[发明专利]基于硅光电倍增管的探测器、机架和PET设备

说明书

本申请提供一种基于硅光电倍增管的探测器、机架和PET设备，所述探测器包括：由多个闪烁晶体组成的闪烁晶体阵列，其中，所述闪烁晶体用于接受高能粒子的撞击发出光子，所述多个闪烁晶体之间相互耦合；光导，其中，所述光导由没有切槽的高透光材料组成，所述光导的第二耦合面与所述闪烁晶体阵列的所述第一耦合面连接；由多个硅光电倍增管器件组成的硅光电倍增管阵列，其中，所述硅光电倍增管器件用于接收所述光子，并基于接收到的光子产生电信号并把所述电信号输出给读出电路，所述硅光电倍增管阵列的第四耦合面与所述光导的所述第三耦合面连接。本申请提供的探测器，其光导设计非常简单。

技术领域

本申请涉及医学成像技术领域，特别涉及基于硅光电倍增管的探测器、机架和PET设备。

背景技术

PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层扫描装置)是一种用于辅助诊断的医疗影像设备，可以观察到患者体内的生理代谢情况。PET成像的原理是：在被检体中注射含有放射性核素的示踪剂，示踪剂衰变产生正电子，正电子与负电子湮灭发出两个方向相反且能量相等的伽马射线对。PET设备的探测器的闪烁晶体可以将伽马射线转换成光子，然后通过光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)将光子转换成电信号。最后对收集到的电信号进行处理，重建出具有临床诊断意义的PET图像。

与传统基于PMT的PET探测器相比，新的硅光电倍增管(SiliconPhotomultiplier，SiPM)具有增益高、灵敏度高、偏执电压低等特点。在基于SiPM的PET探测器设计中，由于降低成本的考虑，倾向于使用较大尺寸的SiPM器件来读出更小尺寸的闪烁晶体。但是这种方案对于从闪烁晶体到SiPM器件之间光导的设计、加工以及装配都有较高的精度要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供基于硅光电倍增管的探测器、机架和PET设备。

第一方面，本申请提供的所述探测器包括：

由多个闪烁晶体组成的闪烁晶体阵列，其中，所述闪烁晶体用于接受高能粒子的撞击发出光子，所述多个闪烁晶体之间相互耦合，所述闪烁晶体阵列最外层的六个表面，除了第一耦合面之外，其余五个面均被第一反光材料包裹；

光导，其中，所述光导由没有切槽的高透光材料组成，所述光导的第二耦合面与所述闪烁晶体阵列的所述第一耦合面连接，所述光导最外层的六个表面，除了第二耦合面和第三耦合面之外，其余四个面均被第二反光材料包裹；

由多个硅光电倍增管器件组成的硅光电倍增管阵列，其中，所述硅光电倍增管器件用于接收所述光子，并基于接收到的光子产生电信号并把所述电信号输出给读出电路，所述硅光电倍增管阵列的第四耦合面与所述光导的所述第三耦合面连接。

第二方面，本申请提供的所述机架包括第一方面所述的探测器。

第三方面，本申请提供的所述PET设备包括第一方面所述的探测器。

本申请提供的基于硅光电倍增管的探测器，可以使用大尺寸硅光电倍增管器件读取小尺寸闪烁晶体，从而节省了硅光电倍增管阵列的成本。同时，本申请的光导没有切槽，充分地降低了光导的设计、生成、装配难度。

附图说明

图1是一种现有的基于SiPM的PET探测器的示意图；

图2是本申请一实施例示出的基于SiPM的PET探测器的示意图；

图3是本申请一实施例示出的3x3的SiPM矩阵的PET探测器的示意图；

图4A是图3所示的探测器中SiPM器件的一种连接关系的示意图；

图4B是图3所示的探测器中读出电路的电阻网络的示意图；

图5是本申请另一实施例示出的探测器中的闪烁晶体阵列发出光子的效果图；