CN105997111B - 放射线成像装置和放射线成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及放射线成像装置和放射线成像系统。一种放射线成像装置，包括：壳体，具有彼此相对的第一板部分和第二板部分；传感器面板，被布置在第一板部分和第二板部分之间，并具有其中排列有多个传感器的传感器阵列；闪烁体，被布置在传感器面板和第二板部分之间；支持部分，被布置在闪烁体与第二板部分之间，并被配置为支持闪烁体；以及缓冲部分，被布置在传感器面板和第一板部分之间。在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的内边缘被装到传感器阵列的成像区域的外边缘与闪烁体的外边缘之间。
Description
技术领域
本发明涉及放射线成像装置和放射线成像系统。
背景技术
已知一种放射线成像装置，用于使闪烁体将从放射线源发出并通过被检体的放射线转换成光并且使具有多个被排列的传感器的传感器阵列检测光，由此获得图像。放射线成像装置被分类为其中闪烁体被布置在放射线源与传感器阵列之间的类型和其中传感器阵列被布置在放射线源与闪烁体之间的类型。后一类型在日本专利No.3333278中得到描述，其优异之处在于高图像质量和对闪烁体所转换的光的高检测效率。
由于闪烁体和传感器阵列比较脆弱，因此，重要的是如何将它们支持在壳体中。日本专利公开No.2014-2114描述了一种放射线成像装置，该放射线成像装置包括：壳体，具有被布置为彼此相对的第一板部分和第二板部分；传感器面板，被布置在第一板部分和第二板部分之间；以及闪烁体，被布置在传感器面板与第二板部分之间。传感器面板包括其中用于检测光的多个传感器按阵列布置的传感器阵列。该放射线成像装置包括：支持部分，被布置在闪烁体和第二板部分之间，以便支持闪烁体；以及被布置在传感器面板和第一板部分之间并且由具有缓冲冲击的缓冲功能的材料制成的部件。所述部件被配置为使得传感器阵列的外边缘被装到该部件的外边缘中，由此形成围绕该部件的空间。
在具有缓冲功能的部件被布置在壳体的第一板部分与传感器阵列之间的布置中，如日本专利公开No.2014-2114中所述，该部件除了需要具有用于保护传感器阵列的足够的缓冲功能之外，还需要具有足够的放射线透射率。由于这个原因，选择该部件的材料的自由度可能受到限制。
发明内容
本发明提供一种放射线成像装置，其有利于获得不受冲击和负荷影响的高质量放射线图像。
本发明第一方面提供一种放射线成像装置，该放射线成像装置包括：壳体，具有彼此相对的第一板部分和第二板部分；传感器面板，被布置在第一板部分和第二板部分之间，并具有其中排列有多个传感器的传感器阵列；闪烁体，被布置在传感器面板和第二板部分之间；支持部分，被布置在闪烁体与第二板部分之间，并被配置为支持闪烁体；以及缓冲部分，被布置在传感器面板和第一板部分之间，其中，在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的内边缘被装到传感器阵列的成像区域的外边缘与闪烁体的外边缘之间。
本发明的第二方面提供一种放射线成像系统，包括：被配置为生成放射线的放射线源；以及如本发明第一方面所限定的放射线成像装置。
参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据第一实施例的放射线成像装置的示意性截面图；
图2是图1中所示的放射线成像装置在被从平面A-A'向箭头方向观察时的的示意性截面图；
图3是根据第一实施例的第一变型的放射线成像装置的示意性截面图；
图4是示出了第一实施例的第二变型的示意图；
图5是示出了第一实施例的第二变型的示意图；
图6是根据第二实施例的放射线成像装置的示意性截面图；
图7是根据第三实施例的放射线成像装置的示意性截面图；以及
图8是示出了放射线成像系统的配置的视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明第一实施例的放射线成像装置100的示意性截面图。图2是图1中所示的放射线成像装置100当被从平面A-A'向箭头方向观察时的示意性截面图。放射线成像装置100包括壳体110、传感器面板120、闪烁体130、支持部分140、以及缓冲部分160。壳体110包括第一板部分111、第二板部分112、以及侧部113。第一板部分111和第二板部分112被布置为彼此相对并由框形状的侧部113耦接。壳体110作为整体可以具有板形状。闪烁体130被布置在传感器面板120和第二板部分112之间。闪烁体130和传感器面板120通过粘合层粘合或者可以不通过粘合层而接触。传感器面板120和闪烁体130构成放射线检测面板RDP。支持部分140被布置在闪烁体130和第二板部分112之间，并支持闪烁体130。第一板部分111可以由具有高放射线透过率的材料(例如，诸如CFRP之类的树脂)制成。壳体110典型地具有其中在第一板部分111一侧的部分与第二板部分112一侧的部分可分开的结构。
缓冲部分160可以是具有框形状的框形缓冲部分。可替代地，缓冲部分160可由一组多个分离的缓冲部件配置而成。缓冲部分160可以由诸如泡沫橡胶之类的具有排斥弹性或伸缩性的材料或部件配置而成。缓冲部分160被布置在传感器面板120与第一板部分111之间，以减少通过第一板部分111作用在传感器面板120上的冲击或负荷。通过布置缓冲部分160，可以通过缓冲部分160来相互加强壳体110的第一板部分111和传感器面板120。因此，缓冲部分160还起到增大放射线成像装置100或壳体110的刚度的作用。另外，缓冲部分160可以以压缩状态被布置在第一板部分111与传感器面板120之间。这使得可以将传感器面板120压向闪烁体130。这可以防止传感器面板120从闪烁体130剥落，或者防止传感器面板120变形。
传感器面板120包括其中排列有多个传感器(光电转换器)的传感器阵列122。传感器面板120包括衬底121。作为示例，衬底121可由诸如玻璃衬底之类的绝缘衬底制成，并且传感器阵列122可以形成在绝缘衬底上。作为另一个示例，衬底121可以由半导体衬底制成，并且构成传感器阵列122的所有或一些传感器可以形成在半导体衬底中。传感器面板120可以具有覆盖传感器阵列122的保护膜123。
如图2中示意地示出的，在到第一板部分111的正交投影中，缓冲部分160的内边缘160E1被装到传感器阵列122的成像区域的外边缘和闪烁体130的外边缘中。当使用构成传感器阵列122的所有传感器执行成像时，传感器阵列122的外边缘匹配成像区域的外边缘。另一方面，例如，当在构成传感器阵列122的所有传感器中，用于获得基准信号的遮光传感器存在于传感器阵列122的周边部分中时，传感器阵列122的所有区域的除基准传感器之外的区域被定义为成像区域。
利用上述配置，由缓冲部分160减小了通过第一板部分111作用在传感器面板120上的冲击和负荷。同时，可以减少闪烁体130从传感器面板120的剥落以及闪烁体130和闪烁体130的变形。放射线在第一板部分111与传感器阵列122之间的路径中的衰减可以得到抑制。另外，即使缓冲部分160带电，它对由传感器面板120捕捉的放射线图像的影响也可以忽略。可以通过优先考虑作为缓冲部件的功能来选择缓冲部分160的材料。因此，可以有利地获得放射线成像装置100以实现抗冲击和负荷的强度并获得高质量放射线图像。
图3示出了根据第一实施例的放射线成像装置100的第一变型。如图3中所示，放射线成像装置100还可以在缓冲部分160中包括内部缓冲部分165。在该情况中，内部缓冲部分165的放射线吸收率应低于缓冲部分160的放射线吸收率。
如图2中示意地示出的，在到第一板部分111的正交投影中，闪烁体130的外边缘被装在传感器面板120(更具体地，衬底121)的外边缘内。即，在到第一板部分111的正交投影中，传感器面板120(更具体地，衬底121)的周边部分向闪烁体130外部伸出。如图2中示意性示出的，在到第一板部分111的正交投影中，缓冲部分160的外边缘160E2被装到闪烁体130的外边缘的内部中。利用该配置，可以通过缓冲部分160来防止用于使衬底121变形的力作用在传感器面板120的衬底121的周边部分上。
