放射線攝影成像和輻射檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種放射線攝影成像裝置，包含產(chǎn)生用于照射病人的輻射的輻射源。輻射檢測單元包含多個檢測模塊，用于檢測已通過病人的輻射，并把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集單元從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生病人的放射線攝影圖像，其中，多個檢測模塊中的每一個均將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的檢測模塊，并且多個檢測模塊中的至少一個把從該多個檢測模塊獲取的累積數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。
【專利說明】放射線攝影成像和輻射檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及福射檢測、放射線攝影成像(radiography imaging)和圖像重構(gòu)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]放射線攝影成像裝置利用輻射照射目標對象，并分析已通過目標對象的輻射來檢查目標對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。穿透率(permeability)根據(jù)構(gòu)成目標對象的組織有所不同，因此，目標對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以具有作為數(shù)值的代表穿透率的衰減系數(shù)。放射線攝影成像裝置可以包含使用例如可旋轉(zhuǎn)C形臂發(fā)射X射線輻射的放射線攝影成像裝置，其具有位于圍繞病人可旋轉(zhuǎn)的C形臂的相對端的輻射檢測器和發(fā)射器，或者，放射線攝影成像裝置可以包含相對復(fù)雜的計算X射線斷層攝影(computed tomography,CT)掃描裝置,用于圍繞病人全向發(fā)射X射線輻射。該系統(tǒng)使用計算機來重構(gòu)圖像。CT裝置可以被稱為計算機X射線斷層攝影裝置、計算機化X射線斷層攝影裝置，等等。
[0003]CT裝置的輻射檢測單元被以如下方式配置:多個檢測模塊被按陣列形式排列，并通過例如傳送X射線數(shù)據(jù)的線纜被連接到后平面(back plane，BP)板以便收集數(shù)據(jù)。多個(例如，數(shù)十個)檢測模塊可被包括在輻射檢測單元中，所以當每一檢測模塊通過線纜被連接到BP板時，X射線檢測單元的大小可能增大，并且由于密集排列的檢測模塊的結(jié)構(gòu)所致，可能出現(xiàn)線纜之間的接觸錯誤 (contact eiror)。根據(jù)本發(fā)明原理的系統(tǒng)解決了這些不足和相關(guān)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明原理的一種系統(tǒng)提供了一種放射線攝影成像系統(tǒng)，具有多個順次傳送數(shù)據(jù)的檢測模塊，其中，各個檢測模塊以無線方式與后平面(BP)板通信，從而有益地減小了輻射檢測單元的尺寸并防止連接器接觸錯誤。
[0005]一種放射線攝影成像裝置，包含產(chǎn)生用于照射病人的輻射的輻射源。輻射檢測單元包含多個檢測模塊，用于檢測已通過病人的輻射，并把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集單元從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生病人的放射線攝影圖像，其中，多個檢測模塊中的每一個均將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的檢測模塊，并且多個檢測模塊中的至少一個把從多個檢測模塊獲取的累積數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。
[0006]在本發(fā)明的特征中，多個檢測模塊中的每一個均把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的相鄰檢測模塊(neighboring adjacent detection module),并且福射源和福射檢測單元被安裝在繞病人旋轉(zhuǎn)的構(gòu)臺中。數(shù)據(jù)收集單元在其上安裝了多個檢測模塊的框架的后平面(BP)板上形成，并且多個檢測模塊中的每一個均使用有線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊。在一個實施例中，通過安裝在其中安裝了多個檢測模塊的框架中的線纜來執(zhí)行有線通信方法。接收數(shù)字數(shù)據(jù)的最后的檢測模塊使用有線通信方法，把接收到的數(shù)字數(shù)據(jù)和最后的檢測模塊獲取的包含累積數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。[0007]在另一實施例中，檢測模塊使用無線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的相鄰檢測模塊。接收數(shù)字數(shù)據(jù)的最后的檢測模塊使用無線通信方法，把接收到的數(shù)字數(shù)據(jù)和最后的檢測模塊獲取的包含累積數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。無線通信方法使用以下其中至少一個:Zigbee、無線保真(wireless fidelity, W1-Fi )、射頻識別(radiofrequency identification, RFID)、藍牙和近場通信(NFC)。此外，多個檢測模塊通過安裝在框架中的電力線纜接收電力。
