CN105326523B - 医疗用x射线探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医疗用X射线探测器，包括支架，支架上沿X射线入射方向依次堆叠设置有X射线‑可见光转化层、光‑电转化层和印刷线路板，光‑电转化层和所述支架之间还设置有X射线吸收层，X射线吸收层用于吸收支架反射的X射线。

Description

医疗用X射线探测器

技术领域

本发明涉及医疗诊断领域，尤其涉及一种医疗用X射线探测器。

背景技术

在X射线医疗诊断设备，例如计算机断层扫描(Computer Tomography,CT)设备中，采用X射线探测器对穿过人体的X射线进行探测，并将探测结果转化为图像信息，供医生参考。

但是入射到探测器部分X射线会穿过探测器而被其背面的金属支架反射回来，这部分X射线可能被反射回探测器的电子元器件或闪烁体上，对信号造成干扰，增加噪声，因此容易产生图像伪影，降低探测器的性能。

并且，现有的X射线探测器一般是基于印刷线路板(Printed Wired Board，PWB)进行设计，印刷线路板材料的导热率和强度有限，有时会由于压力、热量等产生变形，影响探测器的性能。

因此，需要提供一种新的医疗用X射线探测器，能够减少或消除X射线反射对探测器性能的影响。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种医疗用X射线探测器，包括支架，支架上沿X射线入射方向依次堆叠设置有X射线-可见光转化层、光-电转化层和印刷线路板，光-电转化层和所述支架之间还设置有X射线吸收层，X射线吸收层用于吸收支架反射的X射线。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明第一实施例提供的医用X射线探测器的结构示意图；

图2为图1中的X射线吸收层的一个示例性的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的医用X射线探测器的结构示意图；

图4为本发明第三实施例提供的医用X射线探测器的结构示意图；

图5为本发明第四实施例提供的医用X射线探测器的结构示意图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1、图3、图4、图5分别对本发明第一至第四实施例提供的医用X射线探测器的结构示意图；图2为图1中的X射线吸收层的一个示例性的结构示意图。如图1-图5所示，本发明的实施例整体上提供了一种医疗用X射线探测器，其包括支架11，支架上沿X射线入射方向(如附图中实线箭头所指的方向)依次堆叠设置有X射线-可见光转化层19、光-电转化层17和印刷线路板15，光-电转化层17和支架10之间还设置有X射线吸收层13，X射线吸收层13用于吸收支架11反射的X射线(如附图中虚线所示)。

X射线-可见光转化层19用于将入射的X射线转化为可见光，其可包括，例如闪烁体。光-电转化层17用于将转化后的可见光转化为电信号，其可包括，例如并排设置的多个光电二极管。印刷电路板15用于对光-电转化层输出的电信号进行处理和传输。该支架一般为金属材料制成，例如铝。

X射线-可见光转化层19、光-电转化层17和印刷线路板15沿X射线依次堆叠在支架11上，使得X射线-可见光转化层19作为本发明的医疗用X射线探测器的正面，支架11作为医疗用X射线探测器的背面。

在理想状态下，入射的X射线全部被X射线-可见光转化层19转化为可见光，该可见光进而全部被光-电转化层17转化为电信号，没有多余的X射线会穿过印刷电路板15并射向支架11。但是实际情况中，这种理想状态很难实现，部分X射线不会被转化成可见光，而是直接穿过印刷电路板15射向支架11，由于支架11由金属材料制成，能够将X射线反射到光-电转化层17甚至X射线-可见光转化层19，造成信号的干扰，影响最终生成的图像的质量。

因此，本发明通过在光-电转化层17和支架11之间设置X射线吸收层13，以吸收支架11反射回来的X射线，防止反射的X射线射向光-电转化层17，避免了信号干扰，能够减少或消除X射线反射对探测器性能的影响。

具体地，上述X射线吸收层13的材料包括但不限于钨、铅或钼，只要对X射线有吸收作用即可。

本发明可根据实际需要，通过多种方式将X射线吸收层13设置在光-电转化层17和支架11之间，如图1所示，在本发明的第一个实施例中，X射线吸收层13设置在印刷线路板15中并作为印刷线路板15的一个导电层，例如，在一个示例中，印刷电路板15包括多个材料为铜的导电层151，本实施例中，X射线吸收层13设置在该多个导电层之间或两侧，其材料导电性(例如钨、铅或钼)，因此其在吸收X射线的同时，还作为印刷线路板的一个导电层，当然，印刷电路板15的导电层(包括铜导电层和X射线吸收层13)的两侧均设有绝缘材料153。

通过这种方式，可以直接将印刷线路板15的一个导电层用作X射线吸收层13，无需额外增加结构层来实现射线的吸收，简化工艺、成本低、体积小。

如图2所示，本发明的第一个实施例中，X射线吸收层13上具体设置有传输电信号的过孔131，通过该过孔131，能够实现X射线吸收层13与其它导电层151之间的电信号的传输。

如图3所示，本发明的第二个实施例中，X射线吸收层13设置在印刷线路板15的下底面和光-电转化层17之间，通过这种方式，可以在印刷电路板15已经设计完成的情况下，增加额外的一个X射线吸收层13，无需更换新的印刷电路板15。

可选地，在图3所示的实施例中，X射线吸收层13和支架11之间还设有结构加强层12，通过设置结构加强层12，能够对印刷电路板15进行刚性保护。并且，该结构加强层12的材料为铜或铝，由于铜或铝具有较好的散热性，因此能够提升本发明医疗用X射线探测器的散热性能。

如图4所示，本发明第三实施例的医疗用X射线探测器与第二实施例类似，区别在于：在印刷电路板15的上底面和光-电转化层17之间也设有X射线吸收层13；或者，支架11设有凹槽111，将X射线吸收层13设置在该凹槽111中。

其中，在印刷电路板15的上底面和光-电转化层17之间也设置X射线吸收层13，由于吸收X射线的材料通常具有较低的热传导率(Coefficient of Thermal expansion，CTE)，因此，通过这种方式，能够避免光-电转化层17对印刷电路板15表面的热应力造成的印刷电路板15变形的问题。另外，当应用在诸如CT、X光机等医疗设备中时，还能够降低闪烁体相对于准直仪(collimator)机械位移，进而降低从准直仪射出的X射线相对于闪烁体像素的位移增量。

将X射线吸收层13设置在支架11的凹槽111中，可以避免X射线吸收层13分布在整个印刷电路板15的下底面而造成材料的浪费，节省成本和空间。

如图5所示，本发明第四实施例的医疗用X射线探测器与第二、第三实施例类似，区别在于，X射线吸收层13为两层，其中靠近印刷线路板15的X射线吸收层13上设有开口131，靠近支架11的X射线吸收层13被设置为与所述开口131相对。通过这种方式，可将印刷电路板15下底面设置的温度传感器等电子元器件设置在开口131中，同时为了进一步避免反射的X射线穿过开口131，将靠近支架11的X射线吸收层13设置为与开口131相对，以对该开口131进行补偿。通过这种方式，使得结构更稳定，避免由于突出的电子元器件造成的不平整的问题，本实施例中，可在两层X射线吸收层13之间设置填充物。

本发明实施例提供的医疗用X射线探测器，通过在光-电转化层17和支架11之间设置X射线吸收层13，以吸收支架11反射回来的X射线，防止反射的X射线射向光-电转化层17和X射线-可见光转化层19，避免了由于信号干扰造成的图像伪影，能够减少或消除X射线反射对探测器性能的影响。并且通过进一步选择X射线吸收层13的设置位置和材料，能够对印刷电路板15进行保护，例如增强散热、防止形变等，进一步提升探测器的性能。

上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种医疗用X射线探测器，包括支架，所述支架上沿X射线入射方向依次堆叠设置有X射线-可见光转化层、光-电转化层和印刷线路板，所述光-电转化层和所述支架之间还设置有X射线吸收层，所述X射线吸收层用于吸收所述支架反射的X射线，

其中，所述X射线吸收层设置在所述印刷线路板的下底面和所述支架之间，并且

所述X射线吸收层为两层，靠近所述印刷线路板的X射线吸收层上设有开口，靠近所述支架的X射线吸收层被设置为与所述开口相对。

2.根据权利要求1所述的医疗用X射线探测器，其中所述X射线吸收层的材料包括钨、铅或钼。

3.根据权利要求1所述的医疗用X射线探测器，其中所述X射线吸收层和所述支架之间还设有结构加强层。

4.根据权利要求3所述的医疗用X射线探测器，其中所述结构加强层的材料包括铜或铝。

5.根据权利要求1所述的医疗用X射线探测器，其中所述印刷线路板的上底面和所述光-电转化层之间也设有所述X射线吸收层。

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