CN209132180U - 放射自显影系统 - Google Patents
放射自显影系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209132180U CN209132180U CN201821843799.0U CN201821843799U CN209132180U CN 209132180 U CN209132180 U CN 209132180U CN 201821843799 U CN201821843799 U CN 201821843799U CN 209132180 U CN209132180 U CN 209132180U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- autoradiograph
- array
- chip
- scintillation crystal
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 238000000376 autoradiography Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- ORCSMBGZHYTXOV-UHFFFAOYSA-N bismuth;germanium;dodecahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Ge].[Ge].[Ge].[Bi].[Bi].[Bi].[Bi] ORCSMBGZHYTXOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- ADOANNTYRWJJIS-UHFFFAOYSA-N lutetium silicic acid Chemical compound [Lu].[Si](O)(O)(O)O ADOANNTYRWJJIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 description 1
- 208000001642 combined saposin deficiency Diseases 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- XKUYOJZZLGFZTC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) bromide Chemical compound Br[La](Br)Br XKUYOJZZLGFZTC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了一种放射自显影系统，该放射自显影系统包括：探测装置，其包括闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，并且所述闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过耦合层或者耦合层与光导的组合来耦合；信号处理装置，其包括用于对所述光电转换器阵列产生的电信号进行采样的第一芯片和用于对所述第一芯片的采样结果进行处理的第二芯片；以及显示装置，其与所述第二芯片连接。通过利用本实用新型提供的放射自显影系统，可以扩大动态探测范围、减少成像时间、提高空间分辨率和成像质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及放射自显影成像领域，特别涉及一种放射自显影系统。
背景技术
本部分的描述仅提供与本实用新型公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
放射自显影(autoradiography，简称AR)是一种常用于对样品中的放射性示踪剂进行定位和定量研究的成像技术，其可以用于对样品中的放射性示踪剂的分布和动态变化进行追踪。
目前，现有的放射自显影仪器主要包括以下几种：
(1)传统的使用相机胶片的放射自显影仪器，该放射自显影仪器主要检测α电子衰变和β电子衰变，并且在操作时通常需要进行制备自显影标本(包括注入放射性示踪剂)、曝光、显影以及定影等多种处理，需要手动操作且操作繁琐，定量不准，成像时间较长，往往长达数天甚至数月，并且无法重复使用。
(2)使用塑料晶体和电荷耦合器件(CCD)的放射自显影仪器，该放射自显影仪器主要使用β电子的放射性同位素核素(例如，14C、35S、32P等)等来作为放射性示踪剂，其空间分辨率可达到数十微米，但该放射自显影仪器的动态探测范围较小，灵敏度较低，无法对能量超过30keV的γ射线进行检测，其不适用于对具有较高能量的γ射线进行探测，并且成本较高。
