[发明专利]用于正电子发射成像设备的检测器及正电子发射成像设备

说明书

本发明提供一种检测器和具有该检测器的正电子发射成像设备。检测器包括闪烁晶体阵列和光电传感器阵列。闪烁晶体阵列包括第一晶体模块和第二晶体模块，第一晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，第二晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，第一排列方向对应立体空间上的x向，第二排列方向对应立体空间上的y向，第一晶体模块与第二晶体模块呈上下正交布置，闪烁晶体阵列的光读出面对应第一晶体模块的上表面或/和第二晶体模块的下表面。光电传感器阵列耦合至闪烁晶体阵列的光读出面。本发明加工难度降低，系统成本下降，能很好地减少边缘效应带来的解码误差。

技术领域

本发明涉及正电子发射成像领域，具体地，涉及一种用于正电子发射成像设备的检测器及正电子发射成像设备。

背景技术

医用正电子发射断层成像系统(Positron Emission Tomography，PET)是国际先进医疗器械的代表产品，它是利用放射性元素示踪方法来显示人体或动物体内部结构的技术，临床上广泛应用于肿瘤、心脑血管疾病和神经退行性疾病的早期诊断、治疗方案制定、预后效果预测和药物疗效评估等。

传统的医用正电子发射断层成像系统，检测器系统一般由多个方形检测器模块通过机械结构连接，组成圆筒形的包络结构，用于拦截接收放射性物质释放的伽马光子。具体地，方形检测器模块由闪烁晶体(闪烁晶体阵列)、光电传感器耦合而成，有些设计还会将读出电路置入到模块内；多个方形检测器通过复杂的机械结构固定，沿圆柱面或者球面排布，形成伽马光子检测层。

由于检测器的组装拼接，导致传统的正电子发射成像设备大多采用离散晶体设计，离散晶体的设计往往会导致如下几个问题：

1、晶体加工难度大，传统方形晶体设计往往使用小尺寸的闪烁晶体单元，以提高系统分辨率，但是这种方法对晶体加工要求严格，成本昂贵；

2、边缘效应，离散晶体组装设计中可能出现边缘效应，使得检测到的光子位置信息不能正确反映光分布，导致解码精度低，成像设备空间分辨率低；

传统的正电子发射成像设备也有采用片状的连续晶体设计，片状的连续晶体通过光学连接、从而组成半连续晶体，是一种由来已久的解决方案。该方法一定程度上减少了对晶体加工工艺难度的要求，但是仍然无法解决边缘效应带来的问题。

因此，有必要提出一种用于发射成像设备的检测器、以及包括该检测器的发射成像设备，以降低晶体加工难度、减少检测器成本、并保持空间分辨率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于正电子发射成像设备的检测器，包括闪烁晶体阵列以及光电传感器阵列。闪烁晶体阵列具有光读出面，所述闪烁晶体阵列包括第一晶体模块和第二晶体模块，所述第一晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，所述第二晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，所述第一排列方向对应立体空间上的x向，所述第二排列方向对应立体空间上的y向，所述第一晶体模块紧邻所述第二晶体模块设置，且所述第一晶体模块与所述第二晶体模块呈上下正交布置，所述光读出面对应第一晶体模块的上表面或/和第二晶体模块的下表面。光电传感器阵列耦合至所述闪烁晶体阵列的所述光读出面。

优选地，所述闪烁晶体阵列的未与所述光电传感器阵列耦合的面上贴设有光反射层。

优选地，所述第一晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构；所述第二晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构。

优选地，所述透光结构包括设置在两相邻片状晶体之间的反光层。

优选地，所述透光结构还包括开设在所述反光层上的透光窗口。