[發(fā)明專利]X射線裝置和用于X射線裝置的X射線檢測(cè)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510017151.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN104771185A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.格拉夫;S.岡瑟;E.施倫德;K.溫德希默
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03;H05G1/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 任宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種X射線裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種用于X射線裝置的X射線檢測(cè)器。

背景技術(shù)

常規(guī)的X射線裝置通常具有X射線源以及X射線檢測(cè)器。為了X射線圖像拍攝，將測(cè)量對(duì)象定位在X射線源和X射線檢測(cè)器之間。在用于醫(yī)療應(yīng)用的X射線裝置中，測(cè)量對(duì)象通常是患者。然后，從X射線源向測(cè)量對(duì)象投射X射線。X射線穿過測(cè)量對(duì)象且在此(根據(jù)測(cè)量對(duì)象的密度)被不同地削弱。通過X射線檢測(cè)器檢測(cè)(通過對(duì)象透射且因此被削弱的)X射線的強(qiáng)度。

間接轉(zhuǎn)換X射線檢測(cè)器和直接轉(zhuǎn)換X射線檢測(cè)器不同。為檢測(cè)發(fā)射的X射線，間接轉(zhuǎn)換X射線檢測(cè)器具有對(duì)于X射線輻射敏感的閃爍器層形式的傳感器層，該傳感器層將到達(dá)的X射線輻射轉(zhuǎn)換為可見光。然后可見光通過光電二極管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。在直接轉(zhuǎn)換X射線檢測(cè)器的情況中，傳感器層由半導(dǎo)體材料(例如，碲化鎘)形成，其中入射的X射線輻射直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

在簡(jiǎn)單且廉價(jià)地制造大面積的X射線檢測(cè)器的背景下，全部檢測(cè)器面經(jīng)常由更小的單獨(dú)制造的單元組成，該單元在下文中稱為檢測(cè)器元件。每個(gè)檢測(cè)器元件在此通常包括多個(gè)檢測(cè)器像素。即每個(gè)檢測(cè)器元件可位置選擇地且平行地檢測(cè)多個(gè)信號(hào)，隨后由所有信號(hào)(所有檢測(cè)器元件的信號(hào))組成的柵格圖像則分別代表了此柵格圖像的圖像點(diǎn)。檢測(cè)器元件自身又通常成行或成列布置。在檢測(cè)器元件上此外設(shè)有另外的電子部件，該電子部件直接對(duì)應(yīng)配設(shè)給檢測(cè)器層且設(shè)置為用于讀取從檢測(cè)器層所發(fā)出的信號(hào)——例如光電二極管、電容器、選擇的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器等。由檢測(cè)器元件所檢測(cè)到的信號(hào)或每個(gè)信號(hào)通常通過布置在后方的電子控制單元讀取，進(jìn)一步處理(尤其是數(shù)字處理)且提供用于傳遞給布置在后方的圖像計(jì)算單元。

檢測(cè)器元件通常以比較低的電壓(經(jīng)常小于5V)控制。此電壓通常由對(duì)于所有檢測(cè)器元件共同的(中央)供電單元產(chǎn)生且分配到檢測(cè)器元件。當(dāng)然由于檢測(cè)器面經(jīng)常比較大的尺寸和因此所決定的長(zhǎng)的電傳輸行程，典型地沿電導(dǎo)線出現(xiàn)比較高的功率損失。對(duì)于X射線裝置是計(jì)算機(jī)斷層成像裝置(管的結(jié)構(gòu)形式，也成為機(jī)架結(jié)構(gòu)形式)的情況，單獨(dú)的檢測(cè)器元件例如在大致1米的長(zhǎng)度上分布地布置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)用于X射線檢測(cè)器的能量有效的電壓分布。

此技術(shù)問題通過一種X射線裝置解決，該X射線裝置包括X射線檢測(cè)器(簡(jiǎn)稱為檢測(cè)器)，該檢測(cè)器具有多個(gè)檢測(cè)器元件。此外，X射線裝置包括用于提供基本電壓的供電單元。供電單元在此優(yōu)選地設(shè)置為用于以基本電壓對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行中央供電。因此對(duì)于檢測(cè)器內(nèi)的所有耗電器提供唯一的中央供電單元。根據(jù)本發(fā)明，由中央供電單元提供的基本電壓具有比檢測(cè)器元件所需的檢測(cè)器工作電壓更大的值。此外，檢測(cè)器元件分為至少兩個(gè)分別在空間上關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器元件的子組。檢測(cè)器現(xiàn)在具有兩個(gè)電壓變換器(尤其是電壓轉(zhuǎn)換器)，其中每個(gè)電壓變換器分別與兩個(gè)子組(功能上以及空間上)關(guān)聯(lián)。電壓變換器在此設(shè)置且提供為將基本電壓變換為(更低的)檢測(cè)器工作電壓。優(yōu)選地，電壓變換器此外設(shè)置為穩(wěn)定檢測(cè)器工作電壓，即保持盡可能恒定的電壓值。

在此且在下文中將前述檢測(cè)器的單元稱為檢測(cè)器元件。檢測(cè)器元件因此具有對(duì)于X射線輻射敏感的傳感器層以將X射線輻射直接地變換為電信號(hào)(在直接變換檢測(cè)器的情況中)或?qū)射線輻射變換為可見光(在間接變換檢測(cè)器的情況中)。在后者情況中，用于將可見光變換為電信號(hào)的傳感器層后置有光電二極管。在兩個(gè)情況中，檢測(cè)器元件進(jìn)一步優(yōu)選地也具有電容以用于中間存儲(chǔ)電信號(hào)。適宜地，檢測(cè)器元件具有多個(gè)檢測(cè)器像素(且因此尤其是也具有多個(gè)光電二極管和/或電容器)。

電壓變換器與所屬的檢測(cè)器元件的子組的“空間關(guān)系”在此理解為電壓變換器以距各自的子組的檢測(cè)器元件的比中央供電單元(尤其是明顯的)更小的距離布置。優(yōu)選地，電壓變換器以距各自的子組的檢測(cè)器元件最小的距離布置。在供電單元和電壓變換器之間的電導(dǎo)線(在下文中稱為供電導(dǎo)線)的長(zhǎng)度在此優(yōu)選地明顯地大于電壓變換器和檢測(cè)器元件之間的電導(dǎo)線(在下文中稱為接入導(dǎo)線)的長(zhǎng)度。

通過電壓變換器與各自的子組的空間關(guān)系，適宜地縮短了低檢測(cè)器工作電壓的(相對(duì)高損失)的傳輸行程。而通過供電單元和電壓變換器之間的比較長(zhǎng)的供電導(dǎo)線，以(與檢測(cè)器工作電壓相比)高的基本電壓相對(duì)低損失地傳輸電功率。

在優(yōu)選的構(gòu)造中，中央供電單元提供例如12V的基本電壓。而檢測(cè)器工作電壓尤其具有小于或等于5V的值，例如0.9至3.5V的值。