[发明专利]解决固态检测器中信号滞延的方案

说明书

本发明总体上涉及一种成像系统，更具体地说，涉及一种能够减少检测器信号滞延而形成赝像的成像系统。

在至少一种现有的成像系统中，由X射线源投射扇形的辐射束，该辐射束被调整成在一个笛卡尔坐标系的XY平面内透射，其中所述XY平面通常被称作成像平面。由X射线束透射过需要成像的物体，该物体例如是一个患者。被物体衰减后的射线照射到一个辐射检测器阵列。检测器阵列所能接收到的衰减射线强度取决于X射线被物体衰减的程度。检测器阵列中的每一个检测器单元都产生一个单独的电信号，该信号即为该检测器位置上射线衰减程度的测量结果。

在至少一种现有的成像系统、也就是通常被称为计算机断层造影(CT)系统中，一组由检测器阵列获得的X射线衰减测量数据、即投影数据被称做一个“投视”。在X射线源和检测器中至少一个发生旋转的过程中，对物体在不同的投射角或视角所做的一系列透视就组成了一个“扫描”。在一个轴向扫描中，对投影数据进行处理以构成一个对应于物体上某一两维截面的图象。通常的情况，每个截面对应了患者或Z轴上大约不到2cm厚的患者成像区间，并在机架的一个转动周期内用984个透视获得的数据产生一个截面图象。在本领域中根据一组投影数据来重建图象的方法叫作滤过回波投影技术。该处理过程将一个从扫描所获得的衰减测量值转化为被称作“CT数”或“housefield unit(霍斯菲尔德单位)”的整数，该数值被用于控制阴极射线管显示器上相应像素的亮度。

至少有一种现有的CT系统是利用一个大的平板数字式X射线设备或检测器来采集数据的，这样的检测器具有以行列分布的多个像素。然而，这样的平板式采集板受到检测器滞延问题的困扰。由于前一次的采样使随后的采样产生了一定的偏扰，检测器的滞延信号占总信号中很大一部分。信号滞延的主要原因是和电子反捕陷(de-traping)现象有关，该现象是由某一个能隙中高强度的电荷亏损造成的。反捕陷持续的时间从几毫秒到100秒不等。由于滞延造成的不一致，在重建的图象上就出现了例如为环状或带状的赝像。

因而希望提供一种成像系统，它采用固态探测元件来产生基本“没有赝像”的立体图象。还希望提供一种不显著增加图象生成时间、并能减少检测器滞延赝像的系统。

上述这些目的和别的目的可通过一种数字式X射线成像系统来实现。在一个实施方式中，这样的系统从多个视角采集投影数据，并在相邻视角采集之间降低检测器中驻留信号的电平。更具体地说，在一个实施例中，成像系统包括一个X射线源和至少一个固态X射线检测器。为了生成立体图象，X射线源和X射线检测器的至少二者之一围绕有关的物体转动。在每一个确定的投视中，都从X射线源向X射线检测器发射X射线，并采集该视角条件下的投影数据。在相邻两个投视的投影数据进行采集之间的停顿期间，停止发射X射线，同时将检测器中的各像素至少激励确定一次。

更具体地说，在停顿期间，检测器的每条扫描线都被同时激励。对所有扫描线的同时激励将降低每个像素的驻留信号。因此，当采集随后视角的投影数据时，每个像素的信号电平更准确地反映了当前视角条件下射线穿过有关物体后的衰减。利用从多个投视所采集的投影数据就可以获得物体的一个断面视图。

使用上述成像系统可减少检测器的滞延赝像，从而生成基本上“没有赝像”的图象。此外，系统并没有显著延长生成图象所需的时间。

图1表示了一种数字式成像系统的轴测视图；

图2中方框图示意说明图1所示的系统；

图3示意性地表示图1所示系统中的X射线检测器。

参见图1和图2，所示的一种计算机断层X射线透视(CT)成像系统10包括一个“第三代”CT扫描器典型类型的机架12，在机架12上设置有一个X射线源14，它位于机架对面的检测器阵列18发出X射线16，X射线被一个准直仪(图中未示出)调准到笛卡尔坐标系的XY平面内，所述XY平面通常被称作成像平面。检测器阵列18由多个像素单元(图1中未示)组成，这些单元共同来检测穿过患者22发射的X射线。每个检测器单元产生一个电信号，该信号代表所照射的一束X射线的强度，以及相应的X射线穿过患者22身体的X射线衰减程度。在获得X射线投影数据的一个扫描周期内，机架和安装在机架上的部件要围绕一个转动中心24转动。