CN103635830A

CN103635830A - X射线成像系统与方法

Info

Publication number: CN103635830A
Application number: CN201280026665.9A
Authority: CN
Inventors: P·A·赫尔姆; S·石
Original assignee: Medtronic Navigation Inc
Current assignee: Medtronic Navigation Inc
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP6072765B2; US20160341831A1; US20120250822A1; KR20140007459A; JP2014515659A; EP2694998A2; CN103635830B; WO2012135644A2; US9411057B2; KR101703038B1; US9880293B2; EP2694998B1; WO2012135644A3

Abstract

一种X射线成像系统可包括用于投射X射线辐射光束的X射线源(36)和被放置为在一位置处接收X射线辐射光束的X射线检测器(100)。该X射线检测器可包括：(i)具有第一侧(112)和与该第一侧相反的第二侧(114)的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层(120)，且该闪光层包括第一区域(122)和第二区域(124)，该第一区域具有第一X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列(130)。该X射线源和X射线检测器可被配置为调整该X射线检测器接收该X射线辐射光束的位置，以使该位置主要位于该第一区域或该第二区域内。

Description

X射线成像系统与方法

技术领域

本公开涉及X射线成像系统，且更特定地，涉及用单个X射线检测器提供不同成像特性的X射线成像系统。

背景技术

这一部分提供了与本申请有关的背景信息，这些背景信息并非必然是现有技术。

对象，诸如人类对象，可选择或要求经受外科手术来修正或增大患者的解剖构造。解剖构造的增大可包括各种手术，诸如骨头的移动或增大、插入可植入设备、或其他合适的手术。外科医生可利用患者图像在对象上执行手术，该患者图像可使用诸如磁共振成像（MRI）系统、计算机断层摄影（CT）系统、荧光检查（如，C-臂成像系统）、或其他合适的成像系统之类的成像系统所获取。

患者图像可帮助执行手术，包括计划手术和执行手术。外科医生可选择患者的二维图像或三维图像表示。这些图像，通过允许外科医生在执行手术时不移除所覆盖的组织（包括皮肤和肌肉组织）来查看患者的解剖构造，可帮助外科医生以较少侵入性的技术来执行手术。

发明内容

这一部分提供了关于本申请的一般性概述，并没有全面揭示其全部范围或全部特征。

根据各实施例，X射线成像系统可包括投射X射线辐射波束的X射线源、和被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器。该X射线检测器可包括：(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该X射线源和X射线检测器可被配置为调整该X射线检测器接收该X射线辐射波束的位置，以使该位置主要位于该第一区域或该第二区域内。

使用X射线成像系统的成像方法可包括将患者置于投射X射线辐射波束的X射线源、和被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器之间。该X射线检测器可包括：(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该方法还可包括调整该位置以对应于将被成像的患者的感兴趣区域，使得X射线辐射波束的至少一部分穿过该感兴趣区域并主要撞击在第一区域上。此外，该方法可包括对患者成像从而生成对于患者的感兴趣区域具有第一图像质量且对于患者的除感兴趣区域外的部分具有第二图像质量的图像，该第一图像质量对应于该第一区域且该第二图像质量对应于该第二区域。

X射线成像系统可包括投射X射线辐射波束的X射线源、被放置为在一位置处接收X射线辐射波束的X射线检测器、以及耦合至该X-射线源和X-射线检测器的计算系统。该X射线检测器可包括：(i)具有第一侧和与该第一侧相反的第二侧的单片衬底，(ii)部署在该第一侧上的闪光层，且该闪光层包括第一区域和第二区域，该第一区域具有第一X射线敏感度且该第二区域具有与该第一X射线敏感度不同的第二X射线敏感度，和(iii)部署在该第二侧上的光电传感器阵列。该计算系统可被配置为生成患者图像，该图像由X-射线源和X射线生成器成像。该计算系统可包括配置为显示该患者图像的显示设备。该计算系统还可被配置为调整该位置以对应于患者的感兴趣区域，使得X射线辐射波束的至少一部分配置为穿过该感兴趣区域并主要撞击在第一区域上。该患者图像可对于患者的感兴趣区域具有第一图像质量、且对于患者的除感兴趣区域外的部分具有第二图像质量。该第一图像质量对应于该第一区域且该第二图像质量对应于该第二区域。

