CN105380672B - 一种pet检测系统及提高pet检测系统分辨率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PET检测系统，包括由多个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，探测器模块包括由晶体单元组成的晶体阵列、由光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于晶体阵列与光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元；晶体单元，用于将接收到的γ光子转换成可见光；光路准直单元，用于将接收到的晶体单元出射的可见光进行汇聚；光电探测器，用于将接收到的光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；像素识别系统，用于根据光电探测器输出的电信号确定接收γ光子的晶体单元的位置信息，并根据位置信息确定PET检测系统的分辨率。本发明还公开了一种提高PET检测系统分辨率的方法。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种PET检测系统及PET检测系统分辨率的确定方法。
背景技术
正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，简称PET)是核医学领域最高水平的功能成像技术。PET检测系统的分辨率Rres，受检测元件尺寸、位置解码精度、图像重建方法等因素的影响，其计算公式如下：
其中，K＝1.1～1.3，由图像重建算法决定；Rint＝d/2，d为晶体横断面尺寸；Δnc＝0.0022D,D为探测器环直径；Δpos＝0.102mm，为放射性核素F18的正电子射程；Δ(p)为位置解码精度。
基于上述Rres的计算公式，现有提升PET检测系统分辨率的方法为：
通常以减小晶体横断面尺寸的方式，来提高PET检测系统的分辨率。由上述Rres的计算公式可知，如果晶体横断面尺寸d减小，则Rint＝d/2随之减小，进而Rres也随之减小，从而提高了PET检测系统的分辨率。
例如：对于一个晶体横断面尺寸d为4mm、探测器环直径D为824mm的PET检测系统而言，则Rint＝d/2＝2mm，Δnc＝0.0022D＝0.0022*824＝1.8128,将其带入Rres的计算公式，得：
若其它参数均不变，将晶体横断面尺寸d由4mm减小到3mm，则Rint＝d/2＝1.5mm，将其带入Rres的计算公式，得：
综上，若将晶体横断面尺寸由4mm减小到3mm(其它参数不变)，即将晶体横断面尺寸减小了25％，则PET检测系统分辨率提升了5.5％。
可见，减小晶体横断面尺寸的确可以提升PET检测系统的分辨率，但提升的空间有限。此外，晶体横断面尺寸的减小，虽然对PET检测系统分辨率的提升有一定的贡献，但是，晶体横断面尺寸的减小，会导致γ射线极易穿当前透晶体而到达相邻晶体内，从而使得串扰概率增大，最终会降低晶体的位置解码精度。同时，在光电器件(光电探测器)尺寸一定的情况下，晶体横断面尺寸的减小，势必会增加晶体阵列数，但受分光技术的限制，光电器件并不能完全识别出所有晶体，比如光电器件所对应的边缘晶体，这可能会导致位置解码精度Δ(p)的降低，进而导致PET检测系统分辨率的降低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种PET检测系统及提高PET检测系统分辨率的方法，以实现提高PET检测系统分辨率的目的。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种PET检测系统，所述PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；
所述晶体单元，用于将接收到的γ光子转换成可见光；
所述光路准直单元，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；
所述光电探测器，用于将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；
所述像素识别系统，用于根据所述光电探测器输出的电信号确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率。
可选的，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；
所述凹面透镜，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；
所述凸透镜，用于将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
可选的，所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
可选的，所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。
可选的，在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
可选的，所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。
本发明实施例还提供了一种PET检测系统分辨率的确定方法，所述方法应用于一种PET检测系统，所述PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；所述方法包括：
所述晶体单元将接收到的γ光子转换成可见光；
所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；
所述光电探测器将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；
所述像素识别系统根据所述光电探测器输出的电信号，确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率。
可选的，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚，包括：
所述凹面透镜将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；
所述凸透镜将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
可选的，所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
可选的，所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。
可选的，在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
可选的，所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。
本发明实施例PET检测系统及PET检测系统分辨率的确定方法，晶体单元将接收到的γ光子转换成可见光，可见光进入对应的光路准直单元后，对可见光进行汇聚，光电探测器再将汇聚后的可见光转变成电信号。可见，本发明实施例利用与每个晶体单元对应的光路准直单元，将接收到的晶体单元出射的可见光进行了汇聚，从而提高了探测器模块的位置解码精度，从而提高了PET检测系统的分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有探测器模块结构示意图；
图2为现有PET检测系统的组成示意图；
图3为本发明实施例PET检测系统的组成示意图；
图4为本发明实施例准直板准直孔示意图；
图5为本发明实施例光路准直单元示意图；
图6为本发明实施例PET检测系统的工作原理示意图；
图7为现有PET探测系统的能谱图；
图8为现有一维位置响应函数曲线示意图；
图9为本发明实施例PET检测系统能谱图；
图10为本发明实施例一维位置响应函数曲线示意图；
图11为本发明实施例PET检测系统分辨率的确定方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更方便的了解本发明实施例，在介绍本发明实施例前，首先介绍PET的工作原理。
PET技术是医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是，将某种生物生命代谢中必须的物质，标记上短寿命的放射性核素，并将其注入人体，通过对该物质在人体代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。其具体工作过程为：将已被标记的化学示踪剂(正电子放射性核素)注射入人体内，这些示踪剂通过血液的流动被运载至器官或病变区域参与人体的生理代理过程，例如人体注入放射性核素F18后，注入人体的放射性核素发生β衰变产生正电子，正电子在体内移动后与人体组织中的负电子结合产生湮灭作用，从而产生两个具有511keV、飞行方向相反的湮灭γ光子，正电子湮灭作用产生的湮灭γ光子会击中PET探测器环上对称位置上的两个探测器，如果在规定时间内，探测器环探测到两个互成180度的γ光子，即为一个符合事件，依据这些符合事件可以进行断层图像重建。
探测器是整个PET检测系统中的主要部分，PET的探测器通常是由多个探测器模块排列组成环状，称为探测器环，再由数十个探测器环构成整个封闭多环型探测器。每个探测器模块由M个晶体单元以及M个晶体单元后的N个光电探测器组成，其中，M和N为大于1的整数且M大于N。例如，参见图1所示的探测器模块结构示意图，该探测器模块包括6*6晶体阵列以及位于6*6晶体阵列出射面端的4个光电探测器，4个光电探测器用于接收6*6晶体阵列出射的可见光，此时M＝36,N＝4。
在现有PET检测系统中，提升PET检测系统分辨率的方法主要是通过减小晶体横断面的物理尺寸来获得，然而，受光电器件(光电探测器)自身尺寸及PET检测系统分光技术的限制，减小晶体横断面尺寸并不能获得理想的分辨率。而在本发明实施例中，是在晶体横断面物理尺寸一定的情况下，通过使用光学棱镜改变光路路径并对光路做准直来提升探测器模块的位置解码精度，进而达到提高PET检测系统分辨率的目的，此外，本发明实施例不但提升了PET检测系统的分辨率，同时还保证了所有晶体位置的能量一致性。
例如：对于一个晶体横断面尺寸为4mm，探测器环直径为824mm的PET检测系统，若保持晶体横断面尺寸及其它参数不变，将位置解码精度由3mm提高到2.25mm，则当Rint＝d/2＝2mm,Δnc＝0.0022D＝0.0022*824＝1.8128时,PET检测系统的分辨率为：
可见，当位置解码精度由3mm提高为2.25mm，即位置解码精度提高了25％时，PET检测系统分辨率提升了13％。远高于现有技术中通过减小晶体横断面尺寸所带来分辨率的提升。
为了便于比较，下面分别介绍现有PET检测系统及本发明实施例PET检测系统。
参见图2所示的现有PET检测系统的组成示意图。现有PET检测系统包括闪烁晶体系统(包括PET检测系统中的所有晶体单元)、光电探测系统(包括PET检测系统中的所有光电探测器)、像素识别系统。其工作原理为：晶体单元将接收到的γ光子转换为可见光，该晶体单元后的光电探测器将可见光转换为电信号，像素识别系统根据该电信号对该晶体单元进行位置识别，以得到该晶体单元的位置坐标，进而根据探测器模块内所有晶体单元的位置坐标确定探测器模块的位置解码精度。
参见图3所示的本发明实施例中PET检测系统的组成示意图。本发明实施例PET检测系统在现有PET检测系统(参见图2)的基础上，增加了一个光路准直系统，具体包括闪烁晶体系统(包括PET检测系统中的所有晶体单元)，光路准直系统，光电探测系统(包括PET检测系统中的所有光电探测器)，像素识别系统。所述光路准直系统包括由多个光路准直单元组成的光路准直器，所述光路准直单元留有小孔，将所述光路准直单元置于晶体单元与光电探测器之间，用于对晶体单元输出的可见光做准直，同时，将光学透镜置于所述小孔内的某个位置，用于改变晶体出射面端可见光的重心，使得进入光电探测器的光线更加汇聚，从而减少可见光光子被相邻光电探测器所识别的概率。这样，通过对光线做准直及改变光线重心，提高了PET检测系统的位置编码精度，从而提升了PET检测系统的分辨率。
在图3所示的PET检测系统中：
所述闪烁晶体系统，可以是任意排布形式的由多个晶体单元组成的晶体阵列，具体地，可以是单层或是多层的晶体阵列。当所述闪烁晶体系统是多层的晶体阵列时，每层晶体阵列可以是同种材料晶体，也可以是不同种材料晶体。所述闪烁晶体系统中的晶体，可以是BGO(BGO是Bi2O3-GeO2系化合物的总称锗酸铋的缩写)、硅酸钇镥(Lutetium yttriumsilicate，简称LYSO)、硅酸镥(lutetium oxyorthosilicate,简称LSO)等。
所述光电探测器系统，可以是任意排布形式的由多个光电探测器组成的光电探测阵列。所述光电探测器，可以是光电倍增管(photomultiplier tube，简称PMT)、硅光电倍增管(Silicom photomultiplier，简称SIMP)等。
其中，所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间可以是任意对应关系。
所述光路准直系统，包括留有小孔的准直板(参见图4所示的准直板准直孔示意图)和光学透镜，所述光学透镜包括凹面透镜和凸透镜。
所述准直板可以是铅、钨、钢、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，简称PVC)等材料。
所述小孔是由两个凹面透镜形成的小孔，所述凸透镜位于所述小孔内部且与所述小孔轴线垂直(参见图5所示的光路准直单元示意图)。
所述小孔可以是圆形孔，方形孔，锥型孔等。
所述小孔的个数与晶体单元的个数相同，每个小孔分别与一个晶体单元对应，即一个晶体单元对应一个光路准直单元(图5)。
所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。其中，所述空气耦合是指需要耦合的两个部件之间不添加任何物质，即将两个部件对应放置即可；所述光学胶耦合是指需要耦合的两个部件之间采用硅油、或RTV胶、或BC-630等光学胶进行耦合。
在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；通常情况下，小孔的尺寸应略小于晶体单元的尺寸。
在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。可以是白色反光层，所述反光层可以是二氧化钛(化学式：TiO2)粉末，增强型镜面反射镜ESR(Enhanced Specular Reflector，简称ESR)反射膜等。
所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
参见图6所示的PET检测系统的工作原理示意图。所述光路准直系统的工作原理为：晶体单元将所接收到的γ光子转换成可见光，并经由晶体单元的出射面端进入与晶体单元对应的小孔中。小孔由两个凹面透镜(所述凹面透镜是凹透镜的一面)形成，当从晶体单元出射的可见光射到小孔内的凹面透镜后，经凹面透镜反射后形成的平行光以及直接入射的可见光进入到凸透镜后，凸透镜对入射的可见光做折射汇聚，从而被位于凸透镜焦点处的光电探测器所探测到，光电探测器再将光信号转换成电信号。最后，像素识别系统根据该电信号确定该晶体单元的位置信息，以便根据探测器模块中所有晶体单元的位置信息确定所述PET检测器的分辨率。
基于上述内容可知，本发明实施例提供的PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；
所述晶体单元，用于将接收到的γ光子转换成可见光，所述γ光子为被标记的正电子在人体内发生湮灭作用所产生的湮灭光子；所述光路准直单元，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；所述光电探测器，用于将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；所述像素识别系统，用于根据所述光电探测器输出的电信号确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率。
