CN108606807A - 防散射栅格及医疗设备的探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备的准直技术领域，特别是涉及一种防散射栅格，包括：栅格本体，栅格本体用于吸收辐射线；栅格本体形成有加强区域，加强区域用于容置填充材料，填充材料与栅格本体相连接；填充材料为辐射线可穿透材料。该防散射栅格，将填充材料填充到栅格本体的加强区域，通过填充材料的自身结构强度实现对栅格本体的支撑固定，以保证防散射栅格在大离心力下的结构稳定性。同时由于填充材料为辐射线可穿透材料，即为对辐射线的吸收率非常低的材料，因此不会影响到图像质量。本发明还涉及一种医疗设备的探测系统。

Description

防散射栅格及医疗设备的探测系统

技术领域

本发明涉及医疗设备的准直技术领域，特别是涉及一种防散射栅格及医疗设备的探测系统。

背景技术

在医疗设备，例如CT机的使用中，X射线穿过人体组织后被探测器接收，以用于成像，X射线穿过人体组织时会发生散射并影响图像质量。防散射栅格的作用就是去除散射X光子，防散射栅格由许多高吸收系数的薄片或网格组成，这些薄片和网格设置于探测器靠近X射线源一侧并聚焦于X射线源。

防散射栅格有着严格的聚焦于射线源的精度要求。但防散射栅格本身结构的刚度很低，很容易在CT机高速旋转的离心力作用下发生严重变形，导致无法保证防散射栅格的结构精度要求。

传统的对防散射栅格的结构增强方式，是在防散射栅格上下的入射和出射端面增加高分子塑料或碳纤维制成的薄板，并通过在薄板上增加对栅格片的定位或限位结构后涂抹胶水固定。该种增强方式虽然可以解决防散射栅格上下端面的变形问题，但是在防散射栅格的中间位置也有可能出现扭曲、鼓包的问题，因此难以保证防散射栅格整体的结构强度。

发明内容

基于此，有必要针对传统的防散射栅格整体结构强度难以保证的问题，提供一种整体结构强度较强的防散射栅格，同时还提供了一种包含该防散射栅格的医疗设备的探测系统。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种防散射栅格，包括：栅格本体，栅格本体用于吸收辐射线；栅格本体形成有加强区域，加强区域用于容置填充材料，填充材料与栅格本体相连接；填充材料为辐射线可穿透材料。

在其中一个实施例中，加强区域包括多个板状区域，多个板状区域沿栅格本体的长度方向和/或宽度方向间隔分布。

在其中一个实施例中，加强区域包括形成于栅格本体的表面的多个条状区域，多个条状区域沿栅格本体的长度方向和/或宽度方向间隔分布。

在其中一个实施例中，栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片，加强区域包括任一组相邻的两个X向栅格片之间的间隔区域。

在其中一个实施例中，栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片，加强区域包括与每个X向栅格片连接的端面区域，以及与端面区域连接的每相邻的两个X向栅格片之间的间隔区域。

在其中一个实施例中，栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片以及多个间隔排列的Y向栅格片；

多个间隔排列的X向栅格片与多个间隔排列的Y向栅格片相互插接，形成了多个网孔；加强区域包括多个网孔。

在其中一个实施例中，栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片以及多个间隔排列的Y向栅格片；

多个间隔排列的X向栅格片与多个间隔排列的Y向栅格片相互插接，形成了多个网孔；

加强区域包括覆盖每个网孔的端面区域，和/或与端面区域连接的每个网孔。

在其中一个实施例中，填充材料呈液态或者不完全液态，填充材料能够注入加强区域，且填充材料固化后与栅格本体相连接。

在其中一个实施例中，填充材料为发泡塑料、纤维增强塑料或者石墨中的一种；其中，发泡塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料、乙酸纤维素、聚乙烯醇缩甲醛、有机硅塑料或者聚氨酯塑料中的一种。

一种医疗设备的探测系统，包括探测器和防散射栅格，其中防散射栅格为上述的防散射栅格。

上述防散射栅格，将填充材料放置入栅格本体的加强区域，通过填充材料的自身结构强度实现对栅格本体的支撑固定，以保证防散射栅格在大离心力下的结构稳定性。同时由于填充材料为辐射线可穿透材料，即为对辐射线的吸收率非常低的材料，因此不会影响到图像质量。

由于防散射栅格具有上述技术效果，包含该防散射栅格的医疗设备的探测系统也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的防散射栅格的结构示意图；

图2为图1所示结构的剖视图；

图3为本发明实施例二提供的防散射栅格的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的防散射栅格的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的防散射栅格的结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的防散射栅格的结构示意图；

图7为本发明实施例六提供的防散射栅格的结构示意图；

图8为本发明实施例七提供的防散射栅格的结构示意图。

其中：

001-栅格本体；

011-固定座；111-固定孔；

100-X向栅格片；

200-Y向栅格片；

300-板状区域；

400-条状区域；

500-间隔区域；

600-端面区域；

700-网孔。

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，对本发明的防散射栅格及医疗设备的探测系统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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

本发明实施例提供的防散射栅格，包括：栅格本体001，栅格本体001用于吸收辐射线；栅格本体001形成有加强区域，加强区域用于容置填充材料，填充材料与栅格本体001相连接；填充材料为辐射线可穿透材料。

其中，栅格本体001的结构形式可以为多种。例如，栅格本体001由一维重金属合金薄片构成。又如，栅格本体001由二维相互对插的重金属薄片构成。再如，栅格本体001为3D打印的二维网孔状重金属栅格，或者为一维长槽状重金属栅格。且栅格本体001的材质一般为钨及钨合金，或钼及钼合金等对辐射射线衰减较强的金属材料。

填充材料为辐射线可穿透材料，可以理解，辐射线可穿透材料为对辐射射线吸收较弱的材料。例如，发泡塑料、纤维增强塑料或者石墨等。一实施例中，填充材料为发泡塑料。具体地，所述发泡塑料可以为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料、乙酸纤维素、聚乙烯醇缩甲醛、有机硅塑料或者聚氨酯塑料中的一种。

可以理解，栅格本体001指的是由对辐射射线衰减较强的金属材料制成的金属栅格本身。而栅格本体001形成有加强区域，该加强区域要被放置填充材料的。因此该加强区域指的是除了栅格本体001的金属栅格本身以外的，能够容置填充材料的位置空间。例如，假设栅格本体001的金属栅格本身为多个金属薄片间隔排列而成的结构，则加强区域可以是各金属薄片之间的间隔空间，以及金属栅格本身的周向位置空间等等。只要是除了各金属薄片以外的区域，都是能够容置填充材料的区域。

本发明实施例的防散射栅格，将填充材料放置入栅格本体001的加强区域，通过填充材料的自身结构强度实现对栅格本体001的支撑固定，以保证防散射栅格在大离心力下的结构稳定性。同时由于填充材料为辐射线可穿透材料，即为对辐射线的吸收率非常低的材料，因此不会影响到图像质量。

本发明的填充材料可以是固态的，其被制作成与加强区域适配的结构和形状后，放置入栅格本体001的加强区域。例如，假设栅格本体001为二维网孔状重金属栅格的结构形式时，其加强区域可以是栅格本体001的全部网孔，当然也可以是部分网孔。此时，填充材料被制作成与每个网孔形状适配的柱状，并插入至网孔中。从而起到对栅格本体001的支撑固定，提高防散射栅格的结构稳定性。

作为一种可实施的方式，填充材料呈液态或者不完全液态，填充材料能够注入加强区域，且填充材料固化后与栅格本体001相连接。本实施例中，填充材料呈液态或者不完全液态，其利用注入的方式填充至栅格本体001的加强区域，操作更加简单方便。且通过该种方式，能够实现填充材料根据需要在栅格本体001的任意位置注入，例如对栅格本体001进行分析后，在栅格本体001的强度薄弱区注入填充材料。通过填充材料固化后的自身结构强度实现对栅格本体001的支撑固定，以保证防散射栅格在大离心力下的结构稳定性。

而加强区域的形成形状以及设置位置可以根据栅格本体001自身的构造具有多种情况。

参见图1和图2，作为一种可实施的方式，栅格本体001包括多个间隔排列的X向栅格片100，加强区域包括任一组相邻的两个X向栅格片100之间的间隔区域500。例如，当填充材料呈液态或者不完全液态时，其可以是在每相邻的两个X向栅格片100之间间隔区域500均注入材料。当然，填充材料也可以在任意的相邻的两个X向栅格片100之间的间隔区域500中注入。而当填充材料为固态时，可预先根据该间隔区域500的结构形状制成相应结构形状的固态填充材料，并将其放置入任一组相邻的两个X向栅格片100之间的间隔区域500。