从本文所提供的描述中，将会明显看到更进一步的应用领域。本发明内容部分的描述和具体示例仅仅用于示出而非用于限定本申请的范围。

附图简述

本文所描述的附图仅仅用于示出选定的实施例而非所有可能的实现，并不旨在限定本申请的范围。

图1是在手术室内根据本公开的各实施例的示例性成像系统的环境示图。

图2是图1的成像系统的示例性计算系统的示意图；

图3是图2的计算系统的示例性系统单元的示意图；

图4是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图；

图5是图4的沿线5-5获取的示例性X射线检测器的示意性截面图；

图6是图4的沿线5-5的示例性X射线检测器的示意性截面图，示出了可选的构造；

图7是图1的成像系统的示例性X射线源和示例性X射线检测器的示意图；

图8A是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图，其中X射线辐射波束的位置在第一位置；且

图8B是图1的成像系统的示例性X射线检测器的示意图，其中X射线辐射波束的位置在第二位置。

具体实施方式

本质上，下文的描述仅是示例性的。应该理解的是，在全部附图中，对应的参考标号表示类似或对应的部件或特征。如上所述，本教示涉及一种成像系统，诸如办公地点在美国科罗拉多州路易斯维尔的美敦力导航有限公司所售卖的

成像系统。然而，应该注意，本教示可被应用于任何合适的成像系统，诸如C-臂成像设备。进一步，如本文中所使用的，术语“模块”可指执行一个或多个软件或固件程序的可由计算设备获取的计算机可读介质、专用集成电路（ASIC）、电子电路、处理器（共享、专用、或组处理器）和存储器、组合式逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的软件、固件程序或组件。

参看图1，在手术室或手术房10内，诸如用户12之类的用户，可在患者14上执行手术。在执行手术时，用户12可使用成像系统16来获取患者14的图像数据用于执行手术。所获得的患者14的图像数据可包括用X射线成像系统（包括此处公开的那些）所获取的二维（2D）投影。然而，可理解的是，还可生成体积模型的2D前向投影，也如此处所公开的那样。

在一个示例中，可使用所获取的图像数据来生成模型。该模型可以是使用各种技术基于所获取的图像生成的三维（3D）体积模型，各种技术包括迭代技术，也如此处进一步讨论地那样。所显示的图像数据18可被显示在显示设备20上，且此外，可被显示在与成像计算系统32相关联的显示设备32a上，如此处将更详细地讨论地那样。所显示的图像数据可以是2D图像、3D图像、或随时间变化的四维图像。所显示的图像数据18还可包括所获取的图像数据、所产生的图像数据、或包括上述两者、或者各种类型图像数据的合并。

将理解的是，例如，使用X射线成像系统，所获取的患者14的图像数据可以是作为2D投影而被获取的。然后可使用该2D投影来重建患者14的3D体积图像数据。还有，可从该3D体积图像数据中生成理论的或前向的2D投影。因此，可理解的是该图像数据可以是2D投影或3D体积模型。

显示设备20可以是计算系统22的一部分。该计算系统22可包括各种计算机可读介质。该计算机可读介质可以是可由计算系统22访问的任何可用介质，并可包括易失性和非易失性介质、以及可移动、不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存、或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）、或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储、或其他磁性存储设备、或能用于存储计算机可读指令、软件、数据结构、程序模块、和其他数据且可由计算系统22访问的任何其他介质。可直接访问或通过诸如因特网之类的网络来访问该计算机可读介质。

在一个示例中，计算系统22可包括诸如键盘之类的输入设备24、以及可结合至计算系统22的一个或多个处理器26（该一个或多个处理器可包括多处理核心处理器、微处理器等）。输入设备24可包括能使用户与计算系统22交互的任何合适的设备，诸如触摸板、触摸笔、触摸屏、键盘、鼠标、跟踪球、无线鼠标、可听控制、或其组合。进一步，尽管计算系统22在此处被描述和图示为包括与计算设备20分离的输入设备24，但是计算系统22可包括触摸板或膝上型计算设备，且进一步，计算系统22可被结合到与成像系统16相关联的成像计算系统32内或是与成像系统16相关联的成像计算系统32的一部分。

