CN117479889A - Pet成像系统安装框架 - Google Patents
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Abstract
一种正电子发射断层摄影成像系统(100)包括多个伽马检测器元件(130i)、多个检测器盒(140j)和安装框架(150)。每个检测器盒(140j)被配置为可替换地接收多个伽马检测器元件(130i)。安装框架(150)被配置为在围绕孔(110)的轴线(120)的多个角度位置(fk)处可替换地接收检测器盒(140j)，使得在每个角度位置(fk)处，可沿与孔(110)的轴线(120)平行的方向接收多个检测器盒(140j)的，并且可在相对于孔(110)的轴线(120)的横轴方向上将多个伽马检测器元件(130i)接收在盒(140j)内。
Description
技术领域
本公开涉及一种正电子发射断层摄影(PET)成像系统。
背景技术
PET成像系统被用于借助放射性示踪剂来研究解剖结构中的生物学过程。放射性示踪剂通常附着在诸如葡萄糖或配体等分子上，并被注入受试者的血流中。血流使放射性示踪剂在解剖结构内循环，并且放射性示踪剂在一定区域内取决于该区域的生物学功能和附着分子被优先吸收或“摄取”。然后使用PET成像系统生成表示放射性示踪剂在解剖结构中的空间分布的PET图像。临床医生可研究这些图像以便对受试者进行诊断。
放射性示踪剂在解剖结构中的空间分布是通过检测放射性示踪剂在其衰变时发射的伽马量子(gamma quanta)来确定的。随着放射性示踪剂的衰变，它会发射出正电子(positron)。正电子在局部被电子湮灭，从而同时发射出一对方向相反的伽马量子。每对伽马量子的发射可被称为放射性衰变事件，或简称为“事件”。
为了检测伽马量子，PET成像系统包括多个伽马检测器(通常被称为“伽马检测器元件”)。伽马检测器元件被布置在成像系统的孔周围，以便检测从位于孔内的受试者的一部分发出的伽马量子。伽马检测器元件包括与光电检测器阵列耦合的闪烁体阵列。每次伽马检测器元件接收到伽马量子时，闪烁体阵列中就会产生闪烁光，而其相应的光电检测器阵列就会检测到闪烁光。接收到的伽马光子的检测时间(通常称为“时间戳”)和/或闪烁体阵列中响应于接收到的伽马量子而产生的光分布被称为放射性衰变事件数据，或简称为“事件数据”。伽马检测器元件响应于接收到的伽马量子而生成的事件数据被处理以便定位孔内的每个事件的起点。
处理事件数据可包含分析由光电检测器阵列检测到的响应于每个接收到的伽马量子的闪烁光分布，并将光分布分配给共同接收到的伽马量子的初始步骤；这个过程被称为“聚类”。执行了聚类以便确定检测器上接收到每个伽马量子的最有可能的位置和/或确定接收到的伽马量子的能量。
处理事件数据还可包含比较接收到的伽马光子的检测时间，以便识别在相对于彼此预先确定的时间间隔(predetermined time interval of one another)内接收到的伽马量子对；这一过程被称为“符合搜索(coincidence search)”。在符合搜索中，在由孔径和伽马光子的传播速度限定的相对于彼此预先确定的时间间隔内接收到的伽马量子对被假设为来自共同的放射性衰变事件。这种伽马量子对被称为“符合对(coincident pair)”，并在检测到它们的检测器上的位置之间形成响应线(line of response)，或称为“LOR”。在该假设下，LOR截取衰变事件的起点，但其沿LOR的位置是不定的。在所谓的飞行时间“TOF”PET成像中，可基于每个符合对中的伽马量子的检测时间之间的差异，确定实际衰变事件沿LOR的更准确的位置。来自多个衰变事件的LOR被用于重建表示受试者体内放射性示踪剂的分布情况的PET图像。
鉴于需要确定单个伽马量子的事件数据以及接收伽马量子的速率，在PET成像系统中对事件数据的处理极其细致。所生成的PET成像的图像质量部分上由可确定每个符合对的起点的准确性和速率来确定。因此，在PET成像系统中，符合搜索的操作和聚类通常由共用的中央处理器执行。
