CN216797665U - 探测器及医疗影像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种探测器及医疗影像设备，所述医疗影响设备包括所述探测器，所述探测器包括依次排布的多个探测单元，每个探测单元包括：闪烁体和防散射栅格，所述防散射栅格以预设倾斜角度设置于所述闪烁体的入光面；其中，位于最外侧的所述探测单元至少与相邻所述探测单元非邻接的一侧设置有散射射线吸收层。由于在最外侧的所述探测单元的外侧设置了散射射线吸收层，故而可以避免散射射线从闪烁体的外侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

Description

探测器及医疗影像设备

技术领域

本实用新型涉及医学成像设备技术领域，特别涉及一种探测器及医疗影像设备。

背景技术

在医疗影像设备的使用过程中，发射源所辐射的射线(例如X射线)经过待检测体后，一部分射线会被待检测体吸收，一部分射线会透过待检测体被探测器接收，其余部分与待检测体发生相互作用后，形成与发射源所辐射的射线的强度、频率和方向不同的散射射线。由于散射射线的方向随机，所以部分散射射线也会被探测器吸收，严重影响了探测器的成像质量。

以辐射X射线的计算机断层成像(Computed Tomography，CT)设备为例，现有技术中通常在待检测体和探测器之间设置防散射栅格薄板，该防散射栅格薄板由阻挡屏蔽X射线性能好的高密度材料制成薄板，并使防散射栅格指向X射线发射源的焦点。当散射的X射线照射到防散射栅格薄板上时，将会被防散射栅格薄板吸收，而防散射栅格之间的空隙允许透射的X射线通过。

但是，在实际使用过程中，发现探测器边侧面会进入散射射线从而产生干扰信号，导致最终生成的图像出现伪影。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种探测器及医疗影像设备，以解决因从探测器边侧面进入散射射线而导致最终生成的图像出现伪影的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种探测器，所述探测器包括依次排布的多个探测单元，每个探测单元包括：闪烁体和防散射栅格，所述防散射栅格以预设倾斜角度设置于所述闪烁体的入光面；

其中，位于最外侧的所述探测单元至少与相邻所述探测单元非邻接的一侧设置有散射射线吸收层。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收层涂敷于最外侧的所述闪烁体与相邻所述闪烁体非邻接的外侧面。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收层的面积与所述闪烁体的所述外侧面的面积相适配。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收层粘贴于最外侧的所述闪烁体与相邻闪烁体非邻接的外侧面。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收层为散射射线吸收板，所述散射射线吸收板设置于最外侧的所述闪烁体与相邻所述探测单元非邻接的一侧。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收板为钨片。

可选的，在所述的探测器中，所述散射射线吸收板至少一部分的上表面高度不低于所述闪烁体的上表面高度。

可选的，在所述的探测器中，所述探测器还包括支架，所述支架用于承载所述散射射线吸收板，以使所述散射射线吸收板的上表面高度不低于所述闪烁体的上表面高度。

本实用新型还提供一种医疗影像设备，包括：如上所述的探测器。

本实用新型还提供一种医疗影像设备，还包括：射线发射源，所述探测器的光线通道与所述射线发射源的球管焦点对准。

综上所述，在本实用新型提供的探测器及包括所述探测器的所述医疗影像设备中，所述探测器包括依次排布的多个探测单元，每个探测单元包括：闪烁体和防散射栅格，所述防散射栅格以预设倾斜角度设置于所述闪烁体的入光面；其中，位于最外侧的所述探测单元至少与相邻所述探测单元非邻接的一侧设置有散射射线吸收层。由于在最外侧的所述闪烁体的外侧设置了散射射线吸收层，故而可以避免散射射线从闪烁体的外侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的探测器未设置散射射线吸收层时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中散射射线入射闪烁体边侧面的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的探测器的散射射线吸收层为涂覆层时的结构示意图；

图4～图6分别为本实用新型实施例提供的探测器的散射射线吸收层为金属片时的结构示意图；

其中，各附图标记如下：

1-探测单元；11-闪烁体；12-防散射栅格；100-入光面；200-边侧面；300-出光面；13a-涂覆层；13b-散射射线吸收板，14-支撑结构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

如图1所示，本实施例提供一种探测器，所述探测器包括依次排布的多个探测单元1，每个探测单元1包括：闪烁体11和防散射栅格12，所述防散射栅格12以预设倾斜角度设置于所述闪烁体11的入光面100，使得从射线发射源的球管焦点发出的多条光线的倾斜角度与多个所述防散射栅格12的倾斜角度一一对应相同。即，如图1所示，多个所述探测单元1沿图示横向依次排布，每个所述探测单元1的所述闪烁体11和所述防散射栅格12沿图示纵向堆叠。

一般的，所述防散射栅格12由多个透射基板依次排列组成，所述透明基板用于透射射线，所述防散射栅格12可以黏贴的方式固定于相应所述闪烁体11上，且，除了要保证所述防散射栅格12的光线通道与射线发射源的球管焦点对准，还要使得所述防散射栅格12的光线通道与所述闪烁体11的光线通道对准。

