多层X射线探测器制造技术

一种多层X射线探测器(10)，包括：第一X射线转换器(20)；第一传感器(30)；第二X射线转换器(40)；第二传感器(50)；以及内部防散射设备(60)。所述第一X射线转换器与所述第一传感器形成第一探测器对。所述第二X射线转换器和所述第二传感器形成第二探测器对。所述内部防散射设备包括多个X射线吸收分隔壁。所述内部防散射设备被定位于所述第一探测器对与所述第二探测器对之间。内部防散射设备没有结构被定位于第一探测器对的任何层内，并且防散射设备没有结构被定位于第二探测器对的任何层内。所述多个分隔壁包括多个基本平行的第一分隔壁，所述第一分隔壁之间在第一方向上的间隔等于所述第一传感器和/或所述第二传感器的探测器在第一方向上的像素间距的整数倍，其中，n＝2,3,4,

【技术实现步骤摘要】
多层X射线探测器


[0001]本技术涉及多层X射线探测器。

技术介绍

[0002]多层辐射X射线探测器会受到探测层之间X射线的(反向)散射的影响，这会降低探测器的性能。在基于双层探测器单次曝光的双能量X射线成像中，从顶部闪烁体层进入底部闪烁体层的散射X射线的数量可以是如此之大，以至于通过底部传感器主要是散射而不是主要信号。这降低了探测器的谱区分能力。
[0003]在US2007/0114426A1中，提供了一种用于计算机断层摄影系统的具有改进的空间分辨率的X射线探测器系统。探测器系统可以包括成对的第一和第二探测器阵列，并且每个阵列包含不同设计的探测器元件。在一个实施例中，第一阵列可以包括第一、相对薄且连续的(即，单片的)闪烁层，其中单独的二极管阵列被定位以接收在闪烁层内生成的光。第二阵列可以包括由单独的闪烁体元件形成的相对厚的第二闪烁层。
[0004]US2019/0374182A1描述了一种用于确定多能量X射线设备的虚拟输出的方法和装置。基于X射线装置的应用，可以确定或选择通用算法。从X射线设备接收的输入可以代入通用算法以生成用于X射线装置的虚拟输出算法。然后可以使用虚拟输出算法来计算虚拟输出。
[0005]在US2012/0097858A1中公开了一种多层大电压数字成像器。在一个实施例中，辐射到粒子的转换和粒子到电的转换被配对作为模块化实体。该实体作为分层单元相互上下复制，以构建具有更高分辨率和效率的成像器。由于这种成对复制，来自每个复制对的子图像可以被选择性地组合和处理以提高图像的质量。
[0006]WO2017/007326A1描述了一种双模式辐射探测器，包括：将入射X射线辐射转换成X射线电子数据的X射线探测器层，所述X射线探测器形成所述双模式辐射探测器的入射面；准直器，其被设置在所述X射线探测器层下方；以及伽马光子探测器层，其被设置在所述准直器下方以将入射伽马光子转换成伽马光子电学数据。
[0007]除了良好的谱区分外，重要的是获得足进入多层辐射X射线探测器的像素。通过增加X射线剂量可能会再次增加较低的信噪比，但这在当前的医学X射线成像实践中是不可接受的。存在解决该问题的需要。

技术实现思路

[0008]具有改进的多层X射线探测器将是有利的。本专利技术由独立权利要求定义，其中，进一步的实施例由从属权利要求定义。
[0009]在第一个方面中，提供了一种多层X射线探测器，包括：
[0010]第一X射线转换器；
[0011]第一传感器；
[0012]第二X射线转换器；
[0013]第二传感器；以及
[0014]内部防散射设备。
[0015]所述第一X射线转换器被定位于第一X射线转换层。所述第一传感器被定位于第一传感器层。所述第二X射线转换器被定位于第二X射线转换层。所述第二传感器被定位于第二传感器层。所述第一X射线转换器和所述第一传感器形成第一探测器对，并且所述第一传感器被配置为探测由第一X射线转换器中的X射线转换生成的从第一X射线转换器发射的辐射。所述第二X射线转换器和所述第二传感器形成第二探测器对，并且所述第二传感器被配置为探测由第二X射线转换器中的X射线转换生成的从第二X射线转换器发射的辐射。所述内部防散射设备包括多个X射线吸收分隔壁。所述内部防散射设备被定位于所述第一探测器对与所述第二探测器对之间。没有内部防散射设备的结构被定位于第一探测器对的任何层内，并且没有防散射设备的结构被定位于第二探测器对的任何层内。所述多个分隔壁包括多个基本上彼此平行的第一分隔壁——因此它们基本上彼此平行。第一分隔壁之间在第一方向上的间隔等于第一传感器和/或第二传感器在第一方向上的探测器像素间距的整数倍n，其中，n＝2,3,4,
…
N。
[0016]以此方式，可以减轻探测层之间的探测器内的前向散射和后向散射，所述前向散射和后向散射否则会降低探测器的性能。因此，通过在探测器结构中集成防散射设备或防散射栅，在装置的探测层平面中不具有任何结构，可以改善双能量探测器中的光谱区分。此外，X射线转换的填充因子可以保持在100％。使用本专利技术，可以用网格来减轻反向散射，同时可以减少栅格分隔壁对初级传输的负面影响。这对于需要高分辨率/小像素和对患者的X射线剂量有限的医学X射线应用特别有利。
[0017]在示例中，第一分隔壁在第一方向上与第一传感器和/或第二传感器的相邻像素之间的接合处对齐。将间隔壁与相邻像素之间的接合处或间隙对齐有利于进一步限制壁对初级透射的负面影响。
[0018]在示例中，第一传感器层与第一X射线转换层相邻；并且其中，第二传感器层与第二X射线转换层相邻。
[0019]在示例中，第一传感器层与内部防散射设备相邻。
[0020]在示例中，第一X射线转换层与内部防散射设备相邻。
[0021]在示例中，第二传感器层与内部防散射设备相邻。
[0022]在示例中，第二X射线转换层与内部防散射设备相邻。
[0023]在示例中，所述多个分隔壁包括多个基本上彼此平行的第二分隔壁。所述第二分隔壁之间在第二方向上的间隔等于第一传感器和/或第二传感器在第二方向上的探测器像素间距的整数倍n，其中，n＝1、2、3、4、...N，并且其中，所述第二方向与所述第一方向成角度。这种包括内部二维防散射设备的多层探测器可能特别适用于计算机断层摄影等应用。
[0024]在示例中，第二分隔壁在第一方向上与第一传感器和/或第二传感器的相邻像素之间的接合处对齐。
[0025]在示例中，第一传感器和/或第二传感器在第一方向上的探测器像素间距小于或等于200μm。如上所述，本专利技术特别有利于限制分隔壁对小像素尺寸的一次透射的负面影响，尤其是在剂量受限的情况下。
[0026]在示例中，第一传感器和/或第二传感器在第一方向上的探测器像素间距为175μ
m、150μm、125μm、100μm、75μm、50μm、25μm、10μm或5μm。
[0027]在示例中，第一传感器和/或第二传感器在第二方向上的探测器像素间距小于或等于200μm。
[0028]在示例中，第一传感器和/或第二传感器在第二方向上的探测器像素间距为175μm、150μm、125μm、100μm、75μm、50μm、25μm、10μm或5μm。
[0029]在示例中，探测器被配置为使得内部防散射设备可以从第一探测器对和第二探测器对之间移除。
[0030]以此方式，探测器可以适应患者或患者的一部分的厚度。因此，对于诸如儿童的瘦弱患者以及X射线散射很少的瘦弱身体部位，可以移除防散射设备以提高图像质量。然而，对于存在X射线散射的较厚患者，可以将防散射设备(ASD)放置在探测器内以减少探测器内的散射，所述散射否则会降低探测器性能。
[0031]在示例中，所述多个X射线吸收分隔壁包括至少一种高Z材料。具有高原子序数的材料，即所谓的高Z材料，在减少具有集成防散射设备的多层探测器中的散射效应方面可能特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层X射线探测器(10)，包括：第一X射线转换器(20)；第一传感器(30)；第二X射线转换器(40)；第二传感器(50)；内部防散射设备(60)；其中，所述第一X射线转换器被定位于第一X射线转换层；其中，所述第一传感器被定位于第一传感器层；其中，所述第二X射线转换器被定位于第二X射线转换层；其中，所述第二传感器被定位于第二传感器层；其中，所述第一X射线转换器与所述第一传感器形成第一探测器对，其中，所述第一传感器被配置为探测由所述第一X射线转换器中的X射线转换生成的从所述第一X射线转换器发射的辐射；其中，所述第二X射线转换器与所述第二传感器形成第二探测器对，其中，所述第二传感器被配置为探测由所述第二X射线转换器中的X射线转换生成的从所述第二X射线转换器发射的辐射；其中，所述内部防散射设备包括多个X射线吸收分隔壁；其中，所述内部防散射设备被定位于所述第一探测器对与所述第二探测器对之间；其中，所述内部防散射设备没有结构被定位于所述第一探测器对的任何层内，并且所述防散射设备没有结构被定位于所述第二探测器对的任何层内；并且其中，所述多个分隔壁包括多个基本上彼此平行的第一分隔壁，并且其中，所述第一分隔壁之间在第一方向上的间隔等于所述第一传感器和/或所述第二传感器在所述第一方向上的探测器像素间距的整数倍n，其中，n＝2,3,4,
…
N。2.根据权利要求1所述的探测器，其中，所述第一分隔壁在所述第一方向上与所述第一传感器和/或所述第二传感器的相邻像素之间的接合处对齐。3.根据权利要求1或2所述的探测器，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：新型
国别省市：