(3)使用荧光磷屏技术的放射自显影仪器，该放射自显影仪器主要进行β电子和低能量段(例如，511keV以下)的γ光子探测，其操作过程主要如下：首先，利用注入了放射性示踪剂的样品对由磷光体和涂层组成的成像板进行曝光，在曝光之后用不透明的塑料片覆盖成像板，然后将其转移到扫描仪上并用聚焦的激光束(波长为400～650nm)来照射成像板，成像板发出对应的光信号(波长为300～400nm)，并对成像板发出的光信号转换为电信号并数字化，然后利用计算机来进行成像。然而，由于激励用的激光束与成像板发出的光信号的波长不同，所以二者之间会存在一定的干扰，这导致成像的空间分辨率较低、灵敏度也较低。另外，该放射自显影仪器也不适用于对具有较高能量(例如，高于511keV)的γ射线进行探测。此外，该放射自显影仪器所使用的成像板在第一次使用后需要进行高温清洗才能进行第二次使用，这可能会导致成像质量下降，从而影响其成像性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种放射自显影系统，以解决上述至少一个问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种放射自显影系统，其包括：
探测装置，其包括闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，并且所述闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过耦合层或者耦合层与光导的组合来耦合；
信号处理装置，其包括用于对所述光电转换器阵列产生的电信号进行采样的第一芯片和用于对所述第一芯片的采样结果进行处理的第二芯片；以及
显示装置，其与所述第二芯片连接。
优选地，当所述闪烁晶体阵列包括多个闪烁晶体时，每两个所述闪烁晶体之间的间隙为0.04mm～0.2mm，并且所述闪烁晶体阵列的总厚度小于400mm。
优选地，当目标样品的厚度为20μm～100μm时，每两个所述闪烁晶体阵列之间的间距均为1mm～10mm。
优选地，所述光电转换器阵列包括硅光电倍增器、光电倍增管、电荷耦合器件和雪崩光电二极管中的至少一种。
优选地，所述耦合层由光学胶水、硅胶、AB胶和/或UV胶组成。
优选地，所述光导的透光率大于90％，并且所述光导包括亚克力片、光学玻璃和/或光纤丝。
优选地，所述光导被部分切割或全切割，并且所述光导的切割缝隙的宽度为0.1mm～0.5mm。
优选地，所述光导为单层或多层结构，并且所述光导的总厚度为0.1mm～10mm。
优选地，所述探测装置还包括：信号复用电路，其与所述光电转换器阵列以及所述第一芯片连接，并且所述信号复用电路包括以下电路中的至少一种：电阻网络复用电路、电容网络复用电路、传输线复用电路、十字交叉复用电路和射频线圈复用电路。
优选地，所述第一芯片上设置有依次连接的整形电路、校正电路和数模转换器和/或设置有相互连接的比较器和数模转换器；所述第二芯片为FPGA芯片。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，本实用新型通过利用闪烁晶体阵列和光电转换器阵列的探测装置来探测从目标样品发出的放射性射线、利用信号处理装置中的芯片处理探测装置产生的电信号，并且利用显示装置显示信号处理装置所得到的信号处理结果，从而得到目标样品的图像，这可以提高放射自显影系统的空间分辨率，实现对高能量(例如，高达1000keV)的γ射线进行探测成像，从而扩大了其动态探测范围，也扩大了放射自显影系统的应用范围。此外，本实用新型中的闪烁晶体阵列表面光滑，不需要进行高温清洗，可以在不影响成像质量的情况下重复使用，这可以延长放射自显影系统的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种放射自显影系统的结构示意图；
图2是探测装置的一种结构示意图；
图3是探测装置的另一种结构示意图；
图4是探测装置的另一种结构示意图；
图5是探测装置的又一种结构示意图；
图6是电阻网络复用电路的复用方式示意图；
图7是目标样品的放射自显影图像；
图8是光电探测器阵列采用Sensl F30035系列的SiPM阵列以及放射性示踪剂为18F-FDG时的闪烁晶体阵列的位置谱图像；
图9是光电探测器阵列采用Sensl F30035系列的SiPM阵列以及放射性示踪剂为18F-FDG时所获得的电信号的能量谱图像；以及
图10是光电探测器阵列采用Sensl F30035系列的SiPM阵列以及放射性示踪剂为18F-FDG时所获得的电信号的时间分辨率曲线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是用于解释说明本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，并不希望限制本实用新型的范围或权利要求书。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置在”另一个元件上，它可以直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“连接/耦合”至另一个元件，它可以是直接连接/耦合至另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“连接/耦合”可以包括电气和/或机械物理连接/耦合。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或元件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、步骤或元件的存在或添加。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而并不是旨在限制本实用新型。
