可平铺多层探测器.pdf

本发明公开提供了一种探测器组件(70)。该探测器组件(70)包括：具有顶面和底面的第一探测器层(72)，其中该第一探测器层(72)包括多个第一耦合间隙(74)。此外，探测器组件(70)包括第一互连结构(80)，操作地耦合到该第一探测器层(72)且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层(72)传输到底板电子电路(92)。探测器组件(70)还包括第二探测器层(76)，具有顶面和底面且置为相邻于该第一探测器层(72)的底面，其中该第二探测器层(76)包括配置成有利于该第一互连结构(80)从该第一探测器层(72)通过其到该底板电子电路(92)的多个第二耦合间隙(78)。

权利要求书
1.  一种探测器组件(70)，包括：
具有顶面和底面的第一探测器层(72)，其中该第一探测器层(72)包括多个第一耦合间隙(74)；
第一互连结构(80)，操作地耦合到该第一探测器层(72)且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层(72)传输到底板电子电路(92)；
第二探测器层(76)，具有顶面和底面且置为相邻于该第一探测器层(72)的底面，其中该第二探测器层(76)包括多个第二耦合间隙(78)，该多个第二耦合间隙(78)配置成有利于该第一互连结构(80)从该第一探测器层(72)通过其到达该底板电子电路(92)；以及
第二互连结构(86)，操作地耦合到该第二探测器层(76)且配置成有利于将第二组图像数据从该第二探测器层(76)传输到该底板电子电路(92)。

2.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，其中该第一探测器层(72)内的多个第一耦合间隙(74)配置成允许该第一探测器层(72)的顶面和底面之间的耦合。

3.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，其中该第二探测器层(76)内的多个第二耦合间隙(78)显著大于该第一探测器层(72)内的多个第一耦合间隙(74)。

4.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，还包括配置成支持该第一探测器层(72)和第二探测器层(76)的支持结构(94)。

5.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，还包括置为相邻于该第一互连结构(80)的第一组电子电路(82)，其中该第一组电子电路(82)与该第一互连结构(80)在操作上相关联且配置成处理该第一组图像数据。

6.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，还包括置为相邻于该第二互连结构(86)的第二组电子电路(88)，其中该第二组电子电路(88)与该第二互连结构(86)操作上相关联且配置成处理该第二组图像数据。

7.  如权利要求1所述的探测器组件(70)，其中该探测器组件(70)构造在模块化的封装中，其中该模块化封装与多个模块化封装以形成平铺探测器组件。

8.  一种探测器组件(110)，包括：
第一探测器模块，包括：
具有顶面和底面的第一探测器层(112)，其中该第一探测器层(112)包括多个第一耦合间隙(114)；
第一互连结构(116)，操作地耦合到该第一探测器层(112)且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层(112)传输到底板电子电路(130)；以及
第一组电子电路(118)，置为相邻于该第一互连结构(116)，其中该第一组电子电路(118)与该第一互连结构(116)操作上相关联并配置成处理该第一组图像数据；
至少第二探测器模块，包括：
具有顶面和底面的第二探测器层(122)，其中该第二探测器层(122)包括多个第二耦合间隙(124)，该多个第二耦合间隙(124)配置成有利于该第一互连结构(116)从该第一探测器层(112)通过其到达该底板电子电路(130)；
第二互连结构(126)，操作地耦合到该第二探测器层(122)且配置成有利于将第二组图像数据从该第二探测器层(122)传输到该底板电子电路(130)；以及
第二组电子电路(128)，置为相邻于该第二互连结构(126)，其中该第二组电子电路(128)与该第二互连结构(126)操作上相关联并配置成处理该第二组图像数据。

9.  一种成像方法，包括：
从具有第一探测器层和至少第二探测器层的探测器组件内的第一探测器层获得第一组图像数据，其中该第一探测器层包括多个第一耦合间隙；
从第二探测器层获得第二组图像数据，其中该第二探测器层包括配置成有利于第一互连结构从该第一探测器层通过其到达底板电子电路的多个第二耦合间隙；以及
插值(176，226)该第二组图像数据。

10.  一种成像系统(10)，包括：
辐射源(12)，配置成朝向待扫描患者(18)发射辐射流(16)；
计算机，配置成产生具有增强的图像质量的图像并提供组织成分信息；
探测器组件(22)，配置成探测该辐射流(16)并响应于该辐射流(16)产生一个或多个信号，其中该探测器组件包括：
具有顶面和底面的第一探测器层(72)，其中该第一探测器层(72)包括多个第一耦合间隙(74)；
第一互连结构(80)，操作地耦合到该第一探测器层(72)且配置成有利于将第一组数据从该第一探测器层(72)传输到底板电子电路(92)；
具有顶面和底面且置为相邻于该第一探测器层(72)的底面的第二探测器层(76)，其中该第二探测器层(76)包括多个第二耦合间隙(78)，该多个第二耦合间隙(78)配置成有利于该第一互连结构(80)从该第一探测器层(72)通过其到达该底板电子电路(92)；以及
第二互连结构(86)，操作地耦合到该第二探测器层(76)且配置成有利于将第二组数据从该第二探测器层(76)传输到该底板电子电路(92)；
系统控制器(24)，配置成控制该辐射源(12)和探测器组件(22)的旋转，并控制通过数据采集系统(34)从该探测器组件(22)采集一组或多组投影数据；以及
计算机系统(36)，操作地耦合到该辐射源(12)和探测器组件(22)，其中该计算机系统(36)配置成接收该一组或多组投影数据。

说明书可平铺多层探测器
技术领域
本发明一般而言涉及用于诊断成像的射线照相探测器，更具体而言涉及用于诸如在计算机断层摄影(CT)应用中的高通量率(fluxrate)成像的大面积探测器。
