正电子发射断层成像系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种正电子发射断层成像系统，包括由多个探测单元组成的探测阵列，以及探测阵列监控装置，所述探测单元包括，至少一个闪烁体器件，且至少一个耦合于每一该闪烁体器件的光电转换器件，及设置于每一该闪烁体器件表面的光源装置；所述探测阵列监控装置控制所述光源装置射入闪烁体器件光信号，所述光电转换器件将所述光信号转换为电信号，所述探测阵列监控装置根据该电信号确定探测单元的工作状态。本实用新型专利技术提供系统可无需使用放射源即可完成对探测器的质检及校正。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及正电子发射断层成像系统，尤其涉及正电子发射断层成像系统的探测器质检领域。
技术介绍
正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomography，PET)是一种利用向生物体内部注入正电子放射性同位素标记的化合物，而在体外测量它们的空间分布和时间特性的三维成像无损检测技术，具有灵敏度高、准确性好、定位准确的特点，作为分子成像的重要工具，已在预临床研究和临床应用中得到广泛应用，其良好的成像性能是准确进行肿瘤、心血管和脑神经疾病诊断、分期和预后的重要保障。PET系统探测器的探测效率等参数直接影响到成像质量，为了保证PET系统的性能，在使用过程中，需要及时对探测器进行质检及校正。现有技术的做法是利用规则形状的放射源(如桶源或棒源)置入成像系统视野范围内进行扫描以实现质检及校正，该方法涉及对放射源进行定位，而现有的定位方法其精度因机械结构、制造工艺等存在一定限制，尽管如中国专利申请201511031899.4等披露了定位方法的改进方案，但利用放射源进行质检还存在对操作人员辐射损害、实现过程复杂、成本较高等弊端。因此，有必要提出一种新的无需利用放射源即可进行探测器质检及校正的正电子发射断层成像系统。
技术实现思路
本技术解决的问题是现有利用放射源进行探测器质检及校正所存在的实现过程复杂、成本高及存在辐射损害的问题。为了解决所述问题，本技术提供一种正电子发射断层成像系统，包括由多个探测单元组成的探测阵列，以及探测阵列监控装置,所述探测单元包括，至少一个闪烁体器件，且至少一个耦合于每一该闪烁体器件的光电转换器件，及设置于每一该闪烁体器件表面的光源装置；所述探测阵列监控装置控制所述光源装置射入闪烁体器件光信号，所述光电转换器件将所述光信号转换为电信号，所述探测阵列监控装置根据该电信号确定探测单元的工作状态。本技术的一种实施方式中，所述光源装置设置于闪烁体器件与光电转换器件的耦合面。本技术的一种实施方式中，所述探测阵列所述光源装置射入闪烁体的光信号是同等强度的。本技术的一种实施方式中，所述探测阵列监控装置根据电信号是否超过设定阈值确定探测单元的工作状态。本技术的一种实施方式中，所述光源装置为LED贴片或者光纤装置。本技术的一种实施方式中，所述探测单元中，四个所述光电转换器件耦合于同一闪烁体器件。进一步地，该实施方式中，所述闪烁体器件为若干闪烁晶体柱组成的晶体阵列，所述晶体阵列具有至少一个平整面，所述四个光电转换器件耦合于所述闪烁体器件的该平整面。本技术的一种实施方式中，所述光电转换器件为SIPM器件，所述闪烁体器件为LYSO晶体。本技术的一种实施方式中，所述闪烁体器件的非耦合面设置有光反射层。本技术所的另一种实施方式中，一种正电子发射断层成像系统，包括由多个探测单元组成的探测阵列，以及探测阵列监控装置,所述探测阵列围成检测腔，所述探测单元包括闪烁体器件以及耦合于闪烁体器件的光电转换器件，其特征在于：还包括布置于检测腔外面的光源装置，所述探测器阵列监控装置用于控制光源装置并产生可被闪烁体器件检测到的光信号，所述光电转换器件将所述光信号转换为电信号，所述探测阵列监控装置根据该电信号确定探测单元的工作状态。进一步地，所述光源装置被设置于闪烁晶体的背面且位于光电转换器件之间，或者被设置于闪烁晶体的侧面。与现有技术相比，本技术的技术方案利用光源直接射入闪烁晶体的方式实现探测器质检，具有无需放射源定位、无辐射损害、实现过程简便等优点。附图说明图1是本技术一实施例中正电子发射成像系统结构示意图；图2是本技术一实施例中探测器环的示意性横断面图；图3是本技术一实施例中探测器阵列局部的结构示意图；图4是本技术一实施例中探测单元的光源位置示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。在本技术的一个实施例中，如图1所示，PET装置1以控制部10为中枢，具有机架20、信号处理部30、同时计数部40、存储部50、重建部60、显示部70以及操作部80。图2为配置在机架20上的探测器环100的示意性横断面图。机架20具有沿圆周的中心轴Z排列的多个探测器环100组成的探测器阵列。探测器环100具有排列在中心轴Z周围的圆周上的多个探测器200。探测器环100的开口部上形成有扫描视野(Field Of View,FOV)。将载有被检体P的床板500插入探测器环100的开口部，以使得被检体P的摄像部位进入FOV。被检体P以使体轴与中心轴Z一致的方式被载置在床板500上。在被检体P内，为了PET摄影而注入利用放射性同位素标识的药剂。探测器200检测从被检体P内部放出的成对湮没γ射线，生成与检测出的成对湮没γ射线的光量相应的脉冲状电信号。具体情况可以是，探测器200具有多个闪烁体器件300与多个光电转换器件400。闪烁体器件300接收来自被检体P内的放射性同位素的成对湮没γ射线，产生闪烁光。各闪烁体器件被配置为各闪烁体器件的长轴方向与探测器环100的径向大致一致。光电转换器件400被设置在与正交于中心轴Z的径向有关的、闪烁体器件300的一端部上。典型情况可以是，探测器环100中所包含的多个闪烁体器件300与多个光电转换器件400被排列成同心圆筒状。在闪烁体器件300中所产生的闪烁光在闪烁体器件300内传播，并朝向光电转换器件400。光电转换器件400产生与闪烁光的光量相应的脉冲状电信号。所产生的电信号，如图1所示，被供给信号处理部30。信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号生成单事件数据(Single Event Data)。具体情况可以是，信号处理部30实施检测时刻测量处理、位置计算处理以及能量计算处理。在检测时刻测量处理中，信号处理部30测量探测器200的γ射线的检测时刻。具体情况可以是，信号处理部30监视来自光电倍增管400的电信号的峰值。然后，信号处理部30测量电信号的峰值超过预先设定的阈值的时刻作为检测时刻。即，信号处理部30通过检出电信号的强度超过阈值这一情况，从而电检测湮没γ射线。在位置计算处理中，信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号，计算湮没γ射线的入射位置。湮没γ射线的入射位置与湮没γ射线入射到的闪烁体器件300的位置坐标对应。在能量计算处理中，信号处理部30根据来自光电转换器件400的电信号，计算入射至闪烁体器件300的湮没γ射线的能量值。所生成的单事件数据被供给至同时计数部40。同时计数部40对与多个单事件有关的单事件数据实施同时计数处理。具体情况可以是，同时计数部40从重复供给的单事件数据中重复确定容纳在与预先设定的时间范围内的2个单事件有关的事件数据。时间范围被设定为例如6ns～18ns左右。该成对的单事件被推测为由来于从同一成对湮没点产生的成对湮没γ射线。成对的单事件概括地被称为符合事件。连结检测出该成对湮没γ射线的成对的探测器200(更详细说是闪烁体器件300)的线被称为响应线(Line Of Response,LOR)。这样，同时计数部40针对每一LOR计数符合事件。与构成LOR的成对的事件有关的事件数据(以下，称为符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正电子发射断层成像系统，包括由多个探测单元组成的探测阵列，以及探测阵列监控装置,其特征在于：所述探测单元包括，至少一个闪烁体器件，且至少一个耦合于每一该闪烁体器件的光电转换器件，及设置于每一该闪烁体器件表面的光源装置；所述探测阵列监控装置控制所述光源装置射入闪烁体器件光信号，所述光电转换器件将所述光信号转换为电信号，所述探测阵列监控装置根据该电信号确定探测单元的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种正电子发射断层成像系统，包括由多个探测单元组成的探测阵列，以及探测阵列监控装置,其特征在于：所述探测单元包括，至少一个闪烁体器件，且至少一个耦合于每一该闪烁体器件的光电转换器件，及设置于每一该闪烁体器件表面的光源装置；所述探测阵列监控装置控制所述光源装置射入闪烁体器件光信号，所述光电转换器件将所述光信号转换为电信号，所述探测阵列监控装置根据该电信号确定探测单元的工作状态。2.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述光源装置设置于闪烁体器件与光电转换器件的耦合面。3.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述探测阵列所述光源装置射入闪烁体的光信号是同等强度的。4.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述探测阵列监控装置根据电信号是否超过设定阈值确定探测单元的工作状态。5.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述光源装置为LED贴片或者光纤装置。6.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31