CN107981881A - Ct系统及其探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种探测装置，包括：壳体组件，具有容置腔室，及与所述容置腔室连通的入射窗；探测芯片，设置于所述容置腔室中，用于探测通过所述入射窗的射线并输出电信号；信号处理板，设置于所述容置腔室中，所述信号处理板与所述探测芯片电连接，用于接收并处理所述探测芯片输出的电信号；及分隔部件，设置于所述壳体组件上，且所述信号处理板与所述探测芯分别位于所述分隔部件的两侧。分隔部件能够将探测芯片产生的热量与信号处理板产生的热量在壳体组件上相互隔开，降低热源之间的耦合，进而保证探测芯片与信号处理板温度不会升高，保证探测装置能够正常响应，进而保证探测装置的修正稳定性，提高图像成像质量。本发明还提供一种CT系统。

Description

CT系统及其探测装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种CT系统及其探测装置。

背景技术

目前，CT机等成像设备成像时通常通过球管发出X射线对人体进行扫描，通过探测器接收及检测X射线。扫描过程中球管焦点位置会发生偏移，但在图像重建中若仍使用原来的球管焦点位置数据会造成图像伪影，不利于医生的诊断，因此，需要参考探测器对球管焦点的位置进行检测，检测后探测器接收X射线成像，并通过参考探测器对探测器接收的X射线进行修正，进行图像成像，以保证图像质量。但是，参考探测器在工作时产生的热量叠加影响参考探测器的响应，进而影响参考探测器的修正稳定性，导致图像成像效果差，影响图像质量，不便于医生诊断。

发明内容

基于此，有必要针对目前参考探测器工作时产生的热量叠加影响参考探测器响应的问题，提供一种能够避免热源温度耦合、避免温度影响响应稳定性的探测装置，同时还提供一种含有上述探测装置的CT系统。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种探测装置，用于对射线源发射的射线进行探测，所述探测装置包括：

壳体组件，具有容置腔室，及与所述容置腔室连通的入射窗；

探测芯片，设置于所述容置腔室中，用于探测通过所述入射窗的射线并输出电信号；

信号处理板，设置于所述容置腔室中，所述信号处理板与所述探测芯片电连接，用于接收并处理所述探测芯片输出的电信号；及

分隔部件，设置于所述壳体组件上，且所述信号处理板与所述探测芯分别位于所述分隔部件的两侧。

在其中一个实施例中，所述分隔部件由隔热材料制成。

在其中一个实施例中，所述壳体组件包括上壳及下壳，所述上壳与所述下壳围设成所述容置腔室；所述分隔部件将所述容置腔室分隔成第一腔室与第二腔室，所述探测芯片位于所述第一腔室中，所述信号处理板位于所述第二腔室中。

在其中一个实施例中，所述分隔部件呈板状设置，所述分隔部件位于所述容置腔室中，且所述分隔部件的边沿夹设于所述上壳与所述下壳之间；

所述分隔部件与所述入射窗对应的位置形成有缺口，以供所述射线通过。

在其中一个实施例中，所述分隔部件呈环状，安装于所述上壳与所述下壳之间，并位于所述上壳与所述下壳的边沿处。

在其中一个实施例中，所述探测装置还包括传热组件，所述传热组件设置于所述探测芯片与所述壳体组件的内壁之间，所述传热组件能够将所述探测芯片产生的热量传递至所述壳体组件上；

