一种X射线平板探测器及系统技术方案

本发明专利技术提供一种X射线平板探测器及系统，包括：闪烁体层，将X射线转化为可见光；位于所述闪烁体层之上的第一图像传感器；位于所述闪烁体层之下的第二图像传感器；与所述第一图像传感器和第二图像传感器连接的控制及处理模块，向所述第一图像传感器和第二图像传感器输出控制信号，读取所述第一图像传感器和第二图像传感器的图像信息，并对图像信息进行处理；与所述控制及处理模块连接的通信模块，输出处理后的图像数据。本发明专利技术的X射线平板探测器及系统可以尽可能多地吸收闪烁体层的可见光，显著提高了FPD的灵敏度、外部量子效率和调制传递函数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗影像诊断领域，特别是涉及一种X射线平板探测器及系统。
技术介绍
X射线摄影术利用X射线短波长、易穿透的性质，以及不同组织对X射线吸收不同的特点，通过探测透过物体的X射线的强度来成像。FPD(FlatPanelDetector)，平板探测器)作为X射线成像系统的核心部件，负责将X射线转化成电信号并记录成像，可通过显示器适时显示，亦可存储下来供后续读取。一般来说，FPD包括闪烁体、图像传感器(ImageSensor)、控制模块、信号处理模块和通信模块。闪烁体吸收X光将其转化为可见光；图像传感器由光电二极管(photodiode)和TFT开关(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)组成的像素阵列构成，在控制电路的驱动下，将闪烁体产生的可见光转化为电信号；信号处理模块将电信号放大并通过模数转换器转换成数字信号，通过矫正补偿处理后成像。现有的X射线探测装置，沿着X射线照射方向，依次是闪烁体层、成像传感器和集成了控制、处理电路的PCB板。闪烁体负责将入射的X射线转化成可见光，传感器吸收可见光转化成电信号。为了尽可能的吸收X射线，闪烁体层必须保证一定的厚度，同时为使闪烁体产生的可见光尽可能多的抵达表面被传感器吸收，闪烁体层不宜太厚以减少对可见光的散射和吸收等。在闪烁体靠近X射线源的表层，吸收的X光最多，产生的可见光最强，闪烁体内激发的可见光的出射方向是不定的，部分可见光将从闪烁体上表面出射而无法抵达传感器成像。由闪烁体表面深入，X射线强度越来越弱，产生的可见光也越来越少，闪烁体对可见光的散射和吸收进一步减弱向传感器方向前进的可见光。最终成功穿过闪烁体、从下表面出射的可见光才能被传感器吸收。因此，如何尽可能吸收闪烁体层的可见光，减少可见光在闪烁体内传播所致的散射和吸收损失已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术，本专利技术的目的在于提供一种X射线平板探测器及系统，用于解决现有技术中可见光在闪烁体内传播所致的散射和吸收损失问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种X射线平板探测器，包括：闪烁体层，将X射线转化为可见光；位于所述闪烁体层之上的第一图像传感器；位于所述闪烁体层之下的第二图像传感器；与所述第一图像传感器和第二图像传感器连接的控制及处理模块，向所述第一图像传感器和第二图像传感器输出控制信号，读取所述第一图像传感器和第二图像传感器的图像信息，并对图像信息进行处理；与所述控制及处理模块连接的通信模块，输出处理后的图像数据。优选地，所述第一图像传感器和/或第二图像传感器包括光电二极管和薄膜晶体管开关，所述光电二极管吸收所述闪烁体层产生的可见光转化成电荷，所述薄膜晶体管开关作为开关控制所述光电二极管的充放电，所述光电二极管紧邻所述闪烁体层。优选地，所述第一图像传感器和/或第二图像传感器为非晶硅传感器。优选地，所述第一图像传感器和/或第二图像传感器为有机传感器，包括有机薄膜晶体管层及制备于所述有机薄膜晶体管层上的有机光电二极管层。优选地，所述闪烁体层的材料为碘化铯。进一步优选地，所述第二图像传感器为非晶硅传感器，制备所述闪烁体层时，碘化铯采用热蒸发的方法在所述第二图像传感器上成膜，生长温度高于100摄氏度。进一步优选地，所述第二图像传感器为有机传感器，制备所述闪烁体层时，碘化铯采用热蒸发的方法在所述第二图像传感器上成膜，生长温度低于120摄氏度。优选地，所述闪烁体层的材料为硫氧化钆。进一步优选地，所述闪烁体层通过胶与第二图像传感器粘合在一起。优选地，所述第一图像传感器和/或所述第二图像传感器，包括：像素阵列、扫描驱动电路及读取控制电路；所述像素阵列包括多个像素单元，接收光信号并转化为电信号后储存于各像素单元中；所述扫描驱动电路连接所述像素阵列，逐行打开各像素单元；所述读取控制电路连接所述像素阵列，读取各像素单元中的电荷。进一步优选地，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的像素阵列对称排布。进一步优选地，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的像素阵列错开排布。优选地，所述第一图像传感器用于成像；所述第二图像传感器用于自动检测曝光，根据穿过所述第二图像传感器的光信号检测曝光动作，并触发曝光请求信号；所述控制及处理模块接收曝光请求信号，并据此读取所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的图像信息，对图像信息进行处理。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种X射线平板探测系统，包括：X射线源，与所述X射线源相对设置的上述X射线平板探测器及与所述X射线平板探测器连接的显示设备；所述X射线源发射X射线，并照射到被测物上；所述X射线平板探测器接收带有所述被测物图像信息的X射线，并转化为电信号；所述显示设备将所述X射线平板探测器传输过来的电信号还原为图像信息。如上所述，本专利技术的X射线平板探测器及系统，具有以下有益效果：本专利技术的X射线平板探测器及系统，利用分别位于闪烁体层上下表面的第一和第二图像传感器，尽可能地吸收闪烁体层的可见光，减少可见光在闪烁体内传播所致的散射和吸收损失。这种三明治结构的设计显著提高了FPD的灵敏度、外部量子效率和调制传递函数，在相同X光剂量下可获得更高质量的图像，在相同质量图像要求下，可以减少病人接受X光照射剂量，降低X光对身体的伤害。附图说明图1显示为本专利技术提供的一种X射线平板探测器结构示意图。图2显示为本专利技术实施例中生长碘化铯作为闪烁体层的示意图。图3显示为本专利技术实施例中闪烁体层的材料采用碘化铯，第二图像传感器为有机传感器的器件结构示意图。图4显示为本专利技术实施例中闪烁体层的材料采用碘化铯，第二图像传感器为非晶硅传感器的器件结构示意图。图5显示为本专利技术实施例中一种第一图像传感器的电子线路图。图6显示为本专利技术实施例中第一图像传感器和第二图像传感器的像素阵列对称排布的示意图。图7显示为本专利技术实施例中第一图像传感器和第二图像传感器的像素阵列错开排布的示意图。图8显示为本专利技术提供的一种X射线平板探测系统结构示意图。元件标号说明100X射线平板探测器101闪烁体层102第一图像传感器103第二图像传感器104控制及处理模块105通信模块1011碎晶层1012晶柱层200X射线源300显示设备400被测物具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，本专利技术提供一种X射线平板探测器，包括：闪烁体层101，将X射线转化为可见光；位于所述闪烁体层101之上的第一图像传感器102；位于所述闪烁体层101之下的第二图像传感器103；与所述第一图像传感器102和第二图像传感器103连接的控制及处理模块104本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线平板探测器，其特征在于，包括：闪烁体层，将X射线转化为可见光；位于所述闪烁体层之上的第一图像传感器；位于所述闪烁体层之下的第二图像传感器；与所述第一图像传感器和第二图像传感器连接的控制及处理模块，向所述第一图像传感器和第二图像传感器输出控制信号，读取所述第一图像传感器和第二图像传感器的图像信息，并对图像信息进行处理；与所述控制及处理模块连接的通信模块，输出处理后的图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种X射线平板探测器，其特征在于，包括：闪烁体层，将X射线转化为可见光；位于所述闪烁体层之上的第一图像传感器；位于所述闪烁体层之下的第二图像传感器；与所述第一图像传感器和第二图像传感器连接的控制及处理模块，向所述第一图像传感器和第二图像传感器输出控制信号，读取所述第一图像传感器和第二图像传感器的图像信息，并对图像信息进行处理；与所述控制及处理模块连接的通信模块，输出处理后的图像数据。2.根据权利要求1所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述第一图像传感器和/或第二图像传感器包括光电二极管和薄膜晶体管开关，所述光电二极管吸收所述闪烁体层产生的可见光转化成电荷，所述薄膜晶体管开关作为开关控制所述光电二极管的充放电，所述光电二极管紧邻所述闪烁体层。3.根据权利要求1所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述第一图像传感器和/或第二图像传感器为非晶硅传感器。4.根据权利要求1所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述第一图像传感器和/或第二图像传感器为有机传感器，包括有机薄膜晶体管层及制备于所述有机薄膜晶体管层上的有机光电二极管层。5.根据权利要求1所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述闪烁体层的材料为碘化铯。6.根据权利要求5所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述第二图像传感器为非晶硅传感器，制备所述闪烁体层时，碘化铯采用热蒸发的方法在所述第二图像传感器上成膜，生长温度高于100摄氏度。7.根据权利要求5所述的X射线平板探测器，其特征在于：所述第二图像传感器为有机传感器，制备所述闪烁体层时，碘化铯采用热蒸发的方法在所述第二图像传感器上成膜，生长温度低于120摄氏度。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳纯方，金利波，
申请(专利权)人：奕瑞影像科技太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32