CN109314754B - 用于对对象进行成像的装置、x射线探测器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对对象进行成像的装置。描述了由X射线探测器(20)的第一区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)的第一像素的至少一部分素接收(110)由至少一个X射线源(30)发射的第一辐射。所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在该像素中生成信号。表示在多个第一像素上的对应信号的多个第一信号被存储(120)在与第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点中。由至少一个X射线源(30)发射的第二辐射由X射线探测器的第二区域(B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)的第二像素的至少一部分接收(150)。表示在多个第二像素上的对应信号的多个第二信号被存储(190)在与第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点中。

Description

用于对对象进行成像的装置、X射线探测器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于对对象进行成像的装置、一种用于对对象进行成像的X射线探测器、以及一种用于对对象进行成像的方法、以及一种计算机程序单元和一种计算机可读介质。
背景技术
为了使成像中的运动伪影最小化，应当尽可能在时间上紧密地采集来自不同查看方向的射束。同时曝光会给出不可接受的交叉散射。在第2次曝光会发生之前，应当完成第1次曝光的探测器读出。这是因为来自第2次曝光的交叉散射被加到正在被读出的第1次曝光的信号电荷中。另一方面，非同时(或后续曝光)会导致不可接受的运动伪影。在具有4条同时射束的常规探测器中，总体读出时间等于读出探测器的时间加到曝光脉冲持续时间并且经受高交叉散射。在另一方面，顺序读出4条射束需要总体读出等于同时情况的四倍，并且运动伪影会是不可接受的。
US 2005/157841 A描述了一种用于生成对象的平面片段的图像的成像系统。所述成像系统包括X射线源、平面探测器和控制器。X射线源从第一和第二源点生成X射线，来自第一和第二源点的X射线穿过对象。平面探测器包括由将X射线转换成可见光的闪烁材料层覆盖的多个光探测器，平面探测器被定位成在来自第一和第二源点的X射线已经穿过对象后接收X射线。控制器选择在任何给定时间哪个源点生成X射线。控制器读取由来自第一源点并且被存储在平面探测器的第一部分中的X射线形成的第一图像，而光探测器的第二部分测量来自第二源点的X射线。
US 2013/240712 A描述了一种辐射成像装置，包括：成像单元，其中，多个像素被布置成形成多个行和多个列；以及控制单元，其被配置为控制成像单元以便执行重置操作以重复地初始化多个像素中的每个像素，并且在重置操作之后执行读出操作以顺序地从多个像素中的每个像素读出信号，其中，重置操作的一个周期长度短于读出操作所需的时间段，并且在重置操作中被供应给多个像素中的每个像素的信号的脉冲宽度短于在读出操作中被供应给多个像素中的每个像素的信号的脉冲宽度。
US 5432334 A描述了一种用于在各种成像技术中使用的辐射成像方法和系统，其包括第一和第二波长的辐射源。第一辐射目标阵列在第一空间位置处接收来自第一波长的辐射，以在第一辐射目标阵列内的位置处产生与第一空间位置中的每个第一空间位置处的辐射的幅度相关的输出信号阵列。第二辐射目标阵列在第二空间位置处接收第二波长的辐射，以在第二辐射目标阵列内的位置处产生与第二空间位置中的每个第二空间位置处的辐射的幅度相关的输出信号阵列。第一和第二输出被组合以产生组合的图像信号，所述组合的图像信号与将由第一或第二输出单独产生的图像信号相比已经增加了对比度。在优选实施例中，第一和第二辐射目标阵列包括非晶硅阵列，其中，来自第一和第二辐射目标的传感器数据从阵列被同步地计时。
US 2005/018065 A描述了一种图像拾取装置，包括：具有以二维状态布置的像素的图像拾取元件，每个像素具有光电转换部分；用于保持在光电转换部分中生成的光电转换信号的第一保持部分；以及用于保持在像素中生成的噪声信号的第二保持部分。
US 2009/244337 A描述了一种固态成像装置，包括：像素部分，其中，每个包含光电转换设备的多个像素被形成为阵列；保持电路，其用于保持来自像素的信号的重置信号和光信号中的一个或另一个；以及AD转换器，所述AD转换器包括：延迟电路，其具有两个输入信号端子，在保持电路处被保持的信号被输入到输入信号端子中的一个，并且在保持电路处未被保持的另一信号被输入到输入信号端子中的另一个，所述延迟电路具有被连接到多级的延迟设备，其用于给运行脉冲一定延迟量，该延迟量对应于在被输入到所述一个信号端子与另一个输入信号端子的信号之间的差异的程度；以及编码器，其用于在每个预定计时处对脉冲的运行位置进行采样和编码，以生成与输入信号之间的差异相对应的数字值。
发明内容
具有一种用于对对象进行成像、诸如进行4D成像的经改进的装置(将是有利的。
利用独立权利要求的主题解决了本发明的目的，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当注意，本发明的下文所描述的各方面也适用于对对象进行成像的装置、用于对对象进行成像的X射线探测器、用于对对象进行成像的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。
根据第一方面，提供一种用于对对象进行成像的装置，包括：
X射线探测器；以及
至少一个X射线源。
所述至少一个X射线源被配置为相对于所述X射线探测器被定位，使得所述至少一个X射线源与所述X射线探测器之间的区域的至少部分是用于容纳对象的检查区域。所述X射线探测器包括多个X射线辐射探测区域。多个X射线探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域，以及包括多个第二像素的第二区域。由所述至少一个X射线源发射的第一辐射能被所述第一像素的至少部分接收，并且由所述至少一个X射线源发射的第二辐射能被所述第二像素的至少部分接收。所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号。所述X射线探测器包括与所述第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点以及与所述第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点。所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号，并且所述至少一个第二多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。所述至少一个第二多个存储节点被配置为在所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储所述多个第一信号之后存储所述多个第二信号。
换言之，所述装置能够被用于对对象进行4D成像。在此，第一辐射意指能够由至少一个X射线源发射的辐射的脉冲，其中，所述第二辐射意指能够由至少一个X射线源发射的辐射的脉冲，其与第一辐射不同。在范例中，所述第一辐射和所述第二辐射由不同的X射线源发射。在范例中，所述第一辐射和所述第二辐射由相同的X射线源发射，所述X射线源具有延伸的发射区域，其中，使用了孔径和/或快门。在范例中，所述第一辐射和所述第二辐射由相同的X射线源发射，所述X射线源处在用于发射第一辐射的一个空间位置处并且处在用于发射第二辐射的第二空间位置处(换言之，X射线源在该范例中可以能移动)。
以这种方式，单个探测器能够提供将通过使用两个探测器或者两个以上探测器所需的优点，然而，处理所述信号的方式在单个探测器中提供这种功能，具有无死区存在于探测器之间的附加优点，并且具有降低成本、尺寸和功耗的附加优点。通过具有一个探测器，能够改善系统集成。
以这种方式，在利用2条X射线束同时照射探测器的一半、然后由2条X射线束同时照射探测器的第二半而操作的系统中，能够减少交叉散射，并且操作的循环时间等于读出时间。以这种方式，所述循环时间现在由两个曝光时间或者一个读出时间来控制，与两个读出时间和两个曝光时间的总和相比，以最长的为准。以这种方式，在以如下方式操作的系统中能够进一步减少交叉散射：利用一条X射线束照射探测器的一半的第一部分，然后由第二X射线束照射探测器的第一半的第二部分，然后由第三X射线束照射探测器的第二半的第一部分，然后由第四X射线束照射探测器的第二半的第二部分，并且操作的循环时间等于读出时间的两倍，或者是曝光时间的4倍(曝光期间的读出时间)，相对于一个曝光时间加上一个读出时间，以较长的为准，乘以四。因此，对于2条X射线束同时照射探测器的一半并且然后照射探测器的另一半的情况，循环速率较慢，但是优点是散射较少，并且因此信噪比较好，并且在特定情况下甚至没有交叉散射，例如，当顺序地接收X射线辐射的脉冲时。能够实现另外的照射可能性，其中，6条X射线束照射具有减少的交叉散射的探测器，其中操作的循环时间是读出时间的三倍(或者上文所讨论的曝光时间的六倍，以较长者为准)，并且8条X射线束照射具有减少的交叉散射的探测器，其中，那8条X射线束中，第一对射束同时照射探测器，并且第二对射束同时照射所述探测器，其中剩余的4条X射线束在不同的时间照射所述探测器，并且操作的循环时间等于读出时间的三倍或者在这种情况下循环时间是6个曝光时间加上一个读出时间，以较长者为准。
