(57)【要約】放射線撮像技法は、複数の試料露光窓を有する露光シーケンスの使用を含む。複数の試料露光窓は、所望の露光時間を満たす合計露光時間周期を有する。複数の試料露光窓からもたらされる複数の露光フレームは、出力フレームを形成するように合計される。出力フレームは、出力として提供される。本明細書に説明される方法およびシステムは、アーチファクトを実質的に低減させるために使用されてもよい。開示される技法は、取得された画像が、適切な決定、評価、および診断を行うために医療関係者に有益であるように、アーチファクトの効果が低減される診断上関連する画像を生成する際に依然として有利である。
2022500652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線撮像システムであって、
試料保持器と、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器であって、前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線検出器の第１の部分からの第１の読取値および前記Ｘ線検出器の第２の部分からの第２の読取値を同時に出力するように構成される、Ｘ線検出器と、
コントローラであって、前記コントローラは、少なくとも１つのプロセッサと、メモリとを備え、前記メモリは、命令を記憶しており、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記放射線撮像システムに、
所望の露光時間を決定することと、
複数の試料露光窓を有する露光シーケンスを定義することであって、前記複数の試料露光窓の各試料露光窓は、露光時間周期を有し、前記複数の試料露光窓の露光時間周期の合計は、前記所望の露光時間を満たす、ことと、
前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器を制御し、少なくとも１つの露光基準フレームを取得することと、
前記露光シーケンスを使用して、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器を制御し、前記Ｘ線検出器から複数の露光フレームを取得することと、
前記少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、前記複数の露光フレームを修正することによって、複数の補正された露光フレームを形成することと、
前記複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成することと、
前記出力フレームを出力として提供することと
を含む動作のセットを実施させる、コントローラと
を備える、放射線撮像システム。
【請求項２】
前記動作のセットはさらに、前記Ｘ線検出器のピクセルの群をビニングすることを含む、請求項１に記載の放射線撮像システム。
【請求項３】
前記動作のセットはさらに、前記ビニングが実施される前記ピクセルの群のサイズを選択的に修正することを含む、請求項２に記載の放射線撮像システム。
【請求項４】
ディスプレイをさらに備え、前記動作のセットは、前記ディスプレイを使用して、前記出力フレームを出力として提供することを含む、請求項１−３のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項５】
前記Ｘ線源は、１．５ミリアンペア未満の電流を用いて動作するように構成される、請求項１−４のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項６】
前記Ｘ線源は、定常である、請求項１−５のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの露光基準フレームは、少なくとも２つの露光基準フレームを備え、
前記動作のセットはさらに、前記少なくとも２つの露光基準フレームから組み合わせられた露光基準フレームを形成することを含み、
前記少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、前記複数の露光フレームを修正することは、前記複数の露光フレームのそれぞれから前記組み合わせられた露光基準フレームを減算することを含む、
請求項１−６のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項８】
前記複数の補正された露光フレームを形成することは、前記複数の露光フレームのそれぞれから前記少なくとも１つの露光基準フレームを減算することを含む、請求項１−７のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項９】
前記複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成することは、前記複数の補正された露光フレームの個別のピクセルのピクセル値を合計し、前記出力フレーム内に個別の合計されたピクセルを形成することを含む、請求項１−８のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
【請求項１０】
放射線撮像を実施するための方法であって、前記方法は、
Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、所望の露光時間を決定することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、複数の試料露光窓を有する露光シーケンスを定義することであって、前記複数の試料露光窓の各試料露光窓は、露光時間周期を有し、前記複数の試料露光窓の露光時間周期の合計は、前記所望の露光時間を満たす、ことと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記Ｘ線撮像システムのＸ線源およびＸ線検出器を制御し、少なくとも１つの露光基準フレームを取得することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記Ｘ線源および前記Ｘ線検出器を制御し、前記露光シーケンスを使用して放射線撮像を実施し、前記Ｘ線検出器から複数の露光フレームを取得することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、前記複数の露光フレームを修正することによって、複数の補正された露光フレームを形成することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記出力フレームを出力として提供することと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記複数の補正された露光フレームを形成することは、前記複数の露光フレームのそれぞれから前記少なくとも１つの露光基準フレームを減算することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの露光基準フレームは、少なくとも２つの露光基準フレームを備え、
前記方法はさらに、前記少なくとも２つの露光基準フレームから組み合わせられた露光基準フレームを形成することを含み、
前記複数の補正された露光フレームを形成することは、前記複数の露光フレームのそれぞれから前記組み合わせられた露光基準フレームを減算することを含む、
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの露光基準フレームを取得することは、放射線撮像システムから前記少なくとも１つの露光基準フレームを取得することを含む、請求項１０−１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの露光基準フレームを取得することは、前記試料に対して前記放射線撮像を実施することの前に行われる、請求項１０−１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記所望の露光時間は、少なくとも１１．０秒であり、
前記放射線撮像を実施することは、１．５ミリアンペア未満の電流を用いて放射線撮像システムのＸ線源に通電することを含む、
請求項１０−１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記所望の露光時間は、７．０秒〜２０．０秒であり、
前記複数の試料露光窓の各試料露光窓の前記露光時間周期は、０．７秒〜２．０秒である、
請求項１０−１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記放射線撮像を実施することは、胸部組織試料に対して放射線撮像を実施することを含む、請求項１０−１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記放射線撮像を実施することは、
