[发明专利]智能辐射探测器模块

说明书

本发明发现了计算机断层摄影(CT)扫描仪中使用的辐射探测器的特殊应用。其还发现了其它辐射敏感探测器的应用，并且尤其在需要对探测器性能的变化进行校正的情况下。 

已经证明CT扫描仪在提供指示对象内部结构的信息的过程中是非常有用的。在医学成像中，例如，广泛地使用CT扫描仪来提供关于人类患者的生理机能的图像和其它信息。由于增加层或通道的数量能够具有大量优点，诸如改进了扫描心脏和解剖结构的其它运动部分的能力、缩短了扫描时间、提高了扫描仪处理量以及改进了轴向分辨率和覆盖范围(coverage)等，因而进些年已经看到了多层螺旋CT的快速采用。 

然而，该趋势的一个结果是CT探测器模块逐渐变得复杂和昂贵。的确，探测器通常如果不是CT扫描仪中最昂贵的部件，也是最昂贵的部件之一。 

作为一个范例，现有技术的CT扫描仪被设计成在一个旋转中提供多达128层。在这种系统中，典型的探测器模块可以包含2048(16×128)个各个探测器像素。探测器将通常包含大量模块，从而典型探测器可以包含高达80000个各个探测器像素。依次，每个探测器像素通常包括闪烁体、光电二极管、机械支架、光电接口和相关的电信号调理电路。这些项中的每个都可以总体上影响探测器像素和探测器模块的性能特征。 

随着探测器像素数量的增加，逐渐变得可能的是，探测器性能的变化将变得显著。例如，各个探测器像素可以具有不同的性能特征，或者甚至可以完全不起作用。而且，甚至对于标称相同的探测器设计，探测器性能特征也可以在卖家之间或者在批次之间存在变化。 

需要减少这些变化的影响。例如，如果可以识别并校正这些性能变化，而不是丢弃或重新加工探测器模块，则生产量可以提高，且成本降低。一方面，可以通过允许相对较宽的性能限制来提高探测器产量。另一方面， 对于给定组的探测器验收标准，一般识别和校正这些性能变化将提供改进的探测器性能。探测器模块的维修也可以通过减少必须替换探测器模块的情况而得以简化。当必须替换探测器模块时，需要减少附加探测器或扫描仪校准的需求。 

作为图像重建过程的一部分，可以通过重建计算机进行一些校正。然而，如将意识到的，另一种趋势要求不断缩短重建时间，以及需要对不断增加的数据量和图像层进行重建。不幸的是，在重建期间，识别和施加必需的校正的任务趋向于增加整个系统的复杂性，并且对重建器性能也具有不利的影响。 

本发明的各个方面解决了这些以及其它问题。 

根据本发明的第一方面，计算机断层摄影装置包括x射线源、多个x辐射敏感探测器模块，和重建器，所述重建器生成指示由探测器模块探测到的x辐射的体积空间数据。探测器模块包括x辐射敏感探测器阵列，其响应于由此探测到的x辐射而生成电信号；存储器，其包含指示探测器模块的测得的性能特征的第一参数和第二参数；与存储器通信的电路，其根据第一参数校正电信号，以使得生成经校正的探测器信号；以及通信接口(210)，其与存储器通信并且适于将第二参数传送给探测器模块外部的设备，其中，所述外部的设备被配置为根据第二参数校正经校正的探测器信号。 

根据本发明的另一方面，x射线探测器模块适于在成像装置中使用，其利用设置的多个探测器模块形成平铺的二维探测器像素阵列。探测器模块包括多个x射线敏感探测器像素，其响应于探测到的x射线而生成信号。布置该像素以安装在平铺的二维阵列中。探测器模块还包括存储器，其包含指示探测器像素的性能的第一参数和第二参数；与存储器和探测器像素通信的电路；与存储器通信的通信接口；以及用于选择性地将探测器模块电连接至成像装置的电连接器。信号校正电路根据所述第一参数校正探测器像素信号，以生成经校正的信号。通信接口适于将第二参数传送给探测器模块外部的设备，其中，由所述探测器模块外部的设备根据第二参数施加进一步的校正。 

根据本发明的另一方面，成像装置包括电离辐射源、用于探测由辐射源发射的辐射的辐射探测器，以及重建器，其生成指示辐射探测器所探测到的辐射的体积数据。辐射探测器包括多个探测器模块，其中每个都包括用于生成指示探测到的辐射的电信号的工具；用于存储指示探测器模块的性能的第一参数和第二参数的工具；用于使用该第一参数来校正电信号以生成经校正的探测器信号的工具；用于将所述第二参数传送给所述探测器模块外部的设备的通信接口，由此所述外部的设备根据所述第二参数校正所述经校正的探测器信号；以及用于选择性地将探测器模块连接至探测器的工具。 

本领域技术人员在阅读并理解所附的附图和说明书之后，将会理解本发明的还有一些方面。