[发明专利]混合式PET/CT成像探测器

说明书

一种成像系统(102)包括：探测器阵列(104)，所述探测器阵列具有环(106)，所述环具有探测伽马辐射和X射线辐射的第一层(110i)和仅探测伽马辐射的第二层(110N)，其中，所述第一层和所述第二层是同心闭合环。一种方法包括：响应于在PET模式中进行成像而利用双层探测器的第一层来探测伽马辐射；响应于在PET模式中进行成像而利用所述双层探测器的第二层来探测伽马辐射；并且使用利用所述第一层和所述第二层探测到的辐射来生成PET图像数据。所述方法还包括响应于在CT模式中进行成像而利用所述第一层来探测X射线辐射；并且利用所述第一层探测到的辐射来生成CT图像数据。所述方法还包括显示所述图像数据。所述成像系统允许用于PET/CT成像两者的单一机架。

技术领域

以下总体上涉及成像探测器，并且更具体地涉及被配置为利用相同的探测器来探测伽马射线和X射线两者的混合式正电子发射(PET)/计算机断层摄影(CT)成像探测器。

背景技术

正电子发射断层摄影(PET)成像是一种功能成像模式，其生成并显示被注入到体内的放射性同位素的分布的三维(3D)断层摄影图像。尽管PET图像提供了同位素分布的定量表示，但是它们缺乏关于同位素分布之处的周围组织的解剖结构的结构信息。计算机断层摄影(CT)成像生成具有解剖组织结构的信息的3D断层摄影图像。已经将PET图像与CT图像进行组合(例如，叠加、融合等)以提供具有参考解剖学框架的功能信息。

能够利用单独的PET机架和单独的CT机架来独立地采集PET数据集和CT数据集。也能够利用包括PET机架部分和CT机架部分两者的单个系统来采集PET数据集和CT数据集。利用这种配置，PET机架部分和CT机架部分沿着扫描轴线彼此物理地间隔开并且具有分离的且不同的成像平面。连续地使用PET机架部分和CT机架部分，在扫描之间将对象或目标从一个机架部分移动到另一机架部分，并且独立地采集PET数据集和CT数据集，这是因为PET数据集并不是利用CT机架部分采集的，而CT数据集并不是利用PET机架部分采集的。

遗憾的是，利用上述配置，在PET扫描与CT扫描之间的(有意的和/或无意的)患者移动可能导致组合的PET与CT图像的错误配准。此外，患者在PET扫描与CT扫描之间从一个机架/机架部分移动到另一机架/机架部分，这增加了总扫描时间。此外，单独的且连接的系统需要两个分开的机架/机架部分以及针对每个机架/机架部分的支撑硬件，这些中的每个都增加了制造和/或维修的复杂性和/或成本。

发明内容

本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。

根据一个方面，一种成像系统包括具有至少一个环的辐射敏感探测器阵列。所述至少一个环包括第一层和第二层，所述第一层被配置为探测伽马辐射和X射线辐射并且生成指示所述伽马辐射和所述X射线辐射的信号，所述第二层被配置为仅探测伽马辐射并且生成指示所述伽马辐射的信号。所述第一层和所述第二层是所述至少一个环的同心闭合环。所述成像系统还包括信号预处理器，所述信号预处理器被配置为处理所述信号，所述信号指示由所述第一层探测到的所述伽马辐射、由所述第一层探测到的所述X射线辐射以及由所述第二层探测到的所述伽马辐射，其中，所述信号预处理器被配置为基于一组预定的PET能量阈值将由所述第一层探测到的所述伽马辐射分箱到一组预定的PET能量分箱中，并且基于一组预定的CT能量阈值将由所述第一层探测到的所述X射线辐射分箱到一组预定的CT能量分箱中。

在实施例中，所述信号预处理器被配置为基于由所述第二层探测到的所述伽马辐射来沿响应线识别重合伽马对。优选地，所述信号预处理器被配置为估计所述重合伽马对沿着所述响应线的位置。