和/或，所述传热组件设置于所述信号处理板及所述壳体组件的内壁之间，所述传热组件能将所述信号处理板产生的热量传递至所述壳体组件上。

在其中一个实施例中，所述探测装置还包括散热组件，所述散热组件设置于所述壳体组件的外壁上，且所述散热组件用于散发所述探测芯片和/或所述信号处理板产生的热量。

在其中一个实施例中，所述散热组件包括热电制冷器，所述热电制冷器具有冷端与热端；所述冷端位于所述壳体组件的外壁上，并临近所述探测芯片和/或所述信号处理板设置。

在其中一个实施例中，所述散热组件还包括散热器，所述散热器设置于所述热端上，所述散热器用于散发所述热端产生的热量。

一种CT系统，包括射线源及如上述任一技术特征所述的探测装置；

所述探测装置接收所述射线源发射的射线，并依据射线信息获取所述球管焦点的位置和射线强度。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明的CT系统及其探测装置，分隔部件能够将探测芯片与信号处理板分隔开，使探测芯片与信号处理板分别位于分隔部件的两侧；探测装置工作时，信号处理板与探测芯片都会产生大量的热量，分隔部件能够将探测芯片产生的热量与信号处理板产生的热量相互隔开，避免探测芯片产生的热量与信号处理板产生的热量在壳体组件上相互叠加导致探测芯片与信号处理板的温度升高，有效的解决目前参考探测器工作时产生的热量叠加影响参考探测器响应的问题，降低热源即探测芯片与信号处理板之间的耦合，进而保证探测芯片与信号处理板温度不会升高，保证探测装置能够正常响应，进而保证探测装置的修正稳定性；同时，探测芯片与信号处理板产生的热量还会通过壳体组件向外散出，进一步降低探测装置的温度，保证图像成像效果，提高图像成像质量，方便医生诊断。

附图说明

图1为本发明一实施例的探测装置的外部结构示意图；

图2为图1所示的探测装置的内部结构示意图；

图3为图1所示的探测装置局部剖开上壳的立体图；

其中：

100-探测装置；

110-壳体组件；

111-上壳；

112-下壳；

113-前壳；

120-探测芯片；

130-信号处理板；

140-分隔部件；

150-传热组件；

151-第一导热垫；

152-第二导热垫；

160-第一散热组件；

161-制冷部件；

162-散热器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的CT系统及其探测装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1至图3，本发明提供了一种探测装置100，该探测装置100设置于扫描系统中，本发明中扫描系统指CT系统中，通过探测装置100用于对射线源的射线进行探测。本发明中，射线源指球管，球管发出X射线，本发明的探测装置100用于探测CT系统的球管发出的X射线，以检测球管的射线强度以及跟踪球管的焦点位置，这样CT系统的成像探测装置接收球管发出的X射线后，探测装置100能够对成像探测装置的图像成像进行修正，保证图像质量。本发明的探测装置100能够降低工作时的温度，有效的解决目前探测装置工作时产生的热量叠加影响参考探测装置响应的问题，降低热源之间的耦合，保证探测装置100能够正常响应，进而保证探测装置100的修正稳定性，提高图像成像质量，方便医生诊断。

在本发明中，探测装置100包括壳体组件110、若干发热部件以及分隔部件140，若干发热部件分布于分隔部件140两侧。由于发热部件在工作过程中会产生热量，本发明将各发热部件分布于分隔部件140的两侧，减小了发热部件之间在壳体组件110上的热耦合，避免发热部件产生的热量在壳体组件110上相互叠加而对发热部件的正常工作产生干扰。其中，若干发热部件至少包括探测芯片120及信号处理板130。壳体组件110具有容置腔室，能够起到收纳作用，探测装置100的各个零部件均设置于壳体组件110的容置腔室中，这样能够避免灰尘落到探测装置100的各个零部件上，保证各个零部件的使用性能；同时，壳体组件110还能起到防护作用，避免使用时触及到探测装置100的各个零部件，提高可靠性。

探测芯片120设置于壳体组件110的容置腔室中，探测芯片120能够接收球管发出的X射线。较佳地，壳体组件110上具有与容置腔室相连通的入射窗(未示出)，球管发射的X射线能够经入射窗后并照射到探测芯片120，探测芯片120能够检测到入射到探测芯片120上的X射线信息。而且，信号处理板130设置于容置腔室中，信号处理板130与探测芯片120电连接。探测芯片120能够将检测到的X射线信息传输给信号处理板130，信号处理板130用来处理探测芯片120接收的X射线信息，同时还能将接收的X射线信息转化成X射线的强度信息和/或球管焦点的位置信息，确定X射线强度和/或跟踪球管焦点的运动位置。

