[发明专利]一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器

权利要求书

1.一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述检测器包括多个检测器模块，所述多个检测器模块依次连接形成横截面为多边形的结构，其中：

所述检测器模块包括闪烁光纤模块和光传感器模块；

所述闪烁光纤模块由多个呈阵列排布的闪烁光纤构成，且所述闪烁光纤的截面直径D≤0.1mm，用于捕捉标记化合物光子并与标记化合物光子发生湮灭将其转化为可见光子群；

所述光传感器模块设于所述闪烁光纤模块的外端，所述光传感器模块包括多个光传感器且每个传感器对应多个闪烁光纤，用于接收和检测可见光子的能量信号和传导时间并据此反算出标记化合物的位置分布；

工作时，将所述PET成像系统检测器放置在放射源环境中，标记化合物湮灭产生两个能量相等的标记化合物光子，两个能量相等的标记化合物光子沿不同路径抵达闪烁光纤并在闪烁光纤内发生反应，转换为可见光，所述可见光沿所述闪烁光纤传导至所述光传感器，所述光传感器接收所述可见光并检测所述可见光的能量信号分布和传导时间，根据所述可见光的能量信号分布和传导时间并采用重心算法解码标记化合湮灭的位置；由于单次伽马事件会同时反向共线释放两个伽马光子，在检测器中的相对两个检测器模块中会采集到一对符合事件，通过大量事件的采集，计算所述光传感器上由于两次反应触发的时间差，确定放射源的空间位置；

其中，基于重心法的解码方式进行图像的重建从而确定放射源的空间位置的具体步骤为：求得每个通道所有事件所有能量总和，并按照位置关系画出所有通道各自的时间能量直方图，解码区域每次事件每列总能量和每行总能量，并由各列能量总和求各次事件总能量，使用重心法求得列坐标与行坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述闪烁光纤之间耦合有光学反射膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述多个闪烁光纤的排列方式为对齐排列或交错排列。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述闪烁光纤模块与所述光传感器模块之间采用直接耦合、光学胶水耦合或高透光率光学反射膜材料耦合的方式连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述光传感器为光电倍增管、硅光电倍增管或雪崩光电二极管。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其特征在于，所述光传感器的面积大于所述闪烁光纤的截面积。

7.根据权利要求1所述的一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将所述PET成像系统检测器放置在放射源环境中，标记化合物湮灭产生两个能量相等的标记化合物光子；

S2.所述两个能量相等的标记化合物光子沿不同路径抵达闪烁光纤并在所述闪烁光纤内发生反应，转换为可见光；

S3.所述可见光沿所述闪烁光纤传导至所述光传感器；

S4.所述光传感器接收所述可见光并检测所述可见光的能量信号分布和传导时间；

S5.根据所述可见光的能量信号分布和传导时间采用重心算法解码标记化合湮灭的位置，具体步骤为：求得每个通道所有事件所有能量总和，并按照位置关系画出所有通道各自的时间能量直方图，解码区域每次事件每列总能量和每行总能量，并由各列能量总和求各次事件总能量，使用重心法求得列坐标与行坐标；标记化合物湮灭产生两个能量相等的标记化合物光子，两个能量相等的标记化合物光子沿不同路径抵达闪烁光纤并在闪烁光纤内发生反应，转换为可见光，所述可见光沿所述闪烁光纤传导至所述光传感器，所述光传感器接收所述可见光并检测所述可见光的能量信号分布和传导时间，根据所述可见光的能量信号分布和传导时间并采用重心算法解码标记化合湮灭的位置，即放射源的空间位置。