可在计算系统22和显示设备20之间提供连接28，用于数据通信以允许驱动显示设备20来示出该图像数据18。

成像系统16可包括办公地点在美国科罗拉多州路易斯维尔的美敦力导航有限公司所售卖的

成像系统。然而，应该注意，本教示可被应用于任何合适的成像系统，诸如C-臂成像设备。在所选手术期间使用的包括

成像系统或其他合适的成像系统的成像系统16，在2009年5月13日提交的、名为“System And Method For Automatic Registration Between An Image And ASubject（用于在图像和对象之间自动登记的系统与方法）”的美国专利申请No.12/465,206中也有描述，该专利通过引用全部结合至此。有关O-Arm成像系统或其他合适的成像系统的附加描述可在美国专利No.7,188,998、7,108,421、7,106,825、7,001,045、和6,940,941中找到，这些专利的每一个通过引用全部结合至此。

成像系统16可包括移动推车30，该推车包括成像计算系统32和成像构台34，在构台中放置了X射线源36和X射线检测器100。参看图1，移动推车30可从一个手术室或手术房移动至另一个，且构台34可相对于移动推车30移动，如此处进一步所述。这允许成像系统16是可移动的，从而可被用在多个位置且由多个手术使用而不需要专用于固定成像系统的资本支出和空间。

参看图2，所提供的图示出了图像计算系统32的示例性实施例，该计算系统的一些或全部组件可与本公开的教示结合使用。成像计算系统32可包括各种计算机可读介质。该计算机可读介质可以是可由成像计算系统32访问的任何可用介质，并包括易失性和非易失性介质、以及可移动、不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存、或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）、或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储、或其他磁性存储设备、或能用于存储计算机可读指令、软件、数据结构、程序模块、和其他数据且可由成像计算系统32访问的任何其他介质。可直接访问或通过诸如因特网之类的网络来访问该计算机可读介质。

在一个示例中，成像计算系统32包括显示设备32a和系统单元32b。如所示，显示设备32a可包括计算机视频屏幕或监测器。成像计算系统32还可包括至少一个输入设备32c。如图3中所示，系统单元32b包括处理器92和存储器94，存储器可包括软件96和数据98。

在这个示例中，该至少一个输入设备32c包括键盘。然而，应该理解的是，该至少一个输入设备32c可包括能使用户与该成像计算系统32交互的任何合适的设备，诸如触摸板、触摸笔、触摸屏、键盘、鼠标、跟踪球、无线鼠标、可听控制、或其组合。进一步，尽管成像计算系统32在此处被描述且示出为包括具有显示设备32a的系统单元32b，该成像计算系统32可包括触摸板或膝上型计算设备，且该显示器可采用显示器20。

成像计算系统32可控制源36、检测器100、或转子40来能进行偏心的图像数据的获取。可在处理器92和显示设备32a之间提供连接，用于数据通信以允许驱动显示设备32a来示出该图像数据18。

参看图1，源36可发出X射线辐射波束通过患者14，这将由检测器100所检测。如本领域技术人员所理解地，由源36所发出的X射线可以是在锥体中被发射的并由检测器100所检测。源36和检测器100各自可耦合至转子40从而在构台34内大致直径地相对，且在构台34内相对患者14可移动。因此，检测器100可主要在箭头39的方向围绕患者14以360°动作旋转地移动，且源36可与检测器100相呼应地移动以使源36维持远离检测器100大致180°且与检测器100相对。

此外，源36可枢转地安装至转子40且可由致动器控制，从而源36可受控地相对于转子40和检测器100枢转。通过使源36受控地枢转，X射线轨迹可相对于患者14成一定角度或改变，而不需要相对于构台34来重新放置患者14。进一步，检测器100可围绕相对于转子40的弧度进行平移。由于检测器100可平移，检测器100可在任何期望的枢转角检测由源36所发射的X射线，这可确保获取偏心图像数据。当需要获取期望的图像数据（在中心的或偏心的）时，转子40关于构台34可旋转。有关源36、检测器100、和转子40的移动机制的附加细节在前文通过引用结合的美国专利No.7,108,421、和2011年3月30日Helm等人提交的（代理人案卷号5074A-000117/US）、名为“SYSTEM AND METHOD FOR OFF-CENTER IMAGING（偏心成像的系统与方法）”的美国专利申请No.13/075,446中被公开，该专利通过引用全部结合至此。