[0008]在本發(fā)明的另一特征中，多個檢測模塊檢測已通過病人的輻射，把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集單元從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生病人的放射線攝影圖像。多個檢測模塊中的每一個均將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的相鄰檢測模塊，并且多個檢測模塊中的至少一個把從多個檢測模塊獲取的累積數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。
[0009]在本發(fā)明進一步的特征中，一種放射線攝影成像裝置包含產(chǎn)生用于照射病人的輻射的輻射源。輻射檢測單元包含多個檢測模塊，用于檢測已通過病人的輻射，以便把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集單元從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生病人的放射線攝影圖像，其中，多個檢測模塊中的每一個均使用無線通信方法將數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元，以提供從多個檢測模塊獲取的累積數(shù)字數(shù)據(jù)。
[0010]在本發(fā)明的又一特征中，一種控制放射線攝影成像裝置的方法，該放射線攝影成像裝置包含多個用于檢測輻射的檢測模塊和從多個檢測模塊接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元，該方法包含利用輻射照射病人。所述方法使用多個檢測模塊來檢測已通過病人的輻射，把被檢測的輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)。所述方法在多個檢測模塊中的鄰近的相鄰檢測模塊之間單向地傳送數(shù)字數(shù)據(jù)，并把從多個檢測模塊獲取的累積數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]結(jié)合附圖，從下·面對實施例的描述中，本發(fā)明的這些和/或其他方面將變得清晰并且更容易理解，在附圖中:
[0012]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的控制框圖；
[0013]圖2A示出了示出根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的總體結(jié)構(gòu)的圖；
[0014]圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的構(gòu)臺(gantry)的橫截面圖；
[0015]圖3A示出了 X射線檢測單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性分解透視圖；
[0016]圖3B示出了檢測模塊結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0017]圖3C示出了示出模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0018]圖4示出了示出常規(guī)X射線檢測單元中的檢測模塊和數(shù)據(jù)收集單元之間的連接關(guān)系的圖；
[0019]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元的控制框圖；
[0020]圖6A到圖6D是示出檢測模塊的通信單元的通信方法的例子的圖；[0021]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元的控制框圖；
[0022]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性分解透視圖；
[0023]圖9示出了示出可應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元的供電方法的例子的圖；
[0024]圖10示出了控制根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的方法的流程圖；和
[0025]圖11示出了控制根據(jù)本發(fā)明原理的計算X射線斷層攝影裝置的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]此后參考附圖針對本發(fā)明的實施例詳細地描述放射線攝影成像裝置。
[0027]輻射是粒子或者電磁波形式的能量的組合，其在不穩(wěn)定輻射核素被轉(zhuǎn)換為更穩(wěn)定的核素時被發(fā)射。這種輻射的代表性例子可以包括紅外線和可見射線，以及X射線、超聲波、阿爾法射線、貝塔射線、伽馬射線和中子射線。如這里所使用的那樣，為了描述方便，輻射包含X射線輻射，但是本發(fā)明的實施例不限于此。通過在CT掃描單元的掃描期間在一個角度獲取圖像或者在各種角度獲取復(fù)數(shù)個圖像，X射線成像裝置可用于例如口內(nèi)X射線成像和用于胸部成像的乳房X射線攝影。通過重構(gòu)和組合在一個或更多個角度獲取的圖像數(shù)據(jù)可導(dǎo)出CT掃描二維(2D)圖像或者三維(3D)圖像數(shù)據(jù)集。
[0028]圖1示出了計算X射線斷層攝影裝置100，圖2A示出了圖1的計算X射線斷層攝影裝置100的總體結(jié)構(gòu)，并 且圖2B示出了圖1的計算X射線斷層攝影裝置100的構(gòu)臺(gantry )103的橫截面圖。此后，參考圖1、圖2A和圖2B描述計算X射線斷層攝影裝置100的結(jié)構(gòu)和操作。計算X射線斷層攝影裝置100包括:產(chǎn)生X射線并照射目標對象或者病人的X射線源111、檢測已通過目標病人的X射線并獲取X射線數(shù)據(jù)的X射線檢測單元120、重構(gòu)獲取的X射線數(shù)據(jù)并產(chǎn)生目標病人的圖像的控制器141、驅(qū)動構(gòu)臺103和托架162的驅(qū)動器130、以及顯示所產(chǎn)生的目標對象或者病人的圖像的顯示單元142。X射線源111和X射線檢測單元120被安裝在構(gòu)臺103中，利用X射線照射目標對象或者病人，并且在繞目標病人轉(zhuǎn)動到預(yù)先確定的角度的同時檢測已通過目標病人的X射線。
