CN103997968B - 用于成像系统的接近检测系统及用于感测接近的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于医学成像系统的接近传感器，包括构造成安装于检测器的柔性基材，以及设置在基材上的多个传感器，柔性基材可变形以接触检测器的感测表面。本文还公开了一种制作接近传感器阵列和医学成像系统的方法。

Description

用于成像系统的接近检测系统及用于感测接近的方法

技术领域

本文公开的主题大体上涉及成像系统，并且更特别地涉及用于医学成像系统的接近检测系统。

背景技术

诊断性核成像用于研究受验者诸如患者中的放射性核素分布。典型地，一种或更多种放射药剂或放射性同位素注入患者中。典型地包括准直仪的γ相机检测头部置于患者的表面附近，以监测和记录发射的辐射。至少一些已知的γ相机检查头部围绕患者旋转，以监测来自多个方向的发射辐射。来自多个方向的监测的辐射数据重建成患者内的放射药剂分布的三维图像表示。

大体上，γ相机的分辨率随着成像器官与检测器之间的距离增大而降低。在操作中，合乎需要的是，将γ相机置于离患者尽可能近，以便于使分辨率损失最小化。尽管合乎需要的是将γ相机置于离患者尽可能近以执行成像操作，但也合乎需要的是使γ相机重新定位以避免与患者接触。

因此，至少一些已知的常规γ相机包括接近传感器，其警告操作者γ相机可能离患者太近。然而，常规接近传感器典型地具有平轮廓，并且因此不容易适合许多γ相机，诸如例如具有弯曲扫描表面的相机。此外，常规接近传感器典型地伸出检测器表面外一距离，以使接近传感器能够在γ相机接触患者或接触彼此之前识别潜在接触。常规接近传感器伸出一距离，以干扰或阻止γ相机定位在某些扫描布置中，诸如例如，L模式构造。此外，常规接近传感器相对昂贵，因此增加了成像系统的总成本。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于医学成像系统的接近传感器阵列。接近传感器阵列包括构造成安装于检测器的柔性基材，以及设置在基材上的多个传感器，柔性基材可变形以接触检测器的感测表面。

在另一个实施例中，提供了一种制作接近传感器阵列的方法。该方法包括将多个传感器形成在柔性基材上，以及电性串联地联接各排中的多个接收器，柔性基材可变形以接触检测器的感测表面，传感器包括成排和成列地布置的多个发射器和多个接收器。

在另一个实施例中，提供了一种医学成像系统。医学成像系统包括机架、联接于机架的至少一个γ相机，以及联接于γ相机的接近传感器阵列。接近传感器阵列包括构造成安装于γ相机的柔性基材，以及设置在基材上的多个传感器，柔性基材可变形以接触检测器的感测表面。

附图说明

图1为根据各种实施例构成的示例性成像系统的透视图。

图2为图1中所示的示例性成像系统的简化框图。

图3为根据各种实施例形成的示例性接近检测装置的侧视图。

图4为根据各种实施例形成的另一个示例性接近检测装置的侧视图。

图5为根据各种实施例形成的示例性接近传感器单元的示意性框图图示。

图6为根据各种实施例的图4和图5中所示的示例性接近检测系统的简化示意图。

图7为根据各种实施例的图7中所示的接近检测系统(PDS)的一部分的简化框图。

图8A、图8B和图8C为图7中所示的接近检测系统的一部分的简化PCB传导层的布局。

图9为根据各种实施例的可与图1中所示的成像系统一起利用的另一个示例性接近检测传感器阵列的简化示意图。

图10为根据各种实施例形成的与压力安全装置(PSD)组合的另一个示例性接近检测系统(PDS)的侧部截面视图。

图11为根据各种实施例形成的与压力安全装置(PSD)组合的又一个示例性接近检测系统(PDS)的侧部截面视图。

图12为根据各种实施例形成的与压力安全装置(PSD)组合的接近检测系统的一部分的侧部截面视图。

具体实施方式

在结合附图阅读时，上述概述以及各种实施例的以下详细描述将被更好理解。就附图示出各种实施例的功能块的图来说，功能块不必指示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块中的一个或更多个(例如，处理器或存储器)可在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘等)或多件硬件中实施。类似地，程序可为独立程序，可合并为操作系统中的子程序，可以以安装的软件包来起作用等。应当理解，各种实施例不限于图中所示的布置和工具。

本文描述了接近检测系统，其可用于确定接触检测系统中的一个或更多个传感器的受验者的位置。更具体而言，来自传感器的输出可由成像系统利用以重新定位至少一个γ相机，或提供受验者接触γ相机的视觉和/或听觉指示。

图1为根据各种实施例构成的示例性核医学成像系统10的透视图，在该实施例中，示例性核医学成像系统10为单光子发射计算机层析(SPECT)成像系统。系统10包括集成的机架12，其还包括围绕机架中心开孔16定向的转子14。转子14构造成支承一个或更多个核医学(NM)相机18和20。相机18和20可实施为γ相机、超快相机(UFC)、SPECT检测器、多层像素化相机(例如，Compton相机)和/或正电子发射层析成像(PET)检测器。应当注意，当医学成像系统10为多形态系统时，可提供CT相机或x射线相机，诸如，用于朝检测器发射x射线辐射的x射线管(未示出)。转子14还构造成围绕检查轴线22沿轴向旋转。

