[发明专利]一种PET成像方法、系统及探测器

说明书

本申请披露了一种PET成像系统。所述系统可以包括探测器模块和电子模块。探测器模块包括：包括沿第一方向排列的N排闪烁体和沿第二方向排列的M列闪烁体的闪烁体阵列；与闪烁体阵列的第一端面光耦合，并沿第二方向扩展为多排的第一组光电传感器；以及与闪烁体阵列的第二端面光耦合，并沿第一方向扩展为多列的第二组光电传感器；电子模块与第一组光电传感器和第二组光电传感器连接，电子模块用于：探测第一组光电传感器产生的第一组电信号和第二组光电传感器产生的第二组电信号；以及确定与放射性射线发生作用的闪烁体阵列中的闪烁体，放射性射线与第一组电信号或第二组电信号中的电信号相关。

技术领域

本发明实施例涉及光学探测，尤其涉及一种PET成像方法、系统及探测器。

背景技术

正电子发射成像(PET)技术已经在多种医疗设备中广泛应用，例如正电子发射断层扫描设备、正电 子发射计算机断层扫描(PET-CT)设备、以及正电子发射断层扫描-磁共振成像(PET-MRI)设备中设置有 正电子发射断层扫描(PET)探测器模块。PET探测器模块用于接收从患者身体产生的放射性射线(例如， γ射线)，并提供与被所述放射性射线激发的光子的位置有关的信息。PET探测器模块可以根据所述放射 性射线生成电信号，然后探测这些电信号并用于重建图像。

PET探测器模块可以包括闪烁体阵列和与所述闪烁体阵列光耦合的多个光电传感器(例如，硅光电倍 增管(SiPM))。所述光电传感器可以具有多种结构。使用较多的光电传感器时，医疗设备的探测性能可能 相对较高，但医疗设备的成本和复杂程度也相对较高。使用较少的光电传感器时，医疗设备的探测性能可 能相对较低，但医疗设备的成本和复杂程度也相对较低。因此，需要在维持相对较高的性能和降低医疗设 备的成本和复杂程度之间寻求平衡。

发明内容

本申请的一个方面涉及一种PET系统，其特征在于，包括探测器模块和电子模块；所述探测器模块用 于接收放射性射线，并根据所接收的放射性射线产生光信号，所述探测器模块包括：闪烁体阵列，包括沿 第一方向排列的N排闪烁体和沿第二方向排列的M列闪烁体；第一组光电传感器，所述第一组光电传感器 与所述闪烁体阵列的第一端面光耦合，并沿所述第二方向扩展为多排；以及第二组光电传感器，所述第二 组光电传感器与所述闪烁体阵列的第二端面光耦合，并沿所述第一方向扩展为多列；以及所述电子模块与 所述第一组光电传感器和第二组光电传感器连接，所述电子模块用于：探测所述第一组光电传感器产生的 第一组电信号和所述第二组光电传感器产生的第二组电信号；以及确定与放射性射线发生作用的所述闪烁 体阵列中的闪烁体，所述放射性射线与所述第一组电信号或第二组电信号中的电信号相关。

在一些实施例中，所述PET系统进一步包括由机架围成的探测区域，所述探测区域用于容纳被扫描物 体，所述闪烁体阵列的第一端面或第二端面朝向所述探测区域。

在一些实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

在一些实施例中，所述第一组光电传感器中的至少一个光电传感器与所述N排闪烁体中的两排耦合， 所述第二组光电传感器中的至少一个光电传感器与所述M列闪烁体中的两列耦合。

在一些实施例中，所述第一组光电传感器中的第一光电传感器的面积小于所述第一光电传感器所耦合 的两排闪烁体的面积；或者所述第二组光电传感器中的第二光电传感器的面积小于所述第二光电传感器所 耦合的两列闪烁体的面积。

在一些实施例中，所述第一组光电传感器的数量不小于N/2，或所述第二组光电传感器的数量不小于 M/2。

在一些实施例中，所述电子模块包括模拟数字转换器和位置解码单元；所述模拟数字转换器用于对所 述第一组电信号和所述第二组电信号进行数字化处理；以及所述位置解码单元用于根据数字化的第一组电 信号和数字化的第二组电信号确定与所述放射性射线发生作用的闪烁体阵列中的闪烁体。

在一些实施例中，所述位置解码单元进一步用于确定所述放射性射线撞击所述确定的闪烁体的作用深 度。