换言之，所述探测器能够被分区为两半，并且这些半部分还被分区为两半，提供额外的灵活性，其中，能够在时间上将曝光分离，以减少和/或避免交叉散射的影响，而探测器的两半仍然能够一起被读出，并且其中，能够在另一半被照射的同时读出所述探测器的一半。
以这种方式，提供了一种装置，所述装置利用探测器操作，其中，帧传输被应用于探测器的不同部分，实现了探测器的一个部分的数据的读出以及对探测器的另一部分的同时照射。
帧传输能够描述如下：在任何其他操作(如重置或新信号收集)破坏信号之前，必须读出或存储像素中收集到的信号。当读出阶段花费相对长的时间时，将像素信号存储在像素中的存储节点上能够是有益的。将所述像素信号存储在存储节点上通常利用所谓的采样&保持电路来完成。当复制过程被完成时，会破坏原始信号。还能够将像素信号(电荷)传输到存储电容器。在此针对不同的探测器分区方案而应用的帧传输被用于将像素信号复制或传输到像素中的一个或多个存储节点，以使得信号能够在稍后的时间被读出。
根据第一范例，所述X射线探测器包括至少一个重置部，所述至少一个重置部被配置为重置所述多个第一像素并且被配置为重置所述多个第二像素。所述X射线探测器被配置为使得在所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的第一辐射能被第一像素的部分接收。所述探测器还被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射能被所述第二像素的部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置。
换言之，能够照射探测器的(具有第一像素的)第一区域。然后，重置能够被应用于探测器的(具有第二像素的)第二区域。以这种方式，能够擦除第二区域中的任何交叉散射信号。然后，能够照射第二区域，使得能够采集准确的信号。同样地，因为在(第一区域的)第一像素中生成的信号能够被存储在至少一个多个存储节点(例如，采样和保持电路)中，能够在将采样和保持阶段应用于探测器的一部分的同时将重置应用于探测器的另一部分。因此，这使得能够在照射探测器的一部分的同时从探测器的另一部分读出信号。
在范例中，所述X射线探测器包括与至少一个第一多个存储节点相关联的至少一个第一读出部以及与所述至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部。所述至少一个第一读出部被配置为读出所述多个第一信号，并且所述至少一个第二读出部被配置为读出所述多个第二信号。所述探测器被配置为使得在已经完成对所述多个第一信号的读出之前，由所述至少一个X射线源发射的第二辐射能被所述第二像素的部分接收。
在范例中，所述X射线探测器被配置为使得在所述至少一个重置部对所述多个第一像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射能被第二像素的部分接收，并且所述X射线探测器被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的第三辐射能被第一像素的部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第一像素进行重置。
换言之，探测器的(具有第一像素的)第一区域能够由第一源照射(或者利用孔径和/或快门或移动源扩展)。然后，能够将重置应用于探测器的(具有第二像素的)第二区域。以这种方式，能够擦除由于对第一区域的照射而造成的在第二区域中的任何交叉散射信号。然后，所述第二区域能够利用第二源照射(或者利用孔径和/或快门或移动源来扩展)，使得能够采集准确的信号。同样地，因为在(第一区域的)第一像素中生成的信号能够被存储在至少一个多个存储节点(例如，采样和保持电路)中，能够在将采样和保持阶段应用于探测器的一部分的同时将重置应用于探测器的另一部分。因此，这使得能够在探测器的第二区域被照射的同时从探测器的第一区域读出信号。对探测器的第二部分的照射将导致在第一区域(其具有第一像素)中的交叉散射信号。因此，通过对第一区域应用重置，能够擦除由于对第二区域的照射而造成的在第一区域中的任何交叉散射信号。然后，能够利用第一源(再次)照射第一区域，使得能够采集准确的信号。同样地，因为在(第二区域的)第二像素中生成的信号能够被存储在至少一个多个存储节点(例如，采样和保持电路)中，能够在将采样和保持阶段应用于探测器的第二区域的同时将重置应用于探测器的第一区域。以这种方式，所述装置的探测器能够以循环的方式操作，以类似影像的方式采集图像。
在此，辐射的第三脉冲意指能够由至少一个X射线源发射的辐射的脉冲，其不同于第一辐射并且不同于第二辐射。
在范例中，第一和第三辐射是由不同的X射线源发射的。在范例中，第一和第三辐射是由相同的X射线源发射的。在范例中，第一和第二辐射是由相同的X射线源发射的，该X射线源处在用于发射第一辐射的一个空间位置处并且处在用于发射第二辐射的第二空间位置处，并且X射线源返回到原始位置以发射第三辐射(换言之，在该范例中，X射线源可能是能移动的)。
在范例中，所述X射线探测器被配置为使得在已经完成对多个第二信号的读出之前，由所述至少一个X射线源发射的第三辐射能被第一像素的部分接收。
在另一方面中，提供了一种用于对对象进行成像的X射线探测器。所述X射线探测器包括多个X射线辐射探测区域。所述多个X射线探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域，以及包括多个第二像素的第二区域。由所述至少一个X射线源发射的第一辐射能被第一像素的至少部分接收，并且由所述至少一个X射线源发射的第二辐射能被第二像素的至少部分接收。所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号。所述X射线探测器包括与所述第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点以及与所述第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点。所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号，并且所述至少一个第二多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。所述至少一个第二多个存储节点被配置为在所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储所述多个第一信号之后存储所述多个第二信号。所述X射线探测器包括至少一个重置部，所述至少一个重置部被配置为重置所述多个第一像素并且被配置为重置所述多个第二像素。所述X射线探测器被配置为使得在所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的第一辐射能被第一像素的部分接收。所述探测器还被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射能被所述第二像素的部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置。
换言之，所述X射线探测器能够被用于对对象进行4D成像。
根据另一方面，提供了一种用于对对象的成像的方法，包括：
a)由X射线探测器的第一区域的第一像素的至少一部分接收由至少一个X射线源发射的第一辐射，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号；
b)在与所述第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点中存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号；
e)在步骤a)之后，由所述X射线探测器的第二区域的第二像素的至少一部分接收由所述至少一个X射线源发射的第二辐射；并且
g)在与所述第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点中存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。
换言之，所述方法能够被用于对对象进行4D成像。
换言之，探测器被提供有针对探测器的不同部分的分区帧传输，其中，针对一个部分的帧传输独立于针对第二部分的帧传输。
以这种方式，能够使穿过对象的不同X射线束之间的时间最小化，从而减小在检查期间的对象运动的有害影响，并且能够使交叉散射的影响最小化。
换言之，在范例中，第一X射线束能够穿过对象并且照射探测器的第一区域的第一部分。然后，第一存储节点电路(采样和保持电路)的部分能够将信号存储在探测器的第一区域的第一部分的像素上。然后，第二X射线束能够穿过对象并且照射探测器的第一区域的第二部分。然后，第一存储节点电路(采样和保持电路)的另一部分能够将信号存储在探测器的第一区域的第二部分的像素上。如上文所讨论的，第一区域的该第二部分将被来自第一X射线束的交叉散射污染。如果两次曝光都照射不同的区域，则能够去除这种交叉散射。然后，能够读出与探测器的第一区域相关联的信号。然而，在读出的同时，能够照射探测器的第二区域，其中，第三X射线束能够穿过对象并且照射探测器的第二区域的第一部分。然后，第二存储节点电路(采样和保持电路)的部分能够将信号存储在探测器的第二区域的第一部分的像素上。然后，第四X射线束能够穿过对象并且照射探测器的第二区域的第二部分。然后，第二存储节点电路(采样和保持电路)的另一部分能够将信号存储在探测器的第二区域的第二部分的像素上。然后，能够读出与探测器的第二区域相关联的信号，并且同时能够再次开始探测器的第一区域的照射。在范例中，能够同时应用第一和第二X射线束，其中，单个存储节点电路(采样和保持电路)能够被用于存储相关联的信号。在范例中，能够同时地应用第三和第四X射线束，其中，单个存储节点电路(采样和保持电路)能够被用于存储相关联的信号。
以这种方式，能够读出探测器的部分，同时照射探测器的另一部分。
以这种方式，提供了具有良好图像质量的快速成像(运动伪影和交叉散射被最小化)。这能够在具有单个探测器的广角2维源配置中使用，并且能够用于4D成像。
换言之，因为并非所有X射线束都使用相同的探测器区域，与第一射束相关联的信息能够被存储在一个(或若干个)子帧传输中，紧接着是第二射束等。一旦探测器区域(不一定是整个探测器)已经被曝光(并且所有信息都被安全地存储)，探测器区域能够被读出。仅能够曝光特定的子区域，并且整个探测器全部被读出，或者仅读出包含信息的探测器部分。
根据所述方法的该方面，所述方法包括：
c)在步骤a)之后并且在步骤e)之前，重置所述多个第二像素。
换言之，重置能够被应用于探测器的一部分，同时将采样和保持阶段应用于探测器的另一部分。重置与采样和保持两者都花费特定的时间，并且以这种方式加速装置的操作。
以这种方式，通过将探测器区域分区在各个子区域中，能够提供对象(诸如跳动的心脏)的多个视图，其中，运动伪影被最小化并且交叉散射被减少或避免，由此每个子区域能够具有其自己的子帧传输，能够具有其自己的重置，并且能够具有其自己的子帧读出。
在范例中，重置所述多个第二像素还重置所述多个第一像素。
换言之，能够跨探测器应用全局重置，由此导致不需要具有分区重置的简化设备。
在范例中，所述方法包括：
d)在步骤b)之后，由与所述至少一个第一多个存储节点相关联的至少一个第一读出部来读出所述多个第一信号；并且
其中，步骤e)在步骤d)已经结束之前开始。
换言之，通过使用分区的帧传输，来自探测器的第一部分的信号能够被采集，并且在样本和保持中进行传输或复制(存储)，并且然后，在读出与第一部分相关联的采样和保持时，能够立即照射探测器的第二部分。以这种方式，减少了采集和读出能用于成像(诸如用于4D成像)的探测器所花费的时间。
换言之，在范例中，具有帧传输的探测器被分区为上一半面板A和下一半面板B(双块帧传输)。能够曝光A的部分，并且一旦A的曝光已经结束并且数据被安全地存储在采样和保持中，就能够立即开始从采样和保持中读出A，并且同时使用对B的重置以消除在对A的照射期间引起的交叉散射，并且然后能够曝光B。一旦A的读出完成并且B的曝光完成并且被安全地存储在采样和保持中，就能够使用A的重置，之后能够再次曝光A。在范例中，探测器面板能够被分区为更多子区域，从而为能够被应用的切换方案给出对应更多的可能性。
在范例中，所述方法包括：
f)在步骤e)之后，重置多个第一像素；并且
i)在步骤f)之后，由所述X射线探测器的第一区域的第一像素的部分接收由所述至少一个X射线源发射的第三辐射。
换言之，重置能够被应用于探测器的一个部分，同时采样和保持阶段被应用于探测器的另一部分。重置与采样和保持两者都花费特定的时间，并且以这种方式加速装置的操作。
在范例中，所述方法包括：
h)在步骤g)之后，由与所述至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部来读出所述多个第二信号；并且
其中，步骤i)在步骤h)已经结束之前开始。
在范例中，所述方法包括以下内容：
步骤a)包括：
a1)由X射线探测器的第一区域的第一像素的第一子部分接收由所述X射线源发射的辐射；并且
a2)由X射线探测器的第一区域的第一像素的第二子部分接收由与在步骤a1中的X射线源不同的X射线源发射的辐射；并且
其中，所述至少一个第一多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且
步骤b)包括：
b1)在与所述第一区域相关联的多个存储节点中存储表示在第一像素的第一子部分上的对应信号的多个第一信号；并且
b2)在与所述第一区域相关联的多个存储节点中存储表示在第一像素的第二子部分上的对应信号的多个第一信号，其中，在步骤b2中的多个存储节点与在步骤b1中的多个存储节点不同；并且
其中，步骤c)包括：
c1)在步骤a1)之后重置所述多个第一像素，并且在步骤a2)之后重置所述多个第二像素；并且
步骤e)包括：
e1)由X射线探测器的第二区域的第二像素的第一子部分接收由X射线源发射的辐射；并且
e2)由X射线探测器的第二区域的第二像素的第二子部分接收与在步骤e1中的X射线源不同的X射线源发射的辐射；并且
其中，所述至少一个第二多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且
步骤g)包括：
g1)在与所述第二区域相关联的多个存储节点中存储表示在第二像素的第一子部分上的对应信号的多个第二信号；并且
g2)在与所述第二区域相关联的多个存储节点中存储表示在第二像素的第二子部分上的对应信号的多个第二信号，其中，在步骤g2中的多个存储节点与在步骤g1中的多个存储节点不同。
根据另一方面，提供了一种控制如先前所描述的装置的计算机程序单元，在所述计算机程序单元中由处理单元执行时，所述计算机程序单元适于执行如先前所描述的方法步骤。
根据另一方面，提供了一种计算机可读介质，其存储有如先前所描述的计算机元件。
有利地，由以上方面中的任何方面所提供的益处同样适用于所有其他方面，并且反之亦然。
根据下文所描述的实施例并且参考其加以阐述，以上方面和范例将变得显而易见。
附图说明
下文将参考以下附图来描述范例性实施例：
图1示出了用于对对象进行成像的装置的范例的示意性设置；
图2示出了能够用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图3示出了用于对对象进行成像的装置的示意图；
图4示出了对对象进行成像的方法；
图5示出了用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图6示出了用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图7示出了用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图8示出了用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图9示出了用于对对象进行成像的探测器的示意图和相关联的计时图；
图10示出了用于对对象进行成像的探测器的组分配的示意性范例；
图11示出了经过用于对对象进行成像的装置的对象的X射线束的示意图；
图12示出了与用于对对象进行成像的探测器的一个部分有关的帧传递功能的范例的部分布置的电路示意图。
具体实施方式
图1示出了用于对对象进行成像的装置的范例，并且指示“交叉散射”的含义。所述装置具有三个X射线源A'、B'和C'，并且产生对应的X射线束，其大致穿过被成像对象的相同区域。不是三个X射线源，而是可以提供适当地快门化和/或孔径化的扩展X射线源。对象被放置在X射线源与X射线探测器之间。从源A'、B'和C'生成的X射线束分别落在探测器的单独的区域A、B和C上。能够适当地组合探测器的区域A、B和C中的单独的图像，以便以已知的方式形成对象的3D图像。然后，“3D”涉及笛卡尔坐标系中的三个坐标x、y和z，或者涉及例如在球面坐标系中的三个坐标r、θ和ρ。射束照射对象的时间段然后提供“时刻”或快照时间，并且提供4D成像中的第四维度“时间”。然而，从源B'生成并且被布置成落在探测器区域B上的X射线将遭受对象中的特定量的散射，并且一些X射线将被散射到探测器的区域A上，并且一些X射线散射到探测器的区域C上。这被称为交叉散射并且用于降低在探测器的各自区域中获得的图像。这将然后导致成像质量下降。所述装置能够被用于对对象进行4D成像。
图2在附图的上部示出了能够用于对对象进行成像的探测器的范例，并且能够对对象进行4D成像。以与参照图1讨论的类似方式产生四条X射线束，并且这些X射线束落在X射线探测器的四个单独的区域上，如在图1的左上部所示的。所述四条X射线束同时照射探测器，或者当探测器被配置为根据入射X射线生成信号的相同时间段内照射探测器。这被称为具有持续时间t脉冲的“脉冲”时段。然后读出探测器上的信号，其中，这被称为在脉冲时段之后发生的“面板”时段，并且其具有持续时间t面板。然后，这样的探测器在提供成像时的循环时间等于具有持续时间t面板+t脉冲的时间。这样的探测器的优点在于：所有射束在相同的时刻穿过对象，并且因此不会有通过对象在各自射束照射之间移动而引起相对运动伪影。然而，如上文参考图1所讨论的，图像将遭受交叉散射。
