基于fpc的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療用具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于FPC(柔性電路板)的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]立體定向伽瑪射線放射治療系統(tǒng)是一種融立體定向技術(shù)和放射外科技術(shù)于一體，以治療顱腦疾病為主的立體定向放射外科治療設(shè)備。它采用伽瑪射線幾何聚焦方式，通過(guò)精確的立體定向，將經(jīng)過(guò)規(guī)劃的一定劑量的伽瑪射線集中射于體內(nèi)的預(yù)選靶點(diǎn)，一次性清除點(diǎn)內(nèi)的不良組織，以達(dá)到外科手術(shù)切除或損毀的效果。醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來(lái)對(duì)腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速器裝置。
[0003]為保證醫(yī)用放射治療系統(tǒng)的劑量分布形狀在三維方向上與病變組織一致，調(diào)強(qiáng)適形放射治療(Intensity-modulated radiat1n therapy，IMRT)已廣泛應(yīng)用于臨床治療中，使得靶區(qū)病變組織所受劑量達(dá)到治療要求。近年來(lái)，調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃軟件系統(tǒng)在我國(guó)臨床治療系統(tǒng)已有廣泛應(yīng)用，但開(kāi)發(fā)該軟件系統(tǒng)的不同廠家所依據(jù)數(shù)學(xué)模型和劑量計(jì)算方法可能不盡相同，并不能嚴(yán)格保證各軟件系統(tǒng)所計(jì)算的劑量分布完全一致。因此，為實(shí)現(xiàn)臨床精確放療效果，需測(cè)量IMRT劑量分布并實(shí)時(shí)驗(yàn)證調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃軟件系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。此外，醫(yī)用直線加速器其劑量分布情況與患者治療腫瘤效果息息相關(guān)，其劑量分布是否符合臨床實(shí)際要求，直接關(guān)系到患者的生命安全，簡(jiǎn)單快捷地實(shí)現(xiàn)醫(yī)用加速器劑量分布測(cè)量也是一項(xiàng)亟待解決的問(wèn)題。
[0004]為驗(yàn)證醫(yī)用放射治療系統(tǒng)的劑量分布情況，臨床治療前通常在仿真模體上進(jìn)行輻射劑量模擬測(cè)量和驗(yàn)證，劑量分布確認(rèn)后才轉(zhuǎn)到實(shí)際患者治療中，例如由中國(guó)測(cè)試技術(shù)研宄院研制的1600通道矩陣劑量?jī)x，通過(guò)利用固態(tài)水模體模擬人體環(huán)境結(jié)合矩陣劑量?jī)x測(cè)量整個(gè)二維劑量分布圖像，進(jìn)行治療前的模擬測(cè)量和驗(yàn)證。
[0005]目前市場(chǎng)上主流矩陣劑量?jī)x所用傳感器都為平面式半導(dǎo)體探測(cè)器，該種探測(cè)器角響應(yīng)較差，在臨床應(yīng)用時(shí)只能將醫(yī)用放射治療系統(tǒng)輸出的射線垂直照射在探測(cè)器表面，對(duì)位要求非?？量蹋艟仃噭┝?jī)x擺位時(shí)未將探測(cè)器表面與射線嚴(yán)格垂直，將導(dǎo)致測(cè)量劑量分布結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，影響治療效果，威脅患者生命安全。
[0006]本發(fā)明為國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目名稱:新型電離輻射檢測(cè)儀器和關(guān)鍵部件開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，項(xiàng)目編號(hào):2013YQ090811)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]【要解決的技術(shù)問(wèn)題】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種基于FPC的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列及制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中立體定向伽瑪射線放射治療、醫(yī)用加速器的實(shí)時(shí)劑量分布驗(yàn)證計(jì)劃系統(tǒng)中，矩陣劑量?jī)x探測(cè)器角響應(yīng)差、靈敏度偏低的問(wèn)題。
[0009]【技術(shù)方案】
[0010]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0011]本發(fā)明首先涉及一種基于FPC的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列，該半導(dǎo)體探測(cè)器陣列包括FPC電路板、探測(cè)器環(huán)繞柱和粘貼在FPC電路板上的稀土層，所述探測(cè)器環(huán)繞柱包括圓柱體和兩個(gè)引腳，所述FPC電路板包括圓形電路板和與圓形電路板相連的方形電路板，所述圓形電路板上設(shè)置有第一半導(dǎo)體探測(cè)器，所述方形電路板上橫向等間距地設(shè)置有第二半導(dǎo)體探測(cè)器、第三半導(dǎo)體探測(cè)器、第四半導(dǎo)體探測(cè)器和第五半導(dǎo)體探測(cè)器，所述第一半導(dǎo)體探測(cè)器、第二半導(dǎo)體探測(cè)器、第三半導(dǎo)體探測(cè)器、第四半導(dǎo)體探測(cè)器、第五半導(dǎo)體探測(cè)器相互并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與探測(cè)器環(huán)繞柱的兩個(gè)引腳電連接，所述圓形電路板粘貼在圓柱體的頂面，所述方形電路板環(huán)繞并粘貼在圓柱體的側(cè)面。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述圓形電路板的直徑與圓柱體底面直徑相同，所述方形電路板的長(zhǎng)度與圓柱體底面周長(zhǎng)相同。
[0012]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述圓柱體的底面直徑為2mm。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述稀土層分別粘貼在第一半導(dǎo)體探測(cè)器、第二半導(dǎo)體探測(cè)器、第三半導(dǎo)體探測(cè)器、第四半導(dǎo)體探測(cè)器、第五半導(dǎo)體探測(cè)器的表面。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述探測(cè)器環(huán)繞柱的圓柱體為陶瓷圓柱體。
[0015]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，該半導(dǎo)體探測(cè)器陣列還包括熱縮管，所述熱縮管包覆住FPC電路板、探測(cè)器環(huán)繞柱和稀土層。
[0016]本發(fā)明還涉及一種基于FPC的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的制作方法，該制作方法包括:
[0017]步驟A:制作探測(cè)器環(huán)繞柱，所述探測(cè)器環(huán)繞柱包括圓柱體和兩個(gè)引腳；
[0018]步驟B:制作FPC電路板，所述FPC電路板包括圓形電路板和與圓形電路板相連的方形電路板，所述圓形電路板上設(shè)置有第一半導(dǎo)體探測(cè)器，所述方形電路板上橫向等間距地設(shè)置有第二半導(dǎo)體探測(cè)器、第三半導(dǎo)體探測(cè)器、第四半導(dǎo)體探測(cè)器和第五半導(dǎo)體探測(cè)器，所述第一半導(dǎo)體探測(cè)器、第二半導(dǎo)體探測(cè)器、第三半導(dǎo)體探測(cè)器、第四半導(dǎo)體探測(cè)器、第五半導(dǎo)體探測(cè)器相互并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與探測(cè)器環(huán)繞柱的兩個(gè)引腳電連接；
[0019]步驟C ^fFPC電路板的圓形電路板粘貼在圓柱體的頂面、將方形電路板環(huán)繞并粘貼在圓柱體的側(cè)面；
[0020]步驟D:在FPC電路板的表面覆蓋稀土層。
[0021]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟C采用環(huán)氧樹(shù)脂將FPC電路板粘貼在圓柱體的表面。
[0022]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟D采用光學(xué)膠將稀土層覆蓋在FPC電路板的表面。
[0023]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟D之后還包括步驟E:使用黑色熱縮管包覆住FPC電路板、探測(cè)器環(huán)繞柱和稀土層，并用環(huán)氧樹(shù)脂灌封。
[0024]【有益效果】
[0025]本發(fā)明提出的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0026](I)本發(fā)明中的五個(gè)半導(dǎo)體探測(cè)器以并聯(lián)圍繞的結(jié)構(gòu)形式布局在直徑為2mm圓柱體端面，當(dāng)立體定向伽瑪射線放射治療系統(tǒng)以不同角度發(fā)射射線時(shí)，因半導(dǎo)體探測(cè)器陣列環(huán)繞于柱體上，具有多角度接受伽馬射線的功能，提高了探測(cè)器陣列的角響應(yīng)，因此本發(fā)明中的探測(cè)器陣列角響應(yīng)好；
[0027](2)本發(fā)明將五個(gè)半導(dǎo)體探測(cè)器并聯(lián)，當(dāng)探測(cè)到伽馬射線后探測(cè)器陣列將以電流累加形式輸出正比于射線劑量率的電信號(hào)，相比于單個(gè)半導(dǎo)體探測(cè)器輸出的電信號(hào)，本發(fā)明中的探測(cè)器陣列將較大程度地提高探測(cè)靈敏度。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一提供的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的FPC電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一提供的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的探測(cè)器環(huán)繞柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例二提供的基于FPC的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的制作方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對(duì)本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]實(shí)施例一提供一種基于FPC的半導(dǎo)體探測(cè)器陣列，該半導(dǎo)體探測(cè)器陣列包括FPC電路板、探測(cè)器環(huán)繞柱、稀土層和熱縮管，圖1為該半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的FPC電路板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為該半導(dǎo)體探測(cè)器陣列的探測(cè)器環(huán)繞柱的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，F(xiàn)PC電路板包括圓形電路板11和與圓形電路板11相連的方形電路板12，圓形電路板11上點(diǎn)焊有第一半導(dǎo)體探測(cè)器21，方形電路板12上