患者台24可包括滑动地联接于床支承系统28的床26，床支承系统28可直接联接于地板或可通过联接于机架12的基部30联接于机架12。床26可包括滑动地联接于床26的上表面34的伸展器32。患者台24构造成便于患者(未示出)进入和离开与检查轴线22大致对准的检查位置。在成像扫描期间，患者台24可被控制，以使床26和/或伸展器32沿轴向移入和移出开孔16。成像系统10的操作和控制可以以本领域中已知的任何方式执行。应当注意，各种实施例可结合包括旋转机架或静止机架的成像系统实施。

在示例性实施例中，成像系统10还包括接近检测系统(PDS)100，其可形成未示出的自动身体轮廓测量系统(ABS)的一部分。在操作中，PDS100便于保持γ相机18和20相对紧邻成像的受验者，诸如例如，在不接触患者或彼此的情况下成像的患者。因此，并且在示例性实施例中，PDS100包括第一患者安全装置或传感器阵列110，以及第二患者安装装置或传感器阵列112。如本文使用的，阵列为在一起形成传感器阵列110和/或112的电子零件布置。传感器阵列110联接于相机18的扫描表面，而传感器阵列112联接于相机20的扫描表面。在一个实施例中，传感器阵列110和112分别直接联接于相机18和20的扫描表面。在示例性实施例中，相机18和20均分别包括准直仪40和42，并且传感器阵列110和112联接于准直仪40和42的扫描表面。

尽管以下论述描述了阵列传感器110的构造和操作，但应当认识，传感器阵列112大致类似于传感器阵列110，但设置在不同的γ相机上，例如，图1中所示的γ相机20。传感器阵列110具有长度120和宽度122。在示例性实施例中，长度120和宽度122与相机18的扫描表面的长度124和宽度126大致相同。在另一个实施例中，长度120和宽度122可选择成小于或大于γ相机18的长度124和宽度126。例如，长度120和/或宽度122可选择成大于γ相机18的长度124或宽度126，以使传感器阵列110能够覆盖γ相机18的侧部的一部分，并且因此覆盖可具有斜表面的γ相机18的部分，该斜表面在一些操作模式中可潜在地接触γ相机20的表面。

在示例性实施例中，传感器阵列110制作成柔性的，以使传感器阵列110能够安装成在利用时与γ相机18或准直仪40(图1中所示)的表面齐平。更具体而言，在传感器阵列110联接于γ相机18之后，相机阵列110具有与γ相机18的轮廓大致互补的轮廓，使得传感器阵列110与γ相机18的扫描表面大致齐平并且与其物理接触。因此，传感器阵列110的部分可例如使用柔性材料制成，该柔性材料诸如但不限于聚酰亚胺上的金属、聚芳族酰胺、碳氟化合物和聚酯。

来自传感器阵列110和112的输出输入至计算机114。如本文使用的，用语″计算机″或″模块″可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器的系统、简化指令集计算机(RISC)、ASIC、逻辑电路和能够执行本文所述的功能的任何其它电路或处理器。以上实例仅为示例性的，并且因此不旨在以任何方式限制用语″计算机″的定义和/或含义。

计算机114联接于传感器阵列110和112，并且接收来自传感器阵列110和112的信息。在示例性实施例中，计算机114可包括接近检测系统模块116，其构造成利用从传感器阵列110和112接收的信息来重新定位相机18和20，并且/或者向操作者生成相机18和/或20可接触彼此或患者的视觉和/或听觉指示。在操作中，轮廓测量模块116执行储存在一个或更多个储存元件中的指令集，以便处理从传感器阵列110和112接收的数据。储存元件还可按期望或需要储存数据或其它信息。储存元件可呈计算机114或模块116内的信息源或物理存储器元件的形式。

指令集可包括各种命令，其指示计算机或处理器作为处理机器执行特定的操作，诸如，各种实施例的方法和过程。指令集可呈软件程序的形式。软件可呈各种形式，诸如，系统软件或应用软件。此外，软件可呈单独的程序或模块的集合、较大程序内的程序模块或程序模块的一部分。软件还可包括呈面向对象编程形式的模块化编程。输入数据由处理机器的处理可响应于操作者的命令，或响应于之前的处理结果，或响应于由另一个处理机器进行的请求。指令集可实施为有形的非暂时性计算机可读介质。

如本文使用的，用语″软件″和″固件″为可互换的，并且包括存储在存储器中用于由计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。以上存储器类型仅为示例性的，并且因此并未关于可用于计算机程序的储存的存储器类型进行限制。

图2为图1中所示的示例性成像系统10的简化框图。应当注意，成像系统还可为多形态成像系统，诸如NM/CT成像系统。如SPECT成像系统所示的成像系统10大体上包括如上文所述的机架12和围绕机架中心开孔16定向的转子14。转子14构造成支承一个或更多个NM像素化相机18和20。

患者台24构造成便于患者25进入和离开与检查轴线22大致对准的检查位置。在成像扫描期间，患者台24可由台控制器单元800控制以使患者台24沿轴向移入和移出开孔16。在示例性实施例中，成像系统10还包括接近检测系统(PDS)100。在操作中，PDS100便于保持γ相机18和20相对紧邻感兴趣的区域，诸如例如，在不接触患者或彼此的情况下成像的患者。因此，并且在示例性实施例中，PDS100包括第一患者安全装置或传感器阵列110，以及第二患者安装装置或传感器阵列112。来自传感器阵列110和112的输出输入至计算机114。

γ相机18和20可相对于患者25位于多个位置处(例如，在L模式构造中)。应当注意，尽管γ相机18和20构造用于沿(或围绕)机架12的可移动操作。控制器单元80可控制患者台24相对于γ相机18和20的移动和定位，以及γ相机18和20相对于患者25的移动和定位，以将患者25的期望组织结构定位在γ相机18和20的视场(FOV)内，这可在获得感兴趣的组织结构的图像之前执行。控制器单元800包括台控制器802和机架马达控制器804，其均可由计算机114自动地命令、由操作者人工地控制，或它们的组合。台控制器802可移动患者台24，以将患者25相对于γ相机18和20的FOV定位。成像数据可组合和重建成图像，其可包括2D图像、3D体积或随时间的3D体积(4D)。

数据采集系统(DAS)810接收由γ相机18和20产生的模拟和/或数字电信号数据，并且解码数据用于本文更详细描述的随后处理。图像重建处理器812从DAS810接收数据，并且使用本领域中已知的任何重建过程来重建图像。数据储存装置814可提供成储存来自DAS810的数据或重建图像数据。输入装置816还可提供成接收用户输入，并且显示器818可提供成显示重建图像。

在各种实施例中，本文所述的传感器阵列还可包括压力安全装置(PSD)，其在患者与PSD物理接触时能够使相机的部分的机动化运动停止，因此防止伤害患者。图3示意性地描绘了刚性板。在各种实施例中，此类PSD可以可选为与根据本发明的实施例的PDS组合或与其一起放置。例如，PSD500在图3中示出。PSD500包括依靠在多个弹簧504上且具有板与检测器之间的开关510的刚性板502。PSD500可通过将电容性PDS传感器放置在板502上来与PDS集成。在该实施例中，开关继续如在本领域中地作用，提供安全性。PSD500的板502可制造为刚性印刷电路板(PCB)。PCB可以可选为制造成有足够刚性以用作板。在示例性实施例中，PSD500包括大致刚性的压力感测板502、多个弹簧504和微开关508和510。例如，四个微开关可定位在大致矩形板502的转角处。在示例性实施例中，感测板502为大致矩形，并且包括四个弹簧504，其中弹簧504位于感测板502的各个转角处。如图3中所示，PSD500可安装于γ相机18的表面，或可选为安装于准直仪40的表面。

在操作中，当受验者或患者接触感测板502时，感测板502被压下。压下感测板502引起弹簧504和506压下，使得启动了微开关508和/或510中的至少一个。启动微开关508和/或510中的至少一个引起微开关输出信号，该信号由成像系统利用来确定接触PSD500的受验者的位置。更具体而言，输出由成像系统利用来停止可危及患者的相机部分的机动化运动。可选地，输出由成像系统利用来重新定位γ相机18和/或20中的一个或两者，或提供受验者接触γ相机18的视觉和/或听觉指示。应当认识，图3中仅示出了单个压力感测装置，PSD500可包括布置成网格的多个感测装置，该网格联接于γ相机18或准直仪40的表面。

PSD500可构造成在PSD500接触扫描的患者时停用成像系统10的移动部分的自动控制，例如，转子14、γ相机18和/或20，和/或床26。在PSD500检测到与患者或其它受验者接触之后，在一个实施例中，系统10停止了系统10的所有移动部分。此后，移动部分的控制可限于可将γ相机18或γ相机20带至离甚至以人工控制的扫描的患者更近的人工控制和运动，直到纠正PSD500与患者之间的接触。

图4为可与本文所述的各种传感器阵列合并的另一个示例性PSD550的一部分的侧部截面视图。可选地，PSD550可与本文所述的传感器阵列分开利用。在示例性实施例中，PSD550具有胶合于检测器的橡胶结构。存在用作安全开关的触点阵列。此外，形成PSD550的一部分的接近传感器具有带多个触点的柔性上层552。下层554可为刚性的或柔性的(然而，刚性下层可将装置限为平面，而完全柔性的构造允许使装置弯曲，例如，以符合核相机或CT开孔的圆柱形形状)。

例如，在一个实施例中，PSD550包括上柔性压力感测板552、下压力感测板554，以及多个柔性分隔器556。柔性分隔器556用于形成单独的感测元件，诸如例如，元件560和元件562…n，等。各个元件诸如元件560包括一对金属垫。例如，各个元件包括联接于感测板552的下表面的金属垫570，以及联接于感测板554的上表面的金属垫572。

