專利名稱：：數字ct探測器模塊的方法和設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明一般而言涉及用于計算機斷層攝影(CT)的方法和設備，并且更具體地涉及提供現場可換CT數字模塊的方法和設備。
背景技術：
：相關專利的交叉引用本申請要求2004年11月24日提交的美國臨時申請No.60/630,797的權益，其整體在此被結合。模塊化的輻射探測器陣列典型地包括準直儀、閃爍器陣列或插件、以及光電二極管組件。準直儀、閃爍器插件“封裝(pack)”和二極管組件被精確地對準并連接在一起以形成一個探測器模塊。許多模塊被安裝在軌道上以形成探測器陣列，并且管腳被制造在封裝中以使得能夠將封裝精確地定位到軌道上。對準直儀、閃爍器組件和二極管組件進行精確定位以將它們連接并光耦合在一起可能存在問題。另外，對這些模塊相對于彼此進行精確定位以形成探測器陣列可能也存在問題。由于X射線到光的轉換過程，所以將CT模塊的模擬區(qū)對所有光源密封是有益的。另外，為了允許數字模塊的安裝和拆除，需要插件導向裝置(cardguide)來正確地對準該模塊，以用于對CT系統(tǒng)安裝和抽出該模塊。此外，該模塊的模擬部分易遭受電磁干擾(EMI)，并且需要EMI保護。安裝數字模塊的一個問題在于，具有封裝內管腳(pin-in-pack)對準部件的模擬模塊典型地在探測器Z方向上移動，因此在對準封裝內管腳之前，模擬模塊與準直儀軌道不接觸。然后，數字模塊典型地在探測器Y方向上移動以將模擬模塊帶入適當的位置，因此封裝內管腳部件嚙合(engage)到準直儀的梳狀結構中而不破壞準直儀板。傳統(tǒng)上，這個復雜運動已經排除了在現場中模塊的更換?，F行實踐是使用非現場適用的模擬探測器模塊，其有時在現場中出現故障。當這種故障發(fā)生時，從CT系統(tǒng)中拆除整個探測器，返回工廠進行拆開修理。現行實踐是昂貴且費時的。
發(fā)明內容一方面，提供了一種安裝電子板的方法。該方法包括在第一方向上將板插入導向裝置。然后在與第一方向不同的第二方向上平移該板。當插入該板時，墊圈(gasket)被密封以防止光、灰塵或電磁干擾通過該墊圈。然后，將鎖嚙合以將電子板保持在一個基本固定的位置。另一方面，提供了一種電子板組件。該組件包括一個導向裝置，其被配置成在第一和第二方向上容納電子板。提供了一個墊圈以在電子板插入到導向裝置中時防止光、灰塵或電磁干擾的通過。該組件還包括一個鎖，用于在電子板插入導向裝置后將其保持在一個基本固定的位置。再一方面，提供了一種醫(yī)療系統(tǒng)。該醫(yī)療系統(tǒng)包括一個導向裝置和一個被配置成插入到該導向裝置中的電子板。提供了一個墊圈以在電子板插入到導向裝置中時防止光、灰塵或電磁干擾的通過。該組件還包括一個鎖，用于在電子板插入到導向裝置后將其保持在一個基本固定的位置。圖1是一個CT成像系統(tǒng)實施例的示圖。圖2是圖1中所示的系統(tǒng)的示意框圖。圖3說明連接有三區(qū)加熱器的一組軌道。圖4說明帶有EMI屏、背板、端板和插件導向裝置的數字模塊插件架。圖5說明具有模擬前端、板導向裝置、散熱片、數字電纜、T形槽塊和A/D板的數字模塊。圖6說明帶有光密封墊圈、壓縮夾和插件導向裝置的板導向裝置。圖7說明模塊插入步驟和夾的安裝。圖8說明設置在插件導向裝置和插件架中的數字模塊。圖9說明數字模塊的定位和模塊前端的對準。圖10說明在模塊被安裝到軌道中后設置在模塊上的光密封和EMI蓋板。圖11說明帶有Z運動導向裝置、流體阻塊和光密封的插件導向裝置的第一方案。圖12說明具有主插件導向裝置對準板和WedgeLok夾的第二方案。圖13說明具有頂部插件導向裝置的第三方案，該頂部插件導向裝置具有用于連接數字連接器的保持部件。圖14說明具有前密封板和EMI以及帶有WedgeLok夾的光密封的第四方案。圖15說明供數字模塊使用的WedgeLok夾。具體實施例方式在此提供了對于成像系統(tǒng)有用的輻射探測方法和設備，所述成像系統(tǒng)例如是但不限于計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)。通過附圖來說明所述設備和方法，在所有附圖中，相同的數字表示相同的元件。這些附圖打算是說明性的而非限制性的，并且被包括在此以便于解釋本文所述的設備和方法的示例性實施例。在一些已知的CT成像系統(tǒng)配置中，輻射源發(fā)射扇形束，其被準直以位于笛卡兒坐標系的X-Y平面內，并且通常被稱作“成像平面”。輻射束穿過一個正在成像的對象，例如患者。在被對象衰減之后，該束射到輻射探測器的陣列上。在探測器陣列上接收到的衰減的輻射束強度取決于對象對輻射束的衰減。陣列中的每個探測器元件產生一個獨立的電信號，該信號是在該探測器位置處束衰減的測量。從所有探測器分別得到衰減測量以產生一個透射分布。在第三代CT系統(tǒng)中，輻射源和探測器陣列隨著成像平面中的臺架并繞著待成像對象旋轉，以使輻射束與對象相交的角度不斷地變化。來自以一個臺架角的探測器陣列的一組輻射衰減測量即投影數據被稱為一個“視圖”。對象的一次“掃描”包括一組視圖，這些視圖是在輻射源和探測器的一轉期間在不同的臺架角或視角產生的。在軸向掃描中處理投影數據以重構圖像，該圖像對應于從對象獲得的一個二維切片(slice)。一種用于從一組投影數據重構圖像的方法在現有技術中被稱為濾波反投影技術。這個過程把來自掃描的衰減測量轉換成被稱為“CT值”或“Hounsfield單位”的整數，其用于控制顯示設備上一個相應像素的亮度。為了減少總掃描時間，可以執(zhí)行一個“螺旋”掃描。為了執(zhí)行一個“螺旋”掃描，在采集指定數目的切片的數據的同時移動患者。這樣的系統(tǒng)從扇形束螺旋掃描中產生一個單螺旋。由扇形束繪制的螺旋產生投影數據，從該投影數據可以重建每個指定切片中的圖像。如在此使用的，用單數并繼續(xù)用詞“一”或“一個”敘述的元件或步驟應該被理解為不排除復數形式的所述元件或步驟，除非明確表示排除復數形式。此外，提到的本發(fā)明的“一個實施例”并不打算被解釋為排除還結合所述特征的另外的實施例的存在。同樣如在此使用的，短語“重建圖像”不打算排除其中產生了表示圖像的數據但沒有產生可視圖像的本發(fā)明的實施例。因此，如在此使用的，術語“圖像”廣泛地指可視圖像和表示可視圖像的數據。然而，許多實施例產生(或者被配置成產生)至少一幅可視圖像。圖1是一個CT成像系統(tǒng)10的示圖。圖2是圖1中所示的系統(tǒng)10的示意框圖。在該示例性實施例中，計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)10被示出為包括一個代表“第三代”CT成像系統(tǒng)的臺架12。臺架12具有輻射源14，其朝著在臺架12相對側的探測器陣列18發(fā)射X射線的錐形束16。探測器陣列18由包括多個探測器元件20的多個探測器行(未在圖1和2中示出)構成，這些元件一起檢測穿過對象例如內科病人的所發(fā)射的X射線束。每個探測器元件20產生一個電信號，其表示一個入射輻射束的強度，并因此表示當束穿過對象或患者22時的衰減。具有多切片探測器18的成像系統(tǒng)10能夠提供表示對象22的體積的多幅圖像。多幅圖像中的每幅對應于體積中一個獨立的“切片”。切片的“厚度”或孔徑取決于探測器行的厚度。在一個采集輻射投影數據的掃描期間，臺架12和安裝在其上的部件繞著旋轉24的中心旋轉。圖2僅僅示出一行探測器元件20(即探測器行)。