CN103126700A - 放射线照相装置的机械震动隔离 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为：“放射线照相装置的机械震动隔离”。描述一种具有多种震动隔离特征的便携式辐射检测器。在一个实施例中，可通过提供非刚性地将在便携式检测器之内的支撑层安装至便携式检测器的外壳来提供震动隔离。在其它实施例中，绕着外壳的边缘全部或一部分设置弹性体带。在其它实施例中，对便携式检测器设置可移除的弹性体盖。

Description

放射线照相装置的机械震动隔离

背景技术

已知许多非侵入式成像方法，并且目前正在使用。一种这样的类型的系统基于X射线或其它穿过感兴趣容积的辐射的检测。该辐射穿过容积，而不管什么材料占据该容积，并且撞击胶片（film）或数字检测器。例如，在医学诊断背景中，这样的系统可用来可视化内部组织并且诊断患者疾病。在其它背景中，可对零件、行李、包裹以及其它材料成像来评估它们的内容或用于其它目的，诸如用于在制造背景中的质量检查。

越来越多地，这样的非侵入式成像或检验系统使用数字电路（诸如固态检测器）来检测感兴趣的辐射。这样的固态检测器可生成指示在检测器上入射的辐射的电信号，其又指示辐射沿着通过成像的容积的不同射线路径的衰减或分散。又处理生成的信号来重构在容积之内的感兴趣对象或受检者的图像，包括在成像的容积之内的对象或患者的内部特征。

这样的固态或数字检测器可以是便携式的并且可用于作为升级现有系统的单元来代替旧式的检测系统（包括基于胶片的检测系统）。此外，在更加新的系统中，可提供各种便携式检测器并且可与不同的系统互换使用，使得没有一个检测器是固定于具体的成像系统或专门供具体的成像系统使用。

便携式和可移动式的检测器的一个缺点在于当在设施周围、或在检验或成像位置之间移动时检测器变得易经受跌落或损坏。另外，就便携式数字检测器设计为现有检测器实现的替代品而言，便携式数字检测器可设计成符合与现有检测方案有关的工业标准尺寸或形状因素（form-factor）。在这样的背景中，由于遵守被代替的检测器系统的标准化的尺寸或形状，用以提供震动吸收或内部部件的其它物理保护的检测器内的可用空间受到限制。

发明内容

根据一个实施例，提供了便携式辐射检测器。该便携式辐射检测器包括：外壳，包括多个安装孔的支撑层，以及安置在每个安装孔之内的相应的弹性体结构。此外，便携式辐射检测器包括：相应的紧固件，安置在每个弹性体结构之内并且紧固于外壳，使得支撑层被固定于外壳。检测器阵列安装在支撑层上，并且读出电子器件与检测器阵列通信地耦合。

根据另外的实施例，提供了便携式辐射检测器。该便携式辐射检测器包括外壳和绕着外壳的外周边的至少一部分布置的弹性体带。此外，便携式辐射检测器包括固定于外壳的支撑层，安装在支撑层上的检测器阵列，以及与检测器阵列通信地耦合的读出电子器件。

根据附加的实施例，提供用于便携式辐射检测器的盖。该盖包括配置成可移动地应用于便携式辐射检测器的外壳的弹性体盖。当应用时弹性体盖覆盖外壳的外周边的至少一部分。

附图说明

当参照附图阅读下述详细说明时，本发明的这些及其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中，贯穿附图相同的标号代表相同的部分，在附图中：

图1为根据本公开的一个或者多个实施例的数字辐射检测系统的图解式概览；

图2为根据本公开的方面的便携式数字检测器的透视图；

图3描绘根据本公开的方面的便携式检测器的内部部件的剖面平面图；

图4描绘根据本公开的方面的便携式检测器的边缘的剖面侧视图；

图5描绘图4的便携式检测器的附件区的分解图；

图6描绘根据本公开的另外方面的便携式检测器的边缘的剖面侧视图；

图7描绘根据本公开的方面的便携式检测器的剖面透视图；

图8描绘根据本公开的另外方面的便携式检测器的透视图；以及

图9描绘根据本公开的附加方面的便携式检测器的透视图。

具体实施方式

当介绍本公开的主题的多种实施例的要素时，冠词“一”、“该”和“所述”意于表示存在一个或多个该要素的意思。术语“包括”、“包含”和“具有”意于为包括性的，并且表示除了列出的要素之外可存在附加要素的意思。此外，虽然本文关于目前公开的技术的方面或实施例的某些示例可使用术语“示范性的”，但是将意识到的是，这些示例本质上是说明性的并且该术语“示范性”在本文不用来指代关于公开的方面或实施例的任何引用或要求。另外，术语“顶部”、“底部”、“在…之上”、“在…之下”的任意使用，其它位置术语，以及这些术语的变形，都是出于方便而进行的，而不是要求描述的部件的任何具体的取向。

如本文所讨论的那样，便携式数字辐射检测器（诸如适用于检测X射线、伽马射线、放射性同位素等等的检测器）可设置有不同形式和程度的机械震动防护。具体地，如本文讨论的便携式检测器可能经受多种尺寸约束，诸如在一个示例中，构造便携式检测器来代替现有尺寸类或类别的检测系统（诸如基于胶片的检测器盒）时。然而，甚至在没有设想作为用于现有检测器系统的替代时，可能期望将便携式检测器构造成尽可能薄和/或最小化在便携式检测器的边缘和活动区域之间的距离（即，最大化用于辐射检测的表面积）。

然而，在这些期望的尺寸约束和便携式检测器的强度之间可能存在权衡。实际上，由于检测器的便携特性，可能期望构造便携式检测器，使得其足够坚固以免于从通常与使用或运输有关的高度（例如，3-5英尺）跌落的机械震动的影响。然而，因为运动通常关联于机械震动吸收（即，被保护的部件应该以某一方式相对于外部外壳或壳体移动），所以与便携式检测器有关的有限的空间封装可限制提供机械震动吸收的能力。本文讨论的便携式检测器的多种实现解决这些挑战的一个或者多个。

具体地，下面将描述机械上坚固的便携式检测器的一个或者多个特定的实施例。为力求提供这些实施例的简洁描述，可能不会在说明书中描述实际的实现的所有特征。应该意识到的是，在任何这样的实际实现的开发中，如在任何的工程或设计项目中那样，必须做出许多特定于实现的决策来达到开发者的特定目标，诸如遵守系统相关的和商业相关的约束，其可随实现的不同而不同。此外，应该意识到的是，虽然这样的开发工作可能是复杂的和耗时的，但是对于受益于此公开的普通的技术人员来说不过是设计、制作、以及制造的例行任务。

考虑前述的评论并且转到图1，如本文所讨论的那样，此图图解地示出了用于非侵入地获取并随后处理与便携式检测器（诸如机械上坚固的便携式检测器）上的入射辐射有关的数据的成像或检验系统10的示例。在示出的实施例中，系统10为基于X射线的系统，其设计成既获取原始图像数据又处理该图像数据用于显示。虽然以示例的方式讨论基于X射线的成像系统，但为了简化说明，在其它实现中，可利用如本文所讨论的便携式检测器来测量或检测放射性同位素（诸如伽马射线）的其它类型的辐射。

在图1中示出的实施例中，系统10包括诸如X射线管的辐射源12，其安置成邻近于准直仪14，该准直仪14使经过对象或受检者（诸如患者18）所安置的区域中的辐射16的束成形和/或被限制。在其它实施例中，辐射12的源12可以是放射性同位素或其它辐射发射器和结构，诸如可以或可不使发射的辐射束成形的准直仪14。

辐射20的一部分穿过或围绕受检者并且撞击便携式数字辐射检测器，其通常以参考数字22表示。在基于X射线的成像或检验系统的背景中，便携式检测器22可将入射在它表面上的X射线光子转换成较低的能量光子，并且随后转换成电信号，该电信号被获取并且处理以重构受检者内的特征的图像。在其它辐射检测背景中，入射辐射可以被转换成随后可检测到的较低能量光子，或在直接转换实现中，可测量入射辐射本身而不用中间转换过程。

在成像或检验系统10的一个示例中，辐射的源12为受控源，其可以通过供应用于查验序列的功率和控制信号的电源/控制电路24来供电和/或控制。在图1中描述了一个这样的受控制的实现的示例。在其它实现中，辐射的源12可以不是受控源，而取代以不受控源12，诸如放射性同位素，或不是直接被供电和/或控制的辐射的其它源。

在一个示例中，便携式检测器22与命令在便携式检测器22中生成的信号的采集的检测器控制器26通信地耦合。在描绘的示例中，便携式检测器22经由合适的无线通信标准与检测器控制器26无线地通信。在其它实施例中，便携式检测器22能够与检测器控制器26通过布线或线缆通信。在一个实现中，检测器控制器26可在膝上型计算机或适合于与便携式检测器22通信的其它合适的基于处理器的系统上实现。例如，在某些实施例中，检测器控制器26和/或系统10的其它部件可在基于处理器的系统（诸如桌上型、膝上型或平板型计算机平台）上执行或作为基于处理器的系统的一部分。

在一个实施例中，检测器控制器26可以是允许用户如下地控制便携式检测器22的操作的手持式装置或控制器：诸如将检测器22置于可以测量检测器22上的入射辐射的接收状态，或在成像操作当前不在执行或不迫切时置于备用或闲置状态。在这样的实施例中，检测器控制器26可以由用户控制，而不与系统10的其它部件进一步通信。在其它实施例中，检测器控制器26可与下面讨论的系统控制器28和/或系统10的其它部件通信，来协调便携式检测器22的操作和读出与利用系统10的其它部件的操作。

在存在受控源12的实现中，相应的电源/控制电路24响应来自系统控制器28的信号。在一些实现中，检测器控制器26也可以响应于来自系统控制器28的信号。一般而言，系统控制器28命令系统10的操作来执行查验协议，并且在一些实例中，处理获取的图像数据。例如，在一些实施例中，系统控制器28可包括通常基于编程的通用或专用数字计算机的信号处理电路；以及用于存储通过计算机的处理器执行的程序和例程来实行多种功能性并用于存储配置参数和图像数据的相关产品，诸如光学存储器装置、磁存储器装置或固态存储器装置；接口协议；等等。在一个实施例中，一般的或特殊用途计算机系统可设置有用于执行功能的硬件、电路、固件和/或软件，该功能归因于如本文所讨论的电源/控制电路24、检测器控制器26和/或系统控制器28的一个或多个。

在图1中示出的实施例中，系统控制器28链接到至少一个输出装置，诸如参考数字30所指示的显示器或打印机。输出装置可包括标准的或专用的计算机监视器和有关处理电路。一个或者多个操作员工作站32可包括在或另外链接到用于输出系统参数、请求查验、查看图像等等的系统。一般而言，在系统内提供的显示器、打印机、工作站以及类似的装置可以对数据采集部件是本地的，或可远离这些部件，诸如在公共机构或医院内的别处，或在完全不同的位置，通过诸如因特网、虚拟个人网络等的一个或者多个可配置的网络链接至图像采集系统。

考虑成像系统的前述讨论，应该意识到的是，这样的系统可与便携式检测器22结合使用，如本文讨论的那样。大体地在图2中示出便携式检测器22的实施例的一个示例。在示出的实施例中，便携式检测器22可包括外壳90，例如，包围检测器22的多种部件的壳体。在某些实施例中，外壳90包括窗口92，该窗口92露出在使用期间辐射导向到其上的固态检测器阵列94的表面。如上所讨论的那样，在使用中时，检测器阵列94可配置成诸如从辐射源12接收电磁辐射并且将辐射转换成可被系统10解释的电信号，以输出对象或患者18的图像。

在一个实施例中，可经由可移除的或不可移除的电池（参见图7，电池132）或经由电缆（例如，系留电缆）提供运行功率至便携式检测器22。另外，在一个实施例中，便携式检测器22可经由布置在便携式检测器22的主体之内的无线收发器与系统10的一个或者多个其它部件（诸如检测器控制器26）通信。便携式检测器22也可包括对接连接器102，其可用来提供功率至检测器22并且允许在检测器22和成像系统的其它部件之间的数据通信（诸如吉比特（gigabit）以太网通信）。将意识到的是，虽然图2示出可存在于各种便携式检测器实现中的多种部件和特征，诸如所描绘的检测器盒，但仅仅以示例的方式提供图2的实现，并且不意于限制本公开。实际上，本公开的方面同样地可适用于多种其它便携式检测器实现，以用于医学成像和非医学检验背景。

转到图3，提供了便携式检测器22的一个实施例的剖视图。如在这个视图中描绘的那样，固态检测器阵列94和相关的读出电子器件96安装在支撑板98上。为了简化说明，本文将支撑板98作为单个片或层来讨论，但实际上支撑板可包括一个以上的层，诸如泡沫塑料衬里层、反向散射罩等等。而支撑板98又非刚性地安装于或紧固于外壳90。具体地，在描绘的实施例中，支撑板98包括如本文所讨论的那样能够用于以非刚性的方式将支撑板98安装于外壳90的多个安装孔100。

例如，转到图4和图5，描绘了便携式检测器22的一个实现，其中紧固件106（例如，螺钉紧固件或其它螺纹紧固件）穿过支撑板98的每个安装孔100并且固定或紧固至外壳90的对应的和互补的紧固特征来使支撑板98固定至外壳90。在描绘的实施中，弹性体中间结构108穿过安装孔100并防止紧固件106直接接触它所紧固的支撑板98，即，弹性体结构108使支撑板98与外壳90隔离。如本文使用的那样，术语弹性体材料是具有40以上至70以下的肖氏A硬度（Shore A durometer）的材料。弹性体结构108的弹性防止紧固件106刚性地和固定地将支撑板98紧固到外壳90。就是说，弹性体结构108的弹性允许支撑板98在发生诸如便携式检测器22跌落或碰撞到硬表面之类的机械震动时，关于外壳90在一定程度上移动（例如，在x、y和z方向上移动大约1mm）。如在图5中描绘的那样，在一个实施例中，弹性体结构108可形成为一个以上的零件，诸如所描绘的弹性体轴衬114和弹性体垫圈112。

在另外的实现中，便携式检测器22可围绕外壳90的边缘设置弹性体带120（即，具有40以上至70以下的肖氏A硬度的带）。在一个这样的实施例中，将大约3mm至5mm（例如4mm）厚的弹性体带120安置在外壳90的外侧边缘上，并且在所有四个边缘上完全地围绕便携式检测器22或诸如仅在角落处部分地围绕便携式检测器22。在某些实施例中，弹性体带120可在边缘处延伸至覆盖便携式检测器22的一个或两个面。

转到图6，在另外的实施例中，单独的和可移除的弹性体盖130（即，具有40以上至70以下的肖氏A硬度的盖）可覆盖便携式检测器22的全部或一部分，诸如以提供所有方向上的震动隔离。在一个实施例中，弹性体盖大约为10mm至15mm（例如，12mm）厚或以上。在其它实施例中，弹性体盖可关于便携式检测器22的不同的零件在厚度上变化，诸如接近便携式检测器22的边缘或角落而变得更厚。

实际上，弹性体盖130可应用于便携式检测器22以用于检测器22的运输或存储，并且在便携式检测器22待使用时可从便携式检测器22移除。以此方式，可维持在便携式检测器22的边缘和活动区之间的合适的（即，短的）距离。在一个实施例中，在应用时弹性体盖130可在便携式检测器22之上伸展。在其它实施例中，弹性体盖可以以其它方式应用，诸如夹上或锁上的箱子、捆上的外壳、蛤壳状（clamshell）外壳等等。例如，在某些实施例中，弹性体盖13可由两个或者多个零件通过接合互补的锁、开槽的连接器或夹子、配合的连接或盖130的单独的构成零件的摩擦配合而装配于外壳90之上。相反地，在这样的实现中，通过使相应的连接结构脱离并且分离盖130的构成零件，可移除弹性体盖130。

考虑前述讨论，图7-图9描绘如本文讨论的那样具有震动吸收特征的便携式检测器的可能实现的多种示例。例如，图7描绘便携式检测器22的剖面透视图，其中，支撑层98通过紧固件106安装于壳体90，并且其中弹性体结构108（即，弹性体垫圈112和弹性体轴衬114）防止安装过于刚性（即，考虑到支撑层98相对于壳体90的一定的运动）。图7的实施例也包括绕着便携式检测器22的外围的一部分布置的弹性体带120。

转到图8，提供了便携式检测器22的外部特征的透视图。在这个示例中，便携式检测器22包括绕着便携式检测器22的外围的一部分布置的弹性体带120。图9描绘图8的便携式检测器22，其中添加了绕着便携式检测器22的一部分延伸的弹性体盖130。在描绘的示例中，弹性体盖130提供附加的保护并且能够在不需要时（诸如在便携式检测器22的使用期间）从便携式检测器22移除。

本说明书使用各种示例来揭示本主题，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本公开的主题，包括制造并使用任何装置或系统，以及执行所涵盖的任何方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书界定，并可包括所属领域的技术人员想出的其他示例。如果此类其他示例的结构要素与权利要求的字面语言并无不同，或如果此类示例包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构要素，则它们也意于在权利要求的范围内。

Claims (21)

1.一种便携式辐射检测器，包括：

外壳；

包括多个安装孔的支撑层；

安置在每个安装孔之内的相应的弹性体结构；

相应的紧固件，安置在每个弹性体结构之内并且紧固于所述外壳，使得所述支撑层固定于所述外壳；

安装在所述支撑层上的检测器阵列；以及

与所述检测器阵列通信地耦合的读出电子器件。

2.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，所述弹性体结构允许所述支撑层关于所述外壳移动。

3.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，所述弹性体结构允许所述支撑层在至少一个方向上关于所述外壳移动大约1mm。

4.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，所述紧固件包括带螺纹的紧固件。

5.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，所述弹性体结构具有大约40以上至大约70以下的肖氏A硬度。

6.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，每个弹性体结构包括弹性体垫圈。

7.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，其中，每个弹性体结构包括弹性体轴衬。

8.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，包括绕着所述外壳的外周边的至少一部分布置的弹性体带。

9.根据权利要求1所述的便携式辐射检测器，包括覆盖所述外壳的全部或部分的可移除的弹性体盖。

10.一种便携式辐射检测器，包括：

外壳；

绕着所述外壳的外周边的至少一部分布置的弹性体带；

固定于所述外壳的支撑层；

安装在所述支撑层上的检测器阵列；以及

与所述检测器阵列通信地耦合的读出电子器件。

11.根据权利要求10所述的便携式辐射检测器，其中，所述弹性体带为大约3mm至5mm厚。

12.根据权利要求10所述的便携式辐射检测器，其中，所述弹性体带具有大约40以上至大约70以下的肖氏A硬度。

13.根据权利要求10所述的便携式辐射检测器，其中，所述支撑层非刚性地固定于所述外壳。

14.根据权利要求10所述的便携式辐射检测器，其中，所述支撑层具有关于所述外壳的移动的范围。

15.根据权利要求10所述的便携式辐射检测器，包括覆盖所述外壳的全部或部分的可移除的弹性体盖。

16.一种用于便携式辐射检测器的盖，包括：

弹性体盖，配置成可移动地应用于便携式辐射检测器的外壳，使得在被应用时所述弹性体盖覆盖所述外壳的外周边的至少一部分。

17.根据权利要求16所述的盖，其中，所述弹性体盖具有大约40以上至大约70以下的肖氏A硬度。

18.根据权利要求16所述的盖，其中，所述弹性体盖为大约10mm至15mm厚。

19.根据权利要求16所述的盖，其中，所述弹性体盖在厚度上变化。

20.根据权利要求16所述的盖，其中，伸展所述弹性体盖来应用所述弹性体盖至所述外壳并从所述外壳移除所述弹性体盖。

21.根据权利要求16所述的盖，其中，所述弹性体盖以两个或者多个零件装配于所述外壳上来应用所述弹性体盖至所述外壳。

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