一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器技术方案

本发明专利技术公开了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列和SiPM底座，双层LYSO闪烁晶体阵列由下层晶体阵列和上层晶体阵列组成，双层LYSO闪烁晶体阵列的底部设置有两个SiPM底座，上层晶体阵列和下层晶体阵列错开半个晶体单元距离，且下层晶体阵列设置有M×N个晶体单元，上层晶体阵列设置有（M‑1）×(N‑1)个晶体单元，SiPM底座的底部设置有若干连接轴，SiPM底座通过连接轴安装于探测器主体上，探测器主体的一端安装有关节轴承，若干探测器主体通过关节轴承依次首尾连接成一圆环。该装置能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。

Double layer crystal detector for positron emission tomography system

The invention discloses a positron emission tomography imaging system with double crystal detector, including double LYSO scintillation crystal array and SiPM base, double LYSO scintillator crystal array array from the lower and upper crystal array composed of double LYSO scintillation crystal array is arranged at the bottom of the two SiPM base, upper and lower crystal array stagger half crystal array a crystal unit distance, and the lower crystal array is provided with a M * N crystal unit, upper crystal array set (M 1) * (N 1) crystal unit, SiPM at the bottom of the base is provided with a plurality of connecting shaft, SiPM base through a connecting shaft is arranged in the detector body, one end of the detector body installation a joint bearing, several detector main body are connected into a ring through a joint bearing in the end. The device can provide the depth information of the photon interaction in the scintillation crystal, reduce the parallel error in the imaging process, and improve the sampling density, thus achieving higher spatial resolution.

【技术实现步骤摘要】
一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器
本专利技术涉及一种双层晶体探测器，特别涉及一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，属于医疗设备

技术介绍
正电子发射断层扫描成像系统（PET）是当今世界最先进、科技含量最高的核医学和医学诊断影像设备，它能够三维立体追踪体内的多种生理代谢活动，可广泛应用于肿瘤诊断、心脏病学、神经学及精神病学、生物医药开发等众多医学领域。鉴于PET空间分辨率的限制，通过整合PET和CT设备实现了同步扫描的问题。PET/CT不仅能够解决同步扫描的问题，同时通过CT扫描得到人体密度图，用于散射校正，可以极大地提高精度和诊断准确率。但是CT图对于软组织的对比度较差，而且CT扫描也增加了病人的辐射剂量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服CT图对于软组织的对比度较差，而且CT扫描会增加病人的辐射剂量的缺陷，提供一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术提供了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列和SiPM底座，所述双层LYSO闪烁晶体阵列由下层晶体阵列和上层晶体阵列组成，所述双层LYSO闪烁晶体阵列的底部设置有两个所述SiPM底座，所述上层晶体阵列和所述下层晶体阵列错开半个晶体单元距离，且所述下层晶体阵列设置有M×N个所述晶体单元，所述上层晶体阵列设置有（M-1）×(N-1)个所述晶体单元，所述SiPM底座的底部设置有若干连接轴，所述SiPM底座通过所述连接轴安装于探测器主体上，所述探测器主体的一端安装有关节轴承，若干所述探测器主体通过所述关节轴承依次首尾连接成一圆环。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述探测器主体的两端均设置有螺栓孔和螺栓。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述探测器主体使用柔性材料制造。本专利技术所达到的有益效果是：该设备可以充分利用MR在软组织密度探测方面的优势和PET在分子程度的探测能力，对于癌症的早期诊断、脑和神经系统疾病方面的诊断将有着非常重要的表现，功能更为强大；且该设备使用双层闪烁晶体阵列设计，能够设计成梯形，能够减少单个探测器之间的空隙，使组合成的环形探测器布局更加紧密，在探测器孔径内能够实现更加均匀的空间采样；该设计能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的局部结构示意图；图3是本专利技术双层晶体阵列的结构示意图；图中：1、双层LYSO闪烁晶体阵列；2、SiPM底座；3、下层晶体阵列；4、上层晶体阵列；5、探测器主体；6、关节轴承；7、螺栓；8、连接轴。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1-3所示，本专利技术提供了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列1和SiPM底座2，双层LYSO闪烁晶体阵列1由下层晶体阵列3和上层晶体阵列4组成，双层LYSO闪烁晶体阵列1的底部设置有两个SiPM底座2，上层晶体阵列4和下层晶体阵列3错开半个晶体单元距离，且下层晶体阵列3设置有M×N个晶体单元，上层晶体阵列4设置有（M-1）×(N-1)个晶体单元，SiPM底座2的底部设置有若干连接轴8，SiPM底座2通过连接轴8安装于探测器主体5上，探测器主体5的一端安装有关节轴承6，若干探测器主体5通过关节轴承6依次首尾连接成一圆环。探测器主体5的两端均设置有螺栓孔和螺栓7，方便将连接好的环形探测器安装于安装架上。探测器主体5使用柔性材料制造，方便探测器主体在连接成环形探测器时进行弯折。具体工作原理：本专利技术双层晶体阵列探测器是应用于能够与核磁系统（MRI）兼容成像的正电子发射断层扫描成像系统（PET）的探测器上面，每个探测器由双层LYSO闪烁晶体阵列1构成；上层晶体阵列4和下层晶体阵列3错开半个晶体单元距离；如果下层是一个n×m的阵列，那么上层对应的就是一个（n-1）×（m-1）的阵列；在晶体下方有两个SiPM底座2；通过调节上层和下层晶体的高度，该设计能够减少单个探测器之间的缝隙，实现环形探测器最佳布局；该装置工作时随着光子对越来越偏离孔径中心，所投影宽度也越来越大。通过获知光子在晶体中撞击的深度信息，可以减少投影束的宽度，进而提高图像质量；通过采用双层晶体阵列布局，能够在单层闪烁晶体阵列布局信号直方图每列之间增加一列，从而可以使空间分辨率提高一倍。本专利技术所达到的有益效果是：该设备可以充分利用MR在软组织密度探测方面的优势和PET在分子程度的探测能力，对于癌症的早期诊断、脑和神经系统疾病方面的诊断将有着非常重要的表现，功能更为强大；且该设备使用双层闪烁晶体阵列设计，能够设计成梯形，能够减少单个探测器之间的空隙，使组合成的环形探测器布局更加紧密，在探测器孔径内能够实现更加均匀的空间采样；该设计能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列（1）和SiPM底座（2），其特征在于，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）由下层晶体阵列（3）和上层晶体阵列（4）组成，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）的底部设置有两个所述SiPM底座（2），所述上层晶体阵列（4）和所述下层晶体阵列（3）错开半个晶体单元距离，且所述下层晶体阵列（3）设置有若干个所述晶体单元，所述上层晶体阵列（4）设置有若干个所述晶体单元，所述SiPM底座（2）的底部设置有若干连接轴（8），所述SiPM底座（2）通过所述连接轴（8）安装于探测器主体（5）上，所述探测器主体（5）的一端安装有关节轴承（6），若干所述探测器主体（5）通过所述关节轴承（6）依次首尾连接成一圆环。

【技术特征摘要】
1.一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列（1）和SiPM底座（2），其特征在于，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）由下层晶体阵列（3）和上层晶体阵列（4）组成，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）的底部设置有两个所述SiPM底座（2），所述上层晶体阵列（4）和所述下层晶体阵列（3）错开半个晶体单元距离，且所述下层晶体阵列（3）设置有若干个所述晶体单元，所述上层晶体阵列（4）设置有若干个所述晶体单元，所述SiPM底座（2）的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红岩，
申请(专利权)人：孙红岩，
类型：发明
国别省市：江苏,32