DE102005055176A1 - Flachbilddetektor - Google Patents
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Abstract
Um einen Flachbilddetektor (1) bei möglichst umfassendem mechanischem Schutz möglichst leicht auszubilden, ist der Flachbilddetektor (1) mit einem ein Strahleneintrittsfenster (9) für den Eintritt einer Röntgenstrahlung (12) aufweisenden Gehäuse (2) vorgesehen, wobei das Strahleneintrittsfenster (9) durch eine Folie (6) oder ein folienartiges Material, welches im Wesentlichen röntgenstrahlendurchlässig ist, verblendet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Flachbilddetektor.
- Seit einigen Jahren finden Flachbilddetektoren für die digitale Röntgenbildgebung Anwendung. Ein solcher Flachbilddetektor basiert auf einer aktiven Auslesematrix, z.B. aus amorphem Silizium (a-Si), der eine Röntgenkonverterschicht oder Szintillatorschicht, z.B. aus Cäsiumjodid (CsI), vorgeschichtet ist. Die auftreffende Röntgenstrahlung wird zunächst in der Szintillatorschicht in sichtbares Licht gewandelt. Die aktive Matrix ist in eine Vielzahl von Pixel-Ausleseeinheiten mit Photodioden unterteilt, die dieses Licht wiederum in elektrische Ladung umgewandelt und ortsaufgelöst speichern.
- Bei einem so genannten direktkonvertierenden Flachbilddetektor wird ebenfalls eine aktive Auslesematrix verwendet. Dieser ist jedoch eine Konverterschicht, z.B. aus Selen, vorgeordnet, in welcher die auftreffende Röntgenstrahlung direkt in elektrische Ladung umgewandelt wird. Diese Ladung wird dann wiederum in einer Pixel-Ausleseeinheit der Auslesematrix gespeichert. Zum technischen Hintergrund eines Flachbilddetektors wird auch auf M. Spahn et al., "Flachbilddetektoren in der Röntgendiagnostik", Der Radiologe 43 (2003), Seiten 340 bis 350, verwiesen.
- Flachbilddetektoren weisen ein Gehäuse auf, in welches die aktive Matrix, der Szintillator oder Direktkonverter und sämtliche elektronischen Bauteile eingebettet sind. Das Gehäuse besitzt ein Strahleneintrittsfenster für den Eintritt der Röntgenstrahlung, wobei das Strahleneintrittsfenster im Allgemeinen zum Schutz vor Partikeln und Flüssigkeiten durch eine Karbonplatte verschlossen ist. Anstelle der Karbonplatte am Flachbilddetektor ist es auch bekannt einen Streustrahlenraster, welcher in einem Karbongehäuse angeordnet ist, als Schutzabdeckung zu verwenden.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flachbilddetektor zu schaffen, der bei geringem Gewicht möglichst umfassend mechanisch geschützt ist und zusätzlich eine möglichst hohe DQE (Detective Quantum Efficiency) aufweist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Flachbilddetektor gemäß dem Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
- Der erfindungsgemäße Flachbilddetektor weist durch die Verblendung des Strahleneintrittsfensters mit einer Folie oder einem folienartigen Material einen mechanischen Schutz gegen das Eindringen von Partikeln und Flüssigkeiten auf; gleichzeitig besitzen Folien oder folienartige Materialien im Gegensatz zu Karbonplatten nur ein sehr geringes Eigengewicht, so dass das Gesamtgewicht des Flachbilddetektors nur sehr geringfügig erhöht wird. Erfindungsgemäß sind die Folien bzw. folienartigen Materialien im Wesentlichen röntgenstrahlendurchlässig, insbesondere werden weniger als 5% der auftreffenden Röntgenstrahlung absorbiert; dadurch wird eine hohe DQE (Detective Quantum Efficiency) erreicht.
- Bei einem derartigen erfindungsgemäßen Flachbilddetektor, der mittels einer Folie oder eines folienartigen Materials verblendet ist, ist im Gegensatz zu einem Flachbilddetektor, der ein Streustrahlenraster als Schutz aufweist, auf einfache Weise ein Wechsel bzw. ein Entfernen des Streustrahlenrasters möglich ohne dadurch das Innere des Flachbilddetektors ungeschützt zurückzulassen.
- In vorteilhafter Weise für einen besonders guten Schutz des Flachbilddetektors gegen das Eindringen von Flüssigkeiten ist die Folie oder das folienartige Material mit dem Gehäuse wasserdicht verbunden. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie oder das folienartige Material mit dem Gehäuse verklebt.
- In vorteilhafter Weise für eine besonders gute Temperaturbeständigkeit und Reißfestigkeit der Folie bzw. des folienartigen Materials sind die Folie bzw. das folienartige Material aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan, Polyester oder Polyamid gebildet. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, eine Filmfolie zu verwenden, also eine Folie, wie sie üblicherweise als Grundmaterial für radiographische Filme verwendet wird. Eine solche Filmfolie besteht zum Beispiel aus einem mit Silber beschichteten Polyester-Kunststoff und ist 0,3 mm dick.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie oder das folienartige Material geschwärzt. Dadurch kann verhindert werden, dass sichtbare Strahlung zu einer Verfälschung des Röntgenbildes führt.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für einen besonders guten Schutz des Flachbilddetektors bei dessen Transport in Richtung der Röntgenstrahlung vor der Folie oder dem folienartige Material eine lösbar mit dem Gehäuse verbindbare Schutzblende angeordnet.
- Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; es zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flachbilddetektor mit einem als Folie gebildeten Eingangsfenster; -
2 ein Röntgensystem mit einem erfindungsgemäßen Flachbilddetektor angeordnet in einem Buckytisch; -
3 einen Ausschnitt aus dem Flachbilddetektor gemäß1 mit einem zusätzlichen Schutzfenster. -
1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flachbilddetektor1 mit einem durch eine Folie6 verblendeten Strahleneintrittsfenster9 und einem in Einfallsrichtung einer Röntgenstrahlung12 vorgelagertem Streustrahlenraster11 . Der Flachbilddetektor1 weist neben einem Gehäuse2 einen Szintillator3 , eine aktive Matrix4 , ein Elektronikboard5 , einer Energieversorgungseinheit19 und eine Funkeinheit10 auf. - Der Szintillator
3 sorgt für eine Umwandlung von einer Röntgenstrahlung12 in sichtbares Licht, welches anschließend von der aktiven Matrix4 in Ladung umgewandelt, gespeichert und zur weiteren Bildbearbeitung ausgelesen wird. Die Energieversorgungseinheit19 dient, insbesondere bei einem mobilen Flachbilddetektor1 , zur kabellosen Energieversorgung, die Funkeinheit10 zur kabellosen Datenübertragung zu und von einem Röntgensystem. - Die das Strahleneintrittsfenster
9 verblendende Folie6 kann zum Beispiel auf dem Szintillator3 oder – wie in1 gezeigt – an dem Gehäuse2 befestigt werden. In vorteilhafter Weise ist die Folie6 mit dem Gehäuse2 derart verklebt, dass keine Feuchtigkeit in das Gehäuse2 eindringen kann. - Im Rahmen der Erfindung kann die Folie
6 bzw. die Film-Folie aus einem Kunststoff, zum Beispiel aus Polyurethan, Polyester oder Polyamid gebildet sein. Unter einer Filmfolie wird hierbei ein Material verstanden, wie es für bekannte radiographische Filme verwendet wird. Die genannten Materialien weisen eine hohe Festigkeit zum Beispiel gegenüber mechanischen Belastungen und gegenüber Temperaturbelastungen auf und erfüllen die Anforderung, Röntgenstrahlung nur in sehr geringem Maß zu absorbieren. - Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie
6 oder das folienartige Material aus einem Gewebe, insbesondere Gaze, gebildet. - Unabhängig vom verwendeten Material wird der Flachbilddetektor
1 durch die Folie6 bzw. das folienartige Material gegen das Eindringen von Fremdkörpern (z. B. Staubpartikeln) und Flüssigkeiten geschützt. - In vorteilhafter Weise ist die Folie aus einer Doppelkammer-Folie, also einer doppelt angeordneten Folie mit zwischen den Schichten befindlichem Gas, gebildet. Eine derartige Doppelkammer-Folie ist besonders reißfest und gewährleistet einen besonders guten Schutz gegenüber mechanischen Belastungen von außen.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Folie
6 oder das folienartige Material geschwärzt, um das Eindringen unerwünschter Strahlung wie zum Beispiel sichtbares Licht zu verhindern und den so genannten Low Frequency Drop möglichst gering zu halten. - In vorteilhafter Weise für einen zusätzlichen Schutz des Flachbilddetektors