放射線撮像システムのＸ線検出器の第１の部分からの第１のセンサ部分出力データおよび前記Ｘ線検出器の第２の部分からの第２のセンサ部分出力データを同時に読み取ること
を含み、
前記複数の露光フレームのうちの少なくとも１つは、前記第１のセンサ部分出力データと、前記第２のセンサ部分出力データとを含む、
請求項１０−１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、放射線撮像を実施し、放射線撮像システムから１０秒を上回る露光時間を有する長時間露光フレームを取得することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、長時間露光基準フレームを取得することと、
前記Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、前記長時間露光フレームおよび前記長時間露光基準フレームを使用して、長時間露光補正フレームを形成することと
をさらに含み、
前記長時間露光補正フレームは、仮想線アーチファクトを備える、請求項１０−１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読媒体は、命令を備え、前記命令は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、請求項１０−１９のいずれか１項に記載の方法の実施を引き起こす、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、ＰＣＴ国際特許出願として２０１９年９月１７日に出願されており、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＩＴＩＧＡＴＩＮＧ  ＩＭＡＧＩＮＧ  ＡＲＴＩＦＡＣＴＳ」と題され、２０１８年９月１８日に出願され、あらゆる目的のために、ここで参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、米国仮出願第６２／７３２，７４６号の優先権を主張する。
【０００２】
（背景）
試料放射線撮影システムは、手術室および診療所等の医療環境内で診断のために組織試料を撮像するために使用される。試料放射線撮影システムは、サイズが様々である。いくつかは、主として、小さい試料を撮像するために設計される。そのようなシステムは、典型的には、小さい検出器着目領域（ＲＯＩ）を有し、低から中程度の露光技法を使用する。ある試料放射線撮影システムは、乳房切除を介した全乳房試料を含む、広い範囲の試料サンプルサイズを可能にするように設計される。広い範囲の試料を可能にするために、そのようなシステムは、典型的には、強化された大きい検出器ＲＯＩを含み、より高い露光技法を使用する。しかしながら、より高い露光技法の使用は、結果として生じる画像において望ましくないアーチファクトを出現させ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの実施例では、放射線撮像システムが、存在する。放射線撮像システムは、試料保持器と、Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、コントローラとを含む。いくつかの実施例では、Ｘ線検出器は、Ｘ線検出器の第１の部分からの第１の読取値およびＸ線検出器の第２の部分からの第２の読取値を同時に出力するように構成される。いくつかの実施例では、コントローラは、少なくとも１つのプロセッサと、メモリとを含む。いくつかの実施例では、メモリは、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、放射線撮像システムに、動作のセットを実施させる命令を記憶する。動作のセットは、所望の露光時間を決定するステップと、複数の試料露光窓を有する露光シーケンスを定義するステップであって、複数の試料露光窓の各試料露光窓は、ある露光時間周期を有し、複数の試料露光窓の露光時間周期の合計は、所望の露光時間を満たす、ステップと、Ｘ線源およびＸ線検出器を制御し、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップと、露光シーケンスを使用して、Ｘ線源およびＸ線検出器を制御し、Ｘ線検出器から複数の露光フレームを取得するステップと、少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、複数の露光フレームを修正することによって、複数の補正された露光フレームを形成するステップと、複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成するステップと、出力フレームを出力として提供するステップとを含む。
【０００４】
前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、動作のセットはさらに、Ｘ線検出器のピクセルの群をビニングするステップを含む。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、動作のセットはさらに、ビニングが実施されるピクセルの群のサイズを選択的に修正するステップを含む。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、ディスプレイが、存在し、動作のセットは、ディスプレイを使用して、出力フレームを出力として提供するステップを含む。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、Ｘ線源は、１．５ミリアンペア未満の電流を用いて動作するように構成される。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、Ｘ線源は、定常である。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、少なくとも１つの露光基準フレームは、少なくとも２つの露光基準フレームを備え、動作のセットはさらに、少なくとも２つの露光基準フレームから組み合わせられた露光基準フレームを形成するステップを含み、少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、複数の露光フレームを修正するステップは、複数の露光フレームのそれぞれから組み合わせられた露光基準フレームを減算するステップを含む。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、複数の補正された露光フレームを形成するステップは、複数の露光フレームのそれぞれから少なくとも１つの露光基準フレームを減算するステップを含む。前述の放射線撮像システムのうちの１つ以上のものでは、複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成するステップは、複数の補正された露光フレームの個別のピクセルのピクセル値を合計し、出力フレーム内に個別の合計されたピクセルを形成するステップを含む。
【０００５】
いくつかの実施例では、放射線撮像を実施するための方法が、存在する。本方法は、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、所望の露光時間を決定するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、複数の試料露光窓を有する露光シーケンスを定義するステップであって、複数の試料露光窓の各試料露光窓は、ある露光時間周期を有し、複数の試料露光窓の露光時間周期の合計は、所望の露光時間を満たす、ステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、Ｘ線撮像システムのＸ線源およびＸ線検出器を制御し、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、Ｘ線源およびＸ線検出器を制御し、露光シーケンスを使用して放射線撮像を実施し、Ｘ線検出器から複数の露光フレームを取得するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、複数の露光フレームを修正することによって、複数の補正された露光フレームを形成するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、複数の補正された露光フレームを合計し、出力フレームを形成するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、出力フレームを出力として提供するステップとを含む。
【０００６】
いくつかの例示的方法では、複数の補正された露光フレームを形成するステップは、複数の露光フレームのそれぞれから少なくとも１つの露光基準フレームを減算するステップを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、少なくとも１つの露光基準フレームは、少なくとも２つの露光基準フレームを備え、本方法はさらに、少なくとも２つの露光基準フレームから組み合わせられた露光基準フレームを形成するステップを含み、複数の補正された露光フレームを形成するステップは、複数の露光フレームのそれぞれから組み合わせられた露光基準フレームを減算するステップを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップは、放射線撮像システムから少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップは、試料に対して放射線撮像を実施するステップの前に行われる。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、所望の露光時間は、少なくとも１１．０秒であり、放射線撮像を実施するステップは、１．５ミリアンペア未満の電流を用いて放射線撮像システムのＸ線源に通電するステップを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、所望の露光時間は、７．０秒〜２０．０秒であり、複数の試料露光窓の各試料露光窓の露光時間周期は、０．７秒〜２．０秒である。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、放射線撮像を実施するステップは、胸部組織試料に対して放射線撮像を実施するステップを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、放射線撮像を実施するステップは、放射線撮像システムのＸ線検出器の第１の部分からの第１のセンサ部分出力データおよびＸ線検出器の第２の部分からの第２のセンサ部分出力データを同時に読み取るステップを含み、複数の露光フレームのうちの少なくとも１つは、第１のセンサ部分出力データと、第２のセンサ部分出力データとを含む。前述の方法のうちの１つ以上のものでは、本方法はさらに、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、放射線撮像を実施し、放射線撮像システムから１０秒を上回る露光時間を有する長時間露光フレームを取得するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、長時間露光基準フレームを取得するステップと、Ｘ線撮像システムのコントローラを使用して、長時間露光フレームおよび長時間露光基準フレームを使用して、長時間露光補正フレームを形成するステップとを含み、長時間露光補正フレームは、仮想線アーチファクトを備える。
【０００７】
いくつかの実施例では、１つ以上のプロセッサによって実行されると、前述の方法のうちの１つ以上のものの実施を引き起こす命令を備える、コンピュータ可読媒体が、存在する。
【０００８】
いくつかの実施例では、放射線撮像システムから複数の露光フレームを取得するステップと、少なくとも１つの露光基準フレームを使用して、複数の露光フレームを修正することによって、複数の補正された露光フレームを形成するステップと、出力フレームを形成するステップであって、出力フレームを形成するステップは、複数の補正された露光フレームを合計するステップを含む、ステップと、出力フレームを出力として提供するステップとを含む、方法が、存在する。
【０００９】
いくつかの実施例では、放射線撮像システムから複数の露光フレームを取得するステップは、放射線撮像システムに、複数の試料露光窓を定義する露光シーケンスに従って、複数の露光フレームを捕捉させるステップを含む。いくつかの実施例では、複数の試料露光窓の各試料露光窓は、ある露光時間周期を有する。いくつかの実施例では、複数の試料露光窓の露光時間周期の合計露光時間周期は、所望の露光時間を満たす。いくつかの実施例では、所望の露光時間は、少なくとも１１．０秒である。いくつかの実施例では、放射線撮像システムから複数の露光フレームを取得するステップは、１．５ミリアンペア未満の電流を引き込むように構成されるＸ線源を有する放射線撮像システムから複数の露光フレームを取得するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、例示的放射線撮像システムを図示する。
【００１１】
【図２】図２は、放射線撮像システムにおける使用のための選択的ビニングプロセスを図示する。
【００１２】
【図３】図３は、Ｘ線検出器の例示的ブロック図を図示する。
【００１３】
【図４】図４は、仮想線アーチファクトを含む、例示的出力フレームを図示する。
【００１４】
【図５】図５は、例示的長時間露光シーケンスを図示する。
【００１５】
【図６】図６は、長時間露光フレームおよび長時間露光基準フレームからの長時間露光補正フレームの作成を図示する。
【００１６】
【図７】図７は、例示的露光シーケンスを図示する。
【００１７】
【図８】図８は、複数の露光フレームおよび１つ以上の露光基準フレームからの１つ以上の補正された露光フレームの作成を図示する。
【００１８】
【図９】図９は、放射線撮像のための例示的方法を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
試料の長時間Ｘ線露光は、それらが、より短い露光と比較して、比較的に高い信号対雑音比を可能にするため、有利である。Ｘ線露光時間は、Ｘ線源の電流の関数である。例えば、２００ミリアンペア（ｍＡ）において起動するＸ線源を有する第１の放射線撮像システムは、０．１秒で２０ミリアンペア秒（ｍＡｓ）を送達することが可能である。一方、わずか１ｍＡにおいて起動するＸ線源を有する第２の放射線撮像システムは、同一の２０ｍＡｓを送達するために２０秒かかるであろう。
【００２０】
放射線撮像システムでは、Ｘ線検出器露光窓が、約１０秒を超えて延長するとき、放射線撮影検出器構造の暗漏洩電流は、完全には補償されない。そのような漏洩は、検出器からの出力において望ましくない視覚的アーチファクトをもたらし得る。そのようなアーチファクトは、仮想線アーチファクト等の不均一な面積を含む。仮想線アーチファクトは、Ｘ線検出器の上部および底部部分が出会う場所に出現し得る。そのような線は、例えば、上部および底部部分の同時読出の間のＸ線検出器の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）上部および底部部分に対するソースライン上への非対称電荷漏洩に起因して出現し得る。依然として長時間露光時間を可能にしながら、そのような視覚的アーチファクトの形成を軽減するために、本明細書における実施例は、長時間露光窓を複数のより短い露光窓に分割することができる。それらのより短い露光窓からもたらされるフレームは、低減された視覚的アーチファクトを伴う出力フレームを生成するために組み合わせられる。そのような技法は、低電流Ｘ線源を有する放射線撮像システムの出力における視覚的アーチファクトの発生を低減させるために使用されることができる。
【００２１】
本明細書に説明される方法およびシステムは、アーチファクトを実質的に低減させるために使用されてもよい。開示される技法は、取得された画像が、適切な決定、評価、および診断を行うために医療関係者に有益であるように、アーチファクトの効果が低減される診断上関連する画像を生成する際に依然として有利である。本明細書は、視覚的アーチファクトを軽減するために露光フレームを補正することを説明するが、そのような視覚的アーチファクトは、完全に排除される必要はない。
【００２２】
図１は、例示的放射線撮像システム１００を図示する。放射線撮像システム１００は、生検から、または外科手術試料として取得される胸部組織試料等の試料を受容および撮像するために構成される、キャビネット１１０を含む。臨床医は、撮像のためにキャビネット１１０の試料保持器１１２内に試料を手動で設置することができる。試料保持器１１２は、撮像のための試料を受容および保持するキャビネット１１０の一部であり、キャビネット１１０内で種々の高さにおいて試料を保持するための調節可能な棚または引き出しを含むことができる。試料保持器１１２は、キャビネット１１０のＸ線源１１４とＸ線検出器３００との間に試料を配置する。Ｘ線源１１４は、通電されると、Ｘ線ビームを放出し、多くの実施例では、Ｘ線管であってもよい。ある実施例では、Ｘ線源１１４は、定常である。例えば、Ｘ線源１１４は、（例えば、トモグラフィシステムにおいて見出され得る移動可能Ｘ線源とは対照的に）撮像の間に定常であるように放射線撮像システム１００内に構成される。
【００２３】
