[发明专利]用于探测器的准直器及其应用

说明书

本发明公开了用于探测器的准直器及其应用。其中，该准直器包括：底板，所述底板上设置有呈阵列分布的成像通孔，所述成像通孔包含第一孔段和第二孔段，且所述第一孔段的横向尺寸沿自由端向所述第二孔段的方向逐渐减小，所述第二孔段的横向尺寸沿自由端向所述第一孔段的方向逐渐减小；屏蔽圈，所述屏蔽圈形成在所述底板上；以及顶板，所述顶板设置在所述屏蔽圈内，并封闭所述屏蔽圈的至少部分开口，且所述顶板上设置有呈阵列分布的屏蔽通孔，且所述成像通孔和所述屏蔽通孔一一对应设置。该准直器通过顶板对穿过成像通孔的放射性射线进行二次遮挡，有效减小不同针孔投影之间的交叠，降低了准直器的生产成本。

技术领域

本发明涉及核医学成像技术领域，具体地，涉及用于探测器的准直器及其应用，更具体地，涉及用于探测器的准直器和探测器。

背景技术

发射断层成像技术是一种非侵入式的核医学成像方法，单光子发射计算机断层成像(SPECT，Single Photon Emission Computed Tomography)是发射断层成像的一种，目前已广泛应用于预临床的药物研究和临床疾病诊断。空间分辨率和探测效率是衡量SPECT成像性能的两个重要技术指标。SPECT成像需要对射线进行准直，传统的临床SPECT均配有平行孔准直器。随着核医学的发展，平行孔准直器SPECT的空间分辨率和探测效率难以满足更高的临床需求，针对小器官成像，如心脏、甲状腺、脑等，如果给传统SPECT的探测器配备专用的多针孔准直器，可以通过缩小成像视野，设计合适的针孔放大倍数和针孔排布方式，获得更高的探测效率和更好的空间分辨率。因此多针孔SPECT成像系统是当前发射断层成像技术的一个重要发展方向。

然而，将多针孔准直器应用到临床仍需要克服一些难题：虽然多针孔准直器的目标视野是人体小器官，但来自人体其他部位的放射性射线也可能通过针孔在探测器上产生投影，这部分投影如果和小器官的投影发生交叠，会降低重建空间分辨率或难以重建出合理图像；为了获得更高的探测效率，多针孔准直器的针孔孔径需要设计的比较大，这时由于针孔投影半影区的影响会导致投影交叠更加严重；通过增加准直器板的厚度可以一定程度减小半影区，但过厚的准直器使得材料成本高昂且加工难度大，在实际中无法应用。

由此，一种可以有效消除多针孔准直器中不同针孔投影的交叠，兼顾探测效率、空间分辨率和重建图像质量的准直器有待研究。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于探测器的准直器，通过顶板对穿过成像通孔的放射性射线进行二次遮挡，有效减小不同针孔投影之间的交叠，并且使探测器的探测效率和空间分辨率显著提高，重建图像质量更好。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于探测器的准直器。根据本发明的实施例，该准直器包括：底板，所述底板上设置有呈阵列分布的成像通孔，所述成像通孔包含第一孔段和第二孔段，且所述第一孔段的横向尺寸沿自由端向所述第二孔段的方向逐渐减小，所述第二孔段的横向尺寸沿自由端向所述第一孔段的方向逐渐减小；屏蔽圈，所述屏蔽圈形成在所述底板上；以及顶板，所述顶板设置在所述屏蔽圈内，并封闭所述屏蔽圈的至少部分开口，且所述顶板上设置有呈阵列分布的屏蔽通孔，且所述成像通孔和所述屏蔽通孔一一对应设置。

根据本发明实施例的准直器，通过顶板对穿过成像通孔的放射性射线进行二次遮挡，有效减小不同针孔投影之间的交叠，并且，通过条件顶板和底板之间的距离以及成像通孔和屏蔽通孔的参数，可以改变遮光率的比例。进而，使探测器的探测效率和空间分辨率显著提高，重建图像质量更好。此外，该准直器的加工成本低，易于推广应用。

另外，根据本发明上述实施例的准直器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述第一孔段和所述第二孔段在上下方向上对称设置。

根据本发明的实施例，所述第一孔段和所述第二孔段独立地为圆台或多棱台。

根据本发明的实施例，所述屏蔽通孔为直孔或斜孔。