CN109512445B - 一种防散射光栅、其制作方法及对应的医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防散射光栅、其制作方法及对应的医疗设备，通过在防散射光栅上设置定位部件，利用定位部件上的定位槽，将单个光栅板插入；支撑骨架设置在相邻光栅板之间的间隙。由于定位部件上的定位槽位置预先设定，因而，在光栅板与支撑骨架粘胶过程中，不存在粘胶累计误差，另外也不存在热胀冷缩造成的误差。

Description

一种防散射光栅、其制作方法及对应的医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种防散射光栅、其制作方法及对应的医疗设备。

背景技术

防散射光栅，目前广泛用于一些X射线成像医疗设备中，用于吸收X射线的散射光线，降低对成像的干扰。然而，现有X射线防散射光栅，在制作、使用过程中存在一些问题。例如：

1、由于防散射光栅上胶粘的涂布由人工进行，因而光栅板及其支撑骨架之间在厚度上存在误差，多个光栅板的粘胶误差累计起来可能会造成整个光栅厚度误差很大，进而引起支撑骨架内通过的X射线无法全部到达探测器，成像变差。

2、由于X射线辐射源等发热会造成光栅板、支撑骨架以及粘胶热胀冷缩，也可能会使光栅在厚度上出现漂移，这也是造成撑骨架内通过的X射线无法全部到达探测器，成像变差的原因之一。

有鉴于此，本发明提供一种新的防散射光栅、其制作方法以用对应的医疗设备，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种防散射光栅、其制作方法以及对应的医疗设备，通过改变光栅板以及支撑骨架的固定方式，提高光栅在厚度上的精准度，提高X射线成像设备的图像质量。

为实现上述目的，本发明提供一种防散射光栅，用于医疗设备上防止X射线散射，所述防散射光栅包括：在厚度方向拼接成一段弧的若干防散射光栅单元，每一防散射光栅单元包括：防散射光栅主单元以及光栅侧板，光栅侧板至少位于所述防散射光栅主单元的一侧，用于阻止X射线从防散射光栅主单元的侧边通过，其中所述防散射光栅主单元包括：

若干光栅板，用于吸收X射线的散射线；

定位部件，其上设置有若干定位槽，用于将所述光栅板插入；

若干支撑骨架，位于相邻光栅板之间，用于X射线通过；

其中，所述光栅板、支撑骨架以及定位部件粘结在一起。

进一步地，所述定位部件具体包括上定位支架和下定位支架，所述上定位支架和下定位支架供同一光栅板插入的定位槽为间断分布的多个，所述光栅板的上边沿和下边沿对应的定位凸起也具有多个。

进一步地，所述支撑骨架包括：两纵向延伸的竖直边条，以及至少一连接所述两竖直边条的横梁，所述竖直边条顶端的厚度大于底端的厚度。

进一步地，所述横梁为两个及其以上，所述多个横梁在纵向上均等分布。

进一步地，所述支撑骨架内具有容胶通道，所述容胶通道为开口槽；所述定位部件具有对应所述容胶通道的两端的开口。

进一步地，所述容胶通道的横截面为开口大、底部小。

进一步地，各个所述光栅板、各个所述支撑骨架、上定位支架和下定位支架粘结在一起形成防散射光栅主单元，所述防散射光栅单元还包括光栅侧板，所述光栅侧板至少位于所述防散射光栅主单元的一侧，用于阻止X射线从所述防散射光栅主单元的侧边通过；相邻的防散射光栅单元共用同一光栅侧板，所述光栅侧板的厚度与所述光栅板的厚度相等；或每一防散射光栅单元包括两个光栅侧板，所述光栅侧板的厚度为所述光栅板的厚度的一半。

同时，本发明还提供一种防散射光栅的制作方法，包括：

制作若干防散射光栅单元；

在厚度方向将所述若干防散射光栅单元拼接形成一段弧；

其中，制作每一防散射光栅单元包括：

形成防散射光栅主单元；所述形成防散射光栅主单元包括：将各个光栅板的上下边沿分别插入上定位支架与下定位支架上的定位槽内；将支撑骨架自侧边安装入相邻光栅板之间的间隙，以及安装于首尾光栅板外侧表面，所述支撑骨架安装前或后至少在部分支撑面涂胶；

至少在所述防散射光栅主单元的一侧安装光栅侧板；

对胶水固化。

进一步地，所述支撑骨架内具有容胶通道，所述容胶通道为开口槽；所述上定位支架与下定位支架具有对应所述容胶通道的两端的开口；所述支撑骨架安装后涂胶；所述涂胶步骤包括：自所述上定位支架与下定位支架上的开口向所述容胶通道注入胶水。

