[發明專利]柵格以及制造用于選擇性地透射電磁輻射特別是用于乳房攝影應用的X射線輻射的柵格的方法

有效

• 申請號: 200980140564.2
• 申請日: 2009-10-07
• 公開（公告）號: CN102187403A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: G·福格特米爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G21K1/02
• 分類號: G21K1/02;B22F3/105
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明涉及制造用于選擇性地透射電磁輻射——特別是用于乳房攝影應用的X射線輻射——的柵格的方法。此外，本發明涉及對應的柵格以及包括這種柵格的醫學成像設備。

背景技術

用于選擇性地透射電磁輻射的柵格可以被用在例如醫學成像設備中，諸如計算斷層攝影掃描器(CT)、標準X射線掃描器——如C形臂設備或乳房攝影設備、單光子發射計算斷層攝影設備(SPECT)或正電子發射斷層攝影掃描器(PET)中。諸如非破壞性X射線測試設備的其他設備也可以使用這種柵格。該柵格可以被定位在諸如X射線輻射源的電磁輻射源與輻射敏感探測設備之間。例如，在CT掃描器中，電磁輻射源可以是X射線管，而在SPECT/PET中，注入患者體內的放射性同位素可以形成電磁輻射源。該輻射敏感探測設備可以是任意輻射探測器，諸如CCD設備、基于閃爍體的探測器、直接轉換器等。

柵格可以被用于選擇性地減少必須不碰撞到輻射敏感探測設備上的某種輻射的含量。在CT掃描器中，柵格可以被用于減少在被照射對象中產生的可能使醫學圖像質量惡化的散射輻射的量。由于現今的掃描器經常應用錐形束幾何結構，以此來照射對象的較大體積，因此散射輻射的量經常超過承載醫學信息的非散射主輻射的量。例如，根據對象的不同，散射輻射的量可以很容易達到總輻射強度的90％或更多。

因此，可能需求一種有效減少散射輻射的柵格。滿足這種需求的柵格可能具有二維的輻射吸收結構，其形成選擇性透射結構并且被稱為二維抗散射柵格(2D?ASG)。由于這種二維抗散射柵格可能需要具有聚焦到用于發射應該被允許透射通過柵格的主輻射的輻射源的焦斑的透射通道，因此該柵格可能必須表現出復雜的幾何結構并且制造這種柵格可能是復雜的、耗時的且昂貴的。

由本申請的同一申請人提交的WO?2008/007309A1描述了一種用于選擇性地透射電磁輻射的柵格，其具有通過選擇性激光燒結而構建的結構元件。其中，用于制造柵格的方法包括借助于選擇性激光燒結而從粉末材料——特別是基本不透輻射的材料的粉末——至少生長結構元件的步驟。選擇性激光燒結允許大的設計自由度。當具有通過選擇性激光燒結而構建的結構元件時，柵格可以是高度復雜的三維結構，其不容易通過常規模塑或銑削技術來實現。其中，選擇性激光燒結——有時也被稱為直接金屬激光燒結——的技術不再是樣機技術，而是成為用于制造具有所需求的幾何結構的三維設備的生產技術。

就CT應用而言，針對模塊化探測器系統，二維柵格的覆蓋區(footprint)的典型尺寸在2cm×2cm的范圍內，高度例如為大約27mm。

與此相對比，通常用于乳房攝影應用的柵格的尺寸可以在例如18cm×24cm的范圍內，其為大得多的覆蓋區但是高度僅為大約2mm。與此同時，與在大約100μm范圍內的CT柵格的壁厚相比，通常要求的壁厚可能更小。

生產這種大覆蓋區的柵格的問題可能是柵格與通常用于較小設備的金屬載體的分離。

具有2cm×2cm覆蓋區的設備可以通過劃片、金屬絲腐蝕或甚至通過產生一種穿孔來與載體分離，這可以通過以下方式實現，即通過適當停止激光功率來非連續地燒結燒結材料以建立預定斷裂點。

然而，對于適用于例如乳房攝影應用的具有大覆蓋區和低厚度的柵格，在利用選擇性激光燒結的制備之后，將柵格與下層金屬載體分離可能是復雜的。例如，相對于這種柵格的大約為2mm的厚度，由利用劃片的分離工藝造成的材料損失——其厚度可能為大約1mm——在燒結材料和工作付出方面都是顯著的損失。此外，即使有可能有效地將柵格與必要的載體或構建平臺分離，處理如此薄且不很穩定的柵格層也可能是一個問題。

發明內容

因此，可能需要一種制造用于選擇性地透射電磁輻射的柵格的改進方法，該方法可以減少或防止與將柵格與下層載體基底分離相關的問題，和/或可以簡化在制造程序過程中對這種柵格的處理，特別是在柵格具有大面積或覆蓋區以及小厚度的情況下。此外，可能需要對應的柵格和包括這種柵格的醫學成像設備，由于改進的制造方法，可以以更低的成本和/或更高的可靠性生產這種柵格。

這些需要可以通過如獨立權利要求之一所述的主題來滿足。本發明的有利實施例在從屬權利要求中描述。

根據本發明的第一方面，提出一種用于制造用于選擇性地透射電磁輻射——特別是X射線輻射——的柵格的方法。該方法包括：提供具有自支撐穩定性的支撐元件，其中所述支撐元件由基本不吸收選擇性地透射通過所述柵格的電磁輻射的材料制成；在所述支撐元件的表面上施加金屬層；以及用吸收選擇性地透射通過所述柵格的電磁輻射的材料在所述金屬層的表面上構建選擇性透射結構，其中所述透射結構是利用選擇性激光燒結構建的。