PET成像系统中的伽马检测器元件通过安装框架或“门架”围绕PET成像系统的孔布置。安装框架直接或间接支撑伽马检测器元件。在常规的PET成像系统中，安装框架的几何形状以及PET成像系统的轴向视场是在成像系统建造时确定的。
由Bruschini,C.等人撰写的名称为“SPADnet:a fully digital,scalable,andnetworked photonic component for time-of-flight PET applications”发表于由JürgenPopp、Valery V.Tuchin、Dennis L.Matthews、Francesco S.Pavone编辑的“Biophotonics:Photonic Solutions for Better Health Care IV”(Proc.of SPIEVol.9129,912913)的文献公开了一种传感器拼片(tile)，其在背面与基于FPGA的PCB相连接。所形成的光子模块可作为自主的感测和计算单元，单独检测伽马光子以及热和康普顿事件。它实时确定每个闪烁事件的基本信息(例如到达的确切时间、位置和能量)，并将这些信息传输给视场中的其他光子模块(peer)。因此，符合检测(concidence detection)以不同的和分布式的方式直接在环本身内发生以确保可扩展性。然后，被选择的真实符合事件由窥探模块(snooper module)收集，并使用千兆以太网将其从窥探模块传输到外部重建计算机。
然而，PET成像系统的构造仍存在改善的空间。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种PET成像系统。PET成像系统包括用于接收受试者的孔。该孔包括轴线。PET成像系统还包括多个伽马检测器元件、多个检测器盒(cassette)和安装框架。每个伽马检测器元件包括与光电检测器阵列耦合的闪烁体阵列。每个检测器盒被配置为可替换地接收多个伽马检测器元件。安装框架被配置为在围绕孔的轴线的多个角度位置处可替换地接收检测器盒，使得在每个角度位置处，可沿着平行于孔的轴线的方向接收多个检测器盒，并且可在相对于孔的轴线的横轴方向上将多个伽马检测器元件接收在盒内，以用于检测从孔内接收到的伽马量子。
本公开的其他方面、特征和优点将从以下参照附图进行的示例描述中变得明显。
附图说明
图1是以正交视图示出了根据本公开的一些方面的包括多个检测器盒140j的示例性PET成像系统100的示意图。
图2是示出了根据本公开的一些方面的检测器盒140j(A)的示例、联接到背板170的多个检测器盒140j(B)以及包括多个背板170的安装框架150的一部分(C)的示意图。
图3是示出了根据本公开的一些方面的其中每个检测器盒140j内的处理器包括将处理器联接到位于相邻角度位置的处理器的第一通信路径310k，以及将处理器联接到位于非相邻角度位置的处理器的第二通信路径320k的示例性PET成像系统100的示意图。
具体实施方式
本公开的示例参照以下描述和图示提供。在具体实施方式中，为了解释的目的，陈述了一些示例的许多具体细节。说明书中提到的“示例”、“实施方式”或相似的语言的意思是与该示例相关的特征、结构或特性至少包括在该一个示例中。还应理解的是，与一个示例相关地描述的特征也可被用于另一个示例，并且为简洁起见，在每个示例中不必重复所有特征。
在以下描述中，将提及PET成像系统。可以理解的是，PET成像系统可以是任何类型的PET成像系统，包括飞行时间“TOF”PET成像系统和非TOF-PET成像系统。本文提及的PET成像系统的示例包括多个伽马检测器元件。伽马检测器元件由安装框架直接或间接支撑，并布置成提供具有所期望的长度的轴向视场。在这方面，可以理解的是，轴向视场的长度可足以对受试者的一部分(例如人类受试者的心脏、大脑、肺部)或大部分或甚至整个长度)成像。因此，本公开的一些示例可被用于提供所谓的“全身”PET成像系统。
在以下描述中，将提及处理器。在一些示例中，处理器被包括在盒内。处理器执行各种方法，其因此可被称为计算机实现的方法。在这方面，需要指出的是，计算机实现的方法可作为包括存储在其上的计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质提供，当至少一个处理器执行这些计算机可读指令时，致使至少一个处理器执行该方法。换句话说，计算机实现的方法可在计算机程序产品中实现。计算机程序产品可由专用硬件提供，或者可由能够运行与适当的软件相关联的软件的硬件提供。当由处理器提供时，方法特征的功能可由单个专用处理器提供，或由单个共享处理器提供，或由多个单独的处理器提供(其中一些处理器可以是共享的)。
术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为仅指能够运行软件的硬件，并且它可隐含地包括但不限于数字信号处理器“DSP”硬件、用于存储软件的只读存储器“ROM”、随机存取存储器“RAM”、非易失性存储设备等。此外，本公开的示例可采用可从计算机可使用存储介质或计算机可读存储介质访问的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品提供供计算机或任何指令执行系统使用或与之相关的程序代码。为了本说明书的目的，计算机可用存储介质或计算机可读存储介质可以是供指令执行系统、装置或设备使用或与之相关的任何可包括、存储、通信、传播或传输程序的装置。介质可以是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统或设备或传播介质。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器“RAM”、只读存储器“ROM”、硬磁盘和光盘。目前的光盘示例包括光盘只读存储器“CD-ROM”、光盘读/写“CD-R/W”、Blu-RayTM和DVD。
如上所述，PET成像系统中的伽马检测器元件是借助安装框架(通常称为门架)围绕PET成像系统的孔布置的。安装框架直接或间接地支撑伽马检测器元件。在常规的PET成像系统中，安装框架的几何形状以及PET成像系统的轴向视场是在建造成像系统时确定的。这类系统的缺点是，为了生成轴向长度超过PET成像系统的轴向视场的PET图像，被检查的受试者必须在成像系统内平移，或在另一个PET成像系统中被成像。因此，最终具有固定轴向视场的PET成像系统会过时。
图1是以正交视图示出了根据本公开的一些方面的包括多个检测器盒140j的示例性PET成像系统100的示意图。正电子发射断层摄影成像系统100包括用于接收受试者的孔110。孔110具有轴线120。轴线120延伸进入示图的平面内。在使用中，孔110可借助病床(未示出)沿轴线120接收受试者，例如人体。病床可延伸进入孔110中，以便对受试者执行PET成像过程。PET成像过程可被用于检测受试者体内的关注区域内的放射性示踪剂的分布。为此目的，可事先将比如18F-氟-2-脱氧-D-葡萄糖“FDG”或其他放射性示踪剂之类的放射性示踪剂注入受试者体内。关注区域可以是诸如大脑、肺部等的具体的器官，或者可以是在所谓“全身”PET扫描中身体的大部分。
图1所示的PET成像系统100还包括多个伽马检测器元件130i、多个检测器盒140j和安装框架150。每个伽马检测器元件130i包括闪烁体阵列(未示出)，并且闪烁体阵列与光电检测器阵列(未示出)耦合。伽马检测器元件130i响应于接收到的伽马量子(例如图1A中所示的伽马量子160a、160b)生成事件数据。事件数据表示接收到的伽马量子160a、160b的检测时间和/或闪烁体阵列中响应于接收到的伽马量子160a、160b而产生的光分布。闪烁体阵列可由响应于接收到的伽马量子产生闪烁光的各种闪烁体材料形成。诸如镥钇正硅酸盐“LYSO”、锗酸铋“BGO”和诸如钆铝镓石榴石“GAGG”之类的石榴石等的闪烁体材料是用于此目的的已知材料。光电检测器阵列可由适合检测闪烁光的各种材料形成。例如，包括多个硅雪崩光电二极管的硅光电检测器阵列可被用于此目的。光电检测器阵列与闪烁体阵列光学耦合，使得光电检测器阵列测量出闪烁体阵列中响应于接收到的伽马量子而产生的闪烁光的空间分布。光电检测器阵列可联接到读出电子装置，以用于从由光电检测器阵列产生的电信号中生成事件数据。时钟信号可提供给伽马检测器元件，以使事件数据与由其他伽马检测器元件生成的事件数据同步，从而提供对检测时间的准确测量。
