CN106104378B - 存储荧光板组件、x射线暗盒和用于读出存储荧光板的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种存储荧光板组件（1、20），其包括：至少一个存储荧光板（1），其具有用于存储X射线信息的存储荧光层和在其上提供存储荧光层的衬底层，所述衬底层包括永磁材料；以及包括磁材料的支撑板（20、22），所述至少一个存储荧光板（1）由于磁力而被保持在所述支撑板（20、22）上。本发明还涉及相应的X射线暗盒和用于读出存储荧光板（1）的系统。借助于本发明，实现容易且安全地操纵各种大小和/或形式的存储荧光板，特别是在读出系统中的读出过程期间。

Description

存储荧光板组件、X射线暗盒和用于读出存储荧光板的系统

本发明涉及存储荧光板（storage phosphor plate）组件、X射线暗盒和用于读出存储荧光板的系统。

记录X射线图像的一个可能性是将穿过对象（例如，患者）的X射线辐射存储为所谓的存储荧光层中的潜像。为了读出潜像，采用激励光照射存储荧光层，并且从而激励存储荧光层以发射发射光。由光学检测器检测发射光（其强度对应于存储在存储荧光层中的图像），并将所述发射光转换成电信号。此外，按需处理电信号并最终通过将其显示在适当的显示设备（诸如，例如监视器或打印机）上使其可用于分析，特别是用于医疗和/或诊断目的。

在许多医疗应用中，存储荧光板位于X射线暗盒内，必须将所述X射线暗盒插入到用于读出存储在存储荧光层中的图像信息的读出装置中。X射线暗盒和对应存储荧光板通常具有标准化尺寸。然而，针对某些应用、特别是在非破坏性测试（NDT）的领域中和/或在牙科应用中，使用其形状和/或尺寸偏离上述标准化尺寸的存储荧光板可能是必要的。

本发明的目标是提供存储荧光板组件、X射线暗盒和用于读出存储荧光板的相应系统，从而允许容易且安全地操纵存储荧光板，特别是在读出过程期间。

通过根据本发明的存储荧光板组件、X射线暗盒和系统来实现该目标。本发明的存储荧光板组件包括至少一个存储荧光板，包括用于存储X射线信息的存储荧光层和在其上提供所述存储荧光层的衬底层，所述存储荧光层被配置为在采用激励光照射时发射发射光，并且所述衬底层包括永磁材料，包括磁材料的支撑板，所述至少一个存储荧光板由于磁力而被保持在所述支撑板上，以及至少一个标记元件，所述至少一个标记元件被提供在所述支撑板和/或所述存储荧光板上，其中所述至少一个标记元件包括被配置成在采用所述激励光照射时发射荧光的荧光材料。本发明的X射线暗盒在外壳中容纳上述存储荧光板组件。本发明的用于读出存储在存储荧光板中的X射线信息的系统包括所述存储荧光板组件，读出设备，被配置成采用激励光照射被保持在支撑板上的至少一个存储荧光板，并且被配置成检测在所述至少一个存储荧光板中激励的发射光，以及传送设备，被配置成相对于所述读出设备传送所述存储荧光板组件。

根据本发明的一方面，一种存储荧光板组件包括：至少一个存储荧光板，其包括用于存储X射线信息的存储荧光层和在其上提供存储荧光层的衬底层，所述衬底层包括永磁材料；以及包括磁材料的支撑板，所述至少一个存储荧光板由于磁力而被保持在支撑板上。

根据本发明的另一方面，一种X射线暗盒包括外壳，其中容纳根据本发明的上述方面的存储荧光板组件。

根据本发明的又另一方面，一种用于读出存储在存储荧光板中的X射线信息的系统包括：根据本发明的上述方面的存储荧光板组件；被配置成采用激励光照射被保持在所述支撑板上的所述至少一个存储荧光板并检测在所述至少一个存储荧光板中被激励的发射光的读出设备；以及被配置成相对于所述读出设备传送所述存储荧光板组件的传送设备。