另外，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的实施例中，目标样品可以是指注入有放射性化合物(即，其上标记有放射性核素的化合物)的组织切片、生物体整体切片和/或细胞涂片等，但不限于此。放射性射线可以是指中子射线、X射线、γ射线、β射线和/或α射线等。电信号可以是指电脉冲信号、连续电信号或离散电信号等。
下面结合附图对本实用新型所提供的放射自显影系统进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种放射自显影系统，其可以包括：
探测装置110，其可以包括闪烁晶体阵列111和与所述闪烁晶体阵列111耦合的光电转换器阵列112，其中，闪烁晶体阵列111可以用于接收从目标样品(图4)发出的放射性射线并产生对应的可见光信号，光电转换器阵列112可以用于将闪烁晶体阵列111产生的可见光信号转换为电信号；
信号处理装置120，其用于对光电转换器阵列112产生的电信号进行处理；以及
显示装置130，其用于根据信号处理装置120的信号处理结果来显示目标样品的图像，其中，所述信号处理结果包括电信号的时间信息、能量信息以及闪烁晶体阵列中的闪烁晶体的位置信息。
在本实用新型的实施例中，闪烁晶体阵列111可以由单个闪烁晶体组成，也可以由多个具有相同尺寸或不同尺寸的闪烁晶体组成。而且，每两个闪烁晶体之间的间隙可以为0.04mm～0.2mm、0.04mm～0.05mm、0.04mm～0.15mm、0.05mm～0.15mm、0.05mm～0.2mm或者0.15～0.2mm，优选地，可以为0.05mm、0.1mm或0.15mm等。另外，闪烁晶体阵列111的总厚度可以小于400mm，单个闪烁晶体的厚度可以小于1mm。例如，如图2所示，对于闪烁晶体阵列111包括多个(例如，40×40个)闪烁晶体时，其总尺寸可以为16mm×16mm×3mm(长度×宽度×厚度)，单个闪烁晶体的尺寸可以为0.35mm×0.35mm×3mm(长度×宽度×厚度)，相邻闪烁晶体之间的间隙可以为0.05mm。需要说明的是，图2中示出的闪烁晶体阵列111中的每个矩形块的长度(图中纸面沿横向方向)为0.4mm，其包括闪烁晶体的长度及其间隙。此外，当闪烁晶体阵列111为多个时，每两个闪烁晶体阵列111在长度或厚度方向上的间距可以根据目标样品的厚度来确定。例如，当目标样品(例如，冰冻切片)的厚度为20μm～100μm时，每两个闪烁晶体阵列111之间的间距均可以为1mm～10mm，优选地为5mm。另外，闪烁晶体可以包括硅酸钇镥(LYSO)晶体、硅酸镥(LSO)晶体、锗酸铋(BGO)晶体、氟化钡(BaF2)晶体、溴化镧(LaBr3)晶体、铝酸钇(YAP)晶体、铝酸镥(LuAP)晶体、碘化钠(NaI)晶体、碘化铯(CsI)晶体等无机闪烁晶体中的一种或多种，但不限于此。
相应地，光电转换器阵列112也可以包括一个或多个相同或不同的光电转换器，其中，每个光电转换器均可以对应一个或多个闪烁晶体，例如，6×6个光电转换器可以对应24×24个闪烁晶体，如图3所示。另外，光电转换器阵列112的总尺寸可以与闪烁晶体阵列111的尺寸相同，也可以不同。每个光电转换器的尺寸可以根据对应的闪烁晶体的尺寸来确定或者与闪烁晶体的尺寸相匹配，例如，如图2所示，当闪烁晶体阵列111包括40×40个闪烁晶体时，其总尺寸可以为16mm×16mm×3mm(长度×宽度×厚度)，5×5个闪烁晶体对应一个光电转换器，此时，光电转换器阵列112可以包括8×8个光电转换器，其总尺寸可以为16mm×16mm×1.5mm，单个光电转换器的尺寸可以为2mm×2mm×1.5mm。此外，光电转换器阵列112中所包括的光电转换器可以为硅光电倍增器(SiPM)、光电倍增管(APD)(例如，位置敏感型光电倍增管(PSPMT))、电荷耦合器件(CCD)或雪崩光电二极管(APD)(例如，位置敏感型雪崩光电二极管(PSAPD))中的一种或多种，但不限于此。
另外，闪烁晶体阵列111的数量可以与光电转换器阵列112的数量对应，其数量均可以是一个或多个。例如，图4示出了两个闪烁晶体阵列111和两个光电转换器阵列112，二者构成了一对平板，其中，目标样品位于两个闪烁晶体阵列111之间。此外，闪烁晶体阵列111与光电转换器阵列112之间可以直接通过耦合层(未示出)来进行耦合或者通过耦合层和光导113的组合来进行耦合。针对前者，耦合层直接位于闪烁晶体阵列111与光电转换器阵列112之间；针对后者，耦合层可以位于光导113与闪烁晶体阵列111和光电转换器阵列112之间。耦合层可以由光学胶水、硅胶、AB胶和/或UV胶等组成。
光导113可以用于对闪烁晶体阵列111与光电转换器阵列112进行承接，其可以是透光率大于90％的固态光导，例如，亚克力片、光学玻璃和/或光纤丝等，但不限于此。光导113可以是部分切割(例如，半切割)，也可以是全切割的，具体切割方式可以根据实际需要来确定。另外，光导113的切割缝隙可以与闪烁晶体阵列111最外侧的多个(例如，2-3个)闪烁晶体对应，其宽度可以为0.1mm～0.5mm、0.1mm～0.2mm、0.2mm～0.3mm、0.1mm～0.3mm、0.1mm～0.4mm、0.2mm～0.4mm、0.3mm～0.4mm、0.3mm～0.5mm或者0.4mm～0.5mm，优选地为0.2mm、0.3mm或者0.4mm。此外，光导113可以为单层或多层结构，例如，其可以包括1～10层，每一层的厚度可以相同，也可以不同。光导的厚度可以与闪烁晶体阵列111和光导113的总厚度可以根据实际需要来进行设计，例如，可以约为0.1mm～10mm，优选地可以为1.5mm～2mm，但不限于此。另外，光导113的剖面形状可以为长方形或梯形，如图3和图5所示，也可以是其它形状。通过利用光导113对闪烁晶体阵列111与光电转换器阵列112进行承接，这可以有效地探测从闪烁晶体阵列111的边缘区域发出的光信号，从而可以提高探测结果的准确性。
在本实用新型的另一实施例中，探测装置110还可以包括信号复用电路114，其可以用于对光电转换器阵列112产生的电信号进行信号复用处理并将处理后的电信号发送给信号处理装置120。具体地，信号复用电路114可以包括以下电路中的至少一种：电阻网络复用电路、电容网络复用电路、传输线复用电路、十字交叉复用电路和射频线圈复用电路。其中，电阻网络复用电路主要是将从光电转换器阵列112输出的x×y(其中，x和y均为大于等于2的正整数)路电信号转换成x+y路电信号，然后可以通过利用现有技术中的Anger-Logic算法等以将x+y路电信号转换为4路电信号(X+、X-、Y+和Y-)。例如，针对光电转换器阵列为6×6个SiPM阵列的情况，其信号复用方式可以如图6所示。通过利用电阻网络复用电路以及Anger-Logic算法可以使x×y路的电信号减少到4路，这可以大大减少后续的数据计算量。关于其它复用电路，可以参照现有技术中的相关描述，在此不再赘叙。通过利用信号复用电路114，可以减少后续的数据计算量，从而可以提高数据处理速度。
信号处理装置120可以包括第一芯片121和第二芯片122，如图1的右侧所示。其中，第一芯片121可以用于对光电转换器阵列112产生的电信号或信号复用电路114复用后的电信号进行采样以获得采样点。第一芯片121上可以设置有第一模块和/或第二模块，其中，第一模块可以包括依次连接的整形电路、校正电路和模数转换器，第二模块可以包括相互连接的比较器和数模转换器。其中，整形电路和比较器可以与光电转换器阵列112或者信号复用电路114连接。通过利用第一芯片121，可以采集电信号的幅度和时间，从而确定出采样点。第二芯片122可以包括处理器，也还可以包括与处理器连接的时间数字转换器和控制器，其中，处理器还可以与模数转换器连接，时间数字转换器与数模转换器连接。第二芯片122中的处理器可以对模数转换器和/或时间数字转换器的输出结果进行处理以提取采样点的特征信息，从而获取电信号的时间信息、能量信息和接收到放射性射线的闪烁晶体的位置信息。其中，能量信息可以根据电信号的幅度来计算得到，闪烁晶体的位置信息可以根据电信号的能量信息来计算得到。关于具体计算过程，可以参照现有技术，在此不再赘叙。第二芯片122可以是FPGA芯片，也可以是其它芯片。关于第一芯片121上的这些电路和器件的具体结构及其功能的描述可以参照现有技术，在此不再赘叙。
显示装置130可以是独立的显示器，也可以是设置有显示器的计算装置，例如，计算机等，其可以根据信号处理装置120的信号处理结果来显示目标样品的图像。例如，对于探测装置110仅包含一对闪烁晶体阵列和光电转换器件阵列的情况，显示装置130可以根据信号处理结果中的闪烁晶体的位置信息和电信号的能量信息，便可直接显示目标样品的放射自显影图像；对于探测装置110包含两对闪烁晶体阵列和光电转换器件阵列(如图4所示)的情况，显示装置130除了可以显示单对闪烁晶体阵列和光电转换器件阵列所对应的目标样品的放射自显影图像，还可以根据信号处理结果中的电信号的时间信息进一步做符合事件处理，确认出所产生的每一个符合事件，从而显示出更清晰的目标样品的放射自显影图像。显示装置130所显示的目标样品的放射自显影图像可以如图7所示。另外，显示装置130还可以用于显示探测装置中闪烁晶体阵列的位置谱图像、电信号的能量谱图像以及时间分辨率曲线等，分别如图8至图10所示。
另外，信号处理装置120和显示装置130可以独立设置，也可以集成于一体，例如，二者都可以集成设置在计算机中。
在本实用新型的另一实施例中，该放射自显影系统还可以包括网络传输芯片140(图中未示出)，其可以通过有线或无线传输方式将信号处理装置120的信号处理结果和/或显示装置130产生的图像传输到外部装置(例如，上位机)。另外，网络传输芯片140也可以响应于外部装置的请求而回复相应的数据，例如，采样阈值、光电探测器阵列112的供电电压等。
通过上述描述可以看出，本实用新型通过利用包括能够对高能量的γ射线进行探测的闪烁晶体阵列和光电转换器阵列的探测装置来探测从目标样品发出的放射性射线、利用信号处理装置处理探测装置产生的电信号，并且利用显示装置来显示目标样品中放射性核素的图像，这可以对不同能量的γ射线进行探测成像，从而扩大了其探测动态范围，也扩大了放射自显影系统的应用范围。此外，本实用新型中的闪烁晶体阵列表面光滑，不需要进行高温清洗，可以在不影响成像质量的情况下重复使用，这可以提高放射自显影系统的使用寿命。
虽然本实用新型提供了如上述实施例或附图所述的放射自显影系统，但基于常规或者无需创造性的劳动在本实用新型提供的放射自显影系统中可以包括更多或者更少的部件。
上述实施例阐明的系统、装置、单元、模块等，具体可以由计算机芯片和/或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种部件分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各部件的功能在同一个或多个计算机芯片和/或实体中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
上述实施例是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和使用本实用新型而描述的。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种放射自显影系统，其特征在于，包括：
探测装置，其包括闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，并且所述闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过耦合层或者耦合层与光导的组合来耦合；
信号处理装置，其包括用于对所述光电转换器阵列产生的电信号进行采样的第一芯片和用于对所述第一芯片的采样结果进行处理的第二芯片；以及
显示装置，其与所述第二芯片连接。
2.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，当所述闪烁晶体阵列包括多个闪烁晶体时，每两个所述闪烁晶体之间的间隙为0.04mm～0.2mm，并且所述闪烁晶体阵列的总厚度小于400mm。
3.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，当目标样品的厚度为20μm～100μm时，每两个所述闪烁晶体阵列之间的间距均为1mm～10mm。
4.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述光电转换器阵列包括硅光电倍增器、光电倍增管、电荷耦合器件和雪崩光电二极管中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述耦合层由光学胶水、硅胶、AB胶和/或UV胶组成。
6.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述光导的透光率大于90％，并且所述光导包括亚克力片、光学玻璃和/或光纤丝。
7.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述光导被部分切割或全切割，并且所述光导的切割缝隙的宽度为0.1mm～0.5mm。
8.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述光导为单层或多层结构，并且所述光导的总厚度为0.1mm～10mm。
9.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述探测装置还包括：
信号复用电路，其与所述光电转换器阵列以及所述第一芯片连接，并且所述信号复用电路包括以下电路中的至少一种：电阻网络复用电路、电容网络复用电路、传输线复用电路、十字交叉复用电路和射频线圈复用电路。
10.根据权利要求1所述的放射自显影系统，其特征在于，所述第一芯片上设置有依次连接的整形电路、校正电路和模数转换器和/或设置有相互连接的比较器和数模转换器；所述第二芯片为FPGA芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821843799.0U CN209132180U (zh) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | 放射自显影系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821843799.0U CN209132180U (zh) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | 放射自显影系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209132180U true CN209132180U (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=67244538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821843799.0U Active CN209132180U (zh) | 2018-11-09 | 2018-11-09 | 放射自显影系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209132180U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023097776A1 (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种放射自显影系统及其探测器和成像方法 |
