CN101073019B

CN101073019B - 具有相互作用深度灵敏度的像素化探测器

Info

Publication number: CN101073019B
Application number: CN2005800422981A
Authority: CN
Inventors: T·L·劳伦斯; S·E·库克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2025-12-05
Also published as: WO2006064393A2; EP1825299B1; JP2008523381A; WO2006064393A3; US20100127178A1; RU2007125632A; EP1825299A2; CN101073019A; US7932497B2

Abstract

一种辐射探测器(20、20’)，包含闪烁体像素(30)，每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端和在其间延伸的反射侧面。反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性(40、40’、42、44)，以便响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光的横向传播取决于该闪烁体像素中闪烁事件的深度。多个光探测器(46)与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。

Description

具有相互作用深度灵敏度的像素化探测器

技术领域

下述内容涉及医疗成像领域。尤其应用于正电子发射型断层成像(PET)扫描器和系统中，因而将特别参考该领域进行描述。更一般地，应用于使用基于闪烁的辐射探测器的医疗成像扫描器和系统，例如计算机断层成像(CT)扫描器和系统、核子成像照相机和系统、伽马照相机等等。

背景技术

在正电子发射型断层成像中，对人类或其它成像对象给以放射性药物。在放射性药物中发生的放射性衰变事件发射正电子，进而在正电子-电子的湮灭事件中湮灭产生两个彼此反向的具有511keV能量的伽马射线。围绕成像对象的辐射探测器探测这两个反向的伽马射线，并且探测点确定了彼此之间的响应线。来自大量正电子-电子湮灭事件的响应线确定了可以重建为图像的投射数据。

PET扫描器的分辨率取决于伽马射线探测活动能够被空间定位的精密度和精确度。在像素化闪烁体探测器实施例中，像素化闪烁体由光探测器监测，例如光电倍增管、光电二极管等。使用对光探测器信号的Anger逻辑或另一种权重分析，每个探测活动被定位到大约单个探测器像素。因为511keV伽马射线的能量相对较高，对于某些闪烁体材料来说闪烁体厚度较大，例如大约两厘米厚。这在辐射探测活动的定位中产生很大的深度不确定性，在响应线的确定中由于视差而导致分辨率降低。

为了提供改进的相互作用深度定位，在某些PET探测器中使用多层闪烁体。每个闪烁体层产生不同波长的光，从而将深度信息编码到所探测光的波长中。这种方式显著增大了光电倍增管的信号处理中所用闪烁体和电子设备的复杂度。此外，不同闪烁体层之间的界面可以产生反射、散射、吸收、或其它光损耗。另一种方式是除底部探测器之外包含顶部光电探测器。顶部光电探测器的信号提供对相互作用深度的估计。这种方式也增加了探测器和电子设备的复杂性。

在Gagnon的美国专利No.5576546中公开的另一种方式，基于光电探测器信号的二阶矩来估计相互作用深度。然而由于每个光电探测器的位置被平方，二阶矩对噪声敏感。

下述内容期望获得可以克服前述限制和其它因素的改进的装置和方法。

发明内容

按照一个方面，公开了一种辐射探测器。每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面。反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，其横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。多个光探测器与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。

按照另一个方面，公开了一种辐射接收系统，其包含至少一个辐射探测器。辐射探测器包含闪烁体像素和多个光探测器，每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面，光探测器与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。闪烁体像素的反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，其横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。相互作用深度处理器估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度。基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端产生的光的横向传播估计相互作用深度。信号定位处理器基于由多个光探测器接收的光来估计闪烁事件的横向位置。

按照另一个方面，公开了一种正电子发射型断层成像(PET)扫描器。多个辐射探测器环绕着成像区域。每个辐射探测器包含：闪烁体像素，每个具有辐射接收端、光输出端、以及在其之间延伸的反射侧面；以及多个光探测器，其与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光。闪烁体像素的反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性，从而响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光，该光横向传播取决于闪烁体像素中闪烁事件的深度。相互作用深度处理器估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度。基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端产生的光的横向传播估计相互作用深度。信号定位处理器基于由多个光探测器接收的光估计闪烁事件的横向位置。响应线处理器基于两个时间上重合的闪烁事件确定响应线。响应线的确定包含基于由信号定位处理器估计的、由闪烁事件的相互作用深度调整的闪烁事件的横向位置来确定时间上重合的闪烁事件的位置，该相互作用深度由相互作用深度处理器估计。

一个优点在于改进的图像分辨率。

另一个优点在于以有限的附加探测器和电子设备复杂度提供了改进的分辨率。

在阅读了下面的详细描述的基础上，对于本领域技术人员来说更多的优点和益处将是显而易见的。

附图说明

本发明可以采取为不同的组件和组件的排列，以及不同的处理操作和处理操作的排列。附图仅用于例示优选实施例的目的，而不应当解释为对发明的限制。

图1图解显示了包含改进的相互作用深度灵敏度的正电子发射型断层成像(PET)系统。

图2图解显示了图1中PET扫描器的一个辐射探测器模块的侧面剖视图。三个示例相互作用深度处的闪烁事件由标志“A”、“B”和“C”来指示。

图3示意了光强度比横向位置的曲线，对应于图2中三个不同相互作用深度“A”、“B”和“C”处的闪烁事件。

图4示意了闪烁事件计数-由图2的辐射探测器模块的能量总和规一化的积分高管信号的曲线。

图5图解显示了适合用于图1中PET扫描器的另一个辐射探测器模块的侧面剖视图。三个示例相互作用深度处的闪烁事件由标志“A”、“B”和“C”来指示。

图6示意了闪烁事件计数-由图5的辐射探测器模块的能量总和规一化的积分高管信号的曲线。

具体实施方式

正电子发射型断层成像(PET)系统包含PET扫描器10，其具有环绕成像区域14的固定环形台架12。围绕环形台架安装有多个像素化辐射探测器模块20，其辐射感应侧面朝向成像区域14。

在成像区域14中放入人体成像对象或其它类型的成像对象。对成像对象施加的放射性药物产生核衰变事件，其发射作为产生物之一的正电子。该正电子迅速和附近的电子发生湮灭，产生一对反向的511keV伽马射线。作为示例，在图1中图解说明了一个核衰变事件24的例子，由线26、28来指示两个反向的伽马射线的轨迹，其从核衰变事件24处向相反的方向延伸开。每个伽马射线撞击一个像素化辐射探测器模块20。

继续参考图1并且进一步参考图2，每个像素化辐射探测器模块20包含一闪烁体像素阵列30，每个闪烁体像素由辐射敏感材料制成，例如Ce掺杂的Gd₂SiO₅(GSO)、Ce掺杂的Lu₂SiO₅(LSO)或类似的。为了提供足够的伽马射线阻挡能力，闪烁体像素30在相互作用深度方向(在图2中表示为“doi”)延伸，并且在横向于相互作用深度方向的二维平面内包装在一起。在某些实施例中，每个闪烁体像素是沿相互作用深度方向大约2cm并且横向于相互作用深度方向的横截面积大约为0.2-0.4cm²的GSO晶体；然而，可以使用其它的闪烁体像素材料和尺寸，优选地基于待探测的辐射的类型和能量、台架的几何尺寸、所希望的分辨率、灵敏度以及其它因素进行选择。

撞击一个闪烁体像素30的伽马射线产生发射闪光的闪烁事件。一些闪烁光线通常指向为离开成像区域14，退出闪烁体像素30的光输出端，进入布置在闪烁体像素30的输出端处的背侧平面光导管32。一些闪烁光线指向朝向成像区域14；然而，这个光线撞击到布置在闪烁体像素30的辐射接收端的前侧反射器34，通常后向反射朝向背侧光导管32。前侧反射器34被选择为对于待探测的辐射(例如在PET扫描器的情况下为511keV伽马射线)基本为透明，但对于闪烁事件产生的光具有高反射性(理想地为接近100％的反射性)。例如，反射器34可以是布置在闪烁体像素30的辐射接收端之上的反射薄膜或涂层。