发明人研究发现，由于要保持所述防散射栅格12的光线通道与射线发射源的球管焦点对准，不同所述闪烁体11上的所述防散射栅格12呈现不同的倾斜角度，且朝着靠近所述球管焦点(一般的，球管焦点位于所述探测器中心线上方)的方向倾斜，如此，便使得最外侧的所述防散射栅格12无法对进入最外侧的闪烁体11的非邻接的外侧面进行遮挡，从而导致散射射线从闪烁体11外侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

图1示例出所述探测器中心线左侧的多个探测单元1，从图2中可以看出，从左至右，以相应所述闪烁体11的左侧面为基准，各所述防散射栅格12的倾斜角度逐渐减小，所述防散射栅格12无对最左侧的闪烁体11的外侧面进行遮挡，应当可以理解，若要保持所述防散射栅格12的光线通道与射线发射源的球管焦点对准，同样的，在所述探测器中心线右侧，从左至右，以相应所述闪烁体11的右侧面为基准，各所述防散射栅格12的倾斜角度逐渐增大，所述防散射栅格12无对最右侧的闪烁体11非邻接的外侧面进行遮挡。

有鉴于此，在以上提供的结构的基础上，进一步的，本实施例提供的所述探测器中，位于最外侧的所述探测单元1至少与相邻所述探测单元1非邻接的一侧(以下简称非邻接侧)设置有散射射线吸收层。由于在所述探测单元的所述非邻接侧设置了散射射线吸收层，故而可以避免散射射线从闪烁体11外侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

在第一种具体实施方式中，如图3所示，所述散射射线吸收层13a涂敷于最外侧的所述闪烁体11的与相邻所述探测单元1非邻接的外侧面，且较佳的，所述散射射线吸收层的面积与最外侧的所述闪烁体11的所述外侧面的面积相适配，以减少对材料的浪费。即，所述散射射线吸收层为涂覆层13a，可将掺杂有铅、钼和钨中的至少一种的粘性胶(例如为环氧树脂等)喷涂或涂抹于所述闪烁体11的边侧面以形成所述涂覆层13a。其中，铅、钼和钨可以金属粒子的形式进行掺杂。具体操作时，可将胶水涂覆于所述闪烁体11后，对所述闪烁体11进行低温烘烤，直至胶水固化。

在第二种具体实施方式中，如图4所示，所述散射射线吸收层为散射射线吸收板13b，所述散射射线吸收板13b设置于最外侧的所述闪烁体11与相邻所述探测单元1非邻接的一侧。且为了实现所述散射射线吸收板13b对所述闪烁体11的所述外侧面的散射射线的有效遮挡，所述散射射线吸收板13b至少一部分的上表面高度不低于所述闪烁体11的上表面高度。

图4所示，示例出所述散射射线吸收板13b的下表面与防散射栅格12的下表面位于同一水平线的情况，但应当理解，本申请并不以此为限，例如所述散射射线吸收板13b还可图5所示，其高度与所述闪烁体11一致，或者如图6所示，与所述闪烁体11并列设置，且高度高于所述闪烁体11。

如图4和图6所示，当所述散射射线吸收板13b的上表面的高度高于所述闪烁体11的上表面的高度时，所述散射射线吸收板13b可与所述闪烁体11间隔设置，具体可通过一支撑结构14来承载所述散射射线吸收板，实现对所述金属片13b的定位，从而使得所述散射射线吸收板13b的上表面高度不低于所述闪烁体的上表面高度。从图5所示，当所述散射射线吸收板13b上表面的高度等于所述闪烁体11上表面的高度时，较佳的，通过支撑结构(图5中未示出)将其限位于与最外侧的所述闪烁体11的边侧面紧密贴紧，以避免有少量散射射线进入所述最外侧的所述闪烁体11。

在第三种实施方式中，所述散射射线吸收层还可粘附于最外侧的所述闪烁体11的边侧面。

在第二种和第三种实施方式中，所述散射射线吸收层可采用金属片，例如可为钨片，或者可采用铅片、钼片和钨片中的至少一种，或者所述金属片由铅片、钼片和钨片中的至少两种拼接或重叠而成，又或者所述金属片为铅、钼和钨中的至少两种合金所形成的金属片，或者，所述金属片由铅片、钼片和钨片中的至少两种拼接或重叠而成。

进一步的，本实施例提供的所述探测器中，每个所述探测单元1还包括光电转换单元(未图示)，所述光电转换单元设置于所述闪烁体11的出光面300。

其中，光电转换单元可以为光电倍增管或光电二极管，闪烁体11的出光面300覆盖光电转换单元的有效区。具体地，光电转换单元可以将光信号转换为电信号。以光电倍增管为例，光电倍增管的光阴极与闪烁体11的出光面300连接。当闪烁体11的出光面300射出的可见光进入到光电倍增管的光阴极时，光电倍增管的光阴极会发生光电效应，打出光电子，光电子受到光电倍增管中倍增电极之间强电场的作用加速运动并轰击下一倍增电极，打出更多的光电子，由此实现光电子的倍增，直到最终到达阳极并在输出回路中产生电信号。另外，当光电转换单元为光电二极管时，光电二极管的阳极与闪烁体11的出光面300连接，其同样可以实现将闪烁体11的出光面300射出的光转换为电信号，具体工作过程为现有技术，此处不再赘述。

