一种PET成像方法、系统及探测器技术方案

本申请披露了一种PET成像方法，其特征在于，包括：通过闪烁体阵列探测多束放射性射线，所述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；基于所述多束放射性射线，通过第一组光电传感器产生第一组电信号，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；基于所述多束放射性射线，通过第二组光电传感器产生第二组电信号，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；以及通过电子模块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。

【技术实现步骤摘要】
一种PET成像方法、系统及探测器
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本申请的一个方面涉及一种PET成像方法，其特征在于，包括：通过闪烁体阵列探测多束放射性射线，所述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；基于所述多束放射性射线，通过第一组光电传感器产生第一组电信号，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；基于所述多束放射性射线，通过第二组光电传感器产生第二组电信号，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；以及通过电子模块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，所述通过电子模块确定与所述放射性射线发生作用的所述闪烁体阵列中的闪烁体，且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，包括：根据所述第一组电信号确定所述放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第一方向相互作用的第一位置；根据所述第二组电信号确定所述放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第二方向相互作用的第二位置；以及根据所述第一位置和所述第二位置，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PET成像方法进一步包括：通过时间数字转换器确定所述放射性射线与所述确定的闪烁体的作用时间。在一些实施例中，所述PET成像方法进一步包括：根据所述第一组电信号和第二组电信号，确定所述放射性射线在所述确定的闪烁体中的作用深度；根据所述放射性射线撞击所述确定的闪烁体的作用深度校正所述作用时间。在一些实施例中，所述第一方向对应X轴方向，所述放射性射线的第一位置对应所述X轴方向的一个位置，并且，所述确定放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第一方向相互作用的第一位置包括：将一个第一光电传感器的位置作为所述第一位置，所述第一光电传感器在平行于X轴方向分布的第一组光电传感器中产生的电信号的能量最大；或者将所述平行于X轴方向分布的第一组电信号的能量重心位置作为所述第一位置。在一些实施例中，所述第二方向对应Y轴方向，所述放射性射线的第二位置对应所述Y轴方向的一个位置，并且，所述确定放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第二方向相互作用的第二位置包括：将一个第二光电传感器的位置作为所述第二位置，所述第二光电传感器在平行于Y轴方向分布的第二组光电传感器中产生的电信号的能量最大；或者将所述平行于Y轴方向分布的第二组电信号的能量重心位置作为所述第二位置。在一些实施例中，所述放射性射线在所述确定的闪烁体中的作用深度对应在Z轴方向上的一个位置，所述Z轴方向与所述第一方向和所述第二方向垂直，并且，所述确定所述放射性射线在所述确定的闪烁体中的作用深度包括：根据与所述第一组电信号相关的第一能量和与所述第一组电信号及第二组电信号相关的第二能量的比值确定比例分布系数；以及根据所述比例分布系数，确定所述放射性射线在所述确定的闪烁体中的作用深度。在一些实施例中，所述第一能量与所述第一组电信号的第一总和相关，所述第二能量与所述第一组电信号和所述第二组电信号的第二总和相关，并且，所述第一组电信号和所述第二组电信号通过至少一个模拟数字转换器转换，并通过位置解码单元处理。在一些实施例中，所述放射性射线从所述闪烁体阵列的第一端面与闪烁体阵列发生作用，并且，所述确定作用时间包括：确定所述第一组电信号的第三总和；以及根据所述第一组电信号的第三总和，通过所述通过低限检测电路或者恒定系数鉴别器，和时间数字转换器确定所述作用时间。在一些实施例中，所述闪烁体阵列包括沿第一方向排列的S排探测器块和沿第二方向排列的T列闪烁体块，每个所述闪烁体块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，并且，所述方法进一步包括：将S个光电传感器产生的电信号的总和作为所述第一组电信号中的一个电信号，所述S个光电传感器与所述闪烁体阵列的第一端面光耦合，所述S个光电传感器位于同一列且与所述T列闪烁体块的某一列中的S个闪烁体块一一对应；以及将T个光电传感器产生的电信号的总和作为所述第二组电信号中的一个电信号，所述T个光电传感器与所述闪烁体阵列的第二端面光耦合，所述T个光电传感器位于同一排且与所述S排闪烁体块的某一排中的T个闪烁体块一一对应。与现有技术相比，本申请的有益效果表现如下：一、确定与放射性射线发生作用的闪烁体，进而对作用时间进行校正，能够对每个闪烁体的作用时间进行精确校正。二、基于射线在闪烁体的作用深度校正闪烁体的作用时间，能够使得作用时间更为精确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本专利技术应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构和操作。图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性PET成像系统的示意图；图2是根据本申请的一些实施例所示的探测器模块的示意图；图3是根据本申请的一些实施例所示的探测器的示意图；图4是根据本申请的一些实施例所示的探测器模块的示意图；图5是根据本申请的一些实施例所示的探测器模块的正视图的示意图；图6是根据本申请的一些实施例所示的探测器的示意图；图7是根据本申请的一些实施例所示的探测器模块的示意图；图8是根据本申请的一些实施例所示的示例性探测器模块的示意图；图9是根据本申请的一些实施例所示的处理引擎的示意图；图10是根据本申请的一些实施例所示的获取模块的示意图；图11是根据本申请的一些实施例所示的的用于PET成像过程的示例性流程的流程图；图12是根据本申请的一些实施例所示的用于确定与所接收的放射性射线的作用位置相关的信息的电子器件的示意图；以及图13是根据本申请的一些实施例所示的用于确定与接收的放射性射线的作用时间相关的信息的电子器件的示意图。具体实施方式在下面的详细描述中，为了提供对相关申请的透彻理解，通过实施例阐述了实施例的具体细节。然而，对于本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PET成像方法，其特征在于，包括：通过闪烁体阵列探测多束放射性射线，所述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；基于所述多束放射性射线，通过第一组光电传感器产生第一组电信号，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；基于所述多束放射性射线，通过第二组光电传感器产生第二组电信号，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；以及通过电子模块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。