1 weisen die Folie6 oder das folienartige Material zumindest einen Drucksensor20 auf. Es kann sich hierbei zum Beispiel um einen oder mehrere Punkt- oder Flächensensoren handeln, welche bevorzugt randseitig zur aktiven Fläche, zum Beispiel im Bereich oberhalb der Dark Reference Zone (DRZ), angeordnet sind. Der Drucksensor20 kann in die Folie6 oder das folienartige Material integriert sein. Außerdem kann der Drucksensor20 mit einer Steuerung des Flachbilddetektors1 oder eines zugehörigen Röntgenbildaufnahmesystems verbunden sein und im Falle einer erhöhten Druckbelastung ein Warnsignal ausgeben oder zu einem Kollisionsschutz beitragen. - In
2 ist ein Röntgenbildaufnahmesystem13 gezeigt, dem der erfindungsgemäße Flachbilddetektor1 zugeordnet ist. In Strahlungsrichtung der Röntgenstrahlung12 vor dem Flachbilddetektor1 ist ein Streustrahlenraster11 angeordnet, um Streustrahlung auszufiltern und so unerwünschtes Rauschen und Artefakte auf dem Röntgenbild zu verringern. Das Röntgenbild aufnahmesystem13 weist außerdem eine Röntgenquelle14 , eine Steuerungseinrichtung15 und einen Buckytisch16 auf. Sowohl Flachbilddetektor1 als auch Streustrahlenraster11 sind in einer Buckylade17 des Buckytischs16 eingeschoben und mittels Kabelverbindungen18 mit der Steuerungseinrichtung15 verbunden. -
3 zeigt einen Ausschnitt des Flachbilddetektors1 gemäß1 , bei dem eine für einen Transport des Flachbilddetektors1 geeignetes Schutzblende7 in Richtung der Röntgenstrahlung12 vor dem als Folie6 ausgebildeten Röntgenfenster angeordnet ist. Die Schutzblende7 ist aus einem stoßfesten Kunststoff gebildet und lösbar mit dem Gehäuse verbunden. Hierzu ist die Schutzblende7 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mittels Schrauben8 mit dem Gehäuse2 verbindbar. - Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Um einen Flachbilddetektor
1 bei möglichst umfassendem mechanischem Schutz möglichst leicht auszubilden ist ein Flachbilddetektor1 mit einem ein Strahleneintrittsfenster9 für den Eintritt einer Röntgenstrahlung12 aufweisenden Gehäuse2 vorgesehen, wobei das Strahleneintrittsfenster9 durch eine Folie6 oder ein folienartiges Material, welches im Wesentlichen röntgenstrahlendurchlässig ist, verblendet ist.
Claims (16)
- Flachbilddetektor (
1 ) mit einem ein Strahleneintrittsfenster (9 ) für den Eintritt einer Röntgenstrahlung aufweisenden Gehäuse (2 ), wobei das Strahleneintrittsfenster (9 ) durch eine Folie (6 ) oder ein folienartiges Material, welches im Wesentlichen röntgenstrahlendurchlässig ist, verblendet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material mit dem Gehäuse (2 ) wasserdicht verbunden ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 2, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material mit dem Gehäuse (2 ) verklebt ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material derart ausgebildet ist, dass weniger als 5% der auftreffenden Röntgenstrahlung (12 ) absorbiert wird. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material aus einem Kunststoff gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material aus einer Film-Folie gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1 oder 5 oder 6, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material aus Polyurethan, Polyester oder Polyamid gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material aus einem Gewebe, insbesondere Gaze, gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material geschwärzt ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material aus einer Doppelkammer-Folie gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei in Richtung der Röntgenstrahlung (
12 ) vor der Folie (6 ) oder dem folienartige Material eine lösbar mit dem Gehäuse (2 ) verbindbare Schutzblende (7 ) angeordnet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 11, wobei die Schutzblende (
7 ) stoßfest ausgebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 11, wobei die Schutzblende (
7 ) aus Kunststoff gebildet ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 11, wobei die Schutzblende (
7 ) mit dem Gehäuse (2 ) verschraubbar ist. - Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei die Folie (
6 ) oder das folienartige Material zumindest einen Drucksensor (20 ) aufweisen. - Flachbilddetektor nach Anspruch 15, wobei der Drucksensor (
20 ) in die Folie (6 ) oder das folienartige Material integriert ist.
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