[發明專利]數據采集

有效

• 申請號: 201310232839.3
• 申請日: 2010-02-18
• 公開（公告）號: CN103323871A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: M·查波;R·P·盧赫塔;C·J·弗列托斯;B·E·哈伍德
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

本申請是申請號為201080013533.3的名為“數據采集”的中國專利申請的分案申請。

下文總體涉及數據采集，并且尤其應用于計算機斷層攝影（CT）。然而，其還適合于其他醫學成像應用和非醫學成像應用。

計算機斷層攝影（CT）掃描器包括安裝在可旋轉掃描架上的X射線管，可旋轉掃描架關于縱軸或z軸繞檢查區域旋轉。探測器陣列在與X射線管相對的檢查區域的對側延伸一角度弧。探測器陣列探測貫穿檢查區域的輻射。探測器陣列包括光學耦合至光傳感器陣列的閃爍體陣列，光傳感器陣列電耦合至處理電子器件。對于每個數據采集積分期，閃爍體陣列生成指示撞擊到其上面的輻射的光，光傳感器陣列生成指示所述光的電信號，而處理電子器件基于所述電信號生成指示所探測到的輻射的數字數據。重建器重建所述數字數據并生成體積圖像數據，處理所述體積圖像數據以生成一幅或多幅圖像。

遺憾的是，閃爍體陣列和光傳感器陣列具有非零并且不同的溫度系數。對此，閃爍體陣列和光傳感器陣列的響應可能隨著溫度而變化。因此，可能會向圖像數據中引入諸如環狀偽影的偽影。一種趨勢是對探測器陣列采取嚴格的溫度控制。在一種情況下，這包括使用發熱器、風扇、散熱片等使探測器陣列維持在預定的溫度范圍內。然而，這種溫度控制成本高，并且如果溫度控制不適當依舊會累及成像性能。使成本增加的另一因素是缺乏在裝配探測器陣列以及將探測器陣列暴露于X射線和/或光之前測試光傳感器通道的能力。

此外，通過撞擊光子沉積在閃爍體晶體上的電荷以相對長的時間常數（例如，秒級）而衰減，這被稱為余輝。因此，來自在第一積分期內撞擊到閃爍體晶體上的光子的殘余電荷可能添加到由在隨后的積分期內撞擊閃爍體晶體的光子沉積的電荷。這種殘余電荷常常被稱為暗電流并且連同來自下一隨后周期內的光子的電荷一起被積分，這可以累及成像性能。一種趨勢是使用具有低余輝的閃爍材料。然而，具有低余輝的閃爍體通常更為昂貴并且比具有較高余輝的閃爍體更為低效。

本申請的各方面解決了上述問題和其他問題。

根據一個方面，一種成像系統，包括具有光敏側和相對的讀出側的光傳感器陣列。閃爍體陣列光學耦合至光傳感器陣列的光敏一側，而處理電子器件電耦合至光傳感器陣列的讀出側。光傳感器陣列、閃爍體陣列和處理電子器件熱連通，并且處理電子器件的溫度系數的值大致等于光傳感器陣列的溫度系數和閃爍體陣列的溫度系數的和的負數。

在另一實施例中，成像探測器包括光傳感器陣列、光學耦合至光傳感器陣列的閃爍體陣列、以及電耦合至光傳感器陣列的處理電子器件。處理電子器件包括A/D轉換器，其將光傳感器陣列輸出的電荷轉換為具有指示所述電荷的頻率的數字信號。A/D轉換器交替地將與撞擊輻射對應的第一電荷轉換為第一信號以及將與衰減電荷對應的第二電荷轉換為第二信號。邏輯單元基于所述第二信號校正第一信號。

在另一實施例中，一種成像探測器，包括光傳感器陣列、光學耦合至光傳感器陣列的閃爍體陣列、以及電耦合至光傳感器陣列的處理電子器件。處理電子器件包括A/D，其將光傳感器陣列輸出的電荷轉換為具有指示所述電荷的頻率的數字信號；以及積分器偏置電壓信號設置器，其設置針對A/D轉換器的積分器偏置電壓信號，該信號誘發可以由A/D轉換器測量的電流。

在另一實施例中，一種成像系統，包括生成貫穿檢查區域的輻射束的輻射源、探測貫穿檢查區域的輻射的探測器陣列、以及重建探測器陣列的輸出并生成指示所述輸出的圖像數據的重建器。探測器陣列包括多個探測器塊（tile），并且探測器塊包括光傳感器陣列、光學耦合至光傳感器陣列的閃爍體陣列、以及電耦合至光傳感器陣列的處理電子器件。光傳感器陣列、閃爍體陣列和處理電子器件是熱連通的，并且處理電子器件的溫度系數的值大致等于光傳感器陣列的溫度系數和閃爍體陣列的溫度系數的和的負數。

在另一實施例中，一種方法，包括將成像系統的探測器塊的處理電子器件的溫度系數的值設置成大致等于探測器塊的光傳感器陣列和閃爍體陣列的溫度系數的和。

在另一實施例中，一種方法，包括：在成像程序中的至少一個積分期期間脈沖調制輻射發射的開啟和關閉、在所述至少一個積分期期間當輻射發射開啟時探測第一信號、在所述至少一個積分期期間僅當輻射發射關閉時探測第二信號、以及基于所述第二信號校正所述第一信號。

在另一實施例中，一種方法，包括：將信號注入到探測器塊的A/D轉換器的輸出內，其中，該信號可以由A/D轉換器測量；利用A/D轉換器將所述信號轉換為數字數據；以及基于所注入的信號和數字數據計算探測器塊的光傳感器陣列的阻抗。