CN102805630A - Pet检测器模块及其制造方法、pet扫描仪系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及正电子发射断层摄影检测器模块、PET扫描仪系统以及PET检测器模块制造方法，能够简易地构筑有效且实用的光导。实施方式的PET检测器模块具备：晶体元件阵列、多个光传感器、以及透明粘合剂。多个光传感器被设计成至少部分地覆盖晶体元件阵列，并接收从晶体元件阵列放射出的光。透明粘合剂被设置在晶体元件阵列与多个光传感器之间，并从晶体元件中的至少1个晶体元件的表面向光传感器中的至少1个光传感器的表面直接延伸，并使从晶体元件中的1个放射出的光分布于多个光传感器中的2个以上。

Description

PET检测器模块及其制造方法、PET扫描仪系统

本申请主张2011年6月3日申请的美国专利申请号13/153,021及2012年4月26日申请的日本专利申请号2012-100690的优先权,并在本申请中引用上述专利申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及PET检测器模块（module）、PET扫描仪系统（scanner system）以及PET检测器模块制造方法。

背景技术

在一般的PET成像（imaging）中，通过注入、吸入，或者经口摄取，来对作为摄影对象的被检体投放放射性药剂。投放放射性药剂之后，根据药剂的物理以及生物分子特性，药剂集中在人体内的特定部位。药剂的实际的空间分布、药剂的积聚区域的浓度、以及从投放到最终排出的过程（process）的动态均为具有临床意义的因素。在该过程中，附着在放射性药剂上的正电子发射体根据半衰期、分支比等同位素的物理性质而放射正电子。

放射性核素放射正电子。当被放射出的正电子与电子碰撞时，发生湮灭事件，正电子与电子湮灭。大多数情况下，湮灭事件（annihilation event）产生向大致180度方向放出的2条γ（gamma）射线（具有511keV的能量（energy））。

通过检测2条γ射线，并在其检测位置间引出直线，即，同时计数线（Line-Of-Response：LOR），从而可以分割出本来湮灭的位置。该过程只识别可能发生相互作用的线，但是通过集聚很多那样的线，并执行断层摄影重建过程，则可以推定本来的分布。2个闪烁事件（scintillation event）的位置之外，如果能够利用正确的定时（timing）(数百皮（pico）秒以内的)，则通过计算飞行时间（Time-Of-Flight：TOF），可以增加在同时计数线上，发生事件（湮灭事件：annihilation event)的可能性高的位置信息。扫描仪的时间的分辨率的极限决定沿着该线的定位的精度。确定本来的闪烁事件的位置时的极限决定扫描仪的终极的空间分辨率。另一方面，同位素的固有的特性（例如，正电子的能量）也有助于根据正电子的飞行路程以及2条γ射线的共线性，来决定特定的药剂的空间分辨率。

上述的检测过程必须对于大量的湮灭事件重复进行。虽然必须按每个成像的事例进行解析来决定为了辅助成像任务（imaging task）所需的计数（count）的次数(即，成对的事件），但在当前的惯例中，通过典型的100cm长度的¹⁸FDG(F1uoro-Deoxyg1ucose：氟代脱氧葡萄糖）的研究认为需要积蓄数亿计数。积蓄该数量的计数所需的时间由药剂的注入量、扫描仪的灵敏度以及计数的性能来决定。

在PET成像系统（imaging system）中，为了检测从被检体放射的γ射线而使用在相互对置的位置上配置的检测器。为了检测从所有的角度飞来的γ射线，一般使用环（ring）状的检测器。从而，PET扫描仪为了能够收集尽可能多的放射线而一般为大致圆筒状，当然是各向同性的。

如果PET扫描仪的整体的形状清晰，则下一课题在于，将尽可能多的闪烁体（scintillator）材料配置在γ射线路径内，并将尽可能多的γ射线转换成光。为了能够根据断层摄影重建原理来重建放射性同位素的时间空间分布，需要对各检测到的事件的能量（即，生成的光量）、位置、以及定时添加特征。大多最新的PET扫描仪都由数千个个别的晶体构成。这些晶体模块化地设置，并用于识别闪烁事件的位置。一般而言，晶体元件具有大约4mm×4mm的剖面。晶体元件有时具有比这小的尺寸或者大的尺寸、或者正方形以外的剖面。根据晶体的长度或者深度，来决定γ射线能够收集的量，范围一般为10～3Omm。闪烁体晶体的1个例子是LYSO(或者，Lu_1.8Y_0.2SiO₅：Ce、或者，硅酸镥（Lutetium Orthosilicate）)。这是为了其高的光的输出、快速增长的时间、快速衰减的时间、高的平均原子序数、以及高密度而选择。也能够使用其他的晶体。

图3是表示以往的PET检测器模块的主视图的背景技术的图。图3是表示光电倍增管（Photomultiplier Tube：PMT）20使用RTV来与个别的光导15连结的以往的PET检测器模块的图。在此，所谓“RTV”是指“room-tempera ture-vulcanized（vulcanizable）：室温硫化（硫化性的）”，通常，为了表示RTV硅（silicone）而使用。即，图3所示的RTV是指在室温下变为胶（gum）状的硅。个别的光导（lightguide）15通常由聚甲基丙烯酸甲酯（poly（methy1methacrylate：“PMMA”）制成。PMMA的光导15通过第1RTV34与是闪烁体晶体元件的阵列（array）的晶体元件阵列30连结。光导15通过第2RTV 36与PMT20连结。第1RTV 34以及第2RTV 36可以是相同的材料，也可以是不同的材料。在图3所示例的以往的PET检测器模块10中，晶体元件阵列30或光导15等被托盘（tray）26包围。晶体元件阵列30接受从患者或者被检体放射的γ射线，并将γ射线转换成光。光接着经由光导15向PMT20发送。这样，在被配置在PET扫描仪的环内的患者或者其他的被检体中所发生的γ射线最终通过闪烁体晶体元件转换成光，其结果，所发生的光通过PMT20来检测。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：A.KUHN,et  al.“DESIGN OF A LANTHANUMBROMI DEDETECTOR FOR TIME-OF-FLIGHT PET”IssuedOctober,2004,IEEE Transaction On Nuclear Science,Vol.51,No.5,Pages 2550-2557

发明的内容

本发明要解决的问题在于提供一种能够简易地构筑有效且实用的光导的PET检测器模块、PET扫描仪系统以及PET检测器模块制造方法。

实施方式的PET检测器模块具备：晶体元件阵列、多个光传感器（sensor）、以及透明粘合剂。多个光传感器被设计成至少部分地覆盖上述晶体元件阵列，并接收从上述晶体元件阵列放射出的光。透明粘合剂被设置在上述晶体元件阵列与上述多个光传感器之间，从上述晶体元件中的至少1个晶体元件的表面向上述光传感器中的至少1个光传感器的表面直接延伸，并使从上述晶体元件中的1个放射出的上述光分布于上述多个光传感器中的2个以上。根据上述的装置，能够简易地构筑有效且实用的光导。

附图说明

图1是本发明的优选的实施方式的一个例子所涉及的PET扫描仪的立体图。

图2是图1所示的PET扫描仪的主视图。

图3是表示以往的PET检测器模块的主视图的背景技术的图。

图4是本发明的实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的主视图。

图5A是本发明的另一实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的主视图（1）。

图5B是本发明的另一实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的主视图（2）。

图6是对图4所示的PET检测器模块和图5A以及图5B所示的PET检测器模块的构成要素的托盘，追加了闪烁体阵列段（scintillatorarray segment）、和闪烁体段之间的反射器的立体图。

图7是除去图6所示的托盘壁，使其清晰的立体图。

图8是为了示出PET检测器模块的构筑方法的一部分，对图7的托盘追加了垫片的图。

图9是例示在PET检测器模块的构筑中，增加光电倍增管（Photomu1tipier Tube：PMT）的步骤之后的结果的图。

图10是对图9所示的构造物追加夹具和作为选择而安装的夹具块（block）的图。

图11是表示在图10所示的PET检测器模块的构筑之后的步骤（step）中取下垫片（spacer）的结果的图。

图12是表示在由图11中部分完成的形状所描绘出的PET检测器模块的构筑的下一步骤中增加了透明的粘合剂的结果的图。

图13是部分完成的PET检测器模块的主视图。

图14是表示在下一制造步骤中，对图13所示的部分完成的PET检测器模块增加了上部反射器的结果的图。

图15是表示为了遮住周围光，增加了附加的构成要素的图14的PET检测器模块的图。

图16是表示本发明的优选的实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的构筑方法的一个例子的流程图（flowchart）。

符号说明

1P    ET扫描仪

10    PET检测器模块

20    PMT

26    托盘

26a   托盘壁

26b   托盘主体

28    反射器

30    晶体（晶体元件阵列）

44    夹具

46    夹具块

50    透明粘合剂

52    粘合剂（glue）

60    垫片

70    不透明粘合剂

具体实施方式

公开的实施方式的一方式提供降低保持闪烁体晶体的模块的制造中的复杂性以及成本（cost）。该优点通过将透明粘合剂作为使光从1个晶体、或者多个晶体向多个光传感器分布而发挥作用的有效的构成要素、或者唯一的构成要素来使用而实现。关于该点，透明粘合剂的厚度根据透明粘合剂的光分布特性来确定。换而言之，在本实施方式中，设定透明粘合剂的厚度，优化向多个传感器的光的分布。

通常，使用粘合剂，来将PMT安装于闪烁体或多个闪烁体。用于将PMT(或者，任意的构成要素）安装于闪烁体的粘合剂的厚度一般保持较薄。但是，本发明者发现，为了使光从1个或者多个闪烁体向多个PMT分布，即使较厚地涂布，也能够将透明的粘合剂作为光导来使用。换而言之，透明粘合剂能够实现“（i）对闪烁体晶体粘贴PMT”以及“（ii）使光从单个或者多个闪烁体分布于多个PMT”的2个目的。如以往那样，仅仅为了对闪烁体晶体粘贴PMT而使用粘合剂的情况下，为了节约粘合剂、为了能够快速固化、以及为了使强度增加，希望使粘合剂的厚度大约为不足0.5mm。另一方面，虽然也受PMT以及闪烁体晶体的大小影响，但是当通过被配置在闪烁体晶体与PMT之间的其他的构成要素，不能遮住或者分割光时，如果对在本实施方式中能够作为光导使用的透明粘合剂设置大约1mm以上的厚度，则从1个闪烁体晶体向多个PMT分布足够的光。另外，由于PMT的大小以及形状对适当的光的分布所需的厚度产生影响，因此，PMT与闪烁体晶体之间的透明粘合剂的厚度也可以作为PMT的底面的尺寸的百分率来进行定义。例如，将透明粘合剂的厚度进行定义的百分率也可以设定为底面的半径的百分率、或者底面的最大宽度尺寸的百分率。

公开的实施方式的另一方式是提供用于保持闪烁体晶体的模块。该方式为了提供根据情况的不同使材料损失最小，且能够容易地维护的比较便利的配置，包含从以往的模块中除去特定的物理构造物的步骤。

本说明书所记载的实施方式涉及用于将最大量的光从闪烁体晶体向光传感器阵列引导的新的方式与装置。

在一实施方式中，正电子发射断层摄影（Positron EmissionTomography：PET）检测器模块包含闪烁体晶体元件阵列、与为了至少部分地覆盖闪烁体晶体元件阵列而配置的多个光传感器。多个光传感器构成为接收从闪烁体晶体元件阵列放射出的光。透明粘合剂被配置在闪烁体晶体元件阵列与多个光传感器之间。透明粘合剂构成为：直接从闪烁体晶体元件中的至少1个表面向光传感器中的至少1个表面延伸，并使从闪烁体晶体元件放射出的光分布于多个光传感器。

在一个例子中，光传感器是圆形（或者圆筒形）的，当在从光传感器向闪烁体晶体元件延伸的方向进行测量时，透明粘合剂具有如是光传感器的半径的长度（或者，光传感器的底面的半径的长度）的特定的百分率那样地事前设定的厚度。在一个例子中，百分率是至少1个光传感器的半径的长度（或者，光传感器的底面的半径的长度）的5％。或者，透明粘合剂的厚度最大设定为光传感器的底面的半径。即，透明粘合剂的厚度最高设定为至少1个光传感器的底面的半径的100％。或者，至少1个光传感器具有宽度尺寸，当在从光传感器向闪烁体晶体元件延伸的方向进行测量时，透明粘合剂的厚度被设定为至少1个光传感器的宽度尺寸的至少10％。或者，如上述那样，当在从至少1个光传感器向至少1个闪烁体晶体元件延伸的方向进行测量时，透明粘合剂的厚度被设定为至少1mm。

另外，在一实施方式中，正电子发射断层摄影(Positron EmissionTomography：PET)扫描仪系统包含为了形成圆筒形的检测器环而相互相邻地配置的多个检测器模块。检测器模块分别包含闪烁体晶体元件阵列、被配置成至少部分地覆盖闪烁体晶体元件阵列、且接收从闪烁体晶体元件阵列放射出的光的多个光传感器、以及被设置在闪烁体晶体元件阵列与多个光传感器之间的透明粘合剂。透明粘合剂构成为：使透明的粘合剂从闪烁体晶体元件中的至少1个闪烁体晶体元件的表面向光传感器中的至少1个光传感器的表面直接延伸，并使从闪烁体晶体元件放射出的光向多个光传感器分布。该配置以比较简单的构成来实现部件的构成，一般而言，与以往的PET扫描仪系统相比，能够更快、且更可靠地制造。以下，将闪烁体晶体元件记载为晶体元件，将闪烁体晶体元件阵列记载为晶体元件阵列。

本说明书所公开的另一实施方式提供正电子发射断层摄影（Positron Emission Tomography：PET）检测器模块的制造方法。该方法包含：（1）为了在至少1个光传感器与晶体元件阵列之间形成间隙，在远离晶体元件阵列的位置配置至少1个光传感器，（2）为了使能够流动的透明粘合剂从至少1个光传感器的表面向晶体元件阵列的表面直接延伸，而在间隙中流入能够流动的透明粘合剂。

本说明书所公开的另一实施方式提供正电子发射断层摄影（Positron Emission Tomography：PET）检测器模块的制造方法。其方式包含：（1）准备多个晶体元件，（2）在距离多个晶体元件规定的距离，配置多个光传感器，（3）利用能够流动的透明粘合剂来填埋上述规定的距离。

这些方法一般比制造PET检测器模块的以往的方法廉价且简单。作为整体，这些方法与以往的PET检测器制造方法相比零件数也可以较少。

以下，参照附图，来详细地说明PET检测器模块、PET扫描仪系统以及PET检测器模块制造方法的实施方式。

图1是本发明的优选的实施方式的一个例子所涉及的PET扫描仪的立体图。图1表示在通过多个PET检测器模块形成的开口空间内，即，在环内，插入患者、动物、或者被检体的PET扫描仪1的一般的配置。

图2是图1所示的PET扫描仪的主视图。根据该图明确地知道，在能够将患者或者其他的被检体进行扫描的开放空间的周围，在圆周方向设置有各PET检测器模块10。PET检测器模块10通常都朝向环的中心。将由从环的中心通过任意的PET检测器模块10的半径进行定义的方向作为在其余的附图中垂直的方向来示出。

图4是本发明的实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的主视图。图4是表示非限定的一实施方式所涉及的PET检测器模块10的一个例子的图。与图3所示的配置相对照，图4所示的PMT20被直接配置在透明粘合剂50上。透明粘合剂50将PMT20的表面与晶体元件阵列30的表面直接连结。另外，以下，将晶体元件阵列30记载为晶体30。通过“直接连结”，以上的叙述的意思是，具有从PMT20中的至少1个到至少1个晶体30的一条直线的视线路径(line-of-sight pathway)，沿着该视线路径只存在透明粘合剂50。从而，在图4所示的实施方式中，构成要素省略了图3所示的PET检测器模块10的独立的（各自的）光导15。上述排列的优点之一在于PET检测器模块10的构筑相当简单。另外，在几个实施方式中，透明粘合剂50能够容易地除去。例如，透明粘合剂50也可以是硅橡胶（silicone elastomer）。例如，在本说明书所公开的一实施方式中，作为透明粘合剂50，使用道康宁公司的硅酮树脂184硅橡胶（DowCorning and Sylgard 184 Silicone Elastomer）（注册商标）。在其他的例子中，含有GE RTV615（注册商标）。本说明书所考察的实施方式所能够使用的透明的粘合材料的附加的例子是信越化学工业的KE-420（注册商标）。在本说明书所考察的几个实施方式中，使用热固化性或者紫外（Ultraviolet：UV)线固化性的粘合剂。所公开的实施方式所能够使用的紫外（Ultraviole：UV)线固化性的透明的粘合剂的一个例子是戴马斯公司（Dymax）的OP-20（注册商标）。能够将其他的透明的粘合剂作为透明粘合剂50来使用。

与以往的模块相对照，本说明书所考察的几个实施方式的透明粘合剂50用于将光的大部分导入或分布于多个PMT20。从而，能够减少或者排除使用图3来说明的光导15那样的独立的光导的使用。另外，当使用能够除去的透明粘合剂50时，特别在不使用电动工具而能够除去粘合剂时，为了进行维护，将能够容易地更换PMT20，或根据PET扫描仪1得到不同的动作特性。