参看图1，构台34主要在箭头41的方向可相对于患者14等轴地摆动（sway）或摇摆（swing）（下文称为等轴摆（iso-sway）），患者14可被放置在患者支承件或台15上。构台34还可如箭头42所示相对于患者14倾斜、沿线44相对于患者14和移动推车30纵向移动，可相对于移动推车30且与患者14横向地主要沿线46上下移动、且相对于患者14主要在箭头48的方向垂直移动，从而允许将源36/检测器100相对于患者14而放置。

成像系统16可由成像计算系统32准确地控制来将源36/检测器100相对于患者14移动来生成患者14的准确的图像数据。此外，成像系统16可经由连接50与处理器26连接，连接50可包括从成像系统16到处理器26的有线或无线连接或物理介质转移。因此，由成像系统16所收集的图像数据也可从成像计算系统32转移至计算系统22用于导航、显示、重建等。

简而言之，继续参看图1，根据各实施例，可与未导航的或导航的过程一起使用该成像系统16。在一些实施例中，成像系统16可与导航系统17结合用于执行导航过程。导航系统17可包括，例如，计算系统22、光学定位器60、电磁定位器62、动态坐标系64、仪器66、光学跟踪设备68、电磁跟踪设备70、至少一个通信线72、78、80、和/或导航接口设备74，如下文进一步所述。在导航过程中，定位器（包括光学定位器60和电磁定位器中的一个或两者）可被用于在相对于患者14的导航域内生成一场、或接收或发送一信号。可将相对于患者14的导航空间或导航域登记至图像数据18来允许登记定义在导航域内的导航空间和由图像数据18所定义的图像空间。患者跟踪器或动态坐标系64可被连接至患者14来允许动态登记或允许维持患者14向图像数据18的登记。

然后相对于患者14来跟踪一仪器66从而允许导航过程。仪器66可包括光学跟踪设备68和/或电磁跟踪设备70来允许用光学跟踪设备68和电磁跟踪设备70中的一个或两者来跟踪该仪器66。仪器66可包括具有接口设备74的通信线72，接口设备可与光学跟踪设备68和/或电磁跟踪设备70通信。分别使用通信线72、78，然后导航接口设备74可使用通信线80与处理器26通信。将理解的是，连接或通信线28、50、76、78、或80的任何一个可以是有线、无线、物理介质传输或移动、或任何其他合适的通信。无论如何，可为合适的通信系统提供各定位器来允许相对于患者14跟踪该仪器66来允许相对于图像数据18示出所跟踪的仪器66的位置来进行手术。

将理解的是，仪器66可以是干涉仪器和/或植入物。植入物可包括心室或血管扩张器、脊椎植入物、或神经扩张器等。仪器66可以是干涉仪器，诸如深脑部或神经刺激器、消融设备、或其他合适的仪器。通过将仪器66的图表/指示叠加在图像数据18上且不需要直接查看仪器66在患者14内，使用所登记的图像数据18，跟踪仪器66允许查看仪器66相对于患者14的位置。

进一步，成像系统16可包括跟踪设备，诸如将由各光学定位器60或电磁定位器62跟踪的光学跟踪设备82或电磁跟踪设备84。跟踪设备82、84可直接与源36、检测器100、转子40、构台34、或成像系统16的其他合适部分相关联，来确定源36、检测器100、转子40、和/或构台34相对于所选坐标系的位置。如图所示，可将跟踪设备82、84放置在构台34的外壳外部。因此，可相对患者14来跟踪成像系统16，因为仪器66可相对于图像数据18进行患者14的初始登记、自动登记、或持续登记。在上述结合的美国专利申请No.12/465,206中讨论了登记和导航过程。

现在参照图4和5，示出了根据本公开的一些实施例的示例性X射线检测器100。检测器100包括衬底110、闪光层120、和光电传感器阵列130（诸如薄膜晶体管、光电二极管或类似物）。在成像系统16的操作过程中，X射线源36将向X射线检测器100投射X射线辐射波束。闪光层120将X射线辐射转换为不同波长处的辐射，诸如可见光。可见光将穿过衬底110且由光电传感器阵列130所检测。光电传感器阵列将可见光转换为可由计算系统32所检测到的电信号，且该电信号可由计算系统32用于生成患者14的图像（诸如所显示的图像数据18）。

衬底110可具有第一侧112和与第一侧112相对的第二侧114。衬底110可以是由玻璃或类似材料制成的单片衬底。衬底110的单片构造可减少由闪光层120生成的可见光的非故意的扭曲（散射、反射、折射、衍射等）。

闪光层120可被安排在衬底110的第一侧112上。在各实施例中，可通过在衬底110上沉积闪光材料，例如通过物理气相沉积、溅射沉积、或其他沉积技术，来制造闪光层120。闪光材料的示例包括碘化铯(CsI)和掺杂铽的硫氧化钆（Gd2O2S:Tb）。

在本公开的一些实施例中，X射线检测器100可包括具有不同X射线敏感度的多个区域，例如，通过对每一个区域使用不同的闪光材料和/或在各区域上改变单个闪光材料的厚度。在所示示例中，闪光层120包括具有第一X射线敏感度的第一区域122和具有第二X射线敏感度的第二区域124。第一区域122具有第一厚度t1的闪光材料且第二区域124具有与第一厚度t1不同的第二厚度t2的闪光材料。第一和第二区域122、124的不同的X射线敏感度允许用户12使用成像系统16来生成具有不同成像特性/图像质量的图像数据，如下所述。尽管图示的示例示出具有包括并排安置的两个不同区域的闪光层120，可理解的是，使用本公开可使用大于或等于二的任何区域数量。此外，这些区域可被安置为非并排（内部区域被一个或多个外部区域所围绕、一个区域被限制在检测器的角落部分等等），而不背离本公开的范围。

光电传感器阵列130可被安排在衬底110的第二侧114上。例如，可通过粘合剂或其他结合材料，将光电传感器阵列130结合至第二侧114。在一些实施例中，光电传感器阵列130可包括部署为彼此相连的多个单片光电传感器子阵列。例如，现在参看图6，光电传感器阵列130’可包括在结合点130处结合在一起的第一单片光电传感器子阵列132和第二单片光电传感器子阵列134。

在图6的图示示例中，第一单片光电传感器子阵列132对应于第一区域122和第二单片光电传感器子阵列134对应于第二区域124。以此方式，第一单片光电传感器子阵列132可接收由第一区域122生成的辐射，且第二单片光电传感器子阵列134可接收由第二区域124生成的辐射。进一步，在一些实施例中，单片光电传感器子阵列132、134的每一个可具有不同的性能参数组。单片光电传感器子阵列132、134的每一个的性能参数可被选择为对应于其相关联的区域122、124的X射线敏感度。仅为示例，第一单片光电传感器子阵列132可具有与第一区域122的第一X射线敏感度对应的第一组性能参数，且第二单片光电传感器子阵列134可具有与第二区域124的第二X射线敏感度对应的第二组性能参数。在本说明书中的术语“性能参数”可包括但不限于，响应度、暗电流、噪声等效功率、输出线性、光谱响应、量子效率、感光度、和/或对于光电传感器阵列的响应时间。

在本公开的一些实施例中，X射线源36可包括部署为对从X射线源36投射出的X射线辐射波束进行滤波的一个或多个滤波器（图7）。可使用滤波器（多个）来将从X射线源36投射出的X射线辐射波束修改为对应于X射线检测器100的区域122、124的X射线敏感度和/或光电传感器子阵列132、134的性能参数组，从而改进图像数据的成像特性/图像质量。仅为示例，X射线源36可包括部署为对在X射线检测器100的第一区域122处接收的X射线辐射波束进行滤波的第一滤波器和部署为对在第二区域124处接收的X射线辐射波束进行滤波的第二滤波器172。第一滤波器170可具有第一组滤波特性，且第二滤波器172可具有与第一组不同的第二组滤波特性。在整个说明书中，术语“滤波特性”可包括但不限于，滤波器所滤掉的频率和/或能级（多个）。

在成像系统16的操作过程中，X射线源36向放置为接收X射线辐射波束的X射线检测器100投射X射线辐射波束。X射线源36和/或X射线检测器100的位置可相对于彼此进行调节，以便调节在X射线检测器100上接收X射线辐射波束的位置150。例如，可在整个X射线检测器100上接收该X射线辐射波束。可选地，可仅在X射线检测器100的一部分上接收该X射线辐射波束。基于用户12所期望的成像特性/图像质量，用户12可例如经由计算系统32来调节X射线检测器100上接收X射线辐射波束的位置。在整个说明书中，术语“成像特性”和/或“图像质量”可包括但不限于各种对比度、对比灵敏度、剂量效率、对患者的剂量、噪声、伪像、和/或扭曲。

