[发明专利]包括阱占有变化监测器和反馈、成像装置的射线探测器及使用其的方法

说明书

发明领域

本发明通常涉及医学成像的领域，尤其是涉及射线成像和数字射线(DR)探测器，且更具体地涉及旨在与传感器中的非单晶材料有关的诊断目的的在x射线图像中的图像质量的可能损失的减轻。 

背景 

固定射线成像设备用在医疗设施中(例如，在放射部门中)以在x射线探测器上捕获医学x射线图像。移动手推车可包括用于在x射线探测器上捕获(例如，数字)x射线图像的x射线源。可使用各种技术例如计算机射线照相术(CR)和数字射线照相术(DR)来在射线探测器中捕获这样的医学x射线图像。 

相关技术的数字射线照相(DR)成像面板使用布置在行乘列矩阵中的单独的传感器的阵列来从闪烁介质获取图像数据，其中每个传感器提供图像数据的单个像素。每个像素通常包括可按共面或垂直组合的方式布置的光传感器和开关元件，如本领域中通常已知的。在这些成像设备中，氢化非晶硅(a-Si:H)通常用于形成每个像素所需的光电二极管和薄膜晶体管开关。在一个已知的成像布置中，前平面具有光敏元件的阵列，而后平面具有薄膜晶体管(TFT)开关的阵列。 

作为非晶硅的非单晶结构的结果，大密度的缺陷状态存在于光传感器内。这些缺陷状态截留电子和空穴，并以主要由缺陷状态的能量水平确定的时间常数释放它们，该时间常数在一些情况下比成像帧时间长得多。通常，本文只描述了光传感器的截留的电子，但应理解， 空穴可按类似的方式被截留，且相同的机制适用于空穴。因此，每当光传感器/光电二极管内的电场被来自x射线曝光的光所产生的电子、被变化的偏置电压等干扰时，在光传感器内的截留的电子重新分布在这些缺陷状态中，在光传感器端子处产生具有长时间常数的去截留电流。 

不同的美国专利处理非晶半导体材料(例如，a-Si)的大密度的缺陷状态的问题，并公开了操作DR探测器来减小从而产生的伪像的各种方法。见例如US 5,920,070(Petrick等人)或US 7,593,508(Tsuchiya)。 

然而，需要医学x射线图像的一致性和/或质量的提高，特别是当医学x射线图像由设计成使用a-Si DR x射线探测器操作的x射线装置获得时。 

发明概述 

本申请的一个方面是改善医学数字射线照相术的领域。 

本申请的另一方面是全部或部分地处理相关领域中的至少前述和其它缺点。 

本申请的另一方面是全部或部分地提供至少本文所述的优点。 

本申请的一个方面是提供处理和/或减少由便携式(例如，无线)数字射线照相术(DR)探测器和/或使用其的射线成像装置的使用引起的缺点的方法和/或装置。 

本申请的一个方面是提供可监测在形成射线探测器中的成像传感器(例如，光传感器)的材料中的阱占有(例如，阱占有变化)的方法和/或装置。 

本申请的另一方面是提供可监测在形成射线探测器中的成像传 感器的材料中的阱占有的变化以确定成像阵列或探测器面板是否达到稳定的操作点的方法和/或装置。 

本申请的另一方面是提供可监测在形成x射线探测器中的成像光传感器的材料中的阱占有的变化以启动发生器从而产生射线曝光和/或调节DR探测器(例如，光电二极管)以将阱占有水平的变化维持在规定的水平或特征的方法和/或装置。 

本申请的一个方面是提供可通过电流监测和/或电荷监测直接、重复或连续地监测DR探测器中的光传感器的方法和/或装置。 

本申请的另一方面是提供射线成像装置可用来以阱占有变化监测能力来改进的方法和/或装置。 

本申请的另一方面是提供DR探测器可用来执行终止程序以实现终止状态或在多个终止程序当中动态地确定/选择以实现终止状态的方法和/或装置。 

根据一个实施方案，本发明可提供数字射线区域探测器，其可包括：多个像素，其包括布置在区域探测器上的可充电的光传感器；偏压控制电路，其提供在光传感器两端的偏置电压以给每个光传感器充电；至少一个传感器，其配置成响应于传送到每个光传感器的光而提供读数；以及光传感器阱占有变化监测器，其连接到至少一个光传感器以测量所述至少一个光传感器的阱占有。光传感器阱占有监测器可以是光传感器阱占有变化监测器以测量所述至少一个光传感器的阱占有变化。