BR112013018107B1 - método de imageamento de raios x e sistema de imageamento de raios x - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X E SISTEMA DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X A presente invenção refere-se, geralmente, a sistemas de imageamento de raios x e mais particularmente a um sistema de imageamento de raios x usando detectores digitais. O método de imageamento de raios x (236) compreende realizar (240) uma exposição a raios x, através de uma fonte de radiação de raios x (16) responsiva a um controlador fonte (54); amostrar (242) dados de imagem de raios x, através de um detector digital (22) sem comunicação de temporização de sinais do controlador fonte (54); combinar (246) os dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se, geralmente, a sistemas de imageamento de raios x e mais particularmente a um sistema de imageamento de raios x usando detectores digitais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O advento de detectores de raios x digitais trouxe fluxo de trabalho aprimorado e alta qualidade de imagem ao imageamento médico. Entretanto, muitos dos sistemas de imageamento radiográficos mais adiantados empregam o imageamento de raios x convencional, usando o filme e/ou radiografia computadorizada. De modo a obter imagens destes sistemas, o meio de imageamento deve ser transportado e processado após cada exposição, resultando a um retardamento na obtenção das imagens desejadas. A radiografia digital fornece uma alternativa que permite a aquisição de dados de imagem e imagens reconstruídas imediatamente, para observação e diagnóstico mais rápidos. Entretanto, o custo da substituição dos sistemas de imageamento convencionais anteriores por sistemas de imageamento radiográficos digitais pode ser grandioso a um hospital ou centro de assistência médica terciário. Por isso, a necessidade de retrocompatibilizar os sistemas de imageamento radiográficos anteriores, para radiografia digital, de um modo economicamente viável, envolvendo tão poucos componentes do sistema quanto possível.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[003] Conforme uma realização, um método de imageamento de raios x inclui a execução de uma exposição a raios x através de uma fonte de radiação de raios x responsiva a um controlador fonte. O método também inclui a amostragem de dados de imagem de raios x através de um detector digital sem comunicação de temporização de sinais do controlador fonte. O método ainda inclui a combinação dos dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento, com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

[004] Conforme outra realização, um método de imageamento de raios x inclui a execução de uma exposição a raios x através de uma fonte de radiação de raios x. O método também inclui a amostragem de dados de imagem de raios x através de um detector digital sem, a priori, conhecimento dos tempos de começo e fim da exposição a raios x. O método inclui, ainda, a determinação dos quadros iniciais e finais dos dados de imagem de raios x. O método inclui, ainda, a combinação dos dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento, com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

[005] Conforme uma realização adicional, o sistema de imageamento de raios x inclui uma fonte de radiação de raios x, um controlador fonte acoplado à fonte e configurado para comandar a emissão de raios x para exposições de imagens de raios x e um detector digital de raios x configurado para amostrar dados de imagem de raios x, sem comunicação do controlador fonte. O sistema também inclui um dispositivo de controle de detector portátil, configurado para transmitir instruções ao detector, para aquisição dos dados de imagem de raios x e para receber os dados de imagem de raios x do detector para processamento e visualização. Pelo menos um dos detectores, o dispositivo de controle de detector portátil e um sistema de processamento, em comunicação com o detector e/ou dispositivo de controle de detector portátil, é configurado para combinar os dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento, com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração em que a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Estes e outros atributos, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor entendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida, com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes através dos desenhos, em que: A FIG. 1 é uma visão em perspectiva de um sistema de raios x fixo exemplar, equipado conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 2 é uma visão em perspectiva de um sistema de raios x móvel exemplar, equipado conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 3 é um resumo diagramático do sistema de raios x nas FIGS. 1 e 2; A FIG. 4 é uma representação diagramática de componentes funcionais em um detector do sistema das FIGS. 1-3; A FIG. 5 é uma visão em perspectiva da interação bidirecional entre o detector e um dispositivo de controle de detector portátil, conforme aspectos da presente invenção; FIG. 6 é um diagrama de fluxo de um método do processo tecnológico entre o detector e o dispositivo de controle de detector portátil, conforme aspectos da presente invenção; FIG. 7 é uma representação diagramática de amostragem de dados de imagem de raios x de dois quadros de imageamento, conforme aspectos da presente invenção; FIG. 8 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios x de três quadros de imageamento, conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 9 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios x de um quadro de imageamento, conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 10 é um diagrama de fluxo de um método para amostragem e combinação de dados de imagem de raios x, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário, conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 11 é uma representação diagramática do fluxo de trabalho durante uma sequência de aquisição em que ambos os dados de imagem e os dados de ajuste são adquiridos para produção de imagens visíveis pelo usuário, conforme aspectos da presente invenção; A FIG. 12 é uma representação diagramática de uma sequência de aquisição em que voltagens diferentes são aplicadas para reduzir o vazamento do transistor ao amostrar dados de imagem, conforme aspectos da presente invenção e; A FIG. 13 é um diagrama de fluxo de um método para amostragem de dados do detector antes e após uma exposição a raios x, enquanto são aplicadas diferentes voltagens para reduzir o vazamento do transistor, conforme aspectos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[007] Referindo-se geralmente à FIG. 1, um sistema de raios x é representado, referenciado de modo geral pelo número de referência 10. Na realização ilustrada, o sistema de raios x 10, como adaptado, é um sistema de raios x digital. O sistema de raios x 10 é projetado, tanto para adquirir dados de imagem, quanto para processar os dados de imagem para exibição, conforme a presente invenção. Durante a seguinte discussão, entretanto, enquanto a informação básica e de fundo é fornecida no sistema de raios x digital usado em aplicações diagnósticas médicas, deve ser levado em consideração que os aspectos das presentes técnicas podem ser aplicados a detectores digitais, incluindo detectores de raios x, usados em diferentes configurações (por exemplo, raios x de projeção, imageamento por tomografia computadorizada, imageamento por tomossíntese, etc.) e para diferentes propósitos (por exemplo, inspeção de pacotes, bagagem, veículos e peças, etc.).

[008] Na realização ilustrada na FIG. 1, o sistema de raios x 10 inclui um sistema de imageamento 12. O sistema de imageamento 12 pode ser um sistema de imageamento análogo convencional, retrocompatibilizado para a aquisição de dados de imagem e processamento digital, como descrito abaixo. Em uma realização, o sistema de imageamento 12 pode ser um sistema estacionário disposto em uma sala de imageamento de raios x fixo, tal como aquele geralmente retratado e descrito abaixo, com respeito à FIG. 1. Será apreciado, entretanto, que as técnicas presentemente descritas também podem ser empregadas com outros sistemas de imageamento, incluindo unidades e sistemas de raios x móveis em outras realizações. O sistema de imageamento 12 inclui um braço superior de suporte de tubo 14 para posicionar uma fonte de radiação 16, tal como um tubo de raios x e um colimador 18 com relação a um paciente 20 e um detector 22. O detector 22 inclui um detector de raios x digital. Em algumas realizações, o detector 22 pode ser selecionado a partir de uma pluralidade de detectores 22, representado pelo detector 24, de uma doca 26 (por exemplo, doca de carregamento). Cada detector 22, da pluralidade de detectores 22, pode ser marcado e projetado para um tipo de imageamento particular (por exemplo, imageamento fluoroscópico e radiográfico). O detector 22 é configurado para adquirir dados de imagem de raios x sem comunicação de um controlador fonte, da fonte de radiação de raios x 16. Em outras palavras, o detector 22 fica sem comunicação de temporização de sinais do controlador fonte 16 quanto a uma exposição a raios x. Como resultado, na preparação para aquisição dados de imagem de raios x, o detector 22 é configurado para continuamente amostrar dados antes e durante uma exposição a raios x. Também, o detector 22 é configurado para combinar múltiplos quadros que incluem dados de imageamento para gerar imagens de raios x. Em adição, o detector 22 é configurado para pelo menos parcialmente processar dados de imagem de raios x.