在操作中，当受验者或患者接触感测板552时，感测板552被压下。压下感测板552引起金属垫570与金属垫572物理接触和电接触，以形成电路。在操作中，电路输出由成像系统10利用来确定接触PSD550的受验者的位置的信号。更具体而言，输出由成像系统10利用来重新定位γ相机18和/或20中的一个或两者，或提供受验者接触γ相机18的视觉和/或听觉指示。

PSD550可构造成在PSD550接触扫描的患者时停用成像系统10的移动部分的自动控制，例如，转子14、γ相机18和/或20，和/或床26。

图5为根据各种实施例形成的示例性接近传感器250的框图。接近传感器250包括连接于电子装置的传感器单元252。传感器单元252沉积在绝缘基材256上。接近传感器250包括发射器电极260、接收器电极262，以及可选的地电极266，其可选为具有类似于接收器电极262的大小，并且设置在基材256与接收器电极262相对的一侧上。接近传感器250还包括信号源268，其在一个示例性实施例中为600kHz，10V的正弦信号源，其连接于发射器电极260。在操作中，在发射器电极260与接收器电极262之间存在小等效电容280。在操作中，当传导性且潜在地接地的受验者(诸如手指282或其它患者身体部分)接近传感器单元252时，其干扰从发射器260流至接收器262的电流，引起该电流的变化。可能的解释在于电磁场受干扰，并且发射器260与接收器262之间的耦合减少，因此，检测到的信号将减少。传感器250可包括可选的电容器288，其为电流跟踪放大器290(具有环路中的反馈电容器292)的AC耦合器。在操作中，AC/DC转换器294为同步的整流器(优选为用于小信号整流和噪音抑制；然而可利用其它整流器件诸如二极管电桥、″精密整流器″或″锁定放大(lock in amp)″整流器)。整流信号可选为由可选的滤波器296″低通滤波″以除去噪音和波动，并且由模拟/数字转换器298数字化，被分析116，并且传输至图2中所示的运动控制器804。

例如，在SPECT数据采集期间，信息可由运动控制器804使用来移动检测器，使得它们与受验者282之间的距离保持为小但安全的距离，而不管机架旋转和可能的患者运动诸如呼吸。

图6示出了联接于示例性传感器阵列110的图5中所示的接近传感器250。更具体而言，图6示出了发射器和接收器通道的多路复用。应当认识，检测器的运动为慢的，因此离患者的距离大体上采样高达一秒几次。频繁采样允许了通过一次一个地连续采样接近传感器(PDS)的表面上的位置(传感器单元)来允许系统的复杂性、成本和能量消耗的降低。在各种实施例中，多路复用是可选的，并且存在许多可能的多路复用策略。为了对于小身体部分诸如手指或鼻尖敏感，″发射器/接收器对″应当具有类似于身体部分的面积：例如，～1x1 1x2或2x2cm(但可使用其它尺寸)，因此在60x50cm的检测器上，存在～750至3000个此类发射器/接收器对。在各种实施例中，各个发射器/接收器对可独立地布线。然而，多路复用允许一次询问一(或更多)对。然而，不同频率可用于各个活动发射器，并且使用相干检测。

在示例性实施例中，系统100至少包括传感器阵列110、发射器多路器130和接收器多路器132。在示例性实施例中，传感器阵列110包括下文更详细论述的多个感测元件。在操作中，发射器多路器132经由多个输入线136将信号传输至传感器阵列110上的各种感测元件。此外，接收器多路器134经由多个输出线138接收来自传感器阵列110的多个输出信号。在示例性实施例中，发射器多路器1320和接收器多路器134可安装在γ相机18的一侧上。可选地，发射器多路器132和接收器多路器134可定位成远离γ相机18，例如在计算机114内，或并入在接近检测系统模块116内。在操作中，经由发射器多路器132供应至传感器阵列110的输入和从接收器多路器134接收的输出可用于重新定位γ相机18，或提供γ相机接近和/或接触γ相机20、成像的患者或由传感器阵列110检测的任何其它受验者的视觉和/或听觉指示。

传感器阵列110包括成排和成列地布置的多个发射器和接收器。例如，参看图7，传感器阵列110示为包括五排140，142，144，146和148发射器150和四排152，154，156和158接收器160。应当认识，尽管图7示出了仅九排发射器和接收器，但在示例性实施例中，传感器阵列110包括九排以上的发射器和接收器。

在一个实施例中，传感器阵列110构造成使得成排的发射器与成排的接收器交错。例如，成排142的发射器160设置在一对排152和154的接收器160之间。因此，在示例性实施例中，各个相应排的发射器定位成邻近至少一排接收器，使得两排发射器或接收器不设置成邻近彼此。此外，发射器150和接收器160还布置成列，诸如例如，列170，172，174和176。如图7中所示，各个相应列170，172，174和176布置成使得发射器150与接收器160交错。例如，发射器142a设置在一对接收器152a和154a之间。因此，在示例性实施例中，各个相应发射器150定位成邻近至少两个接收器160，使得两个发射器或接收器不设置成邻近彼此。

各个相应排的接收器中的接收器电性地联接在一起。例如，排152中的接收器152a，152b，152c和152d联接在一起；排154中的接收器154a，154b，154c和154d联接在一起；排156中的接收器156a，156b，156c和156d联接在一起；并且排158中的接收器158a，158b，158c和158d联接在一起。此外，来自单排中的相应接收器中的各个的输出经由单个输出线传输至接收器多路器134。