Ｘ線検出器３００は、Ｘ線エネルギーを受信し、それに基づいて出力フレームを発生させる。Ｘ線検出器３００は、種々の異なる形態のうちのいずれかをとることができるが、概して、２つの異なるタイプの検出器、すなわち、（１）Ｘ線を電荷に変換するために直接的方法が使用される検出器および（２）間接的方法が使用される検出器のうちの１つである。直接変換および間接変換検出器は両方とも、Ｘ線露光の間に受け取られた電子電荷を蓄積および貯蔵する。直接変換検出器では、Ｘ線光電導体（例えば、アモルファスセレン）が、Ｘ線光子を電荷に直接変換する。間接変換検出器では、シンチレータが、Ｘ線エネルギーを可視光に変換し、これは、次いで、アモルファスシリコンフォトダイオードアレイまたはＣＣＤ（電荷結合デバイス）等の光検出器を使用して電子電荷に変換される。多くの実施例では、Ｘ線検出器３００は、Ｍ行×Ｎ列の検出器ピクセルのアレイに分割される。例えば、マンモグラフィ検出器は、４，０９６行および１行あたり３，５８４チャネルを含み得る。例示的Ｘ線検出器３００が、図３に関連してより詳細に示される。
【００２４】
コントローラ１２０は、放射線撮像システム１００の種々の側面を制御する、放射線撮像システム１００のコンピューティングデバイス構成要素である。実施例では、コントローラ１２０は、選択的に、（例えば、そのＸ線状態マシンと協働して）Ｘ線源１１４に通電する、Ｘ線検出器３００を制御する、Ｘ線検出器３００からフレームを取得する、Ｘ線検出器３００からのフレームを処理する、またはフレームを出力として提供する。いくつかの実施例では、コントローラ１２０は、本明細書に説明されるような１つ以上の露光窓および１つ以上の基準窓を定義する。実施例では、コントローラ１２０は、Ｘ線源１１４を制御するＸ線状態マシンを用いてプログラムされる。図示されるように、コントローラ１２０は、プロセッサ１２２と、メモリ１２４と、ディスプレイ１２６と、入力デバイス１２８とを含む。プロセッサ１２２は、１つ以上のＣＰＵ（中央処理ユニット）等のコンピューティングプロセッサである。メモリ１２４は、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、ディスクベースまたはソリッドステートメモリ）である。メモリ１２４は、一過性または非一過性コンピュータ可読記憶媒体であり得る。メモリ１２４は、ソフトウェア命令およびデータを記憶することができる。命令は、プロセッサ１２２によって実行されると、プロセッサ１２２に、放射線撮像システム１００の動作を制御させ、本明細書に説明される１つ以上の動作（例えば、図９に関連して本明細書に説明される１つ以上の動作）を実施させることができる。ディスプレイ１２６は、それを用いて放射線撮像システム１００が視覚的出力をユーザに提供し得る、１つ以上の構成要素である。図示される実施例では、ディスプレイ１２６は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）スクリーンの形態をとるが、他のディスプレイ技術も、使用されることができる。入力デバイス１２８は、それを経由して放射線撮像システム１００がユーザから入力を受信し得る、１つ以上の構成要素である。入力デバイス１２８は、放射線撮像システム１００に直接または間接的に結合される他のデバイスの中でもとりわけ、マウス、キーボード、またはタッチスクリーンのうちの１つ以上のものを含む。
【００２５】
コントローラ１２０および／または放射線撮像システム１００の１つ以上の他の構成要素は、通信リンク１３４を介してネットワーク１３２に接続される。ネットワーク１３２は、それを経由して複数のコンピューティングデバイスがデータを転送する、または別様に通信し得る、通信ネットワークである。ネットワーク１３２は、種々の異なる形態のうちのいずれかをとることができる。いくつかの実施例では、ネットワーク１３２は、放射線撮像システム１００の異なる構成要素間のノード間通信のための共通エリアネットワークまたはローカルエリアネットワーク（例えば、放射線撮像システムを有する病院または診療所のローカルエリアネットワーク）を含むことができる。通信リンク１３４は、データの転送のために好適なネットワーク１３２への接続である。通信リンク１３４は、有線（例えば、イーサネット（登録商標）接続）または無線（例えば、ＷＩ−ＦＩまたはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）接続）であり得る。ある実施例では、コントローラ１２０は、図２に関連してより詳細に説明される、自動露光制御（ＡＥＣ）を実施するように構成される。
【００２６】
図２は、メガピクセル２３０を生成するとき、ビニングプロセス２１０において使用される異なるビニングモードを補正する補正方法２２０を含む、選択的ビニングプロセス２００を図示する。一般に、ビニングプロセス２１０は、撮像データ（例えば、典型的には、ピクセル）の群を撮像データの同一の「ビン」の一部であるとして扱うことによって、Ｘ線検出器３００の空間分解能を低減させる。例えば、４ピクセルビニングプロセス２１０では、Ｘ線検出器３００における４ピクセル位置の各セットの出力は、単一ピクセルであるとして扱われる。例えば、４つのピクセル（例えば、２×２群の隣接するピクセル）の値は、ともに平均化される、または別様にさらなるフレーム処理または出力のために組み合わせられる。非限定的実施例として、７０×７０マイクロメートルピクセルピッチのネイティブ空間分解能を有するＸ線検出器３００に正方形４ピクセルビニングプロセス２１０を適用することは、１４０×１４０マイクロメートルの検出器における空間分解能に対応するフレームを形成するであろう。７０×７０マイクロメートルピクセルピッチのネイティブ空間分解能を有するＸ線検出器３００に正方形６４ピクセルビニングプロセス２１０（例えば、８×８群の隣接するピクセルをビニングすること）を適用することは、５６０×５６０マイクロメートルの検出器における空間分解能に対応するフレームを形成するであろう。非正方形ビニングプロセス２１０もまた、使用されることができる。例えば、３×２ビニングプロセス２１０が、３ピクセル毎の出力が、走査方向にビニングされ、２ピクセル毎の出力が、直交方向に組み合わせられるように使用されることができ、結果は、１４０×２１０マイクロメートルの有効空間分解能である。他のビニング組み合わせも、使用されることができる。ビニングプロセス２１０は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、およびそれらの組み合わせにおいて実施されることができる。実施例では、ビニングプロセス２１０は、Ｘ線検出器３００からの読取値を迅速化するために使用されることができる。例えば、８×８ビニングプロセス２１０を実施するステップは、ソース方向または電荷方向の値を合計することによって等、値を読み取るために一度に８つのセンサゲートをオンにすることによって、Ｘ線検出器３００から読み取るステップを含むことができる。多くの実施例では、ビニングプロセスは、ゲートおよびソース方向の両方において合計される。いくつかの実施例では、合計または平均化は、ソース方向または電荷方向において実施される。
【００２７】
補正方法２２０は、ビニングプロセス２１０に基づいて、センサからのＸ線検出器３００からの出力（例えば、電荷結果）を修正する。補正方法２２０は、ビニングプロセス２１０が可変であることを可能にし、また、旧来のプロセス（例えば、特定のビニングプロセスを用いて動作するように設計される旧来のハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア）との互換性を可能にする。互換性は、ＡＥＣプロセスの一部等の種々の方法において使用されるメガピクセル２３０の一部としてのビニングされた電荷結果の使用に先立って、ビニングプロセス２１０からのビニングされた電荷結果を修正することによって作成される。ある実施例では、補正方法２２０は、８×８のビニングを有する旧来のシステムおよびプロセスに関する旧来の互換性を保全するために、８×８ビニングのデフォルトを有するものとしてビニングプロセス２１０を扱う。このように、補正方法２２０は、ビニングプロセス２１０が、８×８ビニングを実施するとき、出力を変化しないままにする（例えば、１で除算する）。
【００２８】
図示される補正方法２２０は、ビニングプロセス２１０において使用されるビニングモードを決定する、動作２２２を含む。ビニングモードは、ユーザ入力に基づいて、ビニングプロセス２１０から取得された１つ以上の値（例えば、その分解能）に基づいて、ビニングプロセスから取得されたメタデータ（例えば、実施されるビニングを記述するメタデータ）に基づいて、またはフラグ（例えば、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアフラグ）を介して等、種々の方法のうちのいずれかにおいて検出されてもよい。図示される実施例では、３つの可能性として考えられるビニングモード、すなわち、８×８、２×２、および１×１が、存在するが、より多いまたはより少ないモードが、使用されてもよい。８×８ビニングが、使用される場合、補正方法２２０のフローは、画像出力が修正されない（例えば、１で除算される）動作２２４に進む。２×２ビニングが、使用される場合、補正方法２２０のフローは、センサからのビニングされた電荷結果が４で除算される動作２２６に進む。１×１ビニングが、使用される場合、補正方法２２０のフローは、センサからのビニングされた電荷結果が８で除算される動作２２８に進む。動作２２４、動作２２６、または動作２２８における処理に続いて、ビニングプロセス２１０からのビニングされた電荷結果は、次いで、メガピクセル２３０を形成する。
