TWI821429B - 一種前列腺成像裝置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本文公開一種裝置，其包括：插入管，其被配置為插入人體內；位於所述插入管內的圖像感測器；其中所述圖像感測器被配置為相對於所述插入管移動到多個位置。
Description
本發明是有關於一種裝置及其使用方法，且特別是有關於一種前列腺成像裝置及其使用方法。
前列腺是人類中男性生殖系統的腺體。前列腺分泌微鹼性液體，其占精液體積約30%。精液的鹼度有助於延長精子的壽命。前列腺疾病很常見，風險隨著年齡的增長而增加。醫學成像（例如，放射線照相術）可以幫助診斷前列腺疾病。然而，由於前列腺位於人體內部深處，因此對前列腺進行成像會比較困難。例如，前列腺周圍的厚組織可降低成像解析度或增加足以成像的輻射劑量。
本文公開一種前列腺成像裝置，其包括：插入管，其被配置為插入人體內；位於所述插入管內的圖像感測器；其中所述圖像感測器被配置為相對於所述插入管移動到多個位置。
根據實施例，所述插入管被配置為插入所述人體的直腸中。
根據實施例，所述前列腺成像裝置進一步包括輻射源，所述輻射源被配置為移動到所述人體的外部和相對於所述人體的多個位置。
根據實施例，所述圖像感測器包括圖元陣列。
根據實施例，所述圖像感測器包括安裝在基板上的多個晶片，其中所述圖元分佈在所述多個晶片之間。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數目進行計數。
根據實施例，所述輻射粒子是X射線光子。
根據實施例，所述X射線光子的能量在20keV和30keV之間。
根據實施例，所述圖像感測器是柔性的。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為當所述插入管插入所述人體時沿所述插入管移動或相對於所述插入管旋轉，並相對於所述人體保持靜止。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為分別在多個位置捕獲所述人體的一部分的圖像。
根據實施例，所述裝置進一步包括被配置為拼接所述圖像的處理器。
根據實施例，所述圖像感測器包括：輻射吸收層，其包括電觸點；第一電壓比較器，其被配置為將所述電觸點的電壓與第一閾值進行比較；第二電壓比較器，其被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較；計數器，其被配置為記錄其中至少一個數目；控制器；其中所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值之時啟動時間延遲；其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器被配置為當所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值時，使得所述其中至少一個數目增加一。
根據實施例，所述裝置進一步包括電連接到所述電觸點的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電觸點收集載流子。
根據實施例，所述控制器被配置為在所述時間延遲的啟動或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
根據實施例，所述控制器被配置為將所述電觸點連接到電接地。
根據實施例，在所述時間延遲期滿時，所述電壓的變化率實質上為零。
根據實施例，所述輻射吸收層包括二極體。
根據實施例，所述輻射吸收層包括單晶矽。
根據實施例，所述圖像感測器不包括閃爍體。
本文公開一種前列腺成像裝置的使用方法，其包括：將帶有圖像感測器的插入管插入人體內；當所述圖像感測器相對於所述插入管位於第一位置時，使用具有第一輻射束的所述圖像感測器捕獲所述人體的一部分的第一圖像；當所述圖像感測器相對於所述插入管位於第二位置時，使用具有第二輻射束的所述圖像感測器捕獲所述部分的第二圖像；其中所述第一位置和所述第二位置不同，或者所述第一輻射束和所述第二輻射束不同；拼接所述第一圖像和所述第二圖像。
根據實施例，所述插入管被插入所述人體的直腸中。
根據實施例，所述部分是所述人體的前列腺。
根據實施例，所述圖像感測器包括圖元陣列。
根據實施例，所述圖像感測器包括安裝在基板上的多個晶片，其中所述圖元分佈在所述多個晶片之間。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數目進行計數。
根據實施例，所述輻射粒子是X射線光子。
根據實施例，所述X射線光子的能量在20keV和30keV之間。
根據實施例，所述圖像感測器是柔性的。
根據實施例，其中當所述第一圖像和所述第二圖像被捕獲時，所述插入管相對於所述人體保持在相同位置。