例如，在操作中，当从排152请求输出时，来自排152中的接收器152a，152b，152c和152d中的各个的输出经由输出线152R同时地传输至接收器多路器134。此外，来自排154中的接收器154a，154b，154c和154d的输出经由输出线154R同时地传输至接收器多路器134。来自排156中的接收器156a，156b，156c和156d的输出经由输出线156R同时地传输至接收器多路器134，并且来自排158中的接收器158a，158b，158c和158d的输出经由输出线158R同时地传输至接收器多路器134。

如图7中所示，并且在示例性实施例中，各种发射器联接在一起，使得在各个相应列中的发射器的至少一部分电性地联接在一起。更具体而言，各个相应列的发射器联接在一起，使得交替的发射器或每隔一个发射器联接于同一输入线。

例如，列170中的发射器140a，144a和148a联接在一起；列170中的发射器142a和146a也联接在一起。此外，列172中的发射器140b，144b和148b联接在一起，并且列172中的发射器142b和146b也联接在一起，列174中的发射器140c，144c和148c联接在一起；列174中的发射器142c和146c联接在一起，列176中的发射器140d，144d和148d联接在一起；并且列176中的发射器142d和146d也联接在一起。

因此，在操作中，当输入信号经由输入线170T1输入至传感器阵列110时，输入信号随后供应至列170中的发射器140a，144a和148a，因为发射器140a，144a和148a串联联接在一起。此外，当输入信号经由输入线170T2供应至传感器阵列110时，输入信号随后供应至发射器142a和146a，经由输入线172T1供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列172中的发射器140b，144b和148b，经由输入线172T2供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列172中的发射器142b和146b，经由输入线174T1供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列174中的发射器140c，144c和148c，经由输入线174T2供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列174中的发射器142c和146c，经由输入线176T1供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列176中的发射器140d，144d和148d，并且经由输入线176T2供应至传感器阵列110的输入信号将输入提供至列174中的142d和146d。应当认识，尽管输出线136(图6中看见)示为在传感器阵列110的第一侧上，并且输入线138(图6中看见)示为在传感器阵列的不同侧上，输出线和输入线可设置在传感器阵列100的任一侧上或传感器阵列110的同一侧上。

在操作中，输入线136和输出线138以预定顺序启动和/或停用，以既将输入信号提供至传感器阵列110，并且又从传感器阵列110接收信息。相邻的发射器和接收器可形成感测单元。如在各种实施例中使用的单元限定传感器阵列110上的单个发射器和单个接收器。因此，传感器阵列110包括多个单元。例如，如图7中所示，传感器阵列包括可由发射器140a和接收器152a限定的单元。单元可包括发射器142a和接收器154a等。如图7中可见，单元包括同一列中的单个发射器和单个接收器。此外，单元可包括发射器和相邻的接收器，而不论接收器在同一列中的发射器的上方或下方。例如，单元可包括发射器148d和接收器158d。

在操作中，传感器阵列110被反复扫描以确定是否已经发生与传感器阵列110的任何部分的接触。首先，输入信号经由输入线170T1供应至发射器140a，144a和146a。因此，如果单元200经由发生在发射器与接收器之间的电容来检测受验者，则来自输入线170T1的信号将经由发射器140a和接收器152a的组合传输至输出线152R。更具体而言，尽管输入信号供应至140a，144a和146a，但仅与发射器140a组合来形成单元200的接收器152a经由输出线152R读取。因此，仅单个单元被读取一次，以确定受验者是否已经接近和影响单元。接下来，例如，可读取包括发射器142a和接收器154a的单元202。为了读取单元202，输入信号经由输入线170T2供应至发射器142a和146a。因此，如果单元202检测受验者，则来自输入线172T2的信号将经由发射器142a和接收器154a的组合传输至输出线152R。更具体而言，尽管输入信号供应至发射器142a和146a，但仅与发射器142a组合来形成单元204的接收器154a经由输出线154R读取。因此，仅单个单元被读取一次，以确定受验者是否已经接近和影响单元。应当认识，发射器150和接收器160可布置成形成多种阵列和单元。此外，应当认识，在示例性实施例中，经由输入线和输出线的操作，一次仅读取一个单元。在该布置中，紧邻或实际上接触传感器阵列110的一部分的受验者的位置可特别地通过确定指示发生接触或触碰的准确单元来识别。一次读取一个单元(或较少单元，取决于多路复用策略)改进了信噪比(SNR），并且改进了接近检测的可靠性和灵敏性。

更具体而言，当发射器线170T1被启动时，对发射器电极140a，144a和149a供能。如果此时启动线152R，则合计和检测来自接收器电极152a，152b，152b和152d的电流。因此，仅″传感器单元200″有效地检测其上方的患者的存在。另一方面，如果启动发射器线170T2，则对发射器电极146a和142a供能。如果此时启动线152R，则合计和检测来自接收器电极152a，152b，152c和152d的电流。因此，仅″传感器单元202″有效地检测其上方的患者的存在。在示例性实施例中，图7中所示的构造可使用多层实施，该多层例如包括两个传导层，一个在PCB的各侧上，或单侧双层PCB或三层PCB，或其它已知的PCB制造技术。图中未看到的是可选的接地垫266′，其均定位在对应的接收器垫的下方(与朝患者的方向相反)。这些将在若干截面视图和图8A-8C中看到。

图8A、图8B和图8C分别示出了可用于形成图7中所示的传感器阵列的三层PCB中的不同导体层。在示例性实施例中，图8A示出了示例性顶层350，其可形成为包括接收器电极和至接收器复用器134的连接线360。图8B为中层352，其可形成为包括发射器电极和至发射器复用器132的连接线362。图8C为示出地电极266′和接地至地电极的连接线364的可选的底层354。在示例性实施例中，层350和352可沉积在接近患者的基材的一侧上，而层354可沉积在基材的相对侧上(如图5的实例中所见)。可选的地电极用于减少未经由由检测的受验者形成的有效电容的从发射器到接收器的信号的耦合(例如，通过使接收器与耦合至γ相机诸如准直仪的传导结构的信号隔离)，因此改进了SNR。应当认识，图8A-8C是示例性的，并且本文所述的传感器阵列可以以其它方式制作。例如，发射器和地电极可形成在同一层上，并且连接使用″通孔(vias)″追踪路线。

图9为另一个示例性传感器阵列400的平面视图。传感器阵列400还包括构造成执行差异感测的多个发射器150和接收器160。在该实施例中，发射器160和接收器布置成列。此外，各个发射器150设置在一对接收器160之间。此外，发射器150和接收器160两者从列到列交错，使得第一列412中的发射器410与第二列422中的发射器420偏离。此外，第三列432中的发射器430与第四列442中的发射器440偏离。此外，发射器410设置成与发射器430平行，并且发射器420设置成与发射器440平行。

在该实施例中，各列中的发射器联接在一起，并且各排中的接收器联接在一起。因此，在操作中并且类似于上文所述的传感器阵列110，按顺序读取各排接收器。更具体而言，输入信号首先供应至发射器的列412。接下来，读取单排接收器，例如，排S1。如上文所述，即使信号供应至列412中的各个发射器，仅读取单排接收器。因此，例如包括发射器450和接收器452的单元与其它单元(诸如，包括发射器450和接收器454的单元)分开限定和读取。

图10为另一个示例性传感器阵列600的一部分的侧部截面视图，其包括接近传感器系统602，该系统602可与本文所述的传感器阵列600或各种其它传感器阵列合并。具体而言，图10示出了形成在一个装置中的接近传感器和柔性PSD。在示例性实施例中，传感器阵列600包括四个PCB层610，612，614和616。在该实施例中，多个接收器620设置在层610上，并且多个发射器622设置在层612上。传感器阵列600还包括多个地电极624，其中各个相应地线设置成邻近相应的接收器620。传感器阵列600还包括例如设置在第三层614上的多个电连接线630，其将各个相应发射器622电性地联接于上文所述的发射器多路器132。传感器阵列600还包括例如设置在第一层610上的多个电连接线631，其将各个相应的接收器620电性地联接于上文所述的接收器多路器134。第四层616形成为地平面，以包括多个金属垫640。

在操作中，当受验者由接收器620感测时，生成了电容。电容接着由如上文所述的接收器多路器134读取。更具体而言，假定了发射器144d和接收器154d形成单个单元。因此，当感测受验者，例如，接近由接收器154d和接收器154d形成的单元时，这形成电容，当系统扫描由发射器144d和接收器154d构成的单元时该电容被读取。应当认识，单元被连续地和反复地扫描以确定受验者何时接触传感器阵列。在示例性实施例中，传感器阵列18使用粘合材料336联接于γ相机18或准直仪40。传感器阵列600可例如用作PSD550的上柔性压力感测板552，柔性分隔器556和下压力感测板554在该图中不被看见。

图11为另一个示例性传感器阵列650的一部分的侧部截面视图，其包括接近传感器系统652，接近传感器系统652可与本文所述的传感器阵列650或各种其它传感器阵列合并。具体而言，图11示出形成在一个装置中的接近传感器和柔性PSD的另一个实施例。为了图清楚，柔性分隔器在该图中不被看见。在示例性实施例中，传感器阵列652包括两个PCB660和662。在示例性实施例中，多个接收器670设置在PCB660的第一侧672上，并且多个接地板674设置在PCB660的第二侧676上。传感器阵列650还包括设置在PCB662的第一侧682上的多个发射器680，以及设置在PCB660的第二侧676上的可选的接地板674。传感器阵列650还包括设置在PCB662的第一侧682上来使发射器680互连的多个电连接线690。传感器阵列652还包括多个金属垫692。可选地，各个金属垫692联接于相应的接地板674，并且多个金属垫694定位成与垫692相对。可选地，各个金属垫694联接在一对发射器680之间。垫694和692形成PSD，诸如图4中所见的PSD550。为了图清楚，柔性分隔器在该图中不被看见。在该实施例中，层660用作柔性压力感测板552，而层662用作压力感测板554并且更接近患者。