【００２９】
１つ以上のメガピクセル２３０は、試料の実際の撮像の間に使用されるＸ線ｍＡｓを最適化するために、試料の最も密度の高い部分を測定するためのＡＥＣプロセスの一部等の種々の方法において使用されることができる。ＡＥＣでは、Ｘ線源１１４は、試料を通過し、Ｘ線検出器３００において受信されるＸ線の短パルス（時として、「スカウトパルス」として公知である）を放出するように通電される。ＡＥＣフレームが、次いで、検出器から読み取られ、試料を撮像するために使用される放射線の量を較正するために使用される。ある実施例では、結果として生じるＡＥＣフレームは、試料を撮像するために使用されるべき放射線の正しい量を決定するために、ルックアップテーブルと併せて使用される。放射線の量は、ミリアンペア秒（ｍＡｓ）として表され、これは、ある時間量（秒）の間に生成される放射線の量（ミリアンペア）である。いくつかの実施例では、以下の公式が、使用される。
【化１】
2022500652.tif 000003
式中、
【化２】
2022500652.tif 000004
は、試料を撮像するためにＸ線源によって生成されるべき放射線のｍＡｓであり、Ｓは、スカウトパルスによって生成された放射線のｍＡｓであり、Ｇは、所望の露光値（例えば、線量テーブル内の所望の露光をルックアップすることによって取得された、または臨床医によって手動で打ち込まれた値）であり、ｋは、値Ｇを較正するために使用されるスケール係数であり、Ｉは、スカウトパルスの結果としての検出器からの読出値である。結果として生じる
【化３】
2022500652.tif 000005
は、試料を適切に撮像するために必要とされる合計ｍＡｓを決定するために使用される。
【化４】
2022500652.tif 000006
は、次いで、Ｘ線源１１４の電流に基づいて、試料を撮像するための合計時間量を決定するために使用されることができる。実施例では、ＡＥＣは、スカウトパルスに基づいて、露光パラメータを決定することができる。
【００３０】
図３は、Ｘ線検出器３００の例示的ブロック図を図示する。図示される実施例では、Ｘ線検出器３００は、第１の部分３１０と、第２の部分３２０とを含む。第１の部分３１０および第２の部分３２０は両方とも、個別のゲートドライバ電子機器３０６と、ソースドライバ電子機器３０８とを含む。Ｘ線検出器３００はまた、ソースライン３０２と、ゲートライン３０４とを含む。各ソースライン３０２は、ソースドライバ電子機器３０８に結合される。各ゲートライン３０４は、ゲートドライバ電子機器３０６に結合される。ソースライン３０２およびゲートライン３０４は、Ｘ線検出器３００をピクセル３０１に分割する。Ｘ線検出器３００のＸ線露光の間、Ｘ線検出器３００のピクセル３０１の各場所における電荷は、蓄積および貯蔵される。電荷は、Ｘ線露光の間にピクセル３０１において受け取られる光子の数に関連する。電荷は、それらが、撮像されている試料を通して進行した際に、個々の透過されるＸ線が被る減衰を表す。Ｘ線露光に続いて、Ｘ線検出器３００の電荷パターンが、読み出され、本明細書ではフレームと称される、デジタル画像に変換される。フレームの個々のピクセルの輝度は、ピクセル３０１の電子電荷に直接関連し、撮像される試料の構造の視覚的表現を可能にする。読出の間、ゲートライン３０４は、ゲートドライバ電子機器３０６によって連続的にアクセスされ、アクセスされたゲートライン３０４の各ソースライン３０２内のピクセル３０１の電荷は、ソースドライバ電子機器３０８によってサンプリングされる。
【００３１】
ある実施例では、Ｘ線検出器３００の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）内に埋設される各ピクセル３０１は、コンデンサと、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチとを含む。Ｘ線が、ピクセル３０１に衝突する際、電荷が、コンデンサにおいて蓄積する。Ｘ線露光に続いて、コンデンサは、ピクセル３０１の場所におけるＸ線減衰を表す電荷を貯蔵する。コンデンサ上に貯蔵される電荷は、次いで、ＴＦＴスイッチを介して、電荷積分器または電荷増幅器電子機器に転送される。ゲートドライバ電子機器３０６は、ＴＦＴピクセルをオンにし、ＴＦＴピクセル貯蔵コンデンサ上に貯蔵された電荷をＸ線電荷増幅器積分器に転送し、増幅器は、次いで、電荷を電圧に変換し、デジタル化のために電圧を送出する。本例示的プロセスは、Ｘ線検出器３００からの出力としてのフレームの作成をもたらす。他のプロセスもまた、使用されてもよい。図示されるＸ線検出器３００は、第１の部分３１０および第２の部分３２０から同時に読み取るように構成される。第１の部分３１０からの読取は、第１の方向３１６（例えば、上部から底部）において実施され、第２の部分３２０からの読取は、第２の方向３２６（例えば、底部から上部）において実施される。本技術は、単一の読出方向に限定される必要はない。例示的読出方向は、インサイドアウト読出、トップダウン読出、およびボトムアップ読出を含む。長時間露光時間（例えば、少なくとも１１秒の露光時間）の間、Ｘ線検出器３００と関連付けられる暗漏洩電流は、完全には補償されず、「仮想線」アーチファクトが、Ｘ線検出器３００の第１の部分３１０と第２の部分３２０との間の継目に対応する出力フレーム内の場所において可視である。不均一な面積等の他のアーチファクトもまた、可視であり得る。
【００３２】
図４は、仮想線アーチファクト４０４を含む、例示的出力フレーム４００を図示する。仮想線アーチファクト４０４は、出力フレーム４００内の不均一な伸長面積である。不均一な面積は、撮像されている試料を表していない特性を有する出力フレーム４００内の視覚的アーチファクトである。そのような不均一な面積は、電荷増幅器利得非線形性および出力フレーム４００を作成するために使用される露光の長さの結果であり得る。電荷増幅器利得非線形性に起因する不均一な面積は、典型的には、相互に隣接する個々の電荷増幅器ＡＳＩＣ物理的境界と関連付けられる長方形または線として出現する。多くの実施例では、仮想線アーチファクト４０４は、画像の近傍面積よりも顕著に暗いまたは明るい、出力フレーム４００を通して延びる線として出現する。多くの実施例では、仮想線アーチファクト４０４は、長時間露光シーケンスの使用の結果である。
【００３３】
ある実施例では、仮想線アーチファクト４０４を有する出力フレーム４００は、図５に関連して説明されるような長時間露光シーケンス５００および図６に説明されるような長時間露光フレーム６１０および長時間露光基準フレーム６２０からの長時間露光補正フレーム６３０の作成の結果である。対照的に、図７は、仮想線アーチファクトの作成を軽減することによる露光シーケンス５００に対する改良を提示する露光シーケンス７００を定義する。長時間露光シーケンス５００の単一の露光窓と異なり、露光シーケンス７００は、複数の露光窓を定義する。また、長時間露光シーケンス５００の単一の基準窓と異なり、露光シーケンス７００は、複数の基準窓を定義する。より詳細に議論されるであろうように、露光シーケンス７００は、仮想線アーチファクト４０４の形成を軽減することに関連する長時間露光シーケンスに優る利点を提示する。図５−７および関連付けられる露光シーケンスは、下記により詳細に議論される。
【００３４】
図５は、長時間試料露光窓５０２、長時間試料読出窓５０４、長時間基準露光窓５０６、および長時間基準読出窓５０８を定義する、例示的長時間露光シーケンス５００を図示する。長時間試料露光窓５０２は、その間にＸ線源１１４が試料を撮像するために通電される窓である。長時間試料露光窓５０２は、時間ｔ１の持続時間を有する。時間ｔ１は、試料を適切に撮像するために十分であるように選択されてもよい。ある実施例では、時間ｔ１は、（例えば、上記に説明されるような）ＡＥＣプロセスに基づいて選択される。多くの実施例では、長時間試料露光窓５０２は、時間ｔ１が、少なくとも約１１秒である場合、「長い」と見なされるが、他の持続時間も、「長時間」と見なされてもよい。ある実施例では、長時間試料露光窓５０２は、時間ｔ１が、出力フレームが仮想線アーチファクト等の少なくとも１つの露光持続時間関連視覚的アーチファクトを有する可能性が高い時間量である場合、「長時間」と見なされる。
【００３５】