[009] Em uma realização, o sistema de imageamento 12 pode ser usado em conjunto com um ou ambos, mesas de pacientes 28 e um suporte de parede 30, para facilitar a aquisição de imagem. Particularmente, a mesa 28 e o suporte de parede 30 podem ser configurados para receber o detector 22. Por exemplo, o detector 22 pode ser colocado em uma superfície superior, mais baixa ou intermediária da mesa 28, e o paciente 20 (mais especificamente, uma anatomia de interesse do paciente 20) pode ser posicionado sobre a mesa 28 entre o detector 22 e a fonte de radiação 16. Também, o suporte de parede 30 pode incluir uma estrutura de recepção 32 também adaptada para receber o detector 22, e o paciente 20 pode ser posicionado adjacente ao suporte de parede 30, para permitir a aquisição de dados de imagem através do detector 22. A estrutura de recepção 32 pode ser movida verticalmente ao longo do suporte de parede 30.

[010] Também retratado na FIG. 1, o sistema de imageamento 12 inclui uma estação de trabalho 34, monitor 36, e impressora 37. Em uma realização, a estação de trabalho 34 pode incluir, ou fornecer, a funcionalidade do sistema de imageamento 12 tal que um usuário 38, interagindo com a estação de trabalho 34 possa controlar a operação da fonte 16 e do detector 22. Em outras realizações, as funções do sistema de imageamento 12 podem ser descentralizadas, tais que algumas funções do sistema de imageamento 12 são realizadas na estação de trabalho 34 (por exemplo, controlando a operação da fonte 16), enquanto outras funções (por exemplo, controlando a operação do detector 22) são realizadas por outro componente do sistema de raios x 10, tal como um dispositivo de controle de detector portátil 40. O dispositivo de controle de detector portátil 40 pode incluir um assistente pessoal digital (PDA), palmtop, computador portátil, smartphone, tablet, como um iPad™, ou qualquer outro dispositivo de interface portátil de propósito geral ou dedicado. O dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para ser mantido pelo usuário 38 e comunicar-se sem fios com o detector 22. Observa-se que o detector 22 e dispositivo de controle de detector portátil 40 pode utilizar qualquer protocolo de comunicação sem fio adequado, como o protocolo IEEE 802.15.4, um padrão de comunicação de banda ultralarga (UWB), um padrão de comunicação Bluetooth ou qualquer padrão de comunicação IEEE 802.11. Alternativamente, o dispositivo de controle de detector portátil pode ser configurado para ser conectado ou desconectado ao detector 22 para transmitir através de uma conexão a cabo.

[011] O dispositivo de controle de detector portátil 40 é, também, configurado para transmitir instruções (por exemplo, modo detector de operação) ao detector 22 para a aquisição de dados de imagem de raios x. Por sua vez, o detector 22 é configurado para preparar-se para uma exposição a raios x em resposta a instruções do dispositivo de controle de detector portátil 40 e para transmitir um sinal de detector pronto ao dispositivo 40, indicando que o detector 22 está preparado para receber a exposição a raios x. O dispositivo 40 também pode ser configurado para transmitir informação do paciente ou a informação técnica do raios x ao detector 22. Similar ao detector 22, o dispositivo 40 pode estar sem comunicação do controlador fonte de raios x 16. Além disso, o dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para receber dados de imagem de raios x do detector 22, para reconstrução de imagem e processamento. De fato, ambos, o detector 22 e o dispositivo de controle de detector portátil 40 são configurados para processar, pelo menos parcialmente, os dados de imagem de raios x. Entretanto, em certas realizações, o detector 22 e/ou o dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para processar totalmente os dados de imagem de raios x. Também, o detector 22 e/ou o dispositivo 40 é configurado para gerar um arquivo de dados compatível DICOM baseado nos dados de imagem de raios x, informações do paciente e outras informações. Ainda, o detector 22 e/ou o dispositivo 40 é configurado para transmitir sem fios (ou através de uma conexão por cabo) dados de imagem de raios x processados (por exemplo, dados de imagem de raios x parcial ou totalmente processados) para uma revisão de imagem institucional e um sistema de armazenamento sobre uma rede 42. A revisão de imagem institucional e o sistema de armazenamento podem incluir um sistema de informação hospitalar (HIS), um sistema de informação radiológico (RIS) e/ou um sistema de arquivamento e distribuição de imagens (PACS). Em algumas realizações, a revisão de imagem institucional e o sistema de armazenamento podem processar os dados de imagem de raios x. Em uma realização, a estação de trabalho 34 pode ser configurada para funcionar como um servidor de instruções e/ou conteúdo em uma rede 42 do hospital. O detector 22 e/ou dispositivo 40 também são configurados para transmitir, através de uma conexão por cabo ou sem fios, imagens de raios x processadas à impressora 37, para gerar uma cópia da imagem.

[012] O dispositivo de controle de detector portátil 40 inclui uma tela visível pelo usuário 44 e é configurada para exibir dados do paciente e imagens de raios x reconstruídas, baseados em dados de imagem de raios x na tela 44. A tela 44 pode incluir uma tela de toque e/ou dispositivo de entrada (por exemplo, teclado) configurado para introduzir dados (por exemplo, dados do paciente) e/ou comandos (por exemplo, ao detector). Por exemplo, o dispositivo 40 pode ser usado para introduzir informação do paciente e outra informação relacionada ao imageamento (por exemplo, tipo da fonte 16, parâmetros de imageamento, etc.) para formar um cabeçalho de imagem DICOM. Em uma realização, a informação do paciente pode ser transferida de um banco de dados de pacientes através de uma conexão de rede sem fio ou a cabo, da rede ou estação de trabalho 34, ao dispositivo 40. O detector 22 e/ou dispositivo pode incorporar a informação para o cabeçalho da imagem, com a imagem de raios x, para gerar o arquivo de dados compatível DICOM. Também, o dispositivo 40 pode ser usado para navegar imagens de raios x exibidas na tela 44. Ainda, o dispositivo 40 pode ser usado para modificar as imagens de raios x, por exemplo, adicionando marcadores de posição (por exemplo, “L” / “R” para a esquerda e direita, respectivamente) na imagem. Em uma realização, marcadores metálicos podem ser colocados no detector 22 para gerar marcadores de posição.

[013] Em uma realização, o sistema de imageamento 12 pode ser um sistema estacionário disposto em uma sala de imageamento de raios x fixa, tal como aquela geralmente representada e descrita acima, com relação à FIG. 1. Será apreciado, entretanto, que as técnicas presentemente descritas também podem ser empregadas com outros sistemas de imageamento, incluindo unidades e sistemas de raios x móveis, em outras realizações.

[014] Por exemplo, como ilustrado no sistema de raios x da FIG. 2, o sistema de imageamento 12 pode ser movido para uma sala de recuperação de paciente, sala de emergência, sala de cirurgia, ou qualquer outro espaço para permitir o imageamento do paciente 20, sem requerer o transporte do paciente 20 à sala de imageamento de raios X dedicada (isto é, fixa). O sistema de imageamento 12 inclui uma estação-base de raios x móvel 39 e detector 22. Similar ao acima, o sistema de imageamento 12 pode ser um sistema de imageamento convencional analógico, retrocompatibilizado para aquisição e processamento de dados de imagem digital. Em uma realização, um braço de suporte 41 pode ser verticalmente movido ao longo da coluna de suporte 43 para facilitar o posicionamento da fonte de radiação 16 e do colimador 18, com relação ao paciente 20. Ainda, um ou ambos, o braço de suporte 41 e a coluna de suporte 43 também podem ser configurados para permitir a rotação da fonte de radiação 16 em torno de um eixo. Ainda, a estação-base de raios x 39 tem uma base com rodas 45 para o movimento da estação 39. Sistemas de circuito eletrônico 46 com uma unidade de base 47 tanto fornecem quanto controlam a energia para a fonte de raios x 16 e a base com rodas 45 no sistema de imageamento 12. A unidade de base 47 também tem a estação de trabalho do operador 34 e o monitor 36 que permite ao usuário 38 operar o sistema de raios x 10. A estação de trabalho do operador 34 pode incluir botões, comutadores, ou similares, para facilitar a operação da fonte de raios x 16. Similar ao sistema de raios x 10 na FIG. 1, o sistema 10 inclui o dispositivo de controle portátil 40. O detector 22 e dispositivo de controle portátil 40 são como descritos acima. No sistema de raios x, o paciente 20 pode estar localizado em um leito 49, (ou maca, mesa ou qualquer outro suporte) entre a fonte de raios x 16 e o detector 22, e submetidos a raios x que passam através do paciente 20 e são recebidos pelo detector 22.

[015] A FIG. 3 é um resumo diagramático do sistema de raios x 10 nas FIGS. 1 e 2 ilustrando os componentes do sistema 10 em mais detalhes. O sistema de imageamento 10 inclui a fonte de radiação de raios x 16, posicionada adjacente a um colimador 18. O colimador 18 permite a uma corrente de radiação 48 passar em uma região na qual um indivíduo 20, como um paciente humano 20, é posicionado. Uma porção de radiação 50 passa através, ou em volta, do indivíduo 20 e impacta no detector de raios x digital 22. Como descrito mais plenamente abaixo, o detector 22 converte os fótons de raios x recebidos na sua superfície em fótons de baixa energia e, posteriormente, em sinais elétricos que são adquiridos e processados para reconstruir uma imagem dos atributos dentro do indivíduo 20.

[016] A fonte 16 é acoplada a uma fonte de energia 52 que fornece energia para as sequências de exame. A fonte 16 e a fonte de energia 52 são acopladas a um controlador fonte 54, configurado para comandar a emissão de raios x para exposição de imagens de raios x. Como acima mencionado, o detector 22 é configurado para adquirir dados de imagem de raios x sem comunicação do controlador fonte 54. Ao invés disso, o detector 22 é responsivo ao dispositivo de controle de detector portátil 40, configurado para transmitir instruções ao detector 22 para a aquisição dos dados de imagem de raios x. Além disso, o dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para receber os dados de imagem de raios x do detector 22, para a reconstrução de imageamento e processamento.

[017] O detector 22 inclui uma interface de comunicação sem fio 56 para comunicação sem fio com o dispositivo 40, bem como uma interface de comunicação por cabo 58, para comunicar-se com o dispositivo 40 quando este é conectado ao detector 22. O detector 22 e o dispositivo também podem estar em comunicação com a revisão de imagem institucional e o sistema de armazenamento sobre a rede 42, através de uma conexão a cabo ou sem fios. Como acima mencionado, a revisão de imagem institucional e o sistema de armazenamento podem incluir PACS 60, RIS 62, e HIS 64. É notado que a interface de comunicação sem fio 56 pode utilizar qualquer protocolo de comunicação sem fio adequado, como um padrão de comunicação de banda ultralarga (UWB), um padrão de comunicação de Bluetooth ou qualquer padrão de comunicação 802,11. Além disso, o detector 22 é acoplado a um controlador detector 66, o qual coordena o controle de várias funções do detector. Por exemplo, o controlador detector 66 pode realizar várias funções de processamento de sinal e filtragem, tais como para o ajuste inicial de faixas dinâmicas, intercalação de dados de imagem digitais, e similares. O controlador detector 66 é responsivo a sinais do dispositivo 40. O controlador detector 66 é ligado a um processador 68. O processador 68, o controlador detector 66 e todo o circuito recebem energia de uma fonte de energia 70. A fonte de energia 70 pode incluir uma ou mais baterias.

[018] Igualmente, o processador 68 está ligado ao circuito detector de interface 72. O detector 22 converte fótons de raios x recebidos na sua superfície em fótons de baixa energia. O detector 22 inclui uma série de detectores 74 que inclui uma série de fotodetectores para converter os fótons de luz em sinais elétricos. Alternativamente, o detector 22 pode converter os fótons de raios x diretamente em sinais elétricos. Estes sinais elétricos são convertidos em valores digitais pelo circuito detector de interface 72, o qual fornece os valores ao processador 68 para serem convertidos em dados de imageamento e enviados ao dispositivo 40 para reconstruir uma imagem dos atributos do indivíduo 20. Em uma realização, o detector 22 pode, pelo menos parcialmente, ou totalmente, processar os dados de imageamento. Alternativamente, os dados de imageamento podem ser enviados do detector 22 a um servidor para processar os dados de imageamento.

[019] O processador 68 está, também, ligado a um circuito de iluminação 76. O controlador detector 66, em resposta a um sinal recebido do dispositivo 40, pode enviar um sinal ao processador 68, para sinalizar ao circuito de iluminação 76 acender uma luz 78, para indicar que o detector 22 está preparado para receber uma exposição a raios x em resposta ao sinal. De fato, em resposta a um sinal do dispositivo 40, o detector 22 pode ser ligado ou despertado de um estado de espera. Alternativamente, o detector 22 pode ser ligado diretamente ou despertado de um estado de espera pelo usuário (por exemplo, pressionando um botão liga/desliga localizado no detector 22).

[020] Ainda, o processador está ligado a uma memória 80. A memória 80 pode armazenar vários parâmetros de configuração, arquivos de calibração e dados de identificação de detector. Além disso, a memória 80 pode armazenar a informação do paciente recebida do dispositivo 40, para ser combinada com os dados de imagem para gerar um arquivo de dados compatível DICOM. Ainda, a memória 80 pode armazenar dados amostrados reunidos durante o modo de imageamento, bem como, imagens de raios x. Como mencionado acima, em algumas realizações, o dispositivo 40 pode conduzir o processamento de imagem e incorporar um cabeçalho DICOM para gerar um arquivo de dados compatível DICOM.

[021] A FIG. 4 é uma representação diagramática de componentes funcionais do detector digital 22. Como ilustrado, o circuito detector de controle 84 recebe energia CC de uma fonte de energia, representada geralmente pelo número de referência 86. O circuito detector de controle 84 é configurado para originar comandos de temporização e controle para eletrônicos de linha e coluna usados para adquirir dados de imagem, durante as fases de aquisição de dados da operação do sistema. O circuito 84, por isso, transmite energia e sinais de controle ao circuito de referência/regulador 88, e recebe dados de pixel de imagem digital do circuito 88.

[022] Em uma presente realização, o detector 22 consiste de um cintilador que converte fótons de raios x recebidos na superfície do detector, durante os exames, em fótons (luz) de energia mais baixa. Um conjunto de fotodetectores, então, converte os fótons de luz em sinais elétricos que são representativos do número de fótons ou da intensidade da radiação impactando regiões de pixels individuais ou elementos de imagem da superfície do detector. Em certas realizações presentemente contempladas, os fótons de raios x podem ser diretamente convertidos em sinais elétricos. A eletrônica de leitura converte os sinais analógicos resultantes em valores digitais que podem ser processados, armazenados e exibidos, tal como no dispositivo 40, depois da reconstrução da imagem. Em uma forma presente, o conjunto de fotodetectores é formado de silício amorfo. O arranjo de fotodetectores ou elementos de imagem discretos é organizado em linhas e colunas, com cada elemento de imagem discreto consistindo de um fotodiodo e um transistor de película fina. O catodo de cada diodo é unido à fonte do transistor, e os anodos de todos os diodos são conectados a uma tensão de polarização negativa. As portas dos transistores em cada linha são conectadas em conjunto e os eletrodos de linha são conectados à eletrônica de varredura, como descrito abaixo. Os drenos dos transistores de cada coluna são conectados em conjunto e o eletrodo de cada coluna é conectado a um canal individual da leitura eletrônica.

[023] Como descrito em maiores detalhes abaixo, o circuito detector de controle 84 é configurado para amostrar dados dos elementos de imagem discretos antes, e durante, o recebimento da radiação de raios x. Também, o circuito detector de controle 84 é configurado para aplicar uma primeira voltagem aos transistores dos elementos de imagem discretos, antes do recebimento da radiação de raios x (por exemplo, quando o detector 22 se mantém em modo de espera). Adicionalmente, o circuito detector de controle 84 é configurado para amostrar dados dos elementos de imagem discretos, na preparação para a aquisição de dados de imagem de raios x, enquanto aplica uma segunda voltagem, mais alta do que a primeira voltagem, aos transistores dos elementos de imagem discretos que não são, então, amostrados antes do recebimento da radiação de raios x. Os dados amostrados, coletados antes do recebimento da radiação de raios x, podem ser armazenados pelo circuito detector de controle 84, para o uso na reconstrução de uma imagem visível pelo usuário, dos dados de imagem de raios x. Ainda, o circuito detector de controle 84 é configurado para amostrar dados, incluindo dados de imagem de raios x dos elementos de imagem discretos durante o recebimento da radiação de raios x, enquanto aplica a segunda voltagem aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então, amostrados. Após o término do recebimento da radiação de raios x, o circuito detector de controle é configurado para retomar a aplicação da primeira voltagem aos transistores dos elementos de imagem discretos.

[024] Voltando-se à realização ilustrada na FIG. 4, a título de exemplo, um barramento em linha 90 inclui uma pluralidade de condutores para habilitar a leitura de várias linhas do detector 22, bem como para desabilitar linhas e aplicar uma voltagem de compensação de carga a linhas selecionadas, onde desejado. Um barramento em coluna 92 inclui condutores adicionais para comandar a leitura das colunas, enquanto as linhas são sequencialmente habilitadas. O barramento em linha 90 é acoplado a uma série de controladores em linha 94, cada um dos comandos habilitando uma série de linhas no detector 22. Similarmente, a leitura eletrônica 96 é acoplada ao barramento em coluna 92, para ordenar a leitura de todas as colunas do detector.

[025] Na realização ilustrada, os controladores em linha 94 e a leitura eletrônica 96 são acoplados a um painel detector 98, que pode ser subdividido em uma pluralidade de seções 100. Cada seção 100 é acoplada a um dos controladores em linha 94 e inclui diversas linhas. Similarmente cada controlador em coluna 96 é acoplado a uma série de colunas. O arranjo do fotodiodo e transistores de película fina acima mencionados, por meio disso, definem uma série de pixels ou elementos de imagem discretos 102 que são arranjados em linhas 104 e colunas 106. As linhas e as colunas definem uma matriz de imagem 108, tendo uma altura 110 e uma largura 112.

[026] Como também ilustrado na FIG. 4, cada elemento de imagem 102 é geralmente definido em um cruzamento de linha e coluna, em que um eletrodo de coluna 114 cruza um eletrodo de linha 116. Como mencionado acima, um transistor de película fina 118 é fornecido em cada posição de cruzamento de cada elemento de imagem, como um fotodiodo 120. Como cada linha é habilitada por controladores em linha 94, sinais de cada fotodiodo 120 podem ser acessados através da leitura eletrônica 96 e convertidos em sinais digitais para processamento e reconstrução de imagem subsequentes. Dessa forma, uma linha inteira de elementos de imagem 102 no arranjo é controlada simultaneamente quando a linha de varredura ligada às portas de todos os transistores 118, de elementos de imagem 102, naquela linha, é ativada. Consequentemente, cada um dos elementos de imagem 102, naquela linha particular, é conectado a uma linha de dados através de um comutador, o qual é usado pela leitura eletrônica para restaurar a carga ao fotodiodo 120.

[027] Deve ser notado que, em certos sistemas, como a carga é restituída a todos os elementos de imagem 102, em uma linha, simultaneamente, por cada um dos canais de leitura dedicados associados, a eletrônica de leitura está convertendo as medidas da linha prévia de uma voltagem analógica a um valor digital. Além disso, a leitura eletrônica pode transferir os valores digitais de linhas anteriores do subsistema de aquisição, o qual realizará algum processamento antes da exibição de uma imagem diagnóstica em um monitor ou inscrevê-la na película.

[028] O circuito usado para habilitar as linhas pode ser referido, em um contexto presente, a circuitos de habilitação de linha ou de transistor de efeito de campo (FET), baseado no uso de transistores de efeito de campo para tal habilitação (condução de linha). Os FETs, associados com os circuitos de habilitação de linha descritos acima são colocados em um estado “ligado”, ou de condução, para habilitação das linhas, e são “desligados” ou colocados em um estado de não condução quando as linhas não estão habilitadas para a leitura. Apesar de tal linguagem, deve ser notado que os componentes de circuito particulares, usados para os controladores em linha e leitura eletrônica de coluna podem variar, e a presente invenção não é limitada ao uso de FETs ou nenhum componente de circuito particular.

[029] Como mencionado acima, o detector 22 está sem comunicação do controlador fonte 54 e, dessa forma, está sem conhecimento, a priori, do começo e fim dos tempos de uma exposição. Em uma realização, o detector 22 está configurado para continuar detectando o começo e o fim da exposição a raios x automaticamente e formar uma imagem de raios x sem comunicação com o dispositivo de controle de detector 40. Em outra realização, o detector 22 é configurado para ficar em modo de espera e mudar para o modo de imageamento após receber um comando do dispositivo de controle de detector 40. O detector 22 começa a detectar o começo e fim da exposição a raios x depois de ser mudado para o modo de potência total. Isto resulta em uma dinâmica de fluxo de trabalho única entre o sistema de raios x 12, o detector 22, e dispositivo de controle de detector portátil 40, como ilustrado nas FIGS. 5 e 6. A FIG. 5 é uma visão em perspectiva da interação de duas vias entre o detector 22 e o dispositivo controlador de detector portátil 40. A FIG. 5 ilustra o sistema de imageamento 12 com o paciente 20 localizado na mesa 28, entre a fonte de raios x 16 e o detector 22. Aqui, novamente, o sistema de imageamento 12 pode ser um sistema fixo ou móvel. A FIG. 6 é um diagrama de fluxo de um método para fluxo de trabalho 124 entre o detector 22 e o dispositivo de controle de detector portátil 40. Para começar, o usuário liga o detector 22 (bloco 126). O detector 22 mantém um modo de espera na condição ligada. Como ilustrado na FIG. 5, o detector 22 é localizado sob o indivíduo 20. Antes, ou subsequente à ligação do detector 22, o usuário introduz informação do paciente ou outra informação (por exemplo, técnica de raios x) relacionada ao imageamento (por exemplo, parâmetros da imagem) no dispositivo 40 (bloco 128). Em algumas realizações, o dispositivo de controle de detector 40 pode transmitir a informação ao detector 22, por exemplo, para formar o arquivo de dados compatível DICOM. Em algumas outras realizações, o arquivo de dados compatível DICOM é formado no dispositivo de controle de detector 40, de modo que não necessite transferir a informação do paciente para o detector 22.

[030] O usuário comanda um sinal de preparação do detector do dispositivo 40 ao detector 22 (bloco 130). Uma vez que o detector 22 recebe a ordem para preparar-se do dispositivo 40, o detector 22 prepara-se para a aquisição de dados de imagem de raios x. Especificamente, o detector 22 muda do modo de espera ao modo de potência de imageamento e começa a depuração (isto é, preparando-se e renovando o circuito detector) do painel do detector 22, para equilibrar o painel. Depois da depuração, o detector 22 lê ou adquire um ou mais quadros de compensação antes da exposição. Em particular, o detector 22 prepara-se para a exposição iniciando a amostragem de dados de uma matriz de elementos de detector. Depois da preparação, o detector 22 envia ao dispositivo 40 o sinal de detector pronto (bloco 132). Em uma realização, o detector 22 também pode fornecer uma indicação visível (por exemplo, luz intermitente) ou uma indicação de áudio para indicar que o detector está pronto. Em outra realização, o dispositivo de controle de detector 40 pode fornecer uma indicação visível e/ou indicação de áudio. O usuário então comanda a fonte de radiação de raios x 16 a que realize uma exposição a raios x através do controlador fonte 54 acoplado à fonte 16 (bloco 134).

[031] Durante e após exposição, o detector 22 amostra dados da matriz de elementos de detector. Em certas realizações, o detector 22, pelo menos parcialmente, processa os dados de imagem de raios x (bloco 136). Alternativamente, o detector 22 pode processar completamente os dados de imagem de raios x. O processamento inclui a determinação de quando a exposição começa e termina, baseado na comparação dos dados de imagem amostrados gerados pelo detector 22. Como descrito em maiores detalhes abaixo, os dados de imagem amostrados podem ser coletados de um ou mais quadros e combinados para gerar a imagem reconstruída. O detector 22 cessa a amostragem após determinar o fim da exposição e após amostrar todos dos dados de imagem de raios x dos quadros. Após e durante a exposição, o dispositivo de controle de detector 40 adquire dados de imagem de raios x do detector 22 (bloco 138) mediante o qual o detector 22 muda do modo de potência de imageamento para o modo de espera. Em certas realizações, o dispositivo 40, pelo menos parcialmente, processa os dados de imagem de raios x (bloco 140). Em algumas realizações, o dispositivo 40 processa completamente os dados de imagem de raios x. Alternativamente, o dispositivo 40 adquire dados de imagem de raios x completamente processados do detector. Em outras realizações, nem o detector 22 nem o dispositivo 24 processam completamente os dados de imagem de raios x, mas enviam os dados de imagem de raios x à revisão de imagem institucional e ao sistema de armazenamento para processamento subsequente.

[032] Como visto na FIG. 5, uma imagem reconstruída 122 baseada em dados de imagem de raios x é exibida (bloco 142) na tela 44 do dispositivo 40. De fato, a imagem reconstruída 122 pode ser exibida no dispositivo 40, enquanto o indivíduo de imageamento 20 está presente em uma posição em que os dados de imagem de raios x são adquiridos. Após a exibição da imagem 122 no dispositivo 40, o usuário determina se a imagem é aceitável (o bloco 144). Se a imagem não for aceitável devido a questões de posicionamento, o indivíduo de imageamento 20 pode ser reposicionado (bloco 146) para uma exposição posterior. Se a imagem for aceitável, o usuário pode selecionar a porção interessada da imagem, adicionar a marca de posição “L” e/ou “R”, e transmitir os dados de imagem de raios x para revisão de imagem institucional e o sistema de armazenamento (bloco 148) através do detector 22 e/ou dispositivo 40.

[033] Já que o detector 22 está sem comunicação de sinais de temporização do controlador fonte 54, quanto ao desempenho da exposição através da fonte 16, o detector amostra dados antes, durante, e depois da exposição de um ou mais quadros (por exemplo, quadros de compensação e de imageamento). A duração de uma exposição de raios x é dependente de numerosos fatores, como tipo do exame de raios x e o tamanho do objeto de imageamento. Em certas circunstâncias, a exposição pode sobrepor os quadros e os dados de raios x amostrados de pelo menos dois quadros de imageamento precisariam ser combinados. Entretanto, para fazer estes quadros de começo e fim que se estendem, pelo menos a duração da exposição tem que ser determinada.

[034] A FIG. 7 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios x quando a exposição ocorre em um período de amostragem ou leitura único. A FIG. 7 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos da amostragem da matriz de elementos de detector. Os quadros 150 incluem os quadros de compensação 152 e 154 e os quadros de imageamento 156 e 158. A imagem de raios x corrigida pela compensação é gerada combinando dados amostrados dos quadros de imageamento 156 e 158 com dados escolhidos (por exemplo, dados de compensação do quadro de compensação 152) reunidos antes da obtenção do quadro de imageamento 156. O quadro de compensação 152 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro de compensação 154 é adquirido depois que exposição termina e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Nenhum dos quadros de compensação 152 e 154 inclui dados de imagem.

[035] Para determinar o início e o fim da exposição e os dados de imageamento, uma linha média de cada quadro 150 é obtida. A linha média reflete a quantidade média de carga restaurada a cada elemento detector dentro de uma linha de elementos detectores da matriz detectora, para carregar totalmente os elementos detectores. O gráfico 159, de cima para baixo, indica a linha média de cada linha ao longo dos quadros 150. A linha média no quadro de compensação 152 e uma porção superior 160 do quadro de imageamento 156 é insignificante, como indicado pela porção 162 do gráfico 159, já que a exposição não ocorreu e os elementos detectores permanecem totalmente carregados. O começo e o fim da exposição são marcados pelas linhas 164 e 166, respectivamente. Na linha 164, 0 por cento da exposição (isto é, porcentagem do comprimento da exposição total) ocorreu, enquanto 100 por cento de exposição ocorreu na linha 166. Do mesmo modo, durante a exposição, a linha média aumenta linearmente, indicado pela porção 168 do gráfico 159, ao passo que as linhas são sequencialmente lidas dentro da região 170. Mais especificamente, a linha média aumenta na porção 168, porque cada linha subsequente é exposta a uma maior porcentagem da exposição e os elementos detectores dentro daquelas linhas requerem a restauração de mais carga. Por exemplo, a primeira linha lida depois que a exposição começa, pode ser submetida a 10 por cento da exposição antes de ser lida, enquanto a última linha lida pode ser submetida a 100 por cento da exposição antes de ser lida.

[036] Uma vez que a exposição terminou dentro de uma amostragem única ou período de leitura, ambos os quadros de imageamento 156 e 158 incluem dados de imagem indicados pelas regiões hachuradas 172 e 174, respectivamente. A porção chata 176 do gráfico 159 indica as linhas em regiões 178 e 180 dos quadros de imageamento 156 e 158, respectivamente, que foram expostas a 100 por cento da exposição antes de serem lidas. As linhas 182 e 184 indicam o começo e fim das linhas de leitura na região 186 do quadro 158, correspondendo à região 170 do quadro 156. Como indicado pela porção 188 do gráfico 159, a linha média linearmente diminui, à medida que as linhas são sequencialmente lidas dentro da região 186. Mais especificamente, a linha média linha diminui na região 186 porque cada linha subsequente foi exposta a um menor percentual da exposição, depois da leitura inicial das linhas na região 170 do quadro de leitura 156. Em outras palavras, a linha média na região 186 reflete dados de imagem da exposição residual subsequente à última leitura das linhas. Por exemplo, a primeira linha lida na região 180 do quadro 158 pode ter sido submetida a 90 por cento da exposição depois da leitura inicial da primeira linha na região 170 do quadro 156, enquanto a última linha lida na região 180 pode ter sido submetida a 0 por cento da exposição depois da leitura inicial da última linha na região 170 do quadro 156. A porção 190 do gráfico 159 indica a linha média 156 em uma porção inferior 192 do quadro de imageamento 158 e o quadro de compensação 154 é insignificante uma vez que os elementos detectores foram recarregados desde a última vez que foram lidos. Como resultado, determinando a linha média, o começo e o fim da exposição podem ser determinados, bem como o começo e o fim dos dados de imageamento.

[037] Para obter a imagem de raios x, todos os quadros 150, incluindo dados de imagem (por exemplo, quadros 156 e 158) são combinados (isto é, adicionados). Para obter a imagem de raios x corrigida pela compensação, o número total de quadros 150 utilizados para fazer a imagem de raios x (por exemplo, dois, quadros 156 e 158) é multiplicado pela imagem de compensação calculada (p. ex., quadro de compensação 152) e subtraído da imagem de raios x para formar a imagem compensada corrigida de raios x.

[038] A linha média também pode ser usada quando a exposição abrange mais de uma leitura ou período de amostragem. FIG. 8 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios x, quando a exposição ocorre sobre mais de dois períodos de amostragem ou leitura. Similar à FIG. 7, FIG. 8 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos a partir da amostragem da matriz de elementos detectores. Os quadros 150 incluem quadros de compensação 194 e 196 e os quadros de imageamento 198, 200, e 202. O quadro de compensação 194 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro de compensação 196 é adquirido depois do término da exposição e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Como acima, nenhum dos quadros de compensação 194 e 196 inclui dados de imagem.

[039] Como na FIG. 7, uma linha média é obtida para cada quadro 150 na FIG. 8. O gráfico 204, de cima para baixo, indica a linha média de cada linha ao longo dos quadros 150. A linha média no quadro de compensação 194 e uma porção superior 206 do quadro de imageamento 198 é insignificante, como indicado pela porção 208 do gráfico 204, já que a exposição não ocorreu e os elementos detectores permanecem totalmente carregados. O começo e o fim da exposição são marcados pelas linhas 210 e 212, respectivamente. Na linha 210, 0 por cento de exposição ocorreu, enquanto 100 por cento da exposição ocorreu na linha 212. Como ilustrado, a exposição abrange dois períodos de amostragem e, dessa forma, dois quadros de imageamento 198 e 200. Similar à FIG. 7, FIG. 8 inclui linha médias que linearmente aumentam, como indicado pela porção 214 do gráfico 204 correspondendo a regiões 216 e 218 dos quadros de imageamento 198 e 200. Também, a porção chata 220 do gráfico 204 corresponde à região 222 do quadro de imageamento 200 e indica que aquelas linhas são expostas a 100 por cento da exposição antes de serem lidas. A porção 220 é muito mais curta do que a porção 176 da FIG. 7, porque a exposição na FIG. 8 foi mais longa e abrangeu mais de um quadro de imageamento, significando que menos linhas de elementos detectores foram expostas a 100 por cento da exposição antes de serem lidas. Ainda, a porção 224 do gráfico 204, correspondendo às regiões 226 e 228 dos respectivos quadros de imageamento 200 e 202, incluem linhas médias que linearmente diminuem. As porções 214 e 224 incluem um menor declínio do que as porções 168 e 188 do gráfico 159 em FIG. 7 devido à exposição mais longa na FIG. 8.

[040] Devido à exposição mais longa, estendendo dois períodos de amostragem, os quadros de imageamento 198, 200, e 202 incluem os dados de imagem indicados pelas regiões hachuradas 230, 232, e 234, respectivamente. Como acima, determinando a linha média, o começo e o fim da exposição podem ser determinados, bem como o começo e o fim dos dados de imageamento.

[041] Para obter a imagem de raios x, todos os quadros 150, incluindo dados de imagem (por exemplo, quadros 198, 200, e 202) são combinados (isto é, adicionados). Para obter a imagem de raios x corrigida pela compensação, o número total de quadros 150 usados para fazer a imagem de raios x (por exemplo, três quadros 198, 200, e 202) são multiplicados pela imagem de compensação calculada (p. ex., estrutura de compensação 194) e subtraído da imagem de raios x.

[042] Alternativamente, a exposição a raios x pode ocorrer entre períodos de leitura. A FIG. 9 é uma representação diagramática de amostragem de dados de imagem de raios x, quando a exposição ocorre depois do fim de um período de leitura, mas antes do início da seguinte leitura. Como acima, a FIG. 9 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos da amostragem da matriz de elementos detectores. Os quadros 150 incluem quadros de compensação 221 e 223 e quadros de imageamento 225. O quadro de compensação 221 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro de compensação 223 é adquirido depois que a exposição termina e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Nenhum dos quadros de compensação 221 e 223 inclui dados de imagem. Como nas FIGS. 7 e 8, uma linha média é obtida para cada quadro na FIG. 9. O gráfico 227 de cima para baixo indica a linha média de cada linha ao longo dos quadros 150. A linha média no quadro de compensação 221 é insignificante já que a exposição não ocorreu e os elementos detectores permanecem totalmente carregados. O começo e o fim da exposição é marcado por linhas 229 e 231, respectivamente. Como ilustrado, a exposição ocorreu entre as leituras dos quadros 221 e 225. Dessa forma, a porção 233 do gráfico 227 indica todas as linhas que foram expostas a 100 por cento da exposição antes de serem lidas. Como resultado, os dados de imagem indicados pela região hachurada 235 são localizados com um quadro único 225 e não há necessidade de combinar o quadro de imageamento 225 com qualquer outro quadro. Para obter a imagem de raios x corrigida pela compensação, a imagem de compensação calculada (por exemplo, quadro de compensação 221) é subtraída da imagem de raios x (por exemplo, quadro 225).

[043] Os aumentos no ruído eletrônico podem ocorrer na combinação de dados de imagem de raios x amostrados de múltiplos quadros (por exemplo, pelo menos dois quadros de imageamento) para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário. Por exemplo, assumindo que a imagem de raios x seja obtida combinando três quadros de imageamento com a mesma compensação, para um dado pixel pi,j onde Oi,j, representa o valor de compensação, o valor final do . pixel

é representado pela seguinte formula:

[044] A média e a variância do ruído eletrônico são representados por

, respectivamente, nas seguintes fórmulas onde:

e

<

[045] Já que, como mostrado acima, o ruído eletrônico tem a média zero e os 4 valores

e i,j são independentes entre si, o ruído eletrônico da imagem de raios x pela combinação pela combinação das imagens compensadas corrigidas N, com a mesma compensação, torna-se:

Onde a representa o desvio padrão.

[046] Outro modo de reduzir o ruído eletrônico é usar compensações diferentes para cada um dos quadros de imageamento. Neste caso, o ruído eletrônico da imagem final torna-se:

[047] Um modo adicional de reduzir o ruído eletrônico é usar a compensação média calculada para os quadros de leitura. Suponha que a compensação seja obtida calculando a média dos quadros escuros M (isto é, quadros de compensação). O ruído da compensação é

e o ruído da imagem combinada é

[048] A equação (7) é menos do que a equação (5) quando M > N. Dessa forma, quando o número de quadros de imageamento combinados é menor (por exemplo, N=2) a compensação média é preferida. Entretanto, quando os quadros de imageamento combinados são maiores, então, usar a mesma compensação ou compensações separadas pode ser preferido.

[049] A FIG. 10 é um diagrama de fluxo de um método 236 para amostrar e combinar dados de imagem de raios x para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário que incorpora as técnicas descritas acima. O método 236 inclui a preparação do detector 22 (bloco 238). A preparação do detector 22 pode incluir dados de amostragem iniciais (por exemplo, dados de compensação) antes, e independentemente, da iniciação de uma exposição. Após a preparação do detector 22, o método 236 inclui a execução de uma exposição de raios x através de uma fonte de radiação de raios x 16 (bloco 240), onde a fonte de raios x é responsiva ao controlador de fonte 54. Depois da iniciação da exposição, a amostragem de dados de imagem de raios x ocorre através do detector 22, sem conhecimento, a priori, dos tempos de começo e fim da exposição a raios x (isto é, sem a comunicação de temporização de sinais do controlador fonte 54) (bloco 242). De fato, a amostragem de dados de imagem de raios x pode ocorrer durante a exposição a raios x. O método 236 ainda inclui a determinação dos quadros de começo e fim (por exemplo, quadros de imageamento) dos dados de imagem de raios x (bloco 244). Os quadros de início e fim abrangem, pelo menos, a duração na qual a exposição ocorreu. Como acima mencionado, a exposição pode ocorrer durante um quadro de imageamento único, mas os dados de imagem de raios x podem estar em múltiplos quadros de imageamento. Dessa forma, os quadros de início e fim podem conter dados amostrados durante a duração em que a exposição ocorreu e dados amostrados fora da duração na qual a exposição ocorreu. Em particular, os quadros de início e fim são determinados pela comparação de dados amostrados de pelo menos seus respectivos quadros finais. Como indicado acima, o começo e o fim dos quadros são determinados pela identificação de uma modificação nos valores dos dados amostrados (por exemplo, linha média), indicativo da exposição à radiação de raios x.

[050] Ainda, adicionalmente, o método 236 inclui a combinação dos dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos dois quadros de imageamento, onde, pelo menos um dos quadros abrange a duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário (bloco 246). Como acima mencionado, os dados de imagem de raios x, capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário podem ser produzidos gerando dados de imagem corrigidos por compensação, baseados em dados amostrados de pelo menos dois quadros de imageamento. Por exemplo, os dados de imagem corrigidos por compensação são gerados combinando dados amostrados antes de um quadro de imageamento inicial com dados amostrados de pelo menos dois quadros de imageamento, como descrito acima. Ainda, combinar os dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos dois quadros de imageamento, inclui a seleção de um método de combinação baseado em um parâmetro de ruído. Em outras palavras, como descrito acima, o cálculo do ruído dependerá do número de quadros de imageamento e quadros de compensação (isto é, quadros de compensação) amostrados antes, e durante a ocorrência da exposição para selecionar a equação própria daqueles observados acima, para reduzir o ruído eletrônico ao combinar os dados amostrados de mais de um quadro.

[051] As técnicas acima mencionadas são ilustradas na FIG. 11, uma representação diagramática do fluxo de trabalho durante uma sequência de aquisição em que, tanto os dados de imagem quanto os dados de compensação são adquiridos para produzir imagens visíveis pelo usuário. A FIG. 11 inclui uma sequência de aquisição 248 do detector 22, correspondendo à interação entre o detector 22, o dispositivo de controle de detector portátil 40, o operador ou usuário 38 e a fonte de raios x 16. O detector 22, o dispositivo 40, e operação da fonte 16 são, como descritos acima. Enquanto o detector 22 está no modo de espera, representado pela região 250 da sequência 248, o operador 38 configura a fonte 16 como indicado pela seta 252. Configurar a fonte 16 pode incluir definir parâmetros de exposição e tipo de exposição. Também, enquanto o detector 22 permanece no modo de espera, o operador pode posicionar o indivíduo de imageamento e a fonte 16. Ainda, o operador 38 entra com instruções no dispositivo 40, como indicado pela seta 254, e envia instruções 256 ao detector 22, para preparar-se para a exposição.

[052] Ao receber as instruções para preparar-se para a aquisição de dados de imagem de raios x, o detector 22 entra no modo de potência de imageamento 258. O detector 22 começa pela depuração do painel, como indicado pela região 260 da sequência de aquisição 248, para equilibrar o circuito no painel. Então, o detector 22 lê um ou mais quadros de compensação do painel (por exemplo, região 262), sobre o qual o detector 22 envia um sinal de detector pronto 264 ao dispositivo 40. Em uma realização, o dispositivo 40 fornece uma indicação visual para indicar o estado de pronto do detector 22. Em outra realização, o dispositivo 40 fornece uma indicação de áudio. Em uma realização adicional, o dispositivo 40 fornece, tanto indicações vídeo quanto áudio. Ainda, em uma outra realização da invenção, o detector 22 fornece uma indicação visual (por exemplo, LED piscante) para indicar o estado de pronto do detector 22. Em outra realização, o detector 22 fornece uma indicação de áudio. Ainda, em outra realização, o detector 22 fornece tanto indicações de vídeo quanto áudio. O operador 38 recebe o sinal de prontidão no dispositivo 40, como indicado pela seta 266. Uma vez que o detector 22 está pronto, o detector 22 começa continuamente a amostrar ou ler quadros, como indicado pela região 268 da sequência de aquisição 248, para detectar uma exposição. Em qualquer momento o operador pode iniciar a exposição, como indicado pela seta 270 da fonte 16. Depois da iniciação da exposição, o detector 22 recebe a radiação de raios x 272 da fonte 16. O detector 22 amostra os quadros para determinar o começo e fim dos quadros que abrangem a exposição (por exemplo, quadros 274 e 276). Depois da terminação da exposição, o detector 22 pode processar os dados de imagem adquiridos e enviar uma visualização de uma imagem reconstruída, indicada pela seta 278, ao dispositivo 40, para visualização pelo operador 38. Alternativamente, os dados podem ser enviados ao dispositivo 40 para processamento adicional e a geração da imagem reconstruída. Após o fim da exposição, o detector 22 reverte para o modo ocioso, como indicado pela região 280 da sequência de aquisição 248.

[053] Como acima mencionado, o detector 22 muda de um modo de espera a um modo de potência de imageamento. No modo de potência de imageamento, o detector 22 continuamente lê o painel, já que o detector 22 carece, a priori, do conhecimento (ou dados), de quando a exposição pode ocorrer. Dessa forma, a leitura ou amostragem de dados do painel ocorre durante a exposição. Os transistores (por exemplo, FETs) dos elementos de imagem discretos, que então são escolhidos, estão em um estado de condução quando as linhas são habilitadas para a leitura. Entretanto, vazamentos (por exemplo, o vazamento de FET) podem ocorrer, daqueles transistores dos elementos de imagem discretos, não sendo, então, amostrados (isto é, os transistores estão em um estado de não condução quando as linhas não estão habilitadas para a leitura). Aumentar a voltagem (Voff) para manter os transistores que não estão sendo amostrados, em um estado não condutivo, pode reduzir o vazamento FET. Entretanto, a redução do vazamento pode não persistir se os transistores forem polarizados por algum tempo devido à propensão.

[054] As FIGS. 12 e 13 ilustram realizações de técnicas para superar estas questões. FIG. 12 é uma representação diagramática de uma sequência de aquisição 282, na qual as voltagens diferentes são aplicadas para reduzir o vazamento do transistor ao amostrar dados de imagem, particularmente durante a exposição. O sinal de aquisição 282 da FIG. 12 é o mesmo do sinal de aquisição 248, descrito na FIG. 11. O sinal de aquisição 282 inclui as regiões 250 e 280, onde o detector 22 mantém um modo de espera. Além disso, o sinal de aquisição 282 inclui regiões onde o detector 22 depura o painel (por exemplo, região 260) e períodos de amostragem ou leitura do painel (por exemplo, regiões 262 e 268). O detector 22 aplica uma primeira voltagem 284 (por exemplo, Voff menos negativa) aos transistores dos elementos de imagem discretos, quando o detector 22 mantém um modo de espera (por exemplo, regiões 250 e 280). Dessa forma, o detector 22 aplica a primeira voltagem 284 aos transistores dos elementos de imagem discretos antes do recebimento da radiação de raios x (por exemplo, região 250). O detector 22 aplica uma segunda voltagem 286 (p. ex., Voff mais negativa) aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então, amostrados quando o detector 22 muda para o modo de potência de imageamento 258 (por exemplo, regiões 260, 262, e 268) e começa a amostrar dados dos elementos de imagem discretos. Em uma realização, a primeira voltagem 284 pode ser aplicada, ao invés da segunda voltagem 286, ao depurar o painel (isto é, região 260). A aplicação da segunda voltagem 286 aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então, escolhidos também ocorre durante o recebimento da radiação de raios x pelo detector 22. Ao término da amostragem de dados de raios x dos elementos de imagem discretos (por exemplo região 280), o detector 22 volta a aplicar a primeira voltagem 284 aos transistores dos elementos de imagem discretos, após o término do recebimento da radiação de raios x pelo detector 22.