在一些实施例中，可调节X射线源36和X射线检测器100以使X射线检测器100上接收X射线辐射波束的位置150主要在第一区域122内（图8A）或在主要在第二区域124内（图8B）。在本申请中，如果接收X射线辐射波束的位置的超出50%都落在一区域内，则认为该位置“主要”容纳于该区域内。在一些实施例中，可调节X射线源36和X射线检测器100以使X射线检测器100上接收X射线辐射波束的位置150超过70%、超过90%、或完全在第一或第二区域122、124内。以此方式，成像系统16可利用第一和第二区域122、124的不同X射线敏感度来对于患者14成像。仅示例，对于患者14的低对比度的感兴趣区域成像（诸如脑部的软组织）可相比对高对比度区域（诸如骨头）之类要求具有显著不同的成像特性/图像质量。使用本公开的成像系统16，取决于将被成像的患者14的感兴趣区域（软组织、骨头等）利用X射线检测器100的不同区域（第一区域122或第二区域124），从而提供图像数据的合适的成像特性/图像质量。

不论将被成像的组织类型（骨头结构、软组织等），可利用成像系统16来生成具有合适的成像特性和/或图像质量的图像数据。取决于哪一个区域（122、124）具有感兴趣的对象的合适的X射线敏感度，可调节成像系统16（诸如X射线源36和/或X射线检测器100）来调节位置150将主要落在X射线检测器100的区域122、124之一。例如，患者14的感兴趣区域160可被放置为使得X射线辐射波束的一部分通过感兴趣区域160并撞击在期望的区域122、124上。以此方式，患者14可被成像，以产生图像数据，所述图像数据具有用于感兴趣区域160的第一图像质量（对应于第一和第二区域122、124之一）以及用于患者14的感兴趣区域160之外的部分165的第二图像质量（对应于第一和第二区域122、124的另一个）。

根据本公开的各实施例，操作X射线成像系统（诸如成像系统16）的示例性方法包括提供配置为投射X射线辐射波束的X射线源36。可将X射线检测器100（如上所述）放置为在位置150处接收X射线辐射波束。该方法还包括调整位置150从而对应于将被成像的患者14的感兴趣区域160。可调整位置150以使X射线辐射波束的至少一部分通过感兴趣区域160并主要撞击在第一区域122（仅为示例）上。患者14可被成像为生成患者14的图像（诸如所显示的图像数据18）。该图像可对于患者14的感兴趣区域160具有第一图像质量、且对于患者14的除感兴趣区域160外的部分具有第二图像质量。该第一图像质量对应于该第一区域122且该第二图像质量对应于该第二区域124。

尽管在说明书中描述且在附图中示出了特定示例，本领域普通技术人员将理解在不背离本教示范围的情况下可作出各种变化且可用等效物替换其部件。进一步，各示例之间特征、部件、和/或功能的混合和匹配是本文明确构想的，从而本领域普通技术人员将从本教示中理解，一个示例的特征、部件、和/或功能可按需结合至另一个示例，除非另有所指，上述。另外，在不背离其主要范围的情况下，可对于本教示作出很多修改以适应特定情况或材料。因此，所意在的是本教示不被限制在附图所示和说明书所述的特定示例，而是本教示的范围将包括落在上述描述内的任何实施例。

Claims

1.一种X射线成像系统，包括：

投射X射线辐射波束的X射线源；和

被放置为在一位置处接收所述X射线辐射波束的X射线检测器，所述X射线检测器包括：

(i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧；

(ii)闪光层，部署在所述第一侧上且包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一X射线敏感度且所述第二区域具有不同于所述第一X射线敏感度的第二X射线敏感度，以及

iii）部署在所述第二侧上的光电传感器阵列，

其中所述X射线源和X射线检测器被配置为调整所述X射线检测器接收所述X射线辐射波束的位置，以使所述位置主要位于所述第一区域或所述第二区域内。

2.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述单片衬底是玻璃。

3.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，其中所述X射线源和X射线检测器被配置为调整所述X射线检测器接收所述X射线辐射波束的位置，以使所述位置完全位于所述第一区域或所述第二区域内。

4.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，通过在所述单片衬底上沉积闪光材料来制造所述闪光层。

