X射線成像設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種X射線成像設(shè)備，包括：陣列式X射線源，準(zhǔn)直器和X射線平板探測器；陣列式X射線源，用于發(fā)出陣列式的X射線束；準(zhǔn)直器，用于對所發(fā)出的陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直，將準(zhǔn)直后的陣列式的X射線束照射至測試對象；X射線平板探測器，用于接收穿透測試對象的陣列式的X射線束，利用接收的陣列式的X射線束形成X射線攝影圖像。本發(fā)明采用了陣列式X射線光源和準(zhǔn)直器的組合，形成了近似平行的、近似面光源的X射線束，避免了因手骨影像容易重疊而影響醫(yī)師對骨齡的判斷；與普通的X射線DR技術(shù)相比，由于沒有增加手部與X光源的距離，因而減少了整個(gè)設(shè)備的體積，增加了便攜性；減少了不必要的輻射，從而減少了對人體健康的傷害。
【專利說明】X射線成像設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種X射線成像設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]人類骨骼發(fā)育的變化基本相似，每一根骨頭的發(fā)育過程都具有連續(xù)性和階段性。不同階段的骨頭具有不同的形態(tài)特點(diǎn)，因此，骨齡評估能較準(zhǔn)確地反映個(gè)體的生長發(fā)育水平和成熟程度。它不僅可以確定兒童的生物學(xué)年齡，而且還可以通過骨齡及早了解兒童的生長發(fā)育潛力以及性成熟的趨勢:通過骨齡還可預(yù)測兒童的成年身高，骨齡的測定還對一些兒科內(nèi)分泌疾病的診斷有很大幫助。骨齡最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上研宄和衡量兒童的生長發(fā)育情況，隨后被大量地應(yīng)用在確定運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際年齡以確定參賽資格上。骨齡鑒定方法被更加廣泛地應(yīng)用于司法判案過程中，并扮演著十分重要的角色。傳統(tǒng)的骨齡評估通常是對被測者的手部和腕部進(jìn)行X光攝片，然后由醫(yī)生根據(jù)拍得的X光片進(jìn)行解讀。
[0003]目前市場上通常采用普通的X射線DR技術(shù)(Digital Rad1graphy，數(shù)字放射顯影技術(shù))進(jìn)行手部和腕部的X光攝片，但其并非為骨齡鑒定應(yīng)用專門而設(shè)計(jì)。普通的X射線DR的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括點(diǎn)狀X光源1、被照射物體2和平板探測器3，其具有如下幾個(gè)缺點(diǎn):(1)采用點(diǎn)狀X光源1，使得手骨影像容易重疊，從而影響醫(yī)師對骨齡的判定；(2)為了避免影像重疊，增加了被照射物體2與點(diǎn)狀X光源I的距離，造成了整個(gè)攝影設(shè)備較大的體積，不利于攜帶；使得輻射劑量增大，增加了不必要的輻射，增加了對人體健康的損害，尤其對于兒童而言更為不利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種X射線成像設(shè)備，避免了因手骨影像容易重疊而影響醫(yī)師對骨齡的判斷；減少了整個(gè)設(shè)備的體積，增加了便攜性；減少了不必要的輻射，減少了對人體健康的傷害，該設(shè)備包括:陣列式X射線源，準(zhǔn)直器和X射線平板探測器；
[0005]陣列式X射線源，用于發(fā)出陣列式的X射線束；
[0006]準(zhǔn)直器，用于對所發(fā)出的陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直，將準(zhǔn)直后的陣列式的X射線束照射至測試對象；
[0007]X射線平板探測器，用于接收穿透測試對象的陣列式的X射線束，利用接收的陣列式的X射線束形成X射線攝影圖像。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列式X射線源包括M行N列的X射線源，其中，M和N均為大于等于10且小于等于1000的整數(shù)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列式X射線源的排列方式還為兩兩相鄰的行相互錯(cuò)開。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列式X射線源包括柵極、陰極陣列和陽極；
[0011]所述柵極，與外部高壓電源組連接，用于對所述陰極陣列施加電場；
[0012]所述陰極陣列，用于在所述柵極施加的電場作用下發(fā)射電子束；
[0013]所述陽極，與外部控制電路連接，用于根據(jù)外部控制電路的控制，對所述陰極陣列所發(fā)射的電子束施加電場，使電子束加速并轟擊陽極，產(chǎn)生X射線束。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，所述柵極的結(jié)構(gòu)為篩網(wǎng)狀、孔狀或柵欄狀結(jié)構(gòu)。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陰極陣列的構(gòu)成材料為碳納米管或石墨烯。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陽極表面與水平方向夾角為5度至15度。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陣列式X射線源封裝在真空腔體中。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述真空腔體安裝有出射窗口，用于陣列式的X射線束的射出。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述真空腔體安裝有真空電極接口，用于外部控制電路與陣列式X射線源的陽極的連接，外部高壓電源組與陣列式X射線源的柵極的連接。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述真空腔體為玻璃腔體、金屬陶瓷腔體或金屬腔體。