本发明还提供一种应用上述防散射光栅的医疗设备，包括：

X射线辐射源，所述若干防散射光栅单元拼接成的弧的中心对应所述X射线辐射源的焦点；

探测器，位于所述防散射光栅下方，所述探测器包括若干闪烁体像素，所述闪烁体像素与所述防散射光栅中的支撑骨架对应，相邻所述闪烁体像素之间具有间隙，所述间隙与所述光栅板或者光栅侧板对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过设置定位部件，利用定位部件上的定位槽，将光栅板插入以对其定位。由于定位部件上的定位槽位置预先设定，因而，在光栅板与支撑骨架粘胶过程中，不存在粘胶累计误差，另外也不存在热胀冷缩造成的误差。此外，光栅板由于横向尺寸大于纵向尺寸，因而在上下方向采用定位部件相对于左右方向定位，能防止光栅板的扭曲变形。

附图说明

图1是本发明一实施例中的X射线防散射光栅的结构示意图；

图2是图1中防散射光栅单元的立体结构图；

图3是图2中一半的防散射光栅单元的立体结构图；

图4是图2中的上定位支架的俯视图；

图5是图2中的光栅板的正视图；

图6是图2中的支撑骨架的正视图；

图7是图6中的P区域的放大图；

图8是图2中的支撑骨架的侧视图；

图9是图2中的光栅侧板的立体结构图；

图10是图2中防散射光栅的安装结构的立体图；

图11是图10中安装块的侧视图；

图12是本发明一实施例中应用上述防散射光栅的医疗设备的结构示意图。

为方便理解本发明，以下列出本发明中出现的所有附图标记：

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明一实施例中的防散射光栅的结构示意图。图2是图1中防散射光栅单元的立体结构图。图3是图2中一半的防散射光栅单元的立体结构图。

参照图1至图3所示，用于医疗设备的防散射光栅1，包括：在厚度方向拼接成一段弧的若干防散射光栅单元2，每一防散射光栅单元2包括：防散射光栅主单元20以及光栅侧板21，光栅侧板21位于防散射光栅主单元20的两侧，用于阻止X射线从防散射光栅主单元20的侧边通过；

其中，防散射光栅主单元20包括：

若干光栅板22，用于吸收X射线的散射线，光栅板22的横向尺寸大于纵向尺寸；

上定位支架23以及下定位支架24，上定位支架23与下定位支架24上具有若干定位槽231、241，用于光栅板22的上下边沿插入；下定位支架24上相邻定位槽241之间的间距大于上定位支架23上相邻定位槽231之间的间距；

若干支撑骨架25，用于纵向上的X射线通过，支撑骨架25位于相邻光栅板22之间以及首尾光栅板22的外侧；

各个光栅板22、各个支撑骨架25以及上定位支架23、下定位支架24粘结在一起形成防散射光栅主单元20。

参照图2与图3所示，防散射光栅单元2中，由于上定位支架23以及下定位支架24上的定位槽231、241位置预先设定，因而，在多个光栅板22与支撑骨架25粘胶过程中，不存在粘胶累计误差；另外也不存在热胀冷缩造成的误差；换言之，防散射光栅单元2的厚度精度由上定位支架23、下定位支架24上的定位槽231、241的位置精度、以及上定位支架23、下定位支架24的刚度控制，与粘胶无关。此外，光栅板22由于横向尺寸大于纵向尺寸，因而在上下方向采用定位支架相对于左右方向定位，更能防止光栅板22的扭曲变形，光栅板22不需要为克服上述扭曲变形而增加厚度，不影响支撑骨架供X射线通过的间隙厚度。需要说明的是，下定位支架24上相邻定位槽241之间的间距大于上定位支架23上相邻定位槽231之间的间距，满足各光栅单元2在厚度方向拼接成一段弧的需求。

图4是图2中的上定位支架的俯视图。图5是图2中的光栅板22的正视图。参照图4所示，上定位支架23供同一光栅板22（参见图3所示）插入的定位槽231为间断分布的多个，参照图5所示，光栅板22的上边沿对应的定位凸起221也具有多个。与上定位支架23类似，下定位支架24供同一光栅板22插入的定位槽241也为间断分布的多个，光栅板22的下边沿对应的定位凸起221也具有多个。间断分布的多个定位槽231、241与定位凸起221配合的结构，能提高光栅板22的定位稳定性。

图6是图2中的支撑骨架的正视图。参照图6所示，支撑骨架25包括：两纵向延伸的竖直边条251，以及两个连接两竖直边条251的横梁252。对于竖直边条251纵向尺寸不大的情况，也可以采用一个横梁252对光栅板22的中部进行支撑。

