利用重叠光导的PET探测器模块制造技术

技术编号:9010130 阅读:149 留言:0更新日期:2013-08-08 21:22
在构造台架中的核探测器模块时,将多个上叠覆光导模块(10)按照隔开的形式安装到台架内,将多个下叠覆光导模块(12)安装在每一对上叠覆光导模块(10)之间。下叠覆模块和上叠覆模块中的每者包括处于其内表面上的闪烁晶体阵列(16)和多个处于其外表面上的PMT。上叠覆模块(10)具有上叠覆结构(22),其与下叠覆模块(12)上的下叠覆结构(18)对接,由此消除了直接位于PMT的下面的缝隙,所述PMT是指与上叠覆模块和下叠覆模块两者上的晶体阵列都重叠的PMT。采用光学油脂形成弹性油脂耦合,并减少下叠覆模块和上叠覆模块之间的光散射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请在正电子发射断层摄影系统中具有独特的应用,尤其涉及PET探测器和PET台架装置中的光电倍增管(PMT)模块的构造。然而,应当认识到,所描述的技术也可以应用于其他PMT模块构造系统、SPECT及其他台架装置方案或者其他模块构造技术。
技术介绍
在正电子发射断层摄影(PET)扫描仪中,各种制造商以不同的方式向台架上安装光电倍增管(PMT)和光导。一些模块被设计为携带几个PMT。一种设置采用单个PMT和若干光导单元,其导致了大量的单独的安装操作。另一种设置采用包括光导和4个PMT的方块。由于将PMT安装到了圆柱的周围,因而较大的PMT模块必须被配置成适应曲率。例如,在另一种设置中,每一模块包括光导的一部分,该部分容纳纵向完整的两行PMT并且被配置为容纳第三行中的每一 PMT的一半。在这种设置中,在将光导模块安装到扫描仪内之后安装跨越两个光导模块的PMT行,其使得安装繁冗耗时。一些系统的PET探测器模块利用携带由PMT构成的六角形阵列的光导,其中,在两个探测器模块之间存在共同的由共享PMT构成的列或行。这一设计由于六角形PMT组装的原因促进了光的收集,所述组装方式以低于其他块探测器设计的成本提高了系统性能。在采用常规方案安装光导和PMT时,在组装过程中采用光学胶合剂将PMT粘合到光导上。处于模块“中央”的PMT不被相邻模块所共享,因而可以在将模块插入到台架之前,将其粘合到适当位置。在将光导安装到先前安装的管的行之间的间隙内之后安装在模块之间共享的PMT。为了实现准确的放置,使台架旋转,从而使将要安装的下一共享PMT行具有竖直取向。向共享PMT行施加热量,从而加速固化时间,由此能够在大约1.5到2.5小时内安装一行。之后,使台架旋转,继而粘合并固化下一共享PMT行。着导致了冗长的PMT组装时间。此外,共享PMT的接合也不像非共享PMT那样强固,其可能由于热应力或机械应力而分离,因为共享的列被粘合到了两个光导之间的接缝上。本申请提供了新型改进PMT模块以及PMT模块构造系统和方法,其克服了上文提及的问题以及其他问题。
技术实现思路
根据一个方面,一种用于核成像扫描仪的断层摄影探测器模块的光导组件包括多个上叠覆光导,在每一上叠覆光导的第一侧和第二侧的每者上具有上叠覆结构,还包括多个下叠覆光导,每一下叠覆光导的第一侧和第二侧的每者上具有下叠覆结构。所述多个上叠覆光导中的每 者的上叠覆结构与所述多个下叠覆光导中的两个中的每者的下叠覆结构对接(interface),从而使所述多个上叠覆光导和下叠覆光导交替稱合到一起,从而在安装到核扫描仪台架时形成连续的环。根据另一方面,一种构造核探测器模块的方法包括将多个预先组装的光导模块安装到台架上,每一预先组装的下叠覆光导模块包括在其相对两侧具有对接结构的光导、粘合到每一光导的表面上的多个PMT以及耦合到每一光导的内表面上的闪烁晶体阵列。所述方法还包括在将所述预先组装的光导模块安装到台架内时向所述对接结构涂敷光学油脂。根据另一方面,一种用于核成像扫描仪的断层摄影探测器模块的光导组件包括多个在第一侧具有上叠覆结构,在其第二侧具有下叠覆结构的光导。所述多个光导中的每者的上叠覆结构与相邻光导的下叠覆结构对接,从而在安装到核扫描仪台架时使所述多个光导耦合到一起,以形成连续环。一个优点是缩短了探测器模块构造时间。另一个优点在于消除了相邻光导之间的接缝。另一个优点在于具有更大的结构和热稳定性。