在如PSD的操作中，当受验者接触板660时，柔性PCB660挠曲或弯曲，直到金属垫694中的至少一个接触相应的金属垫692。接触金属垫692的金属垫694引起电路形成在发出与受验者物理接触的信号的触点之间。当用作PDS时，传感器阵列650如上文公开地表现。

图12为图1中所示的传感器阵列110的一部分的侧部截面视图。在一个实施例中，传感器阵列110包括设置在印刷电路板(PCB)300上的多个发射器260′。在示例性实施例中，示出了发射器260′a，260′b和250′c。PCB300可为柔性的或刚性的PCB(如果阵列110为平的)。PCB300形成为包括各种电连接，该各种电连接用于将发射器260′连接于如上文所述的发射器多路器132。又参看图12，传感器阵列还包括多个下PSD触点310(看到两个此类触点：310a和310b)，其电性联接于PCB300。可选地，下PSD触点放置在地电极垫266′上并且与地电极垫266′电性接触(图12中看到了两个此类地电极垫266′a和266′b)。传感器阵列110还包括合并PSD触点570′的柔性上压力感测板552′，以及使用隔离柔性分隔器556′(为了图清楚而仅看到一个此类分离器)与PCB300电性分离的接收器262′。柔性分离器320可例如由隔离材料制作，诸如例如，橡胶材料。传感器阵列110还包括接收器262′(该图中看到两个此类接收器262′a和262′b)。如图12中所示，金属垫570′可选为联接于各个相应的接收器262′。

在如PSD的操作中，当受验者接触压力板552′时，柔性板552′挠曲或弯曲，使得金属触点570′中的至少一个接触PCB300上的相应的金属触点310。在一些实施例中，由压力引起的接收器与地线的直接电接触引起信号的较强降低或信号的消除，这可转译为与患者接触。在其它实施例中，PSD电路可选为在不同的频率下或在DC下操作，并且被连续地监测。例如，所有发射器可连接(经由线圈或电阻器)于一些DC源。地线(等同于图8C中的线364)中的DC电流为零，只要PSD不被压制和启动。

在如PDS的操作中，类似于上文阐释的方式，AC信号仅一次供应至一个发射器列，并且信号仅一次从一个接收器排读取。应当认识，单元被连续地且反复地扫描以确定受验者何时接近传感器阵列。在示例性实施例中，传感器阵列110例如使用粘合材料336联接于γ相机18或准直仪40。

至传感器阵列(包括发射多路器132和接收多路器134)的输入和输出可收纳在单个封壳340内。在一个实施例中，封壳340可联接于γ相机18的一侧。可选地，封壳340可定位成远离γ相机18。在示例性实施例中，封壳340经由连接器342联接于γ相机18。

接近检测系统的上述实施例可提供用于检查患者的成本有效且可靠的手段。在一些实施例中，成像系统包括均具有多个移动自由度的多个γ相机，使得在扫描期间，γ相机可通过本文所述的各种传感器阵列被自动地控制，以使γ相机沿患者身体的轮廓移动，以减小感兴趣的区域与γ相机感测面之间的距离。还提供了成像系统，其可便于改进γ相机的分辨率。

上文详细地描述了接近检测系统的示例性实施例。所示的自动接近检测系统构件不限于本文所述的特定实施例，而相反，各个自动接近检测系统的构件可独立地利用并且与本文所述的其它构件分开利用。例如，上文所述的接近检测系统构件还可与其它成像系统组合使用。

本文所述的系统和方法的技术效果包括在患者的自动成像扫描期间便于感兴趣的器官与成像系统检测器之间的距离最小化，并且因此便于减少对扫描程序的操作者输入，并且减少了执行扫描所需的时间，同时改进了成像系统的分辨率。

各种实施例和/或构件(例如，传感器阵列或其中的构件和控制器)还可实施为一个或更多个计算机或处理器的一部分。计算机或处理器可包括计算装置、输入装置、显示单元和例如用于访问因特网的界面。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可连接于通信总线。计算机或处理器还可包括存储器。存储器可包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器还可包括储存装置，其可为硬盘驱动器或可除去存储驱动器，诸如，软盘驱动器、光盘驱动器等。储存装置还可为用于将计算机程序或其它指令载到计算机或处理器中的其它类似器件。

将理解，以上描述旨在为说明性的而非限制性的。例如，上述实施例(及/或其方面)可与彼此组合使用。此外，可作出许多修改，以使特定情形或材料适合各种实施例的教导，而不背离它们的范围。尽管本文所述的大小和材料类型旨在限定各种实施例的参数，但实施例并非意在限制，并且为示例性实施例。本领域技术人员在回顾以上描述时将清楚许多其它实施例。因此，各种实施例的范围将相对于所附权利要求，连同此类权利要求划定的等同物的整个范围来确定。在所附权利要求中，用语″包括(including)″和″其中(inwhich)″用作相应用语″包括(comprising)″和”其中(wherein)″的简单英语等同词。此外，在以下权利要求中，用语″第一″、″第二″和″第三″等仅用作标签，并且并非旨在对它们的对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制未以器件加功能的格式写出，并且并非旨在基于35U.S.C.§112第六段理解，除非并且直到此类权利要求限制明确地使用短语″器件″后接没有另外的结构的功能的陈述。

