動態掃描X-射線檢測器面板制造技術

一種用于形成受檢者的圖像的X-射線成像系統，包括：配置成向受檢者的一部分投射X-射線輻射的X-射線源、以及相對于受檢者而言與X-射線源相對地設置的、并且配置成接收通過受檢者的X-射線輻射的平板檢測器(100)。平板檢測器包括把X-射線輻射轉換成所選光譜的光線的閃爍層(102)以及多個微機電掃描儀(106)。每個微機電掃描儀(106)包括安裝在對應的可移動平臺上的以及配置成檢測所選光譜的光的光電檢測器。平板檢測器包括配置成以所選的掃描圖案移動每個平臺的掃描控制模塊(152)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】動態掃描X-射線檢測器面板
本公開涉及使用成像系統生成受檢者的圖像，該成像系統具有平板檢測器，尤其，具有動態掃描X-射線檢測器。
技術介紹
本部分提供涉及不必定是現有技術的本公開的背景信息。受檢者，諸如人類患者，可以選擇或被要求進行外科手術以修正或增強患者的解剖結構。解剖結構的增強可包括各種手術，諸如移除或增強骨骼、插入可植入設備、或其它合適的手術。外科醫師可用患者的圖像對受檢者進行手術，患者的圖像是使用成像系統得到的，成像系統諸如磁共振成像(MRI)系統、計算機斷層掃描(CT)系統、透視(例如，C型臂成像系統)、或其它合適的成像系統。患者的圖像可輔助外科醫師進行手術，包括規劃手術以及進行手術。外科醫師可以選擇患者的兩維圖像或三維圖像表示。圖像可通過允許外科醫師在進行手術時看到患者的解剖結構而無需除去所覆蓋的組織(包括皮膚或肌肉組織)，輔助外科醫師用較少侵入性的技術進行手術。概要本部分提供本公開的一般概要，并且不是其完整的范圍或其所有特征的綜合性的公開。本教示提供用于對受檢者成像的X-射線成像系統，包括配置成向受檢者的一部分投射X-射線輻射的X-射線源，以及相對于(relativeto)受檢者而言與X-射線源相對地(opposite)放置、并且配置成接收通過受檢者的X-射線輻射的平板檢測器。平板檢測器包括把X-射線輻射轉換成所選光譜的光線的閃爍層、以及多個微機電掃描儀。每個微機電掃描儀包括安裝在對應的可移動平臺上且配置成檢測所選光譜內的光的光電檢測器。平板檢測器包括配置成以所選掃描圖案來移動每個平臺的掃描控制模塊。本教示還提供X-射線成像方法，包括提供包含部署在玻璃層上的閃爍層的平板檢測器、以及多個微機電掃描儀。每個微機電掃描儀包括安裝在可移動平臺上的光電檢測器。該方法還包括將受檢者定位在X-射線源和平板檢測器之間，把從X-射線源發出的X-射線輻射引向閃爍層，并且把從閃爍層發出的光線引向微機電掃描儀。控制每個微機電掃描儀使之以獨立的可選擇的掃描圖案來掃描的閃爍層的對應區域。處理掃描圖案，并且創建受檢者的一部分的圖像。在一些實施例中，微機電掃描儀可以包括具有光電二極管或鏡子和電磁線圈的不同的光電檢測器。使用柔性的致動器可使平臺可樞轉。在一些實施例中，可將相鄰的微機電掃描儀放置為具有重疊的視場。在一些實施例中，掃描圖案可包括具有獨立的可選擇的頻率的矩形光柵掃描儀。在一些實施例中，掃描圖案可包括螺旋掃描。從這里提供的說明，進一步的可應用領域會變得顯而易見。旨在僅以本概要中的說明以及特定示例作為示意，并不旨在限制本公開的范圍。附圖說明這里描述的附圖僅是為了所選實施例以及并非所有可能的實現的說明目的，并不旨在限制本公開的范圍。圖1是根據本教示的包括平板檢測器的示例性成像系統的環境視圖；圖2是與圖1的成像系統一起使用的示例性計算機系統；圖3是圖示為與平板檢測器對準的圖1的成像系統的X-射線源的示意性視圖；圖4A是現有技術平板檢測器的示意性截面側視圖；圖4B是圖4A的現有技術平板檢測器的示意性平面圖；圖5A是根據本教示的平板檢測器的示意性截面側視圖；圖5B是圖5A的平板檢測器的示意性平面圖，示出示例性光柵圖案；圖6是根據本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面側視圖；圖7是根據本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面側視圖；圖8是根據本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面側視圖；圖9是根據本教示的平板檢測器的示例性微型掃描儀設備的示意性截面側視圖；以及圖10是根據本教示的平板檢測器的另一個示例性微型掃描儀設備的示意性透視圖。