BR112013018109B1 - sistema de imageamento de raios x e método de imageamento de raios x - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X E MÉTODO DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X O A presente invenção refere-se geralmente a sistemas de imagem de raios X e, mais particularmente, a sistemas de imagem de raios X que usam detectores digitais, sendo que a presente invenção compreende uma fonte de radiação de raios X (16); um controlador de fonte (54) acoplado à fonte (16) e configurado para comandar emissão de raios X de raios X para exposições de imagem; um detector de raios X digital (22) configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação do controlador de fonte; e um dispositivo de controle de detector por tátil (40) configurado para se comunicar com o detector de raios X digital.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se geralmente a sistemas de imagem de raios X e, mais particularmente, a sistemas de imagem de raios X que usam detectores digitais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O advento dos detectores de raios X digitais trouxe fluxo de trabalho intensificado e alta qualidade de imagem para o contexto de imagem médico. Entretanto, muitos dos sistemas de imagem radiográfico anteriores empregam imagem de raios X convencional que usa radiografia de película e/ou computadorizada. A fim de obter imagens desses sistemas, o meio de imagem precisa ser transportado e processado após cada exposição, resultando em um atraso de tempo na obtenção das imagens desejadas. A radiografia digital fornece uma alternativa que permite a aquisição de dados de imagem e imagens reconstruídas no local para visualização e diagnóstico mais rápidos, e permite que as imagens sejam prontamente armazenadas e transmitidas para médicos e especialistas de consulta e referência. Entretanto, o custo da substituição dos sistemas de imagem radiográficos anteriores convencionais por sistemas de imagem radiográfico digital pode ser exacerbado para um hospital ou centro de cuidado médico terceirizado. Por conseguinte, há uma necessidade de retroajustar os sistemas de imagem radiográfico anteriores para radiografia digital de uma maneira com uma boa relação custo-benefício que envolve possibilidade menos componentes dos sistemas quanto possível.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[003] De acordo com uma realização, um sistema de imagem de raios X inclui uma fonte de radiação de raios X, um controlador de fonte acoplado à fonte e configurado para comandar emissão de raios X de raios X para exposições de imagem, um detector de raios X digital configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação do controlador de fonte, e um dispositivo de controle de detector portátil configurado para se comunicar com o detector de raios X digital.

[004] De acordo com uma outra realização, um método de imagem de raios X inclui comandar um sinal de preparação de detector de um dispositivo de controle de detector portátil para um detector de raios X digital. O método também inclui comandar uma fonte de radiação de raios X para executar uma exposição de raios X através de um controlador de fonte acoplado à fonte com sendo que o controlador de fonte não está em comunicação com o detector de raios X. O método inclui adicionalmente adquirir dados de imagem de raios X do detector através do dispositivo de controle de detector portátil.

[005] De acordo com uma realização adicional, um sistema de imagem de raios X inclui um detector de raios X digital configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação de um controlador de fonte e para enviar os dados de imagem de raios X para um dispositivo de controle de detector portátil para processamento e pré-visualização de imagem. O controlador de fonte é configurado para comandar as emissões de raios X de raios X de uma fonte de radiação de raios X para exposições de imagem.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida em referência aos desenhos anexos em que os caracteres similares representam partes similares por todos os desenhos, nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de raios X fixo exemplificativo, equipado de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de raios X móvel exemplificativo, equipado de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 3 é uma visão geral diagramática do sistema de raios X nas Figuras 1 e 2; A Figura 4 é uma representação diagramática de componentes funcionais em um detector do sistema das Figuras 1 a 3; A Figura 5 é uma vista em perspectiva da interação em dois sentidos entre o detector e um dispositivo de controle de detector portátil, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 6 é um fluxograma de um método para fluxo de trabalho entre o detector e o dispositivo de controle de detector portátil, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 7 é uma representação diagramática de amostragem de dados de imagem de raios X de dois quadros de imagem, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 8 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios X de três quadros de imagem, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 9 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios X de um quadro de imagem, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 10 é um fluxograma de um método para amostragem e combinação dados de imagem de raios X para produzir dados de imagem de raios X capazes de serem reconstruídos em uma imagem visualizável por usuário, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 11 é uma representação diagramática de fluxo de trabalho durante uma sequência de aquisição em que ambos os dados de imagem e dados deslocados são adquiridos para produzir imagens visualizáveis por usuário, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 12 é uma representação diagramática de uma sequência de aquisição em que diferentes voltagens são aplicadas para reduzir vazamento de transistor durante a amostragem dados de imagem, de acordo com os aspectos da presente invenção; e A Figura 13 é um fluxograma de um método para amostragem de dados do detector antes e após uma exposição de raios X durante a aplicação de diferentes voltagens para reduzir vazamento de transistor, de acordo com os aspectos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[007] Em referência geral à Figura 1, um sistema de raios X é representado, referenciado geralmente pelo número de referência 10. Na realização ilustrada, o sistema de raios X 10, conforme adaptado, é um sistema de raios X digital. O sistema de raios X 10 é projetado tanto para adquirir os dados de imagem quanto para processar os dados de imagem para exibição de acordo com a presente invenção. Por toda a seguinte discussão, entretanto, enquanto a informação anterior e básica é fornecida no sistema de raios X digital usado em aplicativos de diagnóstico médico, deve ser considerado que os aspectos da presente invenção podem ser aplicados a detectores digitais, incluindo detectores de raios X, usados em diferentes configurações (por exemplo, raios X de projeção, imagem de tomografia computadorizado, imagem de tomossíntese, etc.) e para diferentes propósitos (por exemplo, lote, bagagem, veículo e inspeção de peça, etc.).

[008] Na realização ilustrada na Figura 1, o sistema de raios X 10 inclui um sistema de imagem 12. O sistema de imagem 12 pode ser um sistema de imagem analógico convencional, retroajustado para aquisição e processamento de dados de imagem digitais abaixo. Em uma realização, o sistema de imagem 12 pode ser um sistema estacionário disposto em um ambiente de imagem de raios X fixo, tal como geralmente revelado e descrito abaixo em relação à Figura 1. Será observado, entretanto, que as técnicas presentemente reveladas também podem ser empregadas com outros sistemas de imagem, incluindo unidades e sistemas móveis de raios X em outras realizações. O sistema de imagem 12 inclui um braço de suporte de tubo elevado 14 para posicionar uma fonte de radiação 16, tal como um tubo de raios X, e um colimador 18 em 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, representada pelo detector 24, de uma plataforma 26 (por exemplo, plataforma de carregamento). Cada detector 22 da pluralidade de detectores 22 pode ser etiquetado e designado para um tipo particular de imagem (por exemplo, imagem fluoroscópico e radiográfico). O detector 22 é configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação de um controlador da fonte de radiação de raios X 16. Em outras palavras, o detector 22 é sem comunicação de sinais de temporização do controlador da fonte 16 com uma exposição de raios X. Como resultado, na preparação para adquirir dados de imagem de raios X, o detector 22 é configurado para amostrar continuamente dados antes e durante uma exposição de raios X. Também, o detector 22 é configurado para combinar múltiplos quadros que incluem dados de imagem para gerar imagens de raios X. Além disso, o detector 22 é configurado para processar pelo menos parcialmente dados de imagem de raios X.

[009] Em uma realização, o sistema de imagem 12 pode ser usado em associação com um ou ambos dentre uma maca de paciente 28 e uma banqueta de parede 30 para facilitar a aquisição de imagem. Particularmente, a maca 28 e a banqueta de parede 30 podem ser configuradas para receber o detector 22. Por exemplo, o detector 22 pode ser colocado sobre uma superfície superior, inferior ou intermediária da maca 28, e o paciente 20 (mais especificamente, uma anatomia de interesse do paciente 20) pode ser posicionado na maca 28 entre o detector 22 e a fonte de radiação 16. Também, a banqueta de parede 30 pode incluir uma estrutura de recebimento 32 também adaptada para receber o detector 22, e o paciente 20 pode ser posicionado adjacente à banqueta de parede 30 para permitir que os dados de imagem sejam adquiridos através do detector 22. A estrutura de recebimento 32 pode ser movido verticalmente ao longo da banqueta de parede 30.

[010] Também é revelado na Figura 1 que o sistema de imagem 12 inclui uma estação de trabalho 34, um visor 36 e uma impressora 37. Em uma realização, a estação de trabalho 34 pode incluir ou fornecer a funcionalidade do sistema de imagem 12 de tal modo que um usuário 38, através da interação 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 imagem 12 podem ser descentralizadas, de tal modo algumas funções do sistema de imagem 12 sejam executadas na estação de trabalho 34 (por exemplo, controlar operação da fonte 16), enquanto outras funções (por exemplo, controlar a operação do detector 22) são executadas por um 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), computador do tipo palmtop, computador do tipo laptop, telefone inteligente, computador do tipo tablet tal como um iPad™, ou qualquer dispositivo de interface dedicado ou de propósito geral adequado. O dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para ser segurado pelo usuário 38 e para se comunicar sem fio com o detector 22. É observado que o detector 22 e o dispositivo de controle de detector portátil 40 podem utilizar qualquer protocolo de comunicação sem fio adequado, tal como um protocolo IEEE 802.15.4, um padrão de comunicação de banda ultralarga (UWB), um padrão de comunicação Bluetooth ou qualquer comunicação padrão IEEE 802.11. Alternativamente, o dispositivo de controle de detector portátil pode ser configurado para ser preso ou preso de modo separável ao detector 22 para se comunicar através de uma conexão com fio.

[011] O dispositivo de controle de detector portátil 40 também é configurado para comunicar instruções (por exemplo, modo de operação de detector) para o detector 22 para a aquisição de dados de imagem de raios X. Por sua vez, o detector 22 é configurado para preparar uma exposição de raios X em resposta a instruções do dispositivo de controle de detector portátil 40, e para transmitir um sinal de prontidão de detector para o dispositivo 40 que indica que o detector 22 é preparado para receber a exposição de raios X. O dispositivo 40 também pode ser configurado para comunicar informação de paciente ou informação de técnica de raios X para o detector 22. Similarmente ao detector 22, o dispositivo 40 pode ser sem comunicação do controlador da fonte de raios X16. Adicionalmente, o dispositivo de controle de detector portátil 40 é configurado para receber os dados de imagem de raios X do detector 22 para processamento e reconstrução de imagem. De fato, tanto o detector 22 quanto 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 são configurados para processar completamente os dados de imagem de raios X. Também, o detector 22 e/ou o dispositivo 40 é configurado para gerar um arquivo de dados com formato DICOM com base nos dados de imagem de raios X, informação de paciente, e outra informação. Adicionalmente, o detector 22 e/ou o dispositivo 40 é configurado para transmitir sem fio (ou através de uma conexão com fio) dados de imagem de raios X processados (por exemplo, dados de imagem de raios X parcial ou completamente processados) para uma sistema de análise de imagem habitual e armazenamento por uma rede 42. O sistema de análise de imagem habitual e armazenamento pode incluir um sistema de informação de hospital (HIS), uma sistema de informação de radiologia (RIS) e/ou sistema de comunicação de arquivamento de imagem (PACS). Em algumas realizações, o sistema de análise de imagem habitual e armazenamento pode 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 da instalação médica. O detector 22 e/ou o dispositivo 40 são também configurados para transmitir, através de uma conexão com fio ou sem fio, imagens de raios X processadas para a impressora 37 para gerar uma cópia da imagem.

[012] O dispositivo de controle de detector portátil 40 inclui uma tela visualizável por usuário 44 e é configurado para exibir dados de paciente e imagens de raios X reconstruídas com base nos 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 inserir dados (por exemplo, dados de paciente) e/ou comandos (por exemplo, para o detector). Por exemplo, o dispositivo 40 pode ser usado para inserir informação de paciente e outra informação relacionada a imagem (por exemplo, tipo de fonte 16, parâmetros de imagem, etc.) para formar um cabeçalho de imagem DICOM. Em uma realização, a informação de paciente pode ser transferida de um banco de dados de paciente através de uma conexão com fio ou sem fio da rede ou da estação de trabalho 34 para o dispositivo 40. O detector 22 e/ou dispositivo pode incorporar a informação para o cabeçalho de imagem com a imagem de raios X para gerar o arquivo de dados com formato DICOM. Também, o dispositivo 40 pode ser usado para navegar imagens de raios X exibidas na tela 44. Adicionalmente, o dispositivo 40 pode ser usado para modificar as imagens de raios X, por exemplo, através da adição de marcadores de posição (por exemplo, “L”/ “R” para esquerda e direita, respectivamente) sobre a imagem. Em uma realização, os marcadores metálicos podem ser colocados no detector 22 para gerar marcadores de posição.

[013] Em uma realização, o sistema de imagem 12 pode ser um sistema estacionário disposto em um ambiente de imagem de raios X fixo, tal como geralmente revelado e descrito acima em relação à Figura 1. Será observado, entretanto, que as técnicas presentemente reveladas podem também ser empregadas com outros sistemas de imagem, incluindo unidades e sistemas móveis de raios X, em outras realizações.

[014] Por exemplo, conforme ilustrado no sistema de raios X da Figura 2, o sistema de imagem 12 pode ser movido para um ambiente de recuperação de paciente, um ambiente de emergência, um ambiente cirúrgico ou qualquer outro espaço para permitir a imagem do paciente 20 sem requerer transporte do paciente 20 para um ambiente de imagem de raios X dedicado (isto é, fixo). O sistema de imagem 12 inclui uma estação base de raios X móvel 39 e um detector 22. Similar ao supracitado, o sistema de imagem 12 pode ser um sistema de imagem analógico convencional, retroajustado para aquisição e processamento de dados de imagem digitais. Em uma realização, um braço de suporte 41 pode ser verticalmente movido ao longo de uma coluna de suporte 43 para facilitar o posicionamento da fonte de radiação 16 e do colimador 18 em relação ao paciente 20. Adicionalmente, um ou ambos dentre 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 geométrico. Adicionalmente, a estação base de raios X 39 tem uma base com rodas 45 para movimento da estação 39. O conjunto de circuitos eletrônico de sistemas 46 com uma unidade de base 47 tanto fornece quanto controla a potência para a fonte de raios X 16 e a base com rodas 45 no sistema de imagem 12. A unidade de base 47 também tem estação de trabalho de operador 34 e visor 36 que permite que o usuário 38 opere o sistema de raios X 10. A estação de trabalho de operador 34 pode incluir botões, chaves ou similares para facilitar a operação da fonte de raios X 16. Similar ao sistema de raios X 10 na Figura 1, o sistema 10 inclui o dispositivo de controle portátil 40. O detector 22 e o dispositivo de controle portátil 40 são conforme 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 submetido aos raios X que passam através do paciente 20 e são recebidos pelo detector 22.