在本发明实施例中，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；所述凹面透镜，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；所述凸透镜，用于将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
综上，本发明实施例PET检测系统由闪烁晶体系统、光路准直系统、光电探测系统、以及像素识别系统组成，其中，光路准直系统由开有小孔的准直板以及光学透镜所组成。本发明实施例通过对可见光做光路准直来达到提升PET检测器分辨率的目的，光路准直主要依赖开孔准直板以及光学透镜实现。当晶体出射面端发射的可见光经由开孔的准直板后，由于小孔呈凹面透镜，可见光在小孔内发射后会成为平行光进入到光学凸透镜，光学凸透镜对平行入射的可见光做折射汇聚，从而被位于光学凸透镜焦点处的光电探测系统所探测。可见，本发明实施例采用光学透镜对光线进行汇聚，提高了探测器模块的位置解码精度，从而提高了PET检测系统的分辨率，同时，也实现了PET检测器的能量一致性。
下面进行举例，分别说明本发明实施例PET检测系统与现有PET检测系统对分辨率的提升。
以直径为824mm的探测器环为例,说明本实施例对PET检测系统分辨率的提升。该探测器环中每个探测器模块中的晶体阵列为10*10晶体阵列，该晶体阵列中的每个晶体单元的晶体横断面尺寸为4mm。
在现有PET检测系统中，将γ射线源置于探测器环中心位置(或其它位置)采集数据，晶体单元将击中的γ光子转换成可见光，可见光进入对应的光电探测器后，光电探测器将可见光转变成电信号。像素识别系统对所接收到的电信号做位置识别，从而获得γ光子所击中晶体单元的位置坐标，再对探测器模块内所有晶体单元的位置坐标进行统计，即可得到图7所示的现有PET探测系统的能谱图。
根据图7所示的能谱图，便可得到图8所示的一维位置响应函数曲线示意图。下面基于图8所示的一维位置响应函数，计算位置解码精度。
首先，计算相邻两个晶体单元之间的距离wi：
wi＝pi-pi-1，i＝2、3…….N。
其中，pi为第i个晶体单元的一维位置响应函数的峰值点。由于采用的是10*10晶体阵列，因此N＝10。
然后，计算所有相邻两个晶体单元之间的距离之和w：
最后，计算现有PET检测系统的位置解码精度Δ(p)：
其中，wT为相邻两个晶体的晶体中心之间的理论距离。
由于现有PET检测系统不具备本发明实施例中的光路准直系统，因此，不能对从晶体单元出射端射出的可见光做约束，因此，会击中光电探测阵列的任意位置，从而造成与该晶体单元对应的光电探测器内可见光的损失以及统计量的缺失。这也就使得能谱图(图7)上各点能谱区域发散，同时，反映在一维位置响应函数(图8)上即为，晶体单元出射的可见光部分进入了与之对应的光电探测器，部分进入了其它相邻光电探测器，如果晶体单元出射的可见光全部或大部分进入了与之对应的光电探测器，则图8中点A的纵坐标应为0。由于相邻光电探测器所接收到的可见光有交叉部分，这会直接导致分辨率的下降。
根据上述Δ(p)的计算公式，现有PET检测系统中相邻晶体间位置解码精度Δ(p)为：
Δ(p)＝1.79
因此，现有PET检测器分辨率Rres为：
图9为本发明实施例PET检测系统能谱图，根据图9所示的能谱图，得到图10所示的一维位置响应函数曲线示意图。
对于本发明实施例提供的PET检测系统，由于存在光路准直系统，所以对从晶体单元出射面端射出的可见光有约束，同时，由于光路准直系统中的光学凸透镜，使得光线都集中在光学凸透镜焦点位置，使得可见光并不会进入相邻光电探测器中而导致晶体单元位置的错误定位。因此，使得能谱图(图9)中各点能谱区域更为汇聚，各位置点间的识别更加的清晰，从而使得位置识别精度提高，最终获得更加高的分辨率。
根据上述Δ(p)的计算公式，本发明实施例PET检测系统中位置解码精度Δ(p)为：
Δ(p)＝0.32
因此，本发明实施例PET检测器分辨率Rres为：
可见，现有PET检测系统得到的分辨率为4.05，而本发明实施例PET检测系统的分辨率为3.4，其分辨率提升了16％。
参见图11，为本发明实施例提高PET检测系统分辨率的方法的流程示意图，所述方法应用于上述PET检测系统，所述PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；所述方法包括：
步骤1101：所述晶体单元将接收到的γ光子转换成可见光，所述γ光子为被标记的正电子在人体内发生湮灭作用所产生的湮灭光子；
步骤1102：所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；
步骤1103：所述光电探测器将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；
步骤1104：所述像素识别系统根据所述光电探测器输出的电信号，确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率。
在本发明实施例中，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚，包括：
所述凹面透镜将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；
所述凸透镜将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
在本发明实施例中，所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
在本发明实施例中，所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。
在本发明实施例中，在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
在本发明实施例中，所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。
本发明实施例PET检测系统及PET检测系统分辨率的确定方法，晶体单元将接收到的γ光子转换成可见光，可见光进入对应的光路准直单元后，对可见光进行汇聚，光电探测器再将汇聚后的可见光转变成电信号。可见，本发明实施例利用与每个晶体单元对应的光路准直单元，将接收到的晶体单元出射的可见光进行了汇聚，从而提高了探测器模块的位置解码精度，从而提高了PET检测系统的分辨率。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种PET检测系统，其特征在于，所述PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；
所述晶体单元，用于将接收到的γ光子转换成可见光；
所述光路准直单元，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；
所述光电探测器，用于将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；
所述像素识别系统，用于根据所述光电探测器输出的电信号确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率；
其中，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；
所述凹面透镜，用于将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；
所述凸透镜，用于将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，
所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；
所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。
4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，
在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；
在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
5.根据权利要求1至4任一项所述的检测系统，其特征在于，所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。
6.一种PET检测系统分辨率的确定方法，其特征在于，所述方法应用于一种PET检测系统，所述PET检测系统包括由至少两个探测器模块组成的探测器环及像素识别系统，所述探测器模块包括由M个晶体单元组成的晶体阵列、由N个光电探测器组成的光电探测阵列、以及位于所述晶体阵列与所述光电探测阵列之间的与每个晶体单元分别对应的光路准直单元，其中，M和N为大于1的整数且M大于N；所述方法包括：
所述晶体单元将接收到的γ光子转换成可见光；
所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚；
所述光电探测器将接收到的所述光路准直单元汇聚的可见光转换成电信号；
所述像素识别系统根据所述光电探测器输出的电信号，确定接收所述γ光子的晶体单元的位置信息，并根据所述位置信息确定所述PET检测系统的分辨率；
其中，所述光路准直单元包括由两个凹面透镜形成的小孔、以及位于所述小孔内部的与所述小孔轴线垂直的凸透镜；所述光路准直单元将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行汇聚，包括：
所述凹面透镜将接收到的所述晶体单元出射的可见光进行反射，以形成垂直于所述凸透镜的可见光；
所述凸透镜将接收到的经所述凹面透镜折射后的可见光以及直接接收到的可见光进行折射汇聚。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光电探测器位于所述凸透镜焦点处。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述晶体单元与所述光路准直单元之间采用空气耦合或光学胶耦合；
所述光路准直单元与所述光电探测器之间采用空气耦合或光学胶耦合。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
在所述晶体单元与所述光路准直单元之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于所述晶体单元的尺寸；
在所述光路准直单元与所述光电探测器之间的耦合面，所述小孔的尺寸小于或等于所述光电探测器像素面的尺寸。
10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述小孔内部做抛光处理并涂抹有反光层。
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