CN108132483B - 用于正电子发射成像设备的检测器及正电子发射成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测器和具有该检测器的正电子发射成像设备。检测器包括闪烁晶体阵列和光电传感器阵列。闪烁晶体阵列包括第一晶体模块和第二晶体模块，第一晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，第二晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，第一排列方向对应立体空间上的x向，第二排列方向对应立体空间上的y向，第一晶体模块与第二晶体模块呈上下正交布置，闪烁晶体阵列的光读出面对应第一晶体模块的上表面或/和第二晶体模块的下表面。光电传感器阵列耦合至闪烁晶体阵列的光读出面。本发明加工难度降低，系统成本下降，能很好地减少边缘效应带来的解码误差。

Description

用于正电子发射成像设备的检测器及正电子发射成像设备

技术领域

本发明涉及正电子发射成像领域，具体地，涉及一种用于正电子发射成像设备的检测器及正电子发射成像设备。

背景技术

医用正电子发射断层成像系统(Positron Emission Tomography，PET)是国际先进医疗器械的代表产品，它是利用放射性元素示踪方法来显示人体或动物体内部结构的技术，临床上广泛应用于肿瘤、心脑血管疾病和神经退行性疾病的早期诊断、治疗方案制定、预后效果预测和药物疗效评估等。

传统的医用正电子发射断层成像系统，检测器系统一般由多个方形检测器模块通过机械结构连接，组成圆筒形的包络结构，用于拦截接收放射性物质释放的伽马光子。具体地，方形检测器模块由闪烁晶体(闪烁晶体阵列)、光电传感器耦合而成，有些设计还会将读出电路置入到模块内；多个方形检测器通过复杂的机械结构固定，沿圆柱面或者球面排布，形成伽马光子检测层。

由于检测器的组装拼接，导致传统的正电子发射成像设备大多采用离散晶体设计，离散晶体的设计往往会导致如下几个问题：

1、晶体加工难度大，传统方形晶体设计往往使用小尺寸的闪烁晶体单元，以提高系统分辨率，但是这种方法对晶体加工要求严格，成本昂贵；

2、边缘效应，离散晶体组装设计中可能出现边缘效应，使得检测到的光子位置信息不能正确反映光分布，导致解码精度低，成像设备空间分辨率低；

传统的正电子发射成像设备也有采用片状的连续晶体设计，片状的连续晶体通过光学连接、从而组成半连续晶体，是一种由来已久的解决方案。该方法一定程度上减少了对晶体加工工艺难度的要求，但是仍然无法解决边缘效应带来的问题。

因此，有必要提出一种用于发射成像设备的检测器、以及包括该检测器的发射成像设备，以降低晶体加工难度、减少检测器成本、并保持空间分辨率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于正电子发射成像设备的检测器，包括闪烁晶体阵列以及光电传感器阵列。闪烁晶体阵列具有光读出面，所述闪烁晶体阵列包括第一晶体模块和第二晶体模块，所述第一晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，所述第二晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，所述第一排列方向对应立体空间上的x向，所述第二排列方向对应立体空间上的y向，所述第一晶体模块紧邻所述第二晶体模块设置，且所述第一晶体模块与所述第二晶体模块呈上下正交布置，所述光读出面对应第一晶体模块的上表面或/和第二晶体模块的下表面。光电传感器阵列耦合至所述闪烁晶体阵列的所述光读出面。

优选地，所述闪烁晶体阵列的未与所述光电传感器阵列耦合的面上贴设有光反射层。

优选地，所述第一晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构；所述第二晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构。

优选地，所述透光结构包括设置在两相邻片状晶体之间的反光层。

优选地，所述透光结构还包括开设在所述反光层上的透光窗口。

优选地，每一所述反光层上的所述透光窗口为一个，设置在所述反光层的上端或下端；或，每一所述反光层上的所述透光窗口为两个，分别设置在所述反光层的上端和下端；或，每一所述反光层上的所述透光窗口为多个，间隔分布在所述反光层上。

优选地，所述透光结构还包括填充在片状晶体与反光层之间的透光层。

优选地，所述第一晶体模块与所述第二晶体模块之间设置有透光结构。

优选地，所述光电传感器阵列与所述闪烁晶体阵列之间通过光导连接。

优选地，所述第一晶体模块包括第一上层晶体模块和第一下层晶体模块，所述第一上层晶体模块中的片状晶体相对所述第一下层晶体模块中的片状晶体错位排列；所述第二晶体模块包括第二上层晶体模块和第二下层晶体模块，所述第二上层晶体模块中的片状晶体相对所述第二下层晶体模块中的片状晶体错位排列。

优选地，所述光电传感器阵列包括多个光电传感器，所述多个光电传感器中的一个分别耦合有一个所述片状晶体。

优选地，所述光电传感器阵列包括多个光电传感器，所述多个光电传感器中的至少一个分别耦合有多个所述片状晶体。

优选地，所述光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第m行上的光电传感器与第m+1行上的光电传感器错位排列。

优选地，所述光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第n列上的光电传感器与第n+1列上的光电传感器错位排列。

根据本发明的另一个方面，还提供一种正电子发射成像设备，所述正电子发射成像设备包括读出电路模块、数据处理模块和上述的检测器，其中，所述读出电路模块与所述光电传感器阵列连接，用于接收所述光电传感器阵列输出的电信号，并输出伽玛光子的能量信息和时间信息，所述电信号是通过所述光电传感器阵列对其检测到的可见光子的光信号进行转换而获得的；所述数据处理模块与所述读出电路模块连接，用于对所述能量信息和所述时间信息进行数据处理和图像重建，以获得待成像对象的扫描图像。

在本发明提供的检测器中，由于采用片状的晶体排列成小晶体模块，再由小晶体模块组成大晶体模块，该种方式使得晶体加工难度降低，系统成本下降；另外，采用上下正交分层的晶体模块设计，高度方向的长传输路径可以吸收边缘效应引入的干扰光，加上高度方向尺寸的减小，减弱了边缘效应的影响，反应位置高度受到限制，造成边缘效应的反射光也就越少，很好地减少了边缘效应带来的解码误差。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一个实施例的用于正电子发射成像设备的检测器的结构图；

图2为根据图1的检测器的边缘效应削弱示意图；

图3为根据本发明的一实施例的透光结构设置示意图；

图4a为根据本发明的一实施例的透光窗口设置示意图；

图4b为根据本发明的一实施例的透光窗口设置示意图；

图5为根据本发明又一个实施例的用于正电子发射成像设备的检测器的结构图；

图6为根据本发明再一个实施例的用于正电子发射成像设备的检测器的结构图；

图7为图6所示的检测器的DOI解码的示意图；

图8为根据本发明的一实施例的开窗DOI解码原理图；

图9为根据本发明又一个实施例的用于正电子发射成像设备的检测器的结构图；

图10a为根据本发明实施例的检测器的光电传感器阵列的一种耦合方式示意图；

图10b为根据本发明一个实施例的检测器的光电传感器阵列的另一种耦合方式示意图；

图11a-图11d为根据本发明的实施例的同一光读出面上光电传感器与片状晶体的耦合方式示意图；

图12为根据本发明一个实施例的光电传感器的信号读出方式示意图；

图13为根据本发明一个实施例的正电子发射成像设备的示意图。

其中，附图标记为

10—闪烁晶体阵列

110—第一晶体模块

111—片状晶体

1110—第一上层晶体模块

1120—第一下层晶体模块

120—第二晶体模块

121—片状晶体

1210—第二上层晶体模块

1220—第二下层晶体模块

20、20′—光电传感器阵列

21—光电传感器

30—光反射层

40—透光结构

41—反光层

42—透光窗口

43—透光层

43′—透光结构

50、50′—光导

100—检测器模块

200—读出电路模块

300—数据处理模块

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅涉及本发明的较佳实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明提供一种用于正电子发射成像设备的检测器，其包括闪烁晶体阵列和光电传感器阵列。闪烁晶体阵列具有光读出面，光读出面可以是闪烁晶体阵列的顶端面，也可以是闪烁晶体阵列的底端面，光读出面还可以包括闪烁晶体阵列的顶端面和闪烁晶体阵列的底端面，即，闪烁晶体阵列的顶端面、底端面同时作为闪烁晶体阵列的光读出面。光电传感器阵列直接耦合至闪烁晶体阵列的光读出面。需要说明的是，此处的顶端和底端并不代表物理或绝对的顶与底，仅仅是用来区分闪烁晶体阵列的两端。