本发明的优选实施例基于以下方法：为存储荧光板提供永磁性质，以便允许通过简单地将存储荧光层放置到磁性支撑板上来将各种大小和/或形状的存储荧光板附着到磁性（特别是铁磁或亚铁磁）支撑板，而不需要附加的保持手段，像保持器、支架、粘合剂或胶带。除了重力之外，支撑板和存储荧光板之间的显著更高的磁力贡献一方面存储荧光板的相应底面和另一方面支撑板的顶面之间的法向力，藉此获得存储荧光板和支撑板之间的可靠的摩擦力连接。

为存储荧光板提供永磁性质产生附加的优势：支撑板仅必须是磁性的，而不必是永磁的，以便获得存储荧光板和支撑板之间的充分的磁吸引。有利地，支撑板可以由任何磁性材料制成，特别是铁磁和/或亚铁磁材料，像铁素体钢，而不被限制为特定材料，像硬磁材料，并且不需要在制造过程中对其磁化，其在应实现某种程度的磁化同质性时是复杂的任务。最后但并非最不重要，提供磁性（虽然不是永磁）支撑板允许在读出系统中借助于永磁和/或电磁传送设备或元件来传送支撑板，藉此可以比其中使用永磁支撑板的情况中显著地更容易地实现一方面传送设备或元件与另一方面支撑板之间的磁性耦合和解耦。

总之，本发明允许容易且安全地操纵存储荧光板，特别是在读出过程期间。

根据本发明的另一优选实施例，衬底层的永磁材料对应于展现高矫顽场强度（也被称为矫顽力（bHc、iHc））和/或高剩磁（也被称为残余磁通密度（Br））的铁磁材料。优选地，残余磁通密度Br高于100mT，特别是高于200mT。还优选的是，矫顽力bHc高于70kA/m，特别是高于140kA/m，和/或矫顽力iHc高于100kA/m，特别是高于200kA/m。替换地或附加地，铁磁材料可以展现高于5kJ/m³、特别是高于8kJ/m³的最大能量乘积（（BH）max）。借助于使用这样的硬磁材料，可靠地实现存储荧光板和支撑板之间的充分高的磁力，从而确保特别安全地操纵存储荧光板。

优选地，衬底层具有0,5和2mm之间、特别是大约1mm的厚度。替换地或附加地，衬底层可以是机械柔性层。借助于上述实施例中的至少一个，一方面，实现充分高的机械稳定性使得可以降低损坏存储荧光层的风险，并且另一方面，存储荧光板展现充分高的机械柔性，以便容易地、特别是用手被从支撑板分离。

根据另一优选实施例，可以在其上附着存储荧光板的支撑板的磁材料对应于铁磁和/或亚铁磁材料。此外，优选的是，支撑板是刚性板。例如，支撑板可以包括钢层或者可以是钢板，特别是铁素体钢和/或弹簧钢层。优选地，铁素体钢或弹簧钢分别地展现900和1600N/mm²之间、特别是1100和1300N/mm²之间的极限张应力。还可以优选的是，支撑板具有200μm和400μm之间、特别是大约300μm的厚度。借助于上述实施例中的至少一个，进一步改善了由支撑板可靠地保持的存储荧光板的安全操纵。

根据另外的优选实施例，传送设备包括至少一个磁性、优选地永磁或电磁的元件，其被配置成通过磁力耦合到支撑板。根据又另一优选实施例，传送设备包括至少一个滚筒，其被配置成关于所述至少一个滚筒的旋转轴旋转，其中在所述至少一个滚筒上和/或在所述滚筒内部提供所述永磁或电磁元件。用这种手段，实现支撑板连同附着于其上的存储荧光板的稳健且可靠的操纵、特别是传送，特别是在其中相对于读出设备传送支撑板的读出过程期间。

