[發明專利]醫療探測器及醫療成像設備

在審

• 申請號: 201910655205.6
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110376633A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 王希;李新穎;趙健;徐保偉;梁國棟
• 申請（專利權）人: 東軟醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 孫毅俊

本發明提供一種醫療探測器及醫療成像設備。醫療探測器包括：光電轉換器件；第一晶體陣列層，設置于光電轉換器件上，包括陣列排布的多個第一閃爍晶體，相鄰兩個第一閃爍晶體之間填充設置有第一耦合介質；第二晶體陣列層，設置于第一晶體陣列層上，包括陣列排布的多個第二閃爍晶體，相鄰兩個第二閃爍晶體之間填充設置有第二耦合介質，第二耦合介質的透光率與第一耦合介質的透光率不同。通過不同透光率的耦合材料，獲取探測器的深度信息。

技術領域

本發明涉及醫療設備技術領域，尤其涉及醫療探測器及醫療成像設備。

背景技術

PET(Positron Emission Tomography，正電子發射計算機斷層成像)是目前最先進的醫療診斷設備之一，其原理是把具有正電子發射的同位素標記藥物(顯像劑)注人人體內，如碳、氟、氧和氮的同位素1種或2種，這些藥物在參與人體的生理代謝過程中發生湮滅效應，生成基本上在180°方向上發射的2個能量為511keV的彼此運動相反的γ粒子。

根據人體不同部位吸收標記化合物能力的不同，同位素在人體內各部位的濃聚程度不同，湮滅反應產生光子的強度也不同。用環繞人體的γ粒子檢測器，可以檢測到γ粒子能量轉換釋放出光子的時間、位置、數量和方向，通過光電轉換器件將光信號轉變為電流或電壓脈沖信號，經過電子采集系統及計算機系統對上述信息進行采集、數/模轉換、存儲、運算和影像重建等，從而獲得人體臟器的橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面圖像。凡代謝率高的組織或病變，在PET上呈現明亮的高代謝亮信號，凡代謝率低的組織或病變在PET上呈現出低代謝暗信號。

PET成像的關鍵在于γ信號的采集，如何精確地獲取捕獲γ粒子的位置信息，是決定PET成像質量好壞的關鍵因素之一。在PET數據采集過程中，將一個時間窗內捕獲到的兩個能量為511keV的γ信號認定為同一次同位素湮滅事件產生的兩個γ粒子，并將捕獲這兩個γ粒子位置的連線定義為一條響應線(Line of response,LOR)，認為該次同位素湮滅事件發生這條響應線上。

由于γ粒子能量較高，具有較強的穿透能力，PET設備為了提高探測效率，需要使用一定厚度的閃爍晶體，通常使用閃爍晶體的厚度為15mm-30mm。閃爍晶體厚度就會帶來一個“視覺誤差”(parallax error)問題，即在視野邊緣區域，響應線和γ粒子飛線軌跡之間存誤差，這就造成PET圖像的分辨率在圖像邊緣區域顯著下降。

在捕獲γ粒子的過程中，同時獲得γ粒子在閃爍晶體中轉換能量時的深度信息(Depth of interaction，DOI)，就能有效的降低視覺誤差，提高PET圖像邊緣區域的分辨率，進而提高圖像質量。但是目前的PET對于獲得的γ粒子的深度信息(Depth ofinteraction，DOI)的準確性難以保證。

發明內容

本發明提供一種醫療探測器及醫療成像設備，能夠保證γ粒子在晶體中能量轉換時的深度信息的準確性。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種醫療探測器，包括：

光電轉換器件和晶體陣列，所述晶體陣列包括第一晶體陣列層和第二晶體陣列層，其中：

所述第一晶體陣列層，設置于所述光電轉換器件上，所述第一晶體陣列層包括陣列排布的多個第一閃爍晶體，相鄰兩個所述第一閃爍晶體之間填充設置有第一耦合介質；

所述第二晶體陣列層，設置于所述第一晶體陣列層上，所述第二晶體陣列層包括陣列排布的多個第二閃爍晶體，相鄰兩個所述第二閃爍晶體之間填充設置有第二耦合介質，所述第二耦合介質的透光率與所述第一耦合介質的透光率不同。

進一步地，所述第一耦合介質的透光率大于所述第二耦合介質的透光率。

進一步地，所述第一耦合介質的透光率小于所述第二耦合介質的透光率。