[发明专利]伽马射线成像探测器及具有它的系统

说明书

技术领域

本发明涉及伽马射线成像技术领域，特别涉及一种伽马射线成像探测器及具有它的系统。

背景技术

传统的伽马射线成像探测器利用闪烁探测器探测伽马射线进行成像，在医学成像领域中被广泛应用，如伽马相机，单光子计算机发射断层成像和正电子发射断层成像等。

探测器的性能直接影响了伽马射线成像的质量，最终影响疾病诊断的精确度。传统伽马射线成像探测器通常采用闪烁晶体模块耦合光电探测器的方式；闪烁晶体面对伽马射线的入射方向，光电探测器置于闪烁晶体背面。该探测器通常使用长条型晶体，可以获得射线入射在哪个长条型晶体单元中，即可获得射线在轴向和切向的位置坐标，但是无法获得射线在径向上的位置坐标。该设计对斜入射事件存在视差效应，使得符合响应线的位置判定误差较大。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种伽马射线成像探测器，该伽马射线成像探测器具有空间分辨率高、信噪比高、视野大和价格低的优点。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种伽马射线成像探测器，所述伽马射线成像探测器包括平行贴合的多个探测器模块，每个所述探测器模块包括：电路板；设置在所述电路板上的硅光电倍增管阵列，所述硅光电倍增管阵列包括多个硅光电倍增管；晶体阵列，所述晶体阵列包括多个晶体单元，所述多个晶体单元与所述多个硅光电倍增管耦合，其中所述晶体单元在耦合硅光电倍增管的切面的径向长度大于所述切面的切向长度。

根据本发明实施例的伽马射线成像探测器，采用较小尺寸的晶体阵列耦合硅光电倍增管阵列，硅光电倍增管和晶体单元在轴向并排；利用硅光电倍增管阵列的读出信号，获得射线在切向(维度一)和径向(维度二)坐标，每个硅光电倍增管阵列对应了射线在轴向的位置坐标(维度三)；晶体单元与硅光电倍增管直接耦合可以获得较好的时间信息，从而获得时间的符合时间差，进而限定事件在符合线上的响应位置范围(维度四)。

本发明的实施例不仅可以获得精确的作用深度信息和符合时间差，即获得高的空间分辨率和较好的信噪比，且晶体单元与硅光电倍增管在轴向上的并列排列方式还可以增加伽马射线成像探测器在轴向上的视野，从而可以对大器官实现单个视野的扫描成像，较好的信噪比又保证系统可以进行动态扫描成像，有助于对生物体的动态功能分析。

本发明实施例的伽马射线成像探测器具有以下优点：

1、能够精确获得射线作用的深度信息，提高探测器空间分辨率。

2、能够精确获得射线的符合时间差，用于限定正电子湮灭位置，从而使重建图像获得较好的信噪比；

3、晶体阵列与硅光电倍增管在轴向并排，因此，具有更大轴向视野，减少对病人的扫描床位数，可以进行动态成像。

4、晶体阵列在切向和射线作用深度方向采用不同的长度，可以在各个方向获得较为一致的空间分辨率，从而降低图像的畸变。

综上所述，该伽马射线成像探测器具有空间分辨率高、信噪比高、视野大和价格低的优点。

另外，根据本发明上述实施例的伽马射线成像探测器还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述晶体单元为长方形晶体单元，所述晶体单元与对应的硅光电倍增管的耦合面为所述晶体单元的出光面。

在一些示例中，每个所述探测器模块还包括：光导层，所述光导层设置在所述多个晶体单元与所述多个硅光电倍增管之间，所述光导层分别与所述多个晶体单元与所述多个硅光电倍增管耦合。

在一些示例中，所述晶体单元的材料包括锗酸铋、硅酸镥、硅酸钇镥、硅酸钆镥、硅酸钆、硅酸钇、氟化钡、碘化钠、碘化铯、钨酸铅、铝酸钇、溴化镧、氯化镧、钙钛镥铝、焦硅酸镥、铝酸镥和碘化镥的一种或多种的组合。

在一些示例中，探测器信号由所述硅光电倍增管的侧边输出。

在一些示例中，还包括：A/D转换器，所述探测器信号经过所述A/D转换器输出。

在一些示例中，还包括：加权电阻网络模块，所述探测器信号经过所述加权电阻网络模块输出。

本发明第二方面的实施例提供了一种伽马射线成像探测器系统，所述伽马射线成像探测器系统包括以预定关系排列的多个所述伽马射线成像探测器。

根据本发明实施例的伽马射线成像探测器系统具有空间分辨率高、信噪比高、视野大和价格低的优点。

另外根据本发明上述实施例的伽马射线成像探测器系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述多个所述伽马射线成像探测器排列成多边形。