[發明專利]一種基于連續晶體的雙平板成像裝置

有效

• 申請號: 201410056890.8
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103800023A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 贠明凱;王海鵬;黃先超;劉雙全;曹學香;李琳;李道武;周小林;顧笑悅;張玉包;單保慈;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

技術領域

本發明涉及分子成像領域，具體涉及雙平板成像裝置。

背景技術

核醫學影像技術可以通過圖像的方式反映人體內組織器官的代謝特征，通過對這些代謝特征的分析可以對腫瘤、心血管疾病、神經系統疾病等一系列重大疾病進行早期診斷，是醫學影像的重要部分，具有廣闊前景。

在腫瘤疾病診斷方面，基于X射線或超聲的診斷技術和方法在診斷中發揮了重要作用，顯著提高了診斷和治療效果。但這些方法都基于結構病變的影像診斷，在癌變類型及分期、定性等方面效果較差，對軟組織成像時圖像質量也難以滿足早期診斷要求。MRI軟組織成像可以獲得較好的對比度效果，但成像特異性較低，容易造成漏診、誤診。生物醫學研究表明，人體器官遠在發生結構病變之前其功能上已經發生了病變，基于正電子發射斷層成像的分子影像診斷設備可以對代謝功能變化進行成像，因此可以更早期的對腫瘤疾病進行診斷，進一步改善診斷和治療效果。

目前用于腫瘤疾病診斷的PET（功能代謝顯像）成像設備主要包括多邊形結構和雙平板結構。多邊形結構探測角度較多，不需要對探測器進行運動控制，但應用場景比較固定，不夠靈活，成本也相對較高。雙平板結構可以控制兩個平板之間的距離，并可以旋轉采集不同角度，成像方式靈活多變，應用場景也更為廣泛。但在探測器面積相對較大，距離相對較近時，因此會有明顯的深度效應（DOI），深度效應使測得的符合響應線（LOR）偏離正負電子湮滅位置，最終導致重建圖像質量下降。

用于PET成像設備的閃爍體探測器的晶體組織形式包括晶體條陣列和連續晶體。晶體條陣列可以比較方便的得到入射γ光子的平面位置，并且讀出電路和定位算法相對簡單，但無法給出入射γ光子的深度信息，空間分辨率也受限于晶體條的尺寸，存在探測死區。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的為提供一種高分辨率的成像裝置。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于連續晶體的雙平板成像裝置，包括兩個探測模塊，所述探測模塊包括連續晶體、光電轉換部件和陣列讀出電子學系統，所述光電轉換部件鄰接于所述連續晶體，所述陣列讀出電子學系統與所述光電轉換部件相連。

進一步，所述連續晶體四個側面和上表面涂有吸光材料。

進一步，所述連續晶體與所述光電轉換部件通過光導或光學油脂直接耦合連接。

進一步，所述陣列讀出電子學系統為多路讀出。

進一步，還包括符合板和上位機數據處理系統，所述兩個探測模塊均通過所述符合板連接到所述上位機數據處理系統，所述符合板判斷兩所述探測模塊采集的兩γ光子信號是否在同一時刻發生，如是則將兩信號發送到所述上位機數據處理系統。

進一步，所述上位機數據處理系統或所述陣列讀出電子學系統中包括位置擬合單元，所述光電轉換部件包括陣列排布的多個探測單元，所述位置擬合單元根據所述各探測單元的探測強度分布I(m,n)，擬合得出外界放射源射入的γ光子與所述連續晶體的作用位置s(x,y,z)，其中m和n為探測單元的位置編號。

進一步，所述位置擬合單元采用立體角模型，所述光電轉換部件中第（m,n）個探測單元對點光源位置s（x,y,z）所張立體角具體為：