CN109223019B - 一种pet探测单元及pet探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PET探测单元及PET探测器，涉及医疗器械技术领域。PET探测单元包括晶体阵列和屏蔽组件，晶体阵列包括多个晶体单元；屏蔽组件围设于晶体阵列的周围，屏蔽组件能够形成完整的法拉第笼；屏蔽组件包括罩壳和连接结构，罩壳内部形成有用于容纳晶体的容纳腔；连接结构连接在晶体阵列的端部，并穿设在罩壳上以与PET探测器的机架连接。PET探测器包括机架和多个的PET探测单元。本发明的屏蔽组件能够形成完整的法拉第笼，使PET探测单元具有屏蔽效果；连接结构一方面保证法拉第笼的完整性，另一方面能够将PET探测单元安装到机架上。
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探测单元及PET探测器。
背景技术
正电子发射计算机断层扫描仪(Positron Emission Tomography，PET)，是应用正电子技术和人体分子学的信息，对人体的正常代谢和病理改变进行数据图象显示以及独特的定量分析，通常应用在其他需要PET技术的大型医疗设备中，例如，正电子发射断层显像-磁共振成像(Positron Emission Tomography-Magnetic Resonance Imaging，PET-MRI)设备。
在PET-MRI设备中，PET探测器和MRI之间会产生相互影响。MRI中的B0场、B1场以及射频穿过PET探测器元器件中的金属镀层后容易在PET探测器元器件中产生涡流，从而对PET探测器中的前端电子学板信号传输产生相当大的影响。同时，PET探测器在工作情况下同样会影响B0/B1场的场分布，会对MRI中体发射线圈射频信号有一定的干扰。
基于以上问题，提出一种PET探测单元及PET探测器，以避免PET探测器和MRI之间的相互影响。
发明内容
本发明的目的在于提出一种PET探测单元及PET探测器，以避免PET探测器和MRI之间的相互影响。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种PET探测单元，包括：
晶体阵列，其包括多个晶体单元；
屏蔽组件，其围设于所述晶体阵列的周围，所述屏蔽组件能够形成完整的法拉第笼；
所述屏蔽组件包括：
罩壳，其内部形成有用于容纳所述晶体阵列的容纳腔；
连接结构，其连接在所述晶体阵列的端部，并穿设在所述罩壳上，以与PET探测器的机架连接。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述罩壳包括至少两个围板，相邻的所述围板之间可拆卸连接。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述罩壳包括两个截面呈U形的所述围 板，其中一个所述围板的两个侧边均向朝向所述晶体阵列的方向或向背离所述晶体阵列的 方向弯折形成台阶，另一个所述围板的两个侧边的端面分别抵接在两个所述台阶上。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述围板包括基层和屏蔽层，所述屏蔽层由导电材料制成，所述屏蔽层包覆在所述基层的外表面并能够与所述连接结构连接实现导通电流，相邻的所述围板之间的所述屏蔽层相互接触。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述屏蔽层为网状结构。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述屏蔽层上开设有多个沟槽，所述沟槽贯通所述屏蔽层的内表面和外表面，所述沟槽不会将所述屏蔽层分割出独立的区域。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述基层的内表面上设置有多个凸台，所述连接结构上开设有多个凹槽，所述凸台与所述凹槽一一对应扣合。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述连接结构包括连接块和连接环，所述连接环套设在连接块上，所述连接环由导电材料制成并与所述屏蔽层接触，所述连接块由绝缘材料制成。
作为上述的PET探测单元的一种优选方案，所述罩壳内还设置有散热结构，所述散热结构用于对所述晶体阵列进行散热。
一种PET探测器，包括机架和多个所述的PET探测单元，所述PET探测单元连接在所述机架上。
本发明的有益效果：
本发明提出的PET探测单元，其屏蔽组件能够形成完整的法拉第笼，屏蔽组件围设于晶体阵列的周围，有效避免电磁场对PET探测单元产生影响，使得PET探测单元具有较好的屏蔽效果，从而在PET探测单元形成完整的PET探测器后无需再在外部包覆铜箔，在减少信号受影响的同时，装配过程得到简化。屏蔽组件包括罩壳和连接结构，连接结构和罩壳共同形成法拉第笼，一方面保证法拉第笼的完整性，另一方面能够通过连接结构将PET探测单元安装到机架上。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的PET探测单元的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本发明具体实施方式提供的PET探测单元的爆炸图；
图4是本发明具体实施方式提供的第二围板的结构示意图。
其中，1、晶体阵列；2、屏蔽组件；3、散热结构；
11、晶体单元；
21、罩壳；211、第一围板211；2111、台阶；2112、沟槽；2113、凸台；212、第二围板；
22、连接结构；221、连接块；2211、凹槽；222、连接环；
31、散热板；32、散热管；33、进液管；34、出液管；
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施方式提供一种PET探测单元，用于装配到机架上，多个PET探测单元形成完整的PET探测器。如图1和图2所示，为了避免PET探测器与其他的探测设备产生相互影响，该PET探测单元包括晶体阵列1和屏蔽组件2，其中，晶体阵列1包括多个纵横排列的晶体单元11；屏蔽组件2围设于晶体阵列1的周围。法拉第笼是防止电磁场进入或逃脱的金属外壳，因此能够有效避免电磁场对PET探测单元产生影响，使得PET探测单元具有较好的屏蔽效果，从而在多个PET探测单元形成完整的PET探测器后无需再附加其他屏蔽结构，因此，在减少信号影响的同时，装配过程得到简化。
该PET探测单元中的多个晶体单元11形成晶体阵列1，因此晶体单元11之间能够紧密连接，减小晶体单元11之间的间距，有利于提高PET探测器形成的图像质量。
本实施方式中，如图1和图3所示，屏蔽组件2包括罩壳21和连接结构22。罩壳21内部形成有用于容纳晶体阵列1的容纳腔；连接结构22连接在晶体阵列1的端部，并穿设在罩壳21上，以与PET探测器的机架连接。本实施方式中，罩壳21呈长条形，连接结构22为两个且分别连接在晶体阵列1的两端，两个连接结构22分别穿设在罩壳21的两端。连接结构22和罩壳21共同形成法拉第笼，一方面保证法拉第笼的完整性，另一方面能够通过连接结构22将PET探测单元安装到机架上。本实施方式中，连接结构22包括连接块221和连接环222，连接环222套设在连接块221上，连接环222由导电材料制成并与屏蔽层接触，连接层由绝缘材料制成。连接块221穿设在罩壳的端部。
在其他实施方式中，连接结构不限于两个，根据具体的安装需要，连接结构可仅设置为一个。
本实施方式中，罩壳21包括第一围板211和第二围板212，根据图1所示，第一围板211位于晶体阵列的下方，第二围板212位于晶体阵列的上方。第一围板211和第二围板212相对连接设置形成上述的容纳腔。为了保证法拉第笼的完整性，增强信号的屏蔽效果，第一围板211和第二围板212的屏蔽层相互接触。具体地，第一围板211和第二围板212的横截面均呈U形。其中，第一围板211的两个侧边向朝向晶体阵列的方向或向背离晶体阵列的方向弯折形成台阶2111，如图2所示为第一围板211的两个侧边向背离晶体阵列的方向弯折形成台阶2111的结构示意图。当第一围板211和第二围板212扣合时，第二围板212的两个侧边的端面分别抵接在两个台阶2111上，能减小第一围板211和第二围板212接触位置的缝隙，进一步增强贴合的密封性。
第一围板211和第二围板212的翻边上均设置螺纹孔，通过金属螺钉与螺纹孔螺纹连接实现对两个围板的固定，通过金属螺钉连接围板，使得相邻围板之间的能够导通，有利于提高屏蔽效果。其中第一围板211和第二围板212的螺纹孔的数量均为多个，且螺纹孔沿围板的长度方向间隔设置。本实施方式中，相邻螺纹孔的间距相同。在其他实施方式中，围板长度较长时，可将围板中部的螺纹孔的间距小于围板两端部的螺纹孔的间距，以加强两个围板之间的连接，有效防止围板中部变形。
罩壳21的该结构能够方便PET探测单元的装配，避免整体一个罩壳21，晶体阵列1无法装入罩壳21内或容易由罩壳21的边缘划伤的情况出现。其他实施方式中，罩壳21还可以包括多个围板，相邻的围板之间可拆卸连接，不限于本申请中的两个围板；同时可拆卸连接的方式可以根据具体情况进行选择，例如围板之间为卡接、滑动连接等。
本实施方式中，每个围板均包括基层和屏蔽层，屏蔽层包覆在基层的外表面，即屏蔽层包覆在基层远离探测器晶体阵列的一面。其中，基层为绝缘材料制成，例如塑料。屏蔽层由导电材料制成，屏蔽层可以为铜、银、铝、不锈钢等金属热压在基层上。屏蔽层还可以选择其他导电性较好的金属。其中，屏蔽层的厚度大会增加涡流发热以及增强屏蔽效果，因此，可以根据涡流发热量以及屏蔽效果选择合适的屏蔽层厚度。
屏蔽层可以为片状，还可以呈网状。当屏蔽层呈网状时，能够节省导电材料的使用量，从而降低材料成本。
当屏蔽层呈片状时，如图4所示，屏蔽层上开设有多个交错设置的沟槽2112，沟槽2112贯通屏蔽层的内表面和外表面。但是，为了保证屏蔽组件2形成完整的法拉第笼，多个沟槽2112不会将屏蔽层分割出独立的区域，即便屏蔽层上设置沟槽2112也要保证屏蔽层为各部分相互导电的结构。同时沟槽2112的设置能够避免屏蔽层表面形成完整的涡流回路，从而减少PET探测单元中产生的热量。
