[发明专利]用于双能量动态X射线成像的系统和方法

权利要求书

1、一种用于动态成像序列中的双能量成像的系统，该系统包括：

x射线源(204)，其被配置成在该x射线源(204)的不同kV值下进行快速适配；

平坦x射线检测器(202)，该检测器(202)在第一kV值(302)下对第一信号进行积分并且在第二kV值(306)下对第二信号进行积分，该第一信号对应于第一子图像(300)，该第二信号对应于第二子图像(304)，该检测器(202)与对第一子图像(300)的读出并行地提供对第二子图像(134)的信号积分；以及

x射线控制器(206)，其与该x射线检测器(202)和x射线源(204)可操作地通信，该x射线控制器(206)控制该x射线源(204)中的x射线脉冲的生成，并且在毫秒时间尺度上控制利用在不同kV值下生成x射线脉冲的x射线源(204)进行图像采集。

2、权利要求1的系统，其中，所述检测器(202)是单一全面积像素化的CMOS成像器。

3、权利要求1的系统，还包括：

缓冲存储节点，其中对于所述成像序列的第一子图像(300)的总图像同步地存储对应于所述检测器(202)的每个像素的积分后的信号，此后该检测器被重置，并且该检测器积分对应于第二子图像(304)的第二信号。

4、权利要求3的系统，其中，在对第一子图像(300)的读出和对第二子图像(304)的积分都完成之后，第二子图像被传送到所述存储节点，所述检测器被重置，并且与对于该检测器(202)的每个像素积分另一个子图像并行地从该存储节点读出第二子图像(304)。

5、权利要求1的系统，其中，所述检测器(202)包括积分剂量感测模式，该积分剂量感测模式包括：在以所期望的像素尺寸对实际图像进行积分的同时，在粗糙像素模式下以高达大约10000fps的帧速率操作。

6、权利要求5的系统，其中，通过使用所述积分剂量感测模式来控制对每个所述子图像中的剂量的控制。

7、权利要求1的系统，其中，以大约5kV/ms到大约100kV/ms的数量级快速地改变所述x射线源(204)的第一与第二kV值之间的差。

8、权利要求1的系统，其中，所述x射线源(204)包括x射线管(132)和发生器，该x射线源(204)包括以下属性的至少其中之

x射线管(132)的管电压可以在毫秒时间尺度或亚毫秒时间尺度上改变；以及

可以接通/关断x射线管(132)的管电流，从而在不同kV值下提供所期望的x射线剂量。

9、权利要求8的系统，其中，在第一kV值(302)下在大约几毫秒内生成第一子图像(300)以便生成第一子图像(300)，并且通过把管电压增大到预设的第二kV值(306)来生成第二子图像(304)，该预设的第二kV值比第一kv值(302)高大约10kV到大约50kV。

10、权利要求9的系统，其中，在所述x射线管(132)处于第二kV值(306)时，所述检测器(202)准备好与读出第一图像(300)并行地采集第二子图像(304)。

11、权利要求10的系统，其中，第一子图像(300)与第二子图像(304)之间的延迟小于大约1毫秒。

12、权利要求10的系统，其中，在对第一子图像(300)的读出和对第二子图像(304)的积分都完成之后，对应于第二子图像(304)的积分后的第二信号被从所述检测器的每个像素传送到采样保持节点，并且读出第二子图像(304)。

13、权利要求12的系统，其中，完成对第一子图像(300)的读出所需要的时间取决于所述检测器(202)的划分模式。

14、权利要求1的系统，其中，所述x射线控制器(206)对第一和第二子图像实施减法和除法的其中之一，从而在不使用造影剂或使用较少造影剂的情况下提高组织内的对比度。