用于數(shù)字放射影像檢測(cè)器的電荷注入補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本專(zhuān)利申請(qǐng)一般涉及數(shù)字X射線成像方法/系統(tǒng)，更確切地，涉及用于數(shù)字放射影像(DR)檢測(cè)器的操作和/或讀出的方法和/或系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療設(shè)施(例如，在放射科中)采用固定放射影像成像設(shè)備以在X射線檢測(cè)器上捕獲醫(yī)療X射線圖像。流動(dòng)手術(shù)車(chē)可以包括用于在X射線檢測(cè)器上捕獲(例如數(shù)字)x射線圖像的X射線源?？梢栽诜派溆跋駲z測(cè)器中使用如計(jì)算機(jī)放射影像(CR)和數(shù)字放射影像(DR)的多種技術(shù)來(lái)捕獲此類(lèi)醫(yī)療X射線圖像。
[0003]相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)字放射影像(DR)成像面板使用個(gè)體傳感器的陣列從閃爍介質(zhì)獲取圖像數(shù)據(jù)，這些個(gè)體傳感器的陣列按行列的矩陣布置，其中每個(gè)傳感器提供圖像數(shù)據(jù)的單個(gè)像素。每個(gè)像素一般包括光傳感器和開(kāi)關(guān)元件，光傳感器和開(kāi)關(guān)元件可以布置在同一個(gè)平面或在垂直方向上以集成的方式布置，正如本領(lǐng)域中普遍公知的。在這些成像設(shè)備中，常見(jiàn)地使用氫化非晶硅(a-Si:H)來(lái)形成每個(gè)像素所需的光二極管和薄膜晶體管開(kāi)關(guān)。在一個(gè)公知的成像布置中，前平面具有光敏元件的陣列，并且后平面具有薄膜晶體管(TFT)開(kāi)關(guān)的陣列。
[0004]但是，在醫(yī)療X射線圖像的一致性和/或質(zhì)量上存在改進(jìn)的需要，尤其是在通過(guò)設(shè)計(jì)成利用a-Si DR X射線檢測(cè)器來(lái)工作的X射線設(shè)備獲取時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本專(zhuān)利申請(qǐng)的一個(gè)方面是要進(jìn)一步發(fā)展醫(yī)療數(shù)字放射影像領(lǐng)域。
[0006]本專(zhuān)利申請(qǐng)的另一個(gè)方面是整體或部分地解決相關(guān)領(lǐng)域中的至少前述和其他缺點(diǎn)。
[0007]本專(zhuān)利申請(qǐng)的另一個(gè)方面是整體或部分地提供至少本文描述的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本專(zhuān)利申請(qǐng)的一個(gè)方面是要提供用于解決和/或減輕使用便攜式(例如，無(wú)線)數(shù)字放射影像(DR)檢測(cè)器和/或使用相同檢測(cè)器的放射影像成像設(shè)備所導(dǎo)致的缺點(diǎn)的方法和/或設(shè)備。
[0009]本專(zhuān)利申請(qǐng)的一個(gè)方面是提供能夠用于DR檢測(cè)器的電荷補(bǔ)償方法和/或設(shè)備的方法和/或設(shè)備。
[0010]這些目標(biāo)僅通過(guò)示范實(shí)例來(lái)提供，此類(lèi)目標(biāo)可以示范本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)想或顯見(jiàn)通過(guò)公開(kāi)的發(fā)明固有地實(shí)現(xiàn)的其他期望目的和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)定義。
[0011]附圖簡(jiǎn)述
[0012]從如附圖所示的本發(fā)明實(shí)施例的下文更具體描述，將顯見(jiàn)本發(fā)明的前述和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0013]附圖中的元件不一定彼此按比例繪制。
[0014]圖1是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的DR檢測(cè)器面板電路的示意圖。
[0015]圖2A和圖2B是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的DR檢測(cè)器中使用的示范像素的透視圖和示范像素的剖面圖的附圖。
[0016]圖3是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的用于示范像素的示范TFT電容耦合的附圖。
[0017]圖4是示出說(shuō)明根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的電荷注入的示范電路的附圖。
[0018]圖5是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)實(shí)施例的示范TFT電荷注入讀出關(guān)系的附圖。
[0019]圖6是圖示根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的示范ROIC工作區(qū)域和/或輸出極限的附圖。
[0020]圖7是圖示根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的在柵極線電荷注入之后的示范ROIC輸出的附圖。
[0021]圖8是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)實(shí)施例的來(lái)自DR檢測(cè)器的示范暗圖像的附圖。
[0022]圖9是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的連接到與ROIC相鄰的數(shù)據(jù)線的電荷注入補(bǔ)償電路實(shí)施例的附圖。
[0023]圖10是圖示根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的具有柵極線電荷注入補(bǔ)償?shù)氖痉禦OIC輸出的附圖。
[0024]圖11A-11B是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)的可變電荷注入補(bǔ)償電路實(shí)施例的附圖。
[0025]圖12是圖示根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)示范實(shí)施例的具有可變電荷注入補(bǔ)償?shù)氖痉禦OIC輸出的附圖。
[0026]圖13是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)示范實(shí)施例的示范CSA電路的附圖。
[0027]圖14是示出根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)示范實(shí)施例的示范CSA電路工作序列的附圖。
[0028]圖15是示出示范放射影像區(qū)域檢測(cè)器的透視圖的附圖，該示范放射影像區(qū)域檢測(cè)器配置成按位置包括檢測(cè)器單元的行和列以在放射影像過(guò)程期間接收透過(guò)患者的X射線。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下文是本發(fā)明示范實(shí)施例的描述，附圖中圖示了這些實(shí)施例的示例。無(wú)論何時(shí)只要可能，所有附圖中將使用相同的參考編號(hào)來(lái)指代相同或相似的零件。
[0030]出于簡(jiǎn)潔和說(shuō)明性目的，本文主要參考其示范實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的原理。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到相同的原理可等效地應(yīng)用于所有類(lèi)型的放射影像成像陣列、多種類(lèi)型的放射影像成像設(shè)備和/或使用這些放射影像成像設(shè)備的方法并且可以在其中實(shí)施這些相同的原理，以及任何此類(lèi)變化不背離本專(zhuān)利申請(qǐng)的真實(shí)精神和范圍。而且，在下文描述中，參考了附圖，這些附圖圖示特定的示范實(shí)施例。在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行電、機(jī)械、邏輯和結(jié)構(gòu)上的更改。此外，雖然本發(fā)明的特征是結(jié)合若干實(shí)施/實(shí)施例的僅其中之一來(lái)公開(kāi)的，但是如針對(duì)任何給定或可識(shí)別的功能可能是期望和/或有利的，可以將此特征與其他實(shí)施/實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其他特征進(jìn)行組合。因此，下文描述不應(yīng)視為在限制意義上的，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等效物來(lái)定義。
[0031]盡管闡述本發(fā)明的廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是適合的，但是特定示例中闡述的數(shù)值是盡可能精確地進(jìn)行報(bào)告的。然而，任何數(shù)值固有地包括因其相應(yīng)測(cè)試測(cè)量中常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)離差必然導(dǎo)致的某些誤差。而且，本文公開(kāi)的所有范圍應(yīng)理解為涵蓋其中包括的任何以及所有子范圍。在被使用的情況下，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等不一定表示任何順序或優(yōu)先級(jí)關(guān)系，而是可以用于更清晰地將元件或時(shí)間區(qū)間彼此區(qū)分。
[0032]本專(zhuān)利申請(qǐng)涉及DR檢測(cè)器的操作和讀出。本文的某些方法和/或設(shè)備實(shí)施例可以解決與柵極線感生的TFT電荷注入及其對(duì)信號(hào)讀出的影響關(guān)聯(lián)的問(wèn)題或缺點(diǎn)。本專(zhuān)利申請(qǐng)的一個(gè)獲益是以低劑量高速模式使用TFT的無(wú)源像素面板。
[0033]在便攜式(例如，無(wú)線)DR檢測(cè)器中，當(dāng)柵極線躍迀時(shí)，電荷經(jīng)由TFT電容被注入到數(shù)據(jù)線中，數(shù)據(jù)線連接到讀出ASIC(ROIC)輸入。此電荷注入類(lèi)似減少余下可用于獲取信號(hào)的ROIC動(dòng)態(tài)范圍的偏移。此外，由于制造工藝光罩分步重復(fù)工序，TFT寄生電容，TFT電荷注入的水平可能在面板上有所差異。
[0034]目前用于電荷注入補(bǔ)償?shù)姆椒ò▽⒎礃O性的電荷注入到ROIC輸入中。目前方法的問(wèn)題在于它比經(jīng)由TFT的電荷注入更快地實(shí)現(xiàn)R0IC。柵極線躍迀感生的電荷注入(例如，柵極線感生的TFT電荷注入)的電路時(shí)間常量(Tau)與電荷注入補(bǔ)償顯著地不同。因此，在TFT電荷注入被見(jiàn)到之前，電荷注入補(bǔ)償可能驅(qū)使ROIC進(jìn)入非線性域，從而創(chuàng)建高度非線性狀況。
[0035]本專(zhuān)利申請(qǐng)中描述的用于數(shù)字放射影像(DR)檢測(cè)器的操作或讀出的電荷補(bǔ)償?shù)哪承┦痉对O(shè)備和/或方法實(shí)施例能夠解決或保持信號(hào)獲取的完整性(例如，線性)。
[0036]圖1是示出DR檢測(cè)器面板電路的示意圖。如圖1所示，像素110可以包括光傳感器112和可以用作開(kāi)關(guān)的TFT 114。光傳感器112(例如，PIN 二極管等)捕獲到該信號(hào)，將TFT 114柵極驅(qū)動(dòng)高以將其導(dǎo)通，然后ROIC 120讀出信號(hào)(例如，電荷)。
[0037]根據(jù)至少體系結(jié)構(gòu)、布局和TFT大小，DR檢測(cè)器中的柵極線140與數(shù)據(jù)線130之間存在程度變化的電容耦合。此電容可以包括數(shù)據(jù)線至柵極線交叉電容(CxotJ以及穿過(guò)TFT的寄生電容(CTFT—。
[0038]圖2A和圖2B是示出DR檢測(cè)器中使用的示范像素的透視圖和示范像素的剖面圖的附圖。在圖2A-2B中，該耦合電容示出為示范垂直集成的像素單元。在圖2B中，圖示的垂直集成的像素單元的組件包括柵極線2、絕緣體3、6、8、14、非晶娃(a-Si)a-S1:H 4、n+a-S1:H5、TFT源極/漏極金屬觸點(diǎn)7