一种X射线传感器制造技术

为了生成3D X射线图像，有必要在X射线发射和探测期间补偿患者移动；这可以通过提供包括数字X射线探测器40的X射线传感器20和用于在X射线探测期间提供与X射线传感器的相对位置的变化有关的位置信息的惯性传感器50、60来实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种X射线传感器
[0001]本专利技术总体上涉及一种X射线传感器和一种生成X射线图像的方法，并且发现在口内X射线成像技术中特别有用，但这并不是唯一的用途。
[0002]已知数字口内X射线传感器与传统X射线源相结合用于生成口腔X光。这类设备产生低剂量的X射线。传感器的像素尺寸通常小至20X20μm。采集时间通常约为0.1
‑
0.2秒，因此患者活动通常不会影响图像质量。但是，生成的图像是二维的。
[0003]在某些情况下，最好有三维图像。可以使用X射线源阵列和口内数字X射线传感器的组合来生成三维图像；处理得到的数据以使用数字断层合成生成三维口内图像。然而，为了实现这一点，采集时间通常在1
‑
10秒的范围内。因此，患者活动会影响所得图像的质量。
[0004]在口腔外牙科X光检查中也是如此，例如全景或CBCT系统，根据系统和使用的协议，采集可能需要5
‑
40秒。
[0005]更进一步，人们认识到，总是会出现一些患者运动，包括由于心动周期中血压的变化而导致的可能80μm的头部运动。
[0006]克服患者移动问题的一种方法是将口内传感器机械连接到X射线源。但是，这会影响操作员将传感器放置在正确位置的能力，进而导致患者舒适度降低。
[0007]因此，希望有一种使用口内传感器和外部X射线源生成牙科图像的系统，其中口内传感器和外部X射线源之间没有任何机械连接，从而即使在患者头部在采集阶段出现移动的情况下，也可以生成清晰度相对良好且不模糊的三维X射线图像。
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种X射线传感器，包括数字X射线探测器，以及用于在探测X射线期间提供与X射线传感器的相对位置的变化有关的位置信息的惯性传感器。
[0009]X射线传感器可以配置为独立于一个或多个X射线发射器而物理地移动。替代地或另外地，X射线传感器可以配置为独立于一个或多个X射线发射器阵列而物理地移动。
[0010]惯性传感器可以包括至少一个加速度计和/或至少一个陀螺仪。惯性传感器可以与X射线探测器集成在一起或者可以可释放地附接到其上。这种惯性传感器相对较小且成本较低。例如，这些传感器可以小至2X2X1mm，以便它们可以很容易地集成到外部尺寸约为32X44X10mm的口内传感器中。
[0011]惯性传感器能够提供精确的3轴加速度和方向数据流，这些数据又可在获取每张图像时，跟踪惯性传感器的空间位置变化，从而跟踪X射线探测器的空间位置变化。
[0012]X射线传感器可以包括一个处理器或“发射器位移计算单元”，用于使用来自惯性传感器的数据流以及定时信号来计算(相对于起始位置的)位置偏移信息，从而校正惯性传感器数据误差，用于每次图像采集。处理器也可以是“图像重建单元”，用于使用探测到的X射线、X射线源的标称位置和位置偏移信息，从而计算得到的X射线图像。
[0013]处理器可以被布置为基于位置信息计算要应用于一个或多个X射线图像的运动校正因子。该计算可以由处理器执行，该处理器可以与采集控制系统同步并且可以执行惯性传感器数据的积分以及误差校正。
[0014]处理器可以包括采集控制系统。
[0015]处理器可以布置成通过在探测X射线期间考虑口腔内X射线传感器的相对位置的
变化来创建二维和/或三维图像。
[0016]可以使用已知方法根据位置数据计算获取阶段期间传感器的位移。
[0017]处理器可以与传感器集成在一起。或者，处理器可以在传感器外部。另一种选择是由多个处理器进行处理，这些处理器位于传感器内部和传感器外部。例如，发射器位移计算单元可以与X射线传感器一起布置在板上，并且图像重建单元可以布置在X射线传感器外部且可与采集控制系统设置在一起。
[0018]X射线传感器还可以包括用于将由探测器获取的数据和位置信息传输到处理器的通信装置。这种通信装置包括有线和无线设备，例如射频发射器和接收器。
[0019]X射线传感器可以包括用于使其相对于感兴趣区域保持静止的装置。这可以包括带子、绳索和可将其临时附接和固定定位到在操作期间可能会移动的对象上的装置。
[0020]X射线传感器可以是布置成装配在人类嘴内的口内传感器。通过这种方式，可以创建口内X射线图像。X射线传感器的尺寸可以设置成适当地适合人类嘴巴。例如，它在任一正交轴上的最大尺寸可为3cm。X射线传感器还可以包括咬合杆，用于在使用期间将探测器与对象的嘴保持相对固定的关系。考虑了使其相对于牙齿保持静止的其它装置，例如夹具、钳子和包括模制成近似牙齿形状的部件的基板。这些装置，例如咬合杆，可以与X射线传感器集成在一起或可拆卸地连接。例如，它们可以形成框架的一部分，框架设在X射线传感器全部或部分周围。还可以设想，在一个示例中，框架可以包括惯性传感器。
