[发明专利]用于辐射检测器的光导组件

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于辐射检测器的光导，并且更特别地涉及制造用于在医学成像或其它成像中使用的辐射检测器的光导的方法，以及由此产生的制品。

背景技术

图1示出传统的例如可以用于正电子发射断层照相（PET）的基于闪烁体的辐射检测器。检测器2包含一组闪烁体晶体4，闪烁体晶体4经由个体光导6在光学上耦合到相应光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）或其它类型的光电传感器，例如，光电二极管、雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode，APD）、盖革模式雪崩光电二极管（Geiger Mode APD）、硅光电倍增器（Silicon Photomultiplier，SiPM）、电子倍增电荷耦合装置（Electron Multiplying Charge Coupled Device，EMCCD）、PIN二极管等8。闪烁体4可以由合适的晶体制成，例如锗酸铋（Bismuth Germanate，BGO），硅酸镥（Lutetium Oxyorthosilicate，LSO）、氟化钡（Barium Fluoride，BaF₂）等，当用高能伽玛光子撞击时，其发射可见光、紫外光或其它可检测的光，例如在PET诊断成像中检测到的511keV符合光子。如在图1中所示出的，当从点10（例如，从已经注射了正电子发射或伽玛发射的放射性药物的患者的身体中）发射伽玛光子时，光子可在点12撞击闪烁体4并由闪烁体4停止（吸收），其引起发射可检测的光（即，闪烁体将“闪烁”）。可以由光学玻璃、塑料或其它合适的材料制成的光导6将可检测的光传递到其相应光电传感器8。光电传感器在时间上收集这些闪烁“计数”，PET系统使用这些“计数”来在以后重建示出放射性药物遍及患者身体的分布和浓度的图像。

如在图2中所图示的，个体光导6典型地是平截头体形状的（frustum-shaped）（即，类似于由平行于圆锥/锥体底面的平面截顶的圆锥或锥体）。（注意，在图2中示出的光导是从在图1中图示的定向颠倒定向的。）使此平截头体形状适应毗邻光导6的一个表面32的闪烁体4的大小和形状以及毗邻相反的表面28的光电传感器8的典型地更小的大小和形状。组装PET或其它闪烁检测器所遇到的一个困难是处置并安装大量个体光导6。例如，在单个3x4检测器模块中，需要处置并安装12个个体光导；由典型地用于PET系统中的大量模块与此相乘，很清楚处置并安装这样多的数量的个体光导是如何有挑战性。此外，存在着确保所有个体光导合适地并且一致地对准的附加的挑战。此外，由于重复地处置许多个体光导，存在着组装人员可能损坏或未对准光导的增加的可能性，因此潜在地损害闪烁计数率、一致性以及图像质量。

因此，将希望提供制造和组装避免以上提到的缺点或使其最小化的用于PET/辐射检测器的光导的改进的方法。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供一种制作光导组件的方法，包含步骤：提供由透光材料制成的通常（generally）平截头体形状的光导的阵列；提供由不透明材料制成的互连的板条的光隔离框（optical isolation frame），其中布置板条并确定板条外形以对应地匹配光导与围绕光导阵列的外围的外部间隙之间的间隙；以及将光导阵列与光隔离框彼此接合，以便光隔离框中的板条放置在光导阵列中的对应间隙中。

光导组件具有顶部平坦表面（top planar surface）和通常平行于该顶部表面的底部平坦表面（bottom planar surface），并且阵列中的每个光导具有第一主平坦表面以及第二主平坦表面，第一主平坦表面具有第一表面区域和在其周围的第一边缘，第二主平坦表面通常平行于第一表面并具有大于第一表面区域的第二表面区域，在第一和第二表面之间具有厚度T。光导阵列由顶部平坦表面、底部平坦表面以及光导周围的通常垂直地在顶部平坦表面和底部平坦表面之间延伸的外围边界来划界，其中通过将光导的第一和第二表面分别与顶部平坦表面和底部平坦表面共面地放置来布置光导，以便在邻近光导之间提供内部间隙。每个内部间隙具有通常三角形的或通常梯形的间隙外形以及如在邻近光导的第一边缘之间测量的间距S。围绕最外部光导的外围的外部间隙由顶部平坦表面的平面、最外部光导的外侧以及外围边界来限定。

在本发明的另一实施例中，例如通过注射二次成型（injection over-molding），提供光导阵列的步骤或提供光隔离框的步骤可以与将阵列与框接合在一起的步骤同时进行。例如，可以注射成型光导阵列，并且然后可以将光隔离框注射二次成型到光导阵列上，或反之亦然，以便将光导阵列与光隔离框彼此接合。