然而，多切片探測器陣列18包括多個平行的探測器元件20的探測器行，以使在一次掃描期間能夠同時采集對應于多個準平行或平行切片的投影數據。臺架12的旋轉和輻射源14的操作由CT系統(tǒng)10的控制機構26來管理?？刂茩C構26包括輻射控制器28和臺架電機控制器30，輻射控制器向輻射源14提供電源和定時信號，臺架電機控制器30控制臺架12的旋轉速度和位置。控制機構26中的數據采集系統(tǒng)(DAS)32對來自探測器元件20的模擬數據進行采樣，并且將這些數據轉換成數字信號以用于后續(xù)處理。圖像重構器34從DAS32接收采樣的和數字化的輻射數據，并執(zhí)行高速的圖像重構。重構的圖像被用作計算機36的輸入，該計算機36將該圖像存儲在大容量存儲設備38中。計算機36還通過具有鍵盤的控制臺40接收來自操作者的命令和掃描參數。相關的陰極射線管顯示器42允許操作者觀察來自計算機36的重構圖像和其它數據。由計算機36使用操作者提供的命令和參數來向DAS32、輻射控制器28和臺架電機控制器30提供控制信號和信息。另外，計算機36操作工作臺(table)電機控制器44，其控制電動工作臺46來定位臺架12中的患者22。特別地，工作臺46將患者22的部分移動穿過臺架開口48。在一個實施例中，計算機36包括用于從計算機可讀介質52中讀取指令和/或數據的設備50，所述設備50例如是軟盤驅動器、CD-ROM驅動器、DVD驅動器、磁光盤(MOD)設備或任何其它包括網絡連接設備如以太網設備的數字設備，所述計算機可讀介質52例如是軟盤、CD-ROM、DVD或其它諸如網絡或因特網之類的數字源以及將開發(fā)的數字裝置。在另一個實施例中，計算機36執(zhí)行在固件(未示出)中存儲的指令。一般地，圖2中所示的DAS32、重構器34和計算機36中至少一個的處理器被編程以執(zhí)行下述的過程。當然，該方法不限于在CT系統(tǒng)10中實行，并且可以用于有關的許多其它類型和變化的成像系統(tǒng)。在一個實施例中，計算機36被編程來執(zhí)行在此所述的功能，因此如在此使用的，術語計算機不限于僅僅是在現有技術中稱作計算機的那些集成電路，而是廣泛地涉及計算機、處理器、微控制器、微計算機、可編程邏輯控制器、專用集成電路和其它可編程電路。盡管在此所述的方法是在醫(yī)學背景下描述的，但是可以預期本發(fā)明給非醫(yī)學成像系統(tǒng)帶來益處，例如那些典型地用于工業(yè)背景或運輸背景的系統(tǒng)，舉例來說，例如但不限于機場或其它運輸中心的行李掃描CT系統(tǒng)。在此所述方法和設備的一個特征使得CT探測器的數字模塊能夠現場使用而不需要更換整個探測器。以前，如果模擬模塊出現故障，則整個探測器被拆除并送回工廠修理，這是昂貴且費時的。在此所述的方法和設備允許用于修理和故障查找的數字模塊的安裝，這又為模擬模塊提供了光密封。此外，插件導向裝置便于數字模塊的準確和可重復的安裝與拆除而不損壞模塊的敏感模擬部分。在一個實施例中，一個集成光密封提供由光電二極管產生的低水平模擬信號的EMI屏蔽。同樣在一個實施例中，集成光密封特征便于防止灰塵和碎屑進入探測器的模擬區(qū)域。說明了用于將模塊鎖定和保持在適當的位置以及用于壓縮光密封墊圈以確?？芍貜?、可靠和堅固的連接的可替換實施例。在此所述的方法和設備使得低熟練者能夠操作，從而便于模塊的現場更換和適用性。圖3說明了準直儀100，其帶有由端塊104分隔開的軌道102。準直儀板(未示出)被安裝和保持在軌道間。三區(qū)加熱器106被安裝在軌道102上，其帶有安裝在軌道102內以用于三區(qū)加熱器106的控制和反饋控制的溫度傳感器108。圖4說明了數字模塊插件架200。帶有端板204的探測器對準板202支撐插件架206。