根据本发明的替换方面的存储荧光板组件包括被配置成存储X射线信息的至少一个存储荧光板以及被配置成保持所述至少一个存储荧光板的支撑板，其中所述支撑板优选地被配置以便关于存储荧光板被手动地加载和/或卸载。根据本发明的该替换方面，存储荧光板可以（但不必）如上面详细阐明的那样在磁力的帮助下被固定到支撑板。替换地或附加地，可以由支撑板通过保持手段（例如，保持器、支架、粘合剂或胶带）保持存储荧光板。

根据本发明的或本发明的上述替换方面的另外的实施例，存储荧光板组件包括至少一个标记元件，所述至少一个标记元件被提供在（优选地，磁性）支撑板上和/或在（优选地，永磁）存储荧光板上，并且被配置成识别存储荧光板和/或存储在存储荧光板中的X射线信息和/或被配置成将附加信息添加到存储荧光板和/或到存储在SSP中的X射线信息。用这种手段，可以容易地将附加信息、特别是识别信息添加到存储荧光板，以便降低混淆被放置于支撑板上的各种存储荧光板的风险，使得在高可靠性的情况下确保读出X射线图像到相应病例（例如，牙齿、患者、工作物等）的正确分配。

根据另一优选实施例，所述至少一个标记元件包括永磁材料以便由于磁力被保持在（优选地，磁性）支撑板上。关于磁性地将标记元件固定到支撑板的实施例和优势，上面的关于永磁存储荧光板的阐明相应地适用。

根据存储荧光板组件的又另一优选实施例，所述存储荧光层被配置成在采用激励光照射时发射发射光，并且所述至少一个标记元件包括荧光（fluorescent）材料，其被配置成在采用激励光照射时发射荧光。在相应系统的优选实施例中，所述读出设备被配置成采用激励光照射被提供在所述支撑板和/或所述存储荧光板上的所述至少一个标记元件，并且被配置成在采用激励光照射时检测由标记元件发射的荧光。用这种手段，由标记元件发射的荧光和存储荧光板的发射光二者都可以被激励并由系统的仅一个读出设备检测。作为结果，所获得的数字X射线图像不仅包括读出X射线信息而且包括被包括在荧光标记元件中的信息，藉此大大促进特定存储荧光板的正确识别和/或读出X射线信息到特定病例的分配。

根据参考附图的对优选实施例的以下详细描述，本发明的上面的和其它的元素、特征、特性和优势将变得更加显而易见，所述附图示出：

图1，用于读出存储在存储荧光板中的X射线信息的系统的示例的图示；

图2，存储荧光板的示例的透视图；

图3，存储荧光板组件的示例的第一透视图；

图4，存储荧光板组件的示例的第二透视图；以及

图5，存储荧光板组件的示例的前视图。

图1示出用于读出被提供在支撑板20上的存储荧光板1的系统的示例的图示。支撑板20包括（优选地，刚性的）基板，其包括磁材料，特别是铁磁和/或亚铁磁材料。存储荧光板1包括引起存储荧光板1和支撑板20之间的磁吸引的永磁材料。作为结果，将存储荧光板1可分离地固定在支撑板20上。用这种手段，存储荧光板1在操纵期间、特别是在读出存储在存储荧光板1中的X射线信息期间被可靠地固定在支撑板20上，但是可以在操纵规程终止之后被容易地、特别是手动地从支撑板20分离。

提供传送设备用于沿着传送方向T运送支撑板20连同被提供于其上的存储荧光板1。在所示出的示例中，传送设备包括滚筒10，其通过滚筒驱动（未示出）关于旋转轴11旋转。由滚筒10支撑支撑板20，并且作为支撑板20和滚筒10之间的摩擦接合的结果，通过滚筒10的旋转来在方向T中运送支撑板20。

滚筒10包括引起滚筒与磁性（特别是铁磁和/或亚铁磁）支撑板20相互配合的磁性（优选地，永磁或电磁）元件，使得支撑板20被滚筒10吸引。用这种手段，显著地放大支撑板20的底面与滚筒10之间的摩擦力使得确保支撑板20和被提供于其上的存储荧光板1的特别可靠的传送。