[0029]X射線源111包括產(chǎn)生響應(yīng)于從外部電源(未示出)接收到的電力產(chǎn)生的X射線的X射線管。當在X射線管的陰極和陽極之間施加高電壓時，熱離子(thermion)被加速，并與X射線管的陽極的目標材料碰撞以產(chǎn)生X射線。產(chǎn)生高電壓的產(chǎn)生器可以被安裝在構(gòu)臺103的內(nèi)部或者外部。X射線的能量可根據(jù)施加于X射線源111的管電壓(tube voltage)來調(diào)節(jié)，并且X射線的強度或者劑量可根據(jù)管電流和期望的曝光時間來調(diào)節(jié)。X射線的能量、密度或者劑量可以根據(jù)目標病人的類型或者厚度、診斷目的等確定。
[0030]X射線源111可以產(chǎn)生單色X射線或者多色X射線。當X射線源111產(chǎn)生具有特定能帶的多色X射線時，被照射的X射線的能帶可由上限和下限來定義。能帶的上限，即，被照射的X射線的最大能量，可根據(jù)管電 壓的幅度來調(diào)節(jié)。能帶的下限，即，被照射的X射線的最小能量，可根據(jù)濾波器來調(diào)節(jié)。濾波器使特定能帶中的X射線通過或者被濾除。用于濾除低能帶中的X射線的濾波器可被安裝在例如具有可調(diào)節(jié)的能帶下限的X射線產(chǎn)生器111中(或者其他地方)，所述可調(diào)節(jié)的能帶下限可以被升高，以增大X射線的平均能量。[0031]X射線檢測單元120包括以陣列形式排列的多個檢測模塊。單個檢測模塊檢測已通過目標病人的X射線，把檢測到的X射線轉(zhuǎn)換為電信號以獲取數(shù)字X射線數(shù)據(jù)，并把數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到控制器141。參考圖3詳細地描述X射線檢測單元120?？刂破?41使用從X射線檢測單元120傳送的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。圖像重構(gòu)采用已知的方法，例如迭代法、直接傅里葉法或者濾波反向投影(filtered back projection)。重構(gòu)的圖像被輸出到顯示單元142。驅(qū)動器130包括用于驅(qū)動構(gòu)臺103的驅(qū)動馬達和用于驅(qū)動托架(cradle)162的驅(qū)動馬達?？刂破?41指引驅(qū)動器130控制構(gòu)臺103的旋轉(zhuǎn)和托架162的移動。
[0032]參考圖2A和圖2B，計算X射線斷層攝影裝置100包括外殼101，其包容并支撐X射線源111和X射線檢測單元120。托架(病人支撐臺)162傳送目標病人，單元161支撐托架162，并且工作站140顯示目標病人30的圖像，并從用戶接收用于計算X射線斷層攝影裝置100的操作的控制命令。工作站140包括顯示單元142，并且在一個實施例中也可以包含控制器141。構(gòu)臺103被安裝在外殼101中，并且X射線源111和X射線檢測單元120被安裝在構(gòu)臺103中。當目標病人30躺在托架162上時，驅(qū)動器130把托架162移動到在外殼101的中央部分中形成的內(nèi)腔(bore) 105，以使目標病人30被在托架162中移動。控制器141控制驅(qū)動器130調(diào)節(jié)托架162的轉(zhuǎn)移距離，以使要被成像的病人30的檢查部分位于內(nèi)腔105中。
[0033]安裝在構(gòu)臺103中的X射線源111和X射線檢測單元120被彼此相對的固定，以使從X射線源111照射的X射線被X射線檢測單元120檢測到。響應(yīng)于計算X射線斷層攝影的開始，驅(qū)動器130向構(gòu)臺103提供轉(zhuǎn)動力。X射線在構(gòu)臺103繞內(nèi)腔105旋轉(zhuǎn)的同時從X射線源111通過目標病人30，并被X射線檢測單元120檢測到?？刂破?41通過驅(qū)動器130控制構(gòu)臺103的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)數(shù)量。準直儀113被安裝在X射線源111的前表面上，并被用來調(diào)整從X射線源111照射的X射線線束的寬度。因此，準直儀113減少散射的射線以減少目標病人30的過度曝光。此外，盡管未示出，但是準直儀也可以被安裝在X射線檢測單元120的前表面，·以檢測限于關(guān)注的特定區(qū)域的X射線。安裝在X射線檢測單元120的前表面上的準直儀去除散射的X射線，并調(diào)整被檢測的X射線線束的寬度以確定切片(slice)的厚度。
[0034]圖3A示出了 X射線檢測單元120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性分解透視圖，圖3B示出了檢測模塊125的結(jié)構(gòu)的透視圖，并且圖3C示出了模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)。X射線檢測單元120包含安裝在框架128上的多個檢測模塊125。例如，40到60個檢測模塊125可被以一維陣列形式安裝在框架128上。單個檢測模塊125包括用于檢測入射的X射線的檢測器121和用于獲取結(jié)果數(shù)字X射線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取單元122。如圖3A所示，檢測模塊125被配置了安裝在框架128上部上的檢測器121，X射線入射在檢測器121上。此后，為了描述方便，其上入射有X射線的部分被稱為上部。
[0035]參考圖3B，檢測模塊125包括檢測器121和數(shù)據(jù)獲取單元122，檢測器121包括襯底121b和其上形成的光接收器件121a，數(shù)據(jù)獲取單元122獲取數(shù)字X射線數(shù)據(jù)。盡管未示出，但是檢測器121和數(shù)據(jù)獲取單元122可通過柔性線纜連接。如上所述，準直儀(未示出)可被安裝在光接收器件121a的表面上，以便針對關(guān)注的特定限制區(qū)域檢測X射線。當X射線入射在光接收器件121a上時，光接收器件121a響應(yīng)于入射X射線的能量和劑量產(chǎn)生電荷。光接收器件121a可以包含例如光電二極管。如圖3B中所示，多個光接收器件可以二維陣列形式排列，以使每一光接收器件起到一個像素的作用。在一個方法中，光接收器件121a可以直接檢測X射線，而在另一方法中可以檢測被從X射線轉(zhuǎn)換的可見射線。前者方法被稱為直接轉(zhuǎn)換方法，并且后者方法被稱為間接轉(zhuǎn)換方法。在間接轉(zhuǎn)換方法中，閃爍器被設(shè)置在光接收器件121a的前表面上，并把X射線轉(zhuǎn)換為可見射線。閃爍器包含例如薄膜型GADOX閃爍器，例如微柱型或者針結(jié)構(gòu)型CSI (Tl)單元。