图1所示的每个检测器盒140j被配置为可替换地接收多个伽马检测器元件130i。此外，安装框架150被配置为在围绕孔110的轴线120的多个角度位置fk处可替换地接收检测器盒140j，使得在每个角度位置fk处，可沿着平行于孔110的轴线120的方向接收多个检测器盒140j，并且可在相对于孔110的轴线120的横轴方向上将多个伽马检测器元件130i接收在盒140j内，以便检测从孔110内接收的伽马量子160a、160b。
由于检测器盒140j可以可替换地接收伽马检测器元件130i，而安装框架150可以可替换地接收检测器盒，因此PET成像系统可由沿着平行于孔110的轴线120的方向的所期望数量的检测器盒140j以及在相对于孔110的轴线120的横轴方向上的所期望数量的伽马检测器元件130i构造成。这就相应地提供了根据期望调整PET成像系统的轴向视场的能力以及调整由PET成像系统生成的PET图像的分辨率的能力。因此，PET成像系统可进行调整或升级，从而避免了成像系统随时间而过时的风险。伽马检测器元件和检测器盒的可替换性还利于PET成像系统的维护。
为利于伽马检测器元件和检测器盒分别被检测器盒和安装框架可替换地接收，设想到了各种机械联接件和/或电联接件。例如，可使用诸如螺钉、螺栓、锁扣、夹子、卡子、磁体等的机械联接件。例如，可使用电联接件或连接器、卡边缘连接器、DIN连接器、背板连接器、夹层连接器、D-sub连接器、POGO连接器、PCI卡连接器等。设想到在安装框架150中使用各种材料。例如，安装框架150可由诸如钢或铝之类的金属形成。
上述PET成像系统100可包括一个或多个附加特征。下面将参照另外的示例对这些特征进行描述。需要注意的是，虽然可以单独描述这些示例，但也可将这些示例组合在一起，以提供进一步的有利效果。
在一个示例中，检测器盒140j由背板接收。图2是示出了根据本公开的一些方面的检测器盒140j(A)的示例、联接到背板170的多个检测器盒140j(B)以及包括多个背板170的安装框架150的一部分(C)的示意图。在本示例中，安装框架150包括位于每个角度位置fk处的背板170。在每个角度位置fk处的背板170包括多个机械联接件，这些机械联接件被配置为在沿着平行于孔的轴线的方向的离散的轴向位置1801...n处可替换地接收多个检测器盒140j。机械联接件在图2中未示出，但可由诸如螺钉、螺栓等的上述机械联接件中的一个提供。例如，在图2B中，机械联接件可设置在检测器盒140j和背板170之间。离散的轴向位置利于检测器盒(以及最终利于伽马检测器元件)相对于孔110的准确和可重复的对准。
在一个示例中，背板170为被接收在每个角度位置fk处的一个或多个检测器盒140j提供电源。
在一个示例中，安装框架150包括在围绕孔的轴线的每个角度位置fk处的平移机构190k。在每个角度位置fk处的平移机构190k被配置为沿平行于孔110的轴线120的方向定位多个检测器盒140j。这在图2C中示出，其中提供了抽屉式平移机构的示例，该平移机构包括在每个角度位置fk处的一对平行导轨。图1A中示出了替代性的平移机构190k。这后一种平移机构包括在每个角度位置fk处的一对平行圆柱杆。使用轮子、轴承、齿轮等的其他类型的平移机构也可以以相似的方式被用于沿与孔110的轴线120平行的方向定位检测器盒140j。此类平移机构的使用利于PET成像系统100的调整和维护。
在一个示例中，每个背板170包括收发器。收发器被配置为控制由伽马检测器元件130i生成的事件数据在不同检测器盒140j之间的通信。
在一个示例中，每个检测器盒140j包括处理器，该处理器被配置为接收由被接收在检测器盒中的一个或多个伽马检测器元件130i响应于接收到的伽马量子而生成的事件数据。该事件数据表示接收到的伽马量子的检测时间和/或在一个或多个伽马检测器元件130i的闪烁器阵列中响应于接收到的伽马量子而产生的光分布。在本示例中，处理器被进一步配置为：