背景技术
诸如X射线和计算机断层摄影(CT)的射线照相成像系统已经被用于实时观察目标的内部。通常，成像系统包括X射线源，该X射线源配置成朝诸如患者或一件行李的感兴趣目标发射X射线。诸如辐射探测器的探测装置置于目标的另一侧上且配置成探测透射穿过该目标的X射线。
常规CT和其他射线照相成像系统利用将射线照相能量转换成电流信号的探测器，该电流信号在时间段上被积分，随后被测量并最终被数字化。然而这些探测器的缺点为他们不能够计数常规CT系统通常碰到的X射线光子通量率。另外，常规探测器还缺乏跟踪入射X射线的能量的能力。例如，光子计数直接转换探测器已知遭受主要由于探测器堆积(pile up)引起的在高计数率时减小的探测量子效率(DQE)。此外，非常高的X射线光子通量率已知会导致堆积和偏振，最终引起探测器饱和。换言之，这些探测器通常在比较低的X射线通量水平阈值下饱和。高于这些阈值时，探测器响应无法预测或者具有退化的剂量利用。也就是说，一旦像素饱和(对应于所产生的信号中的亮斑)，额外的辐射不会在图像中产生有用的细节。
先前构想的允许在高X射线通量率下光子计数的解决方案包括采用尺寸比较小的像素来实现更高的空间分辨率并降低通量率灵敏度。遗憾的是，像素尺寸的这种减小导致增大的成本。
此外，例如医学和工业成像、NDE、安保、行李扫描、天体物理和医疗的应用要求使用包含大面积的更大覆盖度的探测器。在例如但不限于计算机断层摄影(CT)、超声和乳房造影术的医学诊断领域，期望采用更大的探测器以有利于在单次台架旋转时从解剖结构的大部分采集图像数据，由此增强图像质量。
先前构想的获得更大覆盖度的解决方案涉及增加探测器元件的行数。还利用探测器阵列来克服与采用单一大面积探测器相关联的问题。可以采用X-Y平面来组装探测器阵列，以有利于构造大面积探测器阵列。然而，这些阵列可能非常密集，且需要大量的控制和放大器电子电路来驱动该阵列的各个探测器。目前，用于驱动各个探测器的控制和放大器电子电路也置于该X-Y平面内，导致大的足印以及潜在地由于需要将电子电路置于探测器内或相邻于探测器所需的探测器区域内的间隙。此外，将各个探测器与关联电子电路耦合的输入/输出(I/O)的密度可能非常高。此外，I/O的密度可能太大，以至于传统的互连策略难以应对。目前，将探测器元件耦合到电子装置所需的互连长度非常长。期望最小化互连长度，从而克服与比较长的互连长度相关联的问题，例如电容的影响以及退化的信号质量。
因此需要设计一种在通常发现于常规射线照相系统中的X射线光子通量率下不饱和的探测器。具体而言，迫切需要一种有利地增强探测器内的通量率的设计，这种设计使得在医学和工业应用中具有能量辨别的光子计数，由于通量率或动态范围要求太高，这迄今为止仍是无法实现的。此外，特别地需要组装大面积探测器阵列以克服相关联的问题，例如与制造有关的复杂度和成本。此外，期望将关联的电子电路置为紧邻探测器阵列的各个探测器元件，从而最小化系统尺寸、复杂度、互连长度并增强探测器的性能。
发明内容
简言之，依据本技术的一些方面，提供了一种探测器组件。该探测器组件包括具有顶面和底面的第一探测器层，其中该第一探测器层包括多个第一耦合间隙。此外，该探测器组件包括第一互连结构，该第一互连结构操作地耦合到该第一探测器层且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层传输到底板(backplane)电子电路。该探测器组件还包括具有顶面和底面且置为相邻于该第一探测器层底面的第二探测器层，其中该第二探测器层包括配置成有利于该第一互连结构从该第一探测器层通过其到底板电子电路的多个第二耦合间隙。另外，该探测器组件包括第二互连结构，该第二互连结构操作地耦合到该第二探测器层且配置成有利于将第二组图像数据从该第二探测器层传输到底板电子电路。
依据本技术的另外方面，提供了一种探测器组件。该探测器组件包括第一探测器模块，其中该第一探测器模块包括具有顶面和底面的第一探测器层，其中该第一探测器层包括多个第一耦合间隙；第一互连结构，操作地耦合到该第一探测器层且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层传输到底板电子电路；以及第一组电子电路，置为相邻于该第一互连结构，其中该第一组电子电路与该第一互连结构操作地关联并配置成处理该第一组图像数据。此外，该探测器组件包括第二探测器模块，其中该第二探测器模块包括具有顶面和底面的第二探测器层，其中该第二探测器层包括配置成有利于该第一互连结构从该第一探测器层通过其到达底板电子电路的多个第二耦合间隙；第二互连结构，操作地耦合到该第二探测器层且配置成有利于将第二组图像数据从该第二探测器层传输到底板电子电路；以及第二组电子电路，置为相邻于该第二互连结构，其中该第二组电子电路与该第二互连结构操作地关联并配置成处理该第二组图像数据。
依据本技术的又一方面，提供了一种成像方法。该方法包括从具有第一探测器层和第二探测器层的探测器组件内的第一探测器层获得第一组图像数据，其中该第一探测器层包括多个第一耦合间隙。此外，该方法包括从第二探测器层获得第二组图像数据，其中该第二探测器层包括配置成有利于第一互连结构从该第一探测器层通过其到达底板电子电路的多个第二耦合间隙。该方法还包括插值该第二组图像数据。
依据本技术的再一方面，提供了一种成像系统。该成像系统包括辐射源，配置成朝向待扫描患者发射辐射流；以及计算机，配置成产生具有增强图像质量的图像并提供组织成分信息。另外，该成像系统还包括探测器组件，配置成探测该辐射流并响应于该辐射流产生一个或多个信号，其中该探测器组件包括具有顶面和底面的第一探测器层，其中该第一探测器层包括多个第一耦合间隙；第一互连结构，操作地耦合到该第一探测器层且配置成有利于将第一组图像数据从该第一探测器层传输到底板电子电路；具有顶面和底面且置为相邻于该第一探测器层的底面的第二探测器层，其中该第二探测器层包括配置成有利于该第一互连结构从该第一探测器层通过其到达底板电子电路的多个第二耦合间隙；以及第二互连结构，操作地耦合到该第二探测器层且配置成有利于将第二组图像数据从该第二探测器层传输到底板电子电路。附加地，该成像系统包括系统控制器，配置成控制该辐射源和探测器组件的旋转，并控制通过数据采集系统从该探测器组件采集一组或多组投影数据；以及计算机系统，操作地耦合到该辐射源和探测器组件，其中该计算机系统配置成接收该一组或多组投影数据。
附图说明
通过参考附图阅读下述详细描述时，可以更好地理解本发明的这些和其他特征、方面及优点，所有附图中相同的符号代表相同的部件，其中；
图1为用于产生处理的图像的CT成像系统形式的示例性成像系统的方框图；
图2为图1的CT系统的物理实施的方框图；
图3为依据本技术的一些方面，用于图1所示系统的示例性可平铺分层探测器的剖面侧视图；
图4为依据本技术的一些方面，用于图1所示系统的另一示例性可平铺分层探测器的剖面侧视图；
图5为依据本技术的一些方面，用于图3-4所示可平铺分层探测器的支持结构组件的分解图；
图6描述依据本技术的一些方面，采用图3-4所示可平铺分层探测器的示例性成像方法的流程图；
图7为依据本技术的一些方面，通过图3-4所示可平铺分层探测器内的第二探测器层获得的正弦图(sinogram)的示意性图示；
图8为示出依据本技术的一些方面，正弦图的示例性插值处理的示意性流程图；以及
图9为描述依据本技术的一些方面，采用图3-4所示可平铺分层探测器的另一示例性成像方法的流程图。
具体实施方式
图1为示出依据本技术的用于采集和处理图像数据的成像系统10的方框图。在所示实施例中，系统10为计算机断层摄影(CT)系统，依据本技术设计成采集X射线投影数据，将该投影数据重建成图像，以及处理该图像数据用于显示和分析。在图1所示实施例中，成像系统10包括X射线辐射源12。在一个示例性实施例中，X射线辐射源12为X射线管。X射线辐射源12可包括指向阳极的一个或多个热离子或固态电子发射器以产生X射线，或者实际上，能够产生具有可用于成像期望目标的谱和能量的X射线的任何其他装置。合适的电子发射器的示例包括钨丝、钨板、场发射器、热场发射器、储备式阴极、热离子阴极、光发射器、以及铁电阴极。
辐射源12可置于准直器14附近，该准直器14可配置成对由辐射源12发射的辐射流16进行整形。辐射流16进入包含待成像目标(例如人类患者18)的成像体积内。辐射流16通常是扇形或锥形，取决于下述的探测器阵列的配置，并取决于期望的数据采集方法。辐射的部分20穿过或绕过该目标并撞击通常用参考数字22表示的探测器阵列。该阵列的探测器元件产生代表入射X射线束的强度的电信号。这些信号被采集和处理以重建该目标内部的特征的图像。
辐射源12受系统控制器24控制，该系统控制器24既提供电力又提供用于CT检查序列的控制信号。此外，探测器22耦合到系统控制器24，该系统控制器24命令采集探测器22内产生的信号。系统控制器24还可以执行各种信号处理和滤波功能，例如用于动态范围的初始调整，交织数字图像数据等。一般而言，系统控制器24命令该成像系统的操作以执行检查协议和处理采集的数据。在此处上下文中，系统控制器24还包括信号处理电路，其通常基于通用或专用数字计算机；相关联的存储器电路，用于存储该计算机执行的程序和例程以及配置参数和图像数据；接口电路等。
在图1所示的实施例中，系统控制器24通过电机控制器32耦合到旋转子系统26和线性定位子系统28。在一个实施例中，旋转子系统26使得X射线源12、准直器14和探测器22可以绕患者18旋转一转或多转。在其他实施例中，旋转子系统26可以仅旋转源12或探测器22之一，而系统控制器24可以在探测器22旋转时差分地激活各种静止的电子发射器与/或在源12旋转时差分地激活布置成环状的探测器元件。在另一实施例中，源12和探测器22可保持静止。在源12与/或探测器22旋转的实施例中，旋转子系统26可包括台架。因此，系统控制器24可用于操作该台架。线性定位子系统28允许患者28或更具体而言病床线性地平移。因此，病床可以在台架内线性运动以产生患者18特定区域的图像。
附加地，如本领域技术人员可以理解，辐射源12可由置于系统控制器24内的X射线控制器30控制。具体而言，X射线控制器30配置成向X射线源12提供电力和定时信号。
此外，系统控制器24还示为包括数据采集系统34。在本示例性实施例中，探测器22耦合到系统控制器24，更具体而言耦合到数据采集系统34。数据采集系统34接收由探测器22的读出电子电路收集的数据。数据采集系统34通常从探测器22接收采样模拟信号，并将数据转换成数字信号以由计算机36进行后续处理。
计算机36通常耦合到或包含该系统控制器24。由数据采集系统34收集的数据可以发送到计算机36用于后续处理和重建，或者直接存储到存储器38。计算机36包括存储器38或与其通信，存储器38可以存储经计算机36处理的数据或者将被计算机36处理的数据。应该理解，该示例性系统10可以利用配置成存储大量数据的任何类型的存储器。此外，存储器38可以位于采集系统处或者可包括用来存储用于实现下述技术的数据、处理参数、与/或例程(routine)的诸如网络存取存储器介质的远程元件。
计算机36还可以用于控制可由系统控制器24使能的诸如扫描操作和数据采集的特征。此外，计算机36可以配置成通过通常配有键盘和其它输入装置(未示出)的操作人员工作站40接收来自操作人员的命令和扫描参数。操作人员可由此通过该输入装置控制系统10。因此，操作人员可以观察来自计算机36的重建图像以及与该系统相关的其它数据，启动成像等。
耦合到操作人员工作站40的显示器42可用于观察重建图像。此外，也可由打印机44打印扫描图像，该打印机可耦合到操作人员工作站40。显示器42和打印机44也可以直接或者通过操作人员工作站40连接到计算机36。操作人员工作站40也可以耦合到图像存档和通信系统(PACS)46。应该注意，PACS 46可以耦合到诸如放射信息系统(RIS)和医院信息系统(HIS)的远程系统48或者耦合到内部或外部网络，使得位于不同位置的其它人员可获得对该图像数据的访问。
还应注意，计算机36和操作人员工作站40可以耦合到包含标准或专用计算机及相关处理电路的其它输出装置。一个或者多个操作人员工作站40还可以链接在该系统中，用于输出系统参数、请求检查、查看图像等。通常，在该系统内提供的显示器、打印机、工作站及类似装置可以位于数据采集元件的附近，或者远离这些元件，例如在学校或医院的其它地方，或完全不同的位置，通过诸如因特网、虚拟专用网络等的一个或者多个可配置网络链接到图像采集系统。
如前所述，本实施例中使用的示例性成像系统可以是CT扫描系统50，该系统将在图2中更加详细地描述。CT扫描系统50可以为多切片CT(MDCT)系统，该系统提供宽的轴覆盖度、高的台架旋转速度、以及高的空间分辨率。或者，该CT扫描系统50可以为体积CT(VCT)系统，其使用锥形束几何及面探测器(area detector)从而允许以高或低的台架旋转速度对诸如目标的整个内部器官的体积进行成像。CT扫描系统50示为具有台架52，患者18可以移动穿过台架52的孔54。病床56可置于台架52的孔58内以有利于通过线性定位子系统28(见图1)对患者18进行移动(通常通过病床56的线性移动)。台架52示为含有诸如从焦点发射X射线辐射的X射线管的辐射源12。对于心脏成像，辐射流被朝向包含心脏的患者18的剖面引导。
在典型操作中，X射线源12投影来自焦点的X射线束64并将其向探测器阵列22投影。诸如铅或者钨快门的准直器14(见图1)通常限定从X射线源12出射的X射线束的尺寸和形状。探测器22通常由多个探测器元件形成，这些探测器元件探测穿过和绕过诸如心脏和胸的感兴趣目标的X射线。每个探测器元件产生代表该射束照射探测器期间在该元件位置的X射线束强度的电信号。台架52绕感兴趣目标沿方向58旋转，使得可由计算机36收集多个射线照相视图(见图1)。此外，依据本技术的示例性方面，探测器阵列22可包括多个探测器模块60。可以通过平铺(tile)多个探测器模块60来组装探测器22，探测器模块60之间具有间隙62以允许探测器模块60的宽度的一些制造容差。
因此，当X射线源12和探测器22旋转时，探测器22收集与衰减的X射线束66有关的数据。从探测器22收集的数据随后得到预处理和校准，以将该数据调整成代表被扫描目标的衰减系数的线积分。通常称为投影的已处理数据随后被滤波并反投影以产生被扫描区域的图像。在特定模式中，可以使用台架52旋转少于或者多于360度的投影数据来重建图像。
现在参考图3，示出了用于图1所示系统的示例性探测器组件的剖面侧视图70。在目前考虑的配置中，探测器组件70示为包括具有顶面和底面的第一探测器层72。第一探测器层72可布置成使得第一探测器层72的顶面设置为在第一探测器层72的底面之前接收辐射。另外注意，在特定实施例中，第一探测器层72可包括闪烁体或直接转换传感器材料。更具体而言，闪烁体可包括各种闪烁体，例如但不限于氧硫化钆(GOS)或碘化铯(CsI)或氧化钇(Y2O3)。此外，直接转换材料可包括半导体，例如但不限于硅、砷化镓、碘化汞(Hg2I)、碲化镉(CdTe)或者碲化镉锌(CZT)。
此外，第一探测器层72可配置成工作于具有能量分级(energybinning)的光子计数模式。此外，第一探测器层72可配置成工作于积分模式。或者，第一探测器层76可配置成在光子计数模式和积分模式之间切换。
此外，在一个实施例中，第一探测器层72的厚度可以选择成与透射通过第一探测器层72到达第二探测器层的期望通量的数量有关。因此，第一探测器层72的厚度可以为约0.1至1mm。例如，对于例如硅的低原子序数传感器材料，衰减小且第一探测器层72的厚度可以相应地为约0.1mm至约10mm。按照类似的方式，对于诸如GOS、CsI、Hg2I、Y2O3的高原子序数传感器材料，第一探测器层72的厚度可以为约0.1mm至约2mm。可以通过沉积工艺、丝网印刷、或者通过接合单片传感器材料来形成这些薄的第一探测器层。
依据本技术的一些方面，第一探测器层72也可以包括多个第一耦合间隙74。如先前参考图2所提及，探测器22(见图2)可包括位于多个探测器模块60(见图2)之间的间隙62(见图2)，其中间隙62配置成允许探测器模块60的宽度的一些制造容差。因此，在目前考虑的配置中，这些第一耦合间隙74可以配置成容纳探测器模块的宽度的制造容差。这些第一耦合间隙74的存在有利于促进将探测器模块相对容易地组装成探测器。更具体而言，在组装时，探测器模块可以容易地置于探测器内，而在探测器模块的边界不出现物理干扰。此外，这些第一耦合间隙74可配置成有利于该第一探测器层72的顶面和底面之间的耦合。例如，第一耦合间隙74可配置成辅助电子电路的走线(routing)，其中该电子电路配置成电学耦合该第一探测器层72的顶面和底面。此外，在特定实施例中，该多个第一耦合间隙74可具有为约5微米至约50微米的宽度。
此外，依据本技术的另外方面，探测器组件70可包括具有相应的顶面和底面的第二探测器层76。在一个实施例中，第二探测器层76置为相邻于第一探测器层72的底面。此外，第二探测器层76可布置成使得第二探测器层76的顶面设置为在第二探测器层76的底面之前接收辐射。此外，第二探测器层76可包括闪烁体或者直接转换传感器材料，如先前参考第一探测器层72所述。此外，第二探测器层76可配置成工作于光子计数模式或者积分模式，如参考第一探测器层72所述。
将会理解，入射通量的一部分可以透射穿过第一探测器层72到达第二探测器层76。第二探测器层76因此可以配置成具有一厚度，该厚度足以防止入射在第二探测器层76上的通量透射穿过第二探测器层76的厚度。因此，第二探测器层76可具有约3mm至约5mm的厚度。注意，第二探测器层76内的多个像素可以置为相对于第一探测器层72内的多个像素偏移。第一探测器层72和第二探测器层76每一个内的像素的这种偏移布置有利地形成更高的分辨率。更具体而言，对于空间分辨率，当第一探测器层72的像素相对于第二探测器层76的像素偏移1/2的像素节距(pixel pitch)尺寸叠置时，对入射辐射的采样是最优的。在特定实施例中，第二探测器层76内的多个像素可以置为相对于第一探测器层72内的多个像素偏移约一半的像素节距。第二探测器层76内像素阵列的布局可以是均匀阵列，其像素位置间隙与探测器模块之间的物理间隙相对应，且该均匀阵列放置成偏移了1/2的像素间距(pixel space)。
此外，依据本技术的另外方面，第二探测器层76可包括多个第二耦合间隙78。这些第二耦合间隙78可配置成有利于将第一探测器层72耦合到相关的电子电路，例如读出电子电路。在一个实施例中，第二耦合间隙78可配置成辅助电子电路的走线，其中该电子电路配置成将第一探测器层72耦合到相关的电子电路。注意，该多个第二耦合间隙78可配置成具有比该多个第一耦合间隙74的宽度显著更大的宽度，因为该多个第二耦合间隙78可配置成有利于互连结构从第一探测器层72通过，而该多个第一耦合间隙74可配置成容纳在制造和组装过程中的机械容差。在目前考虑的配置中，该多个第二耦合间隙78可具有约20微米至约300微米的宽度。与此对照，该多个第一耦合间隙74可具有约5微米至约50微米的宽度，如先前所述。
在图3所示的目前考虑的配置中，探测器组件70也可以包括一个或多个第一互连结构80。该一个或多个第一互连结构80每一个可配置成有利于将通过第一探测器层72采集的第一组图像数据传输到例如底板电子电路92。在一个实施例中，第一互连结构80可包括柔性互连结构，其中该柔性互连结构包括置于聚酰亚胺膜上的一条或多条铜迹线。第一互连结构80的一端操作地耦合到第一探测器层72。更具体而言，第一互连结构80的一端可配置成与第一探测器层72的底面在操作上相关联。第一互连结构80的另一端可以耦合到第一组电子电路82，其中该第一组电子电路82可包括读出电子电路。
