[发明专利]用于医疗诊断X-射线成像装置的防散射X-射线栅板器件及栅板的制造方法

说明书

本发明一般来说涉及诊断射线成像技术领域，更具体地说，涉及一种能够获得高分辨率、高对比度X-射线图像的防散射栅板和一种制造这种栅板的方法。

在医疗诊断射线成像的过程中，X-射线照射到病人的身上。一部分X-射线被病人的身体吸收，其余的X-射线穿过病人的身体。这种对于X-射线的不同的吸收就在一张感光底片上形成了X-射线图像。

在穿过身体的X-射线中，基本射线不受阻碍地、沿着X-射线最初从射线源发射出来的路径直行。散射射线指的是穿过身体、被人体器官散射、然后与初始路径成一定角度行进的那一部分射线。基本射线和散射射线都会使感光底片曝光，但是散射射线，由于其轨迹的不同，降低了所形成投影图像的对比度(清晰度)。例如，在常规的后胸/前胸X-射线检查时，大约60％的穿过身体的射线可能是散射射线的形式，于是造成图像对比度的明显损失。所以需要滤掉尽可能多的散射射线。

用于滤掉散射射线的一个实施例包括一个设置在人体与感光底片之间的防散射栅板。散射射线撞击到栅板中的吸收剂(不透性)材料并被吸收掉。但是有一部分基本射线也被吸收材料吸收掉。这个实施例的射线成像装置由于消除了散射射线，因而提供了较高对比度的射线图像，但是为了能够使要成像的器官适当曝光需要增加对病人的辐射剂量。要求增加辐射的一个原因是散射射线不再是成像X-射线束的一部分，另一个原因是有30％或者更多的基本射线撞击在栅板中的吸收材料上，并且被滤掉(即，被吸收掉)。

如果将栅板作为射线成像系统的一部分，为曝光所需增加的辐射可以达到7倍或者更多，即，病人可能要接收7倍的X-射线辐射剂量。因为高剂量X-射线辐射对于被曝光者的健康造成危害，所以需要减少病人在接受X-射线检查过程中所受到的X-射线辐射剂量。

现有技术中许多栅板使用薄铅片作为X-射线吸收剂，用铝片或者纤维复合片作为可透性间隔材料。传统制造工艺包括以下步骤：繁琐地将吸收剂材料片和非吸收剂间隔材料片叠置并且吃力地彼此相间粘结在一起，直到成千这样的相间层构成一个叠层。此外，为了构成一个聚焦栅板，还必须以精确的方式设置各层以使它们彼此之间成一个微小的角度，从而各个层都固定聚焦到一条会聚线：X-射线源。在复合片装配成一个叠层之后，还必须沿着叠层的主表面将其切割并仔细加工到所需的栅板厚度，这个厚度通常只有0.5毫米，所形成的脆弱的复合片的尺寸为，例如，40厘米×40厘米×0.5毫米，这是非常难以加工的。如果叠层经受住了机加工和处理工艺，还必须与足够强度的材料叠置以加强脆弱的栅板组件和为在该领域中使用提供足够的机械强度。这种栅板的偶然撞击、弯曲、或跌落都会造成内部损伤，造成无法修复的脱层，从而使栅板完全报废。

在栅板设计中最重要的参数是栅格比，栅格比定义为X-射线吸收片的高度与它们之间的距离的比值。这个比值一般在4∶1到16∶1的范围。由于目前的制造极限的限制，实际上，铅片厚度的下限约为0.050毫米，即，加工这个厚度或这样薄的片是极端困难的，一个栅格比为4∶1，线定额数为每厘米60线的栅板要求间隔材料的厚度为0.12毫米，使得栅板只有0.5毫米厚。因为制造的限制，这些栅板中的铅片通常都太宽，所以形成了大的横截面，吸收了30％或更多的基本射线，这是所不希望的。此外，厚片还导致底片上产生不希望出现的阴影图像。为了消除阴影，需要提供一个机械装置，在曝光时将栅板移开。栅板的移动引起横向的偏心，因而造成多吸收20％的基本射线。因此为了弥补使用宽吸收片的这个缺陷，需要明显增加病人吸收的辐射剂量。

所以，本发明的一个实施例的目的之一是提供一种具有高线定额数的坚固耐用的防散射栅板，从而在X-射线曝光期间不再需要移动栅板。

所以，本发明的一个实施例的另一个目的是提供一种具有均匀的栅板线和间隔的栅板，这种栅板能够比传统的栅板吸收较少基本射线，从而可以减少为使感光片适当曝光所需的X-射线辐射量。

所以，本发明的一个实施例的又一个目的是提供一种聚焦于X-射线源、能够改善图像对比度的栅板。

所以，本发明的一个实施例的一个目的是提供一种制造坚固耐用的防散射栅板的有效方法。

本发明的一个实施例的另一个目的是提供一种用于制造具有高线定额数栅板的方法。

本发明的一个实施例的又一个目的是提供一种用于制造具有均匀的栅板线和间隔、能够比传统的栅板吸收较少基本射线、从而可以减少为使感光片适当曝光所需的X-射线辐射量的栅板的方法。