動態(tài)掃描X-射線檢測器面板制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及動態(tài)掃描X?射線檢測器面板。一種用于形成受檢者的圖像的X?射線成像系統(tǒng)，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(zhuǎn)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)。

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.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
動態(tài)掃描X-射線檢測器面板本申請是國際申請日為2012-10-30，國際申請?zhí)枮镻CT/US2012/062577，進入國家階段的申請?zhí)枮?01280065723.9，題為“動態(tài)掃描X-射線檢測器面板”的專利技術(shù)專利申請的分案申請。
本公開涉及使用成像系統(tǒng)生成受檢者的圖像，該成像系統(tǒng)具有平板檢測器，尤其，具有動態(tài)掃描X-射線檢測器。
技術(shù)介紹
本部分提供涉及不必定是現(xiàn)有技術(shù)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(shù)以修正或增強患者的解剖結(jié)構(gòu)。解剖結(jié)構(gòu)的增強可包括各種手術(shù)，諸如移除或增強骨骼、插入可植入設備、或其它合適的手術(shù)。外科醫(yī)師可用患者的圖像對受檢者進行手術(shù)，患者的圖像是使用成像系統(tǒng)得到的，成像系統(tǒng)諸如磁共振成像(MRI)系統(tǒng)、計算機斷層掃描(CT)系統(tǒng)、透視(例如，C型臂成像系統(tǒng))、或其它合適的成像系統(tǒng)。患者的圖像可輔助外科醫(yī)師進行手術(shù)，包括規(guī)劃手術(shù)以及進行手術(shù)。外科醫(yī)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(yī)師在進行手術(shù)時看到患者的解剖結(jié)構(gòu)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(yī)師用較少侵入性的技術(shù)進行手術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
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(tǒng)，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(zhuǎn)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(nèi)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(fā)出的X-射線輻射引向閃爍層，并且把從閃爍層發(fā)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(qū)域。處理掃描圖案，并且創(chuàng)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(zhuǎn)。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(xiàn)的說明目的，并不旨在限制本公開的范圍。圖1是根據(jù)本教示的包括平板檢測器的示例性成像系統(tǒng)的環(huán)境視圖；圖2是與圖1的成像系統(tǒng)一起使用的示例性計算機系統(tǒng)；圖3是圖示為與平板檢測器對準的圖1的成像系統(tǒng)的X-射線源的示意性視圖；圖4A是現(xiàn)有技術(shù)平板檢測器的示意性截面?zhèn)纫晥D；圖4B是圖4A的現(xiàn)有技術(shù)平板檢測器的示意性平面圖；圖5A是根據(jù)本教示的平板檢測器的示意性截面?zhèn)纫晥D；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(jù)本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面?zhèn)纫晥D；圖7是根據(jù)本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面?zhèn)纫晥D；圖8是根據(jù)本教示的平板檢測器的另一個實施例的示意性截面?zhèn)纫晥D；圖9是根據(jù)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?zhèn)纫晥D；以及圖10是根據(jù)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(zhì)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(tǒng)，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(yè)獲得的成像系統(tǒng)。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(shù)語“模塊”是指計算設備可訪問的計算機可讀介質(zhì)、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(zhí)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(yī)療成像中使用的成像系統(tǒng)的動態(tài)掃描平板檢測器的各個實施例，醫(yī)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(jié)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(jù)獨立地選定的光柵圖案來掃描感興趣區(qū)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(guī)則的和固定光柵(grid)圖案的光電檢測器陣列的一些現(xiàn)有技術(shù)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(jù)微機電系統(tǒng)(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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(tǒng)10的各個部件。圖4A和4B示出現(xiàn)有技術(shù)的平板檢測器40。圖5-8示出根據(jù)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(zhuǎn)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(yī)療專業(yè)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(shù)。在手術(shù)進行中，用戶12可使用成像系統(tǒng)10來捕獲患者14的圖像數(shù)據(jù)用于進行手術(shù)。捕獲到的患者14的圖像數(shù)據(jù)可包括用包括這里公開的那些X-射線成像系統(tǒng)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(shù)據(jù)來生成模型。模型可以是根據(jù)基于捕獲的圖像數(shù)據(jù)使用各種技術(shù)(包括代數(shù)迭代技術(shù))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(shù)據(jù)，稱之為顯示的圖像數(shù)據(jù)18。可在顯示設備20上顯示顯示的圖像數(shù)據(jù)18，且此外，可在與成像計算系統(tǒng)32相關聯(lián)的顯示設備32a上顯示顯示的圖像數(shù)據(jù)18。顯示的圖像數(shù)據(jù)18可以是2D圖像、3D圖像、或時變四-維圖像。顯示的圖像數(shù)據(jù)18還可包括捕獲的圖像數(shù)據(jù)、生成的圖像數(shù)據(jù)、兩者、或兩種圖像數(shù)據(jù)的合并。要理解，例如用X-射線成像系統(tǒng)，可捕獲本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種系統(tǒng)，包括：閃爍層，配置為用于(i)接收從X?射線源發(fā)出的X?射線，以及(ii)將所述X?射線轉(zhuǎn)換成光；多個微機電掃描儀，配置為用于(i)檢測所述光的對應部分，以及(ii)生成各自的信號；掃描模塊，配置為用于致動所述多個微機電掃描儀中的每一個，其中所述信號中的每一個基于所述多個微機電掃描儀中的對應一個的致動而生成的；以及處理器，配置為用于基于所述信號生成圖像，其中所述信號中的每一個貢獻于所述圖像的對應部分。