此外，如前文所述，探测器组件70也可以包括与该多个第一互连结构80相对应的多个第一组电子电路82。在一个实施例中，该多个第一组电子电路82的每一个可以置为相邻于相应的第一互连结构80。此外，该多个第一组电子电路82的每一个可以操作地耦合到相应的第一互连结构80，且配置成处理第一组图像数据。例如，第一组电子电路82可包括专用集成电路(ASIC)、浮点门阵列(FPGA)、数字信号处理(DSP)芯片、无源信号调整电路或者电源调节电路。将会理解，第一组图像数据可包括通过第一探测器层72采集的模拟信号。ASIC 82可配置成将第一组图像数据的模拟信号转换成相应的数字信号。代表第一组图像数据的这些数字信号可以通过例如底板电子电路92传送到主计算机。
此外，在特定实施例中，数字读出数据可以通过连接器84连接到底板电子电路92。因此，连接器84可配置成操作地将第一互连结构80耦合到底板电子电路92。在一个实施例中，连接器84可包括例如通-断连接器。
继续参考图3，探测器组件70也可以包括一个或多个第二互连结构86。如先前参考第一互连结构80所述，该一个或多个第二互连结构86的每一个例如可配置成有利于将通过第二探测器层76采集的第二组图像数据传输到底板电子电路92。在特定实施例中，第二互连结构86可包括柔性互连结构，其中该柔性互连结构包括置于聚酰亚胺膜上的一条或多条铜迹线。第二互连结构86的一端可在操作上耦合到第二探测器层76。此外，如参考第一互连结构80所述，第二互连结构86的一端可配置成与第二探测器层76的底面在操作上关联。此外，第二互连结构86的另一端可以耦合到第二组电子电路88，其中该第二组电子电路88可包括读出电子电路。
此外，如前文所述，探测器组件70可包括多个第二组电子电路88。该第二组电子电路88可置为相邻于第二互连结构86。如图3所示，该多个第二组电子电路88的每一个可以置为相邻于相应的第二互连结构86。此外，该多个第二组电子电路88的每一个可以操作地耦合到相应的第二互连结构86，且配置成处理第二组图像数据。第二组电子电路88可包括ASIC，其中该ASIC可配置成将通过第二探测器层76采集的第二组图像数据内的模拟信号转换成相应的数字信号。此外，第二组电子电路也可以包括FPGA、DSP、信号调整无源元件或者电源调节电路。数字信号可以随后通过例如底板电子电路92传送到主计算机。参考数字90代表连接器84的配对连接器插塞。
依据本技术的各方面，探测器组件70也可以包括示例性支持结构94，其配置成为第一探测器层72和第二探测器层76提供支持。将参考图5更详细地描述支持结构94。
探测器组件70也可以包括抗散射准直器96。在特定实施例中，抗散射准直器96可置为相邻于第一探测器层72的顶面。将会理解，抗散射准直器96可配置成选择性地衰减与表面法线方向成角度的入射辐射。在特定实施例中，抗散射准直器96可包括置于像素边界的一个或多个薄衰减叶片板(lamina plate)或单元的布置。这种叶片板的布置可配置成选择性地透过沿法线入射到探测器平面的X射线，同时选择性地衰减沿非法线入射到探测器平面的X射线。
注意，第一组电子电路82和第二组电子电路88在暴露于X射线辐射时容易受到损伤。为了防止对第一组电子电路82和第二组电子电路88的任何损伤，探测器组件70可包括X射线屏蔽98。在目前考虑的配置中，X射线屏蔽98可置为相邻于支持结构94，使得X射线屏蔽98置于支持结构94和第一组电子电路82及第二组电子电路88之间。
通过如上所述地实现探测器组件70，可以构造具有多个层的探测器组件70，其中该探测器组件70配置成具有多个耦合间隙以允许电子封装材料通过。此外，通过在第二组图像数据内进行插值或者通过组合来自多个层的图像数据，可以补偿多个第二耦合间隙78内的丢失像素所致的信息损失，这将参考图6-9更详细描述。例如，如果第一探测器层72由于对高通量率的灵敏度而饱和，随后第二组图像数据可用于替换第一组图像数据。此外，如果第一探测器层72包括能量灵敏探测器，例如具有能量分级的光子计数探测器，则第一组图像数据可以有利地被第二组图像数据覆盖或其他方式与其组合，从而产生具有组合的材料和密度信息的图像。此外，通过利用第一和第二探测器层72、76的不同的能量选择性，可以组合来自第一探测器层72和第二探测器层76的数据以产生材料区分信息。这种能量选择性可能是由于第一探测器层72的衰减引起的第二探测器层76内谱的束硬化(beamhardening)所致。此外，该方法可包括通过利用第一和第二探测器层72、76的不同光谱灵敏度与/或光子计数能力，将材料区分算法施加到该组合的图像数据。
现在参考图4，示出了用于系统10(见图1)的另一示例性可平铺分层探测器组件110的剖面侧视图。在一个实施例中，探测器组件110可包括至少一个第一探测器模块。根据本技术的一些方面，第一探测器模块可包括具有顶面和底面的第一探测器层112。此外，第一探测器层112也可以包括多个第一耦合间隙114。如先前参考图3所述，该多个第一耦合间隙114可配置成在制造和组装过程中容纳机械容差。此外，该多个第一耦合间隙114可配置成有利于耦合该第一探测器层112的顶面和底面。
第一探测器模块112也可以包括第一互连结构116，其配置成有利于将通过第一探测器层112采集的第一组图像数据传输到底板电子电路130。如先前参考图3所述，第一互连结构116可包括柔性互连层，其中该柔性互连层具有置于聚酰亚胺膜上的多条铜迹线。此外，第一探测器模块可包括第一组电子电路118，该第一组电子电路118可配置成处理通过第一探测器层112采集的第一组图像数据。在特定实施例中，第一组电子电路118可包括配置成将模拟图像数据转换成相应数字图像数据的ASIC、FPGA、DSP、信号调整无源元件或者电源调节电路，其中该数字图像数据随后传输到的底板电子电路130。可以采用可耦合到第一互连结构116的连接器120，以有利于将第一互连结构116操作地耦合到底板电子电路130。
依据本技术的另外方面，探测器组件110还可以包括第二探测器模块。该第二探测器模块可包括第二探测器层122、第二互连结构126和第二组电子电路128。第二探测器层122可具有相应的顶面和底面且可以配置成采集第二组图像数据。此外，第二探测器层122还可以包括多个第二耦合间隙124，该多个第二耦合间隙124可配置成有利于第一互连结构116从第一探测器层112通过其到达底板电子电路130。如前所述，该多个第二耦合间隙124可配置成显著大于该多个第一耦合间隙114。
此外，第二互连结构126可配置成有利于将通过第二探测器层122采集的第二组图像数据传输到底板电子电路130。此外，第二组电子电路128可配置成处理通过第二探测器层122采集的第二组图像数据。在特定实施例中，第二组电子电路128可包括配置成将模拟图像数据转换成相应数字图像数据的ASIC、FPGA、DSP、信号调整无源元件或者电源调节电路，其中该数字图像数据随后传输到底板电子电路130。可以采用可耦合到第二互连结构126的连接器120，以有利于将第二互连结构126操作地耦合到底板电子电路130。参考数字132代表连接器120的配对连接器插塞。
依据本技术的一些方面，多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可置于支持结构134上。如前所述，支持结构134可包括多个槽，该多个槽可配置成有利于该多个第一探测器模块和该多个第二探测器模块的通过。因此，该多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可以对准且在对准工艺之后机械地固定到支持结构134。在一个实施例中，可以使用光学拾取-贴装(pick-and-place)设备进行这种对准，例如该设备将把不同像素的像素位置配准成均匀阵列并将该阵列与支持结构134上的基准标记配准。注意，本领域中已知的例如但不限于参照模块侧壁的夹具的其他设备可以用于进行该对准步骤。此外，在目前考虑的配置中，探测器组件110可包括抗散射准直器136，该抗散射准直器136置为相邻于第一探测器层112，其中抗散射准直器136可配置成包括衰减叶片，如前所述。此外，该抗散射准直器136还可以对准于和固定到支持结构134。
如前参考图3所述，可以放置例如X射线屏蔽98(图3)的X射线屏蔽，以防止该多个ASIC可能被X射线辐射损伤。在图4所示可平铺分层探测器组件110中，X射线屏蔽(未示出)可置为相邻于各个ASIC。换言之，在特定实施例中，X射线屏蔽可置于第一组电子电路118的顶部上。此外，X射线屏蔽还可以置于第二组电子电路128的顶部上。
将会理解，诸如医学和工业成像、生物医学非侵入诊断、材料的非破坏测试(NDT)和非破坏评价(NDE)、安检和行李扫描的各种应用，可能要求使用具有大面积的探测器组件。例如，在医学诊断领域，例如但不限于超声和乳房造影术，期望采用具有大面积的探测器组件。例如，为了获得增强的图像质量，期望采用能够在单次台架旋转中覆盖解剖结构的相对大部分的大面积探测器。具体而言，通过使用这种大面积探测器可以获得具有增强的图像质量的心脏图像，因为整个图像数据组可以在比较短的时间段内被采集，特别是当心脏处在缓慢运动阶段时。按照类似的方式，例如行李扫描的安保应用可能要求使用具有大面积的探测器组件。依据本技术的示例性方面，提供了一种具有大面积的探测器组件。注意，措辞“大面积”探测器组件是用于表示具有约10cm2至约50cm2的平方面积的探测器组件。
尽管图3-4所示可平铺分层探测器的实施例示为具有平面配置，但是可以理解，该可平铺分层探测器也可以配置成呈弧形或部分弧形。在特定实施例中，弧形探测器可配置成具有约75cm至约1.5米的宽度。
可以通过平铺多个第一探测器模块和多个第二探测器模块来形成大面积探测器组件。如此处所使用的，措辞“平铺”和“可平铺”是指将探测器模块置为彼此相邻，或者以其他方式布置成图案从而按照类似于地砖的方式形成阵列。在一个实施例中，第二探测器模块可置为相邻于第一探测器模块以形成探测器子组。随后，多个这种探测器子组可以平铺形成大面积探测器组件。或者，多个第一探测器模块可布置形成第一探测器子组。类似地，可以通过布置多个第二探测器模块来形成第二探测器子组。随后通过平铺多个第一探测器子组和多个第二探测器子组来形成大面积探测器组件。如上文所述，该多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可以对准且机械固定到支持结构134，而支持结构134上的多个槽可利用以有利于这些探测器模块的通过。
在图4所示的实施例中，探测器组件110示为包括一个底板130。换言之，多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可耦合到例如底板130的单个较大的底板，诸如在图4实施例中所描述。然而，在特定其他实施例中，探测器组件110可包括不止一个底板。更具体而言，探测器组件110可包括操作地耦合到该多个第一探测器模块的第一底板(未示出)。类似地，第二底板(未示出)可操作地耦合到探测器组件110内的该多个第二探测器模块。
通过如上所述实施探测器组件110，可以构造大面积探测器组件。此外，在探测器组件110内，各组电子电路可以集成到相应探测器模块内。更具体而言，第一组电子电路118可以与相应的第一探测器层112集成，而第二组电子电路128可以与相应的第二探测器层122集成。因此，诸如第一互连结构116和第二互连结构126的各个互连结构可以配置成仅有利于数字通信和电源功能。互连结构116和126可以由此配置成具有比较小的尺寸，因此实现支持结构134内比较小的槽。
现在参考图5，示出了用于图3-4的探测器组件的示例性支持组件的分解图144。在所示实施例中，支持组件144示为包括支持结构146。依据本技术的一些方面，支持结构146可以配置成通过约束一个或多个自由度而将多个第一探测器模块和多个第二探测器模块固定住。在一个实施例中，支持结构146可包括不锈钢；诸如FeNi36或FeNi42的低膨胀铁/镍合金；铝；例如ULTEM聚醚酰亚胺和LEXAN聚碳酸酯的工程塑料；碳化铝硅(AlSiC)；或者层叠或金属基质复合物(MMC)材料。
在目前考虑的配置中，支持结构146可包括多个槽。例如，支持结构146可包括多个第一槽148，例如配置成有利于诸如第一互连结构80(见图3)的第一互连结构通过。注意，该多个第一槽148可具有配置成容纳第一互连结构80的厚度的宽度。因此，该多个第一槽148可具有约0.5mm至约5mm的宽度。
此外，支持结构146还可包括多个第二槽150，配置成允许诸如第二互连结构86(见图3)的第二互连结构通过。如上所述，该多个第二槽150可具有取决于所述多个第二互连结构86的厚度的宽度。因此，该多个第二槽150可具有约0.5mm至约5mm的宽度。注意，在特定实施例中，该多个第二槽150的宽度可以与该多个第一槽148的宽度相同。或者，在一些其他实施例中，该多个第二槽150的宽度可以不同于该多个第一槽148的宽度。
依据本技术的另外方面，支持结构146上的多个第一槽148和第二槽150中的每一个也可以配置成允许第一互连结构和第二互连结构二者的通过。因此在特定实施例中，该多个槽可具有约0.5mm至约5mm的宽度。
如上所述，该多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可对准并机械固定到支持结构146。另外注意，该多个第一探测器模块和多个第二探测器模块可由支持结构146进行热控制。可以通过将加热元件和温度感测元件固定到支持结构146来实现热控制。将会理解，可以通过比较由温度感测元件读取的温度和预设参考点来控制向该加热元件的供电。在特定实施例中，可以采用可购得的比例-积分-微分(PID)控制器以促进对支持结构146的热控制。
如图5所示，支持组件144还可包括一个或多个探测器导轨。将会理解，该一个或多个探测器导轨可包括具有精确对准特征的钢结构，该精确对准特征配置成在成像系统的期望几何内对准探测器模块或子单元。在图5所示的实施例中，支持组件144示为包括第一探测器导轨152和第二探测器导轨154。支持结构146可借助一个或多个螺栓156固定到第一探测器导轨152和第二探测器导轨154，该一个或多个螺栓156可配置成穿过置于支持结构146上的多个螺纹孔158装配。然而，也可以采用其他形式将支持结构146固定到该一个或多个探测器导轨152、154。此外，例如抗散射准直器96(见图3)的抗散射准直器(未示出)可以对准于并固定于该一个或多个探测器导轨152、154。
如前所述，分层的可平铺的探测器组件包括至少第一探测器层和第二探测器层。因此，可以通过第一探测器层采集第一组图像数据，而第二探测器层可用于采集第二组图像数据。可随后采用这些图像数据组以有利于材料分解和采集的图像数据的重建。换言之，可以相应地处理这两组图像数据以产生重建图像和特定材料的图像。
图6为描述采用图3-4所示可平铺分层探测器的示例性成像方法的流程图170。依据本技术的一些方面，提供了一种使用该示例性可平铺分层探测器的成像方法。该方法开始于步骤172，其中使用通过例如探测器组件70(见图3)、110(见图4)的探测器组件内的第一探测器层采集的第一组图像数据，产生第一层正弦图。类似地，步骤174可使用通过该探测器组件内的第二探测器层采集的第二组图像数据来产生第二层正弦图。
如前文所述，第二探测器层描述成具有多个第二耦合间隙，配置成有利于多个第一互连结构通过。第二探测器层内存在多个第二耦合间隙会导致第二组图像数据内“丢失”数据。更具体而言，多个第二耦合间隙内的丢失像素会导致第二组图像数据内信息的损失。此外，如前文参考图4所述，X射线屏蔽可置于第一组电子电路118(见图4)和第二组电子电路128(见图4)的每一个的顶部上。X射线屏蔽的存在由此导致第二层正弦图内的图像数据的退化与/或遮蔽。在一个实施例中，穿过多个第二耦合间隙的第一互连结构采用比较“薄的”互连层，可以克服信息的损失。例如，第一互连结构可包括厚度小于约0.1mm的薄的、柔性的层叠电子电路。
然而，特定条件可能不允许使用这种薄的互连层。这种情况下，依据本技术的示例性方面，通过跨过该多个第二耦合间隙在第二组图像数据内进行插值，可以补偿该第二组图像数据内的这种信息损失。此外，置为较第一探测器层更远离辐射源的第二探测器层在该成像几何内可具有不同的放大率。因此，在步骤176，第二组图像数据可以被插值以补偿丢失的数据和放大率差异，由此形成与第一组数据配准的“完整的”第二组图像数据。将会理解，可以使用诸如但不限于线性插值方法、多项式插值、或者三次样条的插值方法，以有利于在第二探测器层内的多个第二耦合间隙上插值该第二组图像数据。另外注意，对于第一探测器层和第二探测器层内的像素放置成偏移1/2像素间距的情形，插值步骤可导致产生具有交错(interlaced)采样的数据组。
如前文所述，第二组图像数据可内插值以补偿丢失的数据和放大率不匹配，从而产生与该第一组图像数据配准的完整的第二组图像数据。例如，可以通过使用相邻图像数据来插值该第二组图像数据内丢失数据的区域。或者，在特定其他实施例中，在步骤172产生的第一正弦图可用于简化第二正弦图的插值以补偿丢失的数据。图7为通过图3-4所示探测器内第二探测器层获得的正弦图190的示意性图示。参考数字192代表数据通道号，而视图(view)号用参考数字194表示。此外，参考数字196表示第二层正弦图190内某些列中的丢失数据。第二层正弦图190内某些列中的丢失数据是由于该第二探测器层内多个第二耦合间隙引起的，如前文所述。此外，参考数字198代表第二层正弦图190内丢失数据的列的一部分。
如前所述，可以通过在第二层正弦图190内插值数据，补偿第二层正弦图190内的丢失数据196。图8为示出了正弦图插值的示例性过程的示意性流程图200。更具体而言，依据本技术的一些方面，提供了一种在例如探测器组件70(见图3)、110(见图4)的探测器组件内的第二探测器层内的多个第二耦合间隙上插值该第二层正弦图190(见图7)的方法。参考数字202表示通过图3-4所示可平铺分层探测器内的第一探测器层获得的第一层正弦图的一部分。此外，参考数字192代表数据通道号，而参考数字194表示视图号，如先前在图7中所述。此外，通常用参考数字208表示第一层正弦图202内的图像数据。
进一步参考图8，参考数字212表示通过图3-4所示可平铺分层探测器内的第二探测器层获得的诸如第二层正弦图190(见图7)的第二层正弦图的一部分。此外，参考数字214表示第二层正弦图212内的图像数据。如先前在图7中所述，参考数字196表示第二层正弦图190的部分212内的丢失数据列。此外，如上文所述，对于第二层正弦图212内某些数据通道位置，由于第二探测器层内存在多个第二耦合间隙，因此不存在相对应的物理像素。因此，第一层正弦图202和第二层正弦图212之间不存在一一对应关系，特别是在区域196内。参考数字210表示位于列196内的第一层正弦图202内的图像数据。依据本技术的一些方面，第一层正弦图202内的图像数据210可以用于促进第二层正弦图212内丢失数据的插值。该插值步骤176的结果为(见图6)，可以获得第二层正弦图212内的列196中的丢失数据216。在一个实施例中，可以在插值步骤176中采用线性插值方法，如前文所述。
此外，放大率不匹配可使得第二层正弦图214内的数据点214不对应于第一层正弦图202内数据点208的相同投影射线。因此，可以对所有第二层数据进行该插值，从而产生与第一层正弦图202内与相同投影射线和数据点208相对应的插值点阵列。
或者，来自诸如第一探测器层的其他层的图像数据例如可以与第二组图像数据组合，以补偿该第二组图像数据内的信息损失。换言之，在一个实施例中，通过第一探测器层采集的图像数据(即，第一层正弦图202)可以与第二层正弦图212组合，以弥补第二组图像数据中的信息损失。可以理解，如果第一探测器层由于对高X射线通量灵敏而饱和，第二组图像数据于是可以用于替代第一组图像数据，且由此实现该图像数据的重建。例如，如果第一探测器层包括能量灵敏探测器，则对应的第一组图像数据可以被第二组图像数据覆盖或者以其他方式与第二组图像数据组合，以促进形成具有组合的材料和密度信息的图像。
注意，在特定实施例中，步骤176是可选步骤。如上所述，使用穿过所述多个第二耦合间隙的比较薄的第一互连结构，有助于克服信息损失，由此减轻了对插值步骤的需求。
返回参考图6，在步骤178，在步骤172产生的第一层正弦图可经历处理步骤以产生处理过的第一层正弦图。在特定实施例中，处理步骤可包括滤波步骤、缩放步骤、或者二者。注意，例如束硬化校正或材料分解的其他处理可以应用于该第一层正弦图。随后，在步骤180，可以使用通过步骤178获得的处理过的第一层正弦图来重建第一组图像数据。在特定实施例中，可以采用例如但不限于滤波反投影或者迭代重建的重建算法，以促进第一组图像数据的重建。注意，对于第一探测器层产生多能量分级数据的情形，由所述处理和重建步骤可产生多个材料图像。
类似地，在步骤182，可以处理在步骤174或步骤176产生的第二层正弦图以产生处理过的第二层正弦图。随后在步骤184可以采用该处理过的第二层正弦图来重建第二组图像数据。此处同样地，可以采用例如但不限于滤波反投影或者迭代重建的重建算法，来重建第二组图像数据。步骤180和184的结果为，产生重建的第一组图像数据和重建的第二组图像数据。在步骤180和184之后，可以在步骤186组合重建的第一组图像数据和重建的第二组图像数据以产生单个组合的图像数据组。
在图6所示的示例性过程170中，在重建各第一组图像数据和第二组图像数据之后，第一层正弦图和第二层正弦图被组合，其随后被用于产生组合的图像数据组，如上所述。或者，可以在重建步骤之前组合该第一层正弦图和第二层正弦图，如参考图9所述。
通过采用图6所示的成像方法，可以实现第一组图像数据和第二组图像数据的最佳组合。例如，如果第一探测器层包括能量区分(ED)探测器，而第二探测器层包括能量积分(EI)探测器，则可以允许材料信息在密度信息上的彩色覆盖。
现在参考图9，示出了采用图3-4所示可平铺分层探测器的另一示例性成像方法的流程图220。该方法开始于步骤222，其中采用通过该可平铺分层探测器内的第一探测器层采集的第一组图像数据来产生第一层正弦图。类似地，在步骤224，采用通过该可平铺分层探测器内的第二探测器层采集的第二组图像数据来产生第二层正弦图。随后，在步骤226，第二层正弦图可以被插值以产生插值的第二层正弦图。如前参考图6所述，第二层正弦图例如可以在第二组图像数据内被插值，或者可以与来自第一探测器层的图像数据组合。
在步骤222产生的第一层正弦图和在步骤226产生的插值的第二层正弦图可以在步骤228组合以产生组合的图像数据组。此外，可以在步骤230处理该组合的图像数据组来产生经处理的组合的图像数据组。如前所述，处理步骤230可包括滤波步骤、缩放步骤、或者二者。该经处理的组合的图像数据组可以随后在步骤232用于产生图像。在一个实施例中，处理步骤230可包括材料分解步骤，该材料分解步骤可配置成产生数据，该数据在步骤232可被重建以指示材料基础或原子序数图像。
通过采用图9所示的成像方法，可以实现第一组图像数据和第二组图像数据的最佳组合，以克服与光子计数探测器相关联的饱和。例如，如果第一探测器层包括在高通量率下容易由于饱和而恶化的光子计数探测器，则第二组图像数据可以取代第一组图像数据。
探测器组件70(见图3)、110(见图4)描述成具有第一探测器层和至少第二探测器层。这些可平铺分层探测器组件可用于包括在例如成像系统10(见图1)的成像系统内的探测器阵列22(见图1)。这种成像系统通过杠杆作用这两层数据的能量选择性，可具有材料分解能力。依据本技术的一些方面，注意这些可平铺分层探测器组件可包括整个探测器阵列。或者，这些可平铺分层探测器组件可用于仅覆盖探测器阵列22的预定部分。因此，在特定实施例中，探测器阵列22的预定部分可包括示例性可平铺分层探测器组件70、110，而探测器阵列22的其他部分可包括单层探测器。
尽管仅参考有限数目的实施例详细地描述本发明，但是容易理解，本发明不限于所公开的这些实施例。相反，可以修改本发明以包含此处未描述但落在本发明精神和范围内的任意数目的改变、变更、替代或等同布置。此外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应该理解，本发明的一些方面可仅包括部分所述实施例。因此，本发明不视为受限于前述描述，而仅由所附权利要求的范围界定。
元件列表
10成像系统
12源
14准直器
16辐射流
18患者
20部分辐射
22探测器
24系统控制器
26旋转子系统
28线性定位子系统
30X射线控制器
32电机控制器
34数据采集系统
36计算机
38存储器
40操作人员工作站
42显示器
44打印机
46图像存档和通信系统
48远程系统
50成像系统
52台架
54患者腔
56患者支持结构
58台架旋转方向
60探测器模块
62探测器模块之间的间隙
64X射线束
66衰减的X射线束
70探测器组件
72第一探测器层
74第一耦合间隙
76第二探测器层
78第二耦合间隙
80第一互连结构
82第一组电子电路
84连接器
86第二互连结构
88第二组电子电路
90配对连接器插塞
92底板电子电路
94支持结构组件
96抗散射准直器
98X射线屏蔽
110探测器组件
112第一探测器层
114第一耦合间隙
116第一互连结构
118第一组电子电路
120连接器
122第二探测器层
124第二耦合间隙
126第二互连结构
128第二组电子电路
130底板电子电路
132配对连接器插塞
134支持结构组件
136抗散射准直器
144支持结构组件
146支持结构
148第一层槽
150第二层槽
152第一探测器导轨
154第二探测器导轨
156螺栓
158螺孔
170示出示例性成像方法的流程图
172-186流程图170中包含的步骤
190第二层正弦图
192数据通道号
194视图号
196第二层正弦图中丢失数据的列
198第二层正弦图的部分
200示出成像方法中的插值步骤的步骤
202第一层正弦图
208第一组图像数据
210列196内的第一层正弦图中的图像数据
212第二层正弦图
214第二组图像数据
216插值的图像数据
218
220示出备选示例性成像方法的流程图
222-232流程图220中包含的步骤