長時間試料読出窓５０４は、その間にＸ線検出器３００が長時間露光フレームを取得するために読み取られる窓である。Ｘ線検出器３００からの読取は、上記に説明されるもの等の種々の形態をとることができる。長時間基準露光窓５０６は、その間に基準フレームが発生される窓である。基準フレームは、電子構造パターンまたは雑音パターンを減算することによって、結果として生じる出力フレームの品質を改良するために取得されるフレームである。多くの実施例では、長時間基準露光窓５０６は、その間にＸ線検出器３００が、Ｘ線源が通電されることなく露光されたままである窓である。他の実施例では、Ｘ線源は、通電されるが、試料は、撮像のために存在しない。結果として生じるフレームは、増幅器利得、センサにおける欠陥、または他の利得異常を捕捉することができる。フレームは、次いで、露光フレーム内のこれらの異常を補正するために使用され得る利得マップを作成するために使用される、または別様により高品質の出力フレームを生成するために使用されることができる。そのようなプロセスは、図６および図８に関連して等、下記により詳細に説明される。長時間基準露光窓５０６は、時間ｔｒｅｆの持続時間を有する。多くの実施例では、長時間基準露光窓５０６は、長時間試料露光窓５０２の持続時間ｔ１に合致する持続時間を有する。
【００３６】
長時間基準読出窓５０８は、その間にＸ線検出器３００が長時間露光基準フレームを取得するために読み取られる窓である。いくつかの実施例では、長時間露光シーケンス５００は、長時間基準露光窓５０６および長時間基準読出窓５０８を含まない。例えば、基準フレームは、図６に示される連続的順序で捕捉されない場合がある。長時間露光シーケンス５００は、長時間基準露光窓５０６および長時間基準読出窓５０８の前に生じる長時間試料露光窓５０２および長時間試料読出窓５０４を有するものとして示されるが、それらの順序は、逆転されてもよい。実施例では、長時間露光シーケンス５００は、試料の撮像を引き起こすためにコントローラ１２０または放射線撮像システム１００の別の構成要素によって使用可能な機械可読形態において長時間露光シーケンス５００を記述するデータ構造内に記憶される。
【００３７】
図６は、長時間露光フレーム６１０および長時間露光基準フレーム６２０からの長時間露光補正フレーム６３０の作成を図示する。長時間露光フレーム６１０は、長時間露光窓の間に試料を撮像することによって発生されるフレームである。例えば、長時間露光フレーム６１０は、長時間露光シーケンス５００に従って動作する放射線撮像システム１００から発生されてもよい。特に、長時間露光フレーム６１０は、長時間試料露光窓５０２の間に試料を露光し、長時間試料読出窓５０４の間に検出器データを読み取ることによって発生されてもよい。図示されるように、長時間露光フレーム６１０は、仮想線アーチファクト６１２を含む。
【００３８】
長時間露光基準フレーム６２０は、長時間露光フレーム６１０の品質を改良するために取得されるフレームである。長時間露光基準フレーム６２０は、長時間露光シーケンス５００に従って動作する放射線撮像システム１００から発生されてもよい。特に、長時間露光基準フレーム６２０は、長時間基準露光窓５０６の間に、長時間基準読出窓５０８の間に検出器データを読み取ることによって発生されてもよい。図示されるように、長時間露光フレーム６１０からの長時間露光基準フレーム６２０の減算は、仮想線アーチファクト６２２を含み、これは、長時間露光時間の結果として引き起こされ得る。
【００３９】
長時間露光補正フレーム６３０は、長時間露光フレーム６１０および長時間露光基準フレーム６２０を使用して発生されるフレームである。図示されるように、長時間露光補正フレーム６３０は、長時間露光フレーム６１０から長時間露光基準フレーム６２０を減算することによって発生される。いくつかのアーチファクトの出現が、長時間露光補正フレーム６３０において軽減されるが、長時間露光補正フレーム６３０を発生させた後であっても、仮想線アーチファクト６３２が、依然として存在する。長時間露光補正フレーム６３０内に存在する仮想線アーチファクト６３２の存在を考慮して、結果として生じるフレーム内の視覚的アーチファクトの存在を軽減しながら、（例えば、所望の露光時間を満たす）試料を適切に露光し得る露光シーケンスを定義することが、望ましいであろう。
【００４０】
図７は、結果として生じるフレーム内の視覚的アーチファクト（例えば、特に、視覚的線アーチファクト）の存在を軽減する、例示的露光シーケンス７００を図示する。露光シーケンス７００は、複数の基準露光窓７０２、複数の基準読出窓７０４、複数の試料露光窓７０６、および複数の試料読出窓７０８を定義する。試料露光窓７０６はそれぞれ、その間にＸ線源１１４が試料を撮像するために通電される窓である。各試料露光窓７０６は、時間ｔｎの露光時間周期を有する。多くの実施例では、試料露光窓７０６のそれぞれに関する露光時間周期は、実質的に同一である。いくつかの実施例では、試料露光窓７０６の露光時間周期は、変動する。時間ｔｎは、露光時間周期の合計が、所望の露光時間を満たすようなものであってもよい。所望の露光時間は、試料を適切に撮像するために十分な露光時間であってもよい。ある実施例では、所望の露光時間は、上記に説明されるもの等のＡＥＣプロセスに基づいて選択される。多くの実施例では、露光時間周期は、露光シーケンス７００からもたらされる出力フレーム内の仮想線の存在を軽減するように十分に短い。複数の試料読出窓７０８はそれぞれ、その間にＸ線検出器３００が露光フレームを取得するために読み取られる窓である。複数の試料読出窓７０８のそれぞれの間、Ｘ線源１１４は、通電されない、またはＸ線検出器３００は、別様にＸ線エネルギーに露光されない。
【００４１】
基準露光窓７０２はそれぞれ、その間に基準フレームが発生される窓である。多くの実施例では、基準露光窓７０２はそれぞれ、その間にＸ線検出器３００が、Ｘ線源が通電されることなく露光されたままである窓である。これは、背景雑音、Ｘ線検出器３００における欠陥、または他の異常を捕捉する基準フレームの発生を可能にすることができる。基準フレームは、露光フレーム内の異常を補正するための利得マップを作成するために使用される、または別様により高品質の出力フレームを生成するために使用されることができる。露光基準フレーム８２０は、露光フレーム８１０から減算される、または別様により高品質の出力フレームを生成するために使用されることができる。各基準露光窓７０２は、時間ｔｒｅｆの持続時間を有する。多くの実施例では、基準露光窓７０２は、試料露光窓７０６のうちの１つ以上のものの持続時間ｔｎに合致する持続時間を有し、基準露光窓７０２の合計持続時間（例えば、全ての基準露光窓７０２の合計時間量）は、全ての試料露光窓７０６の合計持続時間（例えば、全ての試料露光窓７０６の合計時間量）未満である。試料露光窓７０６の合計持続時間未満である基準露光窓７０２の合計持続時間を有することは、有利なこととして、全体的撮像時間を短縮することができる。ある実施例では、７．００秒の最小露光時間が、存在し、画像表示算出は、複数のより短い露光窓を使用する露光シーケンスの開始から約９．３６秒後に開始される。対照的に、単一のより長時間の基準露光窓および単一のより長時間の試料露光窓を有することは、表示画像算出が、７．００秒露光の露光開始から約１４．１６秒後に開始されることをもたらし得る。ある実施例では、７．００秒の最小露光時間は、約０．９６秒の合計電荷読出時間、２つの基準露光フレーム、および１０個の露光フレームを有する露光シーケンスを使用して、８．４０秒の合計露光窓時間を有する。一方、７．００秒露光は、単一の露光、単一の基準露光、および約０．１６秒の電荷読出時間を有する露光シーケンスを使用して、約１４．００秒の合計露光窓時間がかかるであろう。
【００４２】
図示される実施例では、複数の基準露光窓７０２が、存在する。いくつかの実施例では、複数の基準露光窓７０２はそれぞれ、実質的に同じである。複数の基準露光窓７０２は、結果として生じるフレームの品質を向上させるために使用されることができる。ある実施例では、複数の基準露光窓７０２は、露光フレームを補正する際の使用のための改良された基準露光フレームを生成するために、平均化される、または別様に組み合わせられることができる。基準読出窓７０４は、その間にＸ線検出器３００が露光基準フレームを取得するために読み取られる窓である。
【００４３】
図示される実施例では、複数の基準露光窓７０２は、複数の試料露光窓７０２の前に生じる。いくつかの事例では、そのような構成は、有益なこととして、ユーザが露光シーケンス７００を使用して作成された出力画像を視認するための全体的待機時間を短縮することができる。
【００４４】
いくつかの実施例では、露光シーケンス７００は、基準露光窓７０２および基準読出窓７０４を含まない。例えば、基準フレームは、図７に示される連続的順序で捕捉されない場合がある。露光シーケンス７００は、複数の基準露光窓７０２および複数の基準読出窓７０４の後に生じる複数の試料露光窓７０６および複数の試料読出窓７０８を有するものとして示されるが、それらの順序は、逆転されてもよい。いくつかの実施例では、複数の基準露光窓７０２のうちの１つ以上のものおよび関連付けられる基準読出窓７０４のうちの１つ以上のものは、試料露光窓７０６および関連付けられる試料読出窓７０８の２つ以上のセットの間に生じてもよい。実施例では、露光シーケンス７００は、試料の撮像を引き起こすためにコントローラ１２０または放射線撮像システム１００の別の構成要素によって使用可能な機械可読形態において露光シーケンス７００を記述するデータ構造内に記憶される。