像素30的侧面也是反射性的，但具有在闪烁体像素30的辐射接收端和光输出端之间变化的反射/传输特性。在像素化探测器模块20中，每个反射侧面具有多个反射区域40、42、44，其分布在闪烁体像素30的辐射接收端和光输出端之间。每个区域40、42、44具有基本均匀的反射率，并且侧面的反射率在两个反射区域的接合处发生变化。反射区域40布置为最靠近闪烁体像素30的辐射接收端，并且具有的反射率在三个反射区域40、42、44中最高。在一些实施例中，反射区域40具有和前侧反射器34相同的反射率。反射区域44布置为最靠近闪烁体像素30的光输出端，并且具有的反射率在三个反射区域40、42、44中最低。在一些实施例中，区域40的反射率为100％，区域42的反射率为75％，区域44的反射率为50％；然而，可以使用其它的反射率数值。

在图2中，反射区域40、42、44的反射率的差别通过使用较粗的线指示较高的反射率来图解说明。在一些实施例中，反射区域40、42、44是布置在多个闪烁体像素30之间的反射纸片，其中用于区域4 0的反射纸比用于区域42的反射纸具有较高的反射率，用于区域42的反射纸比用于区域44的反射纸具有较高的反射率。在多个闪烁体像素3 0之间可以插入反射金属箔或其它反射平面元件来代替反射纸。在其它的实施例中，在像素化探测器模块20组装之前将反射涂层应用到闪烁体像素30的侧面，而且用于每个反射区域40、42、44的涂层具有合适的反射率。另外在其它实施例中，在每个闪烁体像素30的侧面上形成不同的粗糙度，然后沿着整个侧面布置具有基本均匀反射率的反射纸、涂层或类似物。在这些实施例中，不同的粗糙度提供不同的反射特性。例如，对应于区域40的侧面部分的表面可以保留平滑，而对应于区域42、44的侧面部分的表面可以制成越来越粗糙从而增大光散射和/或通过区域42、44的传输以减小区域42、44的有效反射率。

前侧反射器34以及反射区域40、42、44一起产生将光线引向布置在闪烁体像素30的输出端处的后侧平面光导管32的综合效果。在后侧平面光导管32下面布置有多个光探测器，例如图示的光电倍增管(PMT)46、光电二极管等，并且通过光导管32与闪烁体像素30的光输出端进行光通信以接收闪烁事件产生的光。后侧平面光导管32提供光分配和折射率匹配以增加在闪烁体像素30的光输出端和PMT46之间的光耦合。PMT46或其它光探测器通常比闪烁体像素30的面积大。此外，由于光导管32中的光传播和闪烁体像素30的部分反射侧面的部分光传输，来自单个闪烁事件的光通常横向(即横穿相互作用深度(“doi”)方向)展开，从而多于一个的PMT46接收来自单个闪烁事件的光。

再次参考图1，PMT信号存储器50收集并存储来自PMT46的信号。闪烁事件由信号定位处理器52来定位。在一些实施例中，信号定位处理器52基于响应于闪烁事件而产生最大信号的PMT的横向位置来识别闪烁事件的横向位置。然而如图2中所示的，PMT46的横向面积典型地显著大于闪烁体像素30的横向面积。因此，在一些实施例中，信号定位处理器52利用Anger逻辑或其它横向定位算法来更精确地横向定位闪烁事件。将接收来自闪烁事件的光的PMT46记为T_i并且关于响应于闪烁事件而产生最强信号的“高管(high tube)”PMT的位置，为每个PMT T_i指定位置数值p_i，Anger逻辑根据下式适当地横向定位闪烁事件：

p (event) = \frac{\underset{i}{Σ} p_{i} \cdot &Integral; S (T_{i}) \cdot dt}{\underset{i}{Σ} &Integral; S (T_{i}) \cdot dt} - - - (1)

其中S(T_i)为管T_i关于时间的函数的信号，积分为每个管产生的时间积分信号，而p(event)为闪烁事件的横向位置。应当理解，术语“横向位置”与闪烁事件在横向于相互作用深度方向(“doi”)的平面上的位置相关，其自身参考接收闪烁事件的特定像素化辐射探测器模块20的局部坐标系统。对于图示的几何结构，其中闪烁体像素30的横向面积远小于PMT46的横向面积，横向位置大体上识别闪烁体事件出现在哪个闪烁体像素30中。

被定位的闪烁事件存储在事件存储器54中。对于PET成像，所关心的辐射事件是其中的正电子-电子湮灭事件的两个反向伽马射线都被探测，从而可以确定响应线(“LOR”)。因此，重合探测器56监测存储在事件存储器54中的事件以探测对应于由正电子-电子湮灭事件产生的伽马射线的两个基本同时发生的闪烁事件。典型地，重合探测器56利用时间重合窗口，使得处于时间重合窗口内的任何两个闪烁事件被认为是“基本同时的”。此外，重合探测器56在确定一对闪烁事件是否是关心的时可选地考虑其它信息。例如，重合探测器56可以考虑正电子-电子湮灭事件产生的伽马射线具有511keV的能量。闪烁事件的总能量由下式适当表示：

E = \underset{i}{Σ} &Integral; S (T_{i}) \cdot dt - - - (2)

其中E代表由闪烁事件产生的总能量。通过将关心的事件限制为总能量数值E处于对应于511keV的能量窗口中的闪烁事件，可以获得改善的选择性。

当重合探测器56识别出同时发生的一对闪烁事件时，响应线(“LOR”)计算器58确定连接两个闪烁事件的响应线。为了减小LOR计算中的视差，相互作用深度处理器60在相互作用深度方向(“doi”)确定闪烁深度事件。相互作用深度处理器60基于响应于闪烁事件从闪烁体像素30的光输出端所发出光的取决于深度的横向传播来估计深度。取决于深度的横向传播是反射侧面的结果，该反射侧面在辐射接收端和光输出端之间具有变化的反射特性。

将所得到的LOR存储在LOR数据存储器62中。重建处理器66将LOR数据重建为一个布置在成像区域14中成像对象的至少一部分的重建图像。LOR数据基本上对应于投射数据，并且重建处理器66可以使用任何适当的重建算法，例如过滤向后投射算法(filtered backprojectionalgorithm)。重建图像存储在图像存储器68中，并且可以显示在计算机70或其它用户界面上、存储在非易失性存储器中、由打印机打印、通过局域网络或互联网传输、或者其它用途。在一些实施例中，计算机70还提供具有PET控制器7 4的用户界面，用户通过该界面可以控制PET扫描器10。

参考图2-4，描述了相互作用深度处理器60的一些适当的实施例。作为例子，在图2中例示了标记为“A”、“B”和“C”的闪烁事件。闪烁事件“A”发生在闪烁体像素30的由高反射性区域40包围的区域中。闪烁事件“B”发生在闪烁体像素30的由高反射性区域42包围的区域中。闪烁事件“C”发生在闪烁体像素30的由高反射性区域44包围的区域中。

图3示意了图2中标记为“A”、“B”和“C”的每个闪烁事件的光强度曲线，在PMT46上传播的光强度为横向位置的函数。闪烁事件“A”在PMT46上传播为狭窄的光强度曲线，因为高反射性区域40以及邻近的高前侧反射器34一起倾向于将光相对紧密地朝向后侧平面光导管32聚焦。相反，闪烁事件“C”具有在PMT46上传播的相对较宽的光强度曲线，因为低反射性区域44允许相当一部分光传输通过到达邻近的闪烁体像素30。闪烁事件“B”由于反射区域42的中等反射率而具有在PMT46上传播的中等宽度的光强度曲线。从而，通过量化光传播可以恰当地估计相互作用深度。

可以用多种方式量化光传播。一种方法是使用公式(2)的总能量对积分高管信号进行规一化，光传播的度量为：

m (spread) = \frac{&Integral; S (T_{high}) \cdot dt}{\underset{i}{Σ} &Integral; S (T_{i}) \cdot dt} - - - (3)

其中T_high表示对于给定闪烁事件产生最高信号的PMT，m(spread)是光传播的测量。

参考图4，每个具有基本均匀反射率的三个区域40、42、44导致对应于三个区域40、42、44的三个信号传播“模式”。图4示意了闪烁事件计数的柱状图，闪烁事件计数是光传播度量m(spread)的函数。图4的柱状图可以通过光射线追踪或其它计算技术来计算，或者对于像素化辐射探测器模块20可以通过实验测量。

在一些实施例中，这些光传播模式的出现用于定义阈值，例如图4中例示的阈值“T1”和“T2”，该阈值用于将相互作用深度归入到对应于三个区域40、42、44的三个离散的空间之一。从而，具有m(spread)＞T2的任何闪烁事件指定为相互作用深度位置d₁；具有T1＜m(spread)＜T2的任何闪烁事件指定为相互作用深度位置d₂；而具有m(spread)＜T1的任何闪烁事件指定为相互作用深度位置d₃。

参考图5，例示了另一个像素化辐射探测器20’，其适合用于图1的PET扫描器10来代替像素化辐射探测器20。像素化辐射探测器20’包含闪烁体像素30、后侧平面光导管32、前侧反射器34、以及像素化辐射探测器20的PMT46。像素化辐射探测器20’和像素化辐射探测器20的区别在于探测器20’中的闪烁体像素30的侧面具有单个连续变化的反射区域40’，它的反射率在辐射接收端和光输出端之间连续变化。连续变化反射区域40’靠近辐射接收端处具有最高的反射率并且靠近光输出端处具有最低的反射率。在一些实施例中，反射区域40’在辐射接收端处的反射率接近100％，线性降低到光输出端处的50％的反射率。这些是示例数值，可以使用其它的反射率数值。此外，反射率的渐变可以不同于线性，例如二次形式。在图5中，通过使用逐渐变细的线代表逐渐减小的反射率的方式来图解指示反射区域40’的反射率的渐变。

和像素化辐射探测器20相同，在图5中标记为“A”、“B”和“C”的闪烁事件的光传播随着相互作用深度的增加而增加，这是因为在较深的相互作用深度处穿过闪烁体像素30的侧面的光传输增加。从而，可以结合像素辐射探测器20’使用适当的光传播度量来估计相互作用深度，例如公式3的光传播度量的例子。

图6示意了辐射探测器20’的闪烁事件计数的柱状图，闪烁事件计数为公式(3)中光传播度量m(spread)的函数。不同于图4所示的辐射探测器20的柱状图，图6的辐射探测器20’的柱状图没有示出明确定义的模式，这是因为在辐射探测器20’中的闪烁体像素30的侧面的反射率连续变化，而不是如在辐射探测器20中的离散阶变那样。

可以使用其它光传播度量来替代公式(3)。例如，在Gagnon的美国专利No.5576546中公开的利用二阶矩计算的相互作用深度计算方法，易于结合图2中的像素化辐射探测器模块20或者图5中的像素化辐射探测器模块20’使用。由探测器模块20的反射区域40、42、44或者探测器模块20’的反射率连续变化区域40’提供的闪烁体像素30的侧面的变化反射率，充分改善了Gagnon的’546专利文献中相互作用深度计算方法的精密度和精确度，因为其导致二阶矩随相互作用深度而剧烈变化。

所示的PET实施例只是一个例子。这里描述的相互作用深度估计装置和方法适合用于其它类型的辐射探测器和其它成像形式(modality)，例如用于单光子发射型计算机断层成像(SPECT)、传输计算机断层成像(CT)等。此外，所示的反射侧面40、40’、42、44只是例子，可以使用沿着闪烁体像素30的侧面的反射率变化的其它结构。例如，可以使用具有基本均匀反射率的两个区域或者多于三个区域来替代所示的三个区域40、42、44。此外应当理解，闪烁事件产生的光可以是可见光、红外光、或者紫外光。

上面参考优选实施例对本发明进行了描述。显而易见，在阅读并且理解了前面的详细描述的基础上将发现其它的修改和替代方式。本发明意图解释为包含所有在所附权利要求书或者其等效的范围内的这样的修改和替换。

Claims

1.一种辐射探测器(20、20’)，包括：

闪烁体像素(30)，每个闪烁体像素具有辐射接收端、光输出端和在所述辐射接收端和光输出端之间延伸的反射侧面，该反射侧面具有在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性(40、40’、42、44)，以便响应于在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光的横向传播取决于该闪烁体像素中的闪烁事件的深度；以及

