CN103549967A - 一种检测器模块 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种检测器模块，包括：信号转接电路板背向X射线源的一侧具有输出模拟信号的输出端口；A/D转换电路板安装至少一个A/D芯片；信号转接电路板与A/D转换电路板通过数据连接线不可拆卸的柔性连接；所述数据连接线与所述模拟信号的输出端口和A/D芯片的输入端口相连，用于传输模拟信号，可见，将模拟信号输出端口与A/D芯片分别安装在不同的电路板上，并通过数据连接线不可拆卸的柔性连接，扩大了检测器模块的工作面积，使得有足够的位置安装A/D芯片，让A/D转换电路板在扫描腔通道方向具有一定的可扩充性，同时信号转接电路板在扫描腔通道方向宽度可以设置到紧密拼接达到的最大宽度，有利于降低信号线走线密度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种检测器模块。
背景技术
在计算机断层摄影扫描（Computed tomography，CT）仪器中，如图1所示，X射线源101和用于接收X射线的检测器模块组103安装在旋转机架104上，X射线源101发射出的X射线穿过计算机断层摄影扫描仪器内的扫描腔102后到达检测器模块组103，通过旋转机架104的旋转及移动，以此对处于扫描腔中的病人进行断层扫描。接收X射线的检测器模块组103由多个检测器模块1031紧密相连而成，检测器模块1031面向X射线的面上安装了用于接收X射线的检测器，检测器模块1031背向X射线的面上安装有大量的模拟信号输出端口和模数（Analog/Digital，A/D）芯片，模拟信号输出端口起到的作用是将接收的X射线数据转换为模拟信号后进行输出，而A/D芯片通过数据连接线与模拟信号输出端口相连，模拟信号输出端口和A/D芯片均安装在同一块电路板上，且A/D芯片的数量是很多，但是电路板本身面积有限，故由此导致了电路板上电子器件的安装密度会变得非常高，各个连接管脚错综复杂，使得信号连接以及传输的可靠性大大降低。
发明内容
本发明提供了一种检测器模块，以解决检测器模块电路板上由于电子元件数量较多、安装密度高导致的信号连接以及传输的可靠性低的技术问题。
本发明实施例公开了如下技术方案：
一种检测器模块，应用于计算机断层摄影扫描仪器中，包括信号转接电路板、模数A/D转换电路板和数据连接线：
所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，背向X射线源的一侧具有输出模拟信号的输出端口，所述模拟信号根据所述检测器阵列接收的X射线转换得到；
所述A/D转换电路板安装至少一个A/D芯片，用于将所述模拟信号的输出端口输出的模拟信号转换为数字信号；
所述信号转接电路板与所述A/D转换电路板通过数据连接线不可拆卸的柔性连接；
所述数据连接线与所述模拟信号的输出端口和A/D芯片的输入端口相连，用于传输模拟信号。
优选的，还包括：
所述模拟信号的输出端口的出线点与所述信号转接电路板的位于所述输出端口的延伸出线的侧边之间的距离满足预设长度阈值。
优选的，还包括金属固定架：
所述金属固定架，用于固定所述信号转接电路板和A/D转换电路板，以使得固定后的所述A/D转换电路板位于所述信号转接电路板背向X射线源的一侧，且所述信号转接电路板背向X射线源的一侧和A/D转换电路板之间的夹角满足预设夹角范围。
优选的，还包括：
所述A/D芯片与所述金属固定架通过具有导热性的材料相连。
优选的，所述数据连接线包括柔性电缆。
优选的，还包括：
所述A/D转换电路板的数量为两块。
优选的，所述数据连接线的长度满足预设长度范围。
优选的，所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，包括：
所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧通过连接器与安装在基板上的用于接收X射线的检测器阵列相连。
优选的，还包括辐射屏蔽层：
所述辐射屏蔽层位于所述信号转接电路板与所述A/D转换电路板之间，用于屏蔽X射线，使得所述A/D转换电路板处于所述辐射屏蔽层的X射线屏蔽区。
优选的，所述辐射屏蔽层的材料包括：
钨、钨合金、铅、铅合金、氧化铅、三氧化铋、金、铂和钽中任意一种或多种的组合。
由上述技术方案可以看出，将模拟信号输出端口与A/D芯片分别安装在不同的电路板上，并通过数据连接线不可拆卸的柔性连接，扩大了检测器模块的工作面积，使得有足够的位置安装A/D芯片，让A/D转换电路板在扫描腔通道方向具有一定的可扩充性，同时信号转接电路板在扫描腔通道方向宽度可以设置到紧密拼接达到的最大宽度，有利于降低信号线走线密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为计算机断层摄影扫描仪器的内部结构图；
图2为本发明一种检测器模块的系统结构示意图；
图3为本发明一种检测器模块的另一个系统结构示意图；
图4为本发明一种检测器模块的另一个系统结构示意图；
图5为本发明一种检测器模块的另一个系统结构示意图；
图6为本发明一种检测器模块的实体截面图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种检测器模块。一方面，将模拟信号输出端口与A/D芯片分别安装在不同的电路板上，并通过数据连接线不可拆卸的柔性连接，扩大了检测器模块的工作面积，使得有足够的位置安装A/D芯片，让A/D转换电路板在扫描腔通道方向具有一定的可扩充性，同时信号转接电路板在扫描腔通道方向宽度可以设置到紧密拼接达到的最大宽度，有利于降低信号线走线密度。
进一步的使得连接各个A/D芯片的输入端口和模拟信号输出端口的数据连接线的长度基本相差不大且尽可能的短，由此很大程度上降低了数据连接线传输模拟信号产生的传输噪音。
另一方面，通过金属固定架固定通过数据连接线柔性连接的信号转接电路板和A/D转换电路板，使得A/D转换电路板位于信号转接电路板背向X射线源的一侧，且使得两块电路板之间保持近似垂直的位置关系，这样的位置关系使得计算机断层摄影扫描仪器在工作时，A/D电路板上包括A/D芯片的电子元件能够免受X射线的损害，而且工作时会大量发热的A/D芯片通过高导热性材料与金属固定架连接，可以金属固定架进一步的起到了帮助A/D芯片散热的作用。
另一方面，将模拟信号输出端口设置在信号转接电路板背向X射线源的一侧且输出端口的端口朝向与信号转接电路板平行，且将输出端口设置在更靠近信号转接电路板中心的位置，也就是说输出端口的出线点到信号转接电路板在输出端口的端口朝向的侧边满足一定的预设距离，该预设距离可以使得数据连接线在连接输出端口和A/D芯片的输入端口且使得各自所在的电路板之间保持近似垂直的位置关系时有足够的距离进行合理且不会影响正常数据传输的弯曲。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
实施例一
请参阅图2，其为本发明一种检测器模块的系统结构示意图，该检测器模块包括信号转接电路板201、模数A/D转换电路板202和数据连接线203，下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系：
所述信号转接电路板201朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，背向X射线源的一侧具有输出模拟信号的输出端口2011，所述模拟信号根据所述检测器阵列接收的X射线数据转换得到；
在检测器模块中，信号转接电路板是一块硬质电路板，起到了将检测器接收到的X射线转换为模拟信号的作用，位于背向X射线源的一侧安装了输出模拟信号的模拟信号输出端口2011，由于输出端口2011的位置相对比较固定，就需要针对A/D芯片的位置进行一定的改变。
优选的，所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，包括：
所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧通过连接器与安装在基板上的用于接收X射线的检测器阵列相连。
所述A/D转换电路板202安装至少一个A/D芯片2021，用于将所述模拟信号的输出端口输出的模拟信号转换为数字信号；
这里需要说明的是，将原本与输出端口2011安装在同一块电路板上A/D芯片解放出来，专门设置A/D转换电路板202用来安装A/D芯片2021，需要注意的是，本发明并不限定A/D转换电路板的个数，也没有限定每块A/D转换电路板上安装的A/D芯片的个数，可以是一块也可以是多块，只要能安装完本检测器模块中需要的A/D芯片即可。当是多块时，由于需要满足连接A/D芯片2021与输出端口2011之间的数据连接线均需在预设长度范围内，故一般是相对于输出端口排列形状来对应排列安装。
同时，可以实现检测器在扫描腔的通道方向上进行扩充，即形成n*m的检测器组，和基板耦合的硬性电路板在扫描腔通道方向的宽度可以设置到平铺达到的最大宽度，有利于降低布线密度。
本发明也针对A/D转换电路板202提供了一种优选的实施方式，即优选的，如图3所示，前述图2所示的检测器模块还包括：所述A/D转换电路板的数量为两块。在工作状态下的具体的相对位置关系将在实施例二中进行描述。
所述信号转接电路板201与所述A/D转换电路板202通过数据连接线203不可拆卸的柔性连接；
也就是说，所述信号转接电路板和A/D转换电路板202之间仅有数据连接线连接。
信号转接电路板与A/D转换电路板之间仅仅通过数据连接线这种柔性的传输线相连，使得更加便于在计算机断层摄影扫描仪器上安装。而且这种不可拆卸的连接方式可以大大提高电路板之间数据传输的稳定性。
所述数据连接线203与所述模拟信号的输出端口和A/D芯片的输入端口相连，用于传输模拟信号。
优选的，所述数据连接线203的长度满足预设长度范围。预设长度范围具体是指既不能过长，各个A/D芯片连接输出端口的数据连接线的长度之间也不能相差过大的一个长度范围，由此达到有效降低输入传输线中的传输噪音的效果。由于这个输入传输线还具有连接信号转接电路板和A/D转换电路板的作用，故进一步导致这两块电路板之间也不会距离太远。
进一步的，将输出端口2011的端口位置设置在信号转接电路板201背向X射线源一侧靠内的位置，使得数据连接线的出线部分也不会影响到检测器模块之间的紧密并列安装，也就是说，优选的：
所述模拟信号的输出端口的出线点与所述信号转接电路板的位于所述输出端口的延伸出线的侧边之间的距离满足预设长度阈值。
对于预设长度阈值需要说明的是，这里的预设长度阈值的具体大小与数据连接线的本身材质相关，至少可以使得数据连接线有足够的空间弯折成L形且不会影响正常的数据传输功能才行。
优选的，所述数据连接线包括柔性电缆。
由于A/D转换电路板上的安装的电子元件基本上都不能在X射线的辐射下工作，X射线的长时间照射会损坏电子元件的内部构造，但是检测器模块的工作环境就是具有X射线的，所以检测器模块中还需要包括屏蔽辐射的部分，优选的，前述图2所示的检测器模块还包括辐射屏蔽层401，如图4所示：
所述辐射屏蔽层401位于所述信号转接电路板201与所述A/D转换电路板202之间，用于屏蔽X射线，使得所述A/D转换电路板处于所述辐射屏蔽层的X射线屏蔽区。
优选的，所述辐射屏蔽层的材料包括：
钨、钨合金、铅、铅合金、氧化铅、三氧化铋、金、铂和钽中任意一种或多种的组合。
由本实施例可以看出，一方面，将模拟信号输出端口与A/D芯片分别安装在不同的电路板上，并通过数据连接线不可拆卸的柔性连接，扩大了检测器模块的工作面积，使得有足够的位置安装A/D芯片，让A/D转换电路板在扫描腔通道方向具有一定的可扩充性，同时信号转接电路板在扫描腔通道方向宽度可以设置到紧密拼接达到的最大宽度，有利于降低信号线走线密度。进一步的使得连接各个A/D芯片的输入端口和模拟信号输出端口的数据连接线的长度基本相差不大且尽可能的短，由此很大程度上降低了数据连接线传输模拟信号产生的传输噪音。
另一方面，将模拟信号输出端口设置在信号转接电路板背向X射线源的一侧且输出端口的端口朝向与信号转接电路板平行，且将输出端口设置在更靠近信号转接电路板中心的位置，也就是说输出端口到信号转接电路板在输出端口的端口朝向的一边满足一定的预设距离，该预设距离可以使得数据连接线在连接输出端口和A/D芯片的输入端口且使得各自所在的电路板之间保持近似垂直的位置关系时有足够的距离进行合理且不会影响正常数据传输的弯曲。
实施例二
在实施例一的基础上，下面将对检测器模块在安装到计算机断层摄影扫描仪器中时各个部件之间的具体位置关系进行描述。请参阅图5，其为本发明一种检测器模块的另一个系统结构示意图，下面结合工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。
还包括金属固定架501：
所述金属固定架501，用于固定所述信号转接电路板201和A/D转换电路板202，以使得固定后的所述A/D转换电路板202位于所述信号转接电路板201背向X射线源的一侧，且所述信号转接电路板201背向X射线源的一侧和A/D转换电路板202之间的夹角满足预设夹角范围。
这里需要说明的是，预设夹角范围是指一种近似垂直的角度范围，比如说80到100度之间，这样的夹角范围使得信号转接电路板201和A/D转换电路板202之间呈L形。这样做的好处是，由于检测器模块在计算机断层摄影扫描仪器中是需要并排紧密安装的，信号转接电路板和A/D转换电路板之间呈L形可以使得相邻检测器模块之间不会相互影响，相互接触，让紧密并列安装成为可能。
同时，金属固定架501还具有很好的辅助散热功能，可以帮助发热量很大的A/D芯片2021散热，优选的，还包括：
所述A/D芯片2021与所述金属固定架通过具有导热性的材料相连。
优选的，所述数据连接线包括柔性电缆。
优选的，还包括：
所述A/D转换电路板的数量为两块。
针对A/D转换电路板有两块的情况下，本发明实施例提出了一种优选的连接情况，即将两块A/D转换电路板对向安装，与信号转接电路板三者之间形成了一种类似U形的位置结构。根据这种情况，并结合一种优选的屏蔽辐射层的安装方式，以实体结构为例对本发明的技术方案进行进一步的描述，请参阅图6，其为本发明一种检测器模块的实体截面图，包括X射线源101和检测器模块1031，其中检测器模块1031进一步包括信号转接电路板201、A/D转换电路板202、数据连接线203、辐射屏蔽层401和金属固定架501：
在金属固定架501的固定下，两块A/D转换电路板202分别通过数据连接线203与一块信号转接电路板201相连形成类似U形的形状，数据连接线203分别连接模拟信号输出端口2011和A/D芯片的输入端口相连，模拟信号输出端口2011的端口位置到对应信号转接电路板201的侧边的距离满足预设长度阈值，每块A/D转换电路板202和信号转接电路板201之间的夹角满足预设角度范围。A/D转换电路板202上的A/D芯片2021通过高导热性的材料比如导热硅脂与金属固定架501相连，辐射屏蔽层401覆盖在信号转接电路板201背向X射线源101的一侧上，使得两块A/D转换电路板202均处于所述辐射屏蔽层401形成的X射线屏蔽区中。
由上述实施例可以看出，将模拟信号输出端口与A/D芯片分别安装在不同的电路板上，并通过数据连接线不可拆卸的柔性连接，扩大了检测器模块的工作面积，使得有足够的位置安装A/D芯片，让A/D转换电路板在扫描腔通道方向具有一定的可扩充性，同时信号转接电路板在扫描腔通道方向宽度可以设置到紧密拼接达到的最大宽度，有利于降低信号线走线密度。进一步的使得连接各个A/D芯片的输入端口和模拟信号输出端口的数据连接线的长度基本相差不大且尽可能的短，由此很大程度上降低了数据连接线传输模拟信号产生的传输噪音。
另一方面，通过金属固定架固定通过数据连接线柔性连接的信号转接电路板和A/D转换电路板，使得A/D转换电路板位于信号转接电路板背向X射线源的一侧，且使得两块电路板之间保持近似垂直的位置关系，这样的位置关系使得计算机断层摄影扫描仪器在工作时，A/D电路板上包括A/D芯片的电子元件能够免受X射线的损害，而且工作时会大量发热的A/D芯片通过高导热性材料与金属固定架连接，可以金属固定架进一步的起到了帮助A/D芯片散热的作用。
另一方面，将模拟信号输出端口设置在信号转接电路板背向X射线源的一侧且输出端口的端口朝向与信号转接电路板平行，且将输出端口设置在更靠近信号转接电路板中心的位置，也就是说输出端口到信号转接电路板在输出端口的端口朝向的一边满足一定的预设距离，该预设距离可以使得数据连接线在连接输出端口和A/D芯片的输入端口且使得各自所在的电路板之间保持近似垂直的位置关系时有足够的距离进行合理且不会影响正常数据传输的弯曲。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。
以上对本发明所提供的一种检测器模块进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种检测器模块，应用于计算机断层摄影扫描仪器中，其特征在于，包括信号转接电路板、模数A/D转换电路板和数据连接线：
所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，背向X射线源的一侧具有输出模拟信号的输出端口，所述模拟信号根据所述检测器阵列接收的X射线转换得到；
所述A/D转换电路板安装至少一个A/D芯片，用于将所述模拟信号的输出端口输出的模拟信号转换为数字信号；
所述信号转接电路板与所述A/D转换电路板通过数据连接线不可拆卸的柔性连接；
所述数据连接线与所述模拟信号的输出端口和A/D芯片的输入端口相连，用于传输模拟信号。
2.根据权利要求1所述的检测器模块，其特征在于，还包括：
所述模拟信号的输出端口的出线点与所述信号转接电路板的位于所述输出端口的延伸出线的侧边之间的距离满足预设长度阈值。
3.根据权利要求1所述的检测器模块，其特征在于，还包括金属固定架：
所述金属固定架，用于固定所述信号转接电路板和A/D转换电路板，以使得固定后的所述A/D转换电路板位于所述信号转接电路板背向X射线源的一侧，且所述信号转接电路板背向X射线源的一侧和A/D转换电路板之间的夹角满足预设夹角范围。
4.根据权利要求3所述的检测器模块，其特征在于，还包括：
所述A/D芯片与所述金属固定架通过具有导热性的材料相连。
5.根据权利要求1或3所述的检测器模块，其特征在于，所述数据连接线包括柔性电缆。
6.根据权利要求1或3所述的检测器模块，其特征在于，还包括：
所述A/D转换电路板的数量为两块。
7.根据权利要求1所述的检测器模块，其特征在于，所述数据连接线的长度满足预设长度范围。
8.根据权利要求1所述的检测器模块，其特征在于，所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧与用于接收X射线的检测器阵列相连，包括：
所述信号转接电路板朝向X射线源的一侧通过连接器与安装在基板上的用于接收X射线的检测器阵列相连。
9.根据权利要求1所述的检测器模块，其特征在于，还包括辐射屏蔽层：
所述辐射屏蔽层位于所述信号转接电路板与所述A/D转换电路板之间，用于屏蔽X射线，使得所述A/D转换电路板处于所述辐射屏蔽层的X射线屏蔽区。
10.根据权利要求9所述的检测器模块，其特征在于，所述辐射屏蔽层的材料包括：
钨、钨合金、铅、铅合金、氧化铅、三氧化铋、金、铂和钽中任意一种或多种的组合。
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