CN219250203U - 基于碲锌镉的伽马成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及伽马相机技术领域，提供一种基于碲锌镉的伽马成像系统，包括探头，探头可移动，探头包括：像素型面阵探测器，像素型面阵探测器包括多个像素，多个像素呈阵列排布；准直器，准直器与像素型面阵探测器贴合设置，准直器用于通过垂直入射至准直器表面的射线。本实用新型提供的基于碲锌镉的伽马成像系统，通过设置像素型面阵探测器，不需要搭配光电倍增管阵列，即可将光信号转变为电信号，从而减小了探头的体积，使探头便于操作人员手持移动，进而可以观察物体不同位置伽马放射源的累计情况，同时，像素型面阵探测器具有多个呈阵列排布的像素，分辨率较高，可对放射源位置进行快速定位，进而提高了成像系统的检测精度。

Description

基于碲锌镉的伽马成像系统

技术领域

本实用新型涉及伽马相机技术领域，尤其涉及一种基于碲锌镉的伽马成像系统。

背景技术

碲锌镉作为一种具有优异光电性能的三元固溶体化合物半导体材料，由于其优越的空间分辨率和能谱分辨率，以及室温工作的特性，其在核医学的药理、小动物研究中具有明显优势。传统的伽马相机基于闪烁体探测器，其需要搭配光电倍增管阵列将闪烁体探测器发出的光信号转换为电信号，体积较大，无法手持操作，从而制约了伽马相机的使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于碲锌镉的伽马成像系统，用以解决现有技术中伽马相机体积较大，无法手持操作的缺陷。

本实用新型提供一种基于碲锌镉的伽马成像系统，包括探头，所述探头可移动，所述探头包括：像素型面阵探测器，所述像素型面阵探测器包括多个像素，多个所述像素呈阵列排布；准直器，所述准直器与所述像素型面阵探测器贴合设置，所述准直器用于通过垂直入射至所述准直器表面的射线。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，所述准直器设有多个孔，多个所述孔的轴线平行设置，每条所述轴线均与所述像素型面阵探测器垂直。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，所述孔的数量与所述像素的数量相匹配，且每个所述孔分别与一个所述像素相对设置。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，所述像素的个数为64-1024。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，相邻两个所述像素的中心距为0.5mm-3mm。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，还包括电路单元，所述电路单元与所述探头电性连接。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，所述电路单元包括：专用集成电路，设置于所述探头内，所述专用集成电路与所述像素型面阵探测器电性连接；数字电路，设置于所述探头外，所述数字电路与所述专用集成电路通过导线电性连接。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，还包括上位机，所述上位机与所述电路单元电性连接。

根据本实用新型提供的一种基于碲锌镉的伽马成像系统，还包括支架，所述支架用于搁置所述导线。

本实用新型提供的基于碲锌镉的伽马成像系统，通过设置像素型面阵探测器，不需要搭配光电倍增管阵列，即可将光信号转变为电信号，从而减小了探头的体积，使探头便于操作人员手持移动，进而可以观察物体不同位置伽马放射源的累计情况，同时，像素型面阵探测器具有多个呈阵列排布的像素，分辨率较高，可对放射源位置进行快速定位，进而提高了成像系统的检测精度。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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基于碲锌镉的伽马成像系统的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的基于碲锌镉的伽马成像系统的结构示意图之二；

图3是图2中示出的像素型面阵探测器中像素的排列图；

图4是图2中示出的准直器中孔的排列图；

附图标记：

10：探头；11：像素型面阵探测器；12：准直器；20：电路单元；21：专用集成电路；22：数字电路；30：导线；40：上位机；50：支架；111：像素；121：孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1-图4描述本实用新型的基于碲锌镉的伽马成像系统。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，基于碲锌镉的伽马成像系统，包括探头10，该探头10可移动。探头10包括：像素型面阵探测器11和准直器12，像素型面阵探测器11包括多个像素111，多个像素111呈阵列排布。准直器12与像素型面阵探测器11贴合设置，准直器12用于通过垂直入射至准直器12内的射线。

具体来说，在本实施例中，基于碲锌镉的伽马成像系统主要应用于核医学成像领域，其可对伽马放射源进行准确定位。像素型面阵探测器11包括多个像素111，多个像素111呈阵列排布，从而使像素型面阵探测器11具有较高的空间分辨率，在本实施例中，像素111的数量越多，像素型面阵探测器11的探测面积就越大，像素111的尺寸越小，像素型面阵探测器11的空间分辨率就越高，从而可以快速地对伽马放射源进行定位。准直器12设置于像素型面阵探测器11的前端，并与像素型面阵探测器11贴合设置，准直器12仅允许垂直入射至其表面的伽马射线射入。

在进行药理研究时，给小动物注射或喂食放射性示踪剂，放射线示踪剂会随着新陈代谢在小动物体内流动，根据不同示踪剂的用途会富集在小动物的不同组织器官。此时操作者手持探头10对准小动物身体不同位置进行移动，即可观察其不同身体部位放射线物质的富集情况。具体地，其原理为放射性示踪剂会自发衰变放射出伽马射线，伽马射线通过准直器12后进入像素型面阵探测器11的像素111位置，斜入射的伽马射线会被准直器12遮挡，从而无法进入像素型面阵探测器11内。像素111收集到的伽马射线越多，则证明当前位置核药富集度越高。

在本实施例中，通过设置像素型面阵探测器11，可将光信号转变为电信号，不需要搭配光电倍增管阵列，从而可以减小探头10的体积，使探头10便于操作人员手持操作，提高了检测的便利性。