结合参阅图1，图1示出的是闪烁晶体阵列的顶端面、底端面同时作为闪烁晶体阵列的光读出面的实施例。闪烁晶体阵列10的顶端面、底端面同时作为闪烁晶体阵列的光读出面，光电传感器阵列20耦合至闪烁晶体阵列10的顶端面，光电传感器阵列20′耦合至闪烁晶体阵列10的底端面，闪烁晶体阵列10的未与光电传感器阵列耦合的面上贴设有光反射层30。光反射层30可以在闪烁晶体阵列10上通过例如涂覆、镀膜(例如喷涂或镀银膜)或粘贴反光材料的方式来形成。反光材料例如是ESR(Enhanced Specular Reflector)反光片、杜邦公司生产的Teflon(特氟龙)反光材料、或硫酸钡等。

光电传感器阵列20、20′皆包括多个光电传感器，这些光电传感器以阵列方式排布。光电传感器可以为光电倍增管(PMT)、基于位置灵敏型光电倍增管(PS-PMT)和硅光电倍增管(SiPM)的光电传感器等中的一种或多种。由于SiPM的尺寸较小，优选地采用SiPM来形成光电传感器阵列。

本发明提供的检测器，不同于传统方式的是，采用正交上下分层的片状晶体模块，具体来说，闪烁晶体阵列10包括第一晶体模块110和第二晶体模块120，第一晶体模块110由多个片状晶体111沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，第二晶体模块120由多个片状晶体121沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，第一排列方向对应立体空间上的x向，第二排列方向对应立体空间上的y向，第一晶体模块110紧邻第二晶体模块120设置，且第一晶体模块110与第二晶体模块120呈上下正交布置，光读出面对应第一晶体模块110的上表面(如图10a)，或光读出面对应第二晶体模块120的下表面(如图10b)，或光读出面对应第一晶体模块110的上表面和第二晶体模块120的下表面(如图1)，需要说明的是，如图1所示的坐标系的建立方式为：x轴和y轴位于水平面上，z轴位于竖直面上。也就是说，片状晶体沿厚度方向组装成小晶体模块110、120，小晶体模块110与小晶体模块120正交放置，正交放置的小晶体模块110、120之间可以用胶水或空气耦合，组成大晶体模块(即，闪烁晶体阵列10)；大晶体模块除光读出面外，其他面都需要外贴反光材料。当光电传感器尺寸小于或等于片状晶体111/片状晶体121厚度时，同一小晶体模块中的相邻两片状晶体之间采用反光不透光连接；当光电传感器尺寸大于片状晶体111/片状晶体121厚度时，同一小晶体模块中的相邻两片状晶体之间通过透光结构40相连接，也就是说，同一小晶体模块中的相邻两片状晶体连接材料采用透光设计，从而进行位置解码，具体透光设计将在后续文中进行描述。

图1所示的检测器，边缘效应能得到很好地抑制。结合参阅图2，一方面，上下正交分层的晶体模块使得单个晶体块高度方向尺寸减小，反应位置高度受到限制，造成边缘效应的反射光也就越少，即：θ₁＞θ₂；另一方面，若反应位置发生在上方片状晶体111，对上方的光电传感器阵列20，边缘效应对解码影响小，对下方的光电传感器阵列20′，由于边缘反射的大入射角光子，会在下层的片状晶体121中不停地反射传播，被大量吸收，从而减弱边缘效应。

结合参阅图3根据本发明的一实施例的透光结构设置示意图。以第二晶体模块120为例，透光结构40包括设置在两相邻片状晶体121之间的反光层41，反光层41的材料有很多种，包括漫反射材料：BaSO4、镀膜等，镜面反射材料：ESR、镀膜等；漫发射、镜面反射混合材料：特氟龙胶带、氧化钛涂层等，通过调节反光层41的厚度，可以让相邻片状晶体121间透光，从而实现位置解码。

透光结构40还可以包括开设在反光层41上的透光窗口42，透光窗口42可同时使用反光材料、空气或光学胶水实现。结合参阅图4a和图4b，透光窗口42的设置方式有多种，如，每一反光层41上的透光窗口42为一个，设置在反光层41的上端或下端(如图4a)；或，每一反光层41上的透光窗口42为两个，分别设置在反光层41的上端和下端；或，每一反光层41上的透光窗口42为多个，间隔分布在反光层41上(如图4b)。

透光结构40还可以包括填充在片状晶体121与反光层41之间的透光层43，透光层43例如是使用折射率小于片状晶体的透光材料，如：空气，光学胶水等。

再一次参阅图3，第一晶体模块110与第二晶体模块120之间也可以设置透光结构43′,透光结构43′例如是使用折射率小于片状晶体的透光材料，如：空气，光学胶水等。

结合参阅图5，作为图1实施例的检测器的变形，其具有与图1实施例的检测器大致相同的结构，不同之处在于：图1中的检测器，光电传感器阵列20、20′与闪烁晶体阵列10之间无需光导层。示例性地，闪烁晶体阵列10和光电传感器阵列20、20′可以通过例如光学胶水的耦合剂、或者通过空气耦合等方式直接耦合在一起。图5中的检测器，光电传感器阵列20与闪烁晶体阵列10之间通过光导50连接，光电传感器阵列20′与闪烁晶体阵列10之间通过光导50′连接，从而使光电传感器检测到非耦合晶体的光信号，实现位置解码。

图1示出的检测器，其闪烁晶体阵列10为双层结构，在实际使用中，也可以将双层结构扩展为四层结构。四层结构的闪烁晶体阵列可以如图6及图7所示，第一晶体模块110包括第一上层晶体模块1110和第一下层晶体模块1120，第一上层晶体模块1110中的片状晶体相对第一下层晶体模块1120中的片状晶体错位排列；第二晶体模块120包括第二上层晶体模块1210和第二下层晶体模块1220，第二上层晶体模块1210中的片状晶体相对第二下层晶体模块1220中的片状晶体错位排列。与双层结构相比，四层结构的闪烁晶体阵列具有更好的DOI解码效果。如图7所示，若解码位置在光电传感器阵列20′的光电传感器上，则反应位置在最下层片状晶体(即，第二下层晶体模块1220的片状晶体)；若解码位置在光电传感器阵列20′的光电传感器之间，则反应位置在第三层片状晶体(即，第二上层晶体模块1210的片状晶体)。

图6和图7所述的检测器可以实现层与层的DOI解码。如果引入窗口法，可以实现层内DOI解码。如图8所示是一种上层晶体下方开窗DOI解码原理，其第一晶体模块110的两相邻片状晶体111之间的反光层41的下端设置透光窗口42，该种设置的检测器可以根据光电传感器能量分布，实现更进一步的DOI解码。

如图9所示，为根据本发明又一个实施例的用于正电子发射成像设备的检测器的结构图，本实施例的闪烁晶体阵列同样为四层结构，第一晶体模块110包括第一上层晶体模块1110和第一下层晶体模块1120，第一上层晶体模块1110中的片状晶体相对第一下层晶体模块1120中的片状晶体错位排列；第二晶体模块120包括第二上层晶体模块1210和第二下层晶体模块1220，第二上层晶体模块1210中的片状晶体相对第二下层晶体模块1220中的片状晶体错位排列。第一上层晶体模块1110的两相邻片状晶体111之间的反光层41的上端设置透光窗口42，第一下层晶体模块1120的两相邻片状晶体111之间的反光层41的上端设置透光窗口42，第二上层晶体模块1210的两相邻片状晶体121之间的反光层41的下端设置透光窗口42，第二下层晶体模块1220的两相邻片状晶体121之间的反光层41的下端设置透光窗口42。第一晶体模块110的顶端面耦合光电传感器阵列20，第二晶体模块120的底端面耦合光电传感器阵列20′。本实施例的检测器将四层错位晶体组装法和开窗法联合使用，能实现更高的DOI解码。

