CN101160012A - 具有减震组件的便携式成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有减震组件的便携式成像设备。在一个实施例中，一种便携式成像设备(60)具有罩(62)、布置在罩(62)内的成像面板(72)、以及减震材料(78)，该减震材料将成像面板(72)保持在罩(62)内而在成像面板(72)和罩(62)之间没有刚性连接。在另一个实施例中，一种便携式成像设备(60)具有壳、布置在壳(62)内的X射线探测器面板(72)、以及布置在壳(62)和X射线探测器面板(72)之间并与二者都接触的减震材料(78)，其中X射线探测器面板(72)通常在罩(62)内经由减震材料(78)而自由漂浮。

Description

具有减震组件的便携式成像设备

技术领域

本发明一般而言涉及便携式成像设备，更特别地涉及便携式数字X射线探测器的材料和结构。

背景技术

便携式成像设备，例如便携式X射线探测器，常常包含可能非常容易受到物理碰撞或震动的破坏的易碎部件。例如，成像设备可包括硅或玻璃部件，例如玻璃基底上的硅光电探测器(例如成像面板)。典型地，便携式成像设备包括相对较硬的罩(enclosure)，其刚性附着至内部部件。例如，可由多块金属(例如镁)构造该罩。尽管该金属罩对内部部件提供某种程度的保护，但是该罩通常很重，并且因为在设计上的各种接缝和机械连接而容易受到破坏。此外，将内部部件刚性附着至罩允许来自外部机械碰撞的震动被传送至易碎的内部部件。因此，内部部件仍然容易受到破坏。

发明内容

以下对与初始要求保护的本发明的范围相当的某些实施例进行陈述。应当理解，提供这些实施例仅仅是为了向读者提供本发明可采用的某些形式的简短概要，并且这些实施例不打算限制本发明的范围。实际上，本发明可包括多种以下可能没有陈述的特征。

根据第一实施例，一种便携式成像设备具有罩、布置在罩内的成像面板、以及减震材料，该减震材料使成像面板保持在罩内而在成像面板和罩之间没有刚性连接。

根据第二实施例，一种便携式成像设备具有壳、布置在壳内的X射线探测器面板、以及减震材料，该减震材料被布置在罩和X射线探测器面板之间并与二者都接触，其中X射线探测器面板通常在壳内经由减震材料而自由漂浮。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中在整个附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1是使用便携式数字X射线探测器的移动X射线成像系统的实施例的透视图；

图2是如图1所示的X射线成像系统的实施例的框图；

图3是便携式平板数字X射线探测器的实施例的透视图；

图4是如图3所示的便携式平板数字X射线探测器的实施例的分解透视图，其进一步说明从单件保护罩中的开口部分地分解的数字探测器子系统；以及

图5是如图3和图4所示的便携式平板数字X射线探测器的实施例的横截面图。

具体实施方式

以下将描述本发明的一个或多个特定实施例。在努力提供对这些实施例的简明描述的过程中，在说明书中可能没有描述实际方式的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施方式的开发中，正如在任何工程或设计项目中一样，必须作出多种特定于实施方式的决策以实现开发者的特定目标，例如遵守系统相关和商业相关的约束，这可随实施方式而变化。而且应当认识到，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于利用本公开的本领域技术人员而言，其将不过是设计、装配和制造而从事的日常工作。

在某些实施例中，如下所述，成像设备(例如数字X射线设备)的内部部件在外罩中是自由漂浮的，其中在外罩和内部部件(例如X射线探测器)之间布置减震材料。换言之，内部部件未被刚性地固定至周围的外罩，而是减震材料使内部部件牢固地保持在外罩内。具体而言，减震材料可被布置在内部部件所有的面上，并与内部部件和外罩都直接接触。在内部部件的顶面上，可将单片连续的减震材料布置在内部部件和外罩之间。如下所述，所述单个连续片可大大减少或者消除被探测图像(例如X射线图像)中出现伪影的可能性。另外，所述单个连续片可基本上将外罩上的任何负荷点分布在更大的面积上，从而减小对内部部件破坏的可能性。在内部部件的其它各面上，可将分立的减震材料块直接布置在外罩和内部部件之间，从而在实现对流传热以冷却内部部件的同时提供震动保护。另外，外罩可以至少大部分被构造为单个轻重量的罩，例如单面板形的套(sleeve)。例如，可由石墨纤维-环氧树脂复合材料构造外罩。

所述便携式成像设备可用于多种成像系统中，例如医学成像系统和非医学成像系统。例如，医学成像系统包括放射学(例如数字X射线)、乳房X射线照相术、层析X射线照相组合、以及计算机断层扫描(CT)的成像系统。这些各种各样的成像系统以及相应的不同拓扑被用来基于通过患者的辐射(例如X射线)的衰减而生成患者的图像或视图，以便用于临床诊断。可选择地，成像系统还可用在非医学应用中，例如工业质量控制或者乘客行李、包裹、和/或货物的安全筛检。在这样的应用中，表示体积或者部分体积(例如切片)的所采集的数据和/或产生的图像可被用来探测目视检查以别的方式无法看出并且筛检者所感兴趣的目标、形状或不规则性。在这些成像系统的每一种中，便携式成像设备可包括以自由漂浮的方式保护内部部件的减震材料，从而降低在发生物理碰撞或震动(例如使便携式成像设备掉落)时被破坏的可能性。

根据成像设备的类型，内部部件可包括多种电路、面板、探测器、传感器、以及其它相对较易碎的部件。X射线成像系统(包括医学的和非医学的)利用X射线管产生在成像过程中使用的X射线。所产生的X射线通过成像目标，在那里其基于目标的内部结构和组成而被吸收或衰减，从而产生不同强度的X射线束的矩阵或剖面。所衰减的X射线射在X射线探测器上，所述X射线探测器被设计成将入射的X射线能量转换为可在图像重建中使用的形式。因此X射线探测器检测并记录衰减的X射线的X射线剖面。X射线探测器可基于胶片银幕、计算机射线照相(CR)或者数字射线照相(DR)技术。在胶片银幕探测器中，通过感光胶片在X射线曝光后的化学显影而产生X射线图像。在CR探测器中，存储磷成像板捕获射线照相图像。该板然后被传送至激光图像阅读器以从磷中“释放”潜像并产生数字化的图像。在DR探测器中，闪烁层吸收X射线并随后产生光，然后由硅光电探测器的二维平板阵列探测该光。硅光电探测器中吸收的光产生电荷。控制系统以电子的方式读出存储在X射线探测器中的电荷，并使用其来产生可见的数字化的X射线图像。

考虑到各种类型的成像系统以及可能的应用，下面的讨论集中于供移动X射线成像系统使用的数字平板、固态、间接探测、便携式X射线探测器的各实施例。然而，其它实施例适用于其它类型的医学和非医学成像设备，例如直接探测数字X射线探测器。另外，可以与静态或固定空间X射线成像系统一起使用其它实施例。此外，本申请提到了成像“对象”和成像“目标”。这些术语不相互排斥，因此术语的使用是可互换的，并且不打算限制所附权利要求书的范围。

现在参考图1，其中说明了一种采用便携式X射线探测器的示例性移动X射线成像系统10。在所说明的实施例中，移动X射线成像系统10包括辐射源12，例如安装或者以别的方式固定到水平臂14的端部上的X射线源12。臂14允许X射线源12被可变地定位在躺在患者台或床17上的对象16上，以这种方式来优化对特定感兴趣区域的辐射。X射线源12可通过万向节类型的布置被安装在柱18内。在这一点上，X射线源12可从移动X射线单元底座20上的静止或停留位置垂直旋转至对象16上方的适当位置，以便对对象16进行X射线曝光。柱18的旋转移动可限于360度或更小的值，以防止用来向X射线源12供电的高压电缆的缠结。该电缆可被连接至公共事业线路源或者底座20中的电池，以便为X射线源12和系统10的其它电子部件供电。

X射线源12将准直后的锥形辐射束22投射至待成像的对象16。因此，可以使用示例性X射线成像系统10非侵入地检查医学患者和行李、包裹等等。在对象16之下放置的便携式X射线探测器24采集所衰减的辐射并产生探测器输出信号。探测器输出信号然后可以经由有线或无线链路26被传送至移动成像系统10。系统10可装备有或者连接至显示单元，以用于显示从成像对象16所捕获的图像。

在图2中示出图1的X射线成像系统10的示意图。如上所述，系统10包括X射线源12，其被设计成将来自焦点28的锥形辐射束22沿轴30投射至待成像的对象16。辐射22经过对象16，该对象16提供衰减，并且所得到的辐射的衰减部分碰撞探测器阵列24。应当注意，X射线束22的多个部分可延伸超出患者16的边界，并且可能碰撞探测器阵列24而不被患者16衰减。在此所讨论的实施例中，可采用平板数字探测器来探测通过对象16或者在其周围所传送的辐射22的强度，并响应于所探测到的辐射而产生探测器输出信号。准直仪32可被定位成邻近X射线源12。准直仪通常限定X射线锥形束22的尺寸和形状并可因此控制照射的范围，该X射线锥形束22经过其中放置对象16(例如人类患者)的区域。

通常由探测经过对象16或者其周围的X射线22的多个探测器元件来形成数字探测器24。例如，探测器24可包括以二维阵列布置的多行和/或多列探测器元件。当受到X射线通量碰撞时，每个探测器元件产生与在探测器24中单个探测器元件位置处吸收的X射线通量成比例的电信号。如下所述，采集并处理这些信号以重建对象内的特征的图像。

由系统控制器34控制辐射源12，该系统控制器34按成像顺序提供电能、焦点位置、控制信号等等。而且，探测器24被耦合至系统控制器34，其控制对在探测器24中产生的信号的采集。系统控制器34还可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、数字图像数据的交错等等。通常，系统控制器34指挥成像系统10的操作以执行检查规程和处理采集的数据。在本上下文中，系统控制器34还可包括通常基于通用或者专用数字计算机的信号处理电路、以及相关的存储电路。相关的存储电路可存储由计算机执行的程序和例程、配置参数、图像数据等等。例如，相关的存储电路可存储用于从探测器输出信号来重建图像的程序或例程。

在图2所示的实施例中，系统控制器34可经由电机控制器38控制运动子系统36的运动。在所描绘的成像系统10中，运动子系统36可相对于患者16在空间的一个或多个方向上移动X射线源12、准直仪32、和/或探测器24。应当注意，运动子系统36可包括支承结构，例如C形臂或其它可移动臂，在其上可布置源12和/或探测器24。运动子系统36还可使患者16或者更具体而言是患者台17能够相对于源12和探测器24移位，以便产生患者16的特定区域的图像。

可由布置于系统控制器34内的辐射控制器40来控制辐射源12。辐射控制器40可被配置成向辐射源12提供电能和定时信号。另外，如果源12是具有分立电子发射体的分布源，则辐射控制器40可被配置成提供焦点位置，例如发射点激发。

此外，系统控制器34可包括数据采集电路42。在该示例性实施例中，探测器24被耦合至系统控制器34，并且更特别地被耦合至数据采集电路42。数据采集电路42接收由探测器24的读出电子设备所收集的数据。可在以下所讨论的探测器读出电子设备76中执行模数转换。

计算机或处理器46通常被耦合至系统控制器34，并且可以包括微处理器、数字信号处理器、微控制器和其它被设计成执行逻辑和处理操作的设备。可将数据采集电路42所收集的数据传送至图像重建装置44和/或计算机46以进行后续处理和重建。例如，可在数据采集电路42、图像重建装置44、和/或计算机46对从探测器24收集的数据进行预处理和校准，以便调节数据来表示所扫描目标的衰减系数的线积分。然后可记录、滤波和反投影所处理的数据以形成扫描区域的图像。尽管在本方面中描述了典型的滤波反投影重建算法，但是应当注意，可采用任何合适的重建算法，包括统计重建方法。一旦重建，成像系统10所产生的图像就显示感兴趣的患者16的内部区域，这可用于诊断、评估等等。

计算机46可包括存储器48或者与其通信，该存储器48可存储由计算机46已经处理的数据或者由计算机46将处理的数据。应当理解，这种示例性系统10可利用任何类型的能够存储期望数量的数据和/或代码的计算机可访问存储设备。而且，存储器48可包括一个或多个类似或不同类型的存储设备，例如磁或光设备，其可位于系统10的本地和/或远程。存储器48可存储数据、处理参数、和/或包括一个或多个用于执行重建过程的例程的计算机程序。而且，存储器48可被直接耦合至系统控制器34以便于存储所采集的数据。

计算机46还可适合控制由系统控制器34启动的特征，例如扫描操作和数据采集。此外，计算机46可被配置成经由操作员工作站50从操作员接收命令和扫描参数，该操作员工作站50可装备有键盘和/或其它输入设备。操作员从而可经由操作员工作站50控制系统10。因此，操作员可从操作员工作站50观察重建的图像以及与系统相关的其它数据，启动成像等等。

可利用耦合至操作员工作站50的显示器52来观察重建的图像。另外，可通过耦合至操作员工作站50的打印机54来打印扫描的图像。还可直接或者经由操作员工作站50将显示器52和打印机54连接至计算机46。此外，还可将操作员工作站50耦合至图像存档和通信系统(PACS)56。应当注意，可将PACS 56耦合至远程系统58，例如放射科信息系统(RIS)、医院信息系统(HIS)，或者耦合至内部或外部网络，以使在不同位置处的其他人可访问图像数据。

可将一个或多个操作员工作站50连接在系统中以用于输出系统参数、请求检察、观察图像等等。一般而言，显示器、打印机、工作站、以及系统内提供的类似设备可以位于数据采集部件的本地，或者可以远离这些部件，例如在机构或医院内的别处，或者在一个完全不同的位置中，其经由一个或多个可配置网络(例如因特网、虚拟专用网等等)被连接至图像采集系统。

示例性成像系统10以及基于辐射探测的其它成像系统采用了探测器24，例如平板、数字X射线探测器。在图3中提供了这种示例性平板、数字X射线探测器60的透视图。然而，如上所述，探测器60的其它实施例可包括医学和非医学应用中的其它成像模态。示例性平板、数字X射线探测器60包括响应于入射X射线的接收而产生电信号的探测器子系统。根据某些实施例，单件保护壳62为探测器子系统提供外罩，以便防止易碎探测器部件在受到外部负荷或碰撞时被破坏。另外，正如以下更详细讨论的一样，探测器60包括在单件保护壳62内以自由漂浮的方式保护内部部件的减震材料。一般而言，单件保护罩62可以是连续结构，并且可以基本上没有不连续性。在一个实施例中，该单件保护罩可以是4-5个面的套结构，例如具有至少一个开口以允许插入探测器子系统的结构。应当注意，该单件套的各个面或边缘可以是平的、圆的、曲的、与轮廓相符的、或者改进探测器的粗糙度和使用的容易性的形状。该单件保护罩62可由诸如金属、金属合金、塑料、复合材料、或者上述材料的组合之类的材料形成。在某些实施例中，该材料具有低X射线衰减特征。在一个实施例中，该保护罩62可由重量轻、耐用的复合材料形成，例如碳纤维强化塑料材料或石墨纤维-环氧树脂复合材料。另外，该单件保护罩62可被设计成基本上为刚性的，当受到外部负荷时具有最小挠曲。

可在该单件保护罩62的相应拐角、边缘或者相应边缘的一部分上提供一个或多个拐角或边缘帽64。应当注意，所述一个或多个拐角或边缘帽64可由耐碰撞的能量吸收材料形成，例如尼龙、聚乙烯、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、迭尔林、或聚碳酸酯。UHMW聚乙烯是分子量处于3,100,000到6,000,000范围内的线性聚合物。此外，手柄66可被机械耦合至该单件保护罩62，以促进探测器60的便携性。该手柄可以是固定到该单件保护罩62上的独立部件。再次，应当注意，手柄66可由耐碰撞的能量吸收材料形成，例如高分子量聚乙烯。可选择地，在某些实施例中，手柄66可以是单件保护罩62的连续扩展。换言之，手柄66可与该单件保护罩形成为整体，从而消除或者最小化在手柄66和保护罩62之间的机械附着点。可在这样的实施例中提供可拆卸边缘帽以允许将探测器子系统插入该单件保护罩62中。

如所示，可不用固定系链来构造探测器24。可选择地，可将探测器连接至系链，该系链在使用时被用来将探测器读出电子设备连接至扫描仪的数据采集系统。当不使用时，可容易地从系链拆下探测器并将其远离成像系统而存储。因此，可将探测器在互相远离的多个扫描站来回运送。这对于急救室和其它治疗类选(triage)设施特别有利。该探测器的便携性和可拆卸性还增强了移动X射线成像系统的可动性，例如图1所示。

图4说明了通过开口70布置在单件保护罩62内的便携式平板数字X射线探测器60的探测器子系统68。再次，如上所述，内部部件(例如子系统68)可包括多种成像部件，例如射线照相(例如数字X射线)、计算机断层扫描、乳房X射线照相术等等。所说明的探测器子系统68包括成像面板72、面板支承74和相关的读出电子设备76。成像面板72包括用于将入射X射线转换为可见光的闪烁体层。可由碘化铯(CsI)或其它闪烁材料制造的闪烁体层被设计成发射与吸收的X射线的能量和数量成比例的光。因此，在闪烁体层的接收更多X射线或者所接收X射线的能量水平更高的区域中光发射将更高。因为对象的组成将把由X射线源投射的X射线衰减至不同的程度，所以射在闪烁体层上的X射线的能量水平和数量在整个闪烁体层上将不是均匀的。光发射的这种变化将被用来产生重建图像的对比度。

由2D平板基底上的感光层探测闪烁体层所发射的光。该感光层包括感光元件或者探测器元件的阵列，以存储与由每个探测器元件所吸收的入射光的量成比例的电荷。通常，每个探测器元件具有感光区域以及包括控制从该探测器元件存储和输出电荷的电子设备的区域。感光区域可由吸收光并随后产生和存储电荷的光电二极管组成。在曝光后，使用逻辑控制的电子设备76读出每个探测器元件中的电荷。

可使用基于晶体管的开关来控制每个探测器元件。在这一点上，晶体管的源极被连接至光电二极管，晶体管的漏极被连接至读出线，并且晶体管的栅极被连接至布置在探测器60内电子设备76上的扫描控制接口。当对栅极施加负电压时，驱动开关为OFF(断开)状态，从而防止源极和漏极之间导通。相反，当对栅极施加正电压时，开关变为ON(接通)，从而允许存储在光电二极管中的电荷从源极到达漏极并到达读出线上。利用相应的晶体管来构造探测器阵列的每个探测器元件，并以与下述一致的方式对其进行控制。

具体而言，在X射线的曝光期间，可对所有的栅极线施加负电压，从而导致所有的晶体管开关被驱动至或者被置于OFF(断开)状态。因此，在曝光期间积累的任何电荷都被存储在每个探测器元件的光电二极管中。在读出期间，按顺序对每条栅极线施加正电压，一次一条栅极线。也就是，探测器是探测器元件的X-Y矩阵，并将一条线中的晶体管的所有栅极连接在一起，从而同时开启一条栅极线可以读出该线上所有的探测器元件。在这一点上，一次仅读出一个探测器。还可使用多路复用器来支持以光栅方式对探测器元件的读出。按顺序逐个读出每个探测器元件的优点在于，来自一个探测器元件的电荷不经过任何其它的探测器元件。每个探测器元件的输出然后被输入到输出电路(例如数字转换器)，该输出电路对所采集的信号进行数字化，以用于随后逐个像素的图像重建。重建图像的每个像素对应于探测器阵列的单个探测器元件。

由薄且重量轻的面板支承74来支承成像面板72。该读出电子设备和其它电子设备76被布置在面板支承74上的与成像面板72相对的面上。也就是，面板支承74机械地隔离成像面板72的成像部件和读出电子设备76。

通常，面板支承74可由金属、金属合金、塑料、复合材料或者上述材料的组合来形成。在一个实施例中，面板支承74可基本上由碳纤维强化塑料材料或石墨纤维-环氧树脂复合材料形成。在另一个实施例中，面板支承74可基本上由与层状夹层结构中的泡沫芯相结合的复合材料形成，以便提供用作面板支承的轻而硬的组件。单独由复合材料或者由与泡沫芯相结合的复合材料构造面板支承74减小了重量，同时使机械硬度更大，并且改进了能量吸收能力。例如，面板支承74的一个实施例包括具有泡沫芯的石墨纤维-环氧树脂复合材料。

复合材料通常是强化材料和母体的组合。母体材料(例如树脂或环氧树脂)围绕并支承强化材料。强化材料(例如有机或无机纤维或者颗粒)通过复合母体结合在一起。对于纤维强化，各个纤维的方向可被定向以便控制复合材料的刚性和强度。此外，复合材料可由几个单独层形成，其中强化层的方向或对准通过复合材料的厚度来变化。该结构可以是层状类型结构(仅仅包含强化层)或者夹层类型结构(其中将软芯插入两组强化层之间)。所使用的树脂可以是热固塑料或热塑性塑料。在夹层类型结构中，软芯可导致附加重量降低，并且可以具有增强能量吸收能力的金属或非金属销(pin)。而且，复合材料的各层可使用不同形式(颗粒、纤维、织品、薄箔等等)的多种材料(Carbon、Kevlar、铝箔等等)。在一个实施例中，可从以具有泡沫芯的分层结构的碳纤维或环氧树脂来构造用于便携式X射线探测器60的复合材料。

现在转向内部，图5是便携式平板数字X射线探测器60的实施例的横截面图，其进一步说明了布置在外保护罩62内的内部部件(例如探测器子系统68)的所有表面上的耐碰撞或者减震材料78。以这种方式，可将探测器子系统68描述为经由减震材料78在外保护罩62内的自由漂浮。换言之，探测器子系统68没有被刚性地固定至外保护罩62，而是探测器子系统68至少具有某种自由度以便经由减震材料78在罩62内的所有方向上移动。可根据减震材料78的可压缩性来改变该自由度。在某些实施例中，减震材料78可包括橡胶、泡沫、弹性体、泡沫橡胶、另一弹性材料、或者其组合。例如，减震材料78可包括细小腔室、低压缩形变、高密度的聚氨酯泡沫和/或高密度、柔性、微小腔室的聚氨酯泡沫材料。尽管这些泡沫被描述为高密度，但是减震材料78与其它材料相比通常是低密度的。在一些实施例中，减震材料78可包括CONFOR泡沫和/或ISOLOSS泡沫，其由Aearo Technologies，Indianapolis，Indiana的商业单位E-A-R Specialty Composites制造。在其它实施例中，减震材料78可包括由Rogers Corporation，Rogers，Connecticut制造的PORON泡沫。减震材料78通常具有耐高碰撞或者能量吸收特征，例如吸收碰撞的百分之50、60、70、80或90。在一些实施例中，减震材料78的能量吸收可以大约是碰撞的百分之95、96、97、98或99。这些泡沫通常还重量轻，并且可包括单面或双面粘性表面以便于附着至外保护罩62和/或探测器子系统68。

在某些实施例中，可将一件或多件减震材料78布置在探测器子系统68和单件保护罩62的内表面之间以支持探测器子系统68。例如，可将减震材料78的一个或多个层、条、块、片、或面板布置在保护罩62内探测器子系统68的所有六个面(例如顶面、底面、左面、右面、前面、以及后面)上。在某些实施例中，减震材料78可包括不同材料、不同几何形状(例如矩形、圆形、三角形等等)、不同尺寸(例如长度、宽度、厚度等等)、或者其组合的多层。这些件的减震材料通常与探测器子系统68和保护罩62接触而没有任何间隙。以这种方式，多件减震材料78用作探测器子系统68的位置支承和减震器。再次，可将探测器子系统68描述为在单件保护罩62内经由减震材料悬浮或者自由漂浮，而不是被刚性地附着至外保护罩62。

另外，可以利用缓冲器、泡沫插入物、减震材料层等等来构造该单件保护罩62，以抑制在掉落或者受到负荷时探测器部件68的破裂。如上所述，可将X射线探测器60设计成耐受相对较高能量的碰撞、应力和应变，从而相对较灵敏的部件68(例如成像面板和相关的电子设备)在探测器60掉落或者受到外部负荷时不被破坏。在一个实施例中，X射线探测器60包括对单件保护罩62的顶面和底面密封或者以别的方式放置在其下的两层减震材料78。此外，探测器60可包括填隙布置在探测器部件68之间的多层减震材料78。

应当注意，将减震材料78设计成不衰减辐射以便不干扰数据采集。减震材料为78是弹性材料，其被配置成吸收在掉落时探测器60上的震动和振动，以及在被踩踏或者以别的方式受到负荷(例如患者重量)时偏转探测器60所受到的力。该弹性材料可以是橡胶、泡沫、泡沫橡胶、或其它塑料，并且被设计成偏转并吸收探测器60上的应力和应变。因此，当探测器60被踩踏或者掉落时，探测器60的内部部件(例如子系统68)不会破裂或者破坏。可以可变地选择减震材料78的厚度、密度和组成以限定探测器60可受到负荷或者掉落而不会破坏探测器部件68的极限。

此外，两个减震层的厚度可以类似或者不同，并且可由类似或者不同的减震材料78组成。例如，顶层可被设计成比底层更有吸收性和偏转性，因此可以比底层更厚或者可由具有改进的吸收性和偏转性特征的材料形成。在一个实施例中，顶层可由弹性特性明显的泡沫形成，而底层可由聚氨酯、PVC、或者弹性特征不大明显的其它材料形成。

在上述各种实施例中所描述的便携式X射线探测器60重量轻而在机械上硬且粗糙，并且具有改进的能量吸收能力。便携式X射线探测器60的结构负荷承受部件(保护罩62和面板支承74)由复合材料制成。复合材料提供高机械刚性和强度，而同时使结构重量轻。所使用的复合材料的低密度有助于减小重量，同时碳纤维复合材料的高模量和强度有助于使结构硬而坚。

因为不再需要紧固件将外罩的各面和各侧保持在一起，所以保护罩62的套形设计(在至少一端是打开的以用于插入探测器子系统68)提供了机械粗糙度。另外，该设计允许利用复合材料或者塑料制造，因此减小了重量并改进了机械韧性。因为在机械碰撞时多件组件可失效，所以外罩62的单件设计更粗糙。而且，在复合材料结构中使用基于热塑性塑料的环氧树脂或者橡胶强化环氧树脂改进了能量吸收。

此外，在上述各种实施例中所描述的便携式X射线探测器60的新型包装设计通过在所有面上采用减震材料78(例如泡沫块)来将易碎的探测器子系统68(成像面板和读出电子设备)与外保护罩62隔离。将探测器子系统68与外保护罩62隔离可以保护探测器子系统68不受因为意外掉落或者重击到坚硬目标而产生的外部震动和应力的影响。

尽管在此仅仅说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多修改和变化。因此应当理解，所附的权利要求书打算覆盖落入本发明的真正精神内的所有这样的修改和变化。

附图标记列表

10移动X射线成像系统

12辐射源

14水平臂

16对象

17患者台或床

18柱

20移动X射线单元底座

22辐射

24探测器

26无线链路

28焦点

30轴

32准直仪

34系统控制器

36运动子系统

38电机控制器

40辐射控制器

42数据采集电路

44图像重建装置

46计算机

48存储器

50操作员工作站

52显示器

54打印机

56通信系统

58远程系统

60数字X射线探测器

62单件保护壳

64拐角或边缘帽

66手柄

68探测器子系统

70开口

72成像面板

74面板支承

76读出电子设备

78耐碰撞或者减震材料

Claims (10)

1.一种便携式成像设备(60)，包括：

罩(62)；

布置在罩(62)内的成像面板(72)；以及

减震材料(78)，其使成像面板(72)保持在罩(62)内而在成像面板(72)和罩(62)之间没有刚性连接。

2.根据权利要求1所述的便携式成像设备(60)，其中罩(62)包括石墨纤维环氧树脂复合材料。

3.根据权利要求1所述的便携式成像设备(60)，其中罩(62)包括内壁、外壁、以及布置在内壁和外壁之间的泡沫芯。

4.根据权利要求1所述的便携式成像设备(60)，其中减震材料(78)被布置成在成像面板(72)的多个面上都与成像面板(72)和罩(62)接触。

5.根据权利要求1所述的便携式成像设备(60)，其中成像面板(72)通常在罩(62)内经由减震材料(78)而自由漂浮。

6.根据权利要求1所述的便携式成像设备(60)，其中减震材料(78)包括多层不同的减震材料。

7.一种方法，包括：

吸收在便携式壳(62)内布置的成像面板(72)的所有面上的震动。

8.根据权利要求7所述的方法，其中吸收震动包括把碰撞的能量吸收到减震材料(78)中，该减震材料(78)以自由漂浮的方式将成像面板(72)保持在便携式壳(62)内。

9.一种方法，包括：

经由减震材料(78)以自由漂浮的方式将成像面板(72)安装在便携式壳(62)内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述安装包括将在便携式壳(62)和成像面板(72)之间的减震材料(78)至少安装在成像面板(72)的顶面、底面、以及两个或更多个侧面上。

Images