CN106725574A - 一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列和SiPM底座，双层LYSO闪烁晶体阵列由下层晶体阵列和上层晶体阵列组成，双层LYSO闪烁晶体阵列的底部设置有两个SiPM底座，上层晶体阵列和下层晶体阵列错开半个晶体单元距离，且下层晶体阵列设置有M×N个晶体单元，上层晶体阵列设置有（M‑1）×(N‑1)个晶体单元，SiPM底座的底部设置有若干连接轴，SiPM底座通过连接轴安装于探测器主体上，探测器主体的一端安装有关节轴承，若干探测器主体通过关节轴承依次首尾连接成一圆环。该装置能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及一种双层晶体探测器，特别涉及一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，属于医疗设备技术领域。
背景技术
正电子发射断层扫描成像系统（PET）是当今世界最先进、科技含量最高的核医学和医学诊断影像设备，它能够三维立体追踪体内的多种生理代谢活动，可广泛应用于肿瘤诊断、心脏病学、神经学及精神病学、生物医药开发等众多医学领域。鉴于PET空间分辨率的限制，通过整合PET和CT设备实现了同步扫描的问题。PET/CT不仅能够解决同步扫描的问题，同时通过CT扫描得到人体密度图，用于散射校正，可以极大地提高精度和诊断准确率。但是CT图对于软组织的对比度较差，而且CT扫描也增加了病人的辐射剂量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服CT图对于软组织的对比度较差，而且CT扫描会增加病人的辐射剂量的缺陷，提供一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列和SiPM底座，所述双层LYSO闪烁晶体阵列由下层晶体阵列和上层晶体阵列组成，所述双层LYSO闪烁晶体阵列的底部设置有两个所述SiPM底座，所述上层晶体阵列和所述下层晶体阵列错开半个晶体单元距离，且所述下层晶体阵列设置有M×N个所述晶体单元，所述上层晶体阵列设置有（M-1）×(N-1)个所述晶体单元，所述SiPM底座的底部设置有若干连接轴，所述SiPM底座通过所述连接轴安装于探测器主体上，所述探测器主体的一端安装有关节轴承，若干所述探测器主体通过所述关节轴承依次首尾连接成一圆环。
作为本发明的一种优选技术方案，所述探测器主体的两端均设置有螺栓孔和螺栓。
作为本发明的一种优选技术方案，所述探测器主体使用柔性材料制造。
本发明所达到的有益效果是：该设备可以充分利用MR在软组织密度探测方面的优势和PET在分子程度的探测能力，对于癌症的早期诊断、脑和神经系统疾病方面的诊断将有着非常重要的表现，功能更为强大；且该设备使用双层闪烁晶体阵列设计，能够设计成梯形，能够减少单个探测器之间的空隙，使组合成的环形探测器布局更加紧密，在探测器孔径内能够实现更加均匀的空间采样；该设计能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图3是本发明双层晶体阵列的结构示意图；
图中：1、双层LYSO闪烁晶体阵列；2、SiPM底座；3、下层晶体阵列；4、上层晶体阵列；5、探测器主体；6、关节轴承；7、螺栓；8、连接轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，本发明提供了一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列1和SiPM底座2，双层LYSO闪烁晶体阵列1由下层晶体阵列3和上层晶体阵列4组成，双层LYSO闪烁晶体阵列1的底部设置有两个SiPM底座2，上层晶体阵列4和下层晶体阵列3错开半个晶体单元距离，且下层晶体阵列3设置有M×N个晶体单元，上层晶体阵列4设置有（M-1）×(N-1)个晶体单元，SiPM底座2的底部设置有若干连接轴8，SiPM底座2通过连接轴8安装于探测器主体5上，探测器主体5的一端安装有关节轴承6，若干探测器主体5通过关节轴承6依次首尾连接成一圆环。
探测器主体5的两端均设置有螺栓孔和螺栓7，方便将连接好的环形探测器安装于安装架上。探测器主体5使用柔性材料制造，方便探测器主体在连接成环形探测器时进行弯折。
具体工作原理：本发明双层晶体阵列探测器是应用于能够与核磁系统（MRI）兼容成像的正电子发射断层扫描成像系统（PET）的探测器上面，每个探测器由双层LYSO闪烁晶体阵列1构成；上层晶体阵列4和下层晶体阵列3错开半个晶体单元距离；如果下层是一个n×m的阵列，那么上层对应的就是一个（n-1）×（m-1）的阵列；在晶体下方有两个SiPM底座2；通过调节上层和下层晶体的高度，该设计能够减少单个探测器之间的缝隙，实现环形探测器最佳布局；该装置工作时随着光子对越来越偏离孔径中心，所投影宽度也越来越大。通过获知光子在晶体中撞击的深度信息，可以减少投影束的宽度，进而提高图像质量；通过采用双层晶体阵列布局，能够在单层闪烁晶体阵列布局信号直方图每列之间增加一列，从而可以使空间分辨率提高一倍。
本发明所达到的有益效果是：该设备可以充分利用MR在软组织密度探测方面的优势和PET在分子程度的探测能力，对于癌症的早期诊断、脑和神经系统疾病方面的诊断将有着非常重要的表现，功能更为强大；且该设备使用双层闪烁晶体阵列设计，能够设计成梯形，能够减少单个探测器之间的空隙，使组合成的环形探测器布局更加紧密，在探测器孔径内能够实现更加均匀的空间采样；该设计能够提供光子在闪烁晶体内部相互作用的深度信息，减少了成像过程中的平行误差，提高了采样的密集度，从而实现了更高的空间分辨率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，包括双层LYSO闪烁晶体阵列（1）和SiPM底座（2），其特征在于，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）由下层晶体阵列（3）和上层晶体阵列（4）组成，所述双层LYSO闪烁晶体阵列（1）的底部设置有两个所述SiPM底座（2），所述上层晶体阵列（4）和所述下层晶体阵列（3）错开半个晶体单元距离，且所述下层晶体阵列（3）设置有若干个所述晶体单元，所述上层晶体阵列（4）设置有若干个所述晶体单元，所述SiPM底座（2）的底部设置有若干连接轴（8），所述SiPM底座（2）通过所述连接轴（8）安装于探测器主体（5）上，所述探测器主体（5）的一端安装有关节轴承（6），若干所述探测器主体（5）通过所述关节轴承（6）依次首尾连接成一圆环。
2.根据权利要求1所述的一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，其特征在于，所述探测器主体（5）的两端均设置有螺栓孔和螺栓（7）。
3.根据权利要求1所述的一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器，其特征在于，所述探测器主体（5）使用柔性材料制造。
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