圖1示意示出根據實施例的裝置101。所述裝置101具有插入管102。所述插入管102被配置為插入人體內。「插入」一詞可包括「完全插入」或「部分插入」。所述插入管102可具有小直徑（例如，小於50mm），這使得其適於插入所述人體的直腸中。所述插入管102的至少一部分可對感興趣的輻射透明並且可封裝圖像感測器100。所述圖像感測器100可以是氣密密封保護的，以防止所述人體內體液的侵害。
所述裝置101可具有信號電纜103和控制器104。所述控制器104可被配置為通過所述信號電纜103接收或發送信號或控制所述圖像感測器100的移動。所述圖像感測器100可被配置為沿著所述插入管102移動到相對於所述插入管102的多個位置，或相對於所述插入管102旋轉（例如，圍繞所述插入管102的軸線）。
所述裝置101可包括輻射源105，其被配置為當所述插入管102在所述人體內（例如，在直腸內）時，移動到所述人體的外部和相對於所述人體的多個位置。
圖2A和圖2B示意示出根據實施例的所述裝置101的一部分。所述插入管102可以是剛性的或柔性的。所述圖像感測器100可包括安裝在基板1010上的多個晶片1000。所述基板1010可以是印刷電路板。所述基板1010可電連接到所述晶片1000和所述信號電纜103。在圖2A的示例中，所述圖像感測器100是剛性的，且所述基板1010也是剛性的。在圖2B的示例中，所述圖像感測器100是柔性的，且所述基板1010也是柔性的。
圖3示意示出根據實施例的所述圖像感測器100可具有圖元150陣列。當所述圖像感測器100具有多個所述晶片1000時，所述圖元150可被分佈在所述多個晶片1000之間。例如，所述晶片1000可各自包含所述圖像感測器100的一些所述圖元150。所述圖元150的陣列可以是矩形陣列、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其他合適的陣列。所述圖像感測器100可在一段時間內對入射在所述圖元150上的輻射粒子的數目進行計數。所述輻射粒子的一個例子是X射線光子。所述X射線的光子可具有合適的能量，例如，在20keV和30keV之間。每個所述圖元150可被配置為測量其暗電流，例如，在入射在其上的每個輻射粒子之前或同時。所述圖元150可被配置為平行作業。例如，所述圖像感測器100可在對另一個圖元150上的另一個輻射粒子進行計數之前、之後、或同時，對入射在一個圖元150上的一個輻射粒子進行計數。所述圖元150可以是可單獨定址的。
圖4示意示出根據實施例的一個應用中的上述裝置101。所述插入管102可被部分地或完全地插入人體的直腸1603中。所述圖像感測器100可基於檢測到的來自所述前列腺1602（例如，來自所述輻射源105並通過所述前列腺1602的輻射粒子，或由所述輻射源105的輻射激發的二次輻射粒子）的輻射粒子（例如，X射線的光子）形成所述前列腺1602的圖像。所述系統可用於前列腺1602上的放射線照相。
圖5示意示出根據實施例的所述圖像感測器100在圖像捕獲期間移動的示例。所述圖像感測器100可被配置為相對於所述插入管102移動到多個位置，例如，當所述插入管102在所述人體內時。所述輻射源105，如果包括在所述裝置101中，則可被配置為移動到所述人體的外部和相對於所述人體的多個位置。在所述圖像感測器100移動期間，所述插入管102可相對於所述人體保持靜止。在所示的示例中，在t0
處，所述圖像感測器100位於位置100A處並捕獲所述人體第一部分（例如，所述前列腺1602的第一部分）的圖像；在t1
處，所述圖像感測器100位於位置100B處並捕獲所述人體第二部分（例如，所述前列腺1602的第二部分）的圖像。所述第一部分和所述第二部分可以相同或不同。在實施例中，所述輻射源105，如果包括在所述裝置101中，則可在所述圖像感測器100位於位置100A處和位置100B處時，保持在相對於所述人體的相同位置。在實施例中，所述輻射源105，如果包括在所述裝置101中，則可在所述圖像感測器100位於位置100A處時，位於相對於所述人體的位置105A處，並可在所述圖像感測器100位於位置100B處時，位於相對於所述人體的位置105B處（不同於位置105A）。所述輻射源105，如果包括在所述裝置101中，則可在所述圖像感測器100位於位置100A處和位置100B處時，位於所述圖像感測器100的相同相對位置或不同相對位置。所述圖像感測器100可通過平移、旋轉或其二者的組合在位置100A和位置100B之間移動。由所述圖像感測器100分別在位置100A處和位置100B處捕獲的所述圖像可被拼接。
圖6示意示出根據實施例的，通過拼接由所述圖像感測器100在多個位置（例如，100A和100B）捕獲的所述前列腺1602的部分的圖像（例如，601、602）來形成所述前列腺1602的圖像（例如，603）的一個示例。為了形成整個所述前列腺1602的圖像603，所述圖像感測器100分別在多個位置捕獲所述前列腺1602的部分的圖像（例如，601、602）。所述前列腺1602的每個位置可在其中至少一個圖像中。即，所述圖像在拼接在一起時可覆蓋整個所述前列腺1602。所述圖像可在彼此之間具有重疊以便於拼接。所述裝置101可包括被配置為拼接所述圖像的處理器。