在附圖的幾個視圖中，相應的標號表示相應的部件。具體實施方式下述說明在性質上只是示例性的。應該理解，在所有附圖中，相應的標號表示相似或相應的部件和特征。如上所述，本教示涉及成像系統，諸如可從美國科羅拉多州的Louisville的MedtronicNavigation有限公司(美敦力導航有限公司)商業獲得的O型臂成像系統。然而，應該注意，本教示可應用于任何合適的成像設備，諸如C型臂成像設備。此外，如這里所使用的那樣，術語“模塊”是指計算設備可訪問的計算機可讀介質、專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享的、專用的、或成組的)以及執行一個或多個軟件或固件程序的存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能的其它合適的軟件、固件程序或部件。本教示涉及醫療成像中使用的成像系統的動態掃描平板檢測器的各個實施例，醫療成像諸如例如攝片、透視、計算機斷層掃描(CT)以及錐束計算機斷層掃描(CBCT)。本教示的平板檢測器結合了多個獨立的微型掃描儀(包括光電檢測器)，這些設備可根據獨立地選定的光柵圖案來掃描感興趣區域的一個部分。每個掃描部分貢獻總圖像的一部分，然后把分立部分拼合(stitch)在一起。與包括處于有規則的和固定光柵(grid)圖案的光電檢測器陣列的一些現有技術的平板檢測器相比較，通過獨立地控制包括在獨立的微型掃描儀中的光電檢測器的掃描圖案、類型和位置，本教示的平板檢測器提供了在控制分辨率、采樣速率、圖像處理、成本降低、校準校準等方面的附加靈活性和效率。可按行或列(二維陣列)來設置包括在本教示的平板檢測器中的微型掃描儀，且包括在本教示的平板檢測器中的微型掃描儀基于根據微機電系統(MEMS)原理。掃描運動可按預選擇的圖案，這些預選擇的圖案導致具有不同掃描頻率的螺旋形的、徑向的、圓形的或矩形的光柵圖案。例如，可以通過使用x和y機械致動器用于相應的光電二極管圍繞兩個正交軸樞轉或通過使用電子線圈和磁鐵使MEMS鏡子圍繞兩個正交軸樞轉而來致動微型掃描儀。簡要地，圖1-3示出示例性CBCT成像系統10的各個部件。圖4A和4B示出現有技術的平板檢測器40。圖5-8示出根據本教示的基于MEMS的平板檢測器100、100a、100b、100c的各個實施例。圖9示出具有光電二極管和用于樞轉的x、y致動器的微型掃描儀200。圖10示出具有使用磁場致動的鏡子的微型掃描儀300。參考圖1，諸如醫療專業人員或助理之類的用戶12可在諸如人類患者14之類的受檢者上進行手術。在手術進行中，用戶12可使用成像系統10來捕獲患者14的圖像數據用于進行手術。捕獲到的患者14的圖像數據可包括用包括這里公開的那些X-射線成像系統捕獲的二維(2D)投影。然而，要理解，還可以生成體積模型的2D正向投影，也如這里所公開的那樣。在一個示例中，可使用捕獲的圖像數據來生成模型。模型可以是根據基于捕獲的圖像數據使用各種技術(包括代數迭代技術)生成的三維(3D)體積模型，以生成可在顯示器上顯示的圖像數據，稱之為顯示的圖像數據18。可在顯示設備20上顯示顯示的圖像數據18，且此外，可在與成像計算系統32相關聯的顯示設備32a上顯示顯示的圖像數據18。顯示的圖像數據18可以是2D圖像、3D圖像、或時變四-維圖像。顯示的圖像數據18還可包括捕獲的圖像數據、生成的圖像數據、兩者、或兩種圖像數據的合并。要理解，例如用X-射線成像系統，可捕獲患者14的捕獲的圖像數據作為2D投影。然后可以使用2D投影來重建患者14的3D體積圖像數據。同樣，可從3D體積圖像數據生成理論的或正向的2D投影。