[发明专利]一种基于闪烁光纤的PET环形探测成像系统

说明书

本发明属于电子发射成像技术领域，并公开了一种基于闪烁光纤的PET环形探测成像系统。所述系统包括多个沿着中心轴线依次连接的检测器模块，并且各个所述检测器模块均由闪烁光纤单元和光传感器单元共同组成，光传感器单元对称地配置在所述作为整体的闪烁光纤单元的两端，并且各端的光传感器单元均配置有多个光传感器且每个光传感器各自对应耦合所述闪烁光纤单元中的多个闪烁光纤。通过本发明，有效降低能量衰减对定位造成的误差影响，很容易判断闪烁光纤在的反应位置，不会因为多个检测器模块的拼接而造成漏检漏测，检测信息更加准确全面，从而使得PET环形探测成像系统具备高效率和高灵敏度，成像的分辨率高，装置更加紧凑的特点。

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环形探测成像系统。

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。

传统晶体阵列耦合传感器受到工艺，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。同时，现有的多个探测器模块周向组合构成单环探测器结构，在单环探测器结构的轴向拓展拼接可以根据实际需要拓展环形闪烁光纤PET成像系统的轴向长度，但是这种拼接的方式，在拼接处会出现漏检漏测，导致检测的精度不高，成像的分辨率不高，其次，传统的PET成像系统通畅采用闪烁光纤的一端配备光传感器的布置形式，而这种布置形式无法获得更高精度的反应物的深度位置信息。

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环形探测成像系统，其通过采用多个检测器模块沿其中心轴线布置的方式，且利用检测器模块的横截面为封闭的圆环形的密封拼接和多环搭建方式，使得闪烁光波导较短，有效降低能量衰减对定位造成的误差影响，更容易精确判断闪烁光纤在发生反应的位置信息，特别是通过可见光到达相应闪烁光纤两端传感器的时间差能精确反映反映的深度信息，同时作为横截面为整体圆环的设计使得闪烁光纤能够更加全面捕捉到待检测的物质，不会因为多个检测器模块的拼接而造成拼接处的漏检漏测，检测信息更加准确全面，且装置更加紧凑；此外，由于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呈阵列排布的闪烁光纤，能够更精确标记化合物的三维空间位置，进而有利于采用重心法解码的方式进行图像的重建，使得该系统具备高效率和高灵敏度，成像的分辨率高。

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环形探测成像系统，其特征在于：该系统包括多个沿着中心轴线依次连接的检测器模块，并且各个所述检测器模块均由闪烁光纤单元和光传感器单元共同组成，其中：