[发明专利]用于使用成像设备的数据采集的设备和方法

说明书

下文总体涉及数据采集，并且尤其应用于计算机断层摄影(CT)。然而， 其还适用于其他医学成像应用和非医学成像应用。

计算机断层摄影(CT)扫描器包括安装在可旋转扫描架上的X射线管， 所述可旋转扫描架关于纵轴或z轴绕检查区域旋转。探测器阵列在相对于X 射线管的检查区域的对侧延伸一角度弧。探测器阵列探测贯穿检查区域和 其中的受检者或对象的辐射，并生成指示所述辐射的信号。重建器重建所 述信号并生成体积图像数据。能够处理该体积图像数据以生成一幅或多幅 图像。

探测器阵列通常包括光学耦合至光传感器阵列的闪烁体阵列，光传感 器阵列电耦合至处理电子器件。闪烁体阵列生成指示撞击在其上面的辐射 的光，光传感器阵列生成指示所述光的电信号，并且处理电子器件包括模 数(A/D)转换器，其基于电信号生成指示所检测到的辐射的数字数据。处 理该数字数据以生成由重建器重建的信号。

遗憾的是，检测技术不断发展至更多的切片、更小的切片宽度、更低 的信号、更快的旋转时间，噪声和/或空间分辨率约束会限制成像性能。

本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。

根据一个方面，成像探测器阵列的探测器块(tile)包括闪烁体阵列、 光学耦合至闪烁体阵列的光传感器阵列和电流到频率(I/F)转换器，所述 光传感器阵列包括多个光敏像素。I/F转换器包括：积分器，其对积分期期 间由光敏像素输出的电荷进行积分并生成指示所积分的电荷的信号；以及 比较器，其在积分期期间所生成的信号满足预定标准时生成脉冲。复位装 置，其响应于比较器生成脉冲而使积分器复位。电路在积分期的开始时和/ 或积分期的结束时对所生成的信号进行采样，并生成指示所采样的信号的 量化数字数据。逻辑基于所生成的数字数据估计积分器的输入处的电荷。

在另一实施例中，一种方法，包括在积分期期间经由电流到频率转换 器的积分器对输入电荷进行积分。输入电荷指示由成像系统的探测器块探 测到的辐射。该方法还包括在积分期期间所积分的电荷超过预定阈值时， 利用电流到频率转换器的比较器生成脉冲。该方法还包括在积分期的开始 时和/或积分期的结束时对所积分的电荷进行采样。该方法还包括将被采样 的所积分的电荷转换为数字信号。该方法还包括在积分期期间生成了少于 预定数目的脉冲时，基于被采样的所积分的电荷估计积分期内的输入电荷。

在另一实施例中，一种成像系统，包括：辐射源，其生成贯穿检查区 域的辐射；探测器阵列，其探测贯穿检查区域的辐射；以及重建器，其重 建探测器阵列的输出，以生成指示检查区域的体积图像数据。探测器阵列 包括多个探测器块，并且探测器块包括闪烁体阵列和光学耦合至闪烁体阵 列的光传感器阵列。光传感器阵列包括多个光敏像素。所述块还包括电流 到频率(I/F)转换器，电流到频率(I/F)转换器具有：积分器，其对积分 期期间由光敏像素输出的电荷进行积分，并生成指示所积分的电荷的信号； 以及比较器，其在积分期期间所生成的信号超过预定阈值时生成脉冲。电 路在积分期的开始时和/或积分期的结束时对所生成的信号进行采样，并生 成指示所采样的信号的数字数据。逻辑在比较器于积分期内生成少于预定 数目的脉冲时基于所生成的数字数据，以及比较器于积分期内生成至少预 定数目的脉冲时基于由比较器生成的脉冲，来估计在积分器的输入处的电 荷。

本发明可以具体化为各种部件和部件布置，以及具体化为各种步骤和 步骤安排。附图仅用于图示说明优选实施例，而不应被解释为对本发明构 成限制。

图1图示了一种范例成像系统；

图2图示了一种范例探测器块；

图3图示了范例探测器电子器件；

图4和5包括分别图示了其中无脉冲生成和生成一个脉冲的范例积分 期的示意图；

图6图示了一种范例方法。

图1图示了一种成像系统100，例如计算机断层摄影(CT)扫描器。 成像系统100包括基本上固定的扫描架102和旋转扫描架104。旋转扫描架 104由固定扫描架102可旋转地支撑并关于纵轴或z轴绕检查区域106旋转。 诸如X射线管的辐射源108由旋转扫描架104支撑并发射贯穿检查区域106 的辐射。