[0021 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直器上有穿透孔，所述穿透孔與陣列式X射線源的X射線束發(fā)射點(diǎn)相對應(yīng)，用于對陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，準(zhǔn)直器的面積與陣列式X射線源所發(fā)射的陣列式的X射線束的面積相等。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，所述X射線平板探測器面積與陣列式X射線源所發(fā)射的陣列式的X射線束的面積相同。
[0024]在本發(fā)明實(shí)施例中，由于采用了陣列式X射線面光源和準(zhǔn)直器的組合，形成了近似平行的、近似面光源的X射線束，避免了因手骨影像容易重疊而影響醫(yī)師對骨齡的判斷；與普通的X射線DR技術(shù)相比，由于沒有增加手部與X光源的距離，因而減少了整個(gè)設(shè)備的體積，增加了便攜性；減少了不必要的輻射，從而減少了對人體健康的傷害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種普通的X射線DR結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種X射線成像設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列式X射線源X射線發(fā)射點(diǎn)分布示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列式X射線源內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0031]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槠胀ǖ腦射線DR采用點(diǎn)狀X光源1，使得其具有如下的缺點(diǎn):(I)采用點(diǎn)狀X光源1，使得手骨影像容易重疊，從而影響醫(yī)師對骨齡的判定；(2)為了避免影像重疊，必須增加被照射物體2與點(diǎn)狀X光源I的距離，從而造成了整個(gè)攝影設(shè)備具有較大的體積，不利于攜帶；使得輻射劑量增大，增加了不必要的輻射，從而增加了對人體健康的損害，尤其對于兒童而言更為不利。而如果采用陣列式X射線源和準(zhǔn)直器的組合，形成了近似平行的、近似面光源的X射線束就可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題?；诖?，本發(fā)明提出一種X射線成像設(shè)備。
[0032]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種X射線成像設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，該設(shè)備包括:陣列式X射線源4，用于發(fā)出陣列式的X射線束(錐形的X射線束)；準(zhǔn)直器5，用于對所發(fā)出的陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直，將準(zhǔn)直后的陣列式X射線束照射至測試對象2 (即被照射物體，如人的手部和腕部)，其中，準(zhǔn)直后的陣列式的X射線束形成近似平行的、類似面光源的X射線束；X射線平板探測器6，用于接收穿透測試對象2的陣列式的X射線束，利用接收的陣列式的X射線束形成X射線攝影圖像，其中，測試對象2 (即被照射物體)緊貼于X射線平板探測器6上。
[0033]具體實(shí)施時(shí)，陣列式X射線源4為M行N列的X射線源，即包括M行N列的X射線發(fā)射點(diǎn)，可以發(fā)射出M行N列的X射線束，其中，M和N根據(jù)需求可以是從10到1000不等的整數(shù)。
[0034]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列式X射線源X射線發(fā)射點(diǎn)分布示意圖；陣列式X射線源4的M行N列的X射線發(fā)射點(diǎn)的排列方式可以如圖3所示，也可以采用兩兩相鄰的行相互錯(cuò)開的排列方式。陣列式X射線源4的管電壓可以為40-150kVp(kilOVOlt peak,千伏峰值)，管電流為10-800mA，陣列式X射線源4的面積約20cmX 30cm。
[0035]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列式X射線源內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示陣列式X射線源4包括柵極7、陰極陣列8和陽極9 ;柵極7，與外部高壓電源組連接，外部高壓電源組提供給柵極7 —定的電壓(O至10千伏)，用于對陰極陣列8施加電場；陰極陣列8，用于在柵極7施加的電場作用下發(fā)射電子束12;陽極9，與外部控制電路連接，用于根據(jù)外部控制電路的控制，對陰極陣列8所發(fā)射的電子束12施加電場，使電子束12加速并轟擊陽極9 (或者稱為陽極靶)，產(chǎn)生X射線束13。
[0036]具體實(shí)施時(shí)，陰極陣列8在柵極7電場的激發(fā)下，發(fā)射電子束12，電子束12在陽極9電場產(chǎn)生的電場的作用下加速，轟擊陽極9(或陽極靶)形成焦斑，并通過軔致輻射機(jī)制發(fā)射X射線束13。
[0037]柵極7的構(gòu)成材料為導(dǎo)電體(包括但不限于鎢等)，其結(jié)構(gòu)包括但不限于篩網(wǎng)狀、孔狀或柵欄狀結(jié)構(gòu)。陰極陣列8的構(gòu)成材料為碳納米管或石墨烯。陽極9(或陽極靶)表面與水平方向夾角為從5度到15度角。
[0038]如圖4所示，陣列式X射線源4封裝在一個(gè)真空腔體10中，真空腔體10為一個(gè)高真空的環(huán)境中，真空腔體10可以是玻璃腔體(即陣列式X射線源4采用玻璃封裝)、金屬陶瓷腔體(即陣列式X射線源4采用金屬陶瓷封裝)或金屬腔體(高真空的)。真空容器10的真空度范圍可從10_6毫米汞柱到10 _n毫米汞柱。在真空腔體10上安裝有一個(gè)X射線的出射窗口 11，由高X射線穿透率的材料構(gòu)成，可以是但不限于金屬鈹或金屬鋁，用于陣列式的X射線束13的射出。真空腔體10還安裝有真空電極接口，用于外部控制電路與陣列式X射線源4的陽極9的連接，也用于陣列式X射線源4的柵極7與外部高壓電源組的連接。
[0039]準(zhǔn)直器5由鉛等重金屬構(gòu)成，上面散布有穿透孔，穿透孔與陣列式X射線源4的X射線束發(fā)射點(diǎn)相對應(yīng)，用于對陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直，形成近似平行的、類似面光源的X射線束。準(zhǔn)直器5的厚度為2毫米至10毫米，其面積與X射線源陣列的面積(即陣列式X射線源4所發(fā)射的M行N列的X射線束的面積)相當(dāng)。
[0040]X射線平板探測器6的面積與X射線源陣列的面積(即陣列式X射線源4所發(fā)射的M行N列的X射線束的面積)相當(dāng)。X射線平板探測器6的分辨率約31p/mm(線對/毫米)，其光譜響應(yīng)范圍應(yīng)覆蓋陣列式X射線源4的X射線能量段。
[0041]綜上所述，本發(fā)明由于采用了陣列式X射線光源和準(zhǔn)直器的組合，形成了近似平行的、近似面光源的X射線束，避免了因手骨容易重疊而影響醫(yī)師對骨齡的判斷；與普通的X射線DR技術(shù)相比，由于沒有增加手部與X光源的距離，因而減少了整個(gè)設(shè)備的體積，增加了便攜性；減少了不必要的輻射，從而減少了對人體健康的傷害。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明實(shí)施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種X射線成像設(shè)備，其特征在于，包括:陣列式X射線源，準(zhǔn)直器和X射線平板探測器； 陣列式X射線源，用于發(fā)出陣列式的X射線束； 準(zhǔn)直器，用于對所發(fā)出的陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直，將準(zhǔn)直后的陣列式的X射線束照射至測試對象； X射線平板探測器，用于接收穿透測試對象的陣列式的X射線束，利用接收的陣列式的X射線束形成X射線攝影圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述陣列式X射線源包括M行N列的X射線源，其中，M和N均為大于等于10且小于等于1000的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述陣列式X射線源的排列方式還為兩兩相鄰的行相互錯(cuò)開。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述陣列式X射線源包括柵極、陰極陣列和陽極； 所述柵極，與外部高壓電源組連接，用于對所述陰極陣列施加電場； 所述陰極陣列，用于在所述柵極施加的電場作用下發(fā)射電子束； 所述陽極，與外部控制電路連接，用于根據(jù)外部控制電路的控制，對所述陰極陣列所發(fā)射的電子束施加電場，使電子束加速并轟擊陽極，產(chǎn)生X射線束。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述柵極的結(jié)構(gòu)為篩網(wǎng)狀、孔狀或柵欄狀結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述陰極陣列的構(gòu)成材料為碳納米管或石墨稀。
7.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述陽極表面與水平方向夾角為5度至15度。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述陣列式X射線源封裝在真空腔體中。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔體安裝有出射窗口，用于陣列式的X射線束的射出。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔體安裝有真空電極接口，用于外部控制電路與陣列式X射線源的陽極的連接，外部高壓電源組與陣列式X射線源的柵極的連接。
11.如權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔體為玻璃腔體、金屬陶瓷腔體或金屬腔體。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述準(zhǔn)直器上有穿透孔，所述穿透孔與陣列式X射線源的X射線束發(fā)射點(diǎn)相對應(yīng)，用于對陣列式的X射線束進(jìn)行準(zhǔn)直。
13.如權(quán)利要求1或12所述的設(shè)備，其特征在于，準(zhǔn)直器的面積與陣列式X射線源所發(fā)射的陣列式的X射線束的面積相等。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述X射線平板探測器面積與陣列式X射線源所發(fā)射的陣列式的X射線束的面積相同。
【文檔編號】A61B6/03GK104434165SQ201410803342
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】陳垚, 鄭海榮, 梁棟, 洪序達(dá), 桂建保, 胡戰(zhàn)利 申請人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院