[0036]此外，光接收器件121a可以由用于檢測可見射線的材料形成，例如無定形硅(a-Si)等。在直接轉(zhuǎn)換方法中，光接收器件121a可以由直接檢測X射線的材料形成，例如a-Se、CdZnTe, HgI2、PbI2,等等。
[0037]讀出電路在襯底121b上形成，以便讀取光接收器件121a所產(chǎn)生的電荷作為電信號，例如電壓信號或者電流信號，并把電信號輸入數(shù)據(jù)獲取單元122。數(shù)據(jù)獲取單元122包括襯底122b和在其上形成的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122a。當電信號被從檢測器121輸入到數(shù)據(jù)獲取單元122時，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122a把模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，以提供數(shù)字X射線圖像代表數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲取單元122也被稱為數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(data acquisition system,DAS)。
[0038]單個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122a包括多個通道，并且一個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122a從檢測器121的多個像素接收電信號，并把電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。為此目的，如圖3C中所示，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122a包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 122a_l和連接到ADC122a_l的具有多個通道的多路復(fù)用器122a-2。從檢測器121輸出的各像素的電信號被通過多路復(fù)用器122a_2輸入到ADC122a-l，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。從檢測器121輸出的電信號是相對小的信號，因此，在多路復(fù)用器122a-2的輸入端安裝了放大器，以使電信號被放大到超過預(yù)先確定的大小，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
[0039]往回參考圖3A，X射線檢測單元120包括收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元123，并且數(shù)據(jù)收集單元123在框架128的后平面(BP)板上形成。數(shù)據(jù)收集單元123從每一檢測模塊125收集數(shù)字X射線數(shù)據(jù)，并把數(shù) 字X射線數(shù)據(jù)傳送到安裝在構(gòu)臺103外部或者工作站140中的控制器141，并且控制器141使用被傳送的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)重構(gòu)目標病人30的圖像。
[0040]圖4示出了在已知的X射線檢測單元20中檢測模塊25和數(shù)據(jù)收集單元23之間的連接關(guān)系。在X射線檢測單元20中，已知的檢測模塊25和數(shù)據(jù)收集單元23通過線纜24連接，因此占用了巨大的空間，并且容易受到由于檢測模塊25的密集排列而加劇的接觸錯誤(contact eiror)的影響。計算X射線斷層攝影裝置有益地采用了順次傳送數(shù)據(jù)的多個檢測模塊125(圖3A)，最后的檢測模塊125被唯一地連接到數(shù)據(jù)收集單元123，從而減小了X射線檢測單元120的尺寸，并減少了線纜之間的接觸錯誤。
[0041]圖5示出了計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元120的控制框圖。X射線檢測單元120包括檢測已通過目標病人的X射線并把X射線轉(zhuǎn)換為電信號的檢測器121。數(shù)據(jù)獲取單元122把模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以提供數(shù)字X射線數(shù)據(jù)，并且均包括通信單元124的多個檢測模塊125把數(shù)據(jù)傳送到相鄰的檢測模塊并從其接收數(shù)據(jù)。
[0042]X射線檢測單元120包括n ( ^ 3)個檢測模塊125。在一個實施例中，多個檢測模塊125沿特定方向傳送數(shù)字X射線數(shù)據(jù)。具體來說，接收數(shù)字X射線數(shù)據(jù)的檢測模塊把接收到的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)和對應(yīng)的檢測模塊的數(shù)據(jù)獲取單元所獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)重新傳送到相鄰的檢測模塊，從而數(shù)字X射線數(shù)據(jù)被順次并且累積地傳送。
[0043]但是，不必累積地傳送數(shù)字X射線數(shù)據(jù)。例如，檢測模塊125中已經(jīng)從前一個檢測模塊125接收到數(shù)據(jù)的一個檢測模塊125可以立即把數(shù)據(jù)傳送到下一個檢測模塊125而無需等待該數(shù)據(jù)被與其他數(shù)據(jù)累積。而且，最后的檢測模塊125在從相鄰的檢測模塊125接收數(shù)據(jù)之后，也馬上把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)獲取單元122而不等待由所有其他的檢測模塊125檢測的各條數(shù)據(jù)。
[0044]多個檢測模塊125的各個單元被以一連串(daisy chain)的形式有益地相互連接，并且通信單元124包括暫時或者非暫時存儲數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。
[0045]如圖5中所示，當X射線檢測單元120包括η個檢測模塊125時，第一檢測模塊125-1把數(shù)據(jù)獲取單元122獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)通過通信單元124傳送到第二檢測模塊125-2。使用相同的方法，數(shù)字X射線數(shù)據(jù)被一直傳送到第η檢測模塊125-η。此外，第η檢測模塊125-η的通信單元124把第一檢測模塊125-1獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)和第η檢測模塊125-η獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。這里，檢測模塊125-1到125_η的通信單元124使用有線或者無線方法發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[0046]圖6Α到圖6D示出了檢測模塊125的通信單元124的通信系統(tǒng)。參考圖6Α中所示的例子，通信單元124包括支持鄰近(neighboring)的相鄰(adjacent)檢測模塊125之間的通信的線纜。在這種情況下，通信方向可以被確定為一個方向。在圖6A中所示的例子中，數(shù)據(jù)被順次地沿著從‘a(chǎn)’到‘b’的方向傳送，或者，可以被沿著從‘b’到‘a(chǎn)’的方向傳送。第一檢測模塊125-1把數(shù)據(jù)獲取單元122獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)通過線纜傳送到第二檢測模塊125-2，并且第二檢測模塊125-2把其數(shù)據(jù)獲取單元獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)和從第一檢測模塊125-1接收到的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)通過線纜(124)傳送到第三檢測模塊125-3。使用相同的方法，數(shù)據(jù)被一直傳送到第η檢測模塊125-η。
[0047]最后接收到數(shù)據(jù)的第η檢測模塊125-η把累積的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。在這種情況下，如圖6Α中所示，第η檢測模塊125-η的通信單元124包括線纜，以便使用有線通信方法把數(shù)據(jù)傳送到數(shù) 據(jù)收集單元123，或者使用無線通信方法把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。即，第η檢測模塊125-η的通信單元124可以使用有線方法發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，或者，可以使用有線方法接收數(shù)據(jù)而使用無線方法發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0048]參考圖6 B中所示的另一例子，通信單元124使用無線通信方法執(zhí)行通信，所以在鄰近的相鄰檢測模塊125之間使用無線方法而無需線纜地傳送和接收數(shù)據(jù)。通信單元124使用不同的無線通信方法中的至少一種執(zhí)行通信，所述通信方法包括例如:Zigbee、無線保真(W1-Fi)、射頻識別(RFID)、藍牙、近場通信(NFC)、紅外通信。其他通信方法以及無線通信方法可被應(yīng)用于通信單元124。
[0049]因此，使用無線通信方法將數(shù)字X射線數(shù)據(jù)從第一檢測模塊125-1傳送到第η檢測模塊125-η。第η檢測模塊125_η接收從第一檢測模塊125-1到第η檢測模塊125_η的模塊獲取的累積數(shù)字X射線數(shù)據(jù)，并把接收到的累積數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。在這種情況下，第η檢測模塊125-η的通信單元124使用有線方法把數(shù)據(jù)通過線纜(124)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123，如圖6Β中所示，或者，可以和在其他的檢測模塊中一樣，使用無線通信方法把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。即，第η檢測模塊125-η的通信單元124可以使用無線方法接收數(shù)據(jù)，而使用有線方法接收發(fā)送數(shù)據(jù)，或者，可以使用無線方法發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[0050]在圖6C中所示的另一例子中，多個檢測模塊125通過線纜124b傳送和接收數(shù)據(jù)。這里，傳送數(shù)據(jù)的線纜124b可以被安裝在框架128中。多個檢測模塊125可以被固定到框架128。就此而言，傳送數(shù)據(jù)的線纜124b被安裝在框架128中，并且連接端子124a被安裝在連接器121的襯底121b上，因此，連接端子124a和線纜124b被相互連接，以便在檢測模塊125被固定到框架128時通過線纜124b傳送數(shù)字X射線數(shù)據(jù)。
[0051]圖6D示出了圖6C中所示的X射線檢測單元120的多個檢測模塊125之間的連接關(guān)系。圖6D示出了 X射線檢測單元120的正視圖，其中，框架的前表面被移去。連接端子124a傳送數(shù)據(jù)，并在連接到線纜124b的第一檢測模塊125-1上形成。此外，線纜124b被連接到連接端子124c以接收數(shù)據(jù)，并在第二檢測模塊125-2上形成，以使從第一檢測模塊125-1傳送的數(shù)據(jù)被傳送到第二檢測模塊125-2。而且，在第三檢測模塊125-3上形成的連接端子124c和連接端子124b被通過線纜124b相互連接，并且來自第一和第二檢測模塊125-1和125-2的數(shù)據(jù)被通過線纜124b傳送到第三檢測模塊125-3。累積數(shù)據(jù)被一直傳送到第η檢測模塊125-η。因此，第二檢測模塊125-2到第(η_1)檢測模塊125_(η_1)均包括用于傳送數(shù)據(jù)的連接端子和用于接收數(shù)據(jù)的連接端子。此外，第η檢測模塊125-η的通信單元124-η使用有線或者無線通信方法，把從第一到第η檢測模塊125_η獲取的累積數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。
[0052]圖7示出了計算X射線斷層攝影裝置100的X射線檢測單元120，并且圖8示出了計算X射線斷層攝影裝置100的X射線檢測單元120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解透視圖。圖7的控制框圖示出了 X射線檢測單元120，因此，計算X射線斷層攝影裝置100的剩余元件和圖1到圖4中的相同。參考圖7和圖8，多個檢測模塊225中的每一個均包括用于檢測已通過目標病人的X射線并把該X射線轉(zhuǎn)換為電信號的檢測器221。數(shù)據(jù)獲取單元222把模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字X射線數(shù)據(jù)，并且無線通信單元224使用無線通信方法把數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元123。X射線檢測單元120包括n ( ^ 3)個檢測模塊125。
[0053]盡管在圖8中未示·出，但是圖3Β中示出的檢測模塊125的結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于檢測模塊225。數(shù)據(jù)獲取單元222包括襯底和在其上形成的多個數(shù)字轉(zhuǎn)換單元。數(shù)字轉(zhuǎn)換單元均包括多個通道，因此，每像素的電信號被輸入每一通道。被檢測器221轉(zhuǎn)換的模擬電信號被輸入到數(shù)據(jù)獲取單元222的數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。無線通信單元224被實施為用于使用無線方法傳送和接收數(shù)據(jù)的無線通信模塊，并在數(shù)據(jù)獲取單元222的襯底上形成(圖8)。無線通信單元224把數(shù)據(jù)獲取單元222獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元223。無線通信單元224使用不同的無線通信方法中的至少一種執(zhí)行通信，所述通信方法包括例如:Zigbee、W1-F1、RFID、藍牙、NFC、紅外通信。
[0054]數(shù)據(jù)收集單元223使用無線通信方法從多個檢測模塊225的每一個接收數(shù)字X射線數(shù)據(jù)。接收的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)被傳送到安裝在構(gòu)臺103外部或者工作站140中的控制器141 (圖1的141)以重構(gòu)圖像。
[0055]圖9示出了用來驅(qū)動計算X射線斷層攝影裝置的X射線檢測單元221的供電。電力輸入端子326a在X射線檢測單元321的襯底321b上形成，并且電力線纜326b安裝在框架328中。當檢測模塊225被固定到框架328時，電力輸入端子326a可以被插入框架328中，并且可以被連接到安裝在框架328中的電力線纜326b，以便從電力線纜326b接收電力。用于把每一檢測模塊225固定到框架228的結(jié)構(gòu)與圖6C和圖6D中的結(jié)構(gòu)相同。該供電結(jié)構(gòu)有益地減少了因電力線纜體積或者與其他線纜接觸所致的空間約束限制。因此，圖9中所示的供電方法可以被應(yīng)用于先前描述的計算X射線斷層攝影系統(tǒng)。
[0056]圖10是控制計算X射線斷層攝影裝置的方法的流程圖，所述裝置具有包括η個檢測模塊的X射線檢測單元，每一檢測模塊均包括檢測器和數(shù)據(jù)獲取單元。目標病人被照射(511)并且已通過目標病人的X射線被η個檢測器檢測并被轉(zhuǎn)換為電信號(512)。轉(zhuǎn)換后的電信號是模擬信號，例如電壓信號、電流信號，等等。在X射線被產(chǎn)生和檢測的同時，構(gòu)臺被繞著目標病人旋轉(zhuǎn)，并且安裝在構(gòu)臺中的X射線源和X射線檢測單元可以被一起旋轉(zhuǎn)。被檢測器轉(zhuǎn)換的電信號被輸入到連接至每個檢測器的數(shù)據(jù)獲取單元DAS。數(shù)據(jù)獲取單元DAS把該模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字X射線數(shù)據(jù)(513 )。
[0057]此外，獲取的數(shù)字X射線被沿一個方向傳送到鄰近的檢測模塊，其中，η個檢測模塊被以一連串的形式相互連接。第一檢測模塊把數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到第二相鄰檢測模塊，并且第二檢測模塊把由第二檢測模塊獲取的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)與從第一檢測模塊接收到的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)一起傳送到相鄰的第三檢測模塊。數(shù)據(jù)X射線數(shù)據(jù)被以這種方式一直傳送到第η檢測模塊。為了把數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到鄰近的檢測模塊，可以使用有線通信方法或者無線通信方法。如先前針對計算X射線斷層攝影裝置所描述的那樣，鄰近的檢測模塊可以通過柔性線纜相互連接，無線通信模塊可被安裝在每一檢測模塊中，以便使用無線方法從鄰近的檢測模塊接收或者傳送數(shù)據(jù)，或者，線纜可以被安裝在X射線檢測單元的框架中，以使連接端子和線纜被相互連接，以便在每一檢測模塊被安裝在框架上時傳送和接收數(shù)據(jù)。當數(shù)字X射線數(shù)據(jù)的傳輸被完成到第η檢測模塊時(515的是)，在第η檢測模塊中累積的數(shù)字X射線被傳送到數(shù)據(jù)收集單元(516)。數(shù)據(jù)收集單元在X射線檢測單元的BP板上形成，并把收集的數(shù)字X射線數(shù)據(jù)傳送到安裝在構(gòu)臺外部或者工作站內(nèi)部的控制器，以便執(zhí)行圖像重構(gòu)，等等。