[055] A segunda voltagem 286 é mais negativa do que a primeira voltagem 284. A segunda voltagem 286 pode ser, pelo menos aproximadamente, 1,3 vezes a primeira voltagem 284. Por exemplo, a primeira voltagem 284 pode ser igual ou menos negativa do que aproximadamente -11 volts. A segunda voltagem 286 pode ser igual a, ou mais negativa do que aproximadamente -15 volts. A primeira e segunda voltagens 284 e 286 mantêm os transistores em um estado não condutivo. Mantendo a segunda voltagem 286 somente durante o modo de potência de imageamento 258 e mudando para a primeira voltagem 284 no modo de espera (por exemplo, regiões 250 e 280), o vazamento do transistor pode ser reduzido ao evitar também a propensão.

[056] A FIG. 13 é um diagrama de fluxo de um método 288 para amostrar dados do detector antes e após uma exposição aos raios x enquanto são aplicadas voltagens diferentes para reduzir o vazamento do transistor. O método 288 inclui a aplicação da primeira voltagem 284 a transistores dos elementos de imagem discretos (por exemplo, quando o detector 22 mantém o modo de espera) (bloco 290). Ao preparar-se para a aquisição de dados de imagem de raios x, o método 288 inclui dados de amostragem dos elementos de imagem discretos enquanto aplica a segunda voltagem 286 aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então, amostrados, onde a segunda voltagem 286 é mais negativa do que a primeira voltagem 284 (bloco 292). Após amostrar dados, enquanto é aplicada a segunda voltagem 286, o detector 22 pode armazenar dados amostrados antes do recebimento da radiação de raios x para uso na reconstrução de uma imagem visível pelo usuário dos dados de imagem de raios x (bloco 294). Também, o método 288 inclui a recepção de radiação de raios x no detector 22, da fonte de raios x 16 (bloco 296). Depois da exposição, a amostragem de dados de imagem de raios x dos elementos de imagem discretos ocorre ao aplicar a segunda voltagem 286 aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então amostrados (bloco 298). A amostragem de dados dos elementos de imagem discretos também ocorre durante o recebimento da radiação de raios x, enquanto é aplicada a segunda voltagem 286 aos transistores dos elementos de imagem discretos não sendo, então, amostrados. Após o término do recebimento da radiação de raios x, o detector 22 termina a amostragem de dados de imagem de raios x dos elementos de imagem discretos (bloco 300) e reaplica a primeira voltagem 284 aos transistores dos elementos de imagem discretos (bloco 302), por exemplo, durante a transição para o modo de espera. Como mencionado acima, o vazamento do transistor pode ser reduzido enquanto também se evita a propensão, mantendo a segunda voltagem 286 somente durante o modo de potência de imageamento e mudando para primeira voltagem 284 no modo de espera.

[057] Os efeitos técnicos das realizações incluem o fornecimento de métodos e sistemas para permitir a retrocompatibilização de sistemas de raios x convencionais, substituindo cassetes com um detector de raios x digital. Na retrocompatibilização, os sistemas de raios x, o detector de raios x digital não se comunica com o sistema de imageamento de raios x. Ao invés disso, o detector comunica-se com um dispositivo de controle de detector portátil para receber instruções. Já que o detector não se comunica com o sistema de raios x, o detector carece de dados indicando sinais de temporização para uma exposição a raios x. Dessa forma, o detector, na preparação e durante uma exposição, pode ler continuamente o painel do detector. O detector pode incluir técnicas para determinar o início e o fim da exposição e dados de imageamento, reunir e combinar dados de imagem de raios x de múltiplos quadros, enquanto reduz fatores que podem afetar adversamente a qualidade da imagem (por exemplo, ruído elétrico e vazamento do transistor).

[058] Esta descrição escrita usa exemplos para descrever a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir a um técnico no assunto praticar a invenção, incluindo criação e utilização de qualquer dispositivo ou sistemas e execução de qualquer método incluído. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem a um técnico no assunto. Tais outros exemplos são destinados a estar dentro do escopo das reivindicações se tiverem elementos estruturais que não se diferenciam da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (15)

1. MÉTODO DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X (236), caracterizado por compreender: realizar (240) uma exposição a raios x, através de uma fonte de radiação de raios x (16) responsiva a um controlador fonte (54); amostrar (242) dados de imagem de raios x, através de um detector digital (22) sem comunicação de temporização de sinais do controlador fonte (54); combinar (246) os dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

2. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a geração de um quadro de imagem onde a exposição a raios x ocorre entre a leitura de imagem de dois quadros consecutivos.

3. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a determinação (244) de começo e o fim dos quadros que abrangem pelo menos a duração na qual a exposição ocorreu.

4. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por cada um dos quadros, de início e fim, conter dados amostrados durante a duração na qual a exposição ocorreu e dados amostrados fora da duração na qual a exposição ocorreu.

5. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo começo e o fim dos quadros serem determinados pela comparação dos dados amostrados de pelo menos os respectivos quadros de início e fim.

6. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos quadros de início e fim serem determinados pela identificação de uma modificação em valores amostrados, indicativos da exposição à radiação de raios x.

7. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender preparação do detector (22) pela amostragem de dados antes da exposição.

8. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela preparação do detector (22) compreender iniciar a amostragem de dados do detector (22) antes e independentemente da iniciação da exposição.

9. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a produção de dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário, pela geração de dados de imagem compensada baseados em dados amostrados de pelo menos um quadro de imageamento.

10. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos dados de imagem compensada corrigida serem gerados pela combinação de dados amostrados antes de um quadro de imagem de início com dados amostrados de pelo menos um dos quadros de imageamento.

11. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela combinação dos dados de imagem de raios x amostrados dos dois ou mais quadros de imageamento compreenderem a seleção de um método de combinação baseado em um parâmetro de ruído.

12. MÉTODO (236), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo parâmetro de ruído ser baseado em diversos quadros de imageamento que abrangem, pelo menos, a duração na qual a exposição ocorreu, e diversos quadros de imageamento amostrados antes da iniciação da exposição.

13. SISTEMA DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X (10), caracterizado por compreender: uma fonte de radiação de raios x (16); um controlador fonte (54) acoplado à fonte e configurado para ordenar a emissão de raios x para a exposição a imagens de raios x; um detector (22) de raios x digital configurado para amostrar dados de imagem de raios x sem comunicação do controlador fonte (54); e um dispositivo de controle de detector portátil (40) configurado para transmitir instruções ao detector (22) para aquisição dos dados de imagem de raios x e receber os dados de imagem de raios x do detector (22) para processamento, reconstrução de imagem e visualização de imagem; em que pelo menos um dentre o detector (22), o dispositivo de controle de detector portátil (40) e um sistema de processamento (68) em comunicação com o detector (22) e/ou o dispositivo de controle de detector portátil (40) é configurado para combinar os dados de imagem de raios x amostrados de pelo menos um quadro de imageamento ou dois ou mais quadros de imageamento, com pelo menos um dos quadros abrangendo uma duração na qual a exposição ocorreu, para produzir dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário.

14. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela produção de dados de imagem de raios x capazes de serem reconstruídos em uma imagem visível pelo usuário pela geração de dados de imagem corrigidos pela compensação ser baseada nos dados amostrados de pelo menos um quadro de imageamento.

15. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelos dados de imagem corrigidas pela compensação serem gerados pela combinação de dados amostrados antes de um quadro inicial com dados amostrados da pelo menos um quadro de imageamento.

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