[發明專利]PET探測模塊、PET探測器和PET系統

有效

• 申請號: 201410348055.1
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104166151B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 劉亞強;王石;魏清陽;馬天予;江年銘;劉邁
• 申請（專利權）人: 北京永新醫療設備有限公司
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及正電子發射型計算機斷層顯像(Positron?emission?tomography,以下簡稱PET)領域，具體而言，涉及一種PET探測模塊、具有所述PET探測模塊的PET探測器和具有所述PET探測器的PET系統。

背景技術

PET是一種非侵入性的核醫學成像方法，其原理是使用放射性核素標記的生物活性物質參與生物體的生理代謝，利用測量放射性核素的分布，間接觀察生物活性物質的代謝和三維分布情況。目前PET技術已廣泛用于臨床檢查，包括癌癥、腦部疾病和心臟病檢查等。

PET系統主要由探測器、電子學系統和重建算法模塊構成。其中探測器部分是系統的核心和主要成本投入部分，采用閃爍晶體耦合光電倍增管的分光方式進行事件位置的解碼。對于探測器而言，采用小尺寸的晶體，利于空間分辨率的提高。但相關技術中的探測器，其光電倍增管陣列對小尺寸閃爍晶體陣列的分光定位較為困難，且容易出現較大的誤定位概率，無法實現較高的空間分辨率，此外，小尺寸的閃爍晶體會增加射線在多個晶體上的散射事件，對事件位置的判定造成串擾，進一步影響高空間分辨率的實現。空間分辨率的降低會直接影響PET系統的成像質量，最終影響疾病診斷的準確度。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的上述技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種PET探測模塊，該PET探測模塊具有空間分辨率高、誤定位概率小、能夠提高PET系統的成像質量、提高疾病診斷的準確性等優點。

本發明的另一個目的在于提出一種具有所述PET探測模塊的PET探測器。

本發明的再一個目的在于提出一種具有所述PET探測器的PET系統。

為實現上述目的，本發明的第一方面提出一種PET探測模塊，所述PET探測模塊包括多個探測單元，每個所述探測單元由閃爍晶體和與所述閃爍晶體一對一耦合以讀出所述閃爍晶體的閃爍信號的硅光電倍增管構成，相鄰兩個所述閃爍晶體之間填充有用于阻擋射線的阻擋材料。

根據本發明實施例的PET探測模塊，通過設置多個所述探測單元，且在所述探測單元中采用所述硅光電倍增管，可以使每個所述探測單元由相互耦合的一對所述閃爍晶體和所述硅光電倍增管構成，這樣可以使多個所述硅光電倍增管與相同數量的多個所述閃爍晶體分別對應地一對一耦合，從而不僅可以所述硅光電倍增管對所述閃爍晶體的定位更加容易，而且消除了分光造成的誤編碼，大幅降低了誤定位的概率，以大幅提高空間分辨率。此外，為了減小射線在多個所述閃爍晶體上的散射對事件位置判定的影響，還進一步在相鄰兩個所述閃爍晶體之間填充有所述阻擋材料，利用所述阻擋材料阻擋散射的伽馬射線，以減少所述探測單元之間的信號串擾，從而可以進一步提高空間分辨率。由此可以提高PET系統的成像質量，以提高疾病診斷的準確性。因此，根據本發明實施例的PET探測模塊具有空間分辨率高、誤定位概率小、能夠提高PET系統的成像質量、提高疾病診斷的準確性等優點。

另外，根據本發明上述實施例的PET探測模塊還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，每個所述閃爍晶體由一個長條形閃爍晶體塊構成或由多個長條形閃爍晶體塊拼接而成。這樣可以實現所述閃爍晶體的生產制造。

根據本發明的一個實施例，所述閃爍晶體包含鎵酸鋁釓、鍺酸鉍、硅酸镥、硅酸釔镥、硅酸釓镥、硅酸釓、硅酸釔、氟化鋇、碘化鈉、碘化銫、鎢酸鉛、鋁酸釔、溴化鑭、氯化鑭、鈣鈦镥鋁、焦硅酸镥、鋁酸镥和碘化镥中的至少一種。由此可以保證所述閃爍晶體的閃爍性能和與所述硅光電倍增管的耦合性能。

根據本發明的一個實施例，所述閃爍晶體具有與對應的所述硅光電倍增管相對的出光面，且所述閃爍晶體除所述出光面的其它表面上設有反光層。由此可以提高所述PET探測模塊的能量分辨率和時間分辨率。

根據本發明的一個實施例，所述反光層為粘貼的反光膜、噴涂的反光材料或反光鍍層。由此可以在所述閃爍晶體上形成所述反光層。

根據本發明的一個實施例，多個所述探測單元緊密排列成沿橫向定向的多行和沿縱向定向的多列。這樣可以使每個所述探測單元獲得更大的成像視野。

根據本發明的一個實施例，每行中的所述探測單元沿橫向等間距設置，每列中的所述探測單元沿縱向等間距設置，且相鄰兩行所述探測單元在縱向上錯位設置，相鄰兩列所述探測單元在橫向上錯位設置。這樣可以減少病人的掃描床位數，進行動態成像。

根據本發明的一個實施例，所述阻擋材料為鐵、鋼、鉛、鎢或銅。由此可以保證所述阻擋材料對射線具有較高的阻擋效果。