5.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述第一区域具有第一厚度的闪光材料，且所述第二区域具有与所述第一厚度不同的第二厚度的闪光材料。

6.如权利要求5所述的X射线成像系统，其特征在于，通过在所述单片衬底上沉积闪光材料来制造所述闪光层。

7.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述光电传感器阵列包括对应于所述第一区域的第一单片光电传感器子阵列和对应于所述第二区域的第二单片光电传感器子阵列。

8.如权利要求7所述的X射线成像系统，其特征在于，所述第一单片光电传感器子阵列具有第一组性能参数，且所述第二单片光电传感器子阵列具有与所述第一组性能参数不同的第二组性能参数。

9.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，所述X射线源包括配置为对在所述第一区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波的第一滤波器和配置为对在所述第二区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波的第二滤波器，其中所述第一滤波器具有第一组滤波特性，且所述第二滤波器具有与所述第一组滤波特性不同的第二组滤波特性。

10.如权利要求1所述的X射线成像系统，其特征在于，还包括与所述X射线源和X射线检测器结合的导航系统。

11.一种与X射线成像系统一起使用的成像方法，包括：

将患者放置在配置为投射X射线辐射波束的X射线源和X射线检测器之间，来在一位置接收所述X射线辐射波束，其中所述X射线检测器包括：

(i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧；

iii）部署在所述第二侧上的光电传感器阵列；

调整所述位置以对应于将被成像的患者的感兴趣区域，以使所述X射线辐射波束的至少一部分穿过所述感兴趣区域并主要撞击在所述第一区域上；且

对患者成像，从而生成对于患者的所述感兴趣区域具有第一图像质量且对于患者的除所述感兴趣区域之外的部分具有第二图像质量的图像，所述第一图像质量对应于所述第一区域且所述第二图像质量对应于所述第二区域。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成像包括使所述X射线辐射波束穿过形成所述单片衬底的玻璃。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成像包括使所述X射线辐射波束穿过所述闪光层，所述闪光层已经通过在所述单片衬底上沉积闪光材料而被制造。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成像包括使所述X射线辐射波束穿过所述闪光层，其中所述第一区域具有第一厚度的闪光材料且所述第二区域具有与所述第一厚度不同的第二厚度的闪光材料。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，成像包括使所述X射线辐射波束穿过所述闪光层，所述闪光层已经通过在所述单片衬底上沉积闪光材料而被制造。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成像包括向所述光电传感器阵列投射X射线辐射波束，所述光电传感器阵列包括对应于所述第一区域的第一单片光电传感器子阵列和对应于所述第二区域的第二单片光电传感器子阵列。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一单片光电传感器子阵列具有第一组性能参数，且所述第二单片光电传感器子阵列具有与所述第一组性能参数不同的第二组性能参数。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，成像包括使X射线辐射波束穿过第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器配置为对在所述第一区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波，且所述第二滤波器配置为对在所述第二区域处接收到的X射线辐射波束进行滤波，其中所述第一滤波器具有第一组滤波特性，且所述第二滤波器具有与所述第一组滤波特性不同的第二组滤波特性。

19.一种X射线成像系统，包括：

投射X射线辐射波束的X射线源；

(i)单片衬底，具有第一侧以及与所述第一侧相反的第二侧；

iii）部署在所述第二侧上的光电传感器阵列；和

计算系统，耦合至所述X射线源和X射线生成器，所述计算系统配置为生成由所述X射线源和X射线生成器成像的患者图像，所述计算系统包括配置为显示所述患者图像的显示设备，

其中所述计算系统配置为调整所述位置以对应于患者的感兴趣区域，以使所述X射线辐射波束的至少一部分配置为穿过所述感兴趣区域并主要撞击在所述第一区域上，且

所述患者图像对于患者的感兴趣区域具有第一图像质量且对于患者的除感兴趣区域之外的部分具有第二图像质量，所述第一图像质量对应于所述第一区域且所述第二图像质量对应于所述第二区域。

20.如权利要求19所述的X射线成像系统，其特征在于，所述第一区域具有第一厚度的闪光材料且所述第二区域具有与所述第一厚度不同的第二厚度的闪光材料。

21.如权利要求20所述的X射线成像系统，其特征在于，通过在所述单片衬底上沉积闪光材料来制造所述闪光层。