防散射X-射线滤线栅器件及其制造方法技术

一种制造防散射X-射线滤线栅器件(10)的方法以及由该方法制造的X-射线滤线栅器件(10)包括：提供由基本上不吸收X-射线的材料(16)制成的衬底(14)，在衬底(14)中包括通道(18)；在通道(18)的侧壁(20)上施加(32)同样基本上不吸收X-射线的材料(34)的层，其中该层包含第二材料(34)；然后在通道(18)的一部分中施加(44)显著吸收X-射线的材料(42)，以便定义多个X-射线吸收元件(12)。就具体实施例描述了本发明专利技术，并且意识到，除了那些明确叙述的内容之外，等效物、备选和修改都是可能的并且在随附权利要求的范围内。

【技术实现步骤摘要】
防散射X-射线滤线栅器件及其制造方法
一般来说，本专利技术涉及诊断放射线摄影术领域，更具体来说，涉及防散射X-射线滤线栅器件及其制造方法。
技术介绍
在X-射线成像中广泛使用防散射滤线栅(grid)来增强图像质量。从点源发射的X-射线穿过患者或物体，然后在合适的X-射线检测器中加以检测。X-射线成像通过按照X-射线检测器上的位置检测X-射线的强度而工作。具有较小强度的较暗区域对应于物体中的较高密度或厚度区域，而具有较大强度的较亮区域则对应于物体中的较低密度或厚度区域。这种方法依赖于直接穿过物体或被完全吸收的X-射线。但是，X-射线也可能在患者或物体中经历散射过程，主要是康普顿散射。这些X-射线生成图像噪声，并且因而降低图像的质量。为了减少这些散射X-射线的影响，采用防散射滤线栅。该滤线栅优先使初级X-射线(那些没有发生散射的X-射线)通过并剔除(reject)散射X-射线。这是通过将低X-射线吸收材料(例如，石墨或铝)与高X-射线吸收层(例如，铅或钨)交错来实现的。然后，散射X-射线优先在进入X-射线检测器之前中止。但是，滤线栅中也会吸收一小部分初级X-射线。防散射滤线栅性能的主要度量之一是定量改善因子(QIF，quantumimprovementfactr)，其中QIF＝Tp2/Tt。Tp是穿过滤线栅的初级X-射线传输，Tt是总传输。该等式表明实现高初级传输的重要性。如果初级X-射线损失，那么成像信息也会损失，并且因此必须增加X-射线剂量或者接受图像质量降级。为1或更大的QIF指示图像质量的改善，而＜1的QIF指示滤线栅实际上对图像质量有损害。防散射滤线栅的首要设计度量是线频率、线厚度和滤线栅高度，通常将它们表示为比率。通常以线/cm为单位表示的线频率给出在给定距离中吸收材料带的数量。线厚度正好是吸收线的厚度，它通常用微米为单位表示。滤线栅比率是滤线栅高度与空隙距离(一对滤线栅线之间的低吸收材料的量)之比。在制造滤线栅时所使用的材料以及滤线栅覆盖物的类型和厚度也会影响滤线栅性能，滤线栅覆盖物是用于包裹滤线栅以提供机械支撑的非活性薄片。在设计防散射滤线栅时，必须使散射剔除程度与初级传输保持平衡，以便使定量改善因子增至最大。但是，由于制造限制，这并不总是可能的。例如，在诸如乳房X光摄影术的低能量过程中，由于用非常薄的线制造滤线栅存在限制，所以滤线栅线总是比需要的厚。此外，在这样的低能量过程中，空隙材料可以是初级X-射线的显著吸收体。传统的滤线栅制造方法涉及在空隙材料上层压铅箔或利用细锯来在石墨衬底中开槽并用铅填充这些槽。还建议采用模塑法作为滤线栅制造方法，例如如美国专利公开号US20090272874中所公开。因此，不断需要对现有X-射线滤线栅设计和制造技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术通过提供防散射X-射线滤线栅器件以及制造防散射X-射线滤线栅器件的方法来克服上述缺点中的至少一些缺点，由此最终提供改进的滤线栅性能。更具体来说，本专利技术涉及一种快速、价廉且可高度重复的滤线栅制造技术，该技术提供具有非常薄的滤线栅线以及高度透明的空隙材料的滤线栅。因此，根据本专利技术的一个方面，一种制造防散射X-射线滤线栅器件的方法包括：提供包含基本上不吸收X-射线的第一材料的衬底，该衬底中具有多个通道；在所述多个通道的侧壁上施加层，其中该层包含基本上不吸收X-射线的第二材料；以及在所述多个通道的一部分中施加显著吸收X-射线的第三材料，从而定义多个X-射线吸收元件。根据本专利技术的另一个方面，一种防散射X-射线滤线栅器件包括：包含基本上不吸收X-射线的第一材料的衬底，该衬底中具有多个通道；基本上不吸收X-射线的第二材料，其用于内衬所述多个通道的侧壁；以及显著吸收X-射线的第三材料，其至少部分地驻留在所述多个通道中，从而定义多个X-射线吸收元件。根据以下详细描述和附图，本专利技术的各种其它特征和优点将变得显而易见。