[发明专利]用于低能量辐射量子和高能量辐射量子的组合探测的辐射探测器

说明书

一种用于低能量辐射量子和高能量辐射量子的组合探测的辐射探测器，所述辐射探测器(8)具有多层结构，包括：后闪烁体层(5)，其被配置为响应于高能量辐射量子由所述后闪烁体层(5)吸收而发出闪烁光子的爆发；后光电传感器层(6)，其被附接到所述后闪烁体层(5)的背侧，所述后光电传感器层(6)被配置为探测在所述后闪烁体层(5)中生成的闪烁光子；前闪烁体层(3)，其被布置在所述后闪烁体层(5)的前面，与所述后光电传感器层(6)相对，所述前闪烁体层(3)被配置为响应于低能量辐射量子由所述前闪烁体层(3)吸收而发出闪烁光子的爆发；以及前光电传感器层(2)，所述前光电传感器层(2)被附接到所述前闪烁体层(3)的前侧，与所述后闪烁体层(5)相对，所述前光电传感器层(2)被配置为探测在所述前闪烁体层(3)中生成的闪烁光子，其中，所述高能量量子为伽马射线并且所述低能量量子是X射线。

技术领域

本发明涉及用于低能量辐射量子和高能量辐射量子的组合探测的辐射探测器的领域。它具体应用于医学成像系统中，诸如用于临床或调查研究的X射线成像系统以及组合式X射线/核成像系统。此类系统的范例包括谱X射线计算机断层摄影扫描器、介入X射线和闪烁成像系统、组合式单光子发射计算机断层摄影/X射线(SPECT/X射线)扫描器、组合式单光子发射计算机断层摄影/X射线计算机断层摄影(SPECT/CT)扫描器、组合式单光子发射计算机断层摄影/X射线锥形束计算机断层摄影(SPECT/CBCT)扫描器、以及组合式正电子发射断层摄影/X射线计算机断层摄影(PET/CT)扫描器，以及其他。

背景技术

能够探测不同能量的辐射量子的成像系统通常用来采集成像对象的解剖以及功能信息。例如，SPECT实现了基于器官和细胞的功能和新陈代谢信息的对疾病过程的评估。通过将X射线计算机断层摄影集成到SPECT内可以将解剖信息与功能和新陈代谢信息进行组合。SPECT/CT扫描器已经证明在肿瘤学中是有价值的，并且最近吸引了针对图像引导的治疗中的新颖应用的关注。

在US6448559B1中已经描述了一种用于X射线和伽马射线的组合探测的辐射探测器。所述探测器具有多层结构，其中若干层被布置为一个在另一个后面。所述探测器包括用于探测X射线的前闪烁体层和被设置在前闪烁体层后面用于探测伽马射线的后闪烁体层。所述多层结构还包括光电传感器层，所述光电传感器层被布置在与后闪烁体层的后侧处，与前闪烁体层相对，以便探测在前闪烁体层和后闪烁体层两者中生成的闪烁光子。X射线，由于其比较低的能量，通常被面向X射线源布置的前闪烁体层吸收。

通过X射线在前闪烁体层中的吸收而生成的闪烁光在被光电传感器探测到之前穿过后闪烁体层。因此，从前闪烁体层发出的闪烁光被扩展分布在更大的面积上，由此降低X射线CT图像的空间分辨率，例如通过调制传递函数(MTF)的减少。

文献EP2180342A1公开了一种X射线的线传感器，其中将吸收低能量范围内的X射线并且发射光的闪烁体层与吸收高能量范围内的X射线并且发射光的闪烁体层彼此接触。

文献US2008/011960A1公开了一种用于获取对象的X射线图像的射线照相成像装置。在各种两个面板的射线照相成像装置构造中，前面板和后面板具有基底、信号感测元件和读出设备的阵列、以及钝化层。前面板和后面板具有闪烁磷光体层，其响应于穿过对象的X射线而产生照亮信号感测元件的光以提供表示X射线图像的信号。

文献US2002/070365公开了一种用于身体组织的光谱成像的系统，其中闪烁屏幕和电荷耦合设备(CCD)用于对图像选定的组织进行成像。X射线源生成穿过对象的身体的区域的X射线，形成到达闪烁屏幕的X射线图像。

文献US2013/126743公开了一种辐射探测器，其包括闪烁体层、第一光电转换层、第二光电转换层以及一个基板或两个基板。所述第一光电转换层至少吸收第一波长的光并且将该光转换为电荷。第二光电转换层相比于第一波长的光吸收更多的第二波长的光并且将该光转换为电荷。

发明内容

改善由具有多层结构的辐射探测器采集的低能量辐射图像的空间分辨率将会是有利的。