插件導向裝置208被安裝到探測器對準板202上，并且T形槽210被設置在插件架206中，以及插件導向裝置208和T形槽210被對準，并且彼此間隔(pitch)以安裝探測器模塊(未示出)。通風孔212被設置在探測器對準板202上，以便在模塊被安裝在數字模塊插件架200中時促進空氣流過模塊。EMI屏214安裝在探測器對準板202上，其被設置以在模塊被安裝在數字模塊插件架200中時對模塊提供EMI保護。圖5說明了數字模塊300。模擬模塊302將X射線轉換成模擬信號并通過柔性電路304輸出該信號。模數(AD)板308使用設置在散熱片306下的集成電路(未示出)將來自柔性電路304的模擬信號轉換成數字信號。數字信號通過數字電纜310輸出。T形導向裝置312被設置在數字模塊300上，以在安裝到數字模塊插件架200中時與T形槽210嚙合。AD板導向裝置400被設置在數字模塊300上，以在安裝到數字模塊插件架200中時與插件導向裝置208嚙合。圖6說明了AD板導向裝置400和光密封壓縮夾402。AD板導向裝置400已經用導向裝置鍵406將光密封墊圈404連接到導向裝置底部412上。插件導向裝置408有鍵切口410，其在安裝到數字模塊插件架200中時與導向裝置鍵406配合。圖7說明了板導向裝置400在與數字模塊300連接時被安裝到插件導向裝置408中的三種運動。數字模塊300首先在方向430上移動，直到導向裝置鍵406被設置在鍵切口410上。一旦被設置之后，數字模塊300通過在方向440上移動來嚙合，并且光密封墊圈404被壓縮，以及光密封壓縮夾402被插入以將數字模塊300保持在插件導向裝置408中。圖8說明了數字模塊300的相同運動的透視圖，同時也示出了帶有T形導向裝置312的數字模塊300的末端，該T形導向裝置312與T形槽210嚙合。說明了用于保持數字模塊300的末端部分462的三個步驟。視圖1說明數字模塊300在方向464上被部分地安裝，同時在方向464上運動期間嚙合板導向裝置400和T形導向裝置312。視圖2說明了數字模塊300被完全安裝在數字模塊插件架200中。視圖3說明了楔形壓板406在T形導向裝置312和T形槽210之間摩擦嚙合以保持數字模塊300。圖9說明了準直儀100中數字模塊300與模擬模塊302的嚙合。準直儀指針(finger)482具有用于設置準直儀板(未示出)的間隙。如所示，對準指針480從選定的準直儀指針延伸，以嚙合從模擬模塊302上突出的封裝對準管腳(未示出)。一旦安裝好數字模塊300，則導向裝置鍵406與鍵切口410嚙合。插件導向裝置對準部件防止了組件鉤住探測器軌道，直到定位到對準管腳上，并且向模擬模塊302提供了在X和Z維上的大致對準。圖10說明數字模塊300被安裝到數字插件架200上。使用扣件492將光密封蓋板490連接到數字插件架200上，以防止在插入到數字插件架200時光泄漏到模擬模塊302。圖11說明插入到數字插件架200中的數字模塊300的安裝的第一方案。Z運動導向裝置502被設置在數字模塊300上以在安裝期間控制Z方向上的運動。流體阻塊504被設置以防止氣流到達模擬模塊302。光密封墊圈404防止光泄漏到達模擬模塊302。圖12說明插入到數字插件架200中的數字模塊300的安裝的第二方案。主插件導向裝置對準板510具有插件導向裝置512，其被設置以容納數字模塊300，以及氣流切口514被設置以允許流過散熱片306，EMI和光密封516被設置以保護模擬模塊302避免EMI和光暴露。WedgeLok夾518嚙合數字模塊300以在來自運動的使用中將其保持。圖13說明插入到數字插件架200中的數字模塊300的安裝的第三方案。主板540具有槽542，其被設置以容納來自數字模塊300的嚙合部件，以實現數字連接器和電纜310的比較設計。這樣的設計使得連接器線路更簡單并減小了板的長度。