附图说明附图示出目前预期用于进行本专利技术的一个实施例。图1是结合本专利技术的方面的放射性摄影成像系统的剖视图。图2是根据本专利技术的方面制造的防散射X-射线滤线栅器件的一部分的剖视图。图3是根据本专利技术的方面进一步制造的来自图2的防散射X-射线滤线栅器件的部分的剖视图。图4是根据本专利技术的方面进一步制造的来自图3的防散射X-射线滤线栅器件的部分的剖视图。图5是根据本专利技术的方面的防散射X-射线滤线栅器件的完整部分的剖视图。具体实施方式已示出本专利技术的各个方面以提供优于之前的制造防散射X-射线滤线栅器件的方法的优点。本专利技术的方面提供一种允许在具成本效益且良好受控的过程中的更薄滤线栅线和非常透X-射线的空隙材料的制造技术。在其它优点中，使用采用本专利技术的滤线栅器件10将为乳房X光摄影和其它低能量(例如，约26-33kVp)X-射线系统提供更好的成像结果。图1是采用本专利技术一个实施例的常规放射性摄影成像装置的侧视图。管50生成并发射x-辐射52，x-辐射52朝向主体90行进。一些x-辐射54被主体90吸收，而一些辐射透过并作为初级辐射沿路径56和58行进，并且其它辐射发生偏斜并作为散射辐射沿路径60行进。来自路径56、58和60的辐射朝向诸如光敏膜62的图像接收器行进，在光敏膜62中，它将被涂覆有光敏材料的增光屏64吸收，其中光敏材料产生可见光波长的荧光，并且因此暴露(expose)具有潜影的光敏膜62(放射线照片)。当在主体90与光敏膜62之间插入防散射滤线栅10时，辐射路径56、58和60朝向膜62之前的防散射滤线栅10行进。辐射路径58行进穿过滤线栅10的半透明材料14，而辐射路径56和60撞击到吸收材料12上并被吸收。辐射路径60的吸收构成散射辐射的消除。辐射路径56的吸收构成初级辐射的部分的消除。辐射路径58、即初级辐射的剩余部分朝向光敏膜62行进并变成被光敏增光屏64吸收，光敏增光屏64暴露具有潜影的光敏膜62。尽管如图1所示的配置预期基于膜的检测系统，但在不偏离本专利技术的情况下，也可使用其它图像接收器。例如，系统的图像接收部分可改为包括利用直接或间接转换方法的数字系统。在间接方法中，X-射线将在闪烁体层中被吸收，闪烁体层发射可见光，随后在光电二极管阵列中检测这些可见光。在直接方法中，将在诸如非晶硒的合适的直接转换材料中将X-射线直接转换为电信号。参考图2，示出防散射X-射线滤线栅器件的一部分16的剖视图。制造滤线栅的方法的一个实施例可从提供这部分16开始。部分16包括其中具有多个通道18的衬底14。衬底14可由基本上不吸收X-射线的第一材料制成。如图所示，多个通道18可包括侧壁20和通道底部或端部。多个通道18可通过各种技术制造。例如，多个通道18可通过注塑成型、激光、机械法、等离子蚀刻等中的至少一种方法在衬底14中制造而成。衬底14可由基本上不吸收X-射线的任何合适的材料制成，这些材料可以是例如热塑性塑料、PEEK、石墨、铝及其组合。如例如图1和图2所示，多个通道18的轴向定向可以不平行，因此从源50(图1)发射的X-射线圆锥体与多个通道18的轴近似对准。尽管图2示出防散射滤线栅的一个实施例的衬底14部分，但显然，在不偏离本专利技术的方面的情况下，有其它实施例可用。例如，尽管只示出五个通道18，但通道18的总量实际上可以是任何合适的数量。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.06.28 US 12/8248111.一种制造防散射X-射线滤线栅器件(10)的方法，包括：提供包含不吸收X-射线的第一材料(16)的衬底(14)，所述衬底(14)中具有多个通道(18)；在所述多个通道(18)的侧壁(20)上施加(32)层，其中所述层包含不吸收X-射线的第二材料(34)；以及在所述多个通道(18)的一部分中施加(44)吸收X-射线的第三材料(42)，从而定义多个X-射线吸收元件(12)；其中，在最后形成的防散射X-射线滤线栅中，所述通道完全位于所述衬底中。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二材料(34)是保形涂层。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第三材料(42)包括铅、钨、铀、金、含铅聚合物、含钨...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·肖，K·M·迪罗歇，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：