[發明專利]包括用于冷卻X射線檢測器的冷卻空氣通道的檢測器設備

有效

• 申請號: 201810535527.2
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN109009180B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: T·厄格勒;J·弗雷格
• 申請（專利權）人: 西門子醫療有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本發明涉及包括用于冷卻X射線檢測器(1)的冷卻空氣通道(4)的檢測器設備(5)。檢測器設備(5)還具有圍繞X射線檢測器(1)的檢測器內部空間(3)，其中冷卻空氣通道(4)貫穿檢測器內部空間(3)的至少一個子區域。檢測器設備(5)具有壓力限制單元(7)，壓力限制單元(7)具有沿冷卻空氣通道(4)布置的限制設備(6)，其中限制設備(6)基于進入的冷卻空氣流而被設計為在X射線檢測器(1)處沿著冷卻空氣通道(4)引導受限的體積流量。

技術領域

本發明涉及一種檢測器設備，其包括用于冷卻X射線檢測器的冷卻空氣通道和用于該目的的醫療設備。

背景技術

在X射線成像中，例如在計算機斷層攝影術、血管造影術或放射線照相術中，可以使用計數直接轉換X射線檢測器或積分間接轉換X射線檢測器。

間接轉換X射線檢測器中的X射線或光子可以通過合適的轉換器材料被轉換為光線并通過光電二極管轉換成電脈沖。閃爍體，例如GOS(Gd2O2S)、CsI、YGO或LuTAG，經常被用作轉換器材料。具體地，閃爍體被用于能量范圍高達1MeV的醫學X射線成像。通常，使用所謂的間接轉換X射線檢測器，即所謂的閃爍體檢測器，其中X射線或伽馬射線在兩個階段中被轉換成電信號。在第一階段中，X射線或伽馬量子被吸收在閃爍體元件中并轉換成光學可見光；這種效應被稱為熒光。在第二階段中，由發光激發的光然后被光耦合到閃爍體元件的第一光電二極管轉換成電信號、通過評估或讀出電子器件被讀出并且隨后被轉發到計算單元。

直接轉換X射線檢測器中的X射線或光子可以通過合適的轉換器材料被轉換成電脈沖。例如，CdTe、CZT、CdZnTeSe、CdTeSe、CdMnTe、InP、TlBr2、HgI2、GaAs等可以被用作轉換器材料，具體地用于計算機斷層攝影系統。通過評估電子器件評估電脈沖，評估電子器件例如為集成電路(專用集成電路)。在計數X射線檢測器時，通過計數由轉換器材料中的X射線光子吸收觸發的電脈沖來測量入射X射線。通常，電脈沖的水平與吸收的X射線光子的能量成比例。通過將電脈沖的水平與閾值進行比較，光譜信息可以被提取。

本發明的目標是轉換器材料的電阻可以隨著X射線通量而改變。這也導致轉換器元件中的所謂的HV電流變化，并因此導致功率損耗的變化。溫度的變化會影響計數率和能量分辨率。X射線檢測器因此可能遭受與溫度相關的計數率漂移，這可能導致成像中的偽像。當在計算機斷層攝影成像中在掃描和/或記錄期間檢測到的劑量改變時，這可能涉及時間相關和/或動態效應，其應該通過適當的溫度穩定措施來補償。

計算機斷層攝影系統的檢測器單元由公開文獻DE 10 2004 055 752 A1已知。檢測器單元包括在組裝位置中面向計算機斷層攝影系統的機架的支撐環的覆蓋區，以及檢測器表面，該檢測器表面大致垂直地與覆蓋區成角度并且在組裝位置中面向機架的等中心軸線，并且用于檢測X射線的多個檢測器元件沿著該檢測器表面定位。該覆蓋區具有空氣入口，該空氣入口以這樣的方式安裝，使得在外部撞擊在覆蓋區上的冷卻空氣流被引導至檢測器表面的內部。在組裝位置中，空氣入口對應于支撐環中的空氣管道或在繞線架和支撐環之間布置的空氣管道。

由公開文獻DE 10 2013 226 666 A1已知一種包括具有堆疊形式的傳感器表面的傳感器層的X射線檢測器模塊，其中高電壓可以被應用到用于檢測X射線的傳感器表面，其中傳感器層被熱耦合到潛熱儲存系統。

從公開文獻DE 10 2014 201 741 A1中可知，為了調節X射線機的X射線檢測器的溫度(該X射線機包括多個相鄰布置的檢測器元件，其中在獲取X射線圖像期間，X射線檢測器和/或X射線源相對于測量對象移動)，在獲取X射線圖像期間，相應的熱輸入測量被記錄，相應的熱輸入測量來自檢測器元件、表征輸入到該檢測器元件熱輸入，并且在調節至少一個其他檢測器元件的溫度時針對每個檢測器元件記錄的相應熱輸入測量被考慮在內。

從專利文獻DE 10 2008 051 045 A1中已知一種設計用于檢測X射線并且用具有溫度至少為38℃且至多為55℃的直接轉換元件進行操作的輻射直接轉換器。該溫度可以通過珀耳帖元件或氣流來調節。