[发明专利]晶体模块、检测器及其高度解码方法

说明书

本发明提供一种晶体模块、检测器和高度解码方法。晶体模块的闪烁晶体阵列大小为4N×4N，N为自然数，除第1列、第4N列的闪烁晶体外，其余闪烁晶体中的位于第2n列的闪烁晶体的与相邻的第2n+1列的闪烁晶体耦合的面上设置有第一透光窗口,其余闪烁晶体中的位于第2n+1列的闪烁晶体的与相邻的第2n列的闪烁晶体耦合的面上设置有第二透光窗口；除第1行、第4N行的闪烁晶体外，其余闪烁晶体中的位于第2n行的闪烁晶体的与相邻的第2n+1行的闪烁晶体耦合的面上设置有第三透光窗口,其余闪烁晶体中的位于第2n+1行的闪烁晶体的与相邻的第2n行的闪烁晶体耦合的面上设置有第四透光窗口。本发明的检测器具备较高的DOI解码精度及位置解码能力。

技术领域

本发明涉及发射成像系统，具体地，涉及一种晶体模块、检测器以及检测器的高度解码方法。

背景技术

正电子发射断层成像技术(Positron Emission tomography,PET)是功能分子成像技术中最灵敏的、能够定量测量的方法之一，广泛应用于早期疾病的检测，如心血管、肿瘤和癌症等。PET前端探测器模块通常由离散晶体阵列耦合光电传感器阵列(如PMTs(photomultipliers tubes),SiPMs(silicon photomultipliers))组成。511KeV伽马光子与闪烁晶体发生湮灭反应转化为可见光子群，被光电传感器接收，传感器检测的能量信号分布利用重心算法(Anger Logic)解码反应晶体位置。为了能够早期发现人体的代谢异常和满足临床研究要求，PET系统必须同时满足具有较高的空间分辨率和灵敏度性能。随着系统边缘半径的增加，空间分辨率因视觉误差(Parallax errors)严重降低。PET系统能够实现高的灵敏度而不降低系统空间分辨率，必须具有能力获得伽马光子在闪烁晶体的反应深度(Depth of Interaction，DOI)信息。

因此，有必要提出一种晶体模块、检测器以及检测器的高度解码方法，以准确获取闪烁晶体的反应深度，提高成像系统的空间分辨率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于检测器的晶体模块，包括闪烁晶体阵列，所述晶体模块具有上端面和下端面，所述闪烁晶体阵列大小为4N×4N，N为自然数，除第1列、第4N列的闪烁晶体外，其余闪烁晶体中的位于第2n列的闪烁晶体的与相邻的第2n+1列的闪烁晶体耦合的面上设置有第一透光窗口,其余闪烁晶体中的位于第2n+1列的闪烁晶体的与相邻的第2n列的闪烁晶体耦合的面上设置有第二透光窗口；除第1行、第4N行的闪烁晶体外，其余闪烁晶体中的位于第2n行的闪烁晶体的与相邻的第2n+1行的闪烁晶体耦合的面上设置有第三透光窗口,其余闪烁晶体中的位于第2n+1行的闪烁晶体的与相邻的第2n行的闪烁晶体耦合的面上设置有第四透光窗口；其中，n为自然数，且4N-1≧n≧1。

优选地，所述第一透光窗口、第二透光窗口、第三透光窗口和第四透光窗口皆靠近所述上端面设置，且所有透光窗口的上端与其所在的闪烁晶体的顶面相平齐。

优选地，所述第一透光窗口、第二透光窗口、第三透光窗口和第四透光窗口皆靠近所述下端面设置，且所有透光窗口的下端与其所在的闪烁晶体的底面相平齐。

优选地，所述第一透光窗口与所述第二透光窗口面对面设置，所述第三透光窗口与所述第四透光窗口面对面设置。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于发射成像设备的检测器，包括晶体模块和光电传感器阵列，所述晶体模块具有出光面，所述光电传感器阵列耦合至所述晶体模块的出光面，所述晶体模块为上述的晶体模块。

优选地，所述出光面为所述晶体模块的下端面，所有透光窗口靠近所述晶体模块的上端面设置，且所有透光窗口的上端与其所在的闪烁晶体的顶面相平齐。

优选地，所述出光面为所述晶体模块的上端面，所有透光窗口靠近所述晶体模块的下端面设置，且所有透光窗口的下端与其所在的闪烁晶体的底面相平齐。