【００４５】
図８は、複数の露光フレーム８１０および１つ以上の露光基準フレーム８２０から１つ以上の補正された露光フレーム８３０を発生させる方法を図示する。複数の露光フレーム８１０および１つ以上の露光基準フレーム８２０は、図７の露光シーケンス７００等の露光シーケンスに従って作成される。補正された露光フレーム８３０は、そうでなければ複数の露光フレーム８１０および１つ以上の露光基準フレーム８２０内に存在し得る、実質的な仮想線アーチファクトが欠如する。１つ以上の補正された露光フレーム８３０は、種々の方法で作成されることができる。いくつかの実施例では、露光フレーム８１０はそれぞれ、複数の補正された露光フレーム８３０を作成するために、１つ以上の個別の露光基準フレーム８２０を用いて補正される。いくつかの実施例では、露光フレーム８１０のそれぞれを補正するステップは、２つ以上の露光基準フレーム８２０を平均化することによって作成される平均基準フレームを用いて露光フレーム８１０のそれぞれを補正するステップを含む。いくつかの実施例では、露光フレーム８１０は、１つ以上の露光基準フレーム８２０または露光基準フレーム８２０の組み合わせによって修正される前に（例えば、複数の露光フレーム８１０を合計することによって）組み合わせられる。いくつかの実施例では、複数の補正された露光フレーム８３０は、（例えば、出力または付加的処理のために単一の補正された露光フレーム８３０を形成するように複数の補正された露光フレーム８３０を合計することによって）組み合わせられることに先立って発生される。
【００４６】
複数の露光フレーム８１０はそれぞれ、複数の試料露光窓７０６のうちの個別のものの間に試料を撮像することによって発生されるフレームである。例えば、複数の露光フレーム８１０はそれぞれ、露光シーケンスに従って動作する放射線撮像システム（例えば、放射線撮像システム１００）から発生されてもよい。特に、複数の露光フレーム８１０はそれぞれ、複数の試料露光窓の個別のそれぞれの間に試料を露光し、複数の試料読出窓のうちの個別のものの間に検出器データを読み取ることによって発生されてもよい。図示されるように、複数の露光フレーム８１０はそれぞれ、仮想線アーチファクト８１２を含む。いくつかの実施例では、露光フレーム８１０は、時間ｔｎの長さの短さに起因して、仮想線アーチファクト８１２が欠如する。他の実施例では、露光フレーム８１０は、依然として仮想線アーチファクト８１２を有するが、仮想線アーチファクト８１２は、これが、実質的に、結果として生じる補正された露光フレーム８３０に不在である、または複数の露光基準フレーム８２０が組み合わせられるときに不在であるように軽減される（例えば、かすかにまたは十分に小さくされる）。
【００４７】
１つ以上の露光基準フレーム８２０はそれぞれ、１つ以上の結果として生じる補正された露光フレーム８３０の品質を改良するために取得されるフレームである。露光基準フレーム８２０は、露光シーケンスに従って動作する放射線撮像システム１００から発生されてもよい。特に、露光基準フレーム８２０は、基準露光窓の間に、基準読出窓の間に検出器データを読み取ることによって発生されてもよい。図示されるように、露光基準フレーム８２０は、仮想線アーチファクト８２２を含む。いくつかの実施例では、露光基準フレーム８２０は、時間ｔｒｅｆおよび時間ｔｎの両方の長さの短さに起因して、仮想線アーチファクト８２２が欠如する。他の実施例では、露光基準フレーム８２０は、依然として仮想線アーチファクト８２２を有するが、仮想線アーチファクト８２２は、露光フレーム８１０内の合致する仮想線アーチファクト８１２を補正するために使用可能である。他の実施例では、仮想線アーチファクト８２２は、露光フレーム８１０が１つ以上の露光基準フレーム８２０によって補正されることからもたらされる補正された露光フレームに不在であるほど十分に取るに足りないものである。
【００４８】
補正された露光フレーム８３０は、露光フレーム８１０および露光基準フレーム８２０を使用して発生されるフレームである。図示されるように、補正された露光フレーム８３０は、露光フレーム８１０から露光基準フレーム８２０を減算することによって発生される。図示されるように、補正された露光フレーム８３０を発生させた後、仮想線アーチファクトは、そうでなければ仮想線アーチファクトを引き起こすのに十分である試料露光窓の合計時間にもかかわらず、補正された露光フレーム８３０に不在である。
【００４９】
図９は、放射線撮像のための例示的方法９００を図示する。ある実施例では、方法９００の１つ以上の動作を実施するための命令が、コンピュータ可読媒体（例えば、図１のメモリ１２４）上に記憶される。ある実施例では、命令は、プロセッサ（例えば、プロセッサ１２２）によって実行され、これは、方法９００の実施を引き起こす。
【００５０】
例示的方法９００は、動作９１０を含む。動作９１０は、所望の露光時間９１２を決定するステップを含む。所望の露光時間９１２は、種々の方法のうちのいずれかにおいて決定されることができる。ある実施例では、所望の露光時間９１２は、（例えば、図１の入力デバイス１２８等の入力デバイスを介して）臨床医から直接取得される。別の実施例では、所望の露光時間９１２は、放射線撮像システム（例えば、図１の放射線撮像システム１００のコントローラ１２０）によって計算される。例えば、放射線撮像システムは、ＡＥＣプロセスの結果を使用して所望の露光時間９１２を計算するための命令を含む。
【００５１】
動作９２０は、露光シーケンス（例えば、図７の露光シーケンス７００）を定義するステップを含む。露光シーケンスは、種々の方法のうちのいずれかにおいて定義されることができる。ある実施例では、露光シーケンスは、部分的または完全に、臨床医によって（例えば、入力デバイスを介して受信される入力から）定義される。ある実施例では、放射線撮像システムは、所望の露光時間に基づいて、露光シーケンスを自動的に定義する。例えば、コントローラ（例えば、図１のコントローラ１２０）が、露光シーケンスを定義する。ある実施例では、露光シーケンスを定義するステップは、定義するべき基準露光窓の数（例えば、ゼロ以上の基準露光窓）を決定するステップと、定義するべき露光窓の数（例えば、２つ以上の試料露光窓および試料読出窓のセット）を決定するステップと、露光窓のそれぞれの露光時間周期を決定するステップとを含む。ある実施例では、露光窓の数および長さは、露光窓のそれぞれの露光時間周期が、出力フレーム内の不均一な面積（例えば、図４におけるような仮想線アーチファクト４０４）をもたらすことが予測される時間量未満であるように、所望の露光時間９１２に基づいて決定される。ある実施例では、所望の露光時間９１２は、７．０秒〜２０．０秒であり、放射線撮像システムは、それぞれ、０．７秒〜２．０秒の露光時間を有する、１０個の露光窓を有する露光シーケンスを定義する。多くの実施例では、露光窓は、それぞれ、同一の露光時間を有する。いくつかの実施例では、２つ以上の露光窓は、異なる露光時間を有する。ある実施例では、露光シーケンスを定義するステップはさらに、露光シーケンスの順序付け（例えば、基準フレームが、露光フレームの前に取得されるかまたは後に取得されるか）を決定するステップを含む。
【００５２】
動作９３０は、少なくとも１つの露光基準フレーム（例えば、図８に関連して説明されるような露光基準フレーム８２０）を取得するステップを含む。露光基準フレームは、種々の方法のうちのいずれかにおいて取得されることができる。ある実施例では、露光基準フレームは、以前に得られた平均化された基準フレームである。例えば、１つ以上の露光基準フレームは、周期的に発生され、後の使用のために（例えば、放射線撮像システムのための保守または較正手順の一部として）記憶されてもよい。そのような実施例では、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップは、記憶装置から（例えば、図１の放射線撮像システム１００のメモリ１２４から）少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップを含む。以前に得られた基準フレームの使用は、有利なこととして、基準フレームを取得する必要性を省略することによって、必要とされる撮像時間の合計量を減少させることができる。多くの実施例では、少なくとも１つの露光基準フレームを取得するステップは、試料を撮像することに付随する少なくとも１つの基準フレームを取得するステップを含む。これは、露光基準フレームを取得し、読み出すための１つ以上の窓を定義する露光シーケンスに従うことによって露光基準フレームを取得するステップを含むことができる。いくつかの実施例では、以前に得られた基準フレームおよび付随の基準フレームの両方が、使用される。例えば、以前に得られた基準フレームは、付随の基準フレームが、取得される間、１つ以上の基準フレームを修正し、プレビューを臨床医に提供するために使用されることができる。いったん付随の基準フレームが、取得されると、付随の基準フレームは、以前に得られた基準フレームの代わりに使用されることができる。いくつかの実施例では、動作９３０は、複数の露光基準フレームを組み合わせ、組み合わせられた露光基準フレーム９３２を形成するステップを含む。組み合わせられた露光基準フレーム９３２は、例えば、複数の露光基準フレームを平均化することによって形成されることができる。いったん取得されると、露光基準フレームおよび／または組み合わせられた露光基準フレーム９３２は、後の使用のために短期または長期記憶装置内に記憶される。
【００５３】
動作９４０は、露光シーケンス（例えば、露光シーケンス７００）を使用して試料に対して放射線撮像を実施し、露光フレームを取得するステップを含む。放射線撮像を実施するステップは、種々の形態をとることができる。多くの実施例では、コントローラ（例えば、図１のコントローラ１２０）が、試料を撮像するために露光シーケンスを使用して、Ｘ線源（例えば、図１のＸ線源１１４）およびＸ線検出器（例えば、図３のＸ線検出器３００）を制御し、２つ以上の露光フレームをもたらす。ある実施例では、動作９４０は、動作９４２および／または動作９４４を含む。動作９４２は、放射線撮像システムのＸ線管に通電するステップを含む。ある実施例では、コントローラは、電流をＸ線源に提供させ、Ｘ線源に試料に向かってＸ線を放出させる。動作９４４は、Ｘ線検出器の第１の部分からの第１のセンサ部分出力データおよびＸ線検出器の第２の部分からの第２のセンサ部分出力データを同時に読み取るステップを含む。ある実施例では、各露光フレームは、第１のセンサ部分出力データおよび第２のセンサ部分出力データに基づく。例えば、コントローラは、露光フレームの上部部分を形成するために第１のセンサ部分出力データを使用し、露光フレームの底部部分を形成するために第２のセンサ部分出力を使用する。
【００５４】
動作９５０は、複数の露光フレームを修正することによって１つ以上の補正された露光フレームを形成するステップを含む。多くの実施例では、１つ以上の補正された露光フレームを形成するステップは、動作９３０において取得された露光基準フレームのうちの１つ以上のものを用いて複数の露光フレームのそれぞれを修正するステップを含む。いくつかの実施例では、１つ以上の補正された露光フレームを形成するステップは、動作９３０において取得された１つ以上の露光基準フレームのうちの１つ以上のものを選択するステップを含む。例えば、直近で得られた露光基準フレームが、選択されてもよい。露光基準フレームは、露光基準フレームの特性に基づいて選択されてもよい。例えば、露光基準フレームは、修正されるべき露光フレームのうちの１つ以上のものに類似する露光時間を有する基準フレームに基づいて選択されてもよい。
【００５５】
露光フレームは、種々の方法のうちのいずれかにおいて修正されてもよい。ある実施例では、動作９５０は、複数の露光フレームのそれぞれから少なくとも１つの露光基準フレームを減算するステップを含む、動作９５２を含む。これは、露光フレームから露光基準フレームの対応するピクセル値を減算するステップを含むことができる。例えば、露光フレームおよび露光基準フレームは、ｘ−ｙ座標フォーマットにおいて１６ビット値としてピクセルを記憶する画像フォーマット（例えば、ビットマップ、ポータブル、ネットワークグラフィックス、または別の画像フォーマット）において記憶されてもよい。露光フレームは、ｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において記憶される（２００）のピクセル値を有してもよく、露光基準フレームは、そのｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において記憶される（５０）のピクセル値を有してもよい。露光フレームから露光基準フレームを減算することは、そのｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において（１５０）値を有する補正された露光フレームをもたらすであろう。実施例では、ピクセル値は、負であることが防止される（例えば、ゼロの値が、負数の代わりに使用される）。
【００５６】
動作９６０は、複数の補正された露光フレームを組み合わせ、出力フレーム９６４を形成するステップを含む。本動作９６０はまた、補正された露光フレームを「スタックするステップ」と称され得る。補正された露光フレームは、複数の補正された露光フレームを平均化または合計するステップ等、種々の方法のうちのいずれかにおいて組み合わせられてもよい。ある実施例では、動作９６０は、動作９６２を含む。動作９６２は、複数の補正された露光フレームを合計するステップを含む。これは、複数の補正された露光フレームのそれぞれの対応するピクセル値を加算するステップを含むことができる。例えば、複数の露光フレームのうちの第１のものが、ｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において記憶される（２００）のピクセル値を有してもよく、複数の露光フレームのうちの第２のものが、そのｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において記憶される（５０）のピクセル値を有してもよい。第１および第２の補正された露光フレームを加算することは、そのｘ−ｙ座標（１２８，１２８）において（２５０）の値を有する出力フレームをもたらすであろう。ある実施例では、複数の補正された露光フレームを合計するステップは、複数の補正された露光フレームの個別のピクセルのピクセル値を合計し、出力フレーム内に個別の合計されたピクセルを形成するステップを含む。
【００５７】
合計されるべき露光フレームの数およびそれらのピクセル値に応じて、合計プロセスは、最大の可能性として考えられる値をクリッピングまたはオーバーフローするピクセル値をもたらし得る。例えば、ピクセル値が、１４ビットにおいて記憶される場合、０〜１６，３８３の各ピクセルの可能性として考えられる値の範囲が、存在する。それぞれ、スタックにおいて１６，３８３の値を有する１０個のピクセルを合計することは、１６ビット記憶レジスタに関する６５，５３６の最大の可能性として考えられる値よりも高い、１６３，８３０の値をもたらすであろう。種々の技法が、本課題に対処するために使用されることができる。例えば、ピクセル値は、ピクセル値がクリッピングを伴わずに合計されることを可能にするより高いビット深度（例えば、３２ビット）において合計されることができる。いったん複数の補正された露光フレームが、合計されると、ピクセル値は、記憶または表示のために所望のビット深度にスケーリングされることができる。出力フレーム９６４は、最初に、露光フレームを補正し、次いで、補正された露光フレームを組み合わせることによって作成されるものとして示されるが、プロセスは、その順序に限定される必要はない。例えば、露光フレームは、最初に、組み合わせられ、次いで、出力フレーム９６４でもある単一の補正された露光フレームを形成するように補正されてもよい。
【００５８】
動作９７０は、出力フレーム９６４を出力として提供するステップを含む。ある実施例では、出力フレーム９６４は、ディスプレイ（例えば、図１のディスプレイ１２６）において臨床医に表示のために提供される。別の実施例では、出力フレーム９６４は、ネットワーク（例えば、図１のネットワーク１３２）を経由してコントローラ１２０に接続されるネットワークドライブにおいて記憶のために提供される。
【００５９】
本開示は、可能性として考えられる実施例のうちのいくつかのみが示された、付随の図面を参照して本技術のいくつかの実施例を説明する。しかしながら、他の側面も、多くの異なる形態において具現化されることができ、本明細書に記載される実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が、徹底的かつ完全であり、可能性として考えられる実施例の範囲を当業者に完全に伝えるように提供された。
【００６０】
具体的実施例が、本明細書に説明されたが、本技術の範囲は、それらの具体的実施例に限定されない。当業者は、本技術の範囲内である他の実施例または改良を認識するであろう。したがって、具体的構造、行為、または媒体は、例証的実施例としてのみ開示される。本技術による実施例はまた、本明細書に別様に記載されない限り、一般に開示されるが、明確に組み合わせて例示されないものの要素または構成要素を組み合わせてもよい。本技術の範囲は、以下の請求項およびそれにおける任意の均等物によって定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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