[發明專利]基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器及其讀出方法

有效

• 申請號: 202110582031.2
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113376681B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 盧磊;錢華;黃振強;吳國城;馬聰
• 申請（專利權）人: 明峰醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 周希良

1.基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器，其特征在于，包括晶體陣列、SiPM側面耦合陣列、前端讀出電路和數據獲取系統；所述晶體陣列的其中一個側面通過光學膠質與SiPM側面耦合陣列耦合；所述晶體陣列用于接收伽馬射線，并使伽馬射線在晶體陣列中能量沉積產生可見光；所述SiPM側面耦合陣列用于將可見光轉換為電信號；所述前端讀出電路用于將SiPM側面耦合陣列輸出的電信號經過放大成形、甄別、模數轉換處理，得到所述電信號的時間和能量信息；所述數據獲取系統用于將所述前端讀出電路得到的信號數字化信息進行計算，得到最終的能量、時間和位置信息；

所述晶體陣列由8×8個LYSO晶體組成，各個LYSO晶體之間通過反射層耦合；

所述晶體陣列的兩個端面和三個側面均通過反射膜包裹；

所述SiPM側面耦合陣列是由3片4mm×4mm的SenSL-J系列SiPM組成，SiPM在排列時，相鄰兩個之間的間距為1.5mm；所述SiPM側面耦合陣列耦合在所述LYSO晶體的側面。

2.根據權利要求1所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器，其特征在于，所述晶體陣列表面均通過拋光處理。

3.根據權利要求1所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器，其特征在于，所述前端讀出電路包括能量檢出電路和時間檢出電路；所述能量檢出電路包括第一加法器和模數轉換器，所述第一加法器和模數轉換器電連接；所述時間檢出電路包括第二加法器和比較器，所述第二加法器和比較器電連接。

4.根據權利要求3所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器，其特征在于，所述第一加法器和第二加法器均與SiPM側面耦合陣列通信連接；所述模數轉換器和比較器均與數據獲取系統連接。

5.根據權利要求1所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器，其特征在于，所述數據獲取系統包括可編程器件；所述可編程器件內置有數據處理單元。

6.基于權利要求4所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器的讀出方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，輸入伽馬射線，所述晶體陣列的端面接收伽馬射線，所述伽馬射線在晶體陣列中能量沉積產生可見光；

S2，步驟S1中產生的可見光進入SiPM側面耦合陣列，所述SiPM側面耦合陣列將可見光轉換為電信號；

S3，將所述SiPM側面耦合陣列輸出的電信號經過放大成形、甄別、模數轉換處理，得到所述電信號的時間和能量信息；

S4，將所述前端讀出電路得到的信號數字化信息進行計算，得到最終的能量、時間和位置信息。

7.根據權利要求6所述的基于晶體側面耦合SiPM的PET探測器的讀出方法，其特征在于，步驟S3包括如下步驟：

S31，針對能量信號，將所述SiPM側面耦合陣列輸出的模擬信號加和，并通過模數轉換器轉換為數字信號，最終送入后端的數據獲取系統中；

S32，針對時間信號，將晶體陣列中每行晶體和SiPM側面耦合陣列產生的信號加和，通過比較器進行前沿定時，再將晶體陣列中每行產生的數字脈沖信號通過或運算處理后送入后端的數據獲取系統進行時間計算，最終獲得電信號的到達時間信息。