动态扫描X-射线检测器面板制造技术

本发明专利技术涉及动态扫描X‑射线检测器面板。一种用于形成受检者的图像的X‑射线成像系统，包括：配置成向受检者的一部分投射X‑射线辐射的X‑射线源、以及相对于受检者而言与X‑射线源相对地设置的、并且配置成接收通过受检者的X‑射线辐射的平板检测器(100)。平板检测器包括把X‑射线辐射转换成所选光谱的光线的闪烁层(102)以及多个微机电扫描仪(106)。每个微机电扫描仪(106)包括安装在对应的可移动平台上的以及配置成检测所选光谱的光的光电检测器。平板检测器包括配置成以所选的扫描图案移动每个平台的扫描控制模块(152)。

Dynamic scanning X X-ray detector panel

The present invention relates to a dynamic scanning X X-ray detector panel. Including the X X-ray imaging system, an image for the formation of subjects: configured to subject a part of the project X radiation X X-ray source, as well as to the subjects with X X-ray source are installed and configured to receive the X X-ray flat panel detector the radiation of subjects (100). Flat panel detector including the scintillator layer X radiation into the selected spectrum of light (102) and a plurality of micro electromechanical scanner (106). Each micro electromechanical scanner (106) includes a photoelectric detector mounted on the corresponding movable platform and configured to detect the light of the selected spectrum. The panel detector includes a scan control module (152) configured to move each of the platforms in the selected scanning pattern.

【技术实现步骤摘要】
动态扫描X-射线检测器面板本申请是国际申请日为2012-10-30，国际申请号为PCT/US2012/062577，进入国家阶段的申请号为201280065723.9，题为“动态扫描X-射线检测器面板”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开涉及使用成像系统生成受检者的图像，该成像系统具有平板检测器，尤其，具有动态扫描X-射线检测器。
技术介绍
本部分提供涉及不必定是现有技术的本公开的背景信息。受检者，诸如人类患者，可以选择或被要求进行外科手术以修正或增强患者的解剖结构。解剖结构的增强可包括各种手术，诸如移除或增强骨骼、插入可植入设备、或其它合适的手术。外科医师可用患者的图像对受检者进行手术，患者的图像是使用成像系统得到的，成像系统诸如磁共振成像(MRI)系统、计算机断层扫描(CT)系统、透视(例如，C型臂成像系统)、或其它合适的成像系统。患者的图像可辅助外科医师进行手术，包括规划手术以及进行手术。外科医师可以选择患者的两维图像或三维图像表示。图像可通过允许外科医师在进行手术时看到患者的解剖结构而无需除去所覆盖的组织(包括皮肤或肌肉组织)，辅助外科医师用较少侵入性的技术进行手术。
技术实现思路
本部分提供本公开的一般概要，并且不是其完整的范围或其所有特征的综合性的公开。本教示提供用于对受检者成像的X-射线成像系统，包括配置成向受检者的一部分投射X-射线辐射的X-射线源，以及相对于(relativeto)受检者而言与X-射线源相对地(opposite)放置、并且配置成接收通过受检者的X-射线辐射的平板检测器。平板检测器包括把X-射线辐射转换成所选光谱的光线的闪烁层、以及多个微机电扫描仪。每个微机电扫描仪包括安装在对应的可移动平台上且配置成检测所选光谱内的光的光电检测器。平板检测器包括配置成以所选扫描图案来移动每个平台的扫描控制模块。本教示还提供X-射线成像方法，包括提供包含部署在玻璃层上的闪烁层的平板检测器、以及多个微机电扫描仪。每个微机电扫描仪包括安装在可移动平台上的光电检测器。该方法还包括将受检者定位在X-射线源和平板检测器之间，把从X-射线源发出的X-射线辐射引向闪烁层，并且把从闪烁层发出的光线引向微机电扫描仪。控制每个微机电扫描仪使之以独立的可选择的扫描图案来扫描的闪烁层的对应区域。处理扫描图案，并且创建受检者的一部分的图像。在一些实施例中，微机电扫描仪可以包括具有光电二极管或镜子和电磁线圈的不同的光电检测器。使用柔性的致动器可使平台可枢转。在一些实施例中，可将相邻的微机电扫描仪放置为具有重叠的视场。在一些实施例中，扫描图案可包括具有独立的可选择的频率的矩形光栅扫描仪。在一些实施例中，扫描图案可包括螺旋扫描。从这里提供的说明，进一步的可应用领域会变得显而易见。旨在仅以本概要中的说明以及特定示例作为示意，并不旨在限制本公开的范围。附图说明这里描述的附图仅是为了所选实施例以及并非所有可能的实现的说明目的，并不旨在限制本公开的范围。图1是根据本教示的包括平板检测器的示例性成像系统的环境视图；图2是与图1的成像系统一起使用的示例性计算机系统；图3是图示为与平板检测器对准的图1的成像系统的X-射线源的示意性视图；图4A是现有技术平板检测器的示意性截面侧视图；图4B是图4A的现有技术平板检测器的示意性平面图；图5A是根据本教示的平板检测器的示意性截面侧视图；图5B是图5A的平板检测器的示意性平面图，示出示例性光栅图案；图6是根据本教示的平板检测器的另一个实施例的示意性截面侧视图；图7是根据本教示的平板检测器的另一个实施例的示意性截面侧视图；图8是根据本教示的平板检测器的另一个实施例的示意性截面侧视图；图9是根据本教示的平板检测器的示例性微型扫描仪设备的示意性截面侧视图；以及图10是根据本教示的平板检测器的另一个示例性微型扫描仪设备的示意性透视图。在附图的几个视图中，相应的标号表示相应的部件。具体实施方式下述说明在性质上只是示例性的。应该理解，在所有附图中，相应的标号表示相似或相应的部件和特征。如上所述，本教示涉及成像系统，诸如可从美国科罗拉多州的Louisville的MedtronicNavigation有限公司(美敦力导航有限公司)商业获得的成像系统。然而，应该注意，本教示可应用于任何合适的成像设备，诸如C型臂成像设备。此外，如这里所使用的那样，术语“模块”是指计算设备可访问的计算机可读介质、专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的、或成组的)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其它合适的软件、固件程序或部件。本教示涉及医疗成像中使用的成像系统的动态扫描平板检测器的各个实施例，医疗成像诸如例如摄片、透视、计算机断层扫描(CT)以及锥束计算机断层扫描(CBCT)。本教示的平板检测器结合了多个独立的微型扫描仪(包括光电检测器)，这些设备可根据独立地选定的光栅图案来扫描感兴趣区域的一个部分。每个扫描部分贡献总图像的一部分，然后把分立部分拼合(stitch)在一起。与包括处于有规则的和固定光栅(grid)图案的光电检测器阵列的一些现有技术的平板检测器相比较，通过独立地控制包括在独立的微型扫描仪中的光电检测器的扫描图案、类型和位置，本教示的平板检测器提供了在控制分辨率、采样速率、图像处理、成本降低、校准校准等方面的附加灵活性和效率。可按行或列(二维阵列)来设置包括在本教示的平板检测器中的微型扫描仪，且包括在本教示的平板检测器中的微型扫描仪基于根据微机电系统(MEMS)原理。扫描运动可按预选择的图案，这些预选择的图案导致具有不同扫描频率的螺旋形的、径向的、圆形的或矩形的光栅图案。例如，可以通过使用x和y机械致动器用于相应的光电二极管围绕两个正交轴枢转或通过使用电子线圈和磁铁使MEMS镜子围绕两个正交轴枢转而来致动微型扫描仪。简要地，图1-3示出示例性CBCT成像系统10的各个部件。图4A和4B示出现有技术的平板检测器40。图5-8示出根据本教示的基于MEMS的平板检测器100、100a、100b、100c的各个实施例。图9示出具有光电二极管和用于枢转的x、y致动器的微型扫描仪200。图10示出具有使用磁场致动的镜子的微型扫描仪300。参考图1，诸如医疗专业人员或助理之类的用户12可在诸如人类患者14之类的受检者上进行手术。在手术进行中，用户12可使用成像系统10来捕获患者14的图像数据用于进行手术。捕获到的患者14的图像数据可包括用包括这里公开的那些X-射线成像系统捕获的二维(2D)投影。然而，要理解，还可以生成体积模型的2D正向投影，也如这里所公开的那样。在一个示例中，可使用捕获的图像数据来生成模型。模型可以是根据基于捕获的图像数据使用各种技术(包括代数迭代技术)生成的三维(3D)体积模型，以生成可在显示器上显示的图像数据，称之为显示的图像数据18。可在显示设备20上显示显示的图像数据18，且此外，可在与成像计算系统32相关联的显示设备32a上显示显示的图像数据18。显示的图像数据18可以是2D图像、3D图像、或时变四-维图像。显示的图像数据18还可包括捕获的图像数据、生成的图像数据、两者、或两种图像数据的合并。要理解，例如用X-射线成像系统，可捕获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：闪烁层，配置为用于(i)接收从X‑射线源发出的X‑射线，以及(ii)将所述X‑射线转换成光；多个微机电扫描仪，配置为用于(i)检测所述光的对应部分，以及(ii)生成各自的信号；扫描模块，配置为用于致动所述多个微机电扫描仪中的每一个，其中所述信号中的每一个基于所述多个微机电扫描仪中的对应一个的致动而生成的；以及处理器，配置为用于基于所述信号生成图像，其中所述信号中的每一个贡献于所述图像的对应部分。

【技术特征摘要】
2011.11.03 US 13/288,4561.一种系统，包括：闪烁层，配置为用于(i)接收从X-射线源发出的X-射线，以及(ii)将所述X-射线转换成光；多个微机电扫描仪，配置为用于(i)检测所述光的对应部分，以及(ii)生成各自的信号；扫描模块，配置为用于致动所述多个微机电扫描仪中的每一个，其中所述信号中的每一个基于所述多个微机电扫描仪中的对应一个的致动而生成的；以及处理器，配置为用于基于所述信号生成图像，其中所述信号中的每一个贡献于所述图像的对应部分。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个微机电扫描仪包括多个晶体管。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个微机电扫描仪各自包括多个光电检测器；所述多个光电检测器包括多个平台；以及所述扫描模块被配置为用于移动所述多个平台中的每一个。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述扫描模块被配置为用于：选择多个图案；以及以所述多个图案中的对应一个来移动所述多个平台中的每一个。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个图案包括螺旋形图案、径向图案、圆形图案、或矩形图案。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扫描模块被配置为用于以不同的扫描频率来移动所述多个微机电扫描仪中的一个。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个微机电扫描仪包括第一微机电扫描仪和第二微机电扫描仪；以及所述扫描模块被配置为用于(i)以第一扫描频率移动所述第一微机电扫描仪，和(ii)以第二扫描频率移动所述第二微机电扫描仪。8.如权利要求1所述的系统，还包括多个机械致动器，其中：所述多个微机电扫描仪各自包括多个光电二极管；以及所述扫描模块被配置为用于，通过所述多个机械致动器移动所述多个微机电扫描仪，从而绕着两个对应的正交轴枢转所述多个光电二极管中的每一个。9.如权利要求1所述的系统，还包括多个电磁线圈，其中：所述多个微机电扫描仪各自包括多个镜子；以及所述扫描模块被配置为用于，通过所述多个电磁线圈，绕着两个对应的正交轴枢转所述多个镜子中的每一个。10.如权利要求1所述的系统，还包括：所述X-射线源，其中所述X-射线源被配置为用于朝着对象发出X-射线；以及平板检测器，其包括所述闪烁层和所述多个微机电扫描仪，其中所述平板检测器(i)位于所述对象的不同于所述X-射线源的相对侧，并且(ii)被配置为用于在所述X-射线已穿过所述对象后接收所述X-射线。11.如权利要求1所述的系统，还包括置于所述闪烁层和所述多个微机电扫描仪之间的第二层。12.如权利要求11所述的系统，所述第二层被配置为用于接收来自所述闪烁层的光；以及所述多个微机电扫描仪被配置为用于在所述光穿过所述第二层后接收所述光。13.如权利要求12所述的系统，还包括镜子，其中所述多个微机电扫描仪被置于所述第二层和所述镜子之间，从而使所述多个微机电扫描仪被配置为用于在所述光已经从所述镜子反射之后接收所述光。14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二层和第三层，其特征在于，所述第二层包括所述多个微机电扫描仪，其中所述X-射线穿过所述第二层且随后在所述闪烁层被接收；所述闪烁层置于所述第二层和所述第三层之间；以及所述多个微机电扫描仪被配置为用于在所述光已经从所述闪烁层发出后接收所述光。15.一种系统，包括：闪烁层，配置为用于(i)接收从X-射线源发出的X-射线，以及(ii)将所述X-射线转换成光；多个晶体管，配置为用于(i)检测所述光的对应部分，以及(ii)生成各自的信号；扫描模块，配置为用于致动所述多个晶体管中的每一个，其中所述信号中的每一个基于所述多个晶体管中的对应一个的致动而生成的；以及处理器，配置为用于基于所述信号生成图像，其中所述信号中的每一个贡献于所述图像的对应部分。16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述扫描模块被配置为用于：选择多个图案；以及以所述多个图案中的对应一个来移动所述多个晶体管中的每一个。17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述多个图案包括螺旋形图案、径向图案、圆形图案、或矩形图案。18.如权利要求15所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·J·巴尔巴托，P·A·赫尔姆，J·沙阿，
申请(专利权)人：美敦力导航股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US