图7是图6中的P区域的放大图。参照图7所示，支撑骨架25内具有容胶通道253，该容胶通道253为开口槽。图7中，容胶通道253的横截面为矩形，其它方案中，横截面也可以呈开口大、底部小，以利于胶水与光栅板22的接触面积。开口大、底部小的形状可以为：半圆形、半椭圆形、梯形或台阶状。

图8是图2中的支撑骨架的侧视图。可以看出，支撑骨架25的截面呈顶部小、底部大的梯形，上述形状满足各光栅单元2在厚度方向拼接成一段弧的需求。

上定位支架23和/或下定位支架24由于与支撑骨架25都位于X射线通过的路径，因而两者的材质可以相同，都选择对X射线吸收率低的材料。对X射线吸收率低的材料例如为：ABS或者PC类材料。

图1中，各光栅单元2在厚度方向上拼接时，为防止X射线从防散射光栅主单元20的侧边通过，防散射光栅主单元20的侧边还设置有光栅侧板21。图9是图2中的光栅侧板的立体结构图。光栅侧板21具有左右两翻边，用于扣合于光栅1的安装结构（未图示），该安装结构用于将光栅1安装在医疗设备；其它实施例中，翻边也可以为上下翻边，用于扣合于上定位支架23与下定位支架24。图10是图2中防散射光栅的安装结构的立体图。其它方案中，参照图10所示，光栅1还具有用于将其安装在医疗设备的安装块3，该安装块3固定于防散射光栅主单元20的左右两侧。此时，光栅侧板21扣合于安装块3。图11是图10中安装块的侧视图。安装块3上具有卡槽31，用于上定位支架23与下定位支架24卡入。

图2中，散射光栅主单元20的两侧边均具有光栅侧板21。此种结构中，光栅侧板21的厚度为光栅板22厚度的一半。光栅侧板21的材质与光栅板22的材质相同，均为对X射线的散射线吸收率高的材质，例如为钨或者钼。为增加X射线的通过路径，光栅板22的厚度较薄，大约为0.1mm左右。

其它方案中，散射光栅主单元20也可以仅在一两侧边具有光栅侧板21，如此，相邻防散射光栅单元2共用一光栅侧板21。此种结构中，光栅侧板21的厚度可以与光栅板22的厚度相等。

对于上述的X射线防散射光栅1，本发明一实施例还提供了制作方法。该制作方法包括：

首先执行步骤S1：制作若干防散射光栅单元2。

具体地，制作每一防散射光栅单元2包括：步骤S11：形成防散射光栅主单元20；步骤S12：至少在防散射光栅主单元20的一侧安装光栅侧板21；以及步骤S13：对胶水固化。

执行步骤S11：形成防散射光栅主单元20。

本步骤S11包括：步骤S111，将各个光栅板22的上下边沿分别插入上定位支架23与下定位支架24上的定位槽231、241内；以及步骤S112，将支撑骨架25自侧边安装入相邻光栅板22之间的间隙，以及安装于首尾光栅板22外侧表面，支撑骨架25安装后在部分支撑面涂胶。

参照图4与图5所示，对于光栅板22的上下边沿具有多个定位凸起221，上定位支架23与下定位支架24上供同一光栅板22插入的定位槽231、241为不连续的多个的情况，步骤S111将定位凸起221对应卡入定位槽231、241内。

参照图6与图7所示，对于支撑骨架25具有容胶通道253，上定位支架23与下定位支架24上具有对应容胶通道253的两端的开口232（参照图4所示）的情况，支撑骨架25安装后，自该开口232向容胶通道253内注入胶水。

对于支撑骨架25没有容胶通道253的情况，支撑骨架25在安装前，先在支撑骨架25的支撑面涂布胶水。

执行步骤S12：至少在防散射光栅主单元20的一侧安装光栅侧板21。本步骤S12可以在步骤S11注入胶水前进行，即光栅侧板21也采用胶水与防散射光栅主单元20粘结在一起。对于仅在一侧安装光栅侧板21的情况，相邻的X射线防散射光栅单元2共用同一光栅侧板21，光栅侧板21的厚度可以与光栅板22的厚度相等。对于每一X射线防散射光栅单元2包括两个光栅侧板21的情况，光栅侧板21的厚度可以为光栅板22的厚度的一半。

本步骤S12也可以在步骤S11注入胶水后进行，即光栅侧板21采用其它方式与防散射光栅主单元20固定在一起，其中的其它方式可以为挤压固定等。

执行步骤S13：对胶水固化。对于光栅侧板21与防散射光栅主单元20粘结在一起的情况，本步骤可以在步骤S12之后进行；对于光栅侧板21与防散射光栅主单元20采用其它方式固定在一起的情况，本步骤可以在步骤S12之前进行。