【技術(shù)特征摘要】
2011.11.03 US 13/288,4561.一種系統(tǒng)，包括：閃爍層，配置為用于(i)接收從X-射線源發(fā)出的X-射線，以及(ii)將所述X-射線轉(zhuǎn)換成光；多個微機電掃描儀，配置為用于(i)檢測所述光的對應部分，以及(ii)生成各自的信號；掃描模塊，配置為用于致動所述多個微機電掃描儀中的每一個，其中所述信號中的每一個基于所述多個微機電掃描儀中的對應一個的致動而生成的；以及處理器，配置為用于基于所述信號生成圖像，其中所述信號中的每一個貢獻于所述圖像的對應部分。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個微機電掃描儀包括多個晶體管。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個微機電掃描儀各自包括多個光電檢測器；所述多個光電檢測器包括多個平臺；以及所述掃描模塊被配置為用于移動所述多個平臺中的每一個。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描模塊被配置為用于：選擇多個圖案；以及以所述多個圖案中的對應一個來移動所述多個平臺中的每一個。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個圖案包括螺旋形圖案、徑向圖案、圓形圖案、或矩形圖案。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描模塊被配置為用于以不同的掃描頻率來移動所述多個微機電掃描儀中的一個。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個微機電掃描儀包括第一微機電掃描儀和第二微機電掃描儀；以及所述掃描模塊被配置為用于(i)以第一掃描頻率移動所述第一微機電掃描儀，和(ii)以第二掃描頻率移動所述第二微機電掃描儀。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括多個機械致動器，其中：所述多個微機電掃描儀各自包括多個光電二極管；以及所述掃描模塊被配置為用于，通過所述多個機械致動器移動所述多個微機電掃描儀，從而繞著兩個對應的正交軸樞轉(zhuǎn)所述多個光電二極管中的每一個。9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括多個電磁線圈，其中：所述多個微機電掃描儀各自包括多個鏡子；以及所述掃描模塊被配置為用于，通過所述多個電磁線圈，繞著兩個對應的正交軸樞轉(zhuǎn)所述多個鏡子中的每一個。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括：所述X-射線源，其中所述X-射線源被配置為用于朝著對象發(fā)出X-射線；以及平板檢測器，其包括所述閃爍層和所述多個微機電掃描儀，其中所述平板檢測器(i)位于所述對象的不同于所述X-射線源的相對側(cè)，并且(ii)被配置為用于在所述X-射線已穿過所述對象后接收所述X-射線。11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括置于所述閃爍層和所述多個微機電掃描儀之間的第二層。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，所述第二層被配置為用于接收來自所述閃爍層的光；以及所述多個微機電掃描儀被配置為用于在所述光穿過所述第二層后接收所述光。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括鏡子，其中所述多個微機電掃描儀被置于所述第二層和所述鏡子之間，從而使所述多個微機電掃描儀被配置為用于在所述光已經(jīng)從所述鏡子反射之后接收所述光。14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二層和第三層，其特征在于，所述第二層包括所述多個微機電掃描儀，其中所述X-射線穿過所述第二層且隨后在所述閃爍層被接收；所述閃爍層置于所述第二層和所述第三層之間；以及所述多個微機電掃描儀被配置為用于在所述光已經(jīng)從所述閃爍層發(fā)出后接收所述光。15.一種系統(tǒng)，包括：閃爍層，配置為用于(i)接收從X-射線源發(fā)出的X-射線，以及(ii)將所述X-射線轉(zhuǎn)換成光；多個晶體管，配置為用于(i)檢測所述光的對應部分，以及(ii)生成各自的信號；掃描模塊，配置為用于致動所述多個晶體管中的每一個，其中所述信號中的每一個基于所述多個晶體管中的對應一個的致動而生成的；以及處理器，配置為用于基于所述信號生成圖像，其中所述信號中的每一個貢獻于所述圖像的對應部分。16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描模塊被配置為用于：選擇多個圖案；以及以所述多個圖案中的對應一個來移動所述多個晶體管中的每一個。17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個圖案包括螺旋形圖案、徑向圖案、圓形圖案、或矩形圖案。18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于...

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