[0021]一旦口内X射线传感器放置在口腔内，它通常不会在整个头部运动期间相对于牙齿移动。因此，任何口内X射线传感器相对于外部X射线源的运动也将直接应用于牙齿。因此，在图像创建过程中，计算得到的传感器(R)的平移和旋转可以作为该图像的标称X射线源位置和方向的倒数(R
’
)应用。这意味着图像创建过程不会创建牙齿的图像，因为如果没有运动，它们会从传感器位置出现。相反，该过程创建了牙齿从实际相对位置和相对方向出现的图像。在断层合成采集多幅图像的情况下，该位置信息随后被集成到重建算法中，以准确确定每个图像的发射器和探测器的相对位置。
[0022]此外，位置信息可用于确定在获取每个单独图像期间所经历的运动程度。处理器还可以布置成在口内传感器在使用期间的运动超过预定值时向操作者提供指示。此外，处理器可以布置成在口内传感器在使用期间的运动超过预定值时自动排除探测器获取的数据。口内X射线传感器还可以设置为自动发射和探测额外的X射线以“重新扫描”先前图像可能由于患者头部的这种过度运动而变得模糊的区域。
[0023]上述关于X射线传感器的计算平移和旋转、在获取每个单独的图像期间所经历的运动程度的确定以及向操作员提供指示的讨论也可以适用于X射线传感器，而非口内X射线传感器，其在使用期间放置在对象外部。
[0024]X射线传感器可以与一个或多个X射线发射器组合布置。发射器可以布置在面板中，该面板包括可单独激励的X射线发射器阵列，可将可单独激励的X射线发射器阵列称为X射线源的分布式阵列。X射线源的分布式阵列的使用可以允许每个发射器通过电子方式单独触发，这可能比必须物理移动单个X射线源快得多。
[0025]与CBCT不同，X射线可以在患者周围进行完整的360度扫描，数字断层合成可能只覆盖部分扫描。X射线传感器及其使用方法可用于固定断层合成(sDT)；可能无需物理移动X射线源即可实现部分扫描；相反，可能通过触发阵列中一系列空间分布的按顺序发射的固
定源即可实现部分扫描。
[0026]X射线发射器阵列可以是单个平板源(FPS)。X射线探测器可以是平板X射线探测器(FPD)。预计在使用中，对于单个牙齿的成像，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于断层合成成像的X射线传感器，包括数字X射线探测器，以及用于在X射线探测期间提供与所述X射线传感器的相对位置变化有关的位置信息的惯性传感器。2.根据权利要求1所述的X射线传感器，其特征在于，所述惯性传感器包括至少一个加速度计和/或至少一个陀螺仪。3.根据权利要求1和2中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，其与用于处理由所述探测器获取的数据和所述位置信息的处理器相结合，从而创建二维和/或三维图像。4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述处理器布置成基于所述位置信息计算运动校正因子。5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述处理器布置成通过在X射线探测期间考虑所述X射线传感器的相对位置的变化来创建所述二维和/或三维图像。6.根据权利要求3至5中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，所述处理器与所述传感器集成在一起。7.根据权利要求3至5中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，所述处理器在所述传感器的外部。8.根据权利要求3至5中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，还包括用于将由所述探测器获取的数据和所述位置信息传输到所述处理器的通信装置。9.根据权利要求8所述的X射线传感器，其特征在于，所述处理器布置成在所述传感器在使用期间的运动超过预定值时向操作者提供指示。10.根据权利要求8和9中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，所述处理器布置成在所述传感器在使用期间的运动超过预定值时自动排除由所述探测器获取的数据。11.根据前述权利要求中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，其与一个或多个X射线发射器相结合。12.根据权利要求11所述的X射线传感器，其特征在于，所述一个或多个X射线发射器布置成X射线源的分布式阵列，并且其中每个发射器配置为通过电子方式单独地触发。13.根据前述权利要求中任一项所述的X射线传感器，其特征在于，其是布置成刚好放入人嘴中的口内传感器。14.根据权利要求13所述的X射线传感器，其特征在于，还包括咬合杆，用于在使用期间将所述探测器与对...

【专利技术属性】
技术研发人员：康拉德，
申请(专利权)人：昂达博思有限公司，
类型：发明
国别省市：