多个光探测器(46)，其与闪烁体像素的光输出端进行光通信以接收由闪烁事件产生的光，

其中反射特性(40、40’、42、44)在邻近辐射接收端处具有最高反射率，在邻近光输出端处具有最低反射率，并且在辐射接收端和光输出端之间具有单调非递增反射率。

2.如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)，进一步包含：

反射表面(34)，其布置在闪烁体像素(30)的辐射接收端的顶部。

3.如权利要求1所述的辐射探测器(20)，其中辐射接收端和光输出端之间的单调非递增反射率意思是包含在辐射接收端和光输出端之间的两个或更多个区域(40、42、44)具有基本均匀反射率。

4.如权利要求1所述的辐射探测器(20’)，其中辐射接收端和光输出端之间的单调非递增反射率意思是包含在辐射接收端和光输出端之间的区域(40’)反射率连续减小。

5.如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)，其中所述侧面包含布置在其上的一个或多个反射材料，这些反射材料确定了在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性(40、40’、42、44)。

6.如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)，其中所述侧面包含布置在其上的一个或多个反射涂层，这些反射涂层确定了在辐射接收端和光输出端之间变化的反射特性(40、40’、42、44)。

7.如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)，其中所述侧面包含在辐射接收端和光输出端之间产生变化的反射特性(40、40’、42、44)的纹理。

8.一种辐射接收系统，包括：

至少一个如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)；

相互作用深度处理器(60)，其估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度，该相互作用深度是基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素的光输出端上发出的光的横向传播而被估计的；以及

信号定位处理器(52)，其基于由多个光探测器(46)接收的光估计闪烁事件的横向位置。

9.如权利要求8所述的辐射接收系统，其中信号定位处理器(52)利用Anger逻辑。

10.如权利要求8所述的辐射接收系统，其中相互作用深度处理器(60)基于由任一个光探测器(46)响应于闪烁事件而产生的最强积分信号除以由多个光探测器响应于闪烁事件而产生的多个积分信号的组合数值的比值来估计相互作用深度。

11.如权利要求10所述的辐射接收系统，其中所述多个积分信号的组合数值是积分信号在探测闪烁事件的光探测器(46)上的总和。

12.如权利要求10所述的辐射接收系统，其中相互作用深度处理器(60)使用下式估计相互作用深度：

m (spread) = \frac{&Integral; S (T_{high}) \cdot dt}{\underset{i}{Σ} &Integral; S (T_{i}) \cdot dt}

其中i指示响应于闪烁事件而产生信号的光探测器(46)，S(T_i)表示作为时间函数的来自光探测器T_i的信号，S(T_high)表示作为时间函数的来自对于给定的闪烁事件而产生最高信号的那个光探测器T_high的信号，而m(spread)是光传播的测量。

13.如权利要求8所述的辐射接收系统，其中每个反射侧面具有多个区域(40、42、44)，每个区域具有分布在辐射接收端和光输出端之间的均匀反射率，并且相互作用深度处理器(60)基于和与从多个区域中所选择的一个区域相关的传播模式相对应的光的横向传播，估计作为与所选择区域的平均深度一致的相互作用深度。

14.如权利要求8所述的辐射接收系统，其中闪烁体像素的每个反射侧面具有多个区域(40、42、44)，每个区域具有分布于辐射接收端和光输出端之间的基本均匀的反射率，并且相互作用深度处理器(60)通过设定光的横向传播的数量测量的阈值来估计相互作用深度。

15.一种正电子发射型断层成像(PET)扫描器，包括：

围绕成像区域的多个如权利要求1所述的辐射探测器(20、20’)；

相互作用深度处理器(60)，其估计在一个闪烁体像素中产生的闪烁事件的相互作用深度，该相互作用深度是基于响应于闪烁事件而在闪烁体像素(30)的光输出端上产生的光的横向传播而被估计的；以及

信号定位处理器(52)，其基于由多个光探测器(46)接收的光来估计闪烁事件的横向位置；以及

响应线处理器(58)，其基于两个时间重合的闪烁事件来确定响应线，响应线的确定包含基于由信号定位处理器估计的、由闪烁事件的相互作用深度调整的闪烁事件的横向位置来确定时间重合的闪烁事件的位置，该闪烁事件的相互作用深度是由相互作用深度处理器估计的。