通过将在一个或多个闪烁体阵列中产生的光分布分配给共同接收到的伽马量子，来对事件数据进行聚类；和/或
识别接收到的伽马量子中具有在相对于彼此预先确定的时间间隔内的检测时间的符合对。
与使用中央处理器来处理由伽马检测器元件生成的事件数据(即接收到的伽马量子160a、160b的检测时间和/或在闪烁体阵列中响应于接收到的伽马量子160a、160b而产生的光分布)的常规的PET处理架构相比，由伽马检测器元件130i提供的分布式处理架构(并且其中处理事件数据相对于检测器元件局部地进行)，缓解了中央处理单元必须能够处理来自所有伽马检测器元件的事件所产生的综合数据率(combined data rate)的问题。因此，这种分布式处理架构允许使用速度较低的处理器来处理事件数据，因为各个处理器可以在时间上并行运行。
处理器可通过将在一个或多个闪烁体阵列中产生的光分布分配给共同接收到的伽马量子来对事件数据进行聚类。该操作可基于由阵列中的光电检测器得到的光分布的多个部分的检测时间，以及来自伽马量子的光分布的预期侧向扩散(lateral spread)来进行。替代性地或此外，处理器还可基于聚类计算接收到的伽马量子的总能量。该操作可通过对用于聚类的光分布进行积分，或对所产生的闪烁光光子的个数进行计数来进行。光电检测器阵列可包括分别用于上述目的的电积分电路或所谓的光子计数检测器。替代性地或此外，处理器还可基于聚类确定接收到的伽马量子的位置。例如，处理器可通过计算用于聚类的光分布的中心点来确定接收到的伽马量子160a、160b的位置。
在一个示例中，可将伽马量子的总能量与放射性示踪剂在其衰变期间发射的伽马量子的预期能量进行比较，以便区分真实符合事件和散射符合事件。如果符合对中的两个伽马量子的总能量在预期能量的预先确定的范围内，则该符合对可被标记为“真实符合”事件。如果符合对中的一个或两个伽马量子的总能量在预先确定的范围外，则该符合对可被相应标记为“散射符合”事件或“散射事件”。散射事件可被用于校正真实符合事件，或在PET图像重建的使用中省略。
处理器可通过以下方法识别接收到的伽马量子中具有在相对于彼此预先确定的时间间隔内的检测时间的符合对：
将由检测器盒的伽马检测器元件130i检测到的伽马量子的检测时间与由其他检测器盒140j的其他伽马检测器元件130i检测到的一个或多个其他伽马量子的检测时间进行比较，以识别具有在预先确定的时间间隔内的检测时间的相应的伽马量子。
处理器可进一步：
基于该比较，识别检测到相应的伽马量子的伽马检测器元件130i的相应的处理器；以及
将检测到的伽马量子的事件数据传输到相应的处理器，和/或从相应的处理器接收相应的伽马量子的事件数据。
在伽马检测器元件的位置而不是在PET成像系统的共用的中央处理器中提供这种功能，允许扩展PET成像系统的轴向视场，而不受用于执行这些操作的共用的中央处理器的处理能力的限制。
在一个示例中，在处理器之间提供了通信路径，以利于在处理器之间进行事件数据的传输。图3是示出了根据本公开的一些方面的其中每个检测器盒140j内的处理器包括将处理器联接到位于相邻角度位置处的处理器的第一通信路径310k，以及将该处理器联接到位于非相邻角度位置处的处理器的第二通信路径320k的示例性PET成像系统100的示意图。在本示例中，每个处理器包括将处理器联接到位于相邻角度位置处的处理器的第一通信路径310k，以及将处理器联接到位于非相邻角度位置处的处理器的第二通信路径320k。
第一通信路径310k和第二通信路径320k通常可以是电子或光学通信路径。角度位置通过图3中的角度fk表示，这与图1中的角度fk相对应。因此，如图3中的示例所示，每个检测器盒140j中的处理器具有与位于相邻角度位置处的检测器盒中的处理器通信的第一通信路径310k，以及与位于非相邻角度位置处的检测器盒中的处理器通信的第二通信路径320k。通常，非相邻的检测器盒在周向方向上可相距两个或更多个检测器盒，即离检测器盒1401最近的非相邻的检测器盒将相距两个角度位置，即检测器盒1403。