[0058]圖11示出了控制計算X射線斷層攝影裝置的方法的流程圖，所述裝置包括η個檢測模塊，所述檢測模塊分別具有檢測器和數(shù)據(jù)獲取單元。X射線被指向目標病人(521)，并且已通過目標病人的最終X射線被η個檢測器檢測并被轉(zhuǎn)換為電信號(522)。電信號被輸入到連接至每個檢測器的數(shù)據(jù)獲取單元DAS，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字X射線數(shù)據(jù)
(523)。此外，使用無線通信方法將數(shù)字X射線數(shù)據(jù)從η個檢測模塊傳送到數(shù)據(jù)獲取單元
(524)。數(shù)據(jù)被使用不同的無線通信方法其中的至少一種傳送到數(shù)據(jù)獲取單元，所述無線通信方法包括例如:Zigbee、W1-F1、RFID、藍牙、NFC。
[0059]從上面的描述很清楚，在放射線攝影成像裝置和控制該裝置的方法中，多個檢測模塊可以順次地傳送數(shù)據(jù)，或者，每一檢測模塊可以使用無線通信方法與BP板通信，從而減小輻射檢測單元的大小，并防止連接器的接觸錯誤。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的幾個實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，不偏離本發(fā)明的原理和精神就可以在這些實施例中做出改變，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求及其等同物中限定。
[0060]上述實施例可以在硬件、固件中實施，或者通過執(zhí)行可以被存儲在例如⑶ROM、RAM、軟盤、硬盤或者磁光盤的記錄介質(zhì)中的軟件或者計算機代碼來實施，或者通過執(zhí)行在網(wǎng)絡(luò)上下載的原來存儲在遠程記錄介質(zhì)上或者非瞬態(tài)機器可讀介質(zhì)上，并且要被存儲在本地記錄介質(zhì)上的計算機代碼來實施，所以這里描述的方法可以使用通用計算機或者專用處理器，或者在例如ASIC或者FPGA的可編程或者專用硬件中，通過存儲在記錄介質(zhì)上的這些軟件來表現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，計算機、處理器、微處理器控制器或者可編程硬件包括存儲器部件，例如RAM、ROM、閃存，等等，存儲器部件在被實施了這里描述的處理方法的計算機、處理器或者硬件訪問和執(zhí)行時可以存儲或者接收軟件或者計算機代碼。此外，將會認識到當通用計算機存取用于實施這里示出的處理的代碼時，代碼的執(zhí)行把通用計算機變換為用于執(zhí)行這里示出的處理的專用計算機。這里的功能和處理步驟可以被自動執(zhí)行，或者響應(yīng)于用戶命令整體或者部分地執(zhí)行。被自動執(zhí)行的活動(包括步驟)被響應(yīng)于可執(zhí)行指 令或者設(shè)備操作執(zhí)行，而無需用戶直接開始活動。這里的權(quán)利要求元件不被根據(jù)35U.S.C.112、第六款的規(guī)定解釋，除非該元件被明確地使用短語“用于...的裝置”來敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種放射線攝影成像裝置，包含: 輻射源(111)，用于產(chǎn)生輻射和照射目標對象；和 輻射檢測單元(120)，包含多個檢測模塊(25、125、225)和數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)，多個檢測模塊用于檢測已通過目標對象的輻射，并把該輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)，并且，數(shù)據(jù)收集單元用于從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)， 特征在于:多個檢測模塊(25、125、225)中的每一個均把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到的鄰近的檢測模塊，并且多個檢測模塊中的至少一個把從該鄰近的檢測模塊傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)。
2.如權(quán)利要求1所述的放射線攝影成像裝置，特征在于: 輻射檢測單元(120)被安裝在繞目標對象旋轉(zhuǎn)的構(gòu)臺中； 數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)在其上安裝了多個檢測模塊(25、125、225)的框架的后平面(BP)板上形成；并且 多個檢測模塊(25、125、225)通過安裝在框架中的電力線纜接收電力。
3.如權(quán)利要求1所述的放射線攝影成像裝置，特征在于: 多個檢測模塊(25、125、225)中的每一個均使用有線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊；并且 通過安裝在其中安裝了多個檢測模塊(25、125、225)的框架中的線纜(24)來執(zhí)行該有線通信方法。
4.如權(quán)利要求1所述的放射線攝影成像裝置，特征在于多個檢測模塊(25、125、225)中的每一個均使用無線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊。
