CN104367332A - 一种pet探测器的探测器环 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PET探测器的探测器环，包括探测器环本体、安装于探测器环本体上的n个探测器模块以及n个限位结构，每个限位结构分别包括至少一组径向限位组件以及至少一组切向限位组件，径向限位组件为可拆卸结构，其位于垂直于径向方向的平面上，探测器模块经由径向限位组件固定于探测器环本体上，切向限位组件与探测器环本体配合形成供探测器模块移动的径向通道。当安装探测器模块时，首先将探测器模块沿径向通道插入，然后在通过径向限位结构固定在探测器环本体上即可实现探测器模块方便有效的固定，当拆除探测器模块时解除径向限位件结构，然后将将探测器模块从径向通道拔出即可。

Description

一种PET探测器的探测器环

技术领域

本发明涉及医疗机械技术领域，特别是涉及一种PET-CT结构，尤其是一种PET探测器环结构。

背景技术

PET(positron emission tomography)全称为正电子发射计算机断层显像，是反映病变基因、分子的代谢及功能状态的显像设备。PET扫描设备的位置分辨率、灵敏度等主要技术指标都取决于其所采用的探测器系统，故PET探测器是核医学设备的核心部件。PET扫描设备由扫描机架、检查床、计算机系统、操作控制台等构成。其中，扫描机架上设有模块安装板，探测器的模块呈环状均匀排列的安装在所述模块安装板上，以形成PET探测器的探测器环。

请参考图1-4，图1为现有技术中探测器一种设置方式的立体结构示意图；图2为图1所示探测器的正面结构示意图；图3为现有技术中模块一种安装方式的剖面图；图4为现有技术中模块另一种安装方式的剖面图。

如图1和图2所示，模块1’安装在模块安装板2’上，且各个模块1’呈环状排列，则各个模块1’均沿探测器的径向向外延伸，形成图2所示的发散结构。因此，定义靠近探测器中心的方向为内，由探测器的中心径向远离的方向为外，则两相邻的模块1’之间的间隙由内而外呈渐增趋势，也就是说，两相邻模块1’的内端相互贴合，并以各自的内端面紧靠准直器3’，如图2所示。

进行模块1’的安装时，由于模块1’的内端被限制，基本上不存在安装空间，因此，现有技术中通常采用外端固定的安装方式。如图3所示，模块1’的连接板11’在其外端设有螺孔，模块安装板2’在相应的位置也设有螺孔，则可以通过螺钉将模块1’的外端固定。在上述安装方式中，由于模块1’的内端没有固定，降低了整个模块1’的连接可靠性，往往引起其内端晶体的翘曲变形。

针对上述问题，现有技术还可以采用压板式结构进行连接。如图4所示，可以在模块1’的顶面设置压板4’，然后在靠近模块1’内端的位置轴向贯穿一个螺杆5’，以便将模块1’的内端固定。但是，上述连接方式必须采用较长的螺杆进行安装，给模块1’的安装与维护带来了不便；同时，采用长螺杆安装后，整个模块1’的稳定性也较低。因此，如何设计一种对PET探测器的安装方式，以实现模块内端的定位，进而提高模块的安装可靠性，同时又能使拆卸更为方便，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PET探测器的探测器环，其探测器模块在探测器环能够方便快捷的得到有效定位，进而能够提高探测器模块的安装可靠性，同时，探测器模块的拆卸更为方便。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种PET探测器的探测器环，包括探测器环本体以及安装于所述探测器环本体上的n(n为大于等于1的整数)个探测器模块，还包括将所述n个探测器模块分别固定于所述探测器环本体上并使得所述探测器模块沿径向便于抽插的n个限位结构，所述每个限位结构分别包括至少一组径向限位组件以及至少一组切向限位组件，所述径向限位组件为可拆卸结构，其设于垂直于径向方向的平面上，所述探测器模块经由所述径向限位组件初步固定于所述探测器环本体上，所述切向限位组件与所述探测器环本体配合形成一供探测器模块径向移动、且对所述探测器模块切向限位的通道。

所述可拆卸结构穿插设置在所述探测器模块和所述探测器环本体之间且所述可拆卸结构沿切向和/或者轴向设置以将所述探测器模块径向限位并固定在所述探测器环本体上。

所述可拆卸结构为插接结构，所述插接结构包括插入件以及对应所述插入件分别设置于所述探测器环本体和探测器模块上的插口以用于对所述探测器模块进行径向定位；

优选的，所述插接结构为螺栓结构，包括一螺栓以及对应所述螺栓设置于所述探测器环本体和探测器模块上的安装孔；

优选的，所述插接结构包括手拧螺丝以及对应所述手拧螺丝设置于所述探测器环本体和探测器模块上的安装孔。

所述可拆卸结构为卡扣结构，包括一固定件、一活动件以及设置在所述探测器环本体或所探测器模块上开口，所述固定件固定于所述探测器环本体或所述探测器模块上，所述活动件一端与所述固定件固定连接，所述活动件的另一端穿插通过所述开口以与所述固定件固定连接。

所述径向限位组件设置于所述探测器环本体的上部；

优选的，所述探测器模块包括通讯连接的电路板单元以及晶体单元，所述径向限位组件的贴合所述探测器模块内电路板单元的外边缘设置。

所述切向限位组件与所述探测器环本体相连，包括沿切向方向互为对立面设置的两个限位板件结构，优选的，所述两个限位板件结构相对且分别抵靠所述探测器模块设置且二者之间预留轮廓与所述探测器模块被限位处的外部轮廓相同以实现所述探测器模块切向方向的限位。

所述切向限位组件为第一类切向限位组件，所述第一类切向限位组件包括两个轴向突出设置的限位凸起，所述两个限位凸起位于所述探测器环本体的内环位置处以对所述探测器模块的下部进行切向限位；

和/或，所述切向限位组件为第二类切向限位组件，所述第二类切向限位组件包括固定连接的第一板件与第二板件，所述第一板件与所述探测器环本体所在平面贴合固定连接，所第二板件沿轴向抵靠所述探测器模块设置，且所述第一板件与第二板件之间的夹角对应所述探测器环本体与所述探测器模块之间的夹角设置以在切向方向对所述探测器模块进行限位；

优选的，所述第二类切向限位组件抵靠所述探测器模块的上部设置；

优选的，所述径向限位组件沿切向设置于所述第一板件与所述探测器环本体贴合连接处；

优选的，所述切向限位组件与所述探测器环本体一体化设置。

设置两组切向限位组件，包括对所述探测器模块的下部进行切向限位的第一类切向限位组件以及抵靠所述探测器模块的上部设置第二类切向限位组件。

所述探测器模块为轴向切面面积沿径向向内逐渐递减的四棱台结构；

优选的，所述四棱台结构与切向限位组件相接触的一壁面为立面以作为基准定位面；

优选的，所述四棱台结构的顶角角度不大于360°/n设置。

所述探测器模块上还设有拉手以便于所述探测器模块在所述壳体内的抽取与插入。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

第一.本发明所示的PET探测器的探测器环通过径向限位组件以及切向限位组件同探测器环本体的配合，可方便快捷的实现探测器模块在探测器环本体中的固定与拆除。径向限位组件将探测器模块初步固定在探测器环本体上的同时对探测器模块径向限位，切向限位组件与探测器环本体配合形成供探测器模块移动的径向通道，从而对探测器模块切向限位最终实现探测器模块在探测器环本体上的固定，同时使得探测器模块只能沿该径向通道安装于拆除。当安装与拆除探测器模块时只需要固定或解除径向限位件结构，即可方便的将探测器模块固定至径向通道中或从中拔出，且径向限位组件以及切向限位组件结构简单，可根据探测器环中的实际的空间大小选择具体形式、安装位置以及数量。

第二，本发明所示的探测器模块优选为轴向切面面积沿径向向环体内部方向逐渐递减的四棱台结构，这样设计，(1)切向限位组件与探测器环本体配合形成供探测器模块移动的径向通道为倒T型结构，更利于探测器模块的抽取与插入；(2)由于探测器模块为轴向切面面积沿径向向内逐渐递减的四棱台结构，故其可利用自身结构实现径向向内以及切向方向的限位，使得整个探测器环的限位效果更佳；(3)沿圆心依次排布开来的四棱台结构探测器模块能够更有效的利用探测器环本体中的空间，尤其是能够有效利用相邻的长方体结构排布的探测器模块中间位置处的空间。

附图说明

图1为现有技术中探测器一种设置方式的立体结构示意图；

图2为图1所示探测器的正面结构示意图；

图3为现有技术中模块一种安装方式的剖面图；

图4为现有技术中模块另一种安装方式的剖面图；

图5为本发明探测器环一实施例的立体结构图；

图6为图5所示实施例中一探测器模块安装结构的正面示意图；

图7为图5所示实施例中一探测器模块安装结构的立体示意图；

图8为图7所示实施例中一探测器模块安装结构的侧向示意图；

图9是图8所示实施例中探测器模块安装结构的A-A向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

一种PET探测器的探测器环，如图5和图6所示，包括探测器环本体4、安装于所述探测器环本体4上的n(n为大于等于1的整数)个探测器模块2以及分别将所述探测器模块2固定于在探测器环本体4上并使得上述探测器模块2在径向方便抽插的n个限位结构，探测器模块2一一对应的经由上述n个限位结构径向均匀的分布在探测器环本体4上。

具体的，如图5所示，每个限位结构分别包括至少一组径向限位组件1以及至少一组切向限位组件3，其中径向限位组件1为可拆卸结构用于固定并对探测器模块2进行径向限位，其位于垂直于径向方向的平面上，探测器模块2经由径向限位组件与探测器环本体4初步固定连接；切向限位组件与探测器环本体4配合形成供探测器模块2径向安装的径向通道，在探测器模块2的安装与拆除过程中，只需要固定或解除径向限位件结构，即可方便的将探测器模块2固定至径向通道中或从中拔出。

一般的，可拆卸结构可在径向通道上的任意高度设置在垂直于径向方向的平面上，从提高固定效果以及方便拆卸的角度出发，可拆卸结构沿切向和/或者轴向设置，且可拆卸结构设置在探测器本体的外环边缘高度附近的位置，从而有足够的空间便于工作人员固定或者解除该可拆卸结构。可拆卸结构穿插设置在探测器模块2和探测器环本体4之间以将二者初步固定连接，同时其贴合探测器模板2的外边缘处高度设置以将所述探测器模块2有效的径向限位，由于探测器模块2包括通讯连接的电路板单元以及晶体单元。一般晶体单元位于探测器环本体的内环位置，电路板单元固定设置在探测器模块2中，且其上平面一般位于外环位置，故为了有效的在径向对探测器模块2进行限位，径向限位组件贴合探测器模块2内电路板单元的外边缘(上平面)设置；切向限位组件3与探测器环本体4相连，包括沿切向方向相对设置的两个限位板件结构，两个限位板件结构分别抵靠探测器模块2设置且二者之间预留轮廓与探测器模块2被限位处的外部轮廓相同以对探测器模块2切向方向限位。

当需要对探测器模块2进行固定时，首先将探测器模块2插入经由探测器环本体4、切向限位组件3两者配合形成的径向通道中以实现对探测器模块2的轴向和切向限位，然后调整探测器模块2的径向高度，使得探测器模块2能够通过上述可拆卸结构与探测器环本体4固定连接，同时实现探测器模块2的径向定位，从而可将探测器模块2方便有效的固定在探测器环本体4上；当需要将其中一个探测器模块2从探测器环本体4上面取出时，由于探测器模块2经由可拆卸结构固定在探测器环本体4上，且该可拆卸结构沿轴向和/或径向设置在探测器环本体4的外边缘附近，故有足够的空间同时方便快捷的将可拆卸结构打开，使得探测器模块2径向限位解除，然后在将探测器模块2经由上述探测器环本体4和切向限位组件3配合形成的通道中抽出即可。

可拆卸结构具体结构有多种选择，作为一优选方案，其为插接结构，插接结构沿切向和/或者轴向设置于探测器环本体4的外边缘位置，从而有足够的空间便于该插接结构的安装与拆卸，其包括插入件以及对应插入件设置在探测器环本体4和探测器模块2上的插口以实现探测器模块2的径向定位。安装时，当探测器模块2已经进入上述通道后，调整探测器模块2的径向高度使得探测器模块2上预留的插口与探测器环本体4上的预留的插口重合，将插入件插入至重合的插口并拧紧则可实现对探测器模块2的径向限位，最终实现探测器模块2在探测器环本体4上的固定。当需要拆除某个探测器模块2时，只需将插入件从探测器模块2以及探测器环本体4上的预留的插口处取出，解除该探测器模块2的径向限位，然后沿径向抽取该探测器模块2即可。

进一步的，径向限位的插接结构可为螺栓结构，包括一螺栓以及对应螺栓设置在探测器环本体4和PET探测器模块2上的安装孔；此外，径向限位的插接结构还可包括手拧螺丝以及对应手拧螺丝设置于探测器环本体4和PET探测器模块2上的安装孔，这样在进行探测器模块2的安装与拆卸时无需其他工具，徒手即能方便快捷的实现。

作为一优选方案，可拆卸结构还可为卡扣结构，包括一固定件、一活动件以及设置在所述探测器环本体4或所述探测器模块2上的开口，固定件可固定于所述探测器环本体4或所述探测器模块2上，则对应的所述探测器模块2或探测器环本体4上设有开口，则活动件从上述开口中穿插后与固定件连接，从而实现探测器模块2在探测器环本体4上的径向定位。

切向限位组件的结构包括沿切向方向互为对立面设置的两个限位板件结构，两个限位板件结构分别抵靠所述探测器模块设置且二者之间预留轮廓与所述探测器模块被限位处的外部轮廓相同以实现所述探测器模块切向方向的限位。

两个限位板件结构的具体位置和形状可根据探测器环4内的实际空间大小进行选择，作为一种优选的方案，如图6和图7所示，切向限位组件可为第一类切向限位组件，当其为第一类切向限位组件时包括两个高度沿轴向突出的限位凸起5，两个限位凸起5相对设置位于探测器环本体的内环的边缘处，且分别只位于在其中一个探测环本体4上，限位凸起5的具体高度以及长度根据探测器环的内环处的空间进行设置，在空间允许的前提下高度和长度尽可能的大从而在尽可能充分利用空间的前提下可对PET探测器模块2的下部进行切向限位，以配合上述的径向限位组件实现探测器模块2的固定，如图通常第一类切向限位组件中的两个限位凸起5与探测器环本体4一体化设置，根据探测器环上探测器模块2的实际分布均匀设置。

此外，如图8和图9所示，切向限位组件也可为第二类切向限位组件，第二类切向限位组件包括固定连接的第一板件与第二板件，第一板件与第二板件之间的夹角对应探测器环本体与PET探测器模块2之间的夹角设置，且第一板件与探测器环本体4所在平面贴合固定连接，所第二板件沿轴向抵靠探测器模块2设置，从而在切向方向对PET探测器模块2进行限位。与第一类切向限位组件相比，第二类切向限位组件需要的安装空间较大，故一般的第二类切向限位组件设置在探测器环本体4的外环处，抵靠探测器模块2的上部设置。

作为一种优选的方案，可将切向限位组件与探测器环本体4一体化设置，从而防止出现由于切向限位组件脱落造成的探测模块2切向方向的限位失败。

探测器模块2可与现有的结构相同为长方体结构，作为一种优选的方案，如图7所示，本发明所示的探测器模块2为轴向切面面积沿径向向内逐渐递减的四棱台结构，将探测器模块2设置为四棱台结构，由于四棱台结构的轴向切面面积沿径向向内逐渐递减，对应的切向限位组件与探测器环本体4所组成的探测器模块通道也为一个沿径向向内宽度依次递减的通道，第一，在探测器模块2的安装与拆卸过程中，探测器模块2可更为顺利的沿上述径向截面为倒T型的通道插入与抽取，第二，由于切向限位组件之间的预留轮廓对应被限位处的探测器模块2的形状设置，故在进行探测器模块2的安装时，相对于矩形轮廓而言，倒T型的结构更利于探测器模块2的限位与固定，第三，可更充分利用探测器环的内部空间。当采用如图1至图4所示结构的探测器模块2时，相邻模块之间平行布置，则探测器模块2尤其是电路板单元之间相邻的空间无法得到有效利用，但是采取本发明所示的四棱台结构时，可根据实际设计尽量充分的利用内部空间，从而安装相同数量的探测器模块时，四棱台结构的探测器模块具有更多的空间用于布置电路板，此外，散热效果也更佳。

进一步的，为了便于整个探测器环的加工，提高加工精度，故四棱台结构与切向限位组件相接触的一壁面为立面从而该立面可作为基准定位面，以尽量降低加工的定位难度。

在进一步的，四棱台结构的顶角角度不大于360°/n设置，一般的，为了尽量的获取在任何给定时刻传送到重合检测器的信号的，故需要减小每个探测器模块2中晶体的尺寸并增大探测器模块2的数量，本发明所示的探测器环结构，将探测器模块2设置成四棱台结构，且四棱台结构顶角角度不大于360°/n设置，可更为密集的插入更多的探测器模块。

作为一种优选的方案，PET探测器模块2上还设有拉手(图中未示出)以便于PET探测器模块2在壳体内的抽取与插入。

本发明所示的一种PET探测器的探测器环，其通过径向限位组件以及切向限位组件的设置，可方便快捷的实现探测器模块2在探测器环本体4上的安装与拆卸，此外，通过对探测器模块2自身的变形设置，可进一步的提供一种探测器模块2方便拆卸同时安装密度尽可能大的探测器环。由于径向限位组件、切向限位组件以及探测器模块2均具有多种形式和数量，故上述实施例中任意能够实现本发明的目的的形式与/或数量组合都应该在本发明的保护范围之内

以下以图5至图9所示的具体实施例对本发明所示的PET探测器的探测器环的工作原理进行进一步的说明。

如图5所示，一种PET探测器的探测器环，包括探测器环本体4、n个探测器模块2以及n个用于固定安装所述探测器模块2的限位结构，本实施例中，限位结构包括一组径向限位组件以及两组切向限位组件，其中径向限位组件沿切向方向设置，包括手拧螺丝以及对应手拧螺丝设置在探测器模块2以及探测器环本体4上的安装孔，两组切向限位组件分别为对PET探测器模块2的下部进行切向限位的第一类切向限位组件以及抵靠探测器模块2的上部设置第二类切向限位组件，第一类切向限位组件为轴向凸起设置的棱柱凸起，第二类切向限位组件为连接探测器模块2以及探测器环本体4的第一连接板与第二连接板。

如图6和图7所示，径向限位组件为手拧螺丝及安装孔的配合，安装或拆卸时无需使用其他工具，方便快捷。探测器模块2的上部和下部分别设置两组切向限位组件，可最大程度的实现探测器模块2的径向限位，一方面能够防止出现若探测器模块2径向长度过长时，只采取一组切向限位组件导致未安装切向限位组件的探测器模块2处可能出现晃动的情况，另一方面也能防止出现当只设置一组切向限位组件时，若该组切向限位组件脱落等情况导致的切向限位的失效情况的发生。此外，如图7至图9所示，本实施例所示的PET探测器的探测器环，在探测器模块2的不同位置处采用不同的切向限位组件，可最大程度的利用PET探测器环的有效空间。

