内窥镜制造技术

一种内窥镜(101)，包括：插入管(102)；辐射检测器(100)，配置成检测第一能量范围中的辐射粒子和第二能量范围中的辐射粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜
本公开涉及内窥镜，具体来说涉及包括辐射检测器的内窥镜。
技术介绍
内窥镜是管状医疗仪器，其用来通过经过小切口或者体内的开口(例如口腔)插入来检查人体内部或内部器官。它可用来检查、诊断或者帮助手术。通过附连照相装置和其他附件(例如钳状骨针和剪刀)，内窥镜可允许外科医生对人体的内部器官和血管进行查看或手术。内窥镜的示例包括膀胱镜、肾镜、支气管镜、关节镜、结肠镜和腹腔镜等。辐射荧光是特征荧光辐射从材料的发射，其通过例如暴露于高能X射线或伽马射线来激发。如果原子暴露于具有比电子的电离势要大的光子能的X射线或伽马射线，则原子的内层轨道上的电子被逐出，从而留下内层轨道上的空位。当原子的外层轨道上的电子松弛以填充内层轨道上的空位时，发射辐射。所发射辐射具有等于外层轨道与内层轨道电子之间的能量差的光子能。对于给定原子，可能弛豫的数量受到限制。如图1A所示，当L轨道上的电子松弛以填充K轨道(L→K)上的空位时，荧光辐射称作Kα。来自M→K弛豫的荧光辐射称作Kβ。如图1B所示，来自M→L弛豫的荧光辐射称作Lα，依此类推。半导体辐射检测器能够将辐射直接转换为电信号。半导体辐射检测器可包括半导体层，其吸收感兴趣波长中的辐射。当辐射粒子在半导体层中被吸收时，生成多个载流子(例如电子和空穴)，其数量与辐射的能量成比例。如本文所使用的术语“载流子”、“电荷”和“载流子”可互换地使用。载流子由电路来收集和计数，以确定辐射的能量，并且该过程对下一个入射辐射重复进行。光谱可通过对作为其能量的函数的所检测辐射的数量进行计数来编制。分析荧光辐射谱能够识别样本中的元素，因为每个元素具有特征能量的轨道。每个特征能量峰值的强度与样本中的每个元素量直接相关。
技术实现思路
本文所公开的是一种内窥镜，包括：插入管；辐射检测器，配置成检测第一能量范围中的辐射粒子和第二能量范围中的辐射粒子。按照实施例，辐射粒子是X射线光子。按照实施例，辐射粒子通过人的组织的荧光来发射。按照实施例，组织是血管。按照实施例，辐射检测器配置成对某个时间段之内入射到其上、其能量落入多个格中的辐射粒子的数量进行计数。按照实施例，辐射检测器配置成基于第一能量范围中的辐射粒子的强度和第二能量范围中的辐射粒子的强度来确定化学元素的存在。按照实施例，化学元素是钙。按照实施例，辐射检测器配置成确定入射到辐射检测器上的辐射粒子的光谱。按照实施例，辐射检测器包括多个像素，其中，像素的每个配置成对某个时间段之内入射到其上、其能量落入多个格中的辐射粒子的数量进行计数；并且辐射检测器配置成确定全部像素所计数的相同能量范围的格的辐射粒子的数量之和。按照实施例，像素配置成对相同时间段之内的X射线光子的数量进行计数。按照实施例，像素的每个包括模数转换器(ADC)，其配置成将表示入射辐射粒子的能量的模拟信号数字化为数字信号。按照实施例，像素配置成并行地操作。按照实施例，ADC是逐次近似寄存器(SAR)ADC。按照实施例，辐射检测器包括：辐射吸收层，包括电触点；第一电压比较器，配置成将电触点的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，配置成将电压与第二阈值进行比较；多个计数器，其各自与格关联，并且配置成记录辐射吸收层所吸收的辐射粒子的数量，其中辐射粒子的能量落入格中；控制器；其中，控制器配置成从第一电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；其中控制器配置成确定辐射粒子的能量是否落入格中；控制器配置成使与格关联的计数器所记录的数值增加一。按照实施例，内窥镜还包括电容器模块，其电连接到电触点，其中电容器模块配置成收集来自电触点的载流子。按照实施例，控制器配置成在时间延迟开始或到期时启动第二电压比较器。按照实施例，控制器配置成将电触点连接到电接地。按照实施例，电压的变化率在时间延迟到期时基本上为零。按照实施例，辐射吸收层包括二极管。按照实施例，辐射吸收层包括硅或锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。按照实施例，辐射检测器没有包括闪烁器。本文所公开的是一种系统，包括本文所述内窥镜以及辐射源。本文所公开的是一种方法，包括：将本文所述内窥镜插入人体组织(例如血管)中；使用辐射检测器来检测第一能量范围中的辐射的强度和第二能量范围中的辐射的强度；基于第一能量范围中的辐射的强度和第二能量范围中的辐射的强度来确定人体中的化学元素的存在。【附图说明】图1A和图1B示意示出辐射荧光的机制。图2示意示出按照实施例、其中包封辐射检测器的内窥镜的截面图。图3示意示出按照实施例的辐射检测器及其多个像素的顶视图。图4A示意示出按照实施例的辐射检测器的框图。图4B示意示出辐射检测器的详细截面图。图4C示意示出辐射检测器的备选详细截面图。图5A和图5B各示意示出按照实施例的辐射检测器的电子系统的组件图。图6示意示出入射到与电触点关联的像素上的辐射光子所生成的载流子所引起的流经电触点的电流的时间变化(上曲线)以及电触点的电压的对应时间变化(下曲线)。图7示出按照实施例、具有辐射检测器的内窥镜的应用的示例流程图。图8示意示出包括本文所述辐射检测器的人体组织(即，血管)扫描内窥镜。【具体实施方式】图2示意示出按照实施例、其中包封辐射检测器100的内窥镜101的截面图。内窥镜101可包括：插入管102，其可以是刚性或柔性的；信号电缆103；以及控制单元104，其可配置成接收或传送信号，或者控制插入管102的移动。插入管102可具有极小直径(例如小于1mm)，其适合于插入人体或组织(例如血管)中。插入管102可由对感兴趣辐射是透明的材料来制成，并且可在内部封装辐射检测器100。辐射检测器100可包括辐射吸收层110和电子层120(例如ASIC)，以用于处理或分析入射辐射在辐射吸收层110中生成的电信号。辐射吸收层110可包括半导体材料，例如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或者其组合。半导体对感兴趣辐射能量可具有高质量衰减系数。按照实施例，内窥镜101的辐射检测器100配置成在内窥镜101处于人体内部的同时收集来自人体组织的辐射荧光的辐射粒子。辐射粒子可以是X射线光子。内窥镜101可插入人体血管中，并且用来通过分析辐射检测器100所收集的X射线光子能谱来确定化学元素(例如Ca)的存在。例如，内窥镜可用来通过确定钙的存在和浓度来查找局部钙化。辐射检测器100配置成对于因第一能量范围(即，Kα光子能量峰值)中的辐射荧光而从钙所发射的X射线光子进行检测和计数，并且对于从第二能量范围(即，Kβ光子能量峰值)中的钙所发射的X射线光子进行检测和计数。图3示意示出按照实施例的辐射检测器100的顶视图。辐射检测器100可具有像素150的阵列。阵列可以是矩形阵列、蜂窝阵列、六边形阵列或者任何其他适当阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内窥镜，包括：/n插入管；/n辐射检测器，配置成检测第一能量范围中的辐射粒子和第二能量范围中的辐射粒子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内窥镜，包括：
插入管；
辐射检测器，配置成检测第一能量范围中的辐射粒子和第二能量范围中的辐射粒子。


2.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射粒子是X射线光子。


3.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射粒子通过人的组织的荧光来发射。


4.如权利要求第3项所述的内窥镜，其中，所述组织是血管。


5.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射检测器配置成对某个时间段之内入射到其上、其能量落入多个格中的辐射粒子的数量进行计数。


6.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射检测器配置成基于所述第一能量范围中的所述辐射粒子的强度和所述第二能量范围中的所述辐射粒子的强度来确定化学元素的存在。


7.如权利要求第6项所述的内窥镜，其中，所述化学元素是钙。


8.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射检测器配置成确定入射到所述辐射检测器上的所述辐射粒子的光谱。


9.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所述辐射检测器包括多个像素，其中，所述像素的每个配置成对某个时间段之内入射到其上、其能量落入多个格中的辐射粒子的数量进行计数；并且所述辐射检测器配置成确定全部所述像素所计数的相同能量范围的所述格的辐射粒子的所述数量之和。


10.如权利要求第9项所述的内窥镜，其中，所述像素配置成对相同时间段之内的X射线光子的所述数量进行计数。


11.如权利要求第9项所述的内窥镜，其中，所述像素的每个包括模数转换器(ADC)，其配置成将表示入射辐射粒子的所述能量的模拟信号数字化为数字信号。


12.如权利要求第9项所述的内窥镜，其中，所述像素配置成并行地操作。


13.如权利要求第11项所述的内窥镜，其中，所述ADC是逐次近似寄存器(SAR)ADC。


14.如权利要求第1项所述的内窥镜，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹培炎，刘雨润，
申请(专利权)人：深圳帧观德芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44