[015] A Figura 3 é uma visão geral diagramática do sistema de raios X 10 nas Figuras 1 e 2 que ilustra os componentes do sistema 10 em maiores detalhes. O sistema de imagem 10 inclui a fonte de radiação de raios X 16 posicionada adjacente a um colimador 18. O colimador 18 permite que uma corrente de radiação 48 passe para uma região em que um indivíduo 20, tal como um paciente humano 20, é posicionado. Uma porção da radiação 50 passa através ou em torno do indivíduo 20 e colide com o detector de raios X digital 22. Conforme descrito mais completamente abaixo, o detector 22 converte os fótons de raios X recebidos em sua superfície para diminuir em fótons de energia inferior, e subsequentemente em sinais elétricos que são adquiridos e processados para reconstruir uma imagem das características dentro do indivíduo 20.

[016] A fonte 16 é acoplada a uma fonte de alimentação 52 que fornece potência para sequências de examine. A fonte 16 e a fonte de alimentação 52 são acopladas a um controlador de fonte 54 configurado para comandar a emissão de raios X de raios X para exposições de imagem. Conforme mencionado acima, o detector 22 é configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação do controlador de fonte 54. Em vez disso, o detector 22 é responsivo ao dispositivo de controle de detector portátil 40 configurado para comunicar instruções do detector 22 para 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 processamento e reconstrução de imagem.

[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 com fio 58, para se comunicar com o dispositivo 40 quando o mesmo é preso ao detector 22. O detector 22 e o dispositivo também podem estar em comunicação com o sistema de análise de imagem habitual e armazenamento pela rede 42 através de uma conexão com fio ou sem fio. Conforme mencionado acima, o sistema de análise de imagem habitual e armazenamento pode incluir PACS 60, RIS 62, e HIS 64. Observa-se que a interface de comunicação sem fio 56 pode utilizar qualquer protocolo de comunicação sem fio adequado, tal como um padrão de comunicação de banda ultralarga (UWB), um padrão de comunicação Bluetooth ou qualquer padrão de comunicação 802.11. Além disso, o detector 22 é acoplado a um controlador de detector 66 que coordena o controle das várias funções de detector. Por exemplo, o controlador de detector 66 pode executar várias funções de processamento e filtração de sinal, tal como para o ajuste inicial de faixas dinâmicas, intercalação de dados de imagem digitais, e outras. O controlador de detector 66 é responsivo aos sinais do dispositivo 40. O controlador de detector 66 é ligado a um processador 68. O processador 68, o controlador de detector 66 e todos os conjuntos de circuito recebem potência de uma fonte de alimentação 70. A fonte de alimentação 70 pode incluir uma ou mais baterias.

[018] Também, o processador 68 é ligado a um conjunto de circuitos de interface de detector 72. O detector 22 converte fótons de raios X recebidos em sua superfície em fótons de energia inferior. O detector 22 inclui um arranjo de detector 74 que inclui um arranjo 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. Esses sinais elétricos são convertidos em valores digitais pelo conjunto de circuitos de interface de detector 72 que fornece os valores para o processador 68 para serem convertidos em dados de imagem e enviados para o dispositivo 40 para reconstruir uma imagem das características dentro do indivíduo 20. Em uma realização, o detector 22 pode pelo menos processar parcialmente ou processar completamente os dados de imagem. Alternativamente, os dados de imagem podem ser enviados a partir do detector 22 para um servidor para processar os dados de imagem.

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

[020] Adicionalmente, o processador é 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 informação de paciente recebida do dispositivo 40 para ser combinada com os dados de imagem para gerar um arquivo de dados com formato DICOM. Adicionalmente, a memória 80 pode armazenar dados amostrados colhidos durante o modo de imagem bem como imagens de raios X. Conforme mencionado acima, em algumas realizações, o dispositivo 40 pode conduzir o processamento de imagem e incorporar um cabeçalho de DICOM para gerar um arquivo de dados com formato DICOM.

[021] A Figura 4 é uma representação diagramática de componentes funcionais do detector digital 22. Conforme ilustrado, o conjunto de circuitos de controle de detector 84 recebe potência CC de uma fonte de alimentação, representada geralmente pelo número de referência 86. O conjunto de circuitos de controle de detector 84 é configurado para originar os comandos de controle e temporização para eletrônicos de fileira e coluna usados para adquirir dados de imagem durante as fases de aquisição de dados de operação do sistema. Portanto, o conjunto de circuitos 84 transmite potência e controla os sinais para conjunto de circuitos de referência/regulador 88, e recebe dados de pixel de imagem digital do conjunto de circuitos 88.

[022] Em uma presente realização, o detector 22 consiste em um cintilador que converte fótons de raios X recebidos na superfície do detector durante os exames em fótons de energia inferior (luz). Um arranjo de fotodetectores, então, converte os fótons de luz em sinais elétricos que são representativos do número de fótons ou da intensidade de radiação que colide com regiões de pixel 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. O aparelho eletrônico de leitura converte os sinais analógicos resultantes em valores digitais que podem ser processados, armazenados e exibidos, tal como no dispositivo 40 após a reconstrução da imagem. Em uma presente forma, o arranjo de fotodetectores é formado de silício amorfo. O arranjo de fotodetectores ou elementos de imagem distintos é organizado em fileiras e colunas, com cada elemento de imagem distinto que consiste em um fotodiodo e um transistor de filme fino. O catodo de cada diodo é conectado à fonte do transistor, e os anodos de todos os diodos são conectados a uma tensão de tendência negativa. As portas dos transistores em cada fileira são conectadas juntas e os eletrodos de fileira são conectados aos aparelhos eletrônicos de varredura conforme descrito abaixo. Os drenos dos transistores em um coluna são conectados juntos e o eletrodo de cada coluna é conectado a um canal individual do aparelho eletrônico de leitura.

[023] Conforme descrito em maiores detalhes abaixo, o conjunto de circuitos de controle de detector 84 é configurado para amostrar dados do elementos de imagem distintos antes e durante o recebimento de radiação de raios X. Também, o conjunto de circuitos de controle de detector 84 é configurado para aplicar uma primeira tensão de transistores dos elementos de imagem distintos antes do recebimento de radiação de raios X (por exemplo, quando o detector 22 mantém o modo ocioso). Adicionalmente, o conjunto de circuitos de controle de detector 84 é configurado para amostrar os dados do elementos de imagem distintos na preparação para aquisição de dados de imagem de raios X durante a aplicação de uma segunda tensão, maior que a primeira tensão, a transistores dos elementos de imagem distintos que não estão, sendo, amostrados antes do recebimento de radiação de raios X. Os dados amostrados coletados antes do recebimento da radiação de raios X podem ser armazenados pelo conjunto de circuitos de controle de detector 84 para uso na reconstrução de uma imagem visualizável por usuário dos dados de imagem de raios X. Adicionalmente, o conjunto de circuitos de controle de detector 84 é configurado para amostrar dados, incluindo dados de imagem de raios X, dos elementos de imagem distintos durante o recebimento de radiação de raios X durante a aplicação da segunda tensão aos transistores dos elementos de imagem distintos que não estão sendo, então, amostrados. Após a terminação do recebimento de radiação de raios X, o conjunto de circuitos de controle de detector é configurado para reiniciar a aplicação da primeira tensão aos transistores dos elementos de imagem distintos.

[024] Voltando à realização ilustrada na Figura 4, por meio de exemplo, um barramento de fileira 90 inclui uma pluralidade de condutores para permitir a leitura de várias fileiras do detector 22, bem como para desativar as fileiras e aplicar uma tensão de compensação de carga a fileiras selecionadas, onde for desejado. Um barramento de coluna 92 inclui condutores adicionais para comandar a leitura das colunas enquanto as fileiras são sequencialmente permitidas. O barramento de fileira 90 é acoplado a uma série de acionadores de fileira 94, sendo que cada um dos comandos permite uma série de fileiras no detector 22. De modo similar, o aparelho eletrônico de leitura 96 é acoplado ao barramento de coluna 92 para comandar a leitura de todas as colunas do detector.

[025] Na realização ilustrada, os acionadores de fileira 94 e o aparelho eletrônico de leitura 96 são acoplados a um painel de detector 98 que pode ser subdividido em uma pluralidade de secções 100. Cada secção 100 é acoplada a um dos acionadores de fileira 94, e inclui inúmeras fileiras. De modo similar, cada acionador de coluna 96 é acoplado a uma série de colunas. A disposição de fotodiodo e transistor de filme fino mencionada acima define, por meio disso, uma série de pixels ou elementos de imagem distintos 102 que são dispostos em fileiras 104 e colunas 106. As fileiras e colunas definem uma matriz de imagem 108, que tem uma altura 110 e uma largura 112.

[026] Conforme também ilustrado na Figura 4, cada elemento de imagem 102 é geralmente definido em um cruzamento de fileira e coluna, em que um eletrodo de coluna 114 cruza um eletrodo de fileira 116. Conforme mencionado acima, um transistor de filme fino 118 é fornecido em cada local de cruzamento para cada elemento de imagem, conforme é um fotodiodo 120. Como cada fileira é ativada pelos acionadores de fileira 94, os sinais de cada fotodiodo 120 podem ser acessados através do aparelho eletrônico de leitura 96, e convertidos em sinais digitais para processamento e reconstrução de imagem subsequentes. Dessa forma, toda uma fileira de elementos de imagem 102 no arranjo é controlada simultaneamente quando a linha de varredura fixada às portas de todos os transistores 118 de elementos de imagem 102 naquela fileira é ativada. Consequentemente, cada um dos elementos de imagem 102 naquela fileira particular é conectado a uma linha de dados, através de um comutador, que é usado pelo aparelho eletrônico de leitura para restaurar a carga para o fotodiodo120.

[027] Deve ser observado que em certos sistemas, conforme a carga é restaurada para todos os elementos de imagem 102 em uma fileira simultaneamente por cada um dos canais de leitura dedicados associados, o aparelho eletrônico de leitura está convertendo as medições da fileira anterior de uma tensão analógica para um valor digital. Adicionalmente, o aparelho eletrônico de leitura pode transferir os valores digitais de fileiras anteriores ao subsistema de aquisição, que irá executar algum processamento antes de exibir uma imagem diagnóstica em um monitor ou gravar isso no filme.

[028] O conjunto de circuitos usado para ativar as fileiras pode ser chamado em um presente contexto de conjunto de circuitos de transistor de efeito elétrico ou ativação de fileira (FET) com base no uso de transistores de efeito elétrico para tal ativação (acionamento de fileira). Os FETs associados ao conjunto de circuitos de ativação de fileira descritos acima são colocados em um estado de condução ou “ligado” para ativar as fileiras, e são “desligados” ou colocados em um estado sem condução quando as fileiras não são ativadas para leitura. Apesar de tal linguagem, deve ser observado que os componentes de circuito particulares usados para os acionadores de aparelho eletrônico de fileira e coluna de leitura podem variar, e a presente invenção não é limitada ao uso de FETs ou quaisquer componentes de circuito particulares.

[029] Conforme mencionado acima, o detector 22 está sem comunicação com o controlador de fonte 54 e, dessa forma, é sem um conhecimento prévio do começo e do fim de uma exposição. Em uma realização, o detector 22 é configurado para manter a detecção do começo e do fim da exposição de raios X automaticamente e formar uma imagem de raios X sem comunicação com o dispositivo de controle de detector 40. Em uma outra realização, o detector 22 é configurado para permanecer no modo de potência ocioso e comutar para modo de potência de imagem após receber um comando do dispositivo de controle de detector 40. O detector 22 começa a detectar o começo e o fim da exposição de raios X após ser comutado para o modo de potência integral. Isso resulta em uma dinâmica de fluxo de trabalho exclusiva entre o sistema de raios X 12, o detector 22 e o dispositivo de controlador de detector portátil 40 conforme ilustrado nas Figuras 5 e 6. A Figura 5 é uma vista em perspectiva da interação em dois sentidos entre o detector 22 e o dispositivo de controle de detector portátil 40. A Figura 5 ilustra o sistema de imagem 12 com o paciente 20 localizado na maca 28 entre a fonte de raios X 16 e o detector 22. Novamente, o sistema de imagem 12 pode ser um sistema fixo ou móvel. A Figura 6 é um fluxograma de um método 124 para fluxo de trabalho 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 ocioso na condição ligada. Conforme ilustrado na Figura 5, o detector 22 é localizado abaixo do indivíduo 20. Antes ou subsequentemente ao ligamento do detector 22, o usuário insere informação de paciente ou outra informação (por exemplo, técnica de raios X) relacionada ao imagem (por exemplo, parâmetros da imagem) no dispositivo 40 (bloco 128). Em algumas realizações, o dispositivo de controle de detector 40 pode transmitir a informação para o detector 22, por exemplo, para formar o arquivo de dados com formato DICOM. Em algumas outras realizações, o arquivo de dados com formato DICOM é formado no dispositivo de controle de detector 40 de modo que não seja necessário transferir a informação de paciente para o detector 22.

[030] O usuário comanda um sinal de preparação de detector do dispositivo 40 para o detector 22 (bloco 130). Uma vez que o detector 22 recebe o comando para preparar o dispositivo 40, o detector 22 prepara a aquisição de dados de imagem de raios X. Especificamente, o detector 22 comuta do modo ocioso para o modo de potência de imagem e começa a limpeza (isto é, preparar e atualizar o detector conjunto de circuitos) do painel do detector 22 para equilibrar o painel. Após a limpeza, o detector 22 lê ou adquire um ou mais quadros deslocados antes da exposição. Em particular, o detector 22 prepara a exposição através da iniciação de amostragem de dados de uma matriz de elementos detectores. Após a preparação, o detector 22 envia ao dispositivo 40 o sinal de prontidão de detector (bloco 132). Em uma realização, o detector 22 pode também fornecer uma indicação visível (por exemplo, luz piscante) ou uma indicação de áudio para indicar que o detector está pronto. Em uma 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 para executar uma exposição de raios X através do controlador de fonte 54 acoplado à fonte 16 (bloco 134).

[031] Durante e após a exposição, o detector 22 amostra dados da matriz de elementos detectores. Em certas realizações, o detector 22 processa pelo menos parcialmente 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 determinar quando a exposição começa e termina com base na comparação dos dados de imagem amostrados gerados pelo detector 22. Conforme 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 a amostragem de todos os 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 isso o detector 22 se muda do modo de potência de imagem para o modo ocioso. Em certas realizações, o dispositivo 40 processa pelo menos parcialmente 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 para o sistema de análise de imagem habitual e armazenamento para processamento subsequente.

[032] Conforme visto na Figura 5, uma imagem reconstruída 122 com base nos 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 a matéria de imagem 20 está presente em um local em que os dados de imagem de raios X são adquiridos. Após exibir a imagem 122 no dispositivo 40, o usuário determina se a imagem é aceitável (bloco 144). Se a imagem não for aceitável devido a questões de posicionamento, a matéria de imagem 20 pode ser reposicionada (bloco 146) para uma exposição adicional. Se a imagem for aceitável, o usuário pode selecionar a porção de imagem de interesse, adicionar a marca de posição “L” e/ou “R”, e transmitir os dados de imagem de raios X processados para o sistema de análise de imagem habitual e armazenamento (bloco 148) através do detector 22 e/ou dispositivo 40.

[033] Uma vez que o detector 22 está sem comunicação de sinais de temporização do controlador de fonte 54 para executar a exposição através da fonte 16, o detector amostra os dados antes, durante e após a exposição de um ou mais quadros (por exemplo, quadros de imagem e deslocados). A extensão de uma exposição de raios X é dependente de diversos fatores tais como o tipo de exame de raios X e o tamanho da matéria de imagem. Em certos casos, a exposição pode sobrepor quadros e os dados de raios X amostrados de pelo menos dois quadros de imagem podem precisar ser combinados. Entretanto, para realizar isso o começo e o fim dos quadros que percorrem pelo menos a duração da exposição precisam ser determinados.

[034] A Figura 7 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios X quando a exposição ocorre em uma única leitura ou período de amostragem. A Figura 7 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos a partir da amostragem da matriz de elementos detectores. Os quadros 150 incluem quadros deslocados 152 e 154 e quadros de imagem 156 e 158. A imagem de raios X corrigida por deslocamento é gerada pela combinação de dados amostrados de quadros de imagem 156 e 158 com dados amostrados (por exemplo, dados deslocados de quadro deslocado 152) colhidos antes da obtenção de quadro de imagem 156. O quadro deslocado 152 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro deslocado 154 é adquirido após a exposição terminar e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Nenhum dos quadros deslocados 152 e 154 inclui dados de imagem.

[035] Para determinar o começo e o fim da exposição e dos dados de imagem, uma média de fileira de cada quadro 150 é obtida. A média de fileira reflete a quantidade média de carga restaurada para cada elemento de detector dentro de uma fileira de elementos detectores do arranjo de detector para carregar completamente os elementos detectores. O gráfico 159 do topo para o fundo indica a média de fileira de cada fileira ao longo dos quadros 150. A média de fileira em quadro deslocado 152 e uma porção superior 160 de quadro de imagem 156 é desprezível, conforme indicado pela porção 162 do gráfico 159 uma vez que nenhuma exposição ocorreu e os elementos detectores permanecem completamente carregados. O começo e o fim da exposição são marcados por linhas 164 e 166, respectivamente. Na linha 164, 0 por cento da exposição (isto é, percentual de extensão de exposição total) ocorreu, enquanto 100 percentual da exposição ocorreu na linha 166. Correspondentemente, durante a exposição, a média de fileira aumenta linearmente, indicado pela porção 168 do gráfico 159, conforme as fileiras são sequencialmente lidas dentro da região 170. Mais especificamente, a média de fileira aumenta na porção 168 devido ao fato de que cada fileira subsequente é exposta a um percentual maior da exposição e dos elementos detectores dentro daquelas fileiras que requerem a restauração de mais carga. Por exemplo, a primeira fileira lida após a exposição começar pode ser individualizada para 10 por cento de exposição antes de ser lida, enquanto a última fileira lida pode ser individualizada para 100 por cento da exposição antes de ser lida.

[036] Uma vez que a exposição terminou dentro de um único período de amostragem ou leitura, ambos os quadros de imagem 156 e 158 incluem dados de imagem indicados pelas regiões hachuradas 172 e 174, respectivamente. A porção plana 176 do gráfico 159 indica as fileiras em regiões 178 e 180 de quadros de imagem 156 e 158, respectivamente, que foram expostas 100 por cento da exposição antes de serem lidas. As linhas 182 e 184 indicam o começo e o fim de fileiras de leitura na região 186 de quadro 158 correspondente à região 170 de quadro 156. Conforme indicado pela porção 188 do gráfico 159, a média de fileira diminui linearmente conforme as fileiras são sequencialmente lidas dentro da região 186. Mais especificamente, a média de fileira diminui na região 186 devido ao fato de que cada fileira subsequente foi exposta a um percentual menor da exposição após a leitura inicial das fileiras na região 170 do quadro de leitura 156. Em outras palavras, a média de fileira na região 186 reflete os dados de imagem de exposição residual subsequente à última leitura das fileiras. Por exemplo, a primeira fileira lida na região 180 de quadro 158 pode ter sido individualizada para 90 por cento da exposição após a leitura inicial da primeira fileira na região 170 de quadro 156, enquanto a última fileira lida na região 180 pode ter sido individualizada para 0 por cento de exposição após a leitura inicial da última fileira na região 170 de quadro 156. A porção 190 do gráfico 159 indica que a média de fileira 156 em uma porção inferior 192 de quadro de imagem 158 e quadro deslocado 154 é desprezível, posto que os elementos detectores foram recarregados uma vez que a última foi lida. Como resultado, através da determinação da média de fileira, o começo e o fim da exposição podem ser determinados bem como o começo e o fim dos dados de imagem.

[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 por deslocamento, o número total de quadros 150 usado para produzir a imagem de raios X (por exemplo, dois quadros 156 e 158) é multiplicado pela imagem deslocada calculada (por exemplo, quadro deslocado 152) e subtraída da imagem de raios X para formar a imagem de raios X corrigida deslocada.

[038] A média de fileira também podem ser usada quando a exposição percorre mais de um período de leitura ou amostragem. A Figura 8 é uma representação diagramática de amostragem e combinação de dados de imagem de raios X quando a exposição ocorrer por dois períodos de leitura ou amostragem. Similar à Figura 7, a Figura 8 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos a partir da amostragem da matriz de elementos detectores. Os quadros 150 incluem quadros deslocados 194 e 196 e quadros de imagem 198, 200, e 202. O quadro deslocado 194 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro deslocado 196 é adquirido após a exposição terminar e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Conforme supracitado, nenhum dos quadros deslocados 194 e 196 inclui dados de imagem.

[039] Como na Figura 7, uma média de fileira é obtida para cada quadro 150 na Figura 8. O gráfico 204 do topo para o fundo indica a média de fileira de cada fileira ao longo dos quadros 150. A média de fileira no quadro deslocado 194 e uma porção superior 206 de quadro de imagem 198 é desprezível, conforme indicado pela porção 208 do gráfico 204 uma vez que nenhuma exposição ocorreu e os elementos detectores permanecem completamente carregados. O começo e o fim da exposição são marcados pelas linhas 210 e 212, respectivamente. Na linha 210, 0 por cento da exposição ocorreu, enquanto 100 por cento da exposição ocorreu na linha 212. Conforme ilustrado, a exposição percorre dois períodos de amostragem e, dessa forma, dois quadros de imagem 198 e 200. Similar à Figura 7, a Figura 8 inclui médias de fileira que aumentar linearmente conforme indicado pela porção 214 do gráfico 204 correspondente às regiões 216 e 218 de quadros de imagem 198 e 200. Também, a porção plana 220 de gráfico 204 corresponde à região 222 de quadro de imagem 200 e indica aquelas fileiras que são expostas a 100 por cento de exposição antes de serem lidas. A porção 220 é muito mais curta que a porção 176 da Figura 7 devido ao fato de que a exposição na Figura 8 foi mais longa e percorreu mais de um quadro de imagem, o que significa que menos fileiras de elementos detectores foram expostas a 100 por cento da exposição antes de serem lidas. Adicionalmente, a porção 224 do gráfico 204, correspondente às regiões 226 e 228 de respectivos quadros de imagem 200 e 202, inclui médias de fileira que diminuem linearmente. As porções 214 e 224 incluem coeficientes angulares menores que as porções 168 e 188 do gráfico 159 na Figura 7 devido à exposição mais longa na Figura 8.

[040] Devido à exposição mais longa que se estende por dois períodos de amostragem, os quadros de imagem 198, 200, e 202 incluem dados de imagem indicados pelas regiões hachuradas 230, 232, e 234, respectivamente. Conforme supracitado, através da determinação da média de fileira, o começo e o fim da exposição podem ser determinados bem como o começo e o fim dos dados de imagem.

[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 por deslocamento, o número total de quadros 150 usado para produzir a imagem de raios X (por exemplo, três quadros 198, 200, e 202) é multiplicado pela imagem deslocada calculada (por exemplo, quadro deslocado 194) e subtraído da imagem de raios X.

[042] Alternativamente, a exposição de raios X pode ocorrer entre os períodos de leitura. A Figura 9 é uma representação diagramática de amostragem de dados de imagem de raios X quando a exposição ocorre após o fim de um período de leitura, mas do início da próxima leitura. Conforme supracitado, a Figura 9 ilustra múltiplos quadros 150 obtidos a partir da amostragem da matriz de elementos detectores. Os quadros 150 incluem quadros deslocados 221 e 223 e quadro de imagem 225. O quadro deslocado 221 é adquirido antes da iniciação da exposição. O quadro deslocado 223 é adquirido após a exposição terminar e os quadros 150 não incluem mais dados de imagem. Nenhum dos quadros deslocados 221 e 223 inclui dados de imagem. Como nas Figuras 7 e 8, uma média de fileira é obtida para cada quadro na Figura 9. O gráfico 227 do topo para o fundo indica a média de fileira de cada fileira ao longo dos quadros 150. A média de fileira no quadro deslocado 221 é desprezível uma vez que nenhuma exposição ocorreu e os elementos detectores permanecem completamente carregados. O começo e o fim da exposição são marcados pelas linhas 229 e 231, respectivamente. Conforme ilustrado, a exposição ocorreu entre as leituras dos quadros 221 e 225. Dessa forma, a porção 233 de gráfico 227 indica que todas as fileiras são 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 único quadro 225 e não há necessidade de combinar o quadro de imagem 225 com qualquer outro quadro. Para obter a imagem de raios X corrigida por deslocamento, a imagem deslocada calculada (por exemplo, quadro deslocado 221) é subtraída da imagem de raios X (por exemplo, quadro 225).

[043] Os aumentos em ruído eletrônico podem ocorrer na combinação dos dados amostrados de imagem de raios X de múltiplos quadros (por exemplo, pelo menos dois quadros de imagem) para produzir dados de imagem de raios X capazes de serem reconstruídos em uma imagem visualizável por usuário. Por exemplo, considerando que a imagem de raios X é obtida através da combinação de três quadros de imagem com o mesmo deslocamento, para um determinado pixel pi,j em que Oi,j representa o valor de deslocamento, o valor final do pixel,

é representado pela seguinte fórmula:

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

respectivamente, nas seguintes fórmulas em que:

[045] Uma vez, conforme mostrado acima, o ruído eletrônico tem média zero e os 4 valores

são independentes um do outro, o ruído eletrônico da imagem de raios X através da combinação de N imagens corrigidas de deslocamento com o mesmo deslocamento se torna:

em que a representa o desvio padrão.

[046] Uma outra maneira de reduzi o ruído eletrônico é usar diferentes deslocamentos para cada um dos quadros de imagem. Nesse caso, o ruído eletrônico da imagem final se torna:

[047] Uma maneira adicional para reduzir o ruído eletrônico é usar o deslocamento ponderado para os quadros de leitura. Considerando que o deslocamento é obtido através da média de M quadros escuros (isto é, quadros deslocados). O ruído do deslocamento é

e o ruído da imagem combinada é

[048] A equação (7) é menor que a equação (5) quando M > N. Dessa forma, quando o número de quadros de imagem combinados é menor (por exemplo, N=2), o deslocamento ponderado é preferencial. Entretanto, quando os quadros de imagem combinados são maiores, então, o uso do mesmo deslocamento ou de deslocamentos separados pode ser preferencial.

[049] A Figura 10 é um fluxograma de um método 236 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 visualizável por usuário que incorpora as técnicas descritas acima. O método 236 inclui preparar o detector 22 (bloco 238). A preparação do detector 22 pode incluir começar a amostragem de dados (por exemplo, dados deslocados) antes e independentemente da iniciação de uma exposição. Após a preparação do detector 22, o método 236 inclui executar uma exposição de raios X através da fonte de radiação de raios X 16 (bloco 240), em que a fonte de raios X é responsiva ao controlador de fonte 54. Após a iniciação da exposição, a amostragem de dados de imagem de raios X ocorre através do detector 22 sem um conhecimento anterior do começo e do fim da exposição de raios X (isto é, sem comunicação de sinais de temporização do controlador de fonte 54) (bloco 242). De fato, a amostragem de dados de imagem de raios X pode ocorrer durante a exposição de raios X. O método 236 inclui adicionalmente determinar o começo e o fim de quadros (por exemplo, quadros de imagem) dos dados de imagem de raios X (bloco 244). O começo e o fim dos quadros pelo menos percorrem a duração em que a exposição ocorreu. Conforme mencionado acima, a exposição pode ocorrer durante um único quadro de imagem, mas os dados de imagem de raios X podem estar em múltiplos quadros de imagem. Dessa forma, o começo e o fim dos quadros podem conter dados amostrados durante a duração em que a exposição ocorreu e os dados amostrados fora da duração em que a exposição ocorreu. Em particular, o começo e o fim dos quadros são determinados pela comparação de dados amostrados de pelo menos os respectivos quadros de fim. Conforme indicado acima, o começo e o fim dos quadros são determinados através da identificação de um trocado nos valores de dados amostrados (por exemplo, média de fileira) indicativos de exposição à radiação de raios X.

[050] Ainda adicionalmente, o método 236 inclui a combinação dos dados amostrados de imagem de raios X de pelo menos dois quadros de imagem, em que pelo menos um dos quadros percorre a duração em que a exposição ocorreu, para produzir os dados de imagem de raios X capazes de serem reconstruídos em uma imagem visualizável por usuário (bloco 246). Conforme mencionado acima, os dados de imagem de raios X capazes de serem reconstruídos em uma imagem visualizável por usuário podem ser produzidos através da geração de dados de imagem corrigida de deslocamento com base nos dados amostrados dos pelo menos dois quadros de imagem. Por exemplo, os dados de imagem corrigida de deslocamento são gerados através da combinação de dados amostrados antes de um começo de quadro de imagem com dados amostrados dos pelo menos dois quadros de imagem conforme descrito acima. Adicionalmente, a combinação dos dados amostrados de imagem de raios X dos pelo menos dois quadros de imagem inclui selecionar um método de combinação com base em um parâmetro de ruído. Em outras palavras, conforme descrito acima, o cálculo do ruído irá depender do número de quadros de imagem e quadros deslocados (isto é, quadros deslocados) amostrados antes e durante a ocorrência da exposição para selecionar a equação apropriada a partir daquelas observadas acima para reduzir o ruído eletrônico mediante a combinação dos dados amostrados de mais de um quadro.

[051] As técnicas acima são ilustradas na Figura 11, uma representação diagramática de fluxo de trabalho durante uma sequência de aquisição em que tanto os dados de imagem quanto os dados deslocados são adquirido para produzir imagens visualizáveis por usuário. A Figura 11 inclui uma sequência de aquisição 248 do detector 22 correspondente 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 a operação da fonte 16 são conforme descrito acima. Enquanto o detector 22 está em modo ocioso, representado pela região 250 da sequência 248, o operador 38 configura a fonte 16 conforme indicado pela seta 252. A configuração da fonte 16 pode incluir definir os parâmetros de exposição e o tipo de exposição. Também, enquanto o detector 22 permanece no modo ocioso, o operador pode posicionar a matéria de imagem e a fonte 16. Adicionalmente, o operador 38 insere instruções no dispositivo 40, conforme indicado pela seta 254, e envia instruções 256 para o detector 22 para preparar a exposição.

[052] Mediante o recebimento das instruções para preparar a aquisição de dados de imagem de raios X, o detector 22 entra no modo de potência de imagem 258. O detector 22 começa através da limpeza do painel, conforme indicado pela região 260 da sequência de aquisição 248, para equilibrar o conjunto de circuitos no painel. Então, o detector 22 lê um ou mais quadros deslocados do painel (por exemplo, região 262), mediante isso o detector 22 envia um sinal de prontidão de detector 264 para o dispositivo 40. Em uma realização, o dispositivo 40 fornece uma indicação visual para indicar o estado de prontidão do detector 22. Em uma outra realização, o dispositivo 40 fornece uma indicação de áudio. Em uma realização adicional, o dispositivo 40 fornece tanto indicação de vídeo quanto de áudio. Ainda em uma realização adicional, o detector 22 fornece uma indicação visual (por exemplo, LED piscante) para indicar o estado de prontidão do detector 22. Em uma outra realização, o detector 22 fornece uma indicação de áudio. Ainda em uma outra realização, o detector 22 fornece tanto indicação de vídeo quanto de áudio. O operador 38 recebe o sinal de prontidão no dispositivo 40, conforme indicado pela seta 266. Uma vez que o detector 22 está pronto, o detector 22 começa continuamente a amostragem ou leitura de quadros conforme indicado pela região 268 da sequência de aquisição 248 para detectar uma exposição. Em qualquer instante, o operador pode iniciar a exposição, conforme indicado pela seta 270, a partir da fonte 16. Mediante a 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 o fim dos quadros que percorrem a exposição (por exemplo, quadros 274 e 276). Após a terminação da exposição, o detector 22 pode processar os dados de imagem adquiridos e enviar uma pré-visualização de uma imagem reconstruída, indicada pela seta 278, para o dispositivo 40 para visualização pelo operador 38. Alternativamente, os dados podem ser enviados para o dispositivo 40 para processamento adicional e geração da imagem reconstruída. Após a exposição terminar, o detector 22 reverte para o modo ocioso conforme indicado pela região 280 da sequência de aquisição 248.

[053] Conforme mencionado acima, o detector 22 muda de um modo ocioso para um modo de potência de imagem. No modo de potência de imagem, o detector 22 lê continuamente o painel, uma vez que o detector 22 carece de um conhecimento anterior (ou dados) de quando a exposição pode ocorrer. Dessa forma, a leitura ou a amostragem de dados do painel ocorre durante a exposição. Os transistores (por exemplo, FETs) de elementos de imagem distintos que são, então, amostrados estão em um estado de condução quando as fileiras são ativadas para leitura. Entretanto, o vazamento (por exemplo, vazamento de FET) pode ocorrer a partir daqueles transistores de elementos de imagem distintos que não são, então, amostrados (isto é, os transistores estão em um estado de não condução quando as fileiras não são ativadas para leitura). O aumento da tensão (Vinterrupção) para manter os transistores que não estão sendo, então, amostrados em um estado não condutor pode reduzir o vazamento de FET. Entretanto, a redução do vazamento pode não persistir se os transistores forem orientados por um instante devido ao envelhecimento de orientação.

[054] As Figuras 12 e 13 ilustram realizações de técnicas para superar esses problemas. A Figura 12 é uma representação diagramática de uma sequência de aquisição 282 em que diferentes voltagens são aplicadas para reduzir o vazamento de transistor mediante a amostragem de dados de imagem, particularmente durante a exposição. O sinal de aquisição 282 da Figura 12 é igual ao sinal de aquisição 248 descrito na Figura 11. O sinal de aquisição 282 inclui regiões 250 e 280 em que o detector 22 mantém um modo ocioso. Além disso, o sinal de aquisição 282 inclui regiões em que o detector 22 limpa o painel (por exemplo, região 260) e os períodos de amostragem ou leitura do painel (por exemplo, regiões 262 e 268). O detector 22 aplica uma primeira tensão 284 (por exemplo, menos negativa Vinterrupção) aos transistores dos elementos de imagem distintos quando o detector 22 mantém um modo ocioso (por exemplo, regiões 250 e 280). Dessa forma, o detector 22 aplica a primeira tensão 284 aos transistores dos elementos de imagem distintos antes do recebimento da radiação de raios X (por exemplo, região 250). O detector 22 aplica uma segunda tensão 286 (por exemplo, mais negativa Vinterrupção) aos transistores dos elementos de imagem distintos que não são, 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 amostragem de dados dos elementos de imagem distintos. Em uma realização, a primeira tensão 284 pode ser aplicada, em vez da segunda tensão 286, enquanto a limpeza do painel (isto é, região 260). A aplicação da segunda tensão 286 aos transistores dos elementos de imagem distintos que não estão, sendo amostrados também ocorre durante o recebimento da radiação de raios X pelo detector 22. Mediante a terminação de amostragem de dados de raios X dos elementos de imagem distintos (por exemplo, região 280), o detector 22 reaplica a primeira tensão 284 aos transistores dos elementos de imagem distintos após a terminação do recebimento de radiação de raios X pelo detector 22.