圖14說明插入到數字插件架200中的數字模塊300的安裝的第四方案。插件導向裝置600被設置以使得楔形壓板602能夠夾緊數字模塊300。圖15說明用于插件保持的Wbdge-Lok插件保持器。在此所述的方法和設備的技術效果提供了一個二維空間插件運動的控制和鍵控插件導向裝置板夾設計，該設計提供了可重復和精確的模塊運動以保護模擬模塊和準直儀不受損壞。另外的技術效果包括集成的模擬和數字DAS組件的現場可換性、模擬模塊的可重復光密封、以及對數字模塊的鎖定和保持，其自動地壓緊光密封墊圈以確保光密封。其它技術效果是一個集成的附屬夾和光密封設計，該夾自動地壓緊光密封墊圈以確保光密封，該光密封設計也執(zhí)行準直儀和模擬模塊的灰塵和EMI屏蔽。上面詳細地描述了示例性實施例。這些組件和方法不限于在此描述的特定實施例，而是每個組件和/或方法的組成部分可以獨立地并且與在此描述的其它組成部分分開使用。雖然已經根據各種實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將認識到，可以利用在權利要求書的精神和范圍內的修改來實行本發(fā)明。權利要求1.一種電子板組件，包括導向裝置(400)，其被配置成在第一方向(430)和第二方向(440)上容納所述電子板；墊圈(404)，當所述電子板在所述第二方向上被插入到所述導向裝置時，所述墊圈被密封，使得防止光、灰塵和電磁干擾(EMI)穿過所述墊圈；以及第一鎖，其被配置成將所述電子板保持在一個基本固定的位置。2.根據權利要求1所述的電子板，其中所述電子板還包括模擬模塊(302)和流體阻塊(504)，所述流體阻塊被設置以防止氣流到達所述模擬模塊。3.根據權利要求1所述的電子板，還包括第二鎖，用來防止所述板在所述第二方向(440)的反向上運動。4.根據權利要求1所述的電子板，其中所述第二鎖還包括楔形壓板(460)。5.根據權利要求1所述的電子板，其中所述第二鎖還包括楔鎖，其中所述楔鎖包括具有槽(542)的插入部分和具有突出部的管狀部分，以使在所述管狀部分旋轉時所述突出部固定在所述槽中。6.根據權利要求1所述的電子板，其中所述第二鎖還包括槽(542)和嚙合部件，所述嚙合部件與所述槽互補。7.一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括導向裝置(400)；以及電子板，其被配置成在第一和第二方向(430，440)上被容納在導向裝置中，所述電子板還包括墊圈(404)，當所述電子板在所述第二方向上被插入到所述導向裝置時，所述墊圈被密封，使得防止光、灰塵和電磁干擾(EMI)穿過所述墊圈；以及第一鎖，用于將所述電子板保持在一個基本固定的位置。8.根據權利要求7所述的醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述導向裝置(400)還包括預定路徑，以幫助防止在所述電子板的安裝過程中鄰近部件接觸。9.根據權利要求7所述的醫(yī)療系統(tǒng)，還包括第二鎖，用于防止所述電子板在所述第二方向(440)的反向上運動。10.根據權利要求9所述的醫(yī)療系統(tǒng)，其中所述第二鎖還包括楔形壓板(460)。全文摘要提供了一種安裝電子板的方法。該方法包括將板在第一方向(430)上插入導向裝置中。然后將板在不同于第一方向的第二方向(440)上平移。當插入該板時，墊圈(404)被密封以防止光、灰塵或電磁干擾穿過墊圈。然后，將一個鎖嚙合以將電子板保持在一個基本固定的位置。文檔編號A61B6/03GK101031179SQ20061007119公開日2007年9月5日申請日期2006年3月1日優(yōu)先權日2006年3月1日發(fā)明者J·J·萊西申請人:通用電氣公司