低重量X射线屏蔽件的照相平板检测器及制造方法技术

本发明专利技术提供辐射照相平板检测器和制造所述平板检测器的方法，所述平板检测器具有以指定顺序的层构造：a)闪烁体或光导层(1)，b)成像阵列(2)，c)第一基材(3)，d)包括第二基材(4)和在所述第二基材的一侧上的X‑射线吸收层(5)的X‑射线屏蔽件，其特征在于所述吸收层包含基料和具有原子序数为20或更大的金属元素和一种或多种非金属元素的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诊断成像，且更具体地讲，涉及具有X-射线屏蔽件的辐射照相X-射线检测器，所述X-射线屏蔽件保护检测器电子件且降低或消除在受试者暴露于X-射线源期间反向散射的X-射线的影响。
技术介绍
X-射线成像是捕获患者或动物的医学图像以及检查例如行李、封装及其他包裹的密封容器的内含物的非侵入性技术。为了捕获这些图像，X-射线束照射目标物。随后，X-射线随着其穿过目标物而衰减。衰减的程度由于目标物的内部组成和/或厚度的变化而跨目标物改变。衰减的X-射线束撞击在设计用来将衰减的射束转化成目标物的内部结构的有用阴影图像的X-射线检测器上。辐射照相平板检测器(RFPDs)日益用以在待分析的患者的身体部分的检查程序期间捕获目标物的图像。这些检测器可将X-射线直接转化成电荷(直接转化直接辐射照相法-DCDR)或以间接方式转化成电荷(间接转化直接辐射照相法-ICDR)。在直接转化直接辐射照相法中，RFPDs将X-射线直接转化成电荷。X-射线与光导层例如非晶硒(a-Se)直接相互作用。在间接转化直接辐射照相法中，RFPDs具有闪烁磷光体例如CsI:Tl或Gd2O2S，其将X-射线转化成光，光随后与非晶硅(a-Si)半导体层相互作用，在其中产生电荷。所产生的电荷经由包括薄膜晶体管(TFTs)的开关阵列收集。晶体管逐行且逐列地开启以读出检测器的信号。电荷转变成电压，电压转化为数位，该数位储存在可用以产生软拷贝或硬拷贝图像的计算机文件中。近来，互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器在X-射线成像中变得重要。基于CMOS的检测器已经用于乳房造影、牙科、荧光检查、心脏病学和血管造影图像中。使用那些检测器的优势在于读出速度高且电子噪声低。一般而言，包括作为开关阵列的TFTs和光电二极管(在ICDR的情况下)的成像阵列沉积在薄玻璃基材上。在玻璃基材上的闪烁体或光导体和成像阵列的组件不吸收来自X-射线源且穿透诊断的目标物的所有一次辐射。因此，安置在该组件下的电子件暴露于某一分数的一次X-射线辐射。因为该电子件对辐射不足够坚固，所以该穿透的辐射可能造成损伤。此外，未被玻璃基材上的闪烁体或光导体和成像阵列的组件吸收的X-射线可吸收在玻璃基材下面的结构中。在这些结构中吸收的一次辐射产生各向同性发射且因此暴露检测器的成像部分的二次辐射。二次辐射被称作“反向散射”且可暴露检测器的成像部分图像，由此将伪迹引入重建图像中。因为在组件下的空间并未均质地填充，所以散射辐射的量是位置依赖性的。散射辐射的一部分在闪烁体或光导体和成像阵列的组件方向上发射且可贡献记录的信号。因为该贡献在空间上不均匀，所以该贡献将在图像中产生雾度，且因此减小动态范围。其还将产生图像伪迹。为了避免对电子件的损伤和由散射辐射引起的图像伪迹，X-射线屏蔽件可在闪烁体或光导体和成像阵列的组件下面应用。由于其高密度和对X-射线的高固有阻止能力，将具有高原子序数的金属用作这类X-射线屏蔽件中的材料。这些的实例为如在EP1471384B1、US2013/0032724A1和US2012/0097857A1中公开的来自钽、铅或钨的片材或板。然而，具有高原子序数的金属也具有高密度。因此，基于这些材料的X-射线屏蔽件具有高重量。重量是RFPD的重要特性，特别是对于RFPDs的可携带性而言。因此，任何重量减小都对例如医务人员的RFPDs使用者有益。US7317190B2公开了包含辐射吸收材料以降低X-射线检测器的后盖的X-射线反射的辐射吸收X-射线检测器面板支持物支持物。含有重原子例如铅、硫酸钡和钨的吸收材料可经由化学气相沉积技术作为膜布置到刚性面板支持物上或者可经由用用以制造刚性面板载体支持物的基体材料注射成型来混合。在US5650626中，公开了X-射线成像检测器，其包括支撑转化和检测单元的基材。所述基材包括一种或多种具有大于22的原子序数的元素。因为检测器阵列直接沉积在基材上，所以基材的合适材料的品种相当有限。在US5777335中，公开了成像装置，其包括基材，优选含有选自由Pb、Ba、Ta或W形成的组的金属的玻璃。根据该专利技术人，使用该玻璃将不需要基于铅的另外X-射线屏蔽件。然而，含有足够量的来自由Pb、Ba、Ta或W形成的组的金属的玻璃比通常用作用于成像阵列的基材的玻璃更昂贵。US7569832公开了辐射照相成像装置，即RFPD，其包括两个各自具有不同厚度的作为闪烁体的闪烁磷光体层和在这两层之间透射X-射线的基材。在基材的相对侧使用另外的磷光体层改进X-射线吸收，同时维持空间分辨率。如所公开的另外磷光体的存在并不足以吸收所有一次X-射线辐射，无法防止下层电子件的损伤以及防止反向散射。在该RFPD的设计中将仍然需要额外的X-射线屏蔽件。在US2008/011960A1中，要求保护双筛选数字辐射照相设备。该设备由各自包括捕获并处理X-射线的闪烁磷光体层的两个平板检测器(前面板和后面板)。在后面板中的闪烁磷光体层促进图像形成且并不充当保护下层电子件的X-射线屏蔽件。该双筛数位平板还需要X-射线屏蔽件来保护下层电子件并避免由散射辐射引起的图像伪迹。WO2005057235A1描述用于X-射线检测器的屏蔽件，其中铅或另一合适材料布置在CT-装置中的处理电路前面。WO20051055938公开了轻重量膜，其具有至少相当于0.254mm铅的X-射线吸收且必须应用在用于个人辐射防护或衰减的服装或织物例如围裙、盾状屏蔽件、性腺屏蔽件、手套等上。所述膜由包含高原子量金属或其有关化合物和/或合金的聚合物胶乳混合物得到。合适的金属为具有大于45的原子序数的金属。没有提到在RFPD中使用该轻重量膜。尽管要求保护了轻重量膜，但是在膜组合物中使用的金属颗粒仍然促导致屏蔽件重量往高发展。US6548570公开了待施用于用于个人辐射防护的衣服或织物上的辐射屏蔽组合物。所述组合物包含聚合物(优选为弹性体)和作为填料的其量占组合物重量的至少80%的具有高原子序数的金属的均质分散的粉末。将装载材料与填充材料混合并在低于180℃的温度下与弹性体捏合，产生可在工业规模上均质地施用到衣服和织物上的辐射屏蔽组合物。然而，金属的使用显著增加本专利技术的屏蔽件的重量。WO2009/0078891公开了具有高辐射屏蔽性能和优良经济效率的不含铅及其他有害组分的辐射屏蔽片材。所述片材通过将屏蔽材料填充到有机聚合物材料中形成，所述屏蔽材料为含有至少一种选自镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)和钆(Gd)的元<本文档来自技高网...