这样，球管发射的X射线通过入射窗照射在探测芯片120上，探测芯片120获取X射线信息，并将该信息传输给信号处理板130，信号处理板130将X射线信息处理后，得出X射线的强度信息和/或球管焦点的位置信息。需要说明的是，信号处理板130与CT系统的控制装置电连接，信号处理板130能够将X射线的强度信息以及球管焦点的位置信息传输给控制装置，此步骤在CT系统对患者扫描前进行。CT系统对患者扫描后，成像探测装置接收X射线信息并进行图像成像，由于球管焦点的位置运动，探测装置100检测的X射线的强度信息以及球管焦点的位置跟踪信息能够通过控制装置传输给成像探测装置，对成像探测装置的图像成像进行修成，保证图像成像效果，继而提高图像成像质量，方便医生诊断。

而且，分隔部件140设置于壳体组件110中，信号处理板130与探测芯片120分别位于分隔部件140的两侧。这样能够使得探测芯片120与信号处理板130相分开。由于探测芯片120与信号处理板130在进行信号接收、处理与传输等过程中均会产生大量的热量，分隔部件140能够将探测芯片120产生的热量与信号处理板130产生的热量在壳体组件110上分隔开，进而避免信号处理板130产生的热量在壳体组件110上叠加在探测芯片120上以及探测芯片120产生的热量在壳体组件110上叠加在信号处理板130上，降低热源之间的耦合，保证探测装置100响应的稳定性，继而保证探测装置100检测球管的X射线强度以及球管焦点位置的准确性，保证图像成像质量。

具体的，壳体组件110包括上壳111、下壳112及前壳113，上壳111、下壳112及前壳113围设成容置腔室。上壳111与下壳112围设成具有一侧开口的容置腔室，前壳113设置在开口处。示例性地，容置腔室为密封结构，探测装置100的各个零部件位于容置腔室中。当然，在本发明的其他实施方式中，也可上壳111与下壳112围设成密封的容置腔室。

较佳地，分隔部件140位于上壳111与下壳112之间，并将容置腔室分隔呈第一腔室与第二腔室，探测芯片120位于第一腔室中，信号处理板130位于第二腔室中。也就是说，分隔部件140朝向下壳112的一侧为第一腔室，分隔部件140朝向上壳111的一侧为第二腔室。而且，信号处理板130固定在上壳111上，探测芯片120位于下壳112上。可以理解的是，信号处理板130及探测芯片120分别通过螺纹件等固定方式固定。当然，在本发明的其他实施方式中，信号处理板130与探测芯片120的安装位置也可互换。

在本实施例中，探测芯片120设置于下壳112的内壁上，信号处理板130设置于上壳111的内壁上。探测芯片120产生的热量能够传递到下壳112上，并通过下壳112散发出，信号处理板130产生的热量能够传递到上壳111上，并通过上壳111散发。通常，壳体组件110的上壳111或下壳112固定在CT系统上，这样，信号处理板130产生的热量能够通过上壳111传递到CT系统上，进一步降低信号处理板130的温度，使得信号处理板130的温度恒定，或者，探测芯片120产生的热量通过下壳传递到CT系统上，进一步降低探测芯片120的温度，使得探测芯片120的温度恒定，保证探测装置100响应稳定。可选地，上壳111与下壳112采用热导性能较高的材料制成，如紫铜、黄铜、铝等，这样能够方便将热量传导出，进一步保证散热性能。

在本发明的一实施例中，分隔部件140呈环状，为中空结构，分隔部件140安装于上壳111与下壳112之间，并位于上壳111与下壳112的边沿上，如图3所示。可以理解的是，分隔部件140的形状与上壳111及下壳112的边沿的形状相同，分隔部件140安装在上壳111或下壳112的边沿上，在相应的安装下壳112或上壳111，通过分隔部件140分隔上壳111与下壳112。这样，分隔部件140能够将上壳111与下壳112上的热量相互隔开，避免上壳111上的热量叠加在下壳112上导致的探测芯片120的温度升高，也避免下壳112上的热量叠加在上壳111上导致的信号处理板130的温度升高，以降低热源之间在壳体组件110上的耦合，保证探测装置100响应的稳定性，继而保证探测装置100检测球管的X射线强度以及球管位置跟踪的准确性，保证图像成像质量。可以理解的是，分隔部件140可以一次成型形成与上壳111或下壳112边沿相一致的形状，也可是采用条状的分隔部件，围设在上壳111或下壳112的边沿。较佳地，分隔部件140为隔热垫圈。

在本发明的另一实施例中，分隔部件140呈板状设置，分隔部件140位于容置腔室中，且分隔部件140的边沿夹设于上壳111与下壳112之间，以将信号处理板130与探测芯片120完全隔离在分隔部件140的两侧。通过分隔部件140分隔开信号处理板130的热量与探测芯片120的热量，避免信号处理板130与探测芯片120之间的热量耦合。这样，分隔部件140不但能够将上壳111与下壳112之间的热量分隔，同时还能分隔第一腔室与第二腔室的热量，使得探测芯片120产生的热量存在于第一腔室中，信号处理板130产生的热量存在于第二腔室中。分隔部件140能够避免第一腔室中的热量与第二腔室中的热量相互流动，进而进一步避免信号处理板130产生的热量叠加在探测芯片120上以及探测芯片120产生的热量叠加在信号处理板130上，进一步降低热源之间的耦合，保证探测装置100响应的稳定性，继而保证探测装置100检测球管的X射线强度以及球管位置跟踪的准确性，保证图像成像质量。而且，分隔部件140与入射窗对应的位置形成有缺口，以供X射线穿过，方便探测芯片120接收X射线。本实施例中，信号处理板130和探测芯片120通过传输线相连通，在分隔部件140与该传输线对应的位置，也形成有缺口，供该传输线穿过。

可选地，第一腔室与第二腔室相互独立不连通。由于分隔部件140上还存在过线孔等，这里指的不连通是指热量不会在第一腔室与第二腔室之间相互流通。探测芯片120与信号处理板130在进行信号接收、处理与传输等过程中均会产生大量的热量，由于第一腔室与第二腔室不连通，探测芯片120产生的热量只能存在于第一腔室中，信号处理板130产生的热量只能存在于第二腔室中，避免第一腔室中的热量与第二腔室中的热量相互流动，进而避免信号处理板130产生的热量叠加在探测芯片120上以及探测芯片120产生的热量叠加在信号处理板130上，降低热源之间的耦合。

本发明的探测装置100通过将不同热源隔离，即探测芯片120与信号处理板130分别位于分隔部件140的两侧，降低热源之间在壳体组件110上的耦合，进而保证探测芯片120与信号处理板130温度不会升高，保证探测装置100能够正常响应，进而保证探测装置100的修正稳定性。同时，探测芯片120与信号处理板130均安装在壳体组件110的内壁上，通过接触传热的方式，探测芯片120与信号处理板130产生的热量能够传递到壳体组件110上，使得探测芯片120与信号处理板130产生的热量通过壳体组件110向外散出，进一步降低探测装置100的温度，保证图像成像效果，提高图像成像质量，方便医生诊断。

可选地，分隔部件140由隔热材料制成。由隔热材料制成的分隔部件140能够将第一腔室中探测芯片120产生的热量与第二腔室中信号处理板130产生的热量相互隔离，降低或避免热源之间发生耦合。当然，在本发明的其他实施方式中，分隔部件140也可由其他能够起到分隔作用的塑料等材料制成，只要能够保证第一腔室与第二腔室中的热量不会相互流动即可。

