检测器和具有该检测器的发射成像设备制造技术

本发明专利技术提供一种检测器及具有该检测器的发射成像设备。检测器包括多层闪烁晶体以及多排光传感器阵列。多层闪烁晶体上下堆叠在一起构成多层连续晶体阵列，多层连续晶体阵列具有六个面，且尺寸为mⅹnⅹAh,尺寸nⅹAh、mⅹAh对应的四个面为侧面，尺寸mⅹn对应的两个面分别为上底面、下底面，m为闪烁晶体的长，n为闪烁晶体的宽，h为闪烁晶体的高，A为闪烁晶体的层数；每排光传感器阵列包括多个光传感器，多排光传感器阵列耦合至多层连续晶体阵列的侧面，且，一排光传感器阵列耦合于多层闪烁晶体中的至少一层闪烁晶体的侧面上。本发明专利技术检测器具备高性能的时间测量潜力。

Detector and transmitting imaging device with the detector

The present invention provides a detector and a transmitting imaging device having the detector. The detector consists of multilayer scintillation crystals and multi row optical sensor arrays. Multilayer scintillation crystals are stacked up and down to form a multilayer continuous crystal array. The multilayer continuous crystal array has six planes, and its size is m_n_Ah. The four planes corresponding to n_Ah and m_Ah are lateral. The two planes corresponding to the size m_n are respectively upper and lower bottom planes, m is the length of scintillation crystals, and N is the width of scintillation crystals. Each row of light sensor arrays comprises a plurality of light sensors coupled to the side of the multilayer continuous crystal array, and a row of light sensor arrays coupled to the side of at least one layer of scintillation crystal in the multilayer scintillation crystal. The detector has high performance time measurement potential.

【技术实现步骤摘要】
检测器和具有该检测器的发射成像设备
本专利技术涉及发射成像系统，具体地，涉及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。
技术介绍
传统正电子发射成像系统中的探测器模块通常为上下层结构。第一层是由离散闪烁晶体组成的晶体矩阵，晶体之间用反光材料粘合在一起。晶体矩阵除底面以外的五个面都用反光材料包裹在一起。第二层为光电传感器阵列，光电传感器阵列与晶体阵列上端面耦合。正电子湮灭产生的511keV的γ光子，在第一层的晶体矩阵中的某一晶体条内发生反应，被转换为可见光子群。由于晶体条除底面外的五面都被反光片覆盖，可见光子群仅能从晶体条的底面射出，进入传感器矩阵。通过传感器矩阵中各传感器采集到的可见光信号的大小，用重心算法(AngerLogic)，可以计算出高能光子在晶体矩阵中的哪一个晶体条内发生的反应，这一过程称为晶体解码。这种情况下，只能计算γ光子的反应位置，但是具体在晶体中的反应深度无法计算。深度效应是影响光电探测器在解码过程中对γ光子位置和路径判断的准确性。如图1A及图1B所示，由于γ光子具有一定的衰减长度，其到达闪烁晶体210后不会马上发生反应，而是按照一定的衰减函数发生反应，在某一定时间转化为可见光子群。当γ光子在非中心位置进入闪烁晶体210内，即以一定的角度进入闪烁晶体210时，γ光子在发生反应前进入了另一个闪烁晶体210内，此时计算出的反应位置模拟出的γ光子产生位置和实际产生位置存在偏差，称为反应深度(DepthOfInteraction，DOI)效应。图1A-1B分别为现有的平板式和环式正电子发射成像设备的截面图。其中实线代表γ光子的实际飞行路径，虚线代表发射成像设备根据探测的信号生成的响应直线段。由此可见，深度效应极大地影响了光传感器在解码过程中对γ光子产生位置和路径判断的准确性，造成发射成像设备的空间分辨率下降。现有的降低DOI效应的方法主要分为两类，即硬件校正和软件校正。硬件矫正包括在闪烁晶体阵列两端耦合两个光电转换装置。耦合两个光电转换装置的不利之处在于检测器的通道数量增加，导致采集信号强度减弱。软件校正方法由于自身的局限性，发展受到限制。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，以获取闪烁晶体的反应深度信息，提高成像系统的空间分辨率。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于发射成像设备的检测器，包括多层闪烁晶体以及多排光传感器阵列。所述多层闪烁晶体上下堆叠在一起构成多层连续晶体阵列，所述多层连续晶体阵列具有六个面，且尺寸为mⅹnⅹAh,尺寸nⅹAh、mⅹAh对应的四个面为侧面，尺寸mⅹn对应的两个面分别为上底面、下底面，m为所述闪烁晶体的长，n为所述闪烁晶体的宽，h为所述闪烁晶体的高，A为所述闪烁晶体的层数。每排所述光传感器阵列包括多个光传感器，所述多排光传感器阵列耦合至所述多层连续晶体阵列的所述侧面，且，一排所述光传感器阵列耦合于所述多层闪烁晶体中的至少一层闪烁晶体的侧面上。优选地，所述光传感器活性区域尺寸为pⅹq，所述尺寸p＝Nⅹh,其中N为自然数，当N＝1时，一排所述光传感器阵列耦合一层所述闪烁晶体，且每层所述闪烁晶体的至少一个侧面上耦合有一排所述光传感器阵列；当N≧2时，一排所述光传感器阵列耦合N层所述闪烁晶体，且所述多层连续晶体阵列的至少两对相邻侧面上耦合的光传感器阵列错位排列。优选地，p＝2ⅹh，其中一所述侧面定义为第一侧面，与所述第一侧面相邻的两所述侧面分别定义为第二侧面、第四侧面，与所述第一侧面相对的侧面定义为第三侧面，所述第一侧面从最下层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A为偶数时，所述第一侧面耦合A/2排光传感器阵列，当A为奇数时，所述第一侧面耦合(A-1)/2排光传感器阵列；所述第二侧面从最下层往上数的第二层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A为偶数时，所述第二侧面耦合(A-2)/2排光传感器阵列，当A为奇数时，所述第二侧面耦合(A-1)/2排光传感器阵列。优选地，所述第三侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第一侧面与所述光传感器阵列的耦合方式，所述第四侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第二侧面与所述光传感器阵列的耦合方式。优选地，所述第三侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第二侧面与所述光传感器阵列的耦合方式，所述第四侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第一侧面与所述光传感器阵列的耦合方式。优选地，p＝3ⅹh，其中一所述侧面定义为第一侧面，与所述第一侧面相邻的两所述侧面分别定义为第二侧面、第四侧面，与所述第一侧面相对的侧面定义为第三侧面，所述第一侧面从最下层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除3可以除尽时，所述第一侧面耦合A/3排光传感器阵列，当A除3余1时，所述第一侧面耦合(A-1)/3排光传感器阵列，当A除3余2时，所述第一侧面耦合(A-2)/3排光传感器阵列；所述第二侧面从最下层往上数的第二层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除3可以除尽时，所述第二侧面耦合(A-3)/3排光传感器阵列，当A除3余1时，所述第二侧面耦合(A-1)/3排光传感器阵列，当A除3余2时，所述第二侧面耦合(A-2)/3排光传感器阵列。优选地，所述第三侧面从最下层往上数的第三层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除3可以除尽时，所述第三侧面耦合(A-3)/3排光传感器阵列，当A除3余1时，所述第三侧面耦合(A-1)/3排光传感器阵列，当A除3余2时，所述第三侧面耦合(A-2)/3排光传感器阵列。优选地，p＝4ⅹh，其中一所述侧面定义为第一侧面，与所述第一侧面相邻的两所述侧面分别定义为第二侧面、第四侧面，与所述第一侧面相对的侧面定义为第三侧面，所述第一侧面从最下层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除4可以除尽时，所述第一侧面耦合A/4排光传感器阵列，当A除4余1时，所述第一侧面耦合(A-1)/4排光传感器阵列，当A除4余2时，所述第一侧面耦合(A-2)/4排光传感器阵列，当A除4余3时，所述第一侧面耦合(A-3)/4排光传感器阵列；所述第二侧面从最下层往上数的第二层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除4可以除尽时，所述第二侧面耦合(A-4)/4排光传感器阵列，当A除4余1时，所述第二侧面耦合(A-1)/4排光传感器阵列，当A除4余2时，所述第二侧面耦合(A-2)/4排光传感器阵列，当A除4余3时，所述第二侧面耦合(A-3)/4排光传感器阵列。优选地，所述第三侧面从最下层往上数的第三层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除4可以除尽时，所述第三侧面耦合(A-4)/4排光传感器阵列，当A除4余1时，所述第三侧面耦合(A-1)/4排光传感器阵列，当A除4余2时，所述第三侧面耦合(A-2)/4排光传感器阵列，当A除4余3时，所述第三侧面耦合(A-3)/4排光传感器阵列。优选地，所述第四侧面从最下层往上数的第四层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除4可以除尽时，所述第四侧面耦合(A-4)/4排光传感器阵列，当A除4余1时，所述第四侧面耦合(A-1)/4排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发射成像设备的检测器，其特征在于，包括：多层闪烁晶体，所述多层闪烁晶体上下堆叠在一起构成多层连续晶体阵列，所述多层连续晶体阵列具有六个面，且尺寸为mⅹnⅹAh,尺寸nⅹAh、mⅹAh对应的四个面为侧面，尺寸mⅹn对应的两个面分别为上底面、下底面，m为所述闪烁晶体的长，n为所述闪烁晶体的宽，h为所述闪烁晶体的高，A为所述闪烁晶体的层数；以及多排光传感器阵列，每排所述光传感器阵列包括多个光传感器，所述多排光传感器阵列耦合至所述多层连续晶体阵列的所述侧面，且，一排所述光传感器阵列耦合于所述多层闪烁晶体中的至少一层闪烁晶体的侧面上。

【技术特征摘要】
1.一种用于发射成像设备的检测器，其特征在于，包括：多层闪烁晶体，所述多层闪烁晶体上下堆叠在一起构成多层连续晶体阵列，所述多层连续晶体阵列具有六个面，且尺寸为mⅹnⅹAh,尺寸nⅹAh、mⅹAh对应的四个面为侧面，尺寸mⅹn对应的两个面分别为上底面、下底面，m为所述闪烁晶体的长，n为所述闪烁晶体的宽，h为所述闪烁晶体的高，A为所述闪烁晶体的层数；以及多排光传感器阵列，每排所述光传感器阵列包括多个光传感器，所述多排光传感器阵列耦合至所述多层连续晶体阵列的所述侧面，且，一排所述光传感器阵列耦合于所述多层闪烁晶体中的至少一层闪烁晶体的侧面上。2.根据权利要求1所述的用于发射成像设备的检测器，其特征在于，所述光传感器活性区域尺寸为pⅹq，所述尺寸p＝Nⅹh,其中N为自然数，当N＝1时，一排所述光传感器阵列耦合一层所述闪烁晶体，且每层所述闪烁晶体的至少一个侧面上耦合有一排所述光传感器阵列；当N≧2时，一排所述光传感器阵列耦合N层所述闪烁晶体，且所述多层连续晶体阵列的至少两对相邻侧面上耦合的光传感器阵列错位排列。3.根据权利要求2所述的用于发射成像设备的检测器，其特征在于，p＝2ⅹh，其中一所述侧面定义为第一侧面，与所述第一侧面相邻的两所述侧面分别定义为第二侧面、第四侧面，与所述第一侧面相对的侧面定义为第三侧面，所述第一侧面从最下层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A为偶数时，所述第一侧面耦合A/2排光传感器阵列，当A为奇数时，所述第一侧面耦合(A-1)/2排光传感器阵列；所述第二侧面从最下层往上数的第二层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A为偶数时，所述第二侧面耦合(A-2)/2排光传感器阵列，当A为奇数时，所述第二侧面耦合(A-1)/2排光传感器阵列。4.根据权利要求3所述的用于发射成像设备的检测器，其特征在于，所述第三侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第一侧面与所述光传感器阵列的耦合方式，所述第四侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第二侧面与所述光传感器阵列的耦合方式。5.根据权利要求3所述的用于发射成像设备的检测器，其特征在于，所述第三侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第二侧面与所述光传感器阵列的耦合方式，所述第四侧面与所述光传感器阵列的耦合方式相同于所述第一侧面与所述光传感器阵列的耦合方式。6.根据权利要求2所述的用于发射成像设备的检测器，其特征在于，p＝3ⅹh，其中一所述侧面定义为第一侧面，与所述第一侧面相邻的两所述侧面分别定义为第二侧面、第四侧面，与所述第一侧面相对的侧面定义为第三侧面，所述第一侧面从最下层所述闪烁晶体开始，从下往上耦合所述光传感器阵列，当A除3可以除尽时，所述第一侧面耦合A/3排光传感器阵列，当A除3余1时，所述第一侧面耦合(A-1)/3排光传感器阵列，当A除3余2时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋，谢思维，谢杨泽，翁凤花，苏志宏，彭旗宇，
申请(专利权)人：东莞南方医大松山湖科技园有限公司，广东顺德南方医大科技园有限公司，广东影诺数字医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44