为了使光分布于PMT，即，为了共有光而使用透明粘合剂50，透明粘合剂50具有对该目的以及功能特殊地选择的规定的厚度是有利的。在一个例子中，为了得到光的适当的共有，以至少1毫米（onemillimeter）的厚度来形成透明粘合剂50。在另一例子中，根据PMT20的尺寸来确定透明粘合剂50的厚度。例如，在水平方向，即，对于是图2所示的半径方向的γ射线的传播方向，在横方向进行测量时，PMT20具有宽度。大多数情况下，PMT20是圆形或者圆筒形，在（图4所示）水平方向测量出的PMT的宽度是直径。在本说明书所考察的一实施方式中，透明粘合剂50的厚度是与透明粘合剂50相接触的区域的PMT20的宽度的10％以上。在另一例子中，在图2所示的PMT20的半径方向进行测量时，透明粘合剂50的厚度是PMT20的半径的长度的5％以上。在本说明书所考察的一实施方式中，透明粘合剂50的厚度是PMT20的半径的长度的90％～100％。

图5A以及图5B是本发明的另一实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的主视图。图5A以及图5B是表示配置有夹具（fixture）44的成对的PET检测器模块10的图。夹具44如图5A所示，可以是常设的，或者，如图5B所示，也可以是暂时设置的，如以下所考察的那样，在制造PET检测器模块10的过程中使用。在图5B所示例的情况下，夹具44在PET检测器模块10的制造过程中进行安装，之后，从PET检测器模块10取下。另外，在图5A以及图5B中，使用粘合剂（glue）52，将PMT20固定在托盘26上。粘合剂52可以是常设的，或者，也可以在完全构筑PET检测器模块10之后除去。在一实施方式中，粘合剂52含有与透明粘合剂50相同的材料。另外，在图4、图5A以及图5B所示的PET检测器模块10中，设置至少部分地包围晶体30以及透明粘合剂50的托盘26。

图6是对图4所示的PET检测器模块和图5A以及图5B所示的PET检测器模块的构成要素的托盘，追加了闪烁体阵列段、和闪烁体段之间反射器的立体图。图6是表示包含与托盘壁26a连结的托盘主体26b的托盘26的图。托盘主体26b以及托盘壁26a的双方或者一方由对于γ射线是相对透过性的铝构成，例如，由1mm厚的铝（aluminum）构成。即，在本实施方式中，由最不吸收γ射线的材料、且能够对PET检测器模块10提供适当的机械强度的材料的铝，来构成托盘26。其中，在本实施方式中，如果是不吸收γ射线的材料，且是能够对PET检测器模块10提供机械强度的材料，则也可以使用铝以外的材料来构成托盘26。另外，在本实施方式中，作为托盘26，也可以使用碳纤维或者大量的聚合物（polymer）等其他的材料。一般而言，通过螺栓或者其他的能够装卸的装置来将托盘壁26a与托盘主体26b连结。但是，托盘壁26a也可以是常设安装的。经由带有螺纹的螺栓、磁铁、卡环、卡扣、或者其他类似的设备（device），使托盘壁26a能够装卸的优点之一在于，为了使PET检测器模块10的构筑简单，容易地取下托盘壁26a。针对该构筑，以下进行说明。如图6所示，晶体30被安装在托盘26的底部。另外，如图6所示，也可以将作为任意的反射器要素的反射器28配置在晶体30之间，并在垂直方向延伸。另外，在另一实施方式中，在晶体30的上部全部都配置上反射器28。即，在图4和图5A以及图5B所示的PET检测器模块10中，被配置成格子状的直方体的晶体30分别通过反射器来间隔。在本实施方式中，另外，为了将晶体30的阵列分成由多个晶体30构成的块单位，也可以设置被配置在至少2个晶体30之间，从至少2个晶体30朝向多个PMT20，并至少部分地经由透明粘合剂50延伸的至少1个反射器28。

图7是表示拆除图6所示的托盘壁使其清晰的立体图。另外，图16是表示本发明的优选的实施方式的一个例子所涉及的PET检测器模块的构筑方法的一个例子的流程图。图7是表示完全地拆下托盘壁26a的托盘26的图。如图7所示，托盘主体26b通常由形成托盘26的两端部的至少2个独立的零件来构成，并经由托盘壁26a来连结。PET检测器模块10的组装过程中的第1步骤是将闪烁体的晶体30与反射器28配置在托盘26内（参照图16的步骤S000“将闪烁体阵列以及反射器配置在托盘内”）。

图8是为了示出PET检测器模块的构筑方法的一部分，对图7的托盘追加了垫片的图。如果根据图8所示的排列进行说明，则PET检测器模块10的组装包含对晶体30的上部追加垫片60的步骤（参照图16的步骤S 100“对托盘追加垫片”）。垫片60为了接受并支承PMT20而配置。如图8所示，垫片60包含具有与PMT20的形状一致地构成的形状的凹部或者空洞即可。另外，在图8所示的一个例子中，为了支承PMT20，配置有3个垫片60。但是，本实施方式也可以是为了支承多个PMT20而配置的垫片的个数是1个的情况、或2个的情况、或4个以上的情况。即，在本实施方式中，对于用于支承多个PMT20的PMT20的垫片60的数量而言，每1个PET检测器模块为1个以上。另外，垫片60也用于形成后述的间隙。

在图8所图示出的实施方式中，为了使PMT20的长度方向的轴线与环的半径的线一致，为了使PMT20保持在垂直方向而配置垫片60。其中，本实施方式为了使PMT20的轴线与环的半径非平行，也可以通过垫片60使PMT“倾斜”。

图9是表示在PET检测器模块的构筑中，增加光电倍增管（Photomu1tipier Tube：PMT）的步骤之后的结果的图。图9表示在垫片60的上部配置的PMT20（参照图16的步骤S200“将PMT安装在垫片上”）。由此，在PMT20与晶体30之间制成间隙（gap)。该间隙通过垫片60来维持。在与环的半径平行的方向进行测量时，从一方的PMT20到另一方的PMT20，间隙也可以不同。例如，当是第1大小的PMT20的情况下，间隙是第1距离（高度），当是与第1大小不同的第2大小的PMT20的情况下，间隙也可以是与第1距离不同的第2距离。在图9中，在垫片60上配置有大小不同的2种PMT20。图8以及图9所示的垫片60被设计成，较大的PMT20的底面与晶体30之间的间隙比较小的PMT20的底面与晶体30之间的间隙长。

图10是表示对图9所示的构造物追加夹具与作为选择（option）而安装的夹具块的图。图10表示在PET检测器模块10的构筑过程中，为了取下垫片60，追加夹具44，使PMT20保持在规定位置的下一步骤的结果（参照图16的步骤S300“追加夹具将PMT固定在规定的位置”以及步骤S400“取下垫片”）。在图10，作为选择的夹具块46在夹具44的内部，将PMT20进一步进行固定。作为选择的夹具块46优选具有收容PMT20的外面的轮廓或者形状。

图11是表示在图10所示的PET检测器模块的构筑之后的步骤中取下垫片的结果的图。接着，如图11所示，取下垫片60（参照图16的步骤S400“取下垫片”）。为了取下垫片60，暂时将夹具44取下，之后再进行配置。即，为了取下垫片60，将多个PMT20与夹具44一起暂时取下，在取下垫片60之后，与夹具44一起再配置在托盘26上。夹具44以及作为选择的夹具块46（存在时）保持PMT20的朝向和PMT20与晶体30之间的间隙。另外，在上述的制造方法中，形成间隙的方法始终是一个例子，本实施方式也可以是使用制造用所制作的标准托盘来形成间隙的情况。具体而言，标准托盘尺寸是与托盘20相同的尺寸，并配置与晶体30相同尺寸的构造物。并且，在模拟晶体30的构造物上，配置上述的垫片60。并且，在垫片60上配置多个PMT20，这些多个PMT20通过夹具44来固定。并且，通过夹具44来定位的多个PMT20与夹具44一起从标准托盘取下，并被安装在配置有晶体30（或者，晶体30以及反射器28）的托盘26上。由此，在晶体30与多个PMT20之间，形成所希望的距离的间隙。此时，垫片60是残留在标准托盘的状态，以该状态，能够用于其他的PET检测器模块10的制造。

接着，增加透明粘合剂50（参照图16的步骤S500“对包围PMT的区域增加能够流动的粘合剂”）。一般而言，透明的粘合剂在固化前是液体或者半液体。当透明粘合剂50是液体形状时，托盘壁26a将透明粘合剂50保持在规定的位置时起作用。如上述那样，透明粘合剂50最好是常温固性、热固性、或者紫外（Ultraviolet：UV）线固化性的。图12是表示在由图11中部分完成的形状所描绘出的PET检测器模块的构筑的下一步骤中，增加了透明的粘合剂的结果的图。如图12所示例的那样，在图11中垫片60所占据的区域，吐出能够流动的透明粘合剂50。

即，在本实施方式所涉及的PET检测器模块10的制造方法中，为了形成上述间隙，插入1个以上的用于配置PMT20的垫片60。并且，在插入垫片60之后，在向间隙吐出能够流动的透明粘合剂50之前，通过夹具44来固定PMT20。并且，在固定了PMT20之后，取下垫片60。并且，在取下垫片60之后，在垫片60以前所占据的区域吐出能够流动的透明粘合剂50。另外，例如，在能够流动的透明粘合剂50固化之后，取下夹具44。或者，例如，在PET检测器模块10的使用寿命期间，为了机械地支承该PET检测器模块10，也可以将夹具44残留在规定的位置（安装的位置）。此时，夹具44也可以通过粘合剂固定在PMT20上。

图13是部分完成的PET检测器模块的主视图。图13是从侧面示出图12所示的排列的图。如图13所示例的那样，透明粘合剂50形成为覆盖多个PMT20对面的晶体30的所有的表面。由此，来自所有的形成晶体元件阵列的晶体30的光通过透明粘合剂50分散于多个PMT20内的2个以上的多个PMT20。

图14是表示在下一制造步骤中，对图13所示的部分完成的PET检测器模块增加了上部反射器的结果的图。在图14中，示出了在下一步骤中，上部反射器68安装在透明粘合剂50的上部的作为选择的步骤（参照图16的步骤S600“在能够流动的粘合剂固化之前或之后，对能够流动的粘合剂上追加上部反射器”）。由于上部反射器68能够进一步提高通过γ射线与晶体30的相互作用而创造出的光的收集效率，因此，能够提高检测器的性能。

图15是表示为了遮住周围光，而增加了附加的构成要素的图14的PET检测器模块的图。图15是表示在图14所示的构造上执行的下一步骤的结果的图。在图15所示的过程中，对上部反射器68的上部追加不透明粘合剂70（参照图16的步骤S700“对上部反射器上追加能够流动的不透明材料层”）。一般而言，不透明粘合剂70在涂布时是液体，流入PMT20之间，由此，从PET检测器模块10的外周光中将透明粘合剂50密封。即，作为不透明材料的不透明粘合剂70被配置在透明粘合剂50中的晶体30的相反侧，为了遮住周边光使其不会到达透明粘合剂50而涂布。另外，如果作为不透明材料的不透明粘合剂70是具有足够的遮光性的粘合剂，则能够省略对PET检测器模块10增加上部反射器68的步骤。此时，不透明粘合剂70直接流入透明粘合剂50之上。

接着，完成的PET检测器模块10通常被装入PET扫描仪1（参照图16的步骤S800“安装于PET扫描仪”）。

图16是包含用于制造本说明书所公开的一实施方式所涉及的PET模块的步骤S000～S8O0的流程图。针对步骤S000～S800，在说明前图时进行了叙述。本实施方式没有必要全部按照图16所述的顺序连续地执行，或者严格地执行步骤S000～S800。另外，本实施方式也可以根据需要增加其他的步骤。例如，也可以对PMT20的表面执行UV固化、热固化、真空应用、或者予湿润。为了从透明粘合剂50中除去气泡，在PMT20与晶体30之间吐出透明粘合剂50之后，暂时将透明粘合剂50放置在真空压下即可。即，在垫片60以前所占据的区域吐出能够流动的透明粘合剂50之后，本实施方式也可以通过抽真空，来减小能够流动的透明粘合剂的上方的空气压力。如果那样除去气泡，则提高透明粘合剂50的光分配作用的均匀性以及光分配作用的效率。

另外，为了减少气泡，在填埋PMT20的表面与晶体30的表面之间的间隙之前，将PMT20的表面进行予湿润是有益的。即，在垫片60以前所占据的区域吐出能够流动的透明粘合剂50之前，本实施方式也可以将至少1个PMT20以能够流动的透明粘合剂50进行预湿润。通过进行予湿润，能够使透明粘合剂50顺利地流入，能够回避气泡进入透明粘合剂5O。予湿润过程可以通过将PMT20浸入透明粘合剂50、用刷子将透明粘合剂50涂布在PMT20的表面、将透明粘合剂50进行喷雾、或者将表面进行予湿润的其他的周知的方法来执行。

另外，在本实施方式中，针对没有使用光导而使用透明粘合剂50来制造PET用检测器模块的情况进行了说明。但是，本实施方式所说明的检测器模块的制造方法也能够应用于制造单光子发射CT（SPECT：Single Photon Emission computed Tomography）用检测器模块的情况。即，上述的实施方式所说明的检测器模块的制造方法均能够应用于使用闪烁体晶体以及光传感器进行检测的检测器模块。

以上，如所说明的那样，根据本实施方式，能够简易地构筑有效且实用的光导。

虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种形态进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨中一样，包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (22)

1.一种正电子发射断层摄影检测器模块，其特征在于，具备：

晶体元件阵列；

多个光传感器，被设置成至少部分地覆盖上述晶体元件阵列，并接收从上述晶体元件阵列放射出的光；

透明粘合剂，被设置在上述晶体元件阵列与上述多个光传感器之间，从上述晶体元件中的至少1个晶体元件的表面向上述光传感器中的至少1个光传感器的表面直接延伸，并使从上述晶体元件中的1个放射出的上述光分布于上述多个光传感器中的2个以上。

2.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述至少1个光传感器具有宽度尺寸，

当在从上述至少1个光传感器向上述至少1个晶体元件延伸的方向进行测量时，上述透明粘合剂具有上述至少1个光传感器的1个光传感器的宽度尺寸的至少10％的厚度。

3.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述至少1个光传感器是圆筒形，

当在从上述至少1个光传感器向上述至少1个晶体元件延伸的方向进行测量时，上述透明粘合剂具有上述至少1个光传感器的1个光传感器的底面的半径的至少5％的厚度。

4.根据权利要求3所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述透明粘合剂的厚度最大是上述至少1个光传感器的上述底面的上述半径。

5.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

当在从上述至少1个光传感器向上述至少1个晶体元件延伸的方向进行测量时，上述透明粘合剂至少具有1mm的厚度。

6.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

该PET检测器模块还具备托盘，该托盘至少部分地包围上述闪烁体晶体以及上述透明粘合剂。

7.根据权利要求6所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述托盘由不吸收γ射线且能够提供机械强度的材料构成。

8.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

该PET检测器模块还具备至少1个反射器要素，该至少1个反射器要素被配置在至少2个晶体元件之间，从上述至少2个晶体元件朝向上述多个光传感器，至少部分地经由上述透明粘合剂而延伸。

9.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

该PET检测器模块还具备不透明材料，该不透明材料被配置在上述透明粘合剂中的上述晶体元件的相反侧，遮挡周边光使其不会到达上述透明粘合剂。

10.根据权利要求9所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述不透明材料是不透明粘合剂。

11.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

上述透明粘合剂覆盖上述多个光传感器对面的上述晶体元件阵列的所有的表面。

12.根据权利要求1所述的PET检测器模块，其特征在于，

来自上述晶体元件阵列的所有的上述晶体元件的光通过上述透明粘合剂而分散于上述多个光传感器内的多个光传感器。

13.一种正电子发射断层摄影扫描仪系统，其特征在于，

为了形成圆筒形的检测器环而相互相邻地设置的多个检测器模块的各检测器模块具备：

晶体元件阵列；

多个光传感器，被设置成至少部分地覆盖上述晶体元件阵列，并接收从上述晶体元件阵列放射出的光；

透明粘合剂，被设置在上述晶体元件阵列与上述多个光传感器之间，从上述晶体元件中的至少1个晶体元件的表面向上述光传感器中的至少1个光传感器的表面直接延伸，并使从上述晶体元件中的1个放射出的上述光分布于上述多个光传感器中的2个以上。

14.一种正电子发射断层摄影检测器模块的制造方法，其特征在于，包含：

在离开晶体元件阵列的位置配置至少1个光传感器，使得在上述至少1个光传感器与晶体元件阵列之间形成间隙，

向上述间隙吐出能够流动的透明粘合剂，使得上述能够流动的透明粘合剂从上述至少1个光传感器的表面向上述晶体元件阵列的表面直接延伸。

15.根据权利要求14所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

为了保持上述间隙，在向上述间隙吐出上述能够流动的透明粘合剂之前，通过夹具来固定上述至少1个光传感器。

16.根据权利要求15所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

在上述能够流动的透明粘合剂固化之后，取下上述夹具。

17.根据权利要求15所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

在上述PET检测器模块的使用寿命期间，为了机械地支承该PET检测器模块，而将上述夹具保留在规定的位置。

18.根据权利要求14所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

还包含：为了在上述至少1个光传感器与上述晶体元件阵列之间形成上述间隙，在上述至少1个光传感器与上述晶体元件阵列之间插入至少1个垫片。

19.根据权利要求18所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

还包含：在插入上述至少1个垫片之后，固定上述至少1个光传感器，在固定了上述至少1个光传感器之后，卸下上述至少1个垫片。

20.根据权利要求19所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

还包含：在取下上述至少1个垫片之后，向上述至少1个垫片以前所占据的区域吐出上述能够流动的透明粘合剂。

21.根据权利要求20所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

还包含：在向上述至少1个垫片以前所占据的区域吐出上述能够流动的透明粘合剂之前，利用上述能够流动的透明粘合剂预先将上述至少1个光传感器湿润。

22.根据权利要求20所述的PET检测器模块制造方法，其特征在于，

还包含：在向上述至少1个垫片以前所占据的上述区域吐出上述能够流动的透明粘合剂之后，使上述能够流动的透明粘合剂的上方的气压减小。

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