该书面的描述使用实例以公开各种实施例(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践各种实施例(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种用于医学成像系统的传感器阵列，所述传感器阵列包括：

构造成安装于检测器表面的基材，所述基材包括至少一个柔性基材；所述的检测器表面具有非平面形状，至少一个柔性基材配置为与所述检测器表面的形状大致互补；以及

设置在所述基材上的多个传感器，所述基材可变形以接触所述检测器的感测表面，其中所述多个传感器包括成排和成列地布置的多个发射器和多个接收器，各排中的所述多个接收器电性串联联接在一起，

其中所述发射器的第一部分接收来自第一输入线的输入，所述发射器的第二部分接收来自第二输入线的输入，所述发射器的第一部分与所述发射器的第二部分交错，

其中所述多个传感器包括多个发射器和多个接收器，单个发射器和单个接收器形成单元，所述系统构造成按顺序反复地读取各个单元，以识别受验者何时接触所述传感器阵列。

2.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，所述单元中的至少一个包括：

第一柔性印刷电路板；以及

由多个柔性分隔器与所述第一柔性印刷电路板分开的第二柔性印刷电路板。

3.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列包括第一列发射器和第二列发射器，所述第一列发射器与所述第二列发射器偏离。

4.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列包括多列，所述列中的至少一个包括与多个接收器交错的多个发射器。

5.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，还包括接近感测装置，其包括：

感测板；

设置在所述感测板与所述检测器之间的多个弹簧；以及

构造成感测受验者何时接触所述感测板的至少一个微开关。

6.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于，还包括：

构造成安装于所述检测器的第一非传导性基材；

第二非传导性基材；以及

设置在所述第一非传导性基材与所述第二非传导性基材之间的多个柔性分离器弹簧，柔性连接器限定多个感测区域。

7.一种制作用于成像系统的接近传感器阵列的方法，所述方法包括：

将多个传感器形成在柔性基材上，所述柔性基材可变形以接触非平面状的检测器的感测表面，所述传感器包括成排和成列地布置的多个发射器和多个接收器；以及

将各排中的所述多个接收器电性串联联接，其中所述多个传感器包括布置成列的多个发射器，所述方法还包括：

将第一列中的所述发射器的第一部分联接于第一输入线，以及

将所述第一列中的所述发射器的第二部分联接于第二输入线，所述发射器的第一部分与所述发射器的第二部分交错。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感器阵列包括第一列发射器和第二列发射器，所述方法还包括使所述第一列发射器从所述第二列发射器偏离。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感器阵列包括多列，所述方法还包括使第一列中的所述多个发射器与所述第一列中的多个接收器交错。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括形成所述传感器阵列以包括：

感测板；

设置在所述感测板与所述检测器之间的多个弹簧；以及

构造成感测受验者何时接触所述感测板的至少一个微开关。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括形成所述传感器阵列以包括：

构造成安装于所述检测器的第一非传导性基材；

第二非传导性基材；以及

设置在所述第一非传导性基材与所述第二非传导性基材之间的多个柔性分离器弹簧，柔性连接器限定多个感测区域。

12.一种医学成像系统，包括：

机架；

联接于所述机架的至少一个γ相机；以及

联接于所述γ相机的接近传感器阵列，所述接近传感器阵列包括：

构造成安装于所述γ相机的扫描表面的柔性基材，所述γ相机的扫描表面具有非平面形状，所述柔性基材配置为与所述γ相机的扫描表面的形状大致互补；以及

设置在所述柔性基材上的多个传感器，所述柔性基材可变形以接触检测器的感测表面，其中所述传感器包括成排和成列地布置的多个发射器和多个接收器，各排中的所述多个接收器电性串联联接在一起。

13.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，所述发射器的第一部分接收来自第一输入线的输入，所述发射器的第二部分接收来自第二输入线的输入，所述发射器的第一部分与所述发射器的第二部分交错。

14.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，单个发射器和单个接收器形成单元，所述系统构造成按顺序反复地读取各个单元以识别受验者何时接触所述传感器阵列。

15.根据权利要求14所述的成像系统，其特征在于，所述单元中的至少一个包括：

第一柔性印刷电路板；以及

由多个柔性分隔器与所述第一柔性印刷电路板分开的第二柔性印刷电路板。

16.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，所述传感器阵列包括第一列发射器和第二列发射器，所述第一列发射器与所述第二列发射器偏离。

17.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，所述传感器阵列包括多列，所述列中的至少一个包括与多个接收器交错的多个发射器。

18.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，还包括接近感测装置，其包括：

感测板；

设置在所述感测板与所述检测器之间的多个弹簧；以及

构造成感测受验者何时接触所述感测板的至少一个微开关。

19.根据权利要求12所述的成像系统，其特征在于，所述传感器阵列还包括：

构造成安装于所述检测器的第一非传导性基材；

第二非传导性基材；以及

设置在所述第一非传导性基材与所述第二非传导性基材之间的多个柔性分离器弹簧，柔性连接器限定多个感测区域。