校正X射线图像中的反向散射的设备的制作方法

文档序号:30101648发布日期:2022-05-18 12:54阅读:100来源:国知局
校正X射线图像中的反向散射的设备的制作方法
校正x射线图像中的反向散射的设备
技术领域
1.本发明涉及一种x射线成像探测器和一种x射线成像系统。x射线成像探测器包括用于调制反向散射的x射线辐射的强度的结构化板和用于移除由反向散射的x射线辐射引起的图像失真的数据处理系统。


背景技术:

2.x射线成像系统用于多个应用,诸如医学诊断、机场安全、材料分析等。例如,在医学应用中,x射线管和x射线成像探测器被布置在患者的相对侧。x射线管可以生成x射线的扇形射束。x射线射束的光子由患者的身体部分地吸收。从而,与瘦组织相比较,骨骼吸收更多的光子。穿过患者的身体的光子然后由x射线成像探测器接收,该x射线成像探测器生成患者的解剖结构的阴影图像。所得的图像是患者的身体的三维结构的二维投影。
3.x射线成像探测器可以包括x射线转换器和探测器板。x射线转换器将x射线辐射转换成电荷。该转换可以是直接的或间接的。例如,无定形硒可用于将x射线辐射直接转换成电荷。备选地,间接探测器可以包括闪烁体以将x射线辐射转换成可见光,其然后可以借助于光电二极管转换成电荷。由x射线转换器生成的电荷可以由探测器板收集。此外,探测器板可以包括阵列,诸如薄膜晶体管(tft)的均匀矩形阵列。例如,每个tft可以连接到光电二极管以用于收集由该光电二极管生成的电荷。探测器板还可以包括读出电子器件以读出电荷。这些读出电子器件还可以被配置为将电荷转换成像素值,其中,每个像素值是表示在对应tft处收集的电荷的单个数字。作为结果,探测器板可以生成包括像素值的数字图像。
4.x射线转换器和探测器板可以吸收撞击x射线辐射的大约75%。撞击x射线光子的剩余25%可以通过x射线转换器和探测器板传播。为了吸收这样的x射线光子,常规x射线成像探测器包括保护层,该保护层是诸如铅的不透射线材料的均匀层。
5.us 2002/0011572 a1公开了一种辐射图像拾取设备,其包括用于将辐射转换成电信号并拾取对象的图像的图像拾取元件。


技术实现要素:

6.常规x射线成像探测器的保护层能够具有显著的重量。所述x射线成像探测器的重量对于存储在bucky托盘中的x射线成像探测器而言可能较不受关注,但是特别是对于便携式x射线成像探测器而言,减小重量能够是有益的。因此,能够期望提供具有更低重量的改进的x射线成像探测器。
7.这通过独立权利要求的主题来实现,其中,另外的实施例并入从属权利要求和以下描述中。应当注意,如以下所描述的x射线成像探测器的任何特征、元件和/或功能同样适用于如以下所描述的x射线成像系统,并且反之亦然。通过用结构化板替换保护层,显著减小了所述成像探测器的重量。
8.根据本发明,提出了一种x射线成像探测器。所述x射线成像探测器包括:x射线转换器,其用于将x射线辐射转换成电荷;探测器板,其用于收集由所述x射线转换器生成的电
荷并且用于生成图像;数据处理系统,其用于处理由所述探测器板生成的图像;以及结构化板,其用于调制反向散射的x射线辐射的强度,其中,所述x射线转换器、所述探测器板和所述结构化板以该顺序布置。即,所述结构化板被布置在所述探测器板的与x射线转换器侧相对的一侧,换句话说,所述探测器板夹在所述结构化板与所述x射线转换器之间。此外,所述数据处理系统被配置为使用关于所述结构化板的信息来移除由所述反向散射的x射线辐射引起的图像失真。
9.x射线管可以发射x射线射束。x射线光子可以至少部分地传播通过要分析的对象。在传播通过该对象之后,所述x射线光子能够撞击到所述x射线成像探测器的x射线转换器上。所述x射线转换器可以是直接转换器,其可以包括例如用于将x射线辐射直接转换成电荷的无定形硒。备选地,所述x射线转换器可以是间接转换器,其可以包括闪烁体和光电二极管阵列。所述x射线转换器可以至少部分地将撞击x射线辐射转换成电荷。例如,所述x射线转换器可以包括x射线转换元件的均匀矩形阵列,每个x射线转换元件被配置为将撞击x射线辐射至少部分地转换成电荷。由所述x射线转换器生成的电荷由所述探测器板收集,该探测器板可以包括例如探测器元件的均匀矩形阵列。此外,每个探测器元件可以包括诸如tft的开关。特别地,每个探测器元件可以收集一个x射线转换元件的电荷。所述探测器板还可以包括用于读出由所述探测器元件收集的电荷的读出电子器件。所述读出电子器件还可以被配置为将所述电荷转换成图像像素值。因此,所述探测器板可以被配置用于生成表示撞击到所述x射线成像探测器上的x射线辐射量的数字图像。
