[发明专利]用于稀疏检测器的装置、方法和系统

说明书

提供了涉及一个或多个稀疏检测器的装置、系统和方法。稀疏检测器可包括响应于辐射而生成闪光的闪烁晶体阵列(601)，以及响应于闪光而生成电信号的光电检测器阵列(702)。闪烁晶体(601)的一部分可以由替代物或间隙(602)间隔开。替代物或间隙(602)的分布可根据稀疏性规则。光电检测器阵列(702)的至少一部分可以耦合至闪烁晶体阵列(601)。提供了一种可包含一个或多个稀疏检测器的装置的成像系统(101)。该成像系统(101)可包括用于处理由包括该一个或多个稀疏检测器的装置或系统获取的成像数据的处理器(102)。该方法可包括预处理所获取的图像数据以及通过图像重构来产生图像。

技术领域

本申请涉及成像技术，并且尤其涉及稀疏检测器和使用稀疏检测器的成像方法和系统。

背景技术

闪烁体是可以呈现闪光的材料。闪烁体可吸收电离辐射并且将所吸收的能量的一部分作为光来发射。例如，入射在闪烁体上的诸如伽马光子之类的传入粒子可通过康普顿(Compton)散射或通过光电吸收来产生高能电子；随着高能电子通过闪烁体，该电子可损失能量并且激发一个或多个其他的电子；(诸)被激发的电子可衰变成基态，从而发光。如此，闪烁体可产生对应于与该闪烁体材料交互的传入粒子的可视光或紫外光光子。光脉冲的强度可与由传入粒子在闪烁体中沉积的能量成比例。

可以通过将闪烁体耦合至电子光学传感器(例如，光电检测器)来形成检测器。检测器在包括例如国土安全辐射检测、中子和高能粒子物理实验、新能源探测、X射线检测、核相机、气体探测等的许多领域中的辐射检测中广泛使用。仅作为示例，检测器在医疗成像技术(诸如计算机断层扫描(CT)和正电子发射断层扫描(PET))中广泛使用。

例如，医疗成像技术中使用的闪烁体可以用包含稀土元素(诸如举例而言，镧、镥、钇等)的材料来制造。包含稀土元素的闪烁体由于包括例如结晶困难、经济上可开采的矿石矿床稀少等因素而可能是昂贵的。关于涉及一个或多个闪烁体的装置、系统和/或方法的成本可能较高。因此，期望降低此类装置、系统、和/或方法的成本。

发明内容

在本公开的第一方面，提供了一种装置。该装置可包括稀疏检测器。该稀疏检测器可包括响应于辐射而生成闪光的闪烁晶体阵列。闪烁晶体的至少一部分可根据稀疏性规则来间隔开。该稀疏检测器可进一步包括配置成响应于闪光而生成电信号的光电检测器元件阵列。该光电检测器元件阵列的至少一部分可耦合至该闪烁晶体阵列。

在一些实施例中，闪烁晶体阵列的至少一部分可以由一个或多个光透射材料块来间隔开。在一些实施例中，一个或多个光透射材料块中的至少一些光透射材料块的大小可以基本上等于闪烁晶体阵列中的闪烁晶体的大小。在一些实施例中，光透射材料可包括玻璃。

在一些实施例中，该装置可包括闪烁晶体阵列中的两个闪烁晶体之间的间隙。在一些实施例中，间隙的大小可基本上等于闪烁晶体阵列中的一个闪烁晶体的大小。

在一些实施例中，基于稀疏性规则，闪烁晶体的至少一部分被间隔开。在一些实施例中，稀疏性规则可以指定使用替代物取代非稀疏检测器中的闪烁晶体的方式，以基于稀疏性规则获得稀疏检测器。出于说明目的，通过对比稀疏检测器与非稀疏检测器对稀疏性规则进行描述。与非稀疏检测器相比较，根据稀疏性规则，通过使用替代物取代闪烁晶体阵列中的每两个相邻闪烁晶体中的最多一个闪烁晶体来形成稀疏检测器。本描述并未建议为了形成稀疏检测器，形成非稀疏检测器，并从非稀疏检测器中移除一些闪烁晶体以为替代物或间隙腾出空间。

在替换的实施例中，稀疏性规则可指定稀疏性。在一些实施例中，可被应用于稀疏检测器的稀疏性规则可指定1％到50％、或者10％到40％、或者20％到30％的稀疏性。