一种辐射探测器（２０、２０’），包括： 闪烁体像素（３０），每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端和在其间延伸的反射侧面，该反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性（４０、４０’、４２、４４），以便响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光的横向传播取决于该闪烁体像素中的闪烁事件的深度；以及 多个光探测器（４６），其与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
下述内容涉及医疗成像领域。尤其应用于正电子发射型断层成像(PET)扫描器和系统中，因而将特别参考该领域进行描述。更一般地，应用于使用基于闪烁的辐射探测器的医疗成像扫描器和系统，例如计算机断层成像(CT)扫描器和系统、核子成像照相机和系统、伽马照相机等等。
技术介绍
在正电子发射型断层成像中，对人类或其它成像对象给以放射性药物。在放射性药物中发生的放射性衰变事件发射正电子，进而在正电子-电子的湮灭事件中湮灭产生两个彼此反向的具有511keV能量的伽马射线。围绕成像对象的辐射探测器探测这两个反向的伽马射线，并且探测点确定了彼此之间的响应线。来自大量正电子-电子湮灭事件的响应线确定了可以重建为图像的投射数据。PET扫描器的分辨率取决于伽马射线探测活动能够被空间定位的精密度和精确度。在像素化闪烁体探测器实施例中，像素化闪烁体由光探测器监测，例如光电倍增管、光电二极管等。使用对光探测器信号的Anger逻辑或另一种权重分析，每个探测活动被定位到大约单个探测器像素。因为511keV伽马射线的能量相对较高，对于某些闪烁体材料来说闪烁体厚度较大，例如大约两厘米厚。这在辐射探测活动的定位中产生很大的深度不确定性，在响应线的确定中由于视差而导致分辨率降低。为了提供改进的相互作用深度定位，在某些PET探测器中使用多层闪烁体。每个闪烁体层产生不同波长的光，从而将深度信息编码到所探测光的波长中。这种方式显著增大了光电倍增管的信号处理中所用闪烁体和电子设备的复杂度。此外，不同闪烁体层之间的界面可以产生反射、散射、吸收、或其它光损耗。另一种方式是除底部探测器之外包含顶部光电探测器。顶部光电探测器的信号提供对相互作用深度的估计。这种方式也增加了探测器和电子设备的复杂性。在Gagnon的美国专利No.5576546中公开的另一种方式，基于光电探测器信号的二阶矩来估计相互作用深度。然而由于每个光电探测器的位置被平方，二阶矩对噪声敏感。下述内容期望获得可以克服前述限制和其它因素的改进的装置和方法。
技术实现思路
按照一个方面，公开了一种辐射探测器。每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面。反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，其横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。多个光探测器与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。按照另一个方面，公开了一种辐射接收系统，其包含至少一个辐射探测器。辐射探测器包含闪烁体像素和多个光探测器，每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面，光探测器与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。闪烁体像素的反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，其横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。相互作用深度处理器估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度。基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端产生的光的横向传播估计相互作用深度。信号定位处理器基于由多个光探测器接收的光来估计闪烁事件的横向位置。按照另一个方面，公开了一种正电子发射型断层成像(PET)扫描器。多个辐射探测器环绕着成像区域。每个辐射探测器包含闪烁体像素，每个具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面；以及多个光探测器，其与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。闪烁体像素的反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，该光横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。相互作用深度处理器估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度。基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端产生的光的横向传播估计相互作用深度。信号定位处理器基于由多个光探测器接收的光估计闪烁事件的横向位置。响应线处理器基于两个时间上重合的闪烁事件确定响应线。响应线的确定包含基于由信号定位处理器估计的、由闪烁事件的相互作用深度调整的闪烁事件的横向位置来确定时间上重合的闪烁事件的位置，该相互作用深度由相互作用深度处理器估计。一个优点在于改进的图像分辨率。另一个优点在于以有限的附加探测器和电子设备复杂度提供了改进的分辨率。在阅读了下面的详细描述的基础上，对于本领域技术人员来说更多的优点和益处将是显而易见的。附图说明本专利技术可以采取为不同的组件和组件的排列，以及不同的处理操作和处理操作的排列。附图仅用于例示优选实施例的目的，而不应当解释为对专利技术的限制。图1图解显示了包含改进的相互作用深度灵敏度的正电子发射型断层成像(PET)系统。图2图解显示了图1中PET扫描器的一个辐射探测器模块的侧面剖视图。三个示例相互作用深度处的闪烁事件由标志“A”、“B”和“C”来指示。图3示意了光强度比横向位置的曲线，对应于图2中三个不同相互作用深度“A”、“B”和“C”处的闪烁事件。图4示意了闪烁事件计数-由图2的辐射探测器模块的能量总和规一化的积分高管信号的曲线。图5图解显示了适合用于图1中PET扫描器的另一个辐射探测器模块的侧面剖视图。三个示例相互作用深度处的闪烁事件由标志“A”、“B”和“C”来指示。图6示意了闪烁事件计数-由图5的辐射探测器模块的能量总和规一化的积分高管信号的曲线。具体实施例方式正电子发射型断层成像(PET)系统包含PET扫描器10，其具有环绕成像区域14的固定环形台架12。围绕环形台架安装有多个像素化辐射探测器模块20，其辐射感应侧面朝向成像区域14。在成像区域14中放入人体成像对象或其它类型的成像对象。对成像对象施加的放射性药物产生核衰变事件，其发射作为产生物之一的正电子。该正电子迅速和附近的电子发生湮灭，产生一对反向的511keV伽马射线。作为示例，在图1中图解说明了一个核衰变事件24的例子，由线26、28来指示两个反向的伽马射线的轨迹，其从核衰变事件24处向相反的方向延伸开。每个伽马射线撞击一个像素化辐射探测器模块20。继续参考图1并且进一步参考图2，每个像素化辐射探测器模块20包含一闪烁体像素阵列30，每个闪烁体像素由辐射敏感材料制成，例如Ce掺杂的Gd2SiO5(GSO)、Ce掺杂的Lu2SiO5(LSO)或类似的。为了提供足够的伽马射线阻挡能力，闪烁体像素30在相互作用深度方向(在图2中表示为“doi”)延伸，并且在横向于相互作用深度方向的二维平面内包装在一起。在某些实施例中，每个闪烁体像素是沿相互作用深度方向大约2cm并且横向于相互作用深度方向的横截面积大约为0.2-0.4cm2的GSO晶体；然而，可以使用其它的闪烁体像素材料和尺寸，优选地基于待探测的辐射的类型和能量、台架的几何尺寸、所希望的分辨率、灵敏度以及其它因素进行选择。撞击一个闪烁体像素30的伽马射线产生发射闪光的闪烁事件。一些闪烁光线通常指向为离开成像区域14，退出闪烁体像素30的光输出端，进入布置在闪烁体像素30的输出端处的背侧平面光导管32。一些闪烁光线指向朝向成像区域14；然而，这个光线撞击到布置在闪烁体像素30的辐射接收端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·劳伦斯，S·E·库克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。