探测器模块2为一面为立面的四棱台结构，一方面，能够配合径向/切向限位组件更为便利的实现探测器模块2的安装与拆卸，另一方面其中一组第二类切向限位组件的第一连接板与第二连接板之间的夹角对应该立面为90度设置，从而在探测器环的成型时可作为基准角度进行定位，尽量的提高安装精度。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PET探测器的探测器环，包括探测器环本体以及安装于所述探测器环本体上的n个探测器模块，其特征在于：还包括将所述n个探测器模块分别固定于所述探测器环本体上并使得所述探测器模块沿径向便于抽插的n个限位结构，所述每个限位结构分别包括至少一组径向限位组件以及至少一组切向限位组件，所述径向限位组件为可拆卸结构，其设于垂直于径向方向的平面上，所述探测器模块经由所述径向限位组件初步固定于所述探测器环本体上，所述切向限位组件与所述探测器环本体配合形成一供探测器模块径向移动、且对所述探测器模块切向限位的通道。

2.根据权利要求1所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述可拆卸结构穿插设置在所述探测器模块和所述探测器环本体之间且所述可拆卸结构沿切向和/或者轴向设置以将所述探测器模块径向限位并固定在所述探测器环本体上。

3.根据权利要求2所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述可拆卸结构为插接结构，所述插接结构包括插入件以及对应所述插入件分别设置于所述探测器环本体和探测器模块上的插口以用于对所述探测器模块进行径向定位；

优选的，所述插接结构为螺栓结构，包括一螺栓以及对应所述螺栓设置于所述探测器环本体和探测器模块上的安装孔；

优选的，所述插接结构包括手拧螺丝以及对应所述手拧螺丝设置于所述探测器环本体和探测器模块上的安装孔。

4.根据权利要求2所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述可拆卸结构为卡扣结构，包括一固定件、一活动件以及设置在所述探测器环本体或所探测器模块上开口，所述固定件固定于所述探测器环本体或所述探测器模块上，所述活动件一端与所述固定件固定连接，所述活动件的另一端穿插通过所述开口以与所述固定件固定连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述径向限位组件设置于所述探测器环本体的外环位置处；

优选的，所述探测器模块包括通讯连接的电路板单元以及晶体单元，所述径向限位组件的贴合所述探测器模块内电路板单元的外边缘设置。

6.根据权利要求1所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述切向限位组件与所述探测器环本体相连，包括沿切向方向互为对立面设置的两个限位板件结构，所述两个限位板件结构分别抵靠所述探测器模块设置且二者之间预留轮廓与所述探测器模块被限位处的外部轮廓相同以实现所述探测器模块切向方向的限位。

7.根据权利要求6所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述切向限位组件为第一类切向限位组件，所述第一类切向限位组件包括两个轴向突出设置的限位凸起，所述两个限位凸起位于所述探测器环本体的内环位置处以对所述探测器模块的下部进行切向限位；

和/或，所述切向限位组件为第二类切向限位组件，所述第二类切向限位组件包括固定连接的第一板件与第二板件，所述第一板件与所述探测器环本体所在平面贴合固定连接，所第二板件沿轴向抵靠所述探测器模块设置，且所述第一板件与第二板件之间的夹角对应所述探测器环本体与所述探测器模块之间的夹角设置以在切向方向对所述探测器模块进行限位；

优选的，所述第二类切向限位组件抵靠所述探测器模块的上部设置；

优选的，所述径向限位组件沿切向设置于所述第一板件与所述探测器环本体贴合连接处；

优选的，所述切向限位组件与所述探测器环本体一体化设置。

8.根据权利要求7所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：设置两组切向限位组件，包括对所述探测器模块的下部进行切向限位的第一类切向限位组件以及抵靠所述探测器模块的上部设置第二类切向限位组件。

9.根据权利要求1所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述探测器模块为轴向切面面积沿径向向内逐渐递减的四棱台结构；

优选的，所述四棱台结构与切向限位组件相接触的一壁面为立面以作为基准定位面；

优选的，所述四棱台结构的顶角角度不大于360°/n设置。

10.根据权利要求1所述的PET探测器的探测器环，其特征在于：所述探测器模块上还设有拉手以便于所述探测器模块在所述壳体内的抽取与插入。