[發(fā)明專利]伽馬輻射探測設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480025697.6
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN105190360B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: H·K·維喬雷克;C·R·龍達;J·G·博爾里坎普
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發(fā)明涉及伽馬輻射探測設備(1)。所述伽馬輻射探測設備(1)包括閃爍體元件(2)以及與所述閃爍體元件(2)光學連通的光學探測器(3)。多個顆粒或空隙(5)被散布在所述閃爍體元件(2)中，所述多個顆粒或空隙(5)散射所述閃爍光(7)，通過多重反射來減少對閃爍光(7)的俘獲。

技術領域

本發(fā)明涉及一種伽馬輻射探測設備。本發(fā)明一般應用于醫(yī)學成像領域。更具體而言，本發(fā)明應用于PET和SPECT成像領域，并且特別參考其來描述。

背景技術

在PET和SPECT成像領域中，放射性示蹤劑被施予給患者，該放射性示蹤劑優(yōu)選地被身體的特定區(qū)域攝取。放射性示蹤劑引起伽馬光子的發(fā)射，伽馬光子被醫(yī)學成像系統(tǒng)探測到并被用于生成放射性示蹤劑的空間分布的圖像。這樣的圖像可以隨后被醫(yī)師解讀以調查生物過程的機能。這些圖像的質量，尤其是它們的信噪比，合乎期望地被改進以輔助臨床診斷并且部分地取決于伽馬光子被探測的靈敏度。

對伽馬光子的探測是由SPECT成像系統(tǒng)中的伽馬相機執(zhí)行的。伽馬相機包括一個或多個探測頭，其被定位為接收來自成像區(qū)域的伽馬光子。每個頭包括一個或多個伽馬光子探測器。與SPECT相對照，在PET成像系統(tǒng)中，伽馬光子是由被關于成像區(qū)域徑向設置的伽馬光子探測器的模塊成對探測的。伽馬光子探測器因此是SPECT和PET成像系統(tǒng)兩者中的共同特征，并且在本文中被定義為包括與光學探測器光學連通的閃爍體元件。光學探測器在本文中被定義為包括光學傳感器，其接收光學輻射并響應于所述光學輻射而生成電信號。

在伽馬光子探測器中，閃爍體元件在被伽馬光子撞擊時創(chuàng)建閃爍光的脈沖。相關聯(lián)的光學探測器隨后將閃爍光轉換成電信號。在尋求最大化它們的圖像質量時，成像系統(tǒng)合乎期望地使用靈敏的伽馬光子探測器，靈敏的伽馬光子探測器有效地將接收到的伽馬光子的能量轉換成電脈沖。最大化該效率因此要求光學探測器捕獲盡可能多的由閃爍體元件產(chǎn)生的原始閃爍光。

通過改善相鄰伽馬光子探測器之間的光學隔離，在PET和SPECT成像系統(tǒng)中實現(xiàn)了進一步的改進。這樣的成像系統(tǒng)通常具有伽馬光子探測器的密堆積布置，在其中閃爍體元件之間的光泄漏具有錯誤解讀其來源的風險，由此劣化它們的空間分辨率。

用于改進由輻射探測器中的光學探測器對閃爍光的捕獲的已知方法包括，在例如PTFE帶中對閃爍體元件進行翹曲。PTFE帶與高折射率閃爍體元件的表面之間的小的氣隙起到使用全內(nèi)反射將以斜的入射角入射到閃爍體元件的表面的閃爍光保持在閃爍體元件內(nèi)的作用。PTFE帶操作為將閃爍光中的一些(它們在接近法向的入射角的入射意味著其否則不會被全內(nèi)反射保持)返回到閃爍體元件。

在專利申請US5091650A中公開的另一種方法涉及對閃爍體元件中除與光學探測器光學連通的之外的表面應用向內(nèi)反射層。這些改善了由光學探測器對閃爍光的捕獲效率以及相鄰閃爍體元件之間的光學隔離兩者。

在文獻Simulating Scintillator Light Collection using Measured OpticalReflectance SCH-TNS-00249-2009.R1中Janecek等人討論了在預測從閃爍晶體的光收集中對被應用到閃爍體元件的反射層的光學性質進行準確建模的需要，并且還公開了針對反射層的模型，例如ESR膜、以及TiO涂料。

專利申請WO2012/153223公開了通過對多個預先形成的拋光閃爍體晶體的至少一側進行粗化以減輕閃爍體晶體中的光捕獲，并且進一步對被布置在陣列中的粗化的晶體應用鏡面反射材料。

美國專利US6369390B1公開了在朝向光傳感器延伸的晶體中具有多個光散射孔并且與晶體的至少一個表面連通的閃爍相機晶體。該晶體由第一材料和孔形成，并且包括不同于第一材料的第二材料，該第二材料用于響應于入射伽馬射線偏轉由閃爍晶體生成的光并且減少所生成的光的展開。