专利名称：数字化x射线成像检测器的装配特征和防震保护的制作方法
技术领域：
数字化X射线成像作为屏胶和CRX射线成像的替换手段已 经获得了越来越多的认可.对于数字化X射线成像(DR)，将辐射敏感 层上的记录的辐射图像底片以逐象素的方式转换成数字图像数据，所述 数据被存储并且接着显示在电子显示装置上.这就实现了视觉上即刻看 到X射线图像，以及实现了经由网络将X射线图像传输到远程位置供放 射线学者分析和诊断，而不会存在通过快递或邮件传递经过化学或热处 理的X射线胶片的延迟.通过数字化射线成像系统也消除了化学或热处 理器的采用。
0004
医疗X射线成像暗盒/屏幕/胶片的尺寸由工业标准限定。 这包括常规的胶片和CR荧光屏，带有标定成像区域，例如35cmx43cm 和40cmx40cm。标准的暗盒尺寸也通过工业标准限定，包括最大暗盒厚 度，例如16mm。为了用在相同的X射线成像环境中，希望DR检测器满足 这些相同的工业标准尺寸要求。 2005年11月22日提交的发明人是Hata的美国专利 No. 6967333B2中公开了两维图像传感器，其中震动吸收装置包括至少第 一容器和第二容器.所述容器填充有凝胶、空气或者其它气体，以提供 设备盒和光电转换器之间的"空气包"型的震动吸收.当设备和光电转 换器之间的空间非常小时，采用这种方法的震动吸收4艮有效.
0008
1998年12月1日提交的发明人是McEvoy等人的美国专利 No. 5844961中公开了无胶片的数字化X射线系统，该系统采用标准的X 射线暗盒壳体，外部的电源为检测器和相关的电子系统提供能源.
0009] 2004年11月18日公开的发明人是Yagi的美国专利申请 No. 2004/0227096中公开了金属弹黃设备，用于为辐射检测器提供震动隔 离，由于金属弹簧类型的弹簧的刚度，该设备提供了有限的震动隔离. 根据本发明的另一方面，所述X射线成ljb险测器组件包括
烁屏，其中所述闪烁屏具有二个或多个i缘^并且包括安装在所述基板
上用于将位于一个或多个边缘上的所述闪烁屏夹紧到所述光电探测器阵 列上的夹具，以防止所述屏幕的运动. 图2D是DR检测器的示意性正视图，显示了本发明的另一 实施例。
0024
图3是示意性顶部平面图，显示了图2A的实施例。0025
图4是示意性顶部平面图，显示了本发明实施例的震动吸
收器和顶盖界面。
0026
图5和6分别是示意性顶部平面图和局部正视图，显示了
本发明的屏幕夹具实施例，
具体实施例方式
0027] 下面是对本发明优选实施例的详细描述，其参考了附图， 其中在每一幅合适的附图中相同的附图标记指代相同的结构元件.
0028
通常，本发明涉及数字化X射线成像检测器。参考美国专 利申请No.(案巻号92160)(通过参引将其内容包含在此)，涉及检测 器结构和主隔震装置的附加的背景信息用于本发明中。已知的DR检测器 组件通常包括安装到刚性安装板的两维检测器阵列，其中安装板刚性连 接到箱体结构上。这种组件的主要优点在于箱体和安装板之间的连接需 要多个紧固件和大量的装配时间.根据本发明的一方面，设置了 DR检测 器，其消除了直接将安装板(在本申请的下文中称为基板)连接到箱体 (在本申请的下文中称为軍壳)上的需要。从方便装配和维护的角度以 及从降低成本的角度看，希望除去紧固件和连接特征。
0029
现在参照
图1，显示了本发明可采用的数字化X射线成像 系统，如图所示，系统10包括X射线管12，其发射出穿过患者16身体 部分抵达DP检测器18的X射线束l4， DR检测器记录被照射的身体部分 的数字化X射线图像.X射线发生器20控制X射线管12，检测器控制器 22控制DR检测器18,主机PC24控制20和22并且接收来自检测器18 的数字化X射线图像.
[0030
现在参照图2A，显示了本发明的实施例.如闺所示，DR检 测器18包括箱体30,该箱体具有平面元件32和从元件32垂直延伸以形 成空腔36的侧壁34.顶盖38通过紧固件40固定到箱体30.设置在检 测器18的空腔36内部的是X射线成像检测器组件，该组件包括闪烁屏 42 (其将X射线图像转换成可视的光学X射线图像)和与闪烁屏42接触 的光电探测器阵列44。带有电路板46上的相关电子装置的光电探测器阵 列44将可视光学X射线图像转换成数字化X射线图像，该图像被传送到 P。4 (图1)用于处理、显示在显示器上、传输到远程位置、和/或存储。 挠性电路48连接电路板46和光电探测器阵列44.闪烁屏42和光电探测 器阵列44安装在基板50上.
0031
光电探测器阵列44通过粘接剂等安装在基板50上.闪烁 屏42可与光电探测器阵列44分开或者实体粘接到阵列44上.在任意情 况下，沿检测阵列的整个活动区域保持实体接触是非常重要的，由此实 现经过转换的可视光线的均匀而有效的传递.在屏42与阵列44分开的 地方，柔性泡沫元件52实现该目的.柔性泡沫元件52还提供了对检测 组件的保护，防止受到外部施加到检测器上的振动或负栽的损伤.图3 显示了沿光电探测器阵列44的两个边缘设置的挠性电路48。没有示出在 上述美国专利申请No. 11/441584中描述的电源和无线通讯装置.
0032
根据本发明的一个实施例，通过提供位于基板50上的与位 于箱体30的元件32上的互补的多个凹槽特征62相配合的多个突起特征 60，将基板50设置在箱体30上，从而简化DR检测器的组装。弹性元件 64设置在突起60上，以便为易碎的电子装置和光电探测器阵列44提供 辅助的防震保护.可采用典型的弹性材料，例如0.020， ， (0.50mm)厚、 40肖氏A硬度的带有粘合底的硅树脂.弹性元件的另一选择是不利用粘 合剂而被按压到突起60上的适当位置上，采用弹性材料的另一优势在于
当采用多个凹槽和突起特征时，通过压缩材料可适应公差变化。
0033
突起和匹配凹槽特征60、 62可以是圃柱体的形状、细长狭 槽的形状或者其它期望的合适的匹配特征.图2B显示了本发明的一个实 施例，包括基本平行的多个细长突起60和弹性元件64,箱体元件32可 设置互补的匹配凹槽62。图2C显示了本发明的另一实施例，包括沿两个 基本正交的方向延伸的多个细长突起60和弹性元件64.也提供了位于箱 体元件32内的相同数量和模式的匹配凹槽特征62.该实施例提供了沿两 个正交方向的辅助防震保护.其它^^式的突起特征和匹配的凹槽特征也 被认定为落入本发明的范围内，这些模式实际上例如是斜的或者曲线的.
0034
而且，本发明不限于在基本上设置突起.作为替换，如图 2D所示，带有弹性元件64'的突起特征60，可安装在箱体30，上，同 时匹配的凹槽特征62，可位于基本50，上。
0035
根据本发明的实施例，提供了密封检测器以防止流体浸入 的装置。由于内部安装有许多电子构件，因此希望将流体保持在检测器 外部.便携式成像是对流体浸入要求最为严格的环境，这里患者会与检 测器直接接触，图2A和4显示了一装置，其中主要的、外部震动吸收器 80直接固定到检测器的外周边.主要的震动吸收采用弹性材料，其将吸 收施加到检测器上的震动或冲击。如图4所示，震动吸收器80的外形延 伸以封装和密封检测器构件上需要的任何紧固件40(隐藏/埋在震动吸收 器80下)或开口，如同位于密封区域82。箱体30的外边缘被隐藏。震 动吸收材料本质上可以是弹性的，由此它提供足够的压缩以密封匹配构 件.另外，如果需要更加牢固的密封的话，在箱体30和震动吸收器80 之间的界面处可采用粘合。可选择的是，震动吸收器80可围绕组装检测 器的周长直接注模.
[0036
在闪烁屏没有直接覆盖或粘合到光电探测器的DR检测器 中，希望机械约束所述屏，从而在跌落冲撞的状态下它不会移动.由于 用于荧光应用的典型屏幕材料密度高并且相对较厚(0.5,)，因此在剧 烈的跌落冲撞中它具有高质量和高冲力，用于将分开的屏幕预压在光电 探测器阵列上的柔性泡沫元件可足以将屏幕保持在合适的位置上，并且 保持它与光电探测器阵列之间的对准。因此，需要约束屏幕以消除其运 动的装置.
0037
根据如图5和6所示的本发明的另一特征，筒单的夹紧装 置解决了这个问题.如图所示，至少一个、优选两个夹具70延伸四个闪 烁屏42边缘中的一个或多个的长度.夹具70沿箭头90的方向向屏幕42 施加力.重要的是夹具装置不会延伸到检测器组件的有效图像区域，从 而妨碍图像或者在记录的X射线图像上发生反向散射假象.优选，夹具 70相对于设有挠性电路48的边缘设置。在一米的落差中，将需要大于 200kg的加持力来约束尺寸为350咖x 430mmx0. 50咖的屏幕，如图5所
示，为了更为有效的夹紧强度，夹具优选沿多个屏幕边缘设置，
0038
如图6所示，夹紧装置设有粘接到它上的摩擦垫材料72， 其阻止沿箭头74的方向的屏幕42的橫向运动.正如辅助的震动吸收装置64，摩擦垫可以是薄的硅树脂材料，其导致产生阻挡屏幕的大于l.O 的摩擦系数.夹具70可通过传统的螺紋紧固件76、粘接刑或者其它型高 低的固定装置固定到基本50上。夹具装置低的型高是需要的，由此使总 的检测器厚度最小化.这对于要求患者舒适度的便携式成像应用是十分 重要的.
部件清单
10 —数字化X射线成像系统
12-X射线管
14 — X射线束
16-患者
18-DR检测器
20-X射线发生器和控制器
22-检测器控制器
24-主机PC
30、30，-箱体
32-平面元件
34-側壁
36-空腔
38-顶盖
40-紧固件
42 -闪烁屏
44-光电探测器阵列
46-电路板
48-挠性电路
50、50，-基板
52-柔性泡沫元件
60、 60'-突起特征 62、 62，—凹槽特征 64、 64，-弹性元件 70-夹具 72-摩擦垫材料
74-方向箭头
76-螺紋紧固件
80-外部减震器
82-密封区域
90-方向箭头
权利要求
1. 1.一种数字化X射线成像检测器，包括箱体，设有平面元件和限定空腔的侧壁；基板，设置在所述空腔内；X射线成像检测器组件，安装在所述基板上；和用于将基板设置在所述箱体平面元件上的装置，所述装置包括从所述基板和所述箱体平面元件中的一个上突出的突起特征和位于所述基板和所述箱体平面元件中的另一个上的互补的凹槽特征，所述突起特征与所述凹槽特征匹配。
2. 根据权利要求1的检测器，包括位于所述突起特征的至少一部分 上的弹性元件，用于为检测器组件提供震动保护.
3. 根据权利要求l的检测器，其特征在于所述突起特征位于所述 基板上，所述凹槽特征位于所述箱体平面元件上.
4. 根据权利要求l的检测器，其特征在于所述突起特征位于所述 箱体平面元件上，所述凹槽特征位于所述^L上，
5. 根据权利要求l的检测器，其特征在于所述突起特征包括多个 细长的平行突起，所述互补的凹槽特征包括相同数量的匹配的凹槽特征，
6. 根据权利要求l的检测器，其特征在于所述突起特征包括沿两 个基本正交的方向的多个细长突起，并且其中所述互补的凹槽特征包括 相同数量的匹配的凹槽特征。
7. 根据权利要求l的检测器，其特征在于所述X射线成像检测器组触的闪烁屏，其中所述闪烁屏具有一个或多个边缘，并且包括安装在所 述基板上用于将位于一个或多个边缘上的所述闪烁屏夹紧到所述光电探 测器阵列上的夹具，以防止所述屏幕的运动。
8. 根据权利要求7的检测器，其特征在于所述闪烁屏具有两个正 交设置的边缘，夹具安装在所述基板上，用于将所述闪烁屏夹紧在这两 个边缘上。
9. 根据权利要求7的检测器，其特征在于所述闪烁屏是矩形的， 并且具有四个边缘，其中一个或多个边缘具有挠性电路，所述电路与安 装在所迷基部元件和所述箱体之间的电路连接，并且其中一个或多个夹 具设置在与设有挠性电路的边缘相对的边缘上.
10.根据权利要求l的检测器，包括固定到与所述检测器组件隔开 的箱体上的盖体；和包括外部震动吸收器，该吸收器固定到所述检测器固件和开口.
全文摘要
本发明涉及数字化X射线成像检测器的装配特征和防震保护，提供一种数字化X射线成像检测器，包括设有平面元件和限定空腔的侧壁的箱体；设置在所述空腔内的基板；和安装在所述基板上的X射线成像检测器组件。设置了用于将基板设置在所述箱体平面元件上的装置。所述X射线成像检测器组件包括安装在所述基板上的光电探测器阵列和与所述光电探测器阵列接触的闪烁屏，所述检测器包括固定到与检测器组件隔开的箱体上的盖体；和包括外部震动吸收器，该吸收器固定到所述检测器的外部表面上并且封装和密封所述检测器箱体和盖体上所需要的任意紧固件和开口。
文档编号A61B6/02GK101385648SQ20081021594
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者B·S·贾德里奇, T·A·彼得 申请人:卡尔斯特里姆保健公司