10.然而,所述撞击x射线辐射的显著部分能够传播通过所述x射线转换器和所述探测器板。该x射线辐射能够撞击到结构化板上。如权利要求1所定义的,所述x射线转换器、所述探测器板和所述结构化板以该顺序布置,或者换句话说,所述结构化板被布置在所述探测器板的与x射线转换器侧相对的一侧。因此,所述结构化板被布置在所述探测器板后面。所述x射线转换器、所述探测器板和所述结构化板优选地成对地彼此平行。在本文中,与结构化板正交的方向被称为成像方向。此外,“x射线转换器前面”的区域要被理解为在所述x射线转换器的与所述探测器板相对的一侧上的区域。此外,“结构化板后面”的区域是所述结构化板的与所述探测器板相对的一侧的区域。
11.所述结构化板被配置为调制x射线辐射的强度。换句话说,所述结构化板可以对所述x射线辐射进行滤波,其中,所述结构化板的不同区域提供不同程度的x射线辐射衰减。例如,在所述结构化板的一些区域中,x射线辐射的衰减可以是可忽略的,而在所述结构化板的其他区域中所述衰减能够是显著的。然而,与由常规x射线保护层提供的衰减相比较,甚至由所述结构化板提供的x射线辐射的最强衰减也可能实质上更弱。例如,常规x射线保护层可以将x射线辐射衰减90%或更多,这意指x射线光子的至多10%传播通过常规x射线保护层。相对而言,由所述结构化板提供的x射线辐射的最强衰减可以是50%或更少。所述结构化板可以将空间图案叠加到传播通过所述x射线转换器和所述探测器板的x射线辐射的强度上。
12.一个或多个对象可以位于所述结构化板后面的区域中。这些对象可能散射回x射线辐射,所述x射线辐射传播通过所述x射线转换器、所述探测器板和所述结构化板。这些对象中的一些可以是所述x射线成像探测器的部分。例如,所述x射线成像探测器的所述数据处理系统可以被布置在所述结构化板后面的区域中。所述x射线成像探测器可以包括各种
其他部件,诸如所述结构化板后面的区域中的电源。所述x射线成像探测器周围环境的其他对象也能够散射回x射线辐射。例如,所述x射线成像探测器可以位于台面之上,所述台面可以散射回x射线辐射。
13.反向散射的x射线光子可以再次传播通过所述结构化板和所述探测器板。在撞击到所述x射线转换器上时,反向散射的x射线光子能够生成电荷,这可能导致由所述探测器板生成的图像的图像失真。由于所述结构化板调制所述反向散射的x射线辐射的强度,因此其能够在由反向散射的x射线辐射引起的图像失真中引起图案。换句话说,由反向散射的x射线辐射引起的图像失真可以具有一种结构,其取决于所述结构化板并且可以用于减轻或移除这些图像失真。
14.对应地,所述x射线成像探测器包括数据处理系统,该数据处理系统被配置为移除由反向散射的x射线辐射引起的图像失真。此外,所述数据处理系统使用关于所述结构化板的信息。例如,所述数据处理系统可以利用所述结构化板的校准图像,即,已经以校准模式记录的结构化板的图像。特别是,所述校准图像可能已经在不存在要借助于x射线辐射分析的另一对象的情况下被记录。额外地或者备选地,所述数据处理系统可以利用关于所述结构化板的其他种类的信息,诸如描述其结构的理论模型。例如,所述结构化板可以包括嵌入在可透射线材料中的不透射线部分的均匀矩形阵列。在这种情况下,可以提供关于所述不透射线部分的位置和大小的信息,并且该信息可以由所述数据处理系统用于移除由所述反向散射的x射线辐射引起的图像失真。
15.先前已经描述了用于使用关于叠加图案的信息来减轻结构化图像失真的方法,参见例如ep3490455a1。
16.在范例中,所述结构化板包括不透射线部分和可透射线部分。
17.为了调制反向散射的x射线辐射的强度,所述结构化板可以包括不透射线部分和可透射线部分,其中,所述不透射线部分比所述可透射线部分提供更强的x射线辐射衰减。所述不透射线部分可以由所述结构化板的可透射线部分分离,或者所述不透射线部分可以彼此连接。类似地,可透射线部分可以由所述结构化板的不透射线部分分离,或者所述可透射线部分可以彼此连接。
18.所述不透射线部分可以包括不透射线材料。所述不透射线材料可以是元素周期表的第四周期或更高周期的化学元素。备选地,所述不透射线材料可以是包括元素周期表的第四周期或更高周期的原子的化合物或合金。特别地,所述不透射线部分可以包括铅、钨、钼或金。其他不透射线材料是可能的。
19.所述可透射线部分可以包括可透射线材料。所述可透射线材料可以是原子序数小于15的化学元素。备选地,所述可透射线材料可以是包括原子序数小于15的原子的化合物或合金。特别地,所述可透射线部分可以包括空气、碳、铝、纸或塑料。其他可透射线材料是可能的。
20.在另一范例中,所述不透射线部分被配置为在平行于所述结构化板的方向上具有最小范围,所述最小范围大于所述x射线转换器的相邻转换元件之间的间隙的大小。
21.换句话说,对于平行于所述结构化板的所有方向,所述不透射线部分的范围大于所述x射线转换器的相邻转换元件之间的间隙的大小。出于简洁的缘故,所述不透射线部分在平行于所述结构化板的方向上的最小范围在下文中被称为所述不透射线部分的宽度。类
似地,所述可透射线部分在平行于所述结构化板的方向上的最小范围在下文中被称为所述可透射线部分的宽度。
22.通过确保所述不透射线部分的宽度大于相邻转换元件之间的间隙的大小,可以确保所述不透射线部分不与所述x射线转换器的对x射线辐射不敏感的区域完全交叠。因此,可以确保所述不透射线部分在由所述探测器板生成的图像中至少部分可见。换句话说,可以确保所述结构化板在由反向散射的x射线辐射引起的图像失真中引起图案。可以由所述数据处理系统使用关于该图案的信息或关于所述结构化板的对应信息以用于移除由反向散射的x射线辐射引起的图像失真。
23.在另一范例中,不透射线和/或可透射线部分在平行于所述结构化板的方向上的最小范围是至少1mm。
24.所述结构化板被配置为将图案叠加到反向散射的x射线辐射上。该图案能够相当粗糙。特别地,所述不透射线部分的宽度可以是1mm或更大。所述不透射线部分可以具有大的宽度,尤其是当这些部分提供x射线辐射的强衰减(诸如70%、80%或更大)时。额外地或者备选地,当反向散射的x射线强度的空间变化平滑时,即,当所述结构化板后面的对象不引起反向散射的x射线强度的急剧变化时,所述不透射线部分可以具有大宽度。
25.类似地,所述可透射线部分的宽度可以是1mm或更大。特别地,当反向散射的x射线强度的空间变化平滑时,所述可透射线部分可以具有大的宽度。
26.在另一范例中,所述结构化板的不透射线部分包括铅,并且所述不透射线部分在垂直于所述结构化板的方向上的范围是0.05mm至0.2mm。
27.所述不透射线部分在垂直于所述结构化板的方向上的范围可以被配置为提供传播通过所述不透射线部分的反向散射的x射线辐射的一定衰减。所述不透射线部分在垂直于所述结构化板的方向上的范围在下文中简称为所述不透射线部分的厚度。该厚度优选地被配置为提供传播通过所述不透射线部分的反向散射的x射线辐射的20%至70%的衰减。所述反向散射的x射线辐射的更强衰减也是可能的。
28.由所述不透射线部分提供的衰减取决于它们的厚度和所述不透射线部分的材料的衰减系数。从而,所述衰减系数可以考虑吸收和散射,包括相干散射。所述衰减系数取决于所述x射线辐射的频率和所述材料。因此,可以针对不同的不透射线材料和针对不同频率的x射线辐射配置不同厚度的不透射线部分。
29.例如,对于对应于100kev的光子能量的频率,铅的衰减系数是大约μ=6/mm。因此,由d=0.1mm的厚度的铅制成的不透射线部分提供1

exp(-μd)=45%的衰减。更一般地,包括铅的不透射线部分的厚度可以是0.05mm至0.2mm。
30.所述结构化板的不透射线部分可以包括除铅之外的其他材料。例如,所述不透射线部分可以包括钨、钼或金。对于这样的材料,可以配置不同厚度的不透射线部分。
31.从以上解释得出,所述可透射线部分的宽度可以大于所述不透射线部分的厚度。所述可透射线部分的宽度和所述不透射线部分的厚度的值可以显著变化,但是所述可透射线部分的宽度通常可以在从所述不透射线部分的厚度的0.2倍到所述不透射线部分的厚度的50倍的值的范围内。例如,所述可透射线部分的宽度可以是所述不透射线部分的厚度的0.2、0.4、1、2、4、10、20或50倍。
32.在另一范例中,所述不透射线部分在垂直于所述结构化板的方向上的范围被配置
为使得所述x射线辐射在传播通过所述不透射线部分时衰减50%或更少。
33.本发明的目的是减少所述x射线成像探测器的重量。所述结构化板的不透射线部分可以包括致密材料,因此这些部分可能对所述结构化板的重量有显著贡献。出于该原因,所述结构化板的厚度,并且特别是所述不透射线部分的厚度应当优选地小。
34.所述结构化板被配置为调制反向散射的x射线辐射的强度。因此,所述结构化板被配置为将图案叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上。所述数据处理系统可以被配置为确定由所述探测器板生成的图像的第一像素,其中,所述第一像素对应于所述结构化板的不透射线部分。换句话说,通过所述结构化板的不透射线部分传播的反向散射的x射线辐射可以贡献于所述第一像素的值。类似地,所述数据处理系统可以被配置为确定第二像素,其中,所述第二像素对应于所述结构化板的可透射线部分。因此,未传播通过所述结构化板的不透射线部分的反向散射的x射线辐射可以贡献于所述第二像素。所述数据处理系统可以被配置为基于第一和第二像素的值并且基于关于由所述结构化板的不透射线部分提供的衰减的信息,移除由反向散射的x射线辐射引起的第一和第二像素中的图像失真。
35.不透射线部分可以被配置为提供对反向散射的x射线辐射的衰减,使得这种衰减对像素值的影响远高于由读出电子器件引起的量化误差。然而,当所述结构化板的不透射线部分将反向散射的x射线辐射衰减20%、30%、40%、50%、60%或70%时,其可能是足够的。
36.在另一范例中,所述结构化板的重量小于200g。
37.在另一范例中,所述不透射线部分包括嵌入在可透射线材料中的不透射线球体和/或椭球体,或者所述可透射线部分包括嵌入在不透射线材料中的可透射线球体和/或椭球体。
38.在其他范例中,不透射线的球体和/或椭球体可以布置在可透射线层的表面上。所述不透射线部分还可以包括其他形状,诸如长方体。类似地,可透射线球体和/或椭球体可以被布置在不透射线层的表面上,和/或所述可透射线部分可以具有不同于球体或椭球体的形状。
39.所述不透射线部分的材料可以比所述可透射线部分的材料具有更高的密度。包括被嵌入在可透射线层中或被布置在可透射线层上的不透射线球体的结构化板可以具有特别低的重量。
40.在另一范例中,所述不透射线部分包括由可透射线部分分离的不透射线圆柱体和/或条,或者所述可透射线部分包括由所述不透射线部分分离的可透射线圆柱体和/或条。
41.不透射线或可透射线圆柱体可以正交于所述结构化板取向。因此,所述圆柱体的轴可以平行于成像方向。所述圆柱体可以部分或完全穿透所述结构化板。
42.在平行于所述结构化板的平面中的圆柱体的截面可以是圆形或椭圆形。在平行于所述结构化板的平面中的圆柱体的其他截面也是可能的。在一些范例中,所述圆柱体可以是斜圆柱体。
43.备选地,所述结构化板可以包括不透射线或可透射线条,其可以平行于所述结构化板取向。所述条的长度可以等于所述结构化板的对应尺寸。备选地,所述条的长度可以是
所述结构化板的对应尺寸的分数。例如,可以沿着一条线布置多个不透射线条,其间具有可透射线部分。类似地,可以沿着一条线布置多个可透射线条,其间具有不透射线部分。
44.在另一范例中,不透射线或可透射线部分不规则地分布和/或取向。
45.由所述结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案应该与要分析的对象的图案不相似。此外,由所述结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案与由所述结构化板后面的区域中的反向散射对象引起的x射线强度图案相比较应该是不相似的。此外,由所述结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案与由其他对象引起的x射线强度图案相比较应该是不相似的,所述其他对象可以吸收反向散射的x射线辐射,和/或可以定位在所述结构化板后面的区域中。这可以通过在所述结构化板中不规则地分布不透射线或可透射线部分来实现。例如,不透射线或可透射线部分可以随机分布在所述结构化板中。额外地或者备选地,不透射线或可透射线材料可以随机地取向。
46.所述结构化板中的不透射线和可透射线部分的随机分布也可以促进所述结构化板的时间和/或成本有效的制造。
47.在另一范例中,不透射线或可透射线部分形成规则条纹图案或规则网格。
48.例如,所述结构化板可以包括不透射线层,其中,平行的不透射线条附接到该层。不透射线条之间的间隙可以填充有可透射线材料以形成所述可透射线部分。所述可透射线材料可以是空气或另一气体。备选地,所述可透射线材料可以是铝、碳或另一固态材料。所述不透射线层可以是可有可无的,即不透射线和可透射线条可以堆叠以形成所述结构化板。备选地,所述结构化板可以包括可透射线层,其中,平行的可透射线条附接到该层。可透射线条之间的间隙可以填充有不透射线材料以形成所述不透射线部分。
49.备选地,不透射线或可透射线部分可以形成规则网格,诸如矩形或六边形网格。
50.规则条纹图案或规则网格的条可以平行于所述探测器板的探测器元件的行或列。备选地,规则条纹图案或规则网格的条可以相对于所述探测器板的探测器元件的行和列成角度。
51.在另一范例中,所述不透射线部分的空间频率在所述结构化板的第一区域中高于在所述结构化板的第二区域中。
52.例如,由所述探测器板生成的图像可以具有第一部分,所述第一部分通常可能比所述图像的第二部分更相关。例如,所述图像的中心常常能够比图像的边缘更相关。由所述探测器板生成的图像的第一和第二部分可以分别对应于所述结构化板的第一和第二区域。在所述结构化板的第一区域中,所述不透射线部分的空间频率可以比在所述结构化板的第二区域中更高。所述结构化板的第一区域中的不透射线部分的较高空间频率可以允许在由所述探测器板生成的图像的对应第一部分中实现更好的对比度。同时,所述不透射线部分的较高空间频率能够导致所述结构化板的较高重量,因为所述不透射线部分的不透射线材料可以比所述可透射线部分的可透射线材料具有更高的密度。因此,通过与在所述结构化板的第一区域中相比在所述结构化板的第二区域中配置不透射线部分的更低空间频率,可以减少所述结构化板的重量。
53.在另一范例中,所述x射线成像探测器还包括在所述结构化板的第一区域中引起具有急剧强度变化的反向散射的x射线辐射的部件。
54.在这种情况下,与所述结构化板的第二区域相比较,所述结构化板可以在所述结构化板的第一区域中包括不透射线部分的更高空间频率。所述结构化板的第一区域中的不透射线部分的高空间分辨率可以允许解决由反向散射部件引起的反向散射的x射线强度变化。从而,可以实现在由所述探测器板生成的图像的对应第一部分中的改进的对比度。同时,所述不透射线部分的较高空间频率能够导致所述结构化板的较高重量,因为所述不透射线部分的材料可以比所述可透射线部分的材料具有更高的密度。因此,通过与在所述结构化板的第一区域中相比在所述结构化板的第二区域中配置不透射线部分的更低空间频率,可以减少所述结构化板的重量。
55.在另一范例中,所述数据处理系统被配置为利用所述结构化板的校准图像以用于移除由反向散射的x射线辐射引起的图像失真。
56.为了捕获所述结构化板的校准图像,所述x射线管可以布置在所述结构化板后面的区域中,这意指所述x射线管、所述结构化板、所述探测器板和所述x射线转换器可以以该顺序布置。备选地,可以通过以该顺序布置所述x射线管、所述结构化板、所述x射线转换器和所述探测器板来记录所述结构化板的校准图像。
57.根据本发明,还提出了一种x射线成像系统。所述x射线成像系统包括根据本发明的x射线管和x射线成像探测器。
58.此外,要分析的对象可以被布置在所述x射线管与所述x射线成像探测器之间。所述x射线管可以被配置为在该对象的方向上发射x射线射束。所述x射线射束能够由所述对象部分地衰减。所述x射线成像探测器可以被配置为生成表示所述x射线辐射在传播通过所述对象之后的强度的图像。所述x射线成像探测器的所述结构化板和所述数据处理系统被配置为从由所述x射线成像探测器生成的图像移除由反向散射的x射线辐射引起的图像失真。所述x射线成像系统还可以包括控制单元,以用于同步所述x射线管和所述x射线成像探测器的操作,和/或用于控制诸如管电压、管电流、积分周期等的成像参数。
59.应当理解,如权利要求中定义的x射线成像探测器和x射线成像系统具有相似和/或相同的优选实施例,特别是如从属权利要求中定义的。还应当理解,本发明的优选的实施例还可以是从属权利要求与相应的独立权利要求的任何组合。
60.本发明的这些和其他方面将根据在下文中所描述的实施例而显而易见,并且将参考在下文中所描述的实施例得到阐述。
附图说明
61.下面将参考附图描述本发明的示范性实施例:
62.图1示意性且示范性地示出了x射线成像系统的实施例。
63.图2a至2e示意性且示范性地示出了x射线成像探测器的结构化板的实施例。
具体实施方式
64.图1示意性且示范性地示出了x射线成像系统100的实施例。x射线成像系统包括x射线管101和x射线成像探测器102。x射线管可以被配置用于向x射线成像探测器发射x射线射束。在图1中,x射线射束的形状由最外侧的x射线106a和106b图示。要分析的对象可以放置在x射线管与x射线成像探测器(在图1中未示出)之间的区域中。
65.x射线成像探测器包括用于将x射线辐射转换成电荷的x射线转换器103和用于收集由x射线转换器生成的电荷并用于生成图像的探测器板104。
66.x射线转换器可以是直接或间接转换器。例如,x射线转换器可以包括用于将x射线辐射直接转换成电荷的无定形硒。备选地,x射线转换器可以包括用于将x射线辐射转换成光的闪烁体和用于将光转换成电荷的光电二极管的阵列。x射线转换器可以包括转换元件的阵列,每个转换元件被配置用于将x射线辐射转换成电荷。
67.探测器板104可以包括用于收集由x射线转换器的转换元件生成的电荷的对应的探测器元件的阵列。此外,每个探测器元件可以包括tft。探测器板还可以包括用于读出图像的读出电子器件,其中,图像的每个像素可以对应于由x射线转换器的一个转换元件生成的电荷。因此,探测器板可以被配置用于生成可视化撞击到x射线转换器上的x射线辐射量的数字图像。
68.x射线转换器可以将撞击x射线辐射衰减大约75%。x射线辐射的剩余近似25%可以通过x射线转换器和探测器板传播。该x射线辐射可以撞击到结构化板105上,当从x射线转换器看时,结构化板105被布置在探测器板后面。结构化板可以被配置用于调制x射线辐射的强度。此外,结构化板可以包括不透射线和可透射线的部分。
69.在结构化板后面的区域中(当从探测器板看时),可能定位一个或多个对象,这可能散射回传播通过x射线转换器、探测器板和结构化板或横向通过x射线转换器、探测器板和结构化板的x射线辐射。例如,x射线成像探测器可以包括一个或多个对象107a、107b和107c,其可以散射回x射线辐射。这样的对象可以是x射线成像探测器的数据处理系统的部件或电源。图1图示了x射线109a,其从x射线管传播通过x射线转换器、探测器板和结构化板。对象107b将x射线109a朝向x射线转换器散射回。在撞击到x射线转换器上时,反向散射的x射线109a可以被转换成电荷,这导致由探测器板104生成的图像的失真。此外,图1图示了x射线成像系统的环境的若干对象108a、108b和108c。这样的对象还能够引起x射线辐射的反向散射。例如,图1图示了x射线109b,其传播通过x射线转换器、探测器板和结构化板。对象108c将x射线109b朝向x射线转换器散射回,其中,能够生成电荷,其导致图像的失真。
70.结构化板调制反向散射的x射线辐射的强度。由反向散射的x射线辐射引起的图像失真因此具有叠加图案,其对应于结构化板的结构和组成。x射线成像探测器的数据处理系统可以被配置为减轻由反向散射的x射线辐射引起的失真。此外,数据处理系统可以利用关于结构化板的信息。例如,数据处理系统可以利用结构化板的校准图像。额外地或者备选地,数据处理系统可以使用结构化板的理论模型。该理论模型可以包括关于结构化板的不透射线部分的位置和大小的信息。此外,理论模型可以包括关于由不透射线部分提供的衰减的信息。
71.由结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案应该与要分析的对象的图案不相似。此外,由结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案与由反向散射对象107a至107c和108a至108c引起的x射线强度图案相比较应该是不相似的。此外,诸如108b或108c的对象能够正在吸收由对象108a散射回的x射线辐射,从而引起反向散射的x射线辐射的x射线强度图案。与由诸如108b或108c的反向散射的x射线辐射吸收对象引起的x射线强度图案相比较,由结构化板叠加到由反向散射的x射线辐射引起的图像失真上的图案也应该是不相似的。这可以通过在结构化板中不规则地分布不透射
线或可透射线部分来实现。例如,不透射线或可透射线部分可以随机分布在结构化板中。额外地或者备选地,不透射线或可透射线部分可以随机地取向。
72.图2a至2e示意性且示范性地描绘了用于x射线成像探测器的结构化板的实施例。图2a至2e的结构化板从与结构化板正交的查看方向示出。
73.例如,图2a描绘了包括不透射线部分211和可透射线部分212的结构化板210。不透射线部分根据均匀的矩形阵列布置。在图2a中,不透射线部分可以是嵌入在可透射线材料中的不透射线球体。备选地,不透射线球体可以布置在可透射线层的表面上。也可能的是,不透射线部分是不透射线圆柱体,其部分或完全穿透结构化板。因此,不透射线圆柱体的轴正交于结构化板。由于图2a表示三维结构化板的二维可视化,本领域技术人员可以想到不透射线部分的形状的若干其他变化。
74.图2b描绘了具有不透射线部分221和可透射线部分222的类似结构化板220。然而,不透射线部分在图2b中根据均匀六边形阵列几何结构布置。
75.图2c描绘了具有不透射线部分231和可透射线部分232的另一结构化板230。然而,不透射线部分231在图2c中随机分布。
76.图2d示出了具有不透射线部分241和可透射线部分242的另一结构化板240。在图2d中,不透射线部分是具有比结构化板的对应尺寸更短的长度的不透射线条。条在图2d中根据均匀六边形阵列布置。
77.图2e描绘了具有不透射线部分251和可透射线部分252的另一结构化板250。图2e的结构化板包括由可透射线条分离的不透射线条的规则条纹图案。
78.图2a至2e已经被描述为具有不透射线部分211、221、231、241和251以及可透射线部分212、222、232、242和252。具有不透射线部分212、222、232、242和252以及可透射线部分211、221、231、241和251的反向配置也是可能的。
79.尽管在附图和前面的描述中已经详细图示和描述了本发明,但是这些图示和描述应被视为说明性或示范性的而非限制性的。特别地,结构化板的图示的形式和形状仅仅是示范性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容以及权利要求书,本领域技术人员在实践所请求保护的本发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。
80.在权利要求书中,“包括”一词不排除其他元件或步骤,并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中所记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施,但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解读为对范围的限制。
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