如图1和图2所示的实施例中，较佳地在每相邻两个X向栅格片100之间的间隔中均置入填充材料，并使填充材料与各X向栅格片100连接为一体。这样，实现了对栅格本体001的各X向栅格片100的支撑固定，有效提高了防散射栅格的整体结构强度。可以理解，当填充材料呈液态或者不完全液态时，填充材料被注入至每相邻两个X向栅格片100之间的间隔中，在填充材料的固化过程中，直接与相应的两个X向栅格片100连接为一体。而假若是固态的填充材料，则可通过涂胶的方式时填充材料与相应的两个X向栅格片100连接为一体。以下各实施例，将不再针对填充材料的状态一一赘述。

参见图3和图4，作为一种可实施的方式，栅格本体001包括多个间隔排列的X向栅格片100，加强区域包括与每个X向栅格片100连接的端面区域600，以及与端面区域600连接的每相邻的两个X向栅格片100之间的间隔区域500。

其中，端面区域600可以是与各X向栅格片100连接的栅格本体001的一个端面(如图3)，也可以是上、下两个端面(如图4)。而与端面区域600连接的每相邻的两个X向栅格片100之间的间隔区域500，可以是各个间隔靠近端面区域600的部分区域(如图4)，或者是各个间隔的全部区域(如图3)。本实施例中，加强区域包括覆盖每个X向栅格片100的端面区域600，以及与端面区域300连接的每相邻两个X向栅格片100之间的间隔区域500。这样，对栅格本体100具有两个方向的交叉增强固定，一个是平行于X向栅格片100的方向，对各X向栅格片100实现固定，另一个是垂直于X向栅格片100的方向将各X向栅格片100连接固定，进一步提高了防散射栅格的整体结构强度。

参见图5，作为一种可实施的方式，栅格本体001包括多个间隔排列的X向栅格片100以及多个间隔排列的Y向栅格片200；多个间隔排列的X向栅格片100与多个间隔排列的Y向栅格片200相互插接，形成了多个网孔700；加强区域包括多个网孔700。该实施例中，在各个网孔700中置入填充材料，并使填充材料与各X向栅格片100和各Y向栅格片200连接为一体。这样，实现了对栅格本体001的各X向栅格片100和各Y向栅格片200的支撑固定，有效提高了防散射栅格的整体结构强度。

在其他实施例中，也可以不是在全部网孔700中均置入填充材料，而是在部分网孔中置入填充材料。

作为一种可实施的方式，栅格本体001包括多个间隔排列的X向栅格片100以及多个间隔排列的Y向栅格片200；多个间隔排列的X向栅格片100与多个间隔排列的Y向栅格片200相互插接，形成了多个网孔700；加强区域包括覆盖每个网孔700的端面区域，和\或与端面区域连接的每个网孔700。

其中，端面区域可以是覆盖各网孔700的栅格本体001的一个端面，也可以是覆盖各网孔700的上、下两个端面。而与端面区域连接的每个网孔700，可以是仅仅是各网孔700靠近端面区域的部分填充有填充材料。或者是填充材料完全充满各网孔700。本实施例中，加强区域包括覆盖各网孔700的端面区域，和\或与端面区域连接的每个网孔700。这样，对栅格本体100至少具有两个方向的交叉增强固定，一个是平行于X向栅格片100和Y向栅格片200的方向，对各X向栅格片100和各Y向栅格片200实现固定，另一个是垂直于X向栅格片100和Y向栅格片200的方向将各栅格片连接固定，进一步提高了防散射栅格的整体结构强度。

参见图6和图7，作为一种可实施的方式，加强区域包括沿栅格本体001的长度方向和/或宽度方向间隔分布的多个板状区域300。如上述的，栅格本体001可以是一维重金属合金薄片结构，也可以是二维网孔状栅格结构等等。以栅格本体001为一维重金属合金薄片结构(包括多个间隔排列的X向栅格片)为例。需要说明的是，一般的防散射栅格都是长条形形状(如图6及图7所示的长条形栅格本体001)，因此栅格本体001的长度方向指的是各X向栅格片的长边方向，而栅格本体001的宽度方向指的是各X向栅格片的宽边方向。如图6，加强区域可以为沿栅格本体001的长度方向间隔分布的多个板状区域300。或者如图7，加强区域为沿栅格本体001的宽度方向间隔分布的多个板状区域300。

当然，加强区域还可以包括沿栅格本体001的长度方向和宽度方向间隔分布的多个板状区域。

本实施例中，加强区域包括多个沿栅格本体001的长度方向和/或宽度方向间隔分布的多个板状区域，可实现对栅格本体001的分段式固定增强，减小局部应力，同时大大地节约了材料。在保证防散射栅格的结构强度的同时，尽可能的减少填充材料的使用。