图2在附图的下部示出了能够用于对对象进行成像、诸如进行4D成像的探测器的另一范例。上文所讨论的四条X射线束中的两条X射线束现在照射探测器的一半。然后读出探测器。所述四条X射线束中的另外两条射束现在照射探测器的另一半，并且读出探测器。然后，这样的探测器在提供成像时的循环时间等于具有持续时间2t面板+2t脉冲的时间。这样的探测器的优点在于减少了交叉散射，其缺点在于序列所需的时间比针对图2的装置的时间加倍。
图3示出了用于对对象进行成像、诸如进行4D成像的装置10的范例。装置10包括X射线探测器20和至少一个X射线源30。所述至少一个X射线源30被配置为相对于X射线探测器20被定位，使得至少一个X射线源30与X射线探测器20之间的区域的至少部分是用于容纳对象的检查区域。X射线探测器20包括多个X射线辐射探测区域A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8；B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C。所述多个X射线探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8，以及包括多个第二像素的第二区域B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C。由至少一个X射线源30发射的第一辐射能被第一像素的至少部分接收，并且由至少一个X射线源30发射的第二辐射能被第二像素的至少部分接收。X射线探测器20被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在该像素中生成信号。X射线探测器20包括与第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点以及与第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点。所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储表示多个第一像素上的对应信号的多个第一信号。所述至少一个第二多个存储节点被配置为存储表示多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。所述至少一个第二多个存储节点被配置为在所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储多个第一信号之后存储多个第二信号。
在范例中，所述至少一个X射线源是多个X射线源。在范例中，所述多个X射线源包括第一X射线源和第二X射线源。在范例中，由第一X射线源发射的辐射能由第一像素的至少部分接收，并且由第二X射线源发射的辐射能由第二像素的至少部分接收。
换言之，在范例中，第一辐射是由一个X射线源发射的，并且第二辐射是由另一X射线源发射的；或者在另一范例中，这些是由相同的X射线源发射的。
在范例中，所述X射线源是扩展的X射线源，其被配置为通过例如使用孔径从不同的空间位置发射辐射。在范例中，所述X射线源是能移动的，使得其被配置为从不同的空间位置发射辐射。
在范例中，在像素中生成的信号是电荷。
在范例中，所述至少一个多个存储节点是至少一个多个采样和保持。换言之，采样和保持仅仅是存储节点的形式。在范例中，每个像素具有其自己的采样和保持(存储节点)。在范例中，对该至少一个多个存储节点的控制将所述至少一个多个存储节点分组到探测器区域中的一个探测器区域中。
在范例中，当探测器的单独的两半被交替地曝光时，“双块”帧传输最有效地工作。在范例中，“四块”帧传输给出了额外的灵活性，实现了高效的曝光方案，分割行给出了更大的灵活性。
根据范例，X射线探测器20包括至少一个重置部。所述至少一个重置部被配置为对所述多个第一像素进行重置并且被配置为对所述多个第二像素进行重置。其中，所述探测器被配置为使得在所述至少一个重置部对多个第二像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的第一辐射能被第一像素的部分接收，并且所述探测器被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的第二辐射能被第二像素的部分接收之前，所述至少一个重置部对多个第二像素进行重置。
在范例中，所述至少一个重置部被配置为对多个第一像素进行重置。
在范例中，所述至少一个重置部被配置为在对多个第二像素进行重置的同时对多个第一像素进行重置。
在范例中，具有分区帧传输的探测器包括具有其自己的帧传输的部分A以及具有其自己的帧传输的部分B。如果探测器部分B被曝光(意指：X射线束穿过对象，例如患者，并且落在探测器部分B上，给出对象的2D图像——图像B)，那么通常一些X射线被散射在对象中或对象处并且落到探测器区域A上。这种散射被称为交叉散射，现在如果不同的射束穿过对象并且落在探测器部分A上，则信号将被在曝光探测器部分B期间的散射增强，并且使图像A劣化。然而，在对探测器部分B的曝光之后并且在对探测器部分A的曝光之前，探测器部分A能够通过仅应用于探测器部分A的重置或通过全局重置来重置，并且这消除了交叉散射信号。
根据范例，X射线探测器20包括：与至少一个第一多个存储节点相关联的至少一个第一读出部，以及与至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部。所述至少一个第一读出部被配置为读出多个第一信号，并且所述至少一个第二读出部被配置为读出多个第二信号。所述X射线探测器被配置为使得在读出多个第一信号已经结束之前，由至少一个X射线源发射的第二辐射能被第二像素的部分接收。
根据范例，X射线探测器20被配置为使得在至少一个重置部对多个第一像素进行重置之前，由至少一个X射线源发射的第二辐射能被第二像素的部分接收。所述X射线探测器还被配置为使得在由至少一个X射线源发射的第三辐射能被第一像素的部分接收之前，所述至少一个重置部对多个第一像素进行重置。
根据范例，X射线探测器20被配置为使得在读出多个第二信号结束之前，由至少一个X射线源发射的第三辐射能被第一像素的部分接收。
在范例中，所述装置包括输出单元，所述输出单元被配置为输出表示对象的数据。
在范例中，所述系统是C形臂布置、或CT布置或断层合成布置。
根据范例，用于对对象进行成像的X射线探测器20包括多个X射线辐射探测区域A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8；B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C。所述多个X射线探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8，以及包括多个第二像素的第二区域B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C。由至少一个X射线源发射的第一辐射能由第一像素的至少部分接收，并且由至少一个X射线源发射的第二辐射能由第二像素的至少部分接收。所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在该像素中生成信号。所述X射线探测器包括与第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点以及与第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点。所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储表示在多个第一像素上的对应信号的多个第一信号，并且所述至少一个第二多个存储节点被配置为存储表示在多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。所述至少一个第二多个存储节点被配置为在所述至少一个第一多个存储节点被配置为存储多个第一信号之后存储多个第二信号。所述探测器能够被用于对对象进行4D成像。
图4示出了用于在其基本步骤中对对象进行成像的方法100的范例。
所述方法包括：
在接收步骤110中，也被称为步骤a)，由至少一个X射线源30发射的第一辐射由X射线探测器20的第一区域A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8的第一像素的至少部分来接收，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在该像素中生成信号。
在存储步骤120中，也被称为步骤b)，表示在多个第一像素上的对应信号的多个第一信号被存储在与第一区域相关联的至少一个第一多个存储节点中。
在步骤a)之后，在接收步骤150中，也被称为步骤e)，由至少一个X射线源30发射的第二辐射被所述X射线探测器的第二区域B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C的第二像素的至少部分来接收。
在存储步骤190中，也被称为步骤g)，表示在多个第二像素上的对应信号的多个第二信号被存储在与第二区域相关联的至少一个第二多个存储节点中。
方法100能够被用于对对象进行4D成像。
在范例中，步骤e)在步骤b)之后。
在范例中，所述X射线探测器被提供有4个区域，每个区域具有独立的帧传输。在范例中，所述探测器被提供有2×2几何形状的4个区域。在范例中，所述探测器被提供有4×1几何形状的4个区域。在范例中，所述探测器被提供有n×m几何形状的n×m个区域。
根据范例，所述方法包括：
在步骤a)之后并且在步骤e)之前，在重置步骤130中，也被称为步骤c)，重置所述多个第二像素。
在范例中，在步骤b)正在被执行时并且在步骤b)的执行期间，开始执行步骤c)。
在范例中，在步骤c)正在被执行时并且在步骤c)的执行期间，开始执行步骤b)。
在范例中，所述重置仅被应用于多个第二像素。换言之，所述重置跨探测器被分区。
根据范例，对多个第二像素进行重置还对多个第一像素进行重置。
换言之，能够跨探测器应用全局重置，从而导致不需要具有分区重置的简化设备。
根据范例，所述方法包括：
在步骤b)之后，在读出步骤140中，也被称为步骤d)，通过与至少一个第一多个存储节点相关联的至少一个第一读出部来读出多个第一信号；并且其中，步骤e)在步骤d)已经结束之前开始。
在范例中，单个读出被配置为读出与多于一个样本相关联的信号并且保持与探测器的第一区域相关联。在范例中，单个读出被配置为读出与多于一个样本相关联的信号并且保持与探测器的第二区域相关联。
根据范例，所述方法包括：
在步骤e)之后，在重置步骤160中，也被称为步骤f)，重置多个第一像素；并且
在步骤f之后，在接收步骤180中，也被称为步骤i)，由至少一个X射线源发射的第三辐射由X射线探测器的第一区域的第一像素的部分接收。
在范例中，步骤i)在步骤g)之后。
在范例中，在步骤f)正在被执行时并且在步骤f)的执行期间，开始执行步骤g)。
在范例中，在步骤g)正在被执行时并且在步骤g)的执行期间，开始执行步骤f)。
在范例中，重置仅应用于多个第一像素。换言之，重置跨探测器被分区。
根据范例，所述方法包括：
在步骤g)之后，在读出步骤170中，也被称为步骤h)，通过与至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部来读出多个第二信号；并且其中，步骤i)在步骤h)已经结束之前开始。
根据范例，步骤a)包括：
a1)由X射线探测器的第一区域的第一像素的第一子部分接收112由X射线源A1发射的辐射；并且
a2)由X射线探测器的第一区域的第一像素的第二子部分接收114由与在步骤a1中的X射线源不同的X射线源A2发射的辐射；并且
其中，所述至少一个第一多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，步骤b)包括：
b1)在与第一区域相关联的多个存储节点SHA1中存储122表示在第一像素的第一子部分上的对应信号的多个第一信号；并且
b2)在与第一区域相关联的多个存储节点SHA2中存储124表示在第一像素的第二子部分上的对应信号的多个第一信号，其中，步骤b2中的多个存储节点不同于步骤b1中的多个存储节点；并且
其中，步骤c)包括：
c1)在步骤a1)之后，重置132多个第一像素，并且在步骤a2)之后，重置134多个第二像素；并且
其中，步骤e)包括：
e1)由X射线探测器的第二区域的第二像素的第一子部分接收152由X射线源B1发射的辐射；并且
e2)由X射线探测器的第二区域的第二像素的第二子部分接收154由与在步骤e1中的X射线源不同的X射线源B2发射的辐射；并且
其中，至少一个第二多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，步骤g)包括：
g1)在与第二区域相关联的多个存储节点SHB1中，存储192表示在第二像素的第一子部分上的对应信号的多个第二信号；并且
g2)在与第二区域相关联的多个存储节点SHB2中，存储194表示第二像素的第二子部分上的对应信号的多个第二信号，其中，步骤g2中的多个存储节点不同于步骤g1中的多个存储节点。
在范例中，所述至少一个第一读出部包括读出ROA1，其被配置为读出多个存储节点(采样和保持电路)SHA1，并且所述至少一个第一读出部包括读出ROA2，其被配置为读出多个存储节点(采样和保持电路)SHA2。
在范例中，在步骤a1与a2之间应用重置。在范例中，在步骤e1与e2之间应用重置。
在范例中，所述至少一个第二读出部包括读出ROB1，其被配置为读出多个存储节点(采样和保持电路)SHB1，并且所述至少一个第二读出部包括读出ROB2，其被配置为读出多个存储节点(采样和保持电路)SHB2。
在范例中，所述重置能够应用于第一像素的第一子部分而不应用于探测器的其他像素。在范例中，所述重置能够应用于第一像素的第二子部分而不应用于探测器的其他像素。在范例中，所述重置能够应用于第二像素的第一子部分而不应用于探测器的其他像素。在范例中，所述重置能够应用于第二像素的第二子部分而不应用于探测器的其他像素。在范例中，所有其他组合是可能的，因为探测器的1、2、3或全部4个区域都能够应用重置。换言之，能够独立于对探测器的其他区域中的重置来应用对探测器的一个区域中的重置。
现在将结合图5-12更详细地描述用于对对象进行成像的装置和方法的范例，其中，使用具有分区帧传输的探测器，用于成像以使对象的运动伪影和交叉散射两者最小化。所述装置和方法的范例能够被用于4D成像。
图5示出了具有双块帧传输的探测器的范例，其中，使用放大器，在一个范例中，其能够读出电压并且在另一范例中读出电荷。换言之，使用输出放大器(Amp)，其在一个范例中是电荷敏感放大器(CSA)，如在图5中所示的。两条X射线束照射探测器的区域A，并且在照射之后应用帧传输；两条X射线束照射探测器的区域B，并且在照射之后应用帧传输。对下面板和上面板(分别为区域A和区域B)的帧传输(和重置)进行分区，给出了具有独立的帧传输和读出的两个面板半部。在区域被照射之后，应用帧传输，其将探测器像素上的电荷进行复制或传输到采样和保持，并且应用重置。如上文所讨论的，在照射期间，交叉散射将导致探测器的其他区域经受照射。一次或多次重置或擦拭清洁电荷，或者以其他方式使探测器的一个或多个其他区域准备好采集与另一条辐射束相关联的信号，但是现在没有交叉散射信号。重置能够被全局地应用，即，应用于所有探测器区域或者现在被照射的区域。这使得区域A在其已经被照射后能够被读出，并且使得区域B在其已经被照射后能够被读出。以这种方式，能够读出区域A，并且在此期间能够照射读出区域B，并且反之亦然。在个体面板读出中，相关联的持续时间为t面板，这样的探测器在提供成像(诸如4D成像)时的周期时间等于具有持续时间t面板的时间。这意指提供了与具有帧传输的两个单独探测器相同的优点，提供了进一步的优点，诸如在两个探测器区域之间没有间隙(实现中心曝光)，并且提供紧凑并且具有成本效益的解决方案。
图6示出了具有双块帧传输的探测器的范例，但是具有穿过对象的八条射束。在下文中，在对探测器区域的每次照射之后，应用帧传输。因此，两条射束照射探测器的区域A，应用帧传输，并且然后读出该区域。在区域A的读出期间，两条射束照射区域B，应用帧传输，并且然后读出该区域。区域A的部分利用单条X射线束来照射，然后应用帧传输，并且读出区域A，并且在区域A的读出期间，区域B被照射，随后应用帧传输并且其被读出。最后，利用单条X射线束照射区域A的部分，然后利用单条X射线束照射区域B，这些区域如上文所描述地被应用帧传输并且被读出。以这种方式，这样的探测器的循环时间是面板的读出时间的三倍(3t面板)。
图7示出了具有四块帧传输的探测器的范例，其中，四条射束穿过对象。在每个照射阶段之后，应用帧传输。这意指能够照射探测器区域A的第一部分A1，之后能够照射探测器区域A的第二部分A2，然后探测器区域A被读出。在探测器区域A的读出期间，能够照射探测器区域B的第一部分B1，然后能够照射探测器区域B的第二部分B2，然后探测器区域B被读出。以这种方式，这样的探测器的循环时间是面板的读出时间的两倍(2t面板)。将帧传输也分区为列块给出了额外的灵活性。例如，对A1和A2的曝光能够按顺序分开以减少或者甚至避免交叉散射，同时其仍然能够一起被读出。如果探测器的上部面板和下部面板被交替地曝光，则双块帧传输工作最高效。四块帧传输给出了额外的灵活性，实现了额外高效的曝光方案。使用拆分行能够给出更大的灵活性，并且便于具有分区读出的方法。这也能够利过更通用的像素寻址方法来完成。在范例中，图7的探测器具有拆分行(这针对图9中所示的探测器被示出，其中，对于图9而言，为了到达中间的区域(A2、A3、A6等)，需要在相同行中的多行)。以这种方式，区域A1能够单独读出到区域A2，并且区域B1单独读出到区域B2。这意指在该照射期间可以读出区域A1并且可以读出区域A2。针对该探测器的循环时间等于面板的读出时间(t面板)。可以在对区域A1并且然后对区域A2的照射之后应用重置，其中，这是全局的并且“清除”准备好用于照射或局部的探测器，并且使区域B准备好用于照射。以这种方式，系统架构保持简单。或者，在对区域A1的照射之后并且在帧传输之后，能够应用重置。这可以再次是全局重置，或者被应用于区域A2，其将根据需要被照射到下一个区域或其他区域。
图8示出了具有四块帧传输的探测器的范例，其中，六条射束穿过对象。在每个照射阶段之后，应用帧传输。这意指能够照射探测器区域A的第一部分A1，然后能够照射探测器区域A的第二部分A2，然后读出用探测器区域A。在探测器区域A的读出期间，能够照射探测器区域B的第一部分B1，然后能够照射探测器区域B的第二部分B2，然后读出用探测器区域B。然后能够照射包括区域A1和A2两者的部分的区域，其中，将帧传输应用于这两个区域，然后读出区域A。在读出期间，然后能够照射包括区域B1和B2两者的部分的区域，将帧传输应用于这两个区域，随后读出区域B。以这种方式，这样的探测器的循环时间是面板的读出时间的三倍(3t面板)。重置能够如上文所讨论地操作。
图9示出了具有n×m块帧传输的探测器的范例，图9中所示的特定范例具有8个区域的区域A和具有8个区域的区域B；其他数量的区域是可能的。探测器的操作如上参考图5-8所描述的。典型的切换方案是：
曝光一半面板A的一个或多个分区。
能够顺次地曝光，以避免交叉散射；或者同时地曝光，以减少运动伪影。
一旦帧传输块(分区)被曝光，信号电荷就能够被安全地存储在采样和保持中。
脉冲能够“背靠背”地彼此非常接近。
读出半面板A。
然后可以对半面板B同样应用读出。
图9的下半部分示出了具有拆分行的探测器，使得探测器区域A具有多于一个帧传输。使用拆分行给出了甚至更大的灵活性。
概要
所描述的装置和探测器涉及成像应用，诸如4D成像。这意指实时采集并显示3D患者体积(第四维度)。在此，因为重建3D体积花费时间，所以在这种意义上的“实时”意指“半实时”，但是用户具有提供真实时操作的印象。为了创建3D体积，需要从不同角度进行多次曝光以重建体积。采集针对1个体积的视图所需的时间太长，当前的平面X射线探测器导致体积中的运动伪影。此外，体积更新率(与影片中的帧速率相当)太低而无法为流程获得足够的实时反馈。为了减少所需的采集时间，能够使用一个接一个不久发射的X射线源。也可能的是，若干个(或所有)X射线源同时发射以进一步减少采集时间，在这种情况下，交叉散射将成为问题。应当注意，所有这些源不仅允许4D成像，而且允许从若干固定角度的断层摄影成像或常规2D成像。
在X射线检测侧，需要若干个探测器来采集所有X射线源的辐射。在实践中，这意指需要多个探测器，这将使系统不切实际地昂贵，但是患者访问也将受到限制。为了解决该问题，本文所描述的装置和探测器实质上提供了一种大型平面X射线探测器，其能够模拟若干个个体探测器的功能。
当前的平面X射线探测器需要时间来读出曝光的图像。在该时间期间，探测器的其他部分不能够被照射，因为图像内容将被改变。然而，通过为探测器提供存储器，能够在照射后将图像传送到探测器的存储器部分。探测器能够立即接受下一辐射脉冲，而不会干扰先前的图像内容。该功能被称为“帧传输”。存储节点能够被物理地放置在像素中，但是也可以被放置在平面X射线探测器的专用部分上。
探测器具有若干种功能状态，包括具有(一个或多个)读出存储节点：
接受并且在一些情况下集成对传感器元件的照射(光电二极管、直接转换材料、光子计数像素和探测器等)
将图像内容从传感器元件移动到存储节点
重置传感器元件(这能够与第2点结合使用)
为了使探测器内部控制更容易，能够针对像素组控制以上三项功能。因此，利用一个命令，所述图像内容将被移动到该组中针对所有像素的存储节点(或者被重置)。可以通过在平面面板自身中硬连线或者通过将组地址分配给每个像素来定义组的大小和形状(能够即时编程不同的地址)。组也可能重叠，然后重叠区域将由来自两个组的命令控制。像素的分组的范例在下文在图10中被示出。
进一步的应用
帧传输在连续照射期间在图像中提供相等的时间窗口。
在单翼飞机和双翼飞机应用中，帧传输允许更高的帧速率。
帧传输允许在双平面采集期间的背对背照射。
图10示出了像素的组分配的范例。如果如在图10中所示地设计，则像素组能够重叠。这意指，例如，组A控制整个探测器区域，组B控制中间的小方块，并且组C仅控制圆圈。所述组能够被设计得更小，因此读出更快。例如，对于“九组”，能够使区域更小以便更快地读出并且重叠覆盖整个探测器区域的一个大组。
图11示出了能够被用于对对象进行成像的装置的代表性几何形状，诸如用于4D成像。在图11的左手侧上所示的装置中，示出了被间隔开的三个X射线源30，其各自的X射线束穿过对象并且入射在探测器20的相应单独区域上。以这种方式，射束能够彼此交叉，为3D重建给出信息。在图11的右手侧所示的装置中，一些X射线束也能够是平行的，例如图11的左手侧所示装置中的中心束能够被划分成三条射束。以这种方式，能够达到或实现使用具有小阳极角的若干个源的相同视场(FOV)作为具有大阳极角的一个源的FOV。这样的优点是散射减少并且光斑尺寸更小。应当注意，图11的右手侧所示的中心射束的曝光是在对应半面板的后续周期中(因为射束在探测器上重叠)。
图12被用于解释能够如何将帧传输应用于要用于对对象进行成像、诸如4D成像的探测器。帧传输能够被描述如下：在任何其他操作(如重置或新信号收集)破坏信号之前，必须读出或存储像素中收集到的信号。当读出阶段花费相对长的时间时，将像素信号存储在像素中的存储节点上会是有益的。将像素信号存储在存储节点上通常是利用所谓的采样&保持电路来完成的。当复制过程被完成时，能够破坏原始信号。还能够将像素信号(电荷)传输到存储电容器(如在图12的电容器4上所做的那样，现在更详细地讨论)。
图12仅示出了一个辐射敏感传感器S(探测器或探测器矩阵的像素)，其被提供有n沟道场效应晶体管，也在US 6894283中描述了这样的传感器。具有不同结构的场效应晶体管也能够用在本发明的上下文中。探测器以公知的方式包括多个(例如2000×2000个)传感器S，其按行和列来排列。如上文所讨论的，分区帧传输被应用于探测器，然而，参考图12，应用于探测器的分区部分的帧传输(例如，描述了区域A或区域B)。探测器矩阵的一行的各自第一传感器S一起形成第一列，而每行的各自第二传感器一起构成第二列，等等。每个传感器S包括光传感器元件。当使用合适的半导体时，光电传感器元件自身可能已经对X射线敏感。然而，其也可以是光敏光电二极管1，每当X射线入射到被布置在其上或其上方的闪烁体层上时，光敏二极管1接收光。在没有闪烁体层的情况下，该布置也适合于直接检测光。与光电二极管1的端子平行地连接有存储电容器2。光电二极管1的阳极和存储电容器2的电极被连接到公共电极9，公共电极9利用负DC电压对其进行偏置。光电二极管1的阴极和存储电容器2的另一电极被连接到控制场效应晶体管5的源极端。控制场效应晶体管5的漏极端子继而被连接到开关场效应晶体管3的源极端子。当辐射入射在光电二极管1上时，在光电二极管1中生成电荷载流子对(电荷)，结果充电的存储电容器被部分地放电。所述放电取决于入射在光电二极管1上的光子数。通过经由场效应晶体管3、5的导电通道补偿相应的电荷不足，能够个体地读出每个传感器。对此，为传感器探测器矩阵的分区部分的每行提供控制线6和开关线7。开关线7被连接到开关场效应晶体管3的栅极端子，并且控制线被连接到传感器S的控制场效应晶体管5的栅极端子。开关线6和控制线7因此激活探测器的相关联的行的场效应晶体管3。其例如借助于适当的驱动器电路向线6、7施加不同的模拟控制电压而被驱动。所述驱动器电路用于连续地激活传感器分区探测器的行，以便读出存储在分区的部分的传感器S中的电荷。针对所述探测器矩阵的每列而提供读出线8。所有读出线8被连接到相关列的传感器的开关场效应晶体管3的漏极端子。放大器11与每个读出线8相关联，放大器将在个体传感器S中逐行流动的电荷进行积分。放大器11之前是模拟多路复用器(未示出)，其输入部被连接到放大器的输出部。所述模拟多路复用器将每次探测器矩阵的一行同时和并行地到达的电荷转换成串行信号，该串行信号被呈现在模拟多路复用器的串行输出部上，以便进一步处理。另外的电容器4的电极分别被连接到控制场效应晶体管5的漏极端子和开关场效应晶体管3的源极端子，所述另外的电容器的另一电极4a也被连接到一般电极9或者与其无关的一般电极。能够在每个传感器S的控制场效应晶体管5与开关场效应晶体管3之间的连接中插入一个或多个共源共栅晶体管，以便稳定跨控制场效应晶体管5的漏极电压。
在另一范例性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于被配置为执行根据前述实施例之一的方法的方法步骤，以及一种适当的系统。因此，所述计算机程序单元可能被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是实施例的部分。该计算单元可以被配置为执行或诱发执行上文所描述的方法的步骤。此外，其可以被配置成操作上文所描述的装置的部件。计算单元能够被配置为自动地操作和/或执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，数据处理器可以被配置为执行根据前述实施例中的一个实施例的方法。
本发明的该范例性实施例涵盖了从一开始就使用本发明的计算机程序以及通过更新而将现有程序转换为使用本发明的程序的计算机程序。
此外，计算机程序单元可能能够提供所有必要的步骤以实现如上文所讨论的方法的范例性实施例的过程。
根据本发明的另外的范例性实施例，提供了一种计算机可读介质，诸如CD-ROM，其中，计算机可读介质上存储有计算机程序单元，该计算机程序单元由前一部分来描述。
计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，其与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的部分来提供，但是也可以以其他形式来分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统。
然而，计算机程序也可以通过诸如万维网的网络呈现，并且可以从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一范例性实施例，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的介质，该计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一的方法。
必须注意，参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中收集，除非另有通知，否则除了属于一种类型主题的特征的任何组合之外，还考虑本申请公开了与属于不同主题的特征之间的任何组合。然而，所有特征都可以组合以提供比简单相加特征更多的协同效果。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应被认为是说明性或范例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中列举特定措施这一事实并不表明不能有利地利用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种用于对对象进行成像的装置(10)，包括：
X射线探测器(20)；
至少一个X射线源(30)；
其中，所述至少一个X射线源被配置为相对于所述X射线探测器被定位，使得所述至少一个X射线源与所述X射线探测器之间的区域的至少部分是用于容纳对象的检查区域；
其中，所述X射线探测器包括多个X射线辐射探测区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8；B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)，所述多个X射线辐射探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)，以及包括多个第二像素的第二区域(B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)；
其中，所述装置被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的第二辐射被所述第二像素的至少部分接收之前，由所述至少一个X射线源发射的第一辐射被所述第一像素的至少部分接收，其中，所述第一辐射是从所述至少一个X射线源的第一空间位置发射的，并且所述第二辐射是从所述至少一个X射线源的第二空间位置发射的，并且所述第一辐射是辐射的脉冲，并且所述第二辐射是与所述第一辐射不同的辐射的脉冲，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号；
其中，所述X射线探测器包括与所述第一区域相关联的第一多个存储节点以及与所述第二区域相关联的第二多个存储节点，其中，所述第一多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号，并且所述第二多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号；
其中，所述X射线探测器被配置为使得在所述多个第一信号被存储之后所述多个第二信号被存储；
其中，所述X射线探测器(20)包括至少一个重置部，所述至少一个重置部被配置为对所述多个第一像素进行重置并且被配置为对所述多个第二像素进行重置，其中，在所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第一辐射被第一像素的所述部分接收，并且在由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射被第二像素的所述部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置；并且
其中，所述X射线探测器(20)包括与所述第一多个存储节点相关联的第一读出部以及与所述第二多个存储节点相关联的第二读出部，其中，所述第一读出部被配置为读出所述多个第一信号，并且所述第二读出部被配置为读出所述多个第二信号，其中，所述X射线探测器被配置为使得在对所述多个第一信号的读出已经结束之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射被第二像素的所述部分接收。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述X射线探测器(20)被配置为使得在所述至少一个重置部对所述多个第一像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射被第二像素的所述部分接收，并且所述X射线探测器被配置为使得在由所述至少一个X射线源发射的第三辐射被第一像素的所述部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第一像素进行重置，其中，所述第三辐射是与所述第一辐射和所述第二辐射不同的辐射的脉冲。
3.根据权利要求2所述的装置(10)，其中，所述X射线探测器(20)被配置为使得在对所述多个第二信号的读出已经结束之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第三辐射被第一像素的所述部分接收。
4.一种用于对对象进行成像的X射线探测器(20)，其中，所述X射线探测器包括多个X射线辐射探测区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8；B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)，所述多个X射线辐射探测区域包括：包括多个第一像素的第一区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)，以及包括多个第二像素的第二区域(B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)；
其中，在操作中，在由至少一个X射线源发射的第二辐射被所述第二像素的至少部分接收之前，由所述至少一个X射线源发射的第一辐射被所述第一像素的至少部分接收，其中，所述第一辐射是从所述至少一个X射线源的第一空间位置发射的，并且所述第二辐射是从所述至少一个X射线源的第二空间位置发射的，并且所述第一辐射是辐射的脉冲，并且所述第二辐射是与所述第一辐射不同的辐射的脉冲，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号；
其中，所述X射线探测器包括与所述第一区域相关联的第一多个存储节点以及与所述第二区域相关联的第二多个存储节点，其中，所述第一多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号，并且所述第二多个存储节点被配置为存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号；
其中，所述X射线探测器被配置为使得在所述多个第一信号被存储之后所述多个第二信号被存储；
其中，所述X射线探测器(20)包括至少一个重置部，所述至少一个重置部被配置为对所述多个第一像素进行重置并且被配置为对所述多个第二像素进行重置，其中，在所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第一辐射被第一像素的所述部分接收，并且在由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射被第二像素的所述部分接收之前，所述至少一个重置部对所述多个第二像素进行重置；并且
其中，所述X射线探测器(20)包括与所述第一多个存储节点相关联的第一读出部以及与所述第二多个存储节点相关联的第二读出部，其中，所述第一读出部被配置为读出所述多个第一信号，并且所述第二读出部被配置为读出所述多个第二信号，其中，所述X射线探测器被配置为使得在对所述多个第一信号的读出已经结束之前，由所述至少一个X射线源发射的所述第二辐射被第二像素的所述部分接收。
5.一种用于对象的成像的方法(100)，包括：
a)由X射线探测器(20)的第一区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)的第一像素的至少部分接收(110)由至少一个X射线源(30)发射的第一辐射，其中，所述第一辐射是从所述至少一个X射线源的第一空间位置发射的，并且所述第一辐射是辐射的脉冲，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号；
b)在与所述第一区域相关联的第一多个存储节点中存储(120)表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号；
c)在步骤a)之后并且在步骤e)之前，对所述多个第二像素进行重置(130)；
d)在步骤b)之后，由与所述第一多个存储节点相关联的第一读出部来读出(140)所述多个第一信号；
e)在步骤a)之后，由所述X射线探测器的第二区域(B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)的第二像素的至少部分接收(150)由所述至少一个X射线源(30)发射的第二辐射，其中，所述第二辐射是从所述至少一个X射线源的第二空间位置发射的，并且所述第二辐射是与所述第一辐射不同的辐射的脉冲，其中，步骤e)在步骤d)已经结束之前开始；并且
g)在与所述第二区域相关联的第二多个存储节点中存储(190)表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法包括：
f)在步骤e)之后，对所述多个第一像素进行重置(160)；并且
i)在步骤f)之后，由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的所述部分接收(180)由所述至少一个X射线源发射的第三辐射。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括：
h)在步骤g)之后，由与至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部来读出(170)所述多个第二信号；并且
其中，步骤i)在步骤h)已经结束之前开始。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的方法，其中，步骤a)包括：
a1)由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的第一子部分接收(112)由X射线源(A1)发射的辐射；并且
a2)由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的第二子部分接收(114)由与在步骤a1中的所述X射线源不同的X射线源(A2)发射的辐射；并且
其中，至少一个第一多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，步骤b)包括：
b1)在与所述第一区域相关联的多个存储节点(SHA1)中存储(122)表示在第一像素的所述第一子部分上的对应信号的多个第一信号；并且
b2)在与所述第一区域相关联的多个存储节点(SHA2)中存储(124)表示在第一像素的所述第二子部分上的对应信号的多个第一信号，其中，在步骤b2中的所述多个存储节点与在步骤b1中的所述多个存储节点不同；并且
其中，步骤c)包括：
c1)在步骤a1)之后，对所述多个第一像素进行重置(132)，并且在步骤a2)之后，对所述多个第二像素进行重置(134)；并且
其中，步骤e)包括：
e1)由所述X射线探测器的所述第二区域的第二像素的第一子部分接收(152)由X射线源(B1)发射的辐射；并且
e2)由所述X射线探测器的所述第二区域的第二像素的第二子部分接收(154)由与在步骤e1中的所述X射线源不同的X射线源(B2)发射的辐射；并且
其中，至少一个第二多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，步骤g)包括：
g1)在与所述第二区域相关联的多个存储节点(SHB1)中存储(192)表示在第二像素的所述第一子部分上的对应信号的多个第二信号；并且
g2)在与所述第二区域相关联的多个存储节点(SHB2)中存储(194)表示在第二像素的所述第二子部分上的对应信号的多个第二信号，其中，在步骤g2中的所述多个存储节点与在步骤g1中的所述多个存储节点不同。
9.一种用于对象的成像的装置，包括：
用于由X射线探测器(20)的第一区域(A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)的第一像素的至少部分接收由至少一个X射线源(30)发射的第一辐射的模块，其中，所述第一辐射是从所述至少一个X射线源的第一空间位置发射的，并且所述第一辐射是辐射的脉冲，其中，所述X射线探测器被配置为使得由像素接收到的X射线辐射导致在所述像素中生成信号；
用于在与所述第一区域相关联的第一多个存储节点中存储表示在所述多个第一像素上的对应信号的多个第一信号的模块；
用于在接收所述第一辐射之后并且在接收第二辐射之前，对所述多个第二像素进行重置的模块；
用于在所述存储之后，由与所述第一多个存储节点相关联的第一读出部来读出所述多个第一信号的模块；
用于在接收所述第一辐射之后，由所述X射线探测器的第二区域(B、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；C)的第二像素的至少部分接收由所述至少一个X射线源(30)发射的第二辐射的模块，其中，所述第二辐射是从所述至少一个X射线源的第二空间位置发射的，并且所述第二辐射是与所述第一辐射不同的辐射的脉冲，其中，接收所述第二辐射在所述读出已经结束之前开始；以及
用于在与所述第二区域相关联的第二多个存储节点中存储表示在所述多个第二像素上的对应信号的多个第二信号的模块。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述装置包括：
用于在接收所述第二辐射之后，对所述多个第一像素进行重置的模块；以及
用于在对所述多个第一像素进行重置之后，由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的所述部分接收由所述至少一个X射线源发射的第三辐射的模块。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述装置包括：
用于在存储所述多个第二信号之后，由与至少一个第二多个存储节点相关联的至少一个第二读出部来读出所述多个第二信号的模块；并且
其中，接收所述第三辐射在读出所述多个第二信号已经结束之前开始。
12.根据权利要求9-11中的任一项所述的装置，其中，用于接收所述第一辐射的所述模块包括：
用于由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的第一子部分接收由X射线源(A1)发射的辐射的模块；以及
用于由所述X射线探测器的所述第一区域的第一像素的第二子部分接收由与针对第一像素的所述第一子部分的所述X射线源不同的X射线源(A2)发射的辐射的模块；并且
其中，至少一个第一多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，用于存储所述多个第一信号的所述模块包括：
用于在与所述第一区域相关联的多个存储节点(SHA1)中存储表示在第一像素的所述第一子部分上的对应信号的多个第一信号的模块；以及
用于在与所述第一区域相关联的多个存储节点(SHA2)中存储表示在第一像素的所述第二子部分上的对应信号的多个第一信号的模块，其中，针对第一像素的所述第二子部分的所述多个存储节点与针对第一像素的所述第一子部分的所述多个存储节点不同；并且
其中，用于重置所述多个第二像素的所述模块包括：
用于在由第一像素的所述第一子部分进行接收之后，对所述多个第一像素进行重置，并且在由第一像素的所述第二子部分进行接收之后，对所述多个第二像素进行重置的模块；并且
其中，用于接收所述第二辐射的所述模块包括：
用于由所述X射线探测器的所述第二区域的第二像素的第一子部分接收由X射线源(B1)发射的辐射的模块；以及
用于由所述X射线探测器的所述第二区域的第二像素的第二子部分接收由与针对第二像素的所述第一子部分的所述X射线源不同的X射线源(B2)发射的辐射的模块；并且
其中，至少一个第二多个存储节点包括至少两个多个存储节点，并且其中，用于存储所述多个第二信号的所述模块包括：
用于在与所述第二区域相关联的多个存储节点(SHB1)中存储表示在第二像素的所述第一子部分上的对应信号的多个第二信号的模块；以及
用于在与所述第二区域相关联的多个存储节点(SHB2)中存储表示在第二像素的所述第二子部分上的对应信号的多个第二信号的模块，其中，针对第二像素的所述第二子部分的所述多个存储节点与针对第二像素的所述第一子部分的所述多个存储节点不同。
13.一种存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序用于控制根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，所述计算机程序当由处理器执行时被配置为执行根据权利要求5至8中的任一项所述的方法。
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