圖7A示意示出根據實施例的所述圖像感測器100的橫截面圖。所述圖像感測器100可包括輻射吸收層110和電子層120（例如，ASIC），其用於處理或分析在所述輻射吸收層110中產生的入射輻射的電信號。所述圖像感測器100不包括閃爍體。所述輻射吸收層110可包括半導體材料，例如單晶矽。所述半導體對於感興趣的輻射能量可具有高的質量衰減係數。
如圖7B中所示根據實施例的所述圖像感測器100的詳細橫截面圖。所述輻射吸收層110可包括由第一摻雜區111、第二摻雜區113的一個或多個離散區114 組成的一個或多個二極體（例如，p-i-n或p-n）。所述第二摻雜區113可通過可選的本徵區112而與所述第一摻雜區111分離。所述離散區114通過所述第一摻雜區111或所述本徵區112而彼此分離。所述第一摻雜區111和所述第二摻雜區113具有相反類型的摻雜（例如，區域111是p型並且區域113是n型，或者區域111是n型並且區域113是p型）。在圖7B的示例中，所述第二摻雜區113的每個離散區114與所述第一摻雜區111和所述可選的本徵區112一起組成一個二極體。即，在圖7B的示例中，所述輻射吸收層110包括多個二極體所述多個二極體具有所述第一摻雜區111作為共用電極。所述第一摻雜區111也可具有離散部分。所述輻射吸收層110可具有與所述第一摻雜區111電連接的電觸點119A。所述輻射吸收層110可具有多個離散的電觸點119B，其中的每一個電觸點均與所述離散區114電連接。
當輻射粒子撞擊包括二極體的所述輻射吸收層110時，所述輻射粒子可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子。所述載流子可在電場下向所述電觸點119A和電觸點119B漂移。所述電場可以是外部電場。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子實質上未被兩個不同的離散區114共用（「實質上未被共用」在這裡意指這些載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%、或不到0.01%流向與餘下載流子不同的一個所述離散區114）。由入射在所述離散區114之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子實質上未被另一所述離散區114共用。與一個離散區114相關聯的一個圖元150可以是所述離散區114周圍的區，由入射在其中的一個輻射粒子所產生的載流子實質上全部（超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%）流向其中。即，所述載流子中的不到2%、不到1%、不到0.1%、或不到0.01%流到所述圖元150之外。
如圖7C中所示根據實施例的所述圖像感測器100的替代詳細橫截面圖。所述輻射吸收層110可包括半導體材料，比如單晶矽，的電阻器，但不包括二極體。所述半導體對於感興趣的輻射能量可具有高的質量衰減係數。所述輻射吸收層110可具有與所述半導體一個表面上的所述半導體電連接的電觸點119A。所述輻射吸收層110可具有在所述半導體另一個表面上的多個電觸點119B。
當輻射粒子撞擊包括所述電阻器但不包括二極體的所述輻射吸收層110時，所述輻射可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子。一個輻射粒子可產生10到100000個載流子。所述載流子可在電場下向電觸點119A和電觸點119B漂移。所述電場可以是外部電場。所述電觸點119B包括離散部分。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子實質上未被所述電觸點119B兩個不同的離散部分共用（「實質上未被共用」在這裡意指這些載流子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%、或不到0.01%流向與餘下載流子不同組的離散部分）。由入射在所述電觸點119B離散部分之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子實質上未被另一所述電觸點119B離散部分共用。與所述電觸點119B離散部分之一相關聯的一個圖元150可以是所述離散部分周圍的區，由入射在其中的輻射粒子所產生的載流子實質上全部（超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%）流向該電觸點119B。即，所述載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%、或不到0.01%流到與所述電觸點119B離散部分之一相關聯的所述圖元之外。
