[发明专利]一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器

说明书

本发明属于电子发射成像技术领域，并具体公开了一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器。所述检测器包括多个检测器模块，多个检测器模块依次连接形成横截面为多边形的结构，检测器模块包括闪烁光纤模块、光传感器模块，闪烁光纤模块由多个呈阵列排布的闪烁光纤构成，且闪烁光纤的截面直径D≤0.1mm，光传感器模块设于所述闪烁光纤模块的外端，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。本发明闪烁光纤的截面直径D≤0.1mm，且每个传感器对应多个闪烁光纤，能够更精确标记化合物的空间位置，从而使得PET成像系统检测器具备高效率和高灵敏度，成像的分辨率高。

技术领域

本发明属于电子发射成像技术领域，更具体地，涉及一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器。

背景技术

PET全称为正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography PET)，是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂，通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床提供疾病的生物代谢信息。PET采用正电子核素作为示踪剂，通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态，可以宏观的显示全身各脏器功能，代谢等病理生理特征，更容易发现病灶。CT可以精确定位病灶及显示病灶细微结构变化；PET/CT融合图像可以全面发现病灶，精确定位及判断病灶良恶性。发射成像设备已经较多被用于科学实验以及医疗诊断当中。发射成像设备的主要部分检测器一般包括闪烁晶体、光传感器以及其他附加部分。发射成像设备的检测效率和灵敏度与检测器的形状、晶体的形状、检测器与晶体的排布方式、耦合方式有很大关系。辐射探测设备已有较多成品用在交通、工业、医疗等领域，主要利用物质在辐射作用下产生的光效应或者气体电离效应来工作，用于发射成像设备的检测器模块同样可用于辐射检测。

目前应用在PET成像系统中的检测器模块使用切割后的晶体阵列耦合传感器组成，由于晶体的切割工艺限制，目前很难将传统的闪烁晶体切割到0.5mm以下，而晶体的尺寸对PET成像系统的图像分辨率和系统的整体性能有着重要的影响，随着科学技术和医疗水平的不断发展，我们对PET成像系统的分辨率也随之有了更高的要求,改变晶体耦合传感器的传统方式成为了一种新的选择。

中国专利CN103543463B公开了一种用于发射成像设备的检测器和发射成像设备，所述检测器包括：晶体层，所述晶体层包括多个闪烁晶体，所述多个闪烁晶体排列成正五边形或正六边形；以及光传感器层，所述光传感器层覆盖所述晶体层并与所述晶体层间隔开地设置，所述光传感器层包括多个光传感器，所述多个光传感器排列成与所述晶体层相同的形状。安装有本发明提供的检测器的发射成像设备能够具有较高的灵敏度和检测效率。但受到工艺，成本等的限制，晶体大小切到1mm以下时，成本会大幅增加，且解码的精度受到晶体大小的限制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于闪烁光纤的PET成像系统检测器，其中光传感器与多个呈阵列排布且截面直径D≤0.1mm的闪烁光纤耦合，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光子湮灭的位置分布，由于闪烁光纤的截面直径小，从而可精确获得标记化合物光子湮灭的位置分布，进而大大提高了检测的精度和灵敏度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了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。

进一步的，所述闪烁光纤之间耦合有光学反射膜。