优选地，在滚筒10上提供遵循螺旋状路线的至少一个磁性区。该实施例基于通过具有磁性区的（优选地，单个）滚筒10来传送支撑板20的方法，藉此在滚筒10上提供的磁性区遵循螺旋状路线。优选地，术语“螺旋状路线”被理解为是形式为关于滚筒10的旋转轴11的螺旋状线、螺旋线、线圈或所谓的圆柱螺线的磁性区的路线，从磁性区到旋转轴11的距离优选地为恒定的，即，所述螺旋状路线在截面中为圆形的。优选地，术语“磁性区”被理解为永磁区，其通过磁力吸引铁磁和/或亚铁磁对象。成螺旋形配置的磁性区的路线提供如下优势：与采用磁性层完全地覆盖滚筒10相比（然而，其也可以是优选实施例），在滚筒10的完全旋转期间不发生邻接边缘或交叠（具体地，覆盖的前边缘和后边缘的交叠），从而确保对支撑板20的高度可靠的、无震动传送。没有邻接边缘或交叠边缘此外允许防止在滚筒10的旋转期间由磁性区生成的磁场线中的跳跃，这附加地贡献对支撑板20的无震动传送。

替换地或附加地，将一个或多个磁性（优选地，永磁）元件布置在具有中空体、特别是中空圆柱体的形式的滚筒10内。该实施例基于提供中空滚筒10用于传送支撑板20的方法，藉此一个或多个磁体以使得在滚筒10的旋转期间它们维持预定空间位置并特别是不跟随滚筒10的旋转移动的这样的方式被布置在中空滚筒10内部。中空滚筒体其自身因此不是磁性的，特别是不是铁磁的。至少在部分区中是磁性（特别是铁磁和/或亚铁磁）的支撑板20由布置在中空滚筒体内部的磁体通过磁力朝向中空滚筒体吸引，该吸引的方式为：使得与没有附加的磁体被布置在其内部的滚筒相比，在支撑板20进入与中空滚筒体接触时发生的摩擦力大大增加。在滚筒10的旋转期间，在增加的可靠性的情况下保证接触滚筒10的支撑板20的传送。

总之，上面阐明的实施例提供将简单的结构与支撑板10的可靠传送相结合的优势。

激光器2生成激励光束3，其由偏转元件4以使得偏转激励光3'束沿着跨支撑板20的线8移动这样的方式偏转。优选地，偏转元件4包括由驱动部件5驱动的振动镜（oscillating mirror）。替换地，偏转元件4可以包括由相应的驱动部件（例如，马达）驱动的旋转多面镜。

由于支撑板20在传送方向T中的同时传送，偏转激励光束3'的线8接连跨过支撑板20的不同线性区，包括被提供于其上的存储荧光板1。在偏转激励光束3'跨存储荧光板1的移动期间，存储荧光板1依赖于存储于其中的X射线信息发射发射光，所述发射光由光学收集设备6（例如，光纤束）收集，并由光学检测器7（优选地，光电倍增器（PMT））检测，并从而被转换成对应的检测器信号S。检测器信号S被传输到处理设备9，其中得出针对读出X射线图像的各个像素的数字图像信号值B。作为结果，获得由每一个都与图像信号值B相关联的各个像素组成的二维X射线图像。

图2示出包括例如通过粘合剂层17被施加到衬底层16的存储荧光层15的存储荧光板1的示例的预期的视图。

优选地，衬底层16由永磁材料（例如，含铁、镍或钴的材料）制成或包括所述材料。特别地，衬底层16包括硬磁材料（例如，回火钢和/或铁素体钢），其展现高残余磁通密度（也被称为剩磁）和/或高矫顽力（也被称为矫顽场强度）。优选地，磁材料的残余磁通密度高于150mT，特别是高于200mT。进一步优选的是，矫顽力高于100kA/m，优选地高于150kA/m。

