用于數(shù)字放射影像檢測器的電荷注入補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本專利申請一般涉及數(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射線檢測器上捕獲醫(yī)療X射線圖像。流動手術(shù)車可以包括用于在X射線檢測器上捕獲(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)來捕獲此類醫(yī)療X射線圖像。
[0003]相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)字放射影像(DR)成像面板使用個體傳感器的陣列從閃爍介質(zhì)獲取圖像數(shù)據(jù)，這些個體傳感器的陣列按行列的矩陣布置，其中每個傳感器提供圖像數(shù)據(jù)的單個像素。每個像素一般包括光傳感器和開關(guān)元件，光傳感器和開關(guān)元件可以布置在同一個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，常見地使用氫化非晶硅(a-Si:H)來形成每個像素所需的光二極管和薄膜晶體管開關(guān)。在一個公知的成像布置中，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，尤其是在通過設(shè)計(jì)成利用a-Si DR X射線檢測器來工作的X射線設(shè)備獲取時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本專利申請的一個方面是要進(jìn)一步發(fā)展醫(yī)療數(shù)字放射影像領(lǐng)域。
[0006]本專利申請的另一個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]本專利申請的另一個方面是整體或部分地提供至少本文描述的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本專利申請的一個方面是要提供用于解決和/或減輕使用便攜式(例如，無線)數(shù)字放射影像(DR)檢測器和/或使用相同檢測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]本專利申請的一個方面是提供能夠用于DR檢測器的電荷補(bǔ)償方法和/或設(shè)備的方法和/或設(shè)備。
[0010]這些目標(biāo)僅通過示范實(shí)例來提供，此類目標(biāo)可以示范本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)想或顯見通過公開的發(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)利要求書來定義。
[0011]附圖簡述
[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)本專利申請的DR檢測器面板電路的示意圖。
[0015]圖2A和圖2B是示出根據(jù)本專利申請的DR檢測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)本專利申請的用于示范像素的示范TFT電容耦合的附圖。
[0017]圖4是示出說明根據(jù)本專利申請的電荷注入的示范電路的附圖。
[0018]圖5是示出根據(jù)本專利申請實(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)本專利申請的示范ROIC工作區(qū)域和/或輸出極限的附圖。
[0020]圖7是圖示根據(jù)本專利申請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)本專利申請實(shí)施例的來自DR檢測器的示范暗圖像的附圖。
[0022]圖9是示出根據(jù)本專利申請的連接到與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)本專利申請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)本專利申請的可變電荷注入補(bǔ)償電路實(shí)施例的附圖。
[0025]圖12是圖示根據(jù)本專利申請示范實(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)本專利申請示范實(shí)施例的示范CSA電路的附圖。
[0027]圖14是示出根據(jù)本專利申請示范實(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)域檢測器的透視圖的附圖，該示范放射影像區(qū)域檢測器配置成按位置包括檢測器單元的行和列以在放射影像過程期間接收透過患者的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。無論何時(shí)只要可能，所有附圖中將使用相同的參考編號來指代相同或相似的零件。
[0030]出于簡潔和說明性目的，本文主要參考其示范實(shí)施例來描述本發(fā)明的原理。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到相同的原理可等效地應(yīng)用于所有類型的放射影像成像陣列、多種類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，以及任何此類變化不背離本專利申請的真實(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公開的，但是如針對任何給定或可識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)施例的一個或多個其他特征進(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)測試測量中常見的標(biāo)準(zhǔn)離差必然導(dǎo)致的某些誤差。而且，本文公開的所有范圍應(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“第一”、“第二”等不一定表示任何順序或優(yōu)先級關(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]本專利申請涉及DR檢測器的操作和讀出。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電荷注入及其對信號讀出的影響關(guān)聯(lián)的問題或缺點(diǎn)。本專利申請的一個獲益是以低劑量高速模式使用TFT的無源像素面板。
[0033]在便攜式(例如，無線)DR檢測器中，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。此電荷注入類似減少余下可用于獲取信號的ROIC動態(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]本專利申請中描述的用于數(shù)字放射影像(DR)檢測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獲取的完整性(例如，線性)。
[0036]圖1是示出DR檢測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和可以用作開關(guān)的TFT 114。光傳感器112(例如，PIN 二極管等)捕獲到該信號，將TFT 114柵極驅(qū)動高以將其導(dǎo)通，然后ROIC 120讀出信號(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TFT的寄生電容(CTFT—。
[0038]圖2A和圖2B是示出DR檢測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