[055] A segunda tensão 286 é mais negativa do que a primeira tensão 284. A segunda tensão 286 pode ser pelo menos aproximadamente 1,3 vezes a primeira tensão 284. Por exemplo, a primeira tensão 284 pode ser igual ou menos negativa que aproximadamente -11 volts. A segunda tensão 286 pode ser igual a ou mais negativa do que aproximadamente -15 volts. As primeira e segunda voltagens 284 e 286 mantêm os transistores em um estado não condutor. Através da manutenção da segunda tensão 286 apenas durante o modo de potência de imageamento 258 e a mudança para a primeira tensão 284 no modo ocioso (por exemplo, regiões 250 e 280), o vazamento de transistor pode ser reduzido enquanto também evita o envelhecimento da orientação.

[056] A Figura 13 é um fluxograma de um método 288 para amostragem de dados do detector antes e após de uma exposição de raios X durante a aplicação de diferentes voltagens para reduzir o vazamento de transistor. O método 288 inclui aplicar a primeira tensão 284 aos transistores dos elementos de imagem distintos (por exemplo, quando o detector 22 se mantém em modo ocioso) (bloco 290). Enquanto se prepara a aquisição de dados de imagem de raios X, o método 288 inclui a amostragem de dados dos elementos de imagem distintos durante a aplicação da segunda tensão 286 aos transistores dos elementos de imagem distintos que não estão sendo, então, amostrados, em que a segunda tensão 286 é mais negativa do que a primeira tensão 284 (bloco 292). Mediante a amostragem de dados durante a aplicação da segunda tensão 286, o detector 22 pode armazenar dados amostrados antes do recebimento da radiação de raios X para uso na reconstrução de uma imagem visualizável por usuário dos dados de imagem de raios X (bloco 294). Também, o método 288 inclui receber a radiação de raios X no detector 22 da fonte de raios X 16 (bloco 296). Após a exposição, a amostragem de dados de imagem de raios X dos elementos de imagem distintos ocorre durante a aplicação da segunda tensão 286 aos transistores dos elementos de imagem distintos que não estão sendo, então, amostrados (bloco 298). A amostragem de dados dos elementos de imagem distintos também ocorre durante o recebimento de radiação de raios X, durante a aplicação da segunda tensão 286 aos transistores dos elementos de imagem distintos que não estão sendo, então, amostrados. Após a terminação de recebimento de radiação de raios X, o detector 22 termina a amostragem de dados de imagem de raios X dos elementos de imagem distintos (bloco 300) e reaplica a primeira tensão 284 aos transistores dos elementos de imagem distintos (bloco 302), por exemplo, durante a transição para o modo ocioso. Conforme mencionado acima, o vazamento de transistor pode ser reduzido enquanto também evita o envelhecimento de orientação através da manutenção da segunda tensão 286 apenas durante o modo de potência de imageamento e da mudança para a primeira tensão 284 em modo ocioso.

[057] Os efeitos técnicos das realizações incluem fornecer métodos e sistemas para permitir o retroajuste de sistemas de raios X convencionais através da substituição de cassetes por um detector de raios X digital. No retroajuste dos sistemas de raios X, o detector de raios X digital não se comunica com o sistema de imageamento de raios X. Em vez disso, o detector se comunica com um dispositivo de controle de detector portátil para receber instruções. Uma vez que o detector não se comunica com o sistema de raios X, o detector carece de dados que indicam os sinais de temporização para uma exposição de 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 começo e o fim da exposição e os dados de imageamento, colher e combinar os 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 de transistor).

[058] Essa descrição por escrito usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que um técnico no assunto coloque em prática a invenção, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem para um técnico no assunto. Tais outros exemplos se destinam a estarem incluídos no escopo das reivindicações, caso possuam elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (15)

1. SISTEMA DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X (10), caracterizado por compreender: uma fonte de radiação de raios X (16); um controlador de fonte (54) acoplado à fonte (16) e configurado para comandar emissão de raios X de raios X para exposições de imagem; um detector de raios X digital (22) configurado para adquirir dados de imagem de raios X sem comunicação do controlador de fonte (54); em que o detector de raios X digital (22) compreende uma matriz de pixels de imagem (102), e o detector (22) é configurado para detectar o começo de uma exposição de raios X por amostragem contínua da matriz de pixels de imagem (102) e recarga dos pixels de imagem (102) entre a amostragem antes da e durante a exposição aos raios X; e um dispositivo de controle de detector portátil (40) configurado para se comunicar com o detector de raios X digital (22).

2. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo detector (22) ser configurado para detectar o começo e o fim de uma exposição de raios X, gerar os dados de imagem de raios X e transferir uma imagem reconstruída com base nos dados de imagem de raios X para o dispositivo de controle de detector portátil (40) através de comunicação com fio ou sem fio.

3. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo detector (22) ser configurado para processar pelo menos parcialmente os dados de imagem de raios X.

4. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo dispositivo de controle de detector portátil (40) ser configurado para processar pelo menos parcialmente os dados de imagem de raios X.

5. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo dispositivo de controle de detector portátil (40) ser configurado para exibir uma imagem reconstruída com base nos dados de imagem de raios X, para permitir que um usuário visualize a imagem, selecione uma região de interesse na imagem, adicione marcas de posição à imagem e insira informação de paciente e técnica de raios X em um cabeçalho de imagem para a imagem reconstruída.

6. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo detector (22) e/ou o dispositivo de controle de detector portátil (40) ser configurado para gerar um arquivo de dados com formato DICOM com base nos dados de imagem de raios X.

7. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo detector (22) e o dispositivo de controle de detector portátil (40) serem configurados para se comunicar um com o outro sem fio e/ou através de um fio.

8. SISTEMA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo detector (22) e/ou o dispositivo de controle de detector portátil (40) ser configurado para transmitir dados de imagem de raios X processados para um sistema de análise de imagem habitual e armazenamento e/ou uma impressora de imagem.

9. MÉTODO DE IMAGEAMENTO DE RAIOS X, caracterizado por compreender: comandar um sinal de preparação de detector de um dispositivo de controle de detector portátil (40) para um detector de raios X digital (22); comandar uma fonte de radiação de raios X (16) para executar uma exposição de raios X através de um controlador de fonte (54) acoplado à fonte (16), sendo que o controlador de fonte (54) não fica em comunicação com o detector de raios X (22); detectar o começo de uma exposição de raio X por amostragem contínua da matriz de pixels de imagem (102) e recarga dos pixels de imagem (102) entre a amostragem antes da e durante a exposição aos raios X; e adquirir dados de imagem de raios X do detector (22) através do dispositivo de controle de detector portátil (40).

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender receber no dispositivo de controle de detector portátil (40) um sinal de prontidão de detector do detector (22) antes de comandar a fonte (16) para executar a exposição.

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado pelo detector (22) preparar a exposição através da iniciação de amostragem de dados de uma matriz de elementos detectores (14).

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por compreender adquirir pelo menos uma imagem deslocada no detector (22) antes da exposição.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado por compreender determinar quando a exposição começa com base na comparação de dados de imagem amostrados gerados pelo detector (22).

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado por compreender determinar quando a exposição termina com base na comparação de dados de imagem amostrados gerados pelo detector (22).

15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado por compreender processar pelo menos parcialmente os dados de imagem de raios X no detector (22).

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