在阅读并理解了下述详细说明之后,本领域技术人员将认识到本创新的其他优点。附图说明本创新可以采取各种部件和部件设置的形式,以及各种步骤和步骤设置的形式。附图的作用仅在于对各个方面进行举例说明,不应将其推断为对本专利技术构成限制。图1示出了一对互补光导,它们在构建PET探测器的PMT模块的过程中重叠耦合。图2示出了说明4列重叠光导和2列重叠光导的互锁(interlocking)的探测器环的部分。图3示出了具有耦合至4列光导的2列光导的探测器模块的部分,两光导都具有多个粘合于其上的PMT。图4示出了一种根据文中描述的各个方面的用于预先组装出多个光导模块,之后将预组装的模块就地组装到PET台架内的方法。图5示出了一种PET探测器模块,其形状是由交替耦合的上叠覆光导和下叠覆光导构成的具有多条边的多边形“环”,所述环围绕检查区域,将受检者放置到所述区域内以采集核扫描数据。图6示出了多个光导组件,每一组件具有下叠覆结构和上叠覆结构,它们在构建用于PET探测器的圆柱形PMT模块阵列时光学耦合到一起。具体实施例方式本创新克服了就地PMT放置的问题,以及探测器模块之间共享的PMT列的接合强度弱的问题。所描述的系统和方法有助于在安装 到台架内之前将PMT粘合到PET探测器模块中的适当位置,并且在向台架上组装的过程中对探测器模块进行油脂耦合。此外,共享PMT的接合与非共享PMT接合同样强,由此克服了共享行内的PMT的PMT脱离问题。图1示出了上叠覆光导10和下叠覆光导12,它们将在构建用于PET探测器的圆柱形PMT模块阵列时光学耦合到一起。在所示出的例子中,上叠覆光导10是4列光导,下叠覆光导12是2列光导。光导10、12中的每者具有多个六边形的密集排布的容座14,使多个PMT按照蜂窝形图案光学耦合到所述容座内。将每一光导(例如,朝向采用了文中描述的探测器模块的PET台架中的检查区域内的患者的一面,其中,所述闪烁事件是由PET扫描过程中发射的正电子引起的)光学耦合至其底面上的闪烁晶体阵列16。在所示出的实施例中,每一闪烁器阵列16具有相同的尺寸。在一个实施例中,每一闪烁器阵列16是像素化阵列,但是也可以设想每一阵列16采用单个闪烁器晶体。所述光导将来自所述闪烁事件的光传输至PMT,所述光在该处被探测。每一光导具有反映圆柱形探测器组件的曲率的曲率。但是,每一容座可以具有平的底面或者其他表面,其与PMT的光接收面一致,以促进PMT的安装。下叠覆光导12沿每一侧边具有扩展的或者下叠覆的下叠覆结构18,其外表面与上叠覆光导10上的凹陷或内表面20对接。上叠覆光导包括处于其侧边上的上叠覆结构22,在采用光学耦合脂使所述光导10、12光学耦合到一起时所述上叠覆结构22与所述下叠覆光导的下叠覆结构18重叠。将文中描述的上叠覆结构和下叠覆结构统称为对接结构。所述上叠覆结构中的每者包括由六边形容座14构成的列,将PMT光学耦合到所述容座内,由此消除了直接位于共享PMT的下面的接缝,其中,所述共享PMT位于光导10、12上的晶体阵列16之间的界面之上。光导10、12可以包括硅酮、丙烯酸或者任何其他适当的材料。在一个实施例中,所述上叠覆结构22和下叠覆结构18具有共同的径向厚度。每一光导具有安装结构24,通过其将光导安装到定义圆柱芯的安装环上。上叠覆结构22的下表面和下叠覆结构的上表面可以是平的,或者具有类似的曲率等,以促进光学耦合。通常,采用光导10、12将闪烁晶体阵列16耦合至PMT (图3所示),以形成被配置为探测PET扫描仪中的正电子一电子湮灭事件发射的511keVY射线的探测器模块。本领域已知,在电子和正电子相遇时,它们将发生湮灭,从而根据动量守恒原理发射出两个相反方向的511keV的Y射线。在PET数据采集中,假定由同一正电子本文档来自技高网
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【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J·刘S·E·库克S·J·普卢默
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:
国别省市:

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