需要说明的是，光电转换单的有效区即为光电转换单元可以将光进行有效的转换为电的接收区域。示例性地，当光电转换单元为光电倍增管时，有效区可以为光阴极的横截面积对应的区域。为了充分利用光电转换单元将光转换为电的作用，可以将闪烁体11的出光面300覆盖光电转换单元的有效区。

较佳的，对于每个探测单元1而言，所述闪烁体11的表面设置有用于反射可见光的反射层(未图示)，所述反射层包覆所述闪烁体11的出光面300的全部或部分其它表面。

出光面300是闪烁体11的表面的一部分，闪烁体11的其它表面与出光面300组合形成闪烁体11的表面。闪烁体11的形状可以有多种，一般情况下，闪烁体11为规则的形状，例如可以为长方体或圆柱体。本实用新型中是以闪烁体11为长方体为例进行说明。如图1所示，长方体的底面为出光面300，长方体的周面和顶面即为其它表面。高能粒子或光子从闪烁体11的入光面100射入闪烁体11。闪烁体1110吸收高能粒子或光子的能量并发出荧光或磷光等可见光。闪烁体11发出的可见光具有各向同性，因此闪烁体11发出的可见光只有部分直接入射至出光面300，如，而闪烁体11其它方向的可见光射到闪烁体11的其它表面，反射层具有反射可见光的作用，例如可以是氧化镁、二氧化钛、铝箔等薄膜，因此闪烁体11的其它表面上的可见光被反射层反射，通过反射层的反射可以使得部分可见光反射至出光面300，从而提高了出光面300的出光效率。射至出光面300的可见光进入光电转换单元，光电转换单元将接收到的可见光转换为电信号，因电信号的大小与接收到的可见光的强度成正相关，因此当出光面300的出光效率提高时，光电转换单元转换输出的电信号增强，从而可以提高探测器输出的探测信号的强度，进而提高探测器的探测精度和使用范围。

此外，本实施例还提供一种医疗影像设备，所述医疗影像设备包括本实施例提供的所述探测器。所述医疗影像设备例如为辐射X射线的计算机断层成像(CT)设备、数字X光机、正电子发射型计算机断层成像(PET-CT)设备等。

进一步的，所述医疗影像设备还包括射线发射源，所述探测器的光线通道与所述射线发射源的球管焦点对准。

所述射线发射源用于辐射X射线。当X射线经过待检测体后，一部分X射线会被待检测体吸收，部分射线会透过待检测体被探测器接收，其余部分与待检测体发生相互作用后，形成与射线发射源所辐射的射线的强度、频率和方向不同的散射射线。而本实施中，由于在在最外侧的所述探测单元1的边侧设置了散射射线吸收层，故而可以避免散射射线从闪烁体11边侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

综上所述，本实用新型提供的探测器及包括所述探测器的所述医疗影像设备中，所述探测器包括依次排布的多个探测单元，每个探测单元包括：闪烁体和防散射栅格，所述防散射栅格以预设倾斜角度设置于所述闪烁体的入光面，以使得所述防散射栅格的光线通道与射线发射源的球管焦点对准；其中，位于最外侧的所述探测单元至少与相邻所述探测单元非邻接的一侧设置有散射射线吸收层。由于在最外侧的所述探测单元的外侧设置了散射射线吸收层，故而可以避免散射射线从闪烁体的外侧面进入产生干扰信号而导致最终生成的图像出现伪影的情况发生。

此外还应该认识到，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种探测器，其特征在于，所述探测器包括依次排布的多个探测单元，每个所述探测单元包括：闪烁体和防散射栅格，所述防散射栅格以预设倾斜角度设置于所述闪烁体的入光面；

其中，位于最外侧的所述探测单元至少与相邻所述探测单元非邻接的一侧设置有散射射线吸收层。

2.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收层涂敷于最外侧的所述闪烁体与相邻所述闪烁体非邻接的外侧面。

3.如权利要求2所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收层的面积与所述闪烁体的所述外侧面的面积相适配。

4.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收层粘贴于最外侧的所述闪烁体与相邻所述闪烁体非邻接的外侧面。

5.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收层为散射射线吸收板，所述散射射线吸收板设置于最外侧的所述闪烁体与相邻所述探测单元非邻接的一侧。

6.如权利要求5所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收板为钨片。

7.如权利要求5所述的探测器，其特征在于，所述散射射线吸收板至少一部分的上表面高度不低于所述闪烁体的上表面高度。

8.如权利要求6所述的探测器，其特征在于，所述探测器还包括支撑结构，所述支撑结构用于承载所述散射射线吸收板，以使所述散射射线吸收板的上表面高度不低于所述闪烁体的上表面高度。

9.一种医疗影像设备，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的探测器。

10.如权利要求9所述的医疗影像设备，其特征在于，还包括：射线发射源，所述探测器的光线通道与所述射线发射源的球管焦点对准。

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