光电传感器阵列作为检测器重要的组成部分，其尺寸、探测效率、位置分布等因素，将直接影响位置解码精度，并决定后期图像重建的质量。而光电传感器本身的性能由生产工艺过程决定。光电传感器阵列的位置布置除采用如图1所示的上下双耦合方式外，还可以采用如图10a所示的上耦合方式，即，闪烁晶体阵列10的顶端面作为闪烁晶体阵列的光读出面，光电传感器阵列20耦合至闪烁晶体阵列10的顶端面，闪烁晶体阵列10除顶端面外的其余5个面上贴设有光反射层30。

光电传感器阵列的位置布置还可以采用如图10b所示的下耦合方式，即，闪烁晶体阵列10的底端面作为闪烁晶体阵列的光读出面，光电传感器阵列20耦合至闪烁晶体阵列10的底端面，闪烁晶体阵列10除底端面外的其余5个面上贴设有光反射层30。

在同一光读出面上，光电传感器与片状晶体之间的耦合也有多种方式。如图11a所示，其采用一对一耦合方式，具体来说，光电传感器阵列包括多个光电传感器21，多个光电传感器中的一个光电传感器21仅仅耦合有一个片状晶体111。如图11b所示，其采用一对多耦合方式，具体来说，光电传感器阵列包括多个光电传感器21，多个光电传感器中的至少一个光电传感器21耦合有多个片状晶体111。如图11c所示，其采用错位耦合方式，具体来说，光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第m行上的光电传感器与第m+1行上的光电传感器错位排列。如图11d所示，其采用错位耦合方式，具体来说，光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第n列上的光电传感器与第n+1列上的光电传感器错位排列。

本发明实施例中，光电传感器的信号读出可以有如下方式：

1、一一读出，或者利用电容电阻网络或直接通道缩减等方法进行通道缩减后读出；

2、行列读出，如图12所示，将横向或纵向分布的光电传感器的信号合并后读出。

针对不同的光电传感器耦合方式和信号读出方式，可以使用不同的位置解码方法：

1、一一读出解码：

a)下耦合的一一读出法:分析x方向的光分布，可实现x方向解码；分析y方向的光分布，可实现y方向解码；分析光分布的能量和宽度信息，可实现DOI解码；算法可选用重心算法，神经网络算法或其他算法；

b)上耦合的一一读出法:分析x方向的光分布，可实现x方向解码；分析y方向的光分布，可实现y方向解码；分析光分布的能量和宽度信息，可实现DOI解码；算法可选用重心算法，神经网络算法或其他算法；

c)同时读取上下双耦合光电传感器阵列信号：利用神经网络算法，一次输入所有光电传感器阵列信号，直接实现x，y，DOI解码。

2、上下耦合的行列读出解码：

a)通过下耦合的行光电传感器阵列，测得x方向的光分布，实现x方向解码；通过上耦合的列光电传感器阵列，测得y方向的光分布，实现y方向解码，算法可选用重心算法，神经网络算法或其他算法；通过测得的x、y两个方向的光分布，分析能量的峰值、宽度信息，进行DOI解码，算法可选用神经网络算法或其他算法；

b)利用神经网络算法，一次输入所有行、列光电传感器阵列信号，直接实现x，y，DOI解码。

本发明的检测器由于采用正交的双层或四层片状晶体模块，主要有以下优势：

1、晶体加工难度降低，系统成本下降；

2、尺寸效应、反射吸收效应，减少了边缘效应带来的解码误差。

根据本发明另一方面，提供一种正电子发射成像设备。如图13所示，正电子发射成像设备包括读出电路模块200、数据处理模块300和上述的检测器(图13中示出为检测器模块100)，读出电路模块200与检测器中的光电传感器阵列连接，用于接收光电传感器阵列输出的电信号，并输出伽玛光子的能量信息和时间信息，所述电信号是通过光电传感器阵列对其检测到的可见光子的光信号进行转换而获得的。数据处理模块300与读出电路模块200连接，用于对所述能量信息和所述时间信息进行数据处理和图像重建，以获得待成像对象的扫描图像。读出电路模块200和数据处理模块300可以采用任何合适的硬件、软件和/或固件实现。示例性地，数据处理模块300可以采用现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、微控制单元(MCU)或中央处理单元(CPU)等实现。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (15)

1.一种用于正电子发射成像设备的检测器，其特征在于，包括：

闪烁晶体阵列，其具有光读出面，所述闪烁晶体阵列包括第一晶体模块和第二晶体模块，所述第一晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第一排列方向排列而成，所述第二晶体模块由多个片状晶体沿对应片状晶体的厚度方向的第二排列方向排列而成，所述第一排列方向对应立体空间上的x向，所述第二排列方向对应立体空间上的y向，所述第一晶体模块紧邻所述第二晶体模块设置，且所述第一晶体模块与所述第二晶体模块呈上下正交布置，所述光读出面对应第一晶体模块的上表面或/和第二晶体模块的下表面；以及

光电传感器阵列，其耦合至所述闪烁晶体阵列的所述光读出面。

2.如权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述闪烁晶体阵列的未与所述光电传感器阵列耦合的面上贴设有光反射层。

3.如权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述第一晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构；所述第二晶体模块的两相邻片状晶体之间设置有透光结构。

4.如权利要求3所述的检测器，其特征在于，所述透光结构包括设置在两相邻片状晶体之间的反光层。

5.如权利要求4所述的检测器，其特征在于，所述透光结构还包括开设在所述反光层上的透光窗口。

6.如权利要求5所述的检测器，其特征在于，每一所述反光层上的所述透光窗口为一个，设置在所述反光层的上端或下端；或，每一所述反光层上的所述透光窗口为两个，分别设置在所述反光层的上端和下端；或，每一所述反光层上的所述透光窗口为多个，间隔分布在所述反光层上。

7.如权利要求5所述的检测器，其特征在于，所述透光结构还包括填充在片状晶体与反光层之间的透光层。

8.如权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述第一晶体模块与所述第二晶体模块之间设置有透光结构。

9.如权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述光电传感器阵列与所述闪烁晶体阵列之间通过光导连接。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的检测器，其特征在于，所述第一晶体模块包括第一上层晶体模块和第一下层晶体模块，所述第一上层晶体模块中的片状晶体相对所述第一下层晶体模块中的片状晶体错位排列；所述第二晶体模块包括第二上层晶体模块和第二下层晶体模块，所述第二上层晶体模块中的片状晶体相对所述第二下层晶体模块中的片状晶体错位排列。

11.如权利要求1-9中任意一项所述的检测器，其特征在于，所述光电传感器阵列包括多个光电传感器，所述多个光电传感器中的一个分别耦合有一个所述片状晶体。

12.如权利要求1-9中任意一项所述的检测器，其特征在于，所述光电传感器阵列包括多个光电传感器，所述多个光电传感器中的至少一个分别耦合有多个所述片状晶体。

13.如权利要求1-9中任意一项所述的检测器，其特征在于，所述光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第m行上的光电传感器与第m+1行上的光电传感器错位排列。

14.如权利要求1-9中任意一项所述的检测器，其特征在于，所述光电传感器阵列包括m×n个光电传感器，其中m、n为正整数，且第n列上的光电传感器与第n+1列上的光电传感器错位排列。

15.一种正电子发射成像设备，其特征在于，所述正电子发射成像设备包括读出电路模块、数据处理模块和如权利要求1-14中任一项所述的检测器，其中，

所述读出电路模块与所述光电传感器阵列连接，用于接收所述光电传感器阵列输出的电信号，并输出伽玛光子的能量信息和时间信息，所述电信号是通过所述光电传感器阵列对其检测到的可见光子的光信号进行转换而获得的；

所述数据处理模块与所述读出电路模块连接，用于对所述能量信息和所述时间信息进行数据处理和图像重建，以获得待成像对象的扫描图像。

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