之后执行步骤S2：在厚度方向将若干X射线防散射光栅单元2拼接形成一段弧。该弧即X射线防散射光栅1。

上述的上定位支架23和/或下定位支架24也可以由X射线防散射光栅1中的其它部件充当，其上具有定位槽231、241，能实现对光栅板22定位即可。

基于上述的X射线防散射光栅1，本发明一实施例还提供一种应用本发明防散射光栅1的医疗设备。图12是本发明一实施例中应用上述防散射光栅1的医疗设备4的结构示意图。参照图12所示，包括：

X射线辐射源5；

上述的X射线防散射光栅2，若干防散射光栅单元2拼接成的弧的中心对应X射线辐射源5的焦点；

探测器6，位于X射线防散射光栅2下方，探测器6包括若干闪烁体像素61，闪烁体像素61与X射线防散射光栅2中的支撑骨架25一一对应，相邻闪烁体像素61之间具有间隙60，间隙60与光栅板22、光栅侧板21一一对应。

该医疗设备4可以为CT、PET等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种防散射光栅，用于医疗设备上防止X射线散射，所述防散射光栅包括：在厚度方向拼接成一段弧的若干防散射光栅单元，每一防散射光栅单元包括：防散射光栅主单元以及光栅侧板，所述光栅侧板至少位于所述防散射光栅主单元的一侧，用于阻止X射线从防散射光栅主单元的侧边通过，其特征在于，所述防散射光栅主单元包括：

若干光栅板，用于吸收X射线的散射线；

定位部件，其上设置有若干定位槽，用于将所述光栅板插入；

若干支撑骨架，位于相邻光栅板之间，用于X射线通过；

其中，所述支撑骨架内具有容胶通道，所述容胶通道为开口槽，所述定位部件具有对应所述容胶通道的两端的开口；所述开口用于注入胶水，所述开口槽用于容纳所述胶水，以使所述光栅板、支撑骨架以及定位部件粘结在一起。

2.根据权利要求1所述的防散射光栅，其特征在于，所述定位部件具体包括上定位支架和下定位支架，所述上定位支架和下定位支架供同一光栅板插入的定位槽为间断分布的多个，所述光栅板的上边沿和下边沿对应的定位凸起也具有多个。

3.根据权利要求1所述的防散射光栅，其特征在于，所述支撑骨架包括：两纵向延伸的竖直边条，以及至少一连接两所述竖直边条的横梁，所述竖直边条顶端的厚度大于底端的厚度。

4.根据权利要求3所述的防散射光栅，其特征在于，所述横梁为多个，多个所述横梁在纵向上均等分布。

5.根据权利要求1所述的防散射光栅，其特征在于，所述容胶通道的横截面为开口大、底部小。

6.根据权利要求2所述的防散射光栅，其特征在于，各个所述光栅板、各个所述支撑骨架、上定位支架和下定位支架粘结在一起形成防散射光栅主单元；其中，相邻的防散射光栅单元共用同一光栅侧板，所述光栅侧板的厚度与所述光栅板的厚度相等；或每一防散射光栅单元包括两个光栅侧板，所述光栅侧板的厚度为所述光栅板的厚度的一半。

7.一种防散射光栅的制作方法，其特征在于，包括：

制作若干防散射光栅单元；

在厚度方向将所述若干防散射光栅单元拼接形成一段弧；

其中，制作每一防散射光栅单元包括：

形成防散射光栅主单元；所述形成防散射光栅主单元包括：将各个光栅板的上下边沿分别插入上定位支架与下定位支架上的定位槽内；将支撑骨架自侧边安装入相邻光栅板之间的间隙，以及安装于首尾光栅板外侧表面，所述支撑骨架内具有容胶通道，所述容胶通道为开口槽；所述上定位支架与下定位支架具有对应所述容胶通道的两端的开口；所述支撑骨架安装后涂胶；所述涂胶步骤包括：自所述上定位支架与下定位支架上的开口向所述容胶通道注入胶水；

至少在所述防散射光栅主单元的一侧安装光栅侧板；

对胶水固化，将所述光栅板、支撑骨架、上定位支架以及下定位支架粘结在一起。

8.一种应用权利要求1至6任一项所述的防散射光栅的医疗设备，其特征在于，包括：

X射线辐射源，所述若干防散射光栅单元拼接成的弧的中心对应所述X射线辐射源的焦点；

探测器，位于所述防散射光栅下方，所述探测器包括若干闪烁体像素，所述闪烁体像素与所述防散射光栅中的支撑骨架对应，相邻所述闪烁体像素之间具有间隙，所述间隙与所述光栅板或者光栅侧板对应。

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