5.如權(quán)利要求3或4中的任一個所述的放射線攝影成像裝置，其中:最后接收數(shù)字數(shù)據(jù)的最后的檢測模塊使用有線通信方法或無線通信方法把接收到的數(shù)字數(shù)據(jù)和最后的檢測模塊獲取的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元。
6.一種輻射檢測單元，包含: 多個檢測模塊(25、125、225)，用于檢測已通過目標對象的輻射，以便把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以獲取數(shù)字數(shù)據(jù)；和 數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)，用于從多個檢測模塊收集數(shù)字數(shù)據(jù)， 特征在于:多個檢測模塊(25、125、225)中的每一個均把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的相鄰檢測模塊，并且多個檢測模塊(25、125、225)中的至少一個把從該鄰近的相鄰檢測模塊傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)。
7.一種放射線攝影成像裝置，包含: 輻射源(111 )，用于產(chǎn)生輻射和利用該輻射照射目標對象；和 輻射檢測單元(120)，包含多個檢測模塊和數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)，多個檢測模塊用于檢測已通過該目標對象的輻射，以便把輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)，并且，數(shù)據(jù)收集單元用于從多個檢測模塊(25、125、225)收集該數(shù)字數(shù)據(jù)， 特征在于:多個檢測模塊中的每一個均使用無線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)。
8.如權(quán)利要求6所述的放射線攝影成像裝置，特征在于: 數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)在其上安裝了該多個檢測模塊(25、125、225)的框架的后平面(BP)板上形成；并且 該多個檢測模塊(25、125、225)通過安裝在該框架中的電力線纜(24)接收電力。
9.一種輻射檢測單元，包含: 多個檢測模塊(25、125、225)，用于檢測已通過目標對象的輻射，以便把該輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)；和 數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)，用于從多個檢測模塊收集該數(shù)字數(shù)據(jù)， 特征在于:多個檢測模塊(25、125、225)中的每一個均使用無線通信方法把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)。
10.一種控制放射線攝影成像裝置的方法，該放射線攝影成像裝置包含多個用于檢測輻射的檢測模塊(25、125、225)和從該多個檢測模塊接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元(23、123、223)，所述方法包含: 利用輻射照射目標對象(511); 使用多個檢測模塊來檢測已通過目標對象的輻射，并把該輻射轉(zhuǎn)換為電信號(512); 把該電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以提供數(shù)字數(shù)據(jù)(513)； 把該數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊(514);和 通過至少一個檢測模塊，把從該鄰近的檢測模塊傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(516)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，特征在于，數(shù)據(jù)單元在其上安裝了該多個檢測模塊的框架的后平面(BP)板上形成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的檢測模塊包含:通過安裝在框架中的線纜，使用有線通信方法，順次并累積地把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，把數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到鄰近的檢測模塊包括:使用無線通信方法，順次并累積地把數(shù)字數(shù)據(jù)單向地傳送到鄰近的檢測模塊。
14.一種控制放射線攝影成像裝置的方法，該放射線攝影成像裝置包含多個用于檢測輻射的檢測模塊和從該多個檢測模塊接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元，所述方法包含: 利用輻射照射目標對象(521)； 由多個檢測模塊來檢測已通過目標對象的輻射，并把該輻射轉(zhuǎn)換為電信號(522); 由該多個檢測模塊把該電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以獲取數(shù)字數(shù)據(jù)(523 ); 使用無線通信方法，把從該多個檢測模塊中的每一個獲取的數(shù)字數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)收集單元(524)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，特征在于，該數(shù)據(jù)收集單元在其上安裝了該多個檢測模塊的框架的后平面(BP)板上形成。
【文檔編號】A61B6/03GK103705266SQ201310452356
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】梁守相, 樸成圭, 崔炳善 申請人:三星電子株式會社