参见图2，进一步地，探测装置100还包括传热组件150，传热组件150设置于探测芯片120与壳体组件110之间，传热组件150能够将探测芯片120产生的热量传递至壳体组件110上；和/或，传热组件150设置于信号处理板130及壳体组件110之间，传热组件150还能将信号处理板130产生的热量传递至壳体组件110上。传热组件150便于信号处理板130与探测芯片120的热量传递到壳体组件110上，方便探测芯片120与信号处理板130的散热，有效的避免探测芯片120与信号处理板130上的温度过高，保证探测芯片120与信号处理板130的温度基本保持恒定，继而保证探测装置100的温度恒定，使得探测装置100能够稳定响应，保证修正效果。

再进一步地，传热组件150包括第一导热垫151及第二导热垫152。第一导热垫151设置于探测芯片120上，用于将探测芯片120产生的热量传递到壳体组件110上。探测芯片120以及第一导热垫151通过螺纹件等结构固定于壳体组件110即下壳112的内壁上，这样，探测芯片120产生的热量能够通过第一导热垫151传递到下壳112上，继而通过下壳112向外散发，有效的抑制探测芯片120的温度升高，保证探测芯片120的温度基本恒定，以使得探测装置100响应稳定。第二导热垫152设置于信号处理板130上，用于将信号处理板130产生的热量传递到壳体组件110即上壳111上。信号处理板130及第二导热垫152通过螺纹件等结构固定于上壳111的内壁上，这样，信号处理板130产生的热量能够通过第二导热垫152传递到上壳111上，继而通过上壳111向外散发，有效的抑制信号处理板130的温度升高，保证信号处理板130的温度基本恒定，以使得探测装置100响应稳定。

可选地，第一导热垫151、第二导热垫152可为导热胶或者导热垫片。

作为一种可实施方式，探测装置100还包括第一散热组件160，第一散热组件160设置于壳体组件110的外壁上，且第一散热组件160用于散发探测芯片120产生的热量。第一散热组件160设置在壳体组件110上。可选地，第一散热组件160设置于下壳112上，第一散热组件160能够降低下壳112的温度，使得下壳112的热量通过第一散热组件160散发，以降低探测芯片120的温度，保证探测芯片120的温度恒定，继而保证探测装置100响应稳定。当然，在本发明的其他实施方式中，第一散热组件160也可设置在上壳111上，以降低上壳111的温度。

进一步地，第一散热组件160包括制冷部件161，制冷部件161设置于壳体组件110的外壁上，制冷部件161能够降低壳体组件110的温度。制冷部件161设置在下壳112的外壁上，通过制冷部件161的制冷效果降低下壳112的温度以使得第一腔室中的温度降低，避免探测芯片120的温度升高。较佳地，制冷部件161为热电制冷器，热电制冷器具有冷端与热端，冷端设置于壳体组件110上，具体的，安装在壳体组件110的下壳112上，并靠近探测芯片120设置。将热电制冷器通以直流电，根据直流电的大小来调节热电制冷器的制冷效果。这样，探测芯片120工作时产生的热量能够传递到下壳112上，冷端对下壳112进行降温散热，以降低下壳112的温度，进而保证探测芯片120的温度。

需要说明的是，当探测装置100工作之前，若探测芯片120的温度过低，会影响探测芯片120接收X射线。因此，本发明的热电制冷器还能对探测芯片120加热，使探测芯片120的温度上升至所需温度，保证探测芯片120能够正常工作。可以理解的是，通过调整热电制冷器通入的电流，以调整冷端的温度，使得冷端的温度高于探测芯片120的温度，以对探测芯片120加热；当探测芯片120工作时产生的大量热量影响探测芯片120接收X射线时，通过调整热电制冷器的输入电流，以调整冷端的温度，使得热电制冷器制冷下壳112，以降低探测芯片120的温度。

而且，为了降低热电制冷器的热端对下壳112温度的影响，第一散热组件160还包括散热器162，散热器162设置于热端上，散热器162用于散发热端产生的热量。这样能够避免热端的温度传递到下壳112上，避免下壳112温度升高，进而保证参考探测器的温度恒定。

较佳地，散热器162包括底板及平行设置在底板上的多个翅片，底板安装于热电制冷器的热端上，翅片朝向远离下壳112的方向延伸，底板能够将热端的热量传递到翅片上，通过翅片向外散发。可选地，散热器162还可为其他类型的散热结构，如风扇等。当然，在本发明的其他实施方式中，也可为散热器162直接设置在下壳112上，对下壳112上的热量进行散热。

可选地，探测装置100还包括第二散热组件，第二散热组件设置在上壳111的外壁上，通过第二散热组件进一步提高上壳111的散热性能，进一步降低上壳111的温度。第二散热组件可以采用上述第一散热组件160相同的方式降低上壳111的温度。

本发明还提供了一种CT系统，包括扫描装置、病床装置、球管、成像探测装置及多个上述实施例中的探测装置100。扫描装置具有扫描腔室，病床装置带动患者可运动地进出扫描腔室。成像探测装置、探测装置100及球管均设置于扫描装置中。探测装置100靠近球管设置，球管发出的射线先经过探测装置100后，再穿过病床上的患者到达成像探测装置上。成像探测装置能够对患者进行成像。探测装置100接收球管发射的射线，探测装置100能够依据射线信息获取球管的焦点位置和射线强度，并向成像探测装置提供参考。本发明的CT系统通过探测装置100在扫描前对球管的X射线强度以及球管焦点的运动位置进行检测，随后，病床装置带动患者进出扫描腔室，并通过成像探测装置接收X射线进行图像成像，同时，探测装置100能够对成像探测装置的图像成像进行修正，保证图像质量，方便医生诊断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种探测装置，用于对射线源的射线进行探测，其特征在于，所述探测装置包括：

壳体组件，具有容置腔室，及与所述容置腔室连通的入射窗；

探测芯片，设置于所述容置腔室中，用于探测通过所述入射窗的射线并输出电信号；

信号处理板，设置于所述容置腔室中，所述信号处理板与所述探测芯片电连接，用于接收并处理所述探测芯片输出的电信号；及

分隔部件，设置于所述壳体组件上，且所述信号处理板与所述探测芯分别位于所述分隔部件的两侧。

2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述分隔部件由隔热材料制成。

3.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述壳体组件包括上壳及下壳，所述上壳与所述下壳围设成所述容置腔室；所述分隔部件将所述容置腔室分隔成第一腔室与第二腔室，所述探测芯片位于所述第一腔室中，所述信号处理板位于所述第二腔室中。

4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于，所述分隔部件呈板状，所述分隔部件位于所述容置腔室中，且所述分隔部件的边沿夹设于所述上壳与所述下壳之间；

所述分隔部件与所述入射窗对应的位置形成有缺口，以供所述射线通过。

5.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述分隔部件呈环状，安装于所述上壳与所述下壳之间，并位于所述上壳与所述下壳的边沿处。

6.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置还包括传热组件，所述传热组件设置于所述探测芯片与所述壳体组件的内壁之间，所述传热组件能够将所述探测芯片产生的热量传递至所述壳体组件上；

和/或，所述传热组件设置于所述信号处理板及所述壳体组件的内壁之间，所述传热组件能将所述信号处理板产生的热量传递至所述壳体组件上。

7.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，所述探测装置还包括散热组件，所述散热组件设置于所述壳体组件的外壁上，且所述散热组件用于散发所述探测芯片和/或所述信号处理板产生的热量。

8.根据权利要求7所述的探测装置，其特征在于，所述散热组件包括热电制冷器，所述热电制冷器具有冷端与热端；所述冷端位于所述壳体组件的外壁上，并临近所述探测芯片和/或所述信号处理板设置。

9.根据权利要求8所述的探测装置，其特征在于，所述散热组件还包括散热器，所述散热器设置于所述热端上，所述散热器用于散发所述热端产生的热量。

10.一种CT系统，其特征在于，包括射线源、及如权利要求1至9任一项所述的探测装置；

所述探测装置接收所述射线源发射的X射线，并依据X射线信息获取所述球管焦点的位置和射线强度。