根据另一优选实施例，衬底层16的厚度在0,5和2mm之间，特别是大约1mm。此外优选的是，衬底层16是柔性层。

存储荧光板组件的存储荧光板1可以具有各种不同形式和/或尺寸。例如，在牙科X射线成像领域中，存储荧光板1典型地具有基本上矩形形式，其具有在2和10cm之间的范围中的尺寸。与之相比，在非破坏性测试的领域中，可以根据要被照射X射线的特定对象来加工存储荧光板1。采用根据本发明的存储荧光板组件，不同大小和/或形状的存储荧光板1一方面可以由于存储荧光板1和支撑板20之间的磁力而被可靠地保持在支撑板20上（见图1），并且另一方面可以被容易地（优选地，用手）从支撑板20分离或移除。

如上面已经描述的那样，支撑板20可以是由铁磁和/或亚铁磁材料（例如，铁素体钢）制成的刚性单个板，但是其还可以具有更复杂的结构，如根据在图3和4中所示出的另外的实施例将是显而易见的那样。

图3示出存储荧光板组件的示例的第一透视图，其中支撑板20包括磁性（特别是铁磁和/或亚铁磁）材料的（优选地，刚性）基板22。在基板22的上侧上提供框架21，其将支撑板20细分成可以由不同大小和/或形状的许多存储荧光板1加载的不同分区（partition），如借助于总共五个不同的存储荧光板1示例性地示出的那样。

优选地，与基板22分离地制造框架21，并例如通过层压和/或胶合将框架21附着于基板22。优选地，框架21由塑料或金属制成。

图4示出存储荧光板组件的示例的第二透视图。如从该表示显而易见的那样，在基板22的一个边缘处提供突出24。优选地，突出24中的至少一个设有信息，例如机器可读条形码或明文，从而实现支撑板20的识别和/或与支撑板20的尺寸和/或结构有关。此外，与图3中所示出的实施例相连的上面的阐明相应地适用。

图5示出存储荧光板组件的另外的示例的前视图。类似于在图3和4中所示出的实施例，支撑板20的磁性基板22被细分成可以被加载有各种存储荧光板1的若干分区。

除了存储荧光板1之外，可以在支撑板20上提供标记元件25到28以用于将信息添加到存储荧光板1（优选地，所述存储荧光板1中的每一个）的目的。

例如，标记元件25到28可以包括信息，可以借助于其识别特定的存储荧光板1或存储于其中的X射线图像。例如，被包括在标记元件25到27中的信息可以涉及特定牙齿“34”、“46”、“27k”或“23”，其X射线图像被存储在相应的存储荧光板1中 。替换地或附加地，被包括在标记元件25和28中的信息可以涉及要被添加到相应的存储荧光板1的任何其它信息，例如，X射线的连续数“no.”的患者的“姓名”。

优选地，标记元件25和26被配置以便借助于磁力被吸引到支撑板20的磁性基板22。为了该目的，标记元件25和26包括包含要被添加的信息的顶层和包含永磁材料的底层。关于标记元件25和26的永磁底层，上面关于图2中所示出的存储荧光板1的衬底层16的阐明相应地适用。作为结果，可以容易且可靠地接近于要向其添加相应信息的存储荧光板1放置标记元件25和26。同样地，在存储在存储荧光板1中的X射线信息的读出之后，标记元件25和26可以被容易地（优选地，用手）从支撑板20的基板22分离或移除。

根据另一实施例，标记元件27和28可以被配置成被粘到或胶合到存储荧光板1 上（见标记元件27）或到接近于要向其添加相应信息的荧光板1的框架21的适当部分上（见标记元件28）。优选地，标记元件27和28分别地包括包含要被添加的信息的顶层和通过其顶层被贴到存储荧光板1或框架21的相应部分的粘性底层。优选地，粘性层包括粘合剂，其分别允许标记元件27从存储荧光板1或标记元件28从框架21的容易且无残余的分离。

根据另一优选实施例，通过在标记元件25到28的顶层上提供的荧光明文和/或荧光机器可读码来表示或具化被包括在标记元件25到28中的信息。例如，可以借助于使用荧光油墨的打印和/或手写将信息“34”或“姓名”施加到标记元件25。

优选地，荧光明文或码被配置成在存储荧光板1的读出过程期间由偏转激光束3'（见图1）可激励（stimulable），藉此由标记元件25到28发射荧光并由检测器7检测荧光。作为结果，最终获得的存储荧光组件的数字图像的确不仅包括存储在存储荧光板1中的读出X射线信息，而且包括被包含在标记元件25到28中的附加信息。以这种方式，在高可靠性的情况下确保并大大简化读出X射线图像到相应病例（例如，牙齿、患者、工作物等）的正确分配。

在另一优选实施例中，在标记元件25到28的顶层上提供的荧光码或明文不仅由存储荧光读出设备机器可读，而且是人可读的。用这种手段，可以容易地确保正确的标记元件25到28被选取并被接近于相应的存储荧光板1放置。

Claims (15)

1.一种存储荧光板组件（1、20）包括

- 至少一个存储荧光板（1），包括用于存储X射线信息的存储荧光层（15）和在其上提供所述存储荧光层（15）的衬底层（16），所述存储荧光层（15）被配置为在采用激励光（3、3'、8）照射时发射发射光，并且所述衬底层（16）包括永磁材料，

- 包括磁材料的支撑板（20、22），所述至少一个存储荧光板（1）由于磁力而被保持在所述支撑板（20、22）上，以及

- 至少一个标记元件（25-28），所述至少一个标记元件（25-28）被提供在所述支撑板（20、22）和/或所述存储荧光板（1）上，

其特征在于，

所述至少一个标记元件（25-28）包括被配置成在采用所述激励光（3、3'、8）照射时发射荧光的荧光材料。

2.根据权利要求1所述的存储荧光板组件，所述衬底层（16）的所述永磁材料对应于硬磁材料。

3.根据权利要求1或2所述的存储荧光板组件，所述衬底层（16）是柔性层。

4.根据权利要求1或2所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）的磁材料对应于铁磁和/或亚铁磁材料。

5.根据权利要求1或2所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）包括钢层。

6.根据权利要求5所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）包括铁素体钢层。

7.根据权利要求1或2所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）是刚性板。

8.根据权利要求1或2所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）具有200μm和400μm之间的厚度。

9. 根据权利要求8所述的存储荧光板组件，所述支撑板（20、22）具有300μm的厚度。

10.根据权利要求1所述的存储荧光板组件，所述至少一个标记元件（25-28）

- 被配置成识别所述存储荧光板（1）和/或存储在所述存储荧光板（1）中的X射线信息。

11.根据权利要求10所述的存储荧光板组件，所述至少一个标记元件（25-28）包括永磁材料并且由于磁力而被保持在所述支撑板（20、22）上。

12.一种包括外壳的X射线暗盒，在所述外壳中容纳根据前述权利要求中的任一项的存储荧光板组件（1、20）。

13.一种用于读出存储在存储荧光板（1）中的X射线信息的系统，所述系统包括

- 根据权利要求1到11中的任一项的存储荧光板组件（1、20）

- 读出设备（2、4-7、9），被配置成采用激励光（3、3'、8）照射被保持在支撑板（20）上的至少一个存储荧光板（1），并且被配置成检测在所述至少一个存储荧光板（1）中激励的发射光，以及

- 传送设备（10），被配置成相对于所述读出设备（2、4-7、9）传送所述存储荧光板组件（1、20）。

14.根据权利要求13所述的系统，所述传送设备（10）包括至少一个永磁元件，其被配置成通过磁力耦合到所述支撑板（20）。

15.根据权利要求14所述的系统，所述传送设备（10）包括至少一个滚筒（10），所述至少一个滚筒（10）被配置成关于其旋转轴（11）旋转，其中所述永磁元件被提供在所述至少一个滚筒（10）上和/或滚筒（10）内部。