放射线R进入第一板部分111，通过第一板部分111，又通过传感器面板120，并进入闪烁体130。已进入闪烁体130的放射线由闪烁体130转换成光(可见光)。该光进入传感器面板120的传感器阵列122。放射线R在通过传感器面板120时很少衰减。另外，进入传感器面板120的放射线中的大部分可以通过传感器面板120并进入闪烁体130。由闪烁体130转换为光的放射线R的比率在更靠近闪烁体130的入射表面处的位置更高。在闪烁体130的入射表面附近从放射线R转换的光在很少衰减的情况下进入传感器面板120的传感器阵列122。这种类型的放射线成像装置100有利于对由闪烁体130转换的光的高检测效率和良好的图像质量(诸如清晰度)。
支持部分140具有支持闪烁体130的第一表面F1和与第一表面F1相对的第二表面F2。第一表面F1可以是例如平坦表面。支持部分140和闪烁体130(或者放射线检测面板RDP)可以用粘合剂耦接。支持部分140可以通过接合部150或直接地与壳体110(典型地，壳体的第二板部分112)接合。支持部分140和接合部150可以由诸如螺栓之类的紧固工具、粘合剂或压敏粘合剂接合。接合部150和壳体110(典型地，壳体110的第二板部分112)可以由诸如螺栓之类的紧固工具、粘合剂或压敏粘合剂接合。支持部分140可由例如金属或树脂制成。
电元件180可以被固定到支持部分140的第二表面F2。传感器面板120可以包括连接部分CP，柔性印刷电路(FPC)170连接到该连接部分CP。电元件180可以通过柔性印刷电路170连接到传感器面板120的连接部分CP。柔性印刷电路170可以具有其中半导体芯片被安装在膜部分上的结构，例如被称为COF(膜上芯片)或TAB(带式自动接合)的结构。柔性印刷电路170可以通过热压连接到被布置在传感器面板120的连接部分CP中的电极。例如，在形成包括传感器面板120和闪烁体的放射线检测面板RDP的过程中执行该连接。之后，将放射线检测面板和支持部分140相互粘合，并将所得到的结构置入壳体110中。
然而，在随后的测试过程中，由于供应目的地随时间的变化，半导体芯片和热压部分有时会出故障。在该情况中，必须用新的柔性印刷电路170替换出故障的柔性印刷电路170。该作业优选地可以在放射线检测面板RDP被固定到支持部分140的状态下执行。如图2中示意性示出的，在到第一板部分111的正交投影中，连接部分CP优选地被布置在支持部分140的外边缘的外部。换句话说，连接部分CP优选地被露出。利用该结构，在放射线检测面板106和支持部分140被从壳体110整体移除之后，可以有助于对柔性印刷电路170的替换。在该情况中，传感器面板120不是优选地通过缓冲部分160与第一板部分111接合。换句话说，优选的是，传感器面板120与缓冲部分160不耦接，并且/或者缓冲部分160与第一板部分111不接合。
图4和5示出了根据第一实施例的放射线成像装置100的第二变型。图4是支持部分140和放射线检测面板RDP当被从支持部分140的侧面观察时的视图，而图5是其截面图。即使在该变型中，连接部分CP也被布置在支持部分140的外边缘的外部，并且连接部分CP被露出。支持部分140可以包括多个(典型地，四个)角141(在图4仅示出了一个角)和位于两个相邻的角部分141之间的边部分142。在到第一板部分111的正交投影中，多个角141向传感器面板120(衬底121)的外边缘的外部突出。支持部分140的周边部分142的外边缘被装到传感器面板120(衬底121)的外边缘中。放射线成像装置100在角141与壳体110之间可以包括多个间隔件185。该多个间隔件可相对于壳体110与支持部分140对准。间隔件185可以限定壳体110的第一板部分111与支持部分140之间的距离。其中间隔件185限定壳体110的侧部分113与支持部分140之间的距离的结构有利于将缓冲部分160的压缩量限定为预定量。间隔件185可以限定壳体110的侧部分113与支持部分140之间的距离。间隔件185在组装到壳体110中时可充当引导部件，所述结构包括与间隔件185附接的支持部分140和放射线检测面板RDP。更具体地，当间隔件185在壳体110的侧部113的内表面上滑动时，包含支持部分140和放射线检测面板RDP的结构可以被插入到壳体110中。
