多層閃爍晶體及pet探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】一種多層閃爍晶體，其包括n層陣列閃爍晶體和m層內(nèi)部未經(jīng)過切割的連續(xù)閃爍晶體，n與m均為大于等于1的整數(shù)，且n與m的和小于等于10，陣列閃爍晶體由長條型閃爍晶體條沿其寬度和長度方向排列構(gòu)成，陣列閃爍晶體與連續(xù)閃爍晶體沿長條型閃爍晶體條的高度方向按順序耦合構(gòu)成多層閃爍晶體，多層閃爍晶體的底層為連續(xù)閃爍晶體。本發(fā)明在陣列閃爍晶體與光電探測(cè)器系統(tǒng)之間增加連續(xù)閃爍晶體，有利于閃爍光光子的擴(kuò)散，通過對(duì)連續(xù)閃爍晶體厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使得被光電探測(cè)器器件所接受到的閃爍光分布攜帶更為豐富的能量沉積信息。配合相應(yīng)的信息提取算法，充分利用這種豐富的能量沉積信息可以更為精確的獲得γ光子在閃爍晶體中的能量沉積信息。本發(fā)明還公開了一種PET探測(cè)器。
【專利說明】多層閃爍晶體及PET探測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及正電子發(fā)射斷層成像設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種正電子發(fā)射斷層成像設(shè)備中的多層閃爍晶體及PET探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Tomography,以下簡稱PET)探測(cè)器是PET成像設(shè)備中的關(guān)鍵裝置，其主要功能為獲得PET事件中各Y光子能量沉積時(shí)的位置、時(shí)間、能量信息。在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)PET成像系統(tǒng)的過程中，為了提高系統(tǒng)成像性能，希望所使用的正電子發(fā)射斷層成像探測(cè)器可以提供能沉積深度(Depth of Interaction,D0I)信息、具有高的探測(cè)效率、好的時(shí)間分辨率以及好的空間分辨率。
[0003]現(xiàn)有的正電子發(fā)射斷層成像探測(cè)器，其閃爍晶體部分通常為單層的陣列閃爍晶體或連續(xù)閃爍晶體。對(duì)于采用單層陣列閃爍晶體的正電子發(fā)射斷層成像探測(cè)器，其空間分辨率由陣列閃爍晶體的晶體條尺寸決定。當(dāng)所使用的光電轉(zhuǎn)換器件為陣列硅光電倍增管(Silicon Photomultiplier,以下簡稱 SiPM)(或陣列雪崩光電二極管(Avalanche PhotoDiode，以下簡稱APD))時(shí)，晶體條的尺寸不可以過小，否則將會(huì)出現(xiàn)多個(gè)晶體條輸出的閃爍光被陣列SiPM(或陣列APD)中的同一個(gè)SiPM(或APD)接受到，最終導(dǎo)致無法分辨Y光子的能量沉積位置。采用單層連續(xù)閃爍晶體的正電子發(fā)射斷層成像探測(cè)器，Y光子在其內(nèi)部能量沉積后形成的閃爍光經(jīng)擴(kuò)散后形成一定的空間分布。雖然Y光子的能量沉積位置可以通過由光電探測(cè)器測(cè)量到的閃爍光的空間分布計(jì)算出來，但是為了準(zhǔn)確的計(jì)算出Y光子在晶體中的能量沉積位置提高探測(cè)器的空間分辨率，需要采集大量的參考數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)(Joung, Jinhun;Miyaoka, R.S.Robert S.; Lewellen, T.K.Thomas K.，“cMiCE:a highresolution animal PET using continuous LSO with a statistics based positioningscheme，，，Nuclear instruments & methods in physics research.Section A，Accelerators，spectrometers，detectors and associated equipment, Volume:489, pp.:584—598，20
02)。參考數(shù)據(jù)的獲得費(fèi)時(shí)費(fèi)力，這也決定了這種探測(cè)器無法批量生產(chǎn)，應(yīng)用到實(shí)際PET系統(tǒng)中具有較大難度。
[0004]采用多層閃爍晶體設(shè)計(jì)高性能正電子發(fā)射斷層成像探測(cè)器展現(xiàn)出了一定的潛力。目前采用多層閃爍晶體，主要用來獲得DOI信息，且與光電探測(cè)器件相耦合的閃爍晶體均為陣列閃爍晶體。其中Schmand M.等人利用2種具有不同衰減時(shí)間的陣列閃爍晶體設(shè)計(jì)了一種雙層陣列閃爍晶體的PET探測(cè)器用于獲得Y光子在PET探測(cè)器中能量沉積的DOI信息(Schmand, M.; Eriksson, L.; Casey, Μ.Ε.; Andreaco, Μ.S.; Melcher, C.; Wienhard, K.;Flugge, G.;Nutt, R.,“Performