[发明专利]一种伽马探测器、成像系统及实时成像方法、设备及介质

说明书

本发明实施例公开了一种伽马探测器、成像系统及实时成像方法、设备及介质，其中，伽马探测器包括：至少两层伽马探测器环，其中，每层所述伽马探测器环包括预设数量探测器单元，每一个探测器单元由一组晶体和电子学模块相耦合而成，且每个所述晶体的厚度小于或等于预设厚度值。本发明实施例的技术方案可以在保证探测效率的同时，大幅改善探测到湮灭事件的时间分辨率，使其探测信号可以用于PET实时成像。

技术领域

本发明实施例涉及医学成像设备技术领域，尤其涉及一种伽马探测器、成像系统及实时成像方法、设备及介质。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron emission tomography，PET)系统主要由探测器、电子学系统和重建算法模块构成。其中，探测器是系统的核心部分，其主要功能为获得PET事件中各γ光子能量沉积时的位置、时间和能量信息。在设计与实现PET成像系统的过程中，为了提高系统成像性能，希望所使用的探测器具有高的探测效率、好的时间分辨率以及好的空间分辨率。

但是，目前探测器多采用的单层伽马探测器环的结构设计，为了保证足够的探测效率，一般晶体较厚(如图1所示)，其产生的闪烁光需要经过较长时间(亚ns量级)才能被硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier，SiPM)接收到，导致时间分辨率只能做到亚ns量级。时间分辨率不能达到10ps量级，就必须采用基于积分计算的图像重建算法进行PET图像重建，计算量大，计算过程复杂，导致图像重建速度慢，也是目前无法实现PET实时成像的原因之一。

发明内容

本发明实施例提供一种伽马探测器、成像系统及实时成像方法、设备及介质，以实现在保证探测器效率的同时，提高正电子放射断层扫描成像的时间分辨率。

第一方面，本发明实施例提供了一种伽马探测器，该伽马探测器包括：

至少两层伽马探测器环，其中，每层所述伽马探测器环包括预设数量探测器单元，每一个探测器单元由一组晶体和电子学模块相耦合而成，且每个所述晶体的厚度小于或等于预设厚度值。

可选的，每相邻两层伽马探测器环间的探测器单元交错排布。

可选的，每层或相邻两层伽马探测器环中的各个探测器单元的电子学模块串联连接。

可选的，所述探测器单元的晶体包括多层晶体，且所述多层晶体的厚度之和小于或等于所述预设厚度值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种成像系统，该系统包括：

如任一实施例所述的伽马探测器、电子学子系统和图像重建子系统构成；

其中，所述伽马探测器用于探测湮灭事件；

所述电子学子系统与所述伽马探测器电连接，用于接收所述伽马探测器产生的探测信号，甄别并保存所述探测信号中属于同一湮灭事件的探测信号对；

所述图像重建子系统，与所述电子学子系统电连接，用于获取所述属于同一湮灭事件的探测信号对，根据所述属于同一湮灭事件的探测信号对计算对应的湮灭事件发生的位置信息，并根据所述位置信息直接进行正电子发射断层扫描图像重建。

可选的，所述电子学子系统还用于对不同层伽马探测器环中探测器单元探测到的湮灭事件进行甄别。

第三方面，本发明实施例还提供了一种实时成像方法，应用于任一实施例所述的成像系统，该实时成像方法包括：

获取所述成像系统确定的各湮灭事件产生的位置信息；

将所述位置信息映射到对应的像素位置信息，进行图像重建，得到目标图像。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

一个或多个处理器；