基于fpc的半導(dǎo)體探測器陣列及制作方法
【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，通過精確的立體定向，將經(jīng)過規(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，一次性清除點內(nèi)的不良組織，以達到外科手術(shù)切除或損毀的效果。醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來對腫瘤進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到治療要求。近年來，調(diào)強放療計劃軟件系統(tǒng)在我國臨床治療系統(tǒng)已有廣泛應(yīng)用，但開發(fā)該軟件系統(tǒng)的不同廠家所依據(jù)數(shù)學(xué)模型和劑量計算方法可能不盡相同，并不能嚴格保證各軟件系統(tǒng)所計算的劑量分布完全一致。因此，為實現(xiàn)臨床精確放療效果，需測量IMRT劑量分布并實時驗證調(diào)強放療計劃軟件系統(tǒng)的準確性。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際要求，直接關(guān)系到患者的生命安全，簡單快捷地實現(xiàn)醫(yī)用加速器劑量分布測量也是一項亟待解決的問題。
[0004]為驗證醫(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行輻射劑量模擬測量和驗證，劑量分布確認后才轉(zhuǎn)到實際患者治療中，例如由中國測試技術(shù)研宄院研制的1600通道矩陣劑量儀，通過利用固態(tài)水模體模擬人體環(huán)境結(jié)合矩陣劑量儀測量整個二維劑量分布圖像，進行治療前的模擬測量和驗證。
[0005]目前市場上主流矩陣劑量儀所用傳感器都為平面式半導(dǎo)體探測器，該種探測器角響應(yīng)較差，在臨床應(yīng)用時只能將醫(yī)用放射治療系統(tǒng)輸出的射線垂直照射在探測器表面，對位要求非常苛刻，若矩陣劑量儀擺位時未將探測器表面與射線嚴格垂直，將導(dǎo)致測量劑量分布結(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)明為國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項資金資助項目(項目名稱:新型電離輻射檢測儀器和關(guān)鍵部件開發(fā)及應(yīng)用，項目編號:2013YQ090811)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]【要解決的技術(shù)問題】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種基于FPC的半導(dǎo)體探測器陣列及制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中立體定向伽瑪射線放射治療、醫(yī)用加速器的實時劑量分布驗證計劃系統(tǒng)中，矩陣劑量儀探測器角響應(yīng)差、靈敏度偏低的問題。
[0009]【技術(shù)方案】
[0010]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0011]本發(fā)明首先涉及一種基于FPC的半導(dǎo)體探測器陣列，該半導(dǎo)體探測器陣列包括FPC電路板、探測器環(huán)繞柱和粘貼在FPC電路板上的稀土層，所述探測器環(huán)繞柱包括圓柱體和兩個引腳，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)體探測器、第三半導(dǎo)體探測器、第四半導(dǎo)體探測器和第五半導(dǎo)體探測器，所述第一半導(dǎo)體探測器、第二半導(dǎo)體探測器、第三半導(dǎo)體探測器、第四半導(dǎo)體探測器、第五半導(dǎo)體探測器相互并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與探測器環(huán)繞柱的兩個引腳電連接，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度與圓柱體底面周長相同。
[0012]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述圓柱體的底面直徑為2mm。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述稀土層分別粘貼在第一半導(dǎo)體探測器、第二半導(dǎo)體探測器、第三半導(dǎo)體探測器、第四半導(dǎo)體探測器、第五半導(dǎo)體探測器的表面。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述探測器環(huán)繞柱的圓柱體為陶瓷圓柱體。
[0015]作為另一種優(yōu)選的實施方式，該半導(dǎo)體探測器陣列還包括熱縮管，所述熱縮管包覆住FPC電路板、探測器環(huán)繞柱和稀土層。
[0016]本發(fā)明還涉及一種基于FPC的半導(dǎo)體探測器陣列的制作方法，該制作方法包括:
[0017]步驟A:制作探測器環(huán)繞柱，所述探測器環(huán)繞柱包括圓柱體和兩個引腳；
[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)體探測器、第三半導(dǎo)體探測器、第四半導(dǎo)體探測器和第五半導(dǎo)體探測器，所述第一半導(dǎo)體探測器、第二半導(dǎo)體探測器、第三半導(dǎo)體探測器、第四半導(dǎo)體探測器、第五半導(dǎo)體探測器相互并聯(lián)組成并聯(lián)電路，所述并聯(lián)電路的兩端分別與探測器環(huán)繞柱的兩個引腳電連接；
[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)選的實施方式，所述步驟C采用環(huán)氧樹脂將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、探測器環(huán)繞柱和稀土層，并用環(huán)氧樹脂灌封。
[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)明中的五個半導(dǎo)體探測器以并聯(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，因半導(dǎo)體探測器陣列環(huán)繞于柱體上，具有多角度接受伽馬射線的功能，提高了探測器陣列的角響應(yīng)，因此本發(fā)明中的探測器陣列角響應(yīng)好；
[0027](2)本發(fā)明將五個半導(dǎo)體探測器并聯(lián)，當探測到伽馬射線后探測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，相比于單個半導(dǎo)體探測器輸出的電信號，本發(fā)明中的探測器陣列將較大程度地提高探測靈敏度。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的實施例一提供的半導(dǎo)體探測器陣列的FPC電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明的實施例一提供的半導(dǎo)體探測器陣列的探測器環(huán)繞柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明的實施例二提供的基于FPC的半導(dǎo)體探測器陣列的制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，也不是對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0032]實施例一提供一種基于FPC的半導(dǎo)體探測器陣列，該半導(dǎo)體探測器陣列包括FPC電路板、探測器環(huán)繞柱、稀土層和熱縮管，圖1為該半導(dǎo)體探測器陣列的FPC電路板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為該半導(dǎo)體探測器陣列的探測器環(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上點焊有第一半導(dǎo)體探測器21，方形電路板12上