在本实施方式中，如图3所示，第一围板211的基层的内表面上设置有多个沿第一围板211的宽度方向延伸的凸台2113。多个凸台2113间隔设置。对应地，连接块221上设置有多个凹槽2211，凸台2113与所述凹槽2211一一对应扣合。由于探测器晶体阵列沿长度方向上的长度较长，厚度较薄，故为了加强第一围板211的刚性，设置凸台2113作为加强筋，有利于防止第一围板211变形。本实施方式中，第一围板211的两端分别设置有三个凸台2113。凸台2113具体数量可根据PET探测单元的具体结构以及连接结构的尺寸进行具体选择，因此不限于本实施方式中的数量。
本实施方式中，为了提高第二围板212的刚性，第二围板212的两端设置有凸块，在连接环222上相应地设置有凹陷与凸块配合。
另外根据PET测试单元的具体结构，可以在第一围板211和第二围板212上均设置上述凸台2113结构或凸块结构，能够达到增强围板的刚性的目的即可，在此不做过多限定。
本实施方式中，连接结构22包括连接块221和连接环222，连接环222套设在连接块221上，连接环222由导电材料制成并与屏蔽层接触，连接层由绝缘材料制成。连接块221穿设在罩壳的端部。
为了保证PET探测单元的有效散热，在罩壳21内还设置有散热结构3，散热结构3用于对晶体阵列1进行散热。具体地，该散热结构3包括散热板31、散热管32以及散热管32两端连接的进液管33和出液管34。其中，散热板31靠近晶体阵列1设置，散热管32呈蛇形镶嵌在散热板31上。进液管33和出液管34穿设在罩壳21的一端上。其中，由进液管33进入散热管32的换热介质为水或其他冷媒。
在其他实施方式中，散热结构中的散热管32不会连接进液管33，散热管32内部通过填充相变材料实现吸收热量，从而实现降低PET单元的热量。
本实施方式中，罩壳21上形成有分别与所述进液管33和出液管34相匹配的第一避让通道；对应的，连接环222上也形成有分别与所述进液管33和出液管34相匹配的第二避让通道，所述第一避让通道和第二避让通道共同构成供进液管33和出液管34穿设的通道。示例性地，所述进液管33和出液管34与所述通道内壁相贴合的位置设置有屏蔽材料，以进一步提高屏蔽组件的屏蔽效果。
本实施方式还提供一种PET探测器，包括机架和多个上述的PET探测单元，PET探测单元连接在机架上。该PET探测器的多个PET探测单元均自带屏蔽组件2，装配后无需再对PET探测器贴铜箔胶带，装配简单，同时能够避免外部磁场的干扰，能够获得较好的检测结果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种PET探测单元，其特征在于，包括：
晶体阵列(1)，其包括多个晶体单元(11)；
屏蔽组件(2)，其围设于所述晶体阵列(1)的周围，所述屏蔽组件(2)能够形成完整的法拉第笼；
所述屏蔽组件(2)包括：
罩壳(21)，其内部形成有用于容纳所述晶体阵列(1)的容纳腔；
连接结构(22)，其连接在所述晶体阵列(1)的端部，并穿设在所述罩壳(21)上，以与PET探测器的机架连接；
所述罩壳(21)包括至少两个围板，相邻的所述围板之间可拆卸连接，所述围板包括基层和屏蔽层，所述屏蔽层由导电材料制成，所述屏蔽层包覆在所述基层的外表面并能够与所述连接结构(22)连接实现导通电流，相邻的所述围板之间的所述屏蔽层相互接触。
2.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述罩壳(21)包括两个截面呈U形的所述围板，其中一个所述围板的两个侧边均向朝向所述晶体阵列(1)的方向或向背离所述晶体阵列(1)的方向弯折形成台阶(2111)，另一个所述围板的两个侧边的端面分别抵接在两个所述台阶(2111)上。
3.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述屏蔽层为网状结构。
4.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述屏蔽层上开设有多个沟槽(2112 )，所述沟槽(2112 )贯通所述屏蔽层的内表面和外表面，所述沟槽(2112 )不会将所述屏蔽层分割出独立的区域。
5.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述基层的内表面上设置有多个凸台(2113)，所述连接结构上开设有多个凹槽(2211)，所述凸台(2113)与所述凹槽(2211)一一对应扣合。
6.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述连接结构(22)包括连接块(221)和连接环(222)，所述连接环(222)套设在连接块(221)上，所述连接环(222)由导电材料制成并与所述屏蔽层接触，所述连接块(221)由绝缘材料制成。
7.根据权利要求1所述的PET探测单元，其特征在于，所述罩壳(21)内还设置有散热结构(3)，所述散热结构(3)用于对所述晶体阵列(1)进行散热。
8.一种PET探测器，其特征在于，包括机架和多个权利要求1-7任一项所述的PET探测单元，所述PET探测单元连接在所述机架上。
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