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用于集成的患者台数字X射线 剂量计的方法和系统

阅读：733发布：2020-05-11

专利汇可以提供用于集成的患者台数字X射线剂量计的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种对患者成像的方法和一种 X射线剂量测定系统。所述X射线剂量测定系统包括配置成支持待成像的对象的支持平台，以及被安装在所述支持平台的表面上的数字X射线剂量计，所述X射线剂量计配置成在入射辐射已经穿过所述待成像的对象之前接收所述入射辐射，所述X射线剂量计包括小于大约四毫米的厚度。，下面是用于集成的患者台数字X射线剂量计的方法和系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种X射线剂量测定系统，包括：
支持平台，配置成支持待成像的对象；
成像检测器，定位在与所述支持平台相反的患者的一侧上；以及
数字X射线剂量计，被安装在所述支持平台的表面上，所述数字X射线剂量计配置成在入射辐射已经穿过所述待成像的对象之前接收所述入射辐射，所述X射线剂量计包括小于四毫米的厚度，
所述数字X射线剂量计包括多个层，包括衬底层、耦合到传导互连的电极层、光电二极管层、第二电极层、以及在所述衬底层的与所述光电二极管层的相同侧上和所述衬底层的与所述光电二极管层的相反侧上中的至少一个定位的闪烁体层，
所述数字X射线剂量计的像素分辨率比所述成像检测器的像素分辨率小，且所述数字X射线剂量计的像素分辨率跨所述数字X射线剂量计的长度和宽度中至少一个变化。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述数字X射线剂量计的像素分辨率是二毫米。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述数字X射线剂量计的像素分辨率是一厘米。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述数字X射线剂量计被设计尺寸成覆盖大于所述支持平台的表面积的百分之十。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述数字X射线剂量计被设计尺寸成覆盖大于所述支持平台的表面积的百分之五十。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述X射线剂量计由多个X射线剂量计子组件形成。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述数字X射线剂量计粘合地耦合到所述支持平台的所述表面。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述数字X射线剂量计与所述支持平台的所述表面集成地形成。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述支持平台包括外科台。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述外科台包括心脏术台、和血管造影台中的至少一个。
11.一种对患者成像的方法，包括：
提供包括数字X射线剂量计的患者支持台，所述数字X射线剂量计耦合到所述患者支持台的表面，所述数字X射线剂量计包括柔性衬底层、耦合到传导互连的电极层、光电二极管层、第二电极层、以及柔性闪烁体；
将患者定位在所述患者支持台上，其中待成像的所述患者的部分邻近于所述数字X射线剂量计来放置；
将成像检测器定位在与所述患者支持台相反的所述患者的一侧上；以及
显示与所述患者的身体的位置有关的对所述患者的峰值皮肤剂量，
所述数字X射线剂量计的像素分辨率比所述成像检测器的像素分辨率小，且所述数字X射线剂量计的像素分辨率跨所述数字X射线剂量计的长度和宽度中至少一个变化。
12.如权利要求11所述的方法，其中将患者定位在所述患者支持台上包括在所述数字X射线剂量计和成像检测器之间将所述患者定位在所述患者支持台上。
13.如权利要求11所述的方法，其中提供患者支持台包括将所述数字X射线剂量计与所述患者支持台集成地形成。
14.如权利要求11所述的方法，其中提供患者支持台包括使用所述患者支持台的所述表面作为所述数字X射线剂量计的所述衬底来形成所述数字X射线剂量计。
15.一种患者成像系统，包括：
支持平台，配置成支持待成像的人类患者；
数字辐射剂量计，配置成接收穿过所述患者之前的入射辐射，所述数字辐射剂量计包括衬底、电耦合到传导互连的电极、光电二极管层、以及闪烁体层，所述数字辐射剂量计包括小于四毫米的厚度；
成像辐射源，定位在所述患者的与所述数字辐射剂量计的相同侧上；以及成像辐射检测器，定位在所述患者的与所述成像辐射源和所述数字辐射剂量计的相反侧上；其中
所述数字辐射剂量计配置成测量按照所述成像辐射源和所述患者的位置的函数所累积的对所述患者的峰值皮肤辐射剂量，
所述数字辐射剂量计的像素分辨率比所述成像辐射检测器的像素分辨率小，且所述数字辐射剂量计的像素分辨率跨所述数字辐射剂量计的长度和宽度中至少一个变化。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述支持平台包括外科台。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述外科台包括心脏术台、和血管造影台中的至少一个。
18.如权利要求15所述的系统，其中所述支持平台形成所述衬底。
19.如权利要求15所述的系统，其中所述数字辐射剂量计的像素分辨率是二毫米。
20.如权利要求15所述的系统，其中所述数字辐射剂量计被设计尺寸成覆盖大于所述支持平台的表面积的百分之二十。

说明书全文

用于集成的患者台数字X射线 剂量计的方法和系统

背景技术

[0001] 本描述涉及辐射检测器，以及更加特定地，涉及用于在患者检查台上直接测量患者的峰值皮肤剂量的系统和方法。

[0002] 在荧光透视(fluoroscopic)医疗成像过程期间，可发生由于对辐射的过量暴露对患者和/或医生的伤害，并且皮肤损伤对医生以及患者都是风险。为了最小化此类过程期间的辐射的剂量，测量在荧光透视过程期间传递到皮肤的峰值剂量是重要的。然而，峰值皮肤剂量的测量已是具有挑战性的，并且至少一些已知的成像系统不包括用于追踪峰值皮肤剂量的方法。包括皮肤剂量监视的系统一般采用演算和估计技术以便估计峰值皮肤剂量。该估计包含追踪患者位置和X射线管输出来追踪传递到皮肤的峰值皮肤剂量。那些系统通常不包括由于患者被定位在上面的检查台或患者的几何(例如，患者的尺寸和重量)带来的变化。检查台可包括操作的、外科的、或者其它患者或工件支持台。

[0003] 另外，用于荧光透视过程的剂量信息也是基于患者的位置和X射线管的特性来规划或建模的。

[0004] 商用系统不存在用于跨暴露的全部区域的峰值皮肤剂量的积极(active)测量。剂量计对于在固定点的个人暴露是可用的。目前，剂量计对于在固定点的个人暴露是可用的，且从固定点暴露、X射线管输出的已知属性、患者被定位在上面的检查台的已知属性、以及患者的几何来估计峰值皮肤剂量。然而，此类剂量演算仅仅是估计，其并不实时地被合计。发明内容

[0005] 在一个实施例中，一种X射线剂量测定系统包括配置成支持待成像的对象的支持平台，以及被安装在支持平台的表面上的数字X射线剂量计。X射线剂量计配置成在入射辐射已经穿过待成像的对象之前接收入射辐射并且具有小于大约四毫米的厚度。

[0006] 在另一实施例中，一种对患者进行成像的方法包括提供患者支持台，其包括耦合到该患者支持台的表面的数字X射线剂量计。数字X射线剂量计包括柔性衬底层、耦合到传导互连的电极层、光电二极管层、第二电极层、以及柔性闪烁体。该方法进一步包括：将患者定位在患者支持台上、其中待成像的患者的部分邻近于数字X射线剂量计来放置，将成像检测器定位在与患者支持台相反的患者的一侧上，以及显示与患者身体的位置有关的对患者的峰值皮肤剂量。

[0007] 在还有的另一实施例中，一种患者成像系统包括配置成支持待成像的人类患者的支持平台，以及配置成在入射辐射穿过患者之前接收入射辐射的数字辐射剂量计。数字辐射剂量计包括衬底、电耦合到传导互连的电极、光电二极管层、以及闪烁体层、以及小于大约4毫米的厚度。该系统还包括定位在患者的与数字辐射检测器的相同侧上的成像辐射源，以及定位在患者的与该成像辐射源和数字辐射剂量计的相反侧上的成像辐射检测器。数字辐射剂量计配置成测量按照成像辐射源和患者的位置的函数所累积的对患者的峰值皮肤剂量。附图说明

[0008] 本公开的这些和其它特征、方面、以及优势将在参照附图阅读下面详细描述时变得更好理解，在附图中，相似的字符表示相似的部分，其中：

[0009] 图1是示范X射线成像系统的示意框图；

[0010] 图2是适合于同图1中所示的X射线成像系统使用、示范的基于闪烁的检测器的部件的物理安排的透视剖视图；

[0011] 图3是示范C型臂X射线荧光透视系统的透视图；

[0012] 图4是包括X射线通量场被示出在其上、在图3中所示的C型臂X射线荧光透视系统的透视图；

[0013] 图5是包括患者被定位在其上、在图3和4中所示的C型臂X射线荧光透视系统的另一透视图；

[0014] 图6是图3中所示的剂量测定检测器的像素的布局的平面图；

[0015] 图7是使用顶侧互连的图6中所示像素的侧视图；以及

[0016] 图8是使用底侧互连的图6中所示像素的侧视图；以及

[0017] 图9是使用背侧闪烁的图6中所示像素的另一实施例的侧视图。

[0018] 除非另有指明，本文中所提供的图意在用来示出本公开的实施例的特征。这些特征被认为可应用于包括本公开的一个或更多实施例的广泛的各种系统中。照此，图并非意在包括被本领域中那些普通技术人员已知的、对于本文中公开的实施例的实践所要求的所有常规特征。

具体实施方式

[0019] 下面的详细描述将本公开的实施例作为示例且非作为限制来示出。预期的是，本公开对用于在医疗过程期间，对患者的辐射峰值皮肤剂量的积极测量的结构和方法的实施例具有普遍的应用。该测量系统成本低、薄且柔性，并且可被结合到外科系统的现有框架中。

[0020] 本公开的实施例描述将剂量测量装置或剂量计结合在检查台内，其生成按照位置的函数所累积的峰值皮肤剂量，带有近似2-3毫米(mm)到近似1厘米(cm)的尺寸分辨率。剂量计对x射线辐射基本上透明，阻止只很少百分比的传递剂量。剂量计与患者的皮肤极接近地布置，以精确地测量效应，诸如被患者布置、尺寸和检查台几何所影响的散射。在本文中使用时，峰值皮肤剂量指代在过程期间在患者皮肤的任何部分处的最高剂量(及时地集成在皮肤上的具体点处)。

[0021] 峰值皮肤剂量测量装置或剂量计是集成的剂量检测系统的部分，其通过布置低成本、大面积的高x射线透明度检测器的阵列在薄的、柔性的衬底上面来工作。x射线检测器像素可被形成为在尺寸上为2-3mm，并且可以是1cm或更大。阳极由传导金属或传导氧化物形成。光敏层是无图案的薄膜光电二极管，其在各种实施例中由等离子增强化学气相沉积(PECVD)非晶硅(a-Si)或溶液涂覆的有机光电二极管(OPD)形成。透明传导金属或氧化物沉积在OPD吸收体层的顶部上。光电二极管可交替地用透明材料(诸如玻璃)来被密封或封装，以形成对于光电二极管的保护性环境密封。闪烁体材料然后被附加或沉积在顶部电极或屏蔽(barrier)材料上面。闪烁体厚度正好足够大来生成对于最小可检测剂量的信号，这限制了检测器中x射线的吸收。闪烁体可以是使用粘合剂层压的、带有闪烁体颗粒被植入在塑料胶合物中的塑料片或薄膜沉积材料。另外，闪烁体可直接地印刷在衬底或光电二极管上面。

[0022] 光电二极管生成电流，其按照x射线暴露期间的x射线通量的函数而增加。电流通过被印刷或被制成图案在柔性衬底上面的金属性互连来传导。导体或在衬底的前侧(光电二极管)上且被连接到阳极，或在背侧(与光电二极管相反)上且通过衬底中的通孔(via)被电连接。在衬底的边缘，一系列的TAB接合焊盘(bond pad)被提供用于连接到外部电子设备，外部电子设备被用来将电流放大并转换为数字信息。X射线剂量计片可或内部地结合到现有检查台之中，或层压到检查台的表面来结合到现有检查台之中。在一些实施例中，X射线剂量计由多个X射线剂量计子组件(subassembly)形成，所述多个X射线剂量计子组件通信地耦合到剂量测量电路，剂量测量电路接收并处理表示由X射线剂量计子组件接收到的辐射的量的信号。在一些实施例中，X射线剂量计子组件以邻近彼此的毗邻关系定位在检查台上，且在其它实施例中，X射线剂量计子组件被定位使得间隙被形成在邻近的子组件之间。此外，X射线剂量计子组件永久地或半永久地被固定到检查台，诸如通过与检查台一起形成或通过使用粘合剂。在其它实施例中，X射线剂量计子组件通过重力或通过静态吸引保持在位置中。

[0023] 在本文中使用时，辐射剂量计不同于辐射成像检测器，因为辐射剂量计被用在带有辐射成像检测器的成像系统中来确定相对于患者位置以及辐射成像源的位置的峰值皮肤剂量。辐射剂量计被定位在患者的与辐射成像源的相同侧上，并在辐射穿过患者的身体之前接收辐射。辐射成像检测器在辐射已经穿过患者的身体之后接收辐射。辐射剂量计被形成为尽可能的辐射透明，而辐射成像检测器被形成为吸收尽可能多的到达它的辐射。此外，辐射剂量计的像素区比辐射成像检测器的像素区相对更大，使得辐射成像检测器的分辨率大于辐射剂量计的分辨率。

[0024] 下面的描述参照附图，其中，在不存在相反的表示下，不同附图中相同数字表示类似元件。

[0025] 图1是示范X射线成像系统10的示意框图。在示范实施例中，X射线成像系统10配置成采集并处理X射线图像数据。X射线成像系统10包括X射线源12、准直器14、以及检测器22。检测器22是荧光透视检测器。备选的是，检测器22是能够实现如本文中所描述的X射线成像系统10的操作的检测器。在一个实施例中，检测器22被安装在支持平台23上，其或通过将检测器22耦合到支持平台23的表面或被植入在形成在支持平台23的表面中的井(well)中。X射线源12被定位成邻近于准直器14。在一个实施例中，X射线源12是低能量源，并被采用在低能量成像技术中，诸如(但不受限于)荧光透视技术。准直器14促进由X射线源12发射的X射线辐射16的流朝向目标(target)18(诸如工业部件或人类患者)辐射。X射线辐射16的部分被目标18衰减并且至少一些被衰减的辐射20撞击了检测器22。

[0026] 检测器22基于闪烁，即光学转换、直接转换，或基于被使用在基于入射辐射的电信号的生成中的其它技术。例如，基于闪烁体的检测器将入射在它的表面上的X射线光子转换为光量子。通过采用光传感器(即，光电二极管)，这些光量子可然后被转换为电信号。相反地，直接转换检测器在响应入射X射线光子时直接生成电荷。所述电荷被存储且从存储电容器中被读出。如下面所详细描述的，这些电信号被采集并处理来构造目标18内的特征(例如，解剖)的图像，而与所采用的转换技术无关。

[0027] 在示范实施例中，X射线源12被电源和控制电路24控制，电源和控制电路24提供功率以及控制信号给检查序列。此外，检测器22被耦合到检测器采集电路26，检测器采集电路26配置成接收检测器22中生成的电读出信号。检测器采集电路26也可执行各种信号处理和过滤功能，诸如用于动态范围的初始调节以及数字信号的交叉。

[0028] 在示范实施例中，电源/控制电路24和检测器采集电路26中的一个或二者都响应来自系统控制器28的信号。系统控制器28包括信号处理电路，其通常基于被编程来依据一个或更多参数对信号进行处理的一般用途或特定应用的数字计算机。系统控制器28还包括用于存储被计算机执行的程序和例程，以及配置参数和图像数据的存储器电路，以及接口电路。

[0029] 系统10包括剂量测量电路30，其配置成从检测器采集电路26接收采集的辐射数据。剂量测量电路30配置成将所采集的辐射数据处理成在检测器22处接收的剂量。在各种实施例中，检测器22在X射线辐射16的流穿过目标18之前接收X射线辐射16的流。在这些实施例中，X射线源12和准直器14位于与目标18相反的检测器22的相反侧上。例如，在图1中，X射线源12和准直器14能够被定位在支持平台23的下面并配置成引导X射线辐射16的流向上穿过支持平台23、检测器22、并进入到目标18中。

[0030] 操作员工作站32通信耦合到系统控制器28和/或剂量测量电路30，以允许操作员对目标18的X射线成像进行初始化与配置，并观察从撞击检测器22的X射线生成的图像。例如，系统控制器28与操作员工作站32相通信，使得操作员经由与操作员控制站32相关联的一个或更多输入装置可提供指令或命令到系统控制器28。

[0031] 类似地，剂量测量电路30与操作员工作站32相通信，使得操作员工作站32接收且显示剂量测量电路30的输出在输出装置34(诸如，显示器或打印机(printer))上。输出装置34可包括标准或特定用途计算机监视器，以及相关联的处理电路。一般地，显示器、打印机、操作员工作站、以及系统10内提供的类似装置可本地于数据采集部件或可远程于这些部件，诸如公共机构(institution)或医院内的其它地方或在完全不同的地点中。远程于数据采集部件的操作员工作站与输出装置可经由一个或更多可配置网络，诸如互联网或虚拟专用网，来操作地耦合到图像采集系统。尽管系统控制器28、剂量测量电路30、以及操作员工作站32在图1中被示出为彼此不同，但这些部件可实际上被实施在单个基于处理器的计算系统中。备选的是，这些部件中的一些或全部可存在于配置成与彼此通信的、不同的基于处理器的计算系统内。例如，剂量测量电路30可以是不同的重建与观察工作站的部件。

[0032] 图2是适合于作为图1中所描绘的检测器22使用的、示范的基于闪烁的检测器35的部件的物理安排的透视剖视图。检测器35包括其上沉积了一个或更多部件的柔性衬底36。例如，在本实施例中，检测器35包括连续的光传感器元件38、晶体管42，诸如(但不受限于)非晶硅(a-Si)、薄膜晶体管(TFT)，闪烁体44、数据读出线48、扫描线50、传导层54、以及关于衬底36沉积的电介质层56。检测器35的部件由金属性的、电介质的、有机的、和/或无机的材料组成，并使用各种材料沉积和移除技术来关于衬底36来制作。沉积技术的一些示例包括，例如化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积、冲压、印刷、溅射、和/或任何其它适合的沉积技术。材料移除技术的一些示例包括平版印刷术、刻蚀，诸如(但不受限于)干法刻蚀、湿法刻蚀、激光刻蚀、溅射、和/或任何其它适合的材料移除技术。

[0033] 检测器35包括柔性衬底36上的像素区40的阵列。像素区40中的每一个包括晶体管42，其操作地耦合到分别的数据读出线48、扫描线50、以及光传感器38。在本实施例中，晶体管42被安排在二维阵列中，该二维阵列具有沿x轴51延伸的行和沿y轴52延伸的列，或反之亦然。在一些实施例中，晶体管42被安排在其它配置中。例如，在一些实施例中，晶体管42被安排在蜂巢图案中。晶体管42的空间密度确定了阵列中像素或像素区40的数量、阵列的物理尺寸、以及检测器35的分辨率或像素密度。

[0034] 数据读出线48中的每一个与分别的晶体管42的输出进行电通信。例如，数据读出线48中的每一个关联于晶体管42的行或列，并且在行或列中每个晶体管42的输出(例如，源极或漏极)与相同的数据读出线48进行电通信，使得每行或每列有一个数据读出线。数据读出线48易受到干扰，诸如来自周围环境的电子噪声，其影响在数据读出线48上正被传送的数据信号。数据读出线48由传导材料形成，诸如金属，且配置成促进响应入射X射线的电信号的传送到图像处理电路(例如，位于剂量测量电路30内)。

[0035] 扫描线50与晶体管42的输入(例如，栅极)进行电通信。例如，扫描线50中的每一个关联于晶体管42的行或列，且在相同的行或列中晶体管42中的每一个的输入与扫描线50中之一进行电通信。在扫描线50上传送的电信号被用来控制晶体管42输出在晶体管的输出上的数据，使得连接到扫描线50中之一的每一个晶体管42配置成同时地输出数据，并且来自于连接到扫描线50中之一的每一个晶体管42的数据并行地流经数据读出线48。在各种实施例中，扫描线50和数据读出线48垂直于彼此延伸以形成网格。扫描线50由传导材料(诸如金属)形成，且配置成促进电信号的传送从控制器(例如，系统控制器28)到晶体管42的输入。

[0036] 连续的光传感器38沉积在晶体管42、数据读出线48、和/或扫描线50之上。光传感器38由一个或更多光电材料形成，诸如将光转换成电流的一个或更多有机(即，碳基的)和/或无机(即，非碳基的)材料。在本实施例中，光电材料连续地延伸为在晶体管42的阵列、数据读出线48、以及扫描线50之上的单一结构，使得光传感器38的光电材料基本上重叠和/或覆盖像素区40。通过使用部署在晶体管阵列之上的连续的非图案化的光电材料，阵列中晶体管42的密度，且因此检测器的像素密度相比于图案化的光传感器被提高了和/或检测器制作的复杂度被降低了。

[0037] 电极，诸如(但不受限于)光传感器38的电触点，定义了光传感器38的阳极和阴极，且由传导材料形成，诸如，例如氧化铟锡(ITO)。例如，光传感器38包括部署在光传感器38的第一侧上的电极，用于将光传感器38的第一侧耦合到晶体管42，以及包括部署在光传感器38的第二相对侧上的一个或更多电极，用于将光传感器38的第二侧电气耦合到偏置电压，或反之亦然。光传感器38的电极形成光传感器38的阳极或阴极。

[0038] 电介质层56部署在连续的光传感器38之上以及传导层54部署在电介质层56上。电介质层56包括通孔58来将传导层54电耦合到光传感器38的电极，以允许共同(common)偏置电压被施加在检测器35的每个像素区40。

[0039] 闪烁体44部署在传导层54之上并在被暴露到X射线时生成光量子。由闪烁体44发射的光量子被光传感器38所检测，其将光量子转换为电荷，电荷通过晶体管42被输出到数据读出线48。闪烁体44可以是使用粘合剂层压的、带有闪烁体颗粒被植入在塑料胶合物中的塑料片或薄膜沉积材料。另外，在各种实施例中，闪烁体44直接被印刷在衬底36或光传感器38的上面。

[0040] 图3是示范C型臂X射线荧光透视系统300的透视图。在示范实施例中，C型臂302与患者检查台组件304一起使用以执行患者(图3中未示出)上的医疗操作。大格式数字X射线剂量计，也被称作为剂量测定检测器306，定位在患者检查台组件304的支持平台308上或之内。剂量测定检测器306沿患者检查台组件304的纵轴310延伸预定距离312。在一个实施例中，距离312等于患者检查台组件304的长度。在各种实施例中，距离312小于患者检查台组件304的长度。例如，在一个实施例中，距离312小于患者检查台组件304下面多个检查台的长度，使得剂量测定检测器306和支持平台308在患者(图3中未示出)接收X射线辐射16的流之前，以及在已经穿过患者的X射线辐射16的流的部分到达成像检测器314以前，接收X射线辐射16的流。在一个实施例中，剂量测定检测器306被设计尺寸成覆盖大于患者检查台组件304的表面积的百分之十。在另一实施例中，剂量测定检测器306被设计尺寸成覆盖大于患者检查台组件304的表面积的百分之五十。在一些实施例中，患者检查台组件304包括形成在患者检查台组件304的表面中的凹陷315，其中凹陷315被设计尺寸成与剂量测定检测器
306的尺寸和厚度互补。剂量测定检测器306粘合地耦合到患者检查台组件304的表面或与患者检查台组件304的表面一起集成地形成。在各种实施例中，患者检查台组件304被实施在心脏术台(cardiology table)、外科台、或血管造影台中。

[0041] 图4是C型臂X射线荧光透视系统300的透视图。在示范实施例中，被剂量测定检测器306正检测的X射线辐射的通量场402被可视地描绘在剂量测定检测器306上，其中该描绘的阴影中的变化是通量场强度中的变化的指示。通量场402的可视描绘示出了使用只在特定点处测量通量的点式剂量计的难点。通量场402的强度被示出为在相对小的区域上广泛地变化。从估计演算中假定的位置，点式剂量计的小位移导致在峰值皮肤剂量演算中的大的误差。

[0042] 图5是C型臂X射线荧光透视系统300的透视图。在示范实施例中，当患者502被定位在检查台组件304上时，被剂量测定检测器306正检测的X射线辐射的通量场402被可视地描绘在剂量测定检测器306上。通量场402的可视描绘示出了使用只在特定点处测量通量的点式剂量计的难点。当使用荧光透视系统300观察布置时，通量场402的强度被示出在相对小的区域上和在经受在患者502内使用检查工具的定位的过程或检查的患者502的部分上广泛地变化。从估计演算中假定的位置，点式剂量计的小位移导致对于患者、医生、以及在过程中协助的其它医务人员，在峰值皮肤剂量演算中的大的误差。

[0043] 图6是剂量测定检测器306的像素的布局的平面图。在示范实施例中，剂量测定检测器306用于医疗过程期间对患者的峰值皮肤剂量的实时积极测量。在本文中使用时，实时指代的是结果发生在影响结果的输入中的改变之后的充分短的时间段，例如，实时发生的事件在不带充分有意延迟的情况下发生。

[0044] 剂量测定检测器306包括衬底602，在其上如下面所描述的，形成X射线辐射检测器结构的像素604的层。在示范实施例中，像素604以关于彼此近似均匀地被间隔的列和行来形成。互连606使用带式自动接合(TAB)连接608将每一个像素耦合到读出电子设备。像素604中的每一个被设计尺寸成预定长度l和宽度w。在示范实施例中，l和w被选定为近似2.0毫米(mm)。在其它实施例中，l和w被选定为近似1厘米(cm)。在各种实施例中，l和w被选定为不等的距离。例如，剂量测定检测器306的像素分辨率可跨剂量测定检测器306的长度或宽度变化。特定患者检查台组件304可关联于特定应用，诸如(但不受限于)心脏应用。因为辐射剂量的大部分预期在患者检查台组件304的某区域上最接近心脏的布置的附近中，在那个区域中的像素分辨率可在那个区域中被选定为更大(即，l和w是相对更小的值)。因为像素604被设计尺寸成如此的大，像素604中的每一个单独地被寻址且来自像素604的信号的多路复用不被使用。同样由于像素604是如此的大，剂量测定检测器306不特定地适合于数字X射线成像。这是成像数字X射线检测器，诸如检测器35(示出在图2中)和剂量测定检测器
306，之间的一个区别因素。像素604的大尺寸还准许剂量测定检测器306以相对低的成本来制作。因此，剂量测定检测器306是低成本的、薄且柔性的，并且被结合到外科系统的现有框架中。

[0045] 图7是使用顶侧互连的像素604的侧视图。图8是使用底侧互连的像素604的侧视图。在示范实施例中，像素604形成在柔性衬底602上。像素604和衬底602的总厚度700近似为八分之一英寸(3.175毫米)。由传导金属或传导氧化物形成的阳极层702和互连606印刷在衬底602上。光电二极管层704是非图案化的薄膜光电二极管，其在各种实施例中由等离子体增强化学气相沉积(PECVD)非晶硅(a-Si)或溶液涂覆的有机光电二极管(OPD)形成。透明传导金属或氧化物电极层706沉积在光电二极管层704之上。在各种实施例中，光电二极管层704用透明屏蔽层707，诸如(但不受限于)玻璃，来密封或封装，以形成对于光电二极管层704的保护性环境密封。闪烁体层708然后被附加或沉积在电极层706或屏蔽层707上面。闪烁体层708的厚度710被选定为正好足够大来生成对于最小可检测剂量的信号，这限制了检测器中x射线的吸收。在示范实施例中，因为图像不被存储，所以不需要TFT阵列。闪烁体层708可以是使用粘合剂层压的、带有闪烁体颗粒被植入在塑料胶合物中的塑料片或薄膜沉积材料。

[0046] 因为像素604相比于例如成像检测器像素，是相对大的，所以每一个单独像素具有其馈出信息给到的、它自己的数据通道。因此，因为数据通道读出的数量相对的小，数据通道无需被多路复用，进一步使得电子读出电路更加简单。比对于成像检测器，像素604被不同地形成，因为在形成图像时，值得期望的是阻止或计数尽可能多的X射线并将该信息转换为光。在示范实施例中，值得期望的是形成正好足够厚来生成X射线信号的闪烁体层708，其通过阻止尽可能少的X射线以生成信号。闪烁体层708被调谐以具有小于或等于支持平台308(示出在图3和5中)的对于X射线的传送的系数的，对于X射线的传送的系数。以这种方式，穿过支持平台308和检测器306(示出在图3和5中)的总X射线通量的部分足以用于在患者上进行的医疗成像的执行。光电二极管层704生成电流，其按照X射线暴露期间的X射线通量的函数来增加。电流通过如图7中所示的被印刷或图案化在柔性衬底602上面的金属性互连606，或通过如图8中所示的金属性互连806来传导。导体(图7和8中未示出)或在衬底602(如图7中所示)的顶(光电二极管)侧上并被连接到阳极，或在底侧(与光电二极管相反)上并通过衬底602中的通孔712(图8中所示)被电连接。在衬底602的边缘，一系列TAB接合焊盘连接608(示出在图6中)被提供用于连接到数据采集电路26(示出在图1中)，其被用来将电流放大并转换为数字信息。剂量测定检测器306或内部地或被层压到支持平台308的表面来结合到现有检查台(诸如(但不受限于)支持平台308)之中。

[0047] 图9是使用背侧闪烁体902的像素604的另一实施例的侧视图。在示范实施例中，像素604被形成在衬底904上。像素604的总厚度906近似为八分之一英寸(3.175毫米)。由传导金属或传导氧化物形成的阳极层908以及互连910被印刷在衬底904上。光电二极管层912是非图案化的薄膜光电二极管，其在各种实施例中由等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、非晶硅(a-Si)或溶液涂覆的有机光电二极管(OPD)形成。不透明且反射光的传导金属或氧化物电极层914沉积在光电二极管层912之上。可选的屏蔽层916，诸如(但不受限于)玻璃，形成对于电极层914的保护性环境密封。闪烁体层902在与光电二极管层912、电极层914以及可选的屏蔽层916的那一侧相反的侧上被附加或沉积在衬底904上。反射体层918沉积在闪烁体层902之上。闪烁体层708的厚度710被选定为正好足够大来生成对于最小可检测剂量的、来自光电二极管层912的信号，这限制了检测器中x射线的吸收。

[0048] 本公开的实施例描述了将峰值皮肤剂量测量装置或剂量计结合在检查台之内，其生成按照位置的函数所累积的峰值皮肤剂量，带有近似2-3毫米(mm)至近似1厘米(cm)的尺寸分辨率。剂量计对x射线辐射基本上透明，阻止只很少百分比的传递剂量。剂量计与患者的皮肤极接近地布置，以精确地测量效应，诸如被患者布置、尺寸和检查台几何所影响的散射。剂量测量装置或剂量计是集成的剂量检测系统的部分，其通过布置低成本、大面积的高x射线透明度检测器的阵列在薄的、柔性的衬底上面来工作。x射线检测器像素形成为在尺寸上2.0-3.0mm以及1.0cm或更大。

[0049] 将被领会的到是，已经特别详细地描述的以上实施例仅是示例或可能的实施例，并且有被包括的许多其它的组合、附加项、或备选项。

[0050] 同样，各部件的特定命名、术语的大写、属性、数据结构、或者任何其它编程或结构方面不是强制性的或重要的，以及实现本公开或其特征的机制可具有不同的名称、格式或协议。此外，该系统可如所述的经由硬件和软件的组合来实现、或完全以硬件元件来实现。同样，本文中所描述的各种系统部件之间功能性的特定划分仅是一个示例，且不是强制性的；由单个系统部件执行的功能可替代地由多个部件执行，以及由多个部件执行的功能可替代地由单个部件执行。

[0051] 单数形式“一(a或an)”、和“该(the)”包括复数参考，除非上下文以其它方式清楚地指示。

[0052] 以上描述的一些部分在信息上按照操作的符号表示以及算法来呈现特征。这些算法描述以及表示被数据处理领域中那些技术人员使用，以最有效地将他们的工作的实质传达给本领域中其它技术人员。这些操作，当在功能上或逻辑上被描述时，被理解为是由计算机程序来实现。此外，在不失一般性的情况下，将操作的这些安排称作为模块或通过功能名称来指代，也已经有时被证明是方便的。

[0053] 正如从以上讨论中显而易见的，除非另有明确地声明，被领会的到的是，遍及描述中利用术语诸如“处理”或“计算”或“演算”或“确定”或“显示”或“提供”或相似术语的讨论指代计算机系统或类似电子计算装置的动作和处理，其操纵和变换在计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息存储、传送或显示装置内被表示为物理的(电子的)量的数据。

[0054] 基于上述说明书，本公开的以上讨论的实施例使用计算机程序或工程技术来实现，其包括计算机软件、固件、硬件或者其任何的组合或子集。依据本公开的所描述的实施例，具有计算机可读和/或计算机可执行指令的任何此类引起的程序被实施或提供在一个或更多计算机可读媒体内，因此制造了计算机程序产品，即制品。计算机可读媒体可以是，比如固定的(硬的)驱动器、磁盘、光盘、磁带、半导体存储器(诸如只读存储器(ROM)或闪速存储器，等)、或任何传送/接收媒体(诸如互联网或者其它通信网络或链路)。通过从一个媒体中直接执行指令、通过将代码从一个媒体复制到另一个媒体、或通过在网络上传送代码来使用和/或制造包含计算机代码的制品。

[0055] 如遍及说明书和权利要求的本文中所使用的近似语言被施加来修饰能够在不导致其所涉及的基础功能中的改变的情况下可准许地变化的任何定量的表示。因此，被术语或多个术语，诸如“大约”和“基本上”，修饰的值不受限于所指定的精确值。在至少一些情形中，近似语言可对应于用于测量该值的器械(instrument)的精度。这里，以及遍及说明书和权利要求书，范围限制可被组合和/或互换，此类范围被识别且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言以其它方式指示。

[0056] 虽然本公开已经按照各种具体的实施例来描述，但将被认可的是，本公开可和在权利要求的精神和范畴之内的修改一起被实践。

[0057] 辐射剂量测定的系统和方法的以上所描述实施例提供了用于测量在辐射成像也被执行的过程期间被传递到患者和/或医疗专业人员的辐射的峰值皮肤剂量的成本节省且可靠的手段。因此，本文中所描述的系统和方法促进以成本节省且可靠的方式来监视并降低对患者和医疗专业人员的剂量。

[0058] 该书面描述使用示例来描述本公开，包括最佳模式，以及还使本领域中任何技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的可取得专利范围由权利要求来定义，并可包括本领域中那些技术人员所想到的其它示例。如果它们具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或如果它们包括与权利要求的字面语言有非本质差别的等同结构元件，则此类其它示例旨在位于权利要求的范畴之内。

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