因此，要理解，圖像數據可以是2D投影或3D體積模型或兩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于對受檢者成像的X?射線成像系統，包括:X?射線源，配置成向受檢者的一部分投射X?射線輻射；以及平板檢測器，相對于受檢者與X?射線源相對地設置，并且所述平板檢測器配置成接收通過所述受檢者的X?射線輻射，所述平板檢測器包括：閃爍層，把X?射線輻射轉換成所選光譜的光線；多個微機電掃描儀，每個微機電掃描儀包括安裝在對應的可移動平臺上且配置成檢測所選光譜的光的光電檢測器；以及掃描控制模塊，配置成以所選的掃描圖案移動每個平臺。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.11.03 US 13/288,4561.一種用于對受檢者成像的X-射線成像系統，包括:X-射線源，配置成向受檢者的一部分投射X-射線輻射；以及平板檢測器，相對于受檢者與X-射線源相對地設置，并且所述平板檢測器配置成接收通過所述受檢者的X-射線輻射，所述平板檢測器包括：閃爍層，把X-射線輻射轉換成所選光譜的光線；多個微機電掃描儀，每個微機電掃描儀包括安裝在對應的可移動平臺上且配置成檢測所選光譜的光的光電檢測器；以及掃描控制模塊，配置成以所選的掃描圖案移動每個平臺。2.如權利要求1所述的X-射線成像系統，其特征在于，從不同頻率的徑向光柵掃描、矩形光柵掃描以及螺旋掃描中選擇每個微機電掃描儀的所選掃描圖案。3.如權利要求1所述的X-射線成像系統，其特征在于，將所述每個微機電掃描儀放置為掃描所述閃爍層的對應區域。4.如權利要求3所述的X-射線成像系統，其特征在于，將所述微機電掃描儀中的一些放置為具有重疊掃描區域。5.如權利要求1所述的X-射線成像系統，其特征在于，所述平板檢測器包括上面部署有閃爍層的玻璃層、以及平行于玻璃層并且與玻璃層間隔開的基板。6.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，所述平板檢測器包括位于玻璃層和基板之間的非晶硅層。7.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，在所述基板上安裝多個微機電掃描儀中的至少一個。8.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，在與所述閃爍層相對的玻璃層的表面上安裝多個微機電掃描儀中的至少一個。9.如權利要求8所述的X-射線成像系統，其特征在于，所述平板檢測器包括鏡表面，所述鏡表面安裝在基板上，并且被塑形為把來自所述閃爍層的光線反射到安裝在與所述閃爍層相對的玻璃層的表面上的至少一個微機電掃描儀上。10.如權利要求9所述的X-射線成像系統，其特征在于，向著所述玻璃層的鏡表面是部分凹形的。11.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，在形成于所述玻璃層和所述基板之間的層外部的側面基板上安裝多個微機電掃描儀中的至少一個。12.如權利要求11所述的X-射線成像系統，其特征在于，所述平板檢測器包括鏡表面，所述鏡表面安裝在基板上，并且被塑形為把來自所述閃爍層的光線反射到安裝在所述側面基板上的至少一個微機電掃描儀上。13.如權利要求12所述的X-射線成像系統，其特征在于，所述鏡表面部分平面地向著所述玻璃層。14.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，在相對于所述平板檢測器的玻璃的外表面上放置所述閃爍層。15.如權利要求5所述的X-射線成像系統，其特征在于，在相對于所述平板...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L·J·巴爾巴托，P·A·赫爾姆，J·沙阿，
申請(專利權)人：美敦力導航股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US