【技术特征摘要】
2017.08.30 CN PCT/CN2017/0996841.一种PET成像方法，其特征在于，包括：通过闪烁体阵列探测多束放射性射线，所述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；基于所述多束放射性射线，通过第一组光电传感器产生第一组电信号，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；基于所述多束放射性射线，通过第二组光电传感器产生第二组电信号，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；以及通过电子模块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。2.如权利要求1所述的PET成像方法，其特征在于，所述通过电子模块确定与所述放射性射线发生作用的所述闪烁体阵列中的闪烁体，且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，包括：根据所述第一组电信号确定所述放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第一方向相互作用的第一位置；根据所述第二组电信号确定所述放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第二方向相互作用的第二位置；以及根据所述第一位置和所述第二位置，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。3.如权利要求1所述的PET成像方法，其特征在于，进一步包括：通过时间数字转换器确定所述放射性射线与所述确定的闪烁体的作用时间。4.如权利要求3所述的PET成像方法，其特征在于，进一步包括：根据所述第一组电信号和第二组电信号，确定所述放射性射线在所述确定的闪烁体中的作用深度；根据所述放射性射线撞击所述确定的闪烁体的作用深度校正所述作用时间。5.如权利要求2所述的PET成像方法，其特征在于，所述第一方向对应X轴方向，所述放射性射线的第一位置对应所述X轴方向的一个位置，并且，所述确定放射性射线与所述闪烁体阵列在所述第一方向相互作用的第一位置包括：将一个第一光电传感器的位置作为所述第一位置，所述第一光电传感器在平行于X轴方向分布的第一组光电传感器中产生的电信号的能量最大；或者将所述平行于X轴方向分布的第一组电信号的能量重心位置作为所述第一位置。6.如权利要求2所述的PET成像方法，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽，陆婷，
申请(专利权)人：深圳联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44