其中多个角141向传感器面板120(衬底121)的外边缘的外部突出的结构有利于保护包含传感器面板120和闪烁体130的放射线检测面板RDP。另外，其中间隔件185附接到角141的结构有利于保护包含传感器面板120和闪烁体130的放射线检测面板RDP。
另外，间隔件185在放射线入射侧的端部从放射线检测面板106突出，并且在所述结构被置入壳体110的状态下与壳体110的侧部113的内表面接触。这使得可以确定缓冲部分160的压缩量，并保持作用在放射线检测面板106上的力(通过使缓冲部分160压缩而由缓冲部分160生成的恢复力)恒定。
如上所述，第一实施例提供了一种在不引起放射线吸收和带电的情况下抑制对图像的影响的放射线检测面板保持结构。该结构在维护和装配中是优选的。
将参照图6来描述根据本发明第二实施例的放射线成像装置100。注意，在第二实施例中未提到的项可以与第一实施例一致。根据第二实施例的放射线成像装置100包括被布置在传感器面板120与缓冲部分160之间的加强部分168。
优选地使传感器面板120的衬底121薄，以减小放射线R的衰减。当使用玻璃衬底作为衬底121时，可以使用具有0.1mm厚度的现有技术玻璃衬底。当以该方式使用薄玻璃衬底，重要的是保护玻璃衬底的端部。由于此原因，优选地布置加强部分168以保护衬底121的端部。当然，当使用除玻璃衬底以外的衬底作为衬底121时，有利地布置加强部分168。在到第一板部分111的正交投影中，传感器阵列122的成像区域优选地被装到加强部分168的内边缘中。加强部分168通过例如粘合剂与衬底121耦接。加强部分168可以由诸如树脂、金属或玻璃之类的材料制成。当考虑通过热压进行柔性印刷电路170的替换操作时，加强部分168优选地由热阻材料制成。缓冲部分160被布置在加强部分168和壳体110的第一板部分111之间。
为了有助于维护操作，优选的是在传感器面板120中，加强部分168与缓冲部分160不相互耦接，并且/或者缓冲部分160与第一板部分111不相互耦接。
将参照图7来描述根据本发明第三实施例的放射线成像装置100。注意，在第三实施例中未提到的项可以与第一或第二实施例一致。根据第三实施例的放射线成像装置100包括被布置在闪烁体130与支持部分140之间的缓冲部分190。通过布置缓冲部分190，可以减少作用在传感器面板120上的冲击和负荷。
缓冲部分190包括例如多个部分191。可以在多个部分191之间形成空气层192。缓冲部分190可以由具有排斥弹性或伸缩性的材料或部件(诸如泡沫橡胶)配置而成。闪烁体130与缓冲部分190可以使用压敏粘合剂或粘合剂相互粘合。另外，缓冲部分190与支持部分140可以通过粘合剂相互粘合。在捕捉放射线图像时，尤其是在捕捉运动图像时，应该抑制由加热导致的图像质量下降。放射线检测面板RDP的输出值(像素值)可以取决于放射线检测面板RDP的温度。通过形成空气层192，空气层192可以抑制将由电元件180产生的热量传递到放射线检测面板RDP。为了抑制放射线检测面板RDP的变形，在到第一板部分111的正交投影中，存在缓冲部分190或其部分191的区域优选地包括缓冲部分160的区域。如在第二实施例那样，第三实施例包括被布置在传感器面板120与缓冲部分160之间的加强部分168。
下文将参照图8来描述放射线成像系统。放射线成像系统包括充当用于生成放射线的放射线源的X射线管6050和应用了放射线成像装置100的放射线成像装置6040。
从充当放射线源的X射线管6050发出的X射线6060传输通过病人或被检体6061的胸部并进入放射线成像装置6040。入射X射线包含病人或被检体6061的内部的信息。放射线成像装置6040捕捉由入射X射线(放射线)形成的图像，并获得作为电信息的放射线图像。该放射线图像由充当图像处理器的图像处理器6070处理，并显示在控制室的显示器6080上。
另外，放射线图像可以由诸如电话线6090之类的传输处理器传送到远程区域，显示在被布置在作为另一个位置的医生室中的显示器6081上，并且存储在诸如光盘之类的记录单元中。在远程区域的医生可以基于放射线图像来诊断病人或被检体6061。另外，放射线图像还可以由充当记录单元的胶片处理器6100记录在充当记录介质的胶片6110上。
尽管参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以便涵盖所有这种变型以及等同的结构和功能。
Claims (14)
1.一种放射线成像装置，其特征在于，包括：
壳体，具有彼此相对的第一板部分和第二板部分；
传感器面板，被布置在第一板部分和第二板部分之间，并具有其中排列有多个传感器的传感器阵列；
闪烁体，被布置在传感器面板和第二板部分之间；
支持部分，被布置在闪烁体与第二板部分之间，并被配置为支持闪烁体；以及
缓冲部分，被布置在传感器面板和第一板部分之间，
其中，在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的内边缘被装到传感器阵列的成像区域的外边缘与闪烁体的外边缘之间，并且
其中，在到第一板部分的正交投影中，没有缓冲部分被布置在缓冲部分的内边缘内。
2.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的外边缘被装到闪烁体的外边缘中。
3.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，在到第一板部分的正交投影中，闪烁体的外边缘被装到传感器面板的外边缘中。
4.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的内边缘被装到传感器阵列的成像区域的外边缘和闪烁体的外边缘之间，使得即使缓冲部分带电，该缓冲部分对由传感器面板捕捉的放射线图像的影响也能被忽略，并且
其中，缓冲部分不包括被布置在缓冲部分的内边缘内的部分。
5.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，在到第一板部分的正交投影中，缓冲部分的内边缘被装到传感器阵列的成像区域的外边缘和闪烁体的外边缘之间，使得即使缓冲部分带电，该缓冲部分对由传感器面板捕捉的放射线图像的影响也能被忽略，并且
其中，传感器面板不通过缓冲部分与第一板部分接合。
6.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，
支持部分包括多个角部分和位于所述多个角部分中的两个相邻角部分之间的边部分，
在到第一板部分的正交投影中，所述多个角部分向传感器面板的外边缘的外部突出，并且
在到第一板部分的正交投影中，边部分的外边缘被装到传感器面板的外边缘中。
7.根据权利要求6所述的放射线成像装置，还包括被布置在所述角部分与所述壳体之间的间隔件。
8.根据权利要求7所述的放射线成像装置，其中，第一板部分与支持部分之间的距离由所述间隔件限定。
9.根据权利要求1所述的放射线成像装置，其中，传感器面板包括与柔性印刷电路连接的连接部分，并且在到第一板部分的正交投影中，所述连接部分位于支持部分的外边缘的外部。
10.根据权利要求9所述的放射线成像装置，其中，支持部分具有支持闪烁体的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，电元件被固定到第二表面，并且所述连接部分和所述电元件通过柔性印刷电路连接。
11.根据权利要求1所述的放射线成像装置，还包括被布置在传感器面板与缓冲部分之间的加强部分。
12.根据权利要求1所述的放射线成像装置，还包括被布置在闪烁体与支持部分之间的缓冲部分。
13.根据权利要求12所述的放射线成像装置，其中，被布置在闪烁体与支持部分之间的缓冲部分包括多个部分，并且在所述多个部分之间形成空气层。
14.一种放射线成像系统，其特征在于，包括：
放射线源，被配置为生成放射线；和
根据权利要求1到13中任一项所述的放射线成像装置。
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