[發明專利]傳感裝置及其像素結構

有效

• 申請號: 201210575365.8
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103860189A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 呂慧歆;郭宗德;陳廷軒
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種傳感裝置及其像素結構。

背景技術

X射線(即X光)醫療影像是一種非侵入式檢查人體體內結構的方法，可快速得知受檢者的解剖學方面的信息(如骨骼、臟器與軟組織的形狀結構)而可不必通過實際解剖或組織切片，藉此以作為醫學診斷的依據之一。以往的X射線影像使用頻率較高的能量范圍，對于骨胳與軟組織之間的辨識能力極佳，因此常用于骨胳照影。但由于軟組織的成分組成在身體各部位的差異并不大，因此軟組織之間的組成差異在骨骼造影的X射線能量范圍的影像差異不大而使得軟組織成像不易分辨，而難以作為醫學診斷軟組織的依據。

然而，近年來在X射線影像數字化后，使用X射線對軟組織進行照影變為可行的技術。這是利用不同能量范圍的X射線對骨骼與軟組織的衰減程度不同，進而使用雙能X射線系統以取得兩個不同能量范圍的X射線所分別拍攝的人體部位，再行信號處理，進行區分軟硬組織(或對比劑或植入物)的影像。由于不同能量范圍的X射線對骨骼的衰減差異很大，而對軟組織的差異不大，通過雙能X射線系統后續的影像處理，可增進影像中軟組織的可辨識度，進而有利于輔助醫學診斷。

一般而言，目前臨床上所使用的雙能X射線系統可包括數字放射攝影技術(digital?radiography，DR)系統與計算機放射射影技術(computed?radiography，CR)系統。其中，數字放射射影技術系統使用兩種不同能量范圍的X射線光源對檢查者曝光兩次并分別取得兩次影像，以作為后續影像處理。而計算機放射射影系統則使用單一寬能量范圍的X射線光源，在X射線傳感器上使用過濾器(filter)濾波取得兩種不同能量的影像，以作為后續影像處理。然而，數字放射射影技術系統在每次攝影時，需對受檢者做兩次以上的X射線曝光，不僅容易對受檢者的健康產生影響，更可能會因為兩次前后拍攝間受檢者的移動而產生影像差異，可能影響后續的影像處理而產生模糊或是殘影，進而影響醫學診斷。此外，計算機放射射影技術系統所拍攝的影像需再以雷射掃描以讀取影像板上的影像內容(潛影(latent?image))，每張影像需花費數分鐘至數十分鐘的作業時間，因此不利于即時的X射線影像檢測，而難以應用在臨床手術的及時監控。因此，如何減少受檢者輻射暴露的劑量并提高影像清晰度以因應快速的X射線影像檢測是當前亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明的一實施例提出一種傳感裝置的像素結構，包括第一掃描線、第二掃描線、讀取線、第一傳感單元以及第二傳感單元。第一傳感單元耦接于第一掃描線與偏壓之間，且耦接于讀取線與偏壓之間。第一傳感單元用以傳感具有第一頻率范圍的X射線的第一能量，第一傳感單元反應于第一掃描線上的第一掃描信號而輸出對于第一能量的第一讀取信號至讀取線。第二傳感單元耦接于第二掃描線與偏壓之間，且耦接于讀取線與偏壓之間。第二傳感單元用以傳感具有第二頻率范圍的X射線的第二能量，第二傳感單元反應于第二掃描線上的第二掃描信號而輸出對于第二能量的第二讀取信號至讀取線，其中第一掃描信號與第二掃描信號依序分別致能第一傳感單元與第二傳感單元。

本發明的一實施例提出一種傳感裝置，包括第一光電轉換層、第二光電轉換層、阻擋層、第一電子元件層以及第二電子元件層。第一光電轉換層用以將X射線的第一部分能量轉換為第一電信號。第二光電轉換層用以將X射線的第二部分能量轉換為第二電信號。阻擋層配置于第一光電轉換層與第二光電轉換層之間，以將X射線中具有X射線的頻率范圍的部分范圍的部分射線濾除。第一電子元件層配置于第一光電轉換層與阻擋層之間，以致能第一光電轉換層，且接收第一電信號。第二電子元件層配置于第二光電轉換層與阻擋層之間，以致能第二光電轉換層，且接收第二電信號。

本發明的一實施例提出一種傳感裝置，包括多個像素結構及電子元件層。每一像素結構包括至少一第一傳感單元與至少一第二傳感單元，第一傳感單元用以傳感具有第一頻率范圍的X射線，第二傳感單元用以傳感具有第二頻率范圍的X射線。其中，這些像素結構的這些第一傳感單元與這些第二傳感單元在二個維度上交替排列。此外，第一傳感單元與第二傳感單元耦接至電子元件層，電子元件層接收每一像素結構中第一傳感單元對應于第一頻率范圍的X射線所產生的第一電信號，并接收第二傳感單元相應于第二頻率范圍的X射線所產生的第二電信號。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本發明的一實施例中的傳感裝置的像素結構的等效電路圖。

圖2為圖1的傳感裝置的波形圖。