每个处理器还被配置为分别通过第一通信路径310k和第二通信路径320k将在其角度位置fk处的伽马检测器元件130i生成的事件数据传输给在相邻角度位置处的处理器和在非相邻角度位置处的处理器；和/或每个处理器被配置为分别通过第一通信路径310k和第二通信路径320k从在相邻角度位置处的处理器接收在相邻角度位置处的伽马检测器元件130i生成的事件数据，以及从在非相邻角度位置处的处理器接收在非相邻角度位置处的伽马检测器元件130i生成的事件数据。
第一通信路径310k允许在相邻的检测器盒的处理器之间传输事件数据。第二通信路径320k允许在孔110周围更大程度地分隔开的检测器盒的处理器之间传输事件数据。两条通信路径还可被用于交换握手数据。在PET成像系统中，由相反方向的伽马量子形成的符合对通常是在孔110的相对两侧检测到的。因此，第二通信路径320k可在孔110周围在符合伽马的预期检测位置之间提供更快(即延迟减少)的事件数据的传输。通过避免经由沿路径的每个单个检测器盒围绕孔传输事件数据的需要，PET成像系统的性能得到了改善。在使用中，处理器可动态选择第一通信路径和第二通信路径中的哪个在传输事件数据时使用。例如，可基于事件数据的起点和终点之间的最短距离或可用通信路径的当前利用率来选择路径。
在图2所示的布置方式中，检测器盒140j还可与在每个角度位置处的背板电联接。因此，在一个示例中，安装框架150包括在每个角度位置fk的背板170。在每个角度位置fk处的背板170包括一个或多个光学或电连接器200，该一个或多个光学或电连接器被配置为与设置在被接收在角度位置fk处的一个或多个检测器盒140j上的一个或多个相应的光学或电连接器210联接。此外，光学或电连接器200、210包括被配置成为每个处理器提供第一通信路径310k和第二通信路径320k的一个或多个导光路径或导电路径。
在本示例中，合适的电连接器包括卡边缘连接器、DIN连接器、背板连接器、夹层连接器、D-sub连接器、POGO连接器、PCI卡连接器等。合适的光学连接器包括SC、FC、LC、ST、MU、E2000、MTRJ、Opti-Jack和FDDI连接器。
在图2所示的布置方式中，在每个角度位置fk处的背板170可包括与在该角度位置fk处的设置在安装框架上的一个或多个相应的背板间光学或电连接器联接的一个或多个背板间光学或电连接器。这些背板间连接器未在图2中示出。在每个角度位置fk处的一个或多个背板间连接器沿着平行于轴线120的方向与在角度位置fk处的一个或多个相应的背板间连接器联接。这样，通过沿平行于轴线120的方向平移背板170，可将在每个角度位置fk处的背板间连接器联接到在角度位置fk处的相应的背板间连接器，以及将其从在该角度位置fk处的相应的背板间连接器断开。背板170可借助上述平移机构190k进行平移，如图2所示。相应的背板间连接器包括在不同背板上的处理器之间提供第一通信路径310k和第二通信路径320k的导光路径或导电路径。这样，就可以以图3所示的方式在不同背板之间提供第一通信路径310k和第二通信路径320k。此外，通过沿平行于轴线120的方向平移背板来联接和断开背板间连接器的能力利于更换伽马检测器元件(130i)和检测器盒(140j)，而不会干扰导光路径或导电路径。
因此，在一个示例中，安装框架150包括在每个角度位置fk处的背板170。在每个角度位置fk处的背板170包括被配置为与在该角度位置fk处的设置在安装框架上的一个或多个相应的背板间光学或电连接器联接的一个或多个背板间光学或电连接器。在每个角度位置fk处的一个或多个背板间光学或电连接器被配置为沿着平行于轴线120的方向与在角度位置fk处的一个或多个相应的背板间光学或电连接器联接。此外，在该角度位置fk处的设置在安装框架上的一个或多个相应的背板间光学或电连接器通过一个或多个导光路径或导电路径彼此联接，以用于在不同背板上的处理器之间提供第一通信路径310k和第二通信路径320k。
在本示例中，合适的电连接器包括卡边缘连接器、DIN连接器、背板连接器、Mezzanine连接器、D-sub连接器、POGO连接器、PCI卡连接器等。合适的光学连接器包括SC、LC、MU、E2000、MTRJ、Opti-Jack和FDDI连接器。也可使用可使用相似的推拉动作进行联接和断开的其他类型的连接器。
上述示例应理解为本公开的例示说明性示例，而非限制性示例。还设想到更多的示例。应当理解的是，与任何一个示例相关地描述的特征可以单独使用，或者可以与其他描述的特征结合使用，还可以与另一个示例的一个或多个特征结合使用，或与其他示例结合使用。此外，在不脱离本发明范围的情况下，也可采用上文未说明的等同方案和修改。在权利要求中，词语“包括”并不排除其他要素或操作，不定冠词“一”或“一个”也不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述了一些特征，但这一事实并不指示这些特征的组合不能发挥优势。权利要求中的任何附图标记都不应被理解为对其范围的限制。
Claims (12)
1.一种正电子发射断层摄影成像系统(100)，包括：
用于接收受试者的孔(110)，所述孔(110)包括轴线(120)；
多个伽马检测器元件(130i)；
多个检测器盒(140j)；以及
安装框架(150)；
其中，每个伽马检测器元件(130i)包括与光电检测器阵列耦合的闪烁体阵列；
其中，每个检测器盒(140j)被配置为可替换地接收所述多个伽马检测器元件(130i)；
其中，所述安装框架(150)被配置为在围绕所述孔(110)的所述轴线(120)的多个角度位置(fk)处可替换地接收所述检测器盒(140j)，使得在每个角度位置(fk)处，能够沿着与所述孔(110)的所述轴线(120)平行的方向接收所述多个检测器盒(140j)在，并且能够在相对于所述孔(110)的所述轴线(120)的横轴方向上将所述多个伽马检测器元件(130i)接收在盒(140j)内，以用于检测从所述孔(110)内接收到的伽马量子(160a、160b)。
2.根据权利要求1所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述安装框架(150)包括在每个角度位置(fk)处的背板(170)；并且在每个角度位置(fk)处的所述背板(170)包括被配置为在沿着平行于所述孔的所述轴线的所述方向的离散的轴向位置(1801...n)处可替换地接收所述多个检测器盒(140j)的多个机械联接件。
3.根据权利要求2所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述背板(170)被进一步配置成为被接收在每个角度位置(fk)处的一个或多个所述检测器盒(140j)提供电源。
4.根据权利要求2或3所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述安装框架(150)包括在围绕所述孔的所述轴线的每个角度位置(fk)处的平移机构(190k)；并且在每个角度位置(fk)处的所述平移机构(190k)被配置为沿着平行于所述孔(110)的所述轴线(120)的所述方向定位所述多个检测器盒(140j)。
5.根据权利要求2所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，每个背板(170)包括被配置为控制由所述伽马检测器元件(130i)生成的事件数据在不同盒(140j)之间的通信的收发器。
6.根据权利要求1所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，每个检测器盒(140j)包括被配置为接收由被接收在所述检测器盒中的一个或多个所述伽马检测器元件(130i)响应于接收到的伽马量子而生成的事件数据的处理器，所述事件数据表示所述接收到的伽马量子的检测时间和/或一个或多个所述伽马检测器元件(130i)的所述闪烁体阵列中响应于所述接收到的伽马量子而产生的光分布；并且所述处理器被进一步配置为：
通过将一个或多个闪烁体阵列中产生的所述光分布分配给共同接收到的伽马量子，来对所述事件数据进行聚类；和/或
识别接收到的伽马量子中具有在相对于彼此预先确定的时间间隔内的检测时间的符合对。
7.根据权利要求6所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述处理器被配置为通过将在所述一个或多个闪烁体阵列中产生的所述光分布分配给共同接收到的伽马量子来对所述事件数据进行聚类；和/或
其中，所述处理器被进一步配置为基于所述聚类计算所述接收到的伽马量子的总能量；和/或
其中，所述处理器被进一步配置为基于所述聚类确定所述接收到的伽马量子的位置。
8.根据权利要求6所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述处理器被配置为通过以下方式识别接收到的伽马量子中具有在相对于彼此预先确定的时间间隔内的检测时间的符合对：
将由所述检测器盒的伽马检测器元件(130i)检测到的伽马量子的所述检测时间与由其他检测器盒(140j)的其他伽马检测器元件(130i)检测到的一个或多个其他伽马量子的所述检测时间进行比较，以识别具有在预先确定的所述时间间隔内的检测时间的相应的伽马量子。
9.根据权利要求8所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述处理器被进一步配置为：
基于所述比较识别检测到相应的所述伽马量子的所述伽马检测器元件(130i)的相应的处理器；以及
将检测到的所述伽马量子的所述事件数据传输到所述相应的处理器，和/或从所述相应的处理器接收所述相应的伽马量子的所述事件数据。
10.根据权利要求6所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，每个处理器包括将所述处理器联接到位于相邻角度位置处的处理器的第一通信路径(310k)，以及将所述处理器联接到位于非相邻角度位置处的处理器的第二通信路径(320k)；以及
其中，每个处理器被配置为分别通过所述第一通信路径(310k)和所述第二通信路径(320k)将位于其角度位置(fk)的所述伽马检测器元件(130i)生成的所述事件数据传输给位于所述相邻角度位置处的处理器和位于所述非相邻角度位置处的处理器；和/或
其中，每个处理器被配置为分别通过所述第一通信路径(310k)和所述第二通信路径(320k)从位于所述相邻角度位置处的处理器接收由在所述相邻角度位置处的所述伽马检测器元件(130i)生成的所述事件数据，并从位于所述非相邻角度位置处的处理器接收由在所述非相邻角度位置处的所述伽马检测器元件(130i)生成的所述事件数据。
11.根据权利要求10所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述安装框架(150)包括在每个角度位置(fk)处的背板(170)；
其中，在每个角度位置(fk)处的所述背板(170)包括被配置为与设置在被接收在所述角度位置(fk)处的一个或多个检测器盒(140j)上的一个或多个相应的光学或电连接器(210)联接的一个或多个光学或电连接器(200)；以及
其中，所述光学或电连接器(200、210)包括被配置成为每个处理器提供所述第一通信路径(310k)和所述第二通信路径(320k)的一个或多个导光路径或导电路径。
12.根据权利要求10或11所述的正电子发射断层摄影成像系统，其中，所述安装框架(150)包括在每个角度位置(fk)处的背板(170)；
其中，在每个角度位置(fk)处的所述背板(170)包括被配置为与在所述角度位置(fk)处的设置在所述安装框架上的一个或多个相应的背板间光学或电连接器联接的一个或多个背板间光学或电连接器；
其中，在每个角度位置(fk)处的所述一个或多个背板间光学或电连接器被配置为沿着平行于所述轴线(120)的方向与在所述角度位置(fk)处的所述一个或多个相应的背板间光学或电连接器联接；以及
其中，在所述角度位置(fk)处的设置在所述安装框架上的所述一个或多个相应的背板间光学或电连接器通过一个或多个导光路径或导电路径彼此联接，以用于在不同背板上的所述处理器之间提供所述第一通信路径(310k)和所述第二通信路径(320k)。
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