【技术保护点】
辐射照相平板检测器，其包括以指定顺序的层构造：a) 闪烁体或光导层(1)；b) 单个成像阵列(2)；c) 第一基材(3)；d) X‑射线屏蔽件，包括第二基材(4)和在所述第二基材的一侧上的X‑射线吸收层(5)，其特征在于所述吸收层(5)包含基料和具有原子序数为20或更大的金属元素和一种或多种非金属元素的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.17 EP 13197734.01.辐射照相平板检测器，其包括以指定顺序的层构造：
a)闪烁体或光导层(1)；
b)单个成像阵列(2)；
c)第一基材(3)；
d)X-射线屏蔽件，包括第二基材(4)和在所述第二基材的一侧上的X-射线吸收层(5)，
其特征在于所述吸收层(5)包含基料和具有原子序数为20或更大的金属元素和一种或
多种非金属元素的化合物。
2.权利要求1的辐射照相平板检测器，其中所述第二基材(4)基本上由选自铝、聚对苯
二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚砜、碳纤维增强塑料、玻璃、三乙酸
纤维素及其组合或其层合物的材料组成。
3.前述权利要求中任一项的辐射照相平板检测器，其中所述第二基材为挠性片材。
4.前述权利要求中任一项的辐射照相平板检测器，其中所述层构造以如下指定顺序：
a)闪烁体或光导层(1)；
b)成像阵列(2)；
c)第一基材(3)；
d)第二基材(4)；
e)X-射线吸收层(5)。
5.前述权利要求中任一项的辐射照相平板检测器，其中所述化合物选自CsI、Gd2O2S、
BaFBr、CaWO4、BaTiO3、Gd2O3、BaCl2、BaF2、BaO、Ce2O3、CeO2、CsNO3、GdF2、PdI2、TeO2、SnI2、SnO、
BaSO4、BaCO3、BaI、BaFX、RFXn、RFyOz、RFy(SO4)z、RFySz、RFy(WO4)z、CsBr、CsCl、CsF、CsNO3、
Cs2SO4、卤化锇、氧化锇、硫化锇、卤化...

【专利技术属性】
技术研发人员：P勒布兰斯，D范登布劳克，JP塔杭，S埃伦，
申请(专利权)人：爱克发医疗保健公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE