[發明專利]用于減少散射X射線檢測的設備及其方法

有效

• 申請號: 201010294435.3
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102023170A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: J·J·肖;K·M·迪羅歇爾;K·S·庫姆普;H·蘇沙
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01T1/20;A61B6/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱海煜;徐予紅

技術領域

本發明大體上涉及x射線檢測器，并且更具體地，涉及用于減少在x射線檢測器中的散射x射線檢測的設備和方法。?

背景技術

x射線成像是捕捉內科患者的圖像用于臨床診斷以及檢查例如行李、包裝和其他包裹等密封容器的內含物的無創技術。為了捕捉這些圖像，x射線源用x射線扇形束照射掃描受體(或對象)。x射線然后當它們通過掃描對象時衰減。由于對象的內部組成的差異，衰減程度經過掃描對象是變化的。衰減的能量撞擊在x射線檢測器上，X射線檢測器設計成轉換衰減能量為在圖像重構中可用的形式。控制系統讀取存儲在x射線檢測器中的電荷并且產生對應的圖像。對于常規的屏蔽膜檢測器(screen?film?detector)，圖像在膠片上顯影并且使用背光顯示。?

目前，平板數字x射線檢測器正用于采集用于圖像重構的數據。平板檢測器大體上構成為具有閃爍體，其用于將x射線轉換成可以由光敏層檢測到的可見光。光敏層包括光敏或檢測元件陣列，其中每個元件存儲與分別檢測的光成比例的電荷。一般地，每個檢測元件具有光敏區和控制電荷存儲和輸出的電子器件區。光敏區典型地包括光電導體，并且當受照于可見光時電子在光電導體中釋放。在該曝光期間，電荷收集在每個檢測器元件中并且存儲在處于電子區的電容器中。在曝光后，使用邏輯可控電子器件讀取每個檢測器元件中的電荷。?

每個檢測器元件可使用基于晶體管的開關控制。在這方面，晶體管的源極連接到電容器，晶體管的漏極連接到讀出線，并且晶體管的?柵極連接到設置在檢測器中的電子器件上的掃描控制接口。當負電壓施加到柵極，開關驅動到OFF狀態，即在源極和漏極之間沒有導通。在另一方面，當正電壓施加到柵極，開關導通，導致源極連接到漏極。通常，檢測器陣列的每個檢測器元件用相應晶體管構成并且采用與下文描述的一致的方式控制。?

例如，在受照于x射線期間，負電壓施加到所有的柵極線，導致所有晶體管開關驅動到或處于OFF狀態。結果，在曝光期間積累的任何電荷存儲在每個檢測器元件電容器中。在讀出期間，正電壓順序地施加到每個柵極線，一次一個柵極。在這方面，一般一次僅僅讀出一個檢測器元件。多路復用器也可用于支持以光柵方式讀出檢測器元件。分別順序地讀出每個檢測器元件的優勢是來自一個檢測器元件的電荷沒有通過任何其他的檢測器元件。每個檢測器元件的輸出然后輸入到數字轉換器，其在每個像素基礎上將采集的信號數字化用于隨后的圖像重構。重構圖像的每個像素對應于檢測器陣列的單個檢測器元件。?

如上文描述的，數字x射線檢測器利用一層閃爍材料，例如碘化銫(CsI)等，用于將入射輻射轉換成由檢測器陣列的個體檢測器元件的光敏區檢測到的可見光。一般地，晶體管可控檢測器元件在玻璃的薄襯底上支撐。支撐檢測器元件以及閃爍體層的襯底由支撐板支撐。支撐板不僅設計成支撐檢測器部件，而且還隔離控制檢測器的電子器件和圖像檢測部件。電子產品由支撐板支撐并且由后罩封閉。?

許多x射線系統采用防散射柵(anti-scatter?grid)。防散射柵的主要功能是優先地通過初級(primary)x射線并且排斥散射的x射線(例如康普頓散射x射線)。因此，當采用防散射柵時非期望的x射線散射一般減少。?

散射x射線是要不得的，因為它們通常引起噪聲(圖像偽影)出現在所得的x射線圖像中。沒有防散射柵時，x射線圖像通常由通過患者或對象對其進行康普頓散射的x射線降級。這樣的散射x射線一?般使所得的圖像模糊。如此，例如放射科醫生等臨床醫生可能具有解釋這樣的降級圖像的困難時刻。?

典型地，防散射柵相對于x射線檢測器是獨立式的并且是可移動式的。這樣的防散射柵置于x射線檢測器外部。通常，這樣的柵包裝在位于患者支撐板或Bucky蓋正下方的“膠卷盒(cassette)”中。膠卷盒一般要求提供機械支撐的柵蓋。然而，已知這些柵蓋和Bucky蓋一起吸收x射線。由于這些蓋子吸收x射線，通常必須增加x射線的劑量以獲得期望的圖像性質。?