可选地，在本实施例中，探头10的尺寸为30x30x50mm³，成年人可轻松手持移动。

本实用新型实施例提供的基于碲锌镉的伽马成像系统，通过设置像素型面阵探测器，不需要搭配光电倍增管阵列，即可将光信号转变为电信号，从而减小了探头的体积，使探头便于操作人员手持移动，进而可以观察物体不同位置伽马放射源的累计情况，同时，像素型面阵探测器具有多个呈阵列排布的像素，分辨率较高，可对放射源位置进行快速定位，进而提高了成像系统的检测精度。

在本实用新型的实施例中，准直器12设有多个孔121，多个孔121的轴线平行设置，每条轴线均与像素型面阵探测器11垂直。具体来说，准直器12设有多个孔121，多个孔121的轴线平行设置，在对物体进行检测时，与孔121的轴线平行的射线通过孔121入射至像素型面阵探测器11的像素111位置，斜入射的伽马射线会被准直器12遮挡从而无法进入像素型面阵探测器11内。像素111收集到的伽马射线越多，则证明当前位置核药富集度越高。

进一步地，如图3和图4所示，在本实用新型的实施例中，孔121的数量与像素型面阵探测器11的像素111的数量相匹配，且每个孔121分别与一个像素111相对设置。

具体来说，在本实施例中，孔121的数量与像素111的数量相等，且每个孔121分别与一个像素111相对，经过孔121的射线可入射至像素111的位置，某个像素111收集到的伽马射线越多，则证明当前位置核药富集度越高。

进一步地，在本实用新型的实施例中，像素111的个数为64-1024，可选地，在本实用新型的实施例中，像素111的个数为256。像素型面阵探测器11的尺寸为25.4x25.4x5.0mm³。

进一步地，在本实用新型的实施例中，相邻两个像素111的中心距为0.5mm-3mm，可选地，在本实用新型的实施例中，相邻两个像素111的中心距为1.6mm。

可以理解的是：在相同尺寸的像素型面阵探测器11中像素111的数量越多，相邻两个像素111的中心距越小，像素型面阵探测器11的空间分辨率即越高。

本实用新型实施例提供的基于碲锌镉的伽马成像系统，通过将像素型面阵探测器的分辨率设置为1.6mm，可以清晰地看到小动物各组织器官内核药富集的情况，从而使像素型面阵探测器具有较高的灵敏度，相较于传统核医学设备，可以让医生在使用更低剂量示踪剂的情况下达到相同的成像效果，降低了吸收剂量，减小了放射性示踪剂对小动物或人体的伤害。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，基于碲锌镉的伽马成像系统还包括电路单元20，电路单元20与探头10电性连接。

具体来说，伽马射线进入像素型面阵探测器11后会激发出电子空穴对，电子空穴对在电场作用下漂移，会在对应的像素电极上感生出感应电荷，感应电荷进入电路单元20，电路单元20可将感应电荷转换为与其电荷量成比例的电压信号，再将电压信号转换为数字信号。

进一步地，如图2所示，在本实用新型的实施例中，电路单元20包括：专用集成电路21和数字电路22。专用集成电路21设置于探头10内，专用集成电路21与像素型面阵探测器11电性连接。数字电路22与专用集成电路21通过导线30电性连接。

具体来说，在本实施例中，专用集成电路21设置于探头10内，而数字电路22设置于探头10外，从而可以进一步减小探头10的体积，使探头10便于手持操作。专用集成电路21与数字电路22通过导线30连接，以便于探头10移动。

进一步地，伽马射线进入像素型面阵探测器11后会激发出电子空穴对，电子空穴对在电场作用下漂移会在对应的像素电极上感生出感应电荷，感应电荷进入专用集成电路21，专用集成电路21包括电荷灵敏前放、主放大器和峰值保持器，可将感应电荷转换为与其电荷量成比例的电压信号，电压信号经过数字电路22后，由数字电路22转换为数字信号。

进一步地，如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，基于碲锌镉的伽马成像系统还包括上位机40，上位机40与电路单元20电性连接。

具体来说，伽马射线入射至像素型面阵探测器11后会激发出电子空穴对，电子空穴对在电场作用下漂移会在对应的像素电极上感生出感应电荷，感应电荷进入专用集成电路21，专用集成电路21包括电荷灵敏前放、主放大器和峰值保持器，可将感应电荷转换为与其电荷量成比例的电压信号，电压信号经过数字电路22后，由数字电路22转换为数字信号发送至上位机40，操作人员即可在上位机40上看到检测结果。

进一步地，如图1所示，在本实用新型的实施例中，基于碲锌镉的伽马成像系统还包括支架50，支架50用于搁置导线30，以对导线30起到支撑作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，包括探头，所述探头可移动，所述探头包括：

像素型面阵探测器，所述像素型面阵探测器包括多个像素，多个所述像素呈阵列排布；

准直器，所述准直器与所述像素型面阵探测器贴合设置，所述准直器用于通过垂直入射至所述准直器表面的射线。

2.根据权利要求1所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，所述准直器设有多个孔，多个所述孔的轴线平行设置，每条所述轴线均与所述像素型面阵探测器垂直。

3.根据权利要求2所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，所述孔的数量与所述像素的数量相匹配，且每个所述孔分别与一个所述像素相对设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，所述像素的个数为64-1024。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，相邻两个所述像素的中心距为0.5mm-3mm。

6.根据权利要求1所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，还包括电路单元，所述电路单元与所述探头电性连接。

7.根据权利要求6所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，所述电路单元包括：

专用集成电路，设置于所述探头内，所述专用集成电路与所述像素型面阵探测器电性连接；

数字电路，设置于所述探头外，所述数字电路与所述专用集成电路通过导线电性连接。

8.根据权利要求6所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述电路单元电性连接。

9.根据权利要求7所述的基于碲锌镉的伽马成像系统，其特征在于，还包括支架，所述支架用于搁置所述导线。

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