所述電子層120可包括電子系統121，其適於處理或解釋由入射在所述輻射吸收層110上的輻射所產生的信號。所述電子系統121可包括類比電路比如濾波器網路、放大器、積分器、比較器，或數位電路比如微處理器和記憶體。所述電子系統121可包括一個或多個ADCs。所述電子系統121可包括由所述圖元150共用的元件或專用於單個圖元150的元件。例如，所述電子系統121可包括專用於每個所述圖元150的放大器和在所有圖元150間共用的微處理器。所述電子系統121可通過通孔131電連接到所述圖元150。所述通孔之間的空間可用填充材料130填充，其可增加所述電子層120到所述輻射吸收層110連接的機械穩定性。其他鍵合技術有可能在不使用通孔131的情況下將所述電子系統121連接到所述圖元150。
圖8A和圖8B各自示出根據實施例的所述電子系統121的元件圖。所述電子系統121可包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、可選的電壓表306和控制器310。
所述第一電壓比較器301被配置為將至少一個所述電觸點119B的電壓與第一閾值進行比較。所述第一電壓比較器301可被配置為直接監測電壓，或者通過對在一段時間內流過所述電觸點119B的電流進行積分來計算電壓。所述第一電壓比較器301可由所述控制器310可控地啟動或停用。所述第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，所述第一電壓比較器301可被配置為被連續啟動，並連續地監測電壓。所述第一電壓比較器301可以是鐘控比較器。所述第一閾值可以是一個入射輻射粒子能夠在所述電觸點119B上產生的的最大電壓的1-5%、5-10%、10%-20%、20-30%、30-40%或40-50%。所述最大電壓可取決於入射輻射粒子的能量、所述輻射吸收層110的材料、和其他因素。例如，所述第一閾值可以是50mV、100mV、150mV、或200mV。
所述第二電壓比較器302被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較。所述第二電壓比較器302可被配置為直接監測所述電壓，或通過對一段時間內流過所述二極體或電觸點的電流進行積分來計算電壓。所述第二電壓比較器302可以是連續比較器。所述第二電壓比較器302可由所述控制器310可控地啟動或停用。在所述第二電壓比較器302被停用時，所述第二電壓比較器302的功耗可以是啟動所述第二電壓比較器302時的功耗的不到1%、不到5%、不到10%、或不到20%。所述第二閾值的絕對值大於所述第一閾值的絕對值。如本文所使用的，術語實數x的“絕對值”或“模數”|x|是x的非負值而不考慮它的符號。即，。所述第二閾值可以是所述第一閾值的200%-300%。例如，所述第二閾值可以是100mV、150mV、200mV、250mV、或300mV。所述第二電壓比較器302和所述第一電壓比較器301可以是相同元件。即，所述系統121可以具有一個電壓比較器，其可在不同時間將電壓與兩個不同的閾值進行比較。
所述第一電壓比較器301或所述第二電壓比較器302可包括一個或多個運算放大器或任何其他適合的電路。所述第一電壓比較器301或所述第二電壓比較器302可具有高速度以允許所述系統121在高通量的入射輻射粒子下操作。然而，具有高速度通常以功耗為代價。
所述計數器320被配置為記錄入射在包括所述電觸點119B的圖元150上的至少若干個輻射粒子。所述計數器320可以是軟體元件（例如，電腦記憶體中存儲的數位）或硬體元件（例如，4017IC和7490IC）。
所述控制器310可以是諸如微控制器和微處理器等硬體元件。所述控制器310被配置為從所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值（例如，所述電壓的絕對值從低於所述第一閾值的絕對值增加到等於或超過所述第一閾值的絕對值的值）時啟動時間延遲。在這裡使用絕對值是因為電壓可以是負的或正的，這取決於是使用二極體的陰極電壓還是陽極電壓或使用哪個電觸點。所述控制器310可被配置為在所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值之前，保持停用所述第二電壓比較器302、所述計數器320、以及所述第一電壓比較器301的操作中不需要的任何其他電路。在所述電壓變得穩定，即所述電壓的變化率實質上為零，的之前或之後，所述時間延遲可期滿。短語「變化率實質上為零」意指時間變化小於0.1%/ns。短語「變化率實質上為非零」意指所述電壓的時間變化至少為0.1%/ns。
所述控制310可被配置為在所述時間延遲期間（其包括開始和期滿）啟動所述第二電壓比較器。在實施例中，所述控制器310被配置為在所述時間延遲開始時啟動所述第二電壓比較器。術語「啟動」意指使元件進入操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯準位等信號，通過提供電力等）。術語「停用」意指使元件進入非操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯準位等信號，通過切斷電力等）。操作狀態可具有比非操作狀態更高的功耗（例如，高10倍、高100倍、高1000倍）。所述控制器310本身可被停用，直到所述第一電壓比較器301的輸出電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值時才啟動所述控制器310。
如果在所述時間延遲期間，所述第二電壓比較器302確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值，則所述控制器310可被配置為使所述計數器320記錄的數目中至少有一個數目增加一。
所述控制器310可被配置為使所述可選的電壓表306在所述時間延遲期滿時測量所述電壓。所述控制器310可被配置為使所述電觸點119B連接到電接地，以使電壓重定並使所述電觸點119B上累積的任何載流子放電。在實施例中，所述電觸點119B在所述時間延遲期滿後連接到電接地。在實施例中，所述電觸點119B在有限的復位時間段內連接到電接地。所述控制器310可通過控制所述開關305而使所述電觸點119B連接到電接地。所述開關可以是電晶體，比如場效應電晶體（FET）。
在實施例中，所述系統121沒有類比濾波器網路（例如，RC網路）。在實施例中，所述系統121沒有類比電路。
所述電壓表 306可將其測量的電壓作為類比或數位信號饋送給所述控制器310。
所述系統121可包括電連接到所述電觸點119B的積分器309，其中所述積分器被配置為收集來自所述電觸點119B的載流子。所述積分器309可在運算放大器的回饋路徑中包括電容器。如此配置的所述運算放大器稱為電容跨阻放大器（CTIA）。CTIA通過防止所述運算放大器飽和而具有高的動態範圍，並通過限制信號路徑中的頻寬來提高信噪比。來自所述電觸點119B的載流子在一段時間（「積分期」）內累積在電容器上。在所述積分期期滿後，對電容器電壓進行採樣，然後通過重定開關進行重定。所述積分器309可包括直接連接到所述電觸點119B的電容器。
圖9示意示出流過所述電觸點119B的，由入射在包括所述電觸點119B的圖元150上的輻射粒子產生的載流子所引起的電流的時間變化（上曲線）和所述電觸點119B電壓的對應時間變化（下曲線）。所述電壓可以是電流相對於時間的積分。在時間t0
，所述輻射粒子撞擊所述圖元150，載流子開始在所述圖元150中產生，電流開始流過所述電觸點119B，並且所述電觸點119B的電壓的絕對值開始增加。在時間t1
，所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值V1的絕對值，所述控制器310啟動時間延遲TD1並且所述控制器310可在所述TD1開始時停用所述第一電壓比較器301。如果所述控制器310在時間t1
之前被停用，則在時間t1
啟動所述控制器310。在所述TD1期間，所述控制器310啟動所述第二電壓比較器302。如這裡使用的術語在時間延遲「期間」意指開始和期滿（即，結束）以及中間的任何時間。例如，所述控制器310可在所述TD1期滿時啟動所述第二電壓比較器302。如果在所述TD1期間，所述第二電壓比較器302確定在時間t2
電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值V2的絕對值，則所述控制器310等待電壓穩定。所述電壓在時間te
穩定，這時輻射粒子產生的所有載流子漂移出所述輻射吸收層110。在時間ts
，所述時間延遲TD1期滿。在時間te
之時或之後，所述控制器310使所述電壓表306數位化所述電壓並且確定輻射粒子的能量落在哪個倉中。然後所述控制器310使對應於所述倉的所述計數器320記錄的數目增加一。在圖9的示例中，所述時間ts
在所述時間te
之後；即TD1在輻射粒子產生的所有載流子漂移出輻射吸收層110之後期滿。如果無法輕易測得時間te
，TD1可根據經驗選擇以允許有足夠的時間來收集由輻射粒子產生的實質上全部的載流子，但TD1不能太長，否則會有另一個入射輻射粒子產生的載流子被收集的風險。即，TD1可根據經驗選擇使得時間ts
在時間te
之後。時間ts
不一定在時間te
之後，因為一旦達到V2，控制器310可忽視TD1並等待時間te
。因此，電壓和暗電流對電壓的貢獻值之間的差異的變化率在時間te
實質上為零。所述控制器310可被配置為在TD1期滿時或在時間t2
或中間的任何時間停用第二電壓比較器302。
在時間te
的電壓與由輻射粒子產生的載流子的數目成正比，所述數目與輻射粒子的能量有關。所述控制器310可被配置為使用所述電壓表306來確定輻射粒子的能量。
在TD1期滿或被所述電壓表306數位化後（以較遲者為準），所述控制器310使所述電觸點119B連接到電接地並持續一個復位時段RST，以允許所述電觸點119B上累積的載流子流到接地並重定電壓。在RST之後，所述系統121已準備好檢測另一個入射輻射粒子。如果所述第一電壓比較器301被停用，則所述控制器310可在RST期滿之前的任何時間啟動它。如果所述控制器310被停用，則可在RST期滿之前啟動它。
圖10示意示出根據實施例的使用所述裝置101的方法流程圖的一個示例。
在步驟701中，帶有所述圖像感測器100的所述插入管102被插入人體（例如，插入所述人體的直腸中）。在步驟702中，當所述圖像感測器100位於相對於所述插入管102的第一位置時，使用具有第一輻射束（例如，X射線）的所述圖像感測器100捕獲所述人體的一部分（例如，前列腺）的第一圖像。在步驟703中，當所述圖像感測器100位於相對於所述插入管102的第二位置時，使用具有第二輻射束的圖像感測器100捕獲所述部分的第二圖像。例如，所述圖像感測器100可通過沿所述插入管102移動，相對於所述插入管102旋轉，或其二者的組合，而在所述第一位置和所述第二位置之間移動。所述第一位置和所述第二位置是不同的，或者所述第一輻射束和所述第二輻射束是不同的。當所述第一圖像和所述第二圖像被捕獲時，所述插入管102可保持在相對於所述人體的相同位置。在步驟704中，所述第一圖像和所述第二圖像被拼接，例如，使用包括在所述控制器104中的處理器。
儘管本文已經公開了各個方面和實施例，但是其他方面和實施例對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例是為了說明的目的而不是限制性的，其真正的範圍和精神應以本文中的申請專利範圍為準。
100:圖像感測器
100A、100B、105A、105B:位置
101:裝置
102:插入管
103:信號電纜
104:控制器
105:輻射源
110:輻射吸收層
111:第一摻雜區
112:本徵區
113:第二摻雜區
114:離散區
119A、119B:電觸點
120:電子層
121:電子系統
130:填充材料
131:通孔
150:圖元
301:第一電壓比較器
302:第二電壓比較器
305:開關
306:電壓表
309:積分器
310:控制器
320:計數器
601、602、603:圖像
701、702、703、704:步驟
1000:晶片
1010:基板
1602:前列腺
1603:直腸
RST:復位時段
t0、t1、t2、te、ts:時間
TD1:時間延遲
V1:第一閾值
V2:第二閾值
圖1示意示出根據實施例的一種裝置。
圖2A和圖2B示意示出根據實施例的所述裝置的一部分。
圖3示意示出根據實施例的圖像傳感器具有圖元陣列。
圖4示意示出根據實施例的一個應用中的所述裝置。
圖5示意示出根據實施例的所述圖像感測器移動的一個示例。
圖6示意示出根據實施例的通過拼接由所述圖像感測器在不同位置捕獲的圖像來形成人體的一部分（例如，前列腺）的圖像的一個示例。
圖7A示意示出根據實施例的所述圖像感測器的橫截面圖。
圖7B示意示出根據實施例的所述圖像感測器的詳細橫截面圖。
圖7C示意示出根據實施例的所述圖像感測器的替代詳細橫截面圖。
圖8A和圖8B各自示意示出根據實施例的所述圖像感測器的電子系統的組件圖。
圖9示意示出根據實施例的流過所述圖像感測器的所述輻射吸收層的電觸點的電流的時間變化（上曲線），以及所述電觸點上所述電壓的相應的時間變化（下曲線）。
圖10示意示出根據實施例的使用所述裝置的方法流程圖的一個示例。
100:圖像感測器
100A、100B、105A、105B:位置
102:插入管
105:輻射源
1602:前列腺
t0、t1:時間
Claims (29)
- 一種前列腺成像裝置，其包括：插入管，其被配置為插入人體內；位於所述插入管內的圖像感測器；其中所述圖像感測器被配置為相對於所述插入管移動到多個位置，其中所述圖像感測器不包括閃爍體。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述插入管被配置為插入所述人體的直腸中。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述前列腺成像裝置進一步包括輻射源，所述輻射源被配置為移動到所述人體的外部和相對於所述人體的多個位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器包括圖元的陣列。
- 如申請專利範圍第4項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器包括安裝在基板上的多個晶片，其中所述圖元分佈在所述多個晶片之間。
- 如申請專利範圍第4項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數目進行計數。
- 如申請專利範圍第6項所述的前列腺成像裝置，其中所述輻射粒子是X射線光子。
- 如申請專利範圍第7項所述的前列腺成像裝置，其中所述X射線光子的能量在20keV和30keV之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器是柔性的。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器被配置為當所述插入管插入所述人體後並相對於所述人體保持靜止時相對於所述插入管旋轉。
- 如申請專利範圍第1項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器被配置為分別在所述多個位置捕獲所述人體的一部分的圖像。
- 如申請專利範圍第11項所述的前列腺成像裝置，其進一步包括被配置為拼接所述圖像的處理器。
- 如申請專利範圍第6項所述的前列腺成像裝置，其中所述圖像感測器包括：輻射吸收層，其包括電觸點；第一電壓比較器，其被配置為將所述電觸點的電壓與第一閾值進行比較；第二電壓比較器，其被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較；計數器，其被配置為記錄其中至少一個數目；控制器；其中所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電 壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值之時啟動時間延遲；其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器被配置為當所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值時，使得所述其中至少一個數目增加一。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其進一步包括電連接到所述電觸點的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電觸點收集載流子。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其中所述控制器被配置為在所述時間延遲的啟動或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其中所述控制器被配置為將所述電觸點連接到電接地。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其中在所述時間延遲期滿時，所述電壓的變化率實質上為零。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其中所述輻射吸收層包括二極體。
- 如申請專利範圍第13項所述的前列腺成像裝置，其中所述輻射吸收層包括單晶矽。
- 一種前列腺成像裝置的使用方法，其包括： 將帶有圖像感測器的插入管插入人體內；當所述圖像感測器相對於所述插入管位於第一位置時，使用具有第一輻射束的所述圖像感測器捕獲所述人體的一部分的第一圖像；當所述圖像感測器相對於所述插入管位於第二位置時，使用具有第二輻射束的所述圖像感測器捕獲所述部分的第二圖像；其中所述第一位置和所述第二位置不同，或者所述第一輻射束和所述第二輻射束不同；拼接所述第一圖像和所述第二圖像。
- 如申請專利範圍第20項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述插入管被插入所述人體的直腸中。
- 如申請專利範圍第20項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述部分是所述人體的前列腺。
- 如申請專利範圍第20項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述圖像感測器包括圖元的陣列。
- 如申請專利範圍第23項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述圖像感測器包括安裝在基板上的多個晶片，其中所述圖元分佈在所述多個晶片之間。
- 如申請專利範圍第23項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述圖像感測器被配置為在一段時間內對入射在所述圖元上的輻射粒子的數目進行計數。
- 如申請專利範圍第25項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述輻射粒子是X射線光子。
- 如申請專利範圍第26項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述X射線光子的能量在20keV和30keV之間。
- 如申請專利範圍第20項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中所述圖像感測器是柔性的。
- 如申請專利範圍第20項所述的前列腺成像裝置的使用方法，其中當所述第一圖像和所述第二圖像被捕獲時，所述插入管相對於所述人體保持在相同位置。
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