X射线成像系统与方法技术方案

一种X射线成像系统可包括用于投射X射线辐射光束的X射线源(36)和被放置为在一位置处接收X射线辐射光束的X射线检测器(100)。该X射线检测器可包括：(i)具有第一侧(112)和与该第一侧相反的第二侧(114)的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层(120)，且该闪光层包括第一区域(122)和第二区域(124)，该第一区域具有第一X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列(130)。该X射线源和X射线检测器可被配置为调整该X射线检测器接收该X射线辐射光束的位置，以使该位置主要位于该第一区域或该第二区域内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[0001 ] 本公开涉及X射线成像系统，且更特定地，涉及用单个X射线检测器提供不同成像特性的X射线成像系统。
技术介绍
这一部分提供了与本申请有关的背景信息，这些背景信息并非必然是现有技术。对象，诸如人类对象，可选择或要求经受外科手术来修正或增大患者的解剖构造。解剖构造的增大可包括各种手术，诸如骨头的移动或增大、插入可植入设备、或其他合适的手术。外科医生可利用患者图像在对象上执行手术，该患者图像可使用诸如磁共振成像(MRI)系统、计算机断层摄影(CT)系统、荧光检查(如，C-臂成像系统)、或其他合适的成像系统之类的成像系统所获取。患者图像可帮助执行手术，包括计划手术和执行手术。外科医生可选择患者的二维图像或三维图像表示。这些图像，通过允许外科医生在执行手术时不移除所覆盖的组织(包括皮肤和肌肉组织)来查看患者的解剖构造，可帮助外科医生以较少侵入性的技术来执行手术。
技术实现思路
这一部分提供了关于本申请的一般性概述，并没有全面揭示其全部范围或全部特征。根据各实施例，X射线成像系统可包括投射X射线辐射波束的X射线源、和被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器。该X射线检测器可包括:(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一 X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该X射线源和X射线检测器可被配置为调整该X射线检测器接收该X射线辐射波束的位置，以使该位置主要位于该第一区域或该第二区域内。使用X射线成像系统的成像方法可包括将患者置于投射X射线辐射波束的X射线源、和被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器之间。该X射线检测器可包括:(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一 X射线敏感度且该第二区域具有与该第一 X射线敏感度不同的第二 X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该方法还可包括调整该位置以对应于将被成像的患者的感兴趣区域，使得X射线辐射波束的至少一部分穿过该感兴趣区域并主要撞击在第一区域上。此外，该方法可包括对患者成像从而生成对于患者的感兴趣区域具有第一图像质量且对于患者的除感兴趣区域外的部分具有第二图像质量的图像，该第一图像质量对应于该第一区域且该第二图像质量对应于该第二区域。X射线成像系统可包括投射X射线辐射波束的X射线源、被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器、以及耦合至该X-射线源和X-射线检测器的计算系统。该X射线检测器可包括:(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一 X射线敏感度且该第二区域具有与该第一 X射线敏感度不同的第二 X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该计算系统可被配置为生成患者图像，该图像由X-射线源和X射线生成器成像。该计算系统可包括配置为显示该患者图像的显示设备。该计算系统还可被配置为调整该位置以对应于患者的感兴趣区域，使得X射线辐射波束的至少一部分配置为穿过该感兴趣区域并主要撞击在第一区域上。该患者图像可对于患者的感兴趣区域具有第一图像质量、且对于患者的除感兴趣区域外的部分具有第二图像质量。该第一图像质量对应于该第一区域且该第二图像质量对应于该第二区域。从本文所提供的描述中，将会明显看到更进一步的应用领域。本
技术实现思路
部分的描述和具体示例仅仅用于示出而非用于限定本申请的范围。附图简述本文所描述的附图仅仅用于示出选定的实施例而非所有可能的实现，并不旨在限定本申请的范围。图1是在手术室内根据本公开的各实施例的示例性成像系统的环境示图。图2是图1的成像系统的示例性计算系统的示意图；图3是图2的计算系统的示例性系统单元的示意图；图4是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图；图5是图4的沿线5-5获取的示例性X射线检测器的示意性截面图；图6是图4的沿线5-5的示例性X射线检测器的示意性截面图，示出了可选的构造;图7是图1的成像系统的示例性X射线源和示例性X射线检测器的示意图；图8A是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图，其中X射线辐射波束的位置在第一位置；且图SB是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图，其中X射线辐射波束的位置在第二位置。【具体实施方式】本质上，下文的描述仅是示例性的。应该理解的是，在全部附图中，对应的参考标号表示类似或对应的部件或特征。如上所述，本教示涉及一种成像系统，诸如办公地点在美国科罗拉多州路易斯维尔的美敦力导航有限公司所售卖的O-Arm?成像系统。然而，应该注意，本教示可被应用于任何合适的成像系统，诸如C-臂成像设备。进一步，如本文中所使用的，术语“模块”可指执行一个或多个软件或固件程序的可由计算设备获取的计算机可读介质、专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用、或组处理器)和存储器、组合式逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的软件、固件程序或组件。参看图1，在手术室或手术房10内，诸如用户12之类的用户，可在患者14上执行手术。在执行手术时，用户12可使用成像系统16来获取患者14的图像数据用于执行手术。所获得的患者14的图像数据可包括用X射线成像系统(包括此处公开的那些)所获取的二维(2D)投影。然而，可理解的是，还可生成体积模型的2D前向投影，也如此处所公开的那样。在一个示例中，可使用所获取的图像数据来生成模型。该模型可以是使用各种技术基于所获取的图像生成的三维(3D)体积模型，各种技术包括迭代技术，也如此处进一步讨论地那样。所显示的图像数据18可被显示在显示设备20上，且此外，可被显示在与成像计算系统32相关联的显示设备32a上，如此处将更详细地讨论地那样。所显示的图像数据可以是2D图像、3D图像、或随时间变化的四维图像。所显示的图像数据18还可包括所获取的图像数据、所产生的图像数据、或包括上述两者、或者各种类型图像数据的合并。将理解的是，例如，使用X射线成像系统，所获取的患者14的图像数据可以是作为2D投影而被获取的。然后可使用该2D投影来重建患者14的3D体积图像数据。还有，可从该3D体积图像数据中生成理论的或前向的2D投影。因此，可理解的是该图像数据可以是2D投影或3D体积模型。显示设备20可以是计算系统22的一部分。该计算系统22可包括各种计算机可读介质。该计算机可读介质可以是可由计算系统22访问的任何可用介质，并可包括易失性和非易失性介质、以及可移动、不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPR0M、闪存、或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储、或其他磁性存储设备、或能用于存储计算机可读指令、软件、数据结构、程序模块、和其他数据且可由计算系统22访问的任何其他介质。可直接访问或通过诸如因特网之类的网络来访本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线成像系统，包括：投射X射线辐射波束的X射线源；和被放置为在一位置处接收所述X射线辐射波束的X射线检测器，所述X射线检测器包括：(i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧；(ii)闪光层，部署在所述第一侧上且包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一X射线敏感度且所述第二区域具有不同于所述第一X射线敏感度的第二X射线敏感度，以及iii）部署在所述第二侧上的光电传感器阵列，其中所述X射线源和X射线检测器被配置为调整所述X射线检测器接收所述X射线辐射波束的位置，以使所述位置主要位于所述第一区域或所述第二区域内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.01 US 13/078,5961.一种X射线成像系统，包括: 投射X射线辐射波束的X射线源；和 被放置为在一位置处接收所述X射线辐射波束的X射线检测器，所述X射线检测器包括: (i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧； (?)闪光层，部署在所述第一侧上且包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一 X射线敏感度且所述第二区域具有不同于所述第一 X射线敏感度的第二 X射线敏感度，以及 iii)部署在所述第二侧上的光电传感器阵列， 其中所述X射线源和X射线检测器被配置为调整所述X射线检测器接收所述X射线辐射波束的位置，以使所述位置主要位于所述第一区域或所述第二区域内。2.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述单片衬底是玻璃。3.如权利要求1所述 的X射线成像系统，其特征在于，其中所述X射线源和X射线检测器被配置为调整所述X射线检测器接收所述X射线辐射波束的位置，以使所述位置完全位于所述第一区域或所述第二区域内。4.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，通过在所述单片衬底上沉积闪光材料来制造所述闪光层。5.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述第一区域具有第一厚度的闪光材料，且所述第二区域具有与所述第一厚度不同的第二厚度的闪光材料。6.如权利要求5所述的X射线成像系统，其特征在于，通过在所述单片衬底上沉积闪光材料来制造所述闪光层。7.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述光电传感器阵列包括对应于所述第一区域的第一单片光电传感器子阵列和对应于所述第二区域的第二单片光电传感器子阵列。8.如权利要求7所述的X射线成像系统，其特征在于，所述第一单片光电传感器子阵列具有第一组性能参数，且所述第二单片光电传感器子阵列具有与所述第一组性能参数不同的第二组性能参数。9.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源包括配置为对在所述第一区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波的第一滤波器和配置为对在所述第二区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波的第二滤波器，其中所述第一滤波器具有第一组滤波特性，且所述第二滤波器具有与所述第一组滤波特性不同的第二组滤波特性。10.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，还包括与所述X射线源和X射线检测器结合的导航系统。11.一种与X射线成像系统一起使用的成像方法，包括: 将患者放置在配置为投射X射线辐射波束的X射线源和X射线检测器之间，来在一位置接收所述X射线辐射波束，其中所述X射线检测器包括: (i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧； (ii)闪光层，部署在所述第一侧上且包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一 X射线敏感度且所述第二区域具有不同于所述第一 X射线敏感度的第二 X射线敏感度，以及 iii)部署在所述第二侧上的光电传感器阵列； 调整所述位置以对应于将被成像的患者的感兴趣区域，以使所述X射线辐射波束的至少一部分穿过所述感兴趣区域并主要撞击在所述第一区域上；且 对患者成像，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·赫尔姆，S·石，
申请(专利权)人：美敦力导航股份有限公司，
类型：
国别省市：