参见图8，作为一种可实施的方式，加强区域包括形成于栅格本体001的表面，且沿栅格本体001的长度方向和/或宽度方向间隔分布的多个条状区域400。

如上述的，栅格本体001可以是一维重金属合金薄片结构，也可以是二维网孔状栅格结构等等。以栅格本体001为一维重金属合金薄片结构(包括多个间隔排列的X向栅格片)为例。需要说明的是，一般的防散射栅格都是长条形形状(如图8所示的长条形栅格本体001)，因此栅格本体001的长度方向指的是各X向栅格片的长边方向，而栅格本体001的宽度方向指的是各X向栅格片的宽边方向。加强区域可以为沿栅格本体001的长度方向间隔分布的多个条状区域400。或者加强区域为沿栅格本体001的宽度方向间隔分布的多个条状区域400。

又或者如图8，加强区域包括形成于栅格本体001的表面，沿栅格本体001的长度方向和宽度方向间隔分布的多个条状区域400。本实施例中，加强区域包括多个形成于栅格本体001的表面，且沿栅格本体001的长度方向和/或宽度方向间隔分布的条状区域，可实现对栅格本体001的分段式固定增强，减小局部应力，同时大大地节约了材料。在保证防散射栅格的结构强度的同时，尽可能的减少填充材料的使用。

当然，在一些实施例中，加强区域可以同时包括板状区域300和条状区域400。比如可参照图8所示的结构，假设栅格本体001的长度方向的上表面的中间3个条状区域400一直贯穿到栅格本体001的下表面。可以理解，该3个条状区域等同于图6中所示的板状区域300。也就是说加强区域可以同时包括板状区域300和条状区域400。

本发明的防散射栅格，将填充材料填充到栅格本体001的加强区域，通过填充材料自身结构强度实现对栅格本体001的支撑固定，以保证防散射栅格在大离心力下的结构稳定性。此外，在填充材料为液态或不完全液态的情况下，填充材料利用注入的工艺手段填充至栅格本体001的加强区域，操作简单灵活，实用性强。

本发明一实施例还提供了一种医疗设备的探测系统，包括探测器和防散射栅格，其中防散射栅格为上述的防散射栅格。

其中，在填充材料为液态或不完全液态的情况下，防散射栅格可以通过填充材料与探测器固定连接，即其可以是通过填充材料的固定直接粘结在探测器上实现固定。或者，参见图1，在辅助模具的帮助下，将填充材料填充至栅格本体001的两端端面区域。并在填充材料的固化过程中，形成用于与探测器固定的固定结构，例如固定孔111，或者固定座011等等。当然，也可以采用其他方式实现防散射栅格与探测器的安装固定。

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记载的范围。

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)

1.一种防散射栅格，其特征在于，包括：栅格本体，所述栅格本体用于吸收辐射线；所述栅格本体形成有加强区域，所述加强区域用于容置填充材料，所述填充材料与所述栅格本体相连接；所述填充材料为辐射线可穿透材料。

2.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述加强区域包括多个板状区域，所述多个板状区域沿所述栅格本体的长度方向和/或宽度方向间隔分布。

3.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述加强区域包括形成于所述栅格本体的表面的多个条状区域，所述条状区域沿所述栅格本体的长度方向和/或宽度方向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片，所述加强区域包括任一组相邻的两个所述X向栅格片之间的间隔区域。

5.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片，所述加强区域包括与每个所述X向栅格片连接的端面区域，以及与所述端面区域连接的每相邻的两个所述X向栅格片之间的间隔区域。

6.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片以及多个间隔排列的Y向栅格片；

所述多个间隔排列的X向栅格片与所述多个间隔排列的Y向栅格片相互插接，形成了多个网孔；所述加强区域包括所述多个网孔。

7.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格本体包括多个间隔排列的X向栅格片以及多个间隔排列的Y向栅格片；

所述多个间隔排列的X向栅格片与所述多个间隔排列的Y向栅格片相互插接，形成了多个网孔；

所述加强区域包括覆盖每个所述网孔的端面区域，和/或与所述端面区域连接的每个所述网孔。

8.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述填充材料呈液态或者不完全液态，所述填充材料能够注入所述加强区域，且所述填充材料固化后与所述栅格本体相连接。

9.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述填充材料为发泡塑料、纤维增强塑料或者石墨中的一种；

其中，所述发泡塑料可以为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料、乙酸纤维素、聚乙烯醇缩甲醛、有机硅塑料或者聚氨酯塑料中的一种。

10.一种医疗设备的探测系统，包括探测器和防散射栅格，其特征在于，所述防散射栅格为权利要求1-9任一项所述的防散射栅格。