-
2018
- 2018-11-09 CN CN201821843799.0U patent/CN209132180U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023097776A1 (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种放射自显影系统及其探测器和成像方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Miyaoka et al. | Design of a depth of interaction (DOI) PET detector module | |
| EP2454612B1 (en) | Strip device and method for determining the location and time of reaction of the gamma quanta and the use of the device to determine the location and time of reaction of the gamma quanta in positron emission tomography | |
| EP2866057B1 (en) | Multilayer scintillation crystal and pet detector | |
| JP5037119B2 (ja) | 相互作用深さの符号化を備えるガンマ線検出器 | |
| EP3210042B1 (en) | Detector component for an x-ray or gamma ray detector | |
| US6812469B2 (en) | Two-dimensional radiation and neutron image detectors | |
| Lewellen | The challenge of detector designs for PET | |
| EP2454611B1 (en) | Matrix device and method for determining the location and time of reaction of the gamma quanta and the use of the device to determine the location and time of reaction of the gamma quanta in positron emission tomography | |
| CN102655813A (zh) | 用于辐射检测器晶体的光学干涉图案形成 | |
| CN107320121B (zh) | 正电子发射断层成像光子探测装置 | |
| CN109581460A (zh) | 复合探测装置 | |
| WO2009157071A1 (ja) | ガンマ線検出器、放射線診断装置、断層像撮影装置、及び、その解析方法 | |
| US6710349B2 (en) | Edge resolved dual scintillator gamma ray detection system and method | |
| CN103027703A (zh) | 用于pet和/或spect的虚拟像素化检测器 | |
| CN110632641A (zh) | 一种双读出pet探测器正电子成像方法与系统 | |
| CN102288983A (zh) | 伽马射线成像能谱仪 | |
| EP1379896A1 (en) | Gamma-ray detection apparatus and method for positron emission tomography | |
| CN209132180U (zh) | 放射自显影系统 | |
| CN109470722A (zh) | 放射自显影装置 | |
| CN209400708U (zh) | 复合探测装置和系统 | |
| JP7022125B2 (ja) | 光センサの信号処理方法 | |
| JP4590588B2 (ja) | ２次元放射線および中性子イメージ検出器 | |
| CN211577436U (zh) | 一种双读出pet探测器正电子成像系统 | |
| JP5446011B2 (ja) | ガンマ線検出器、放射線診断装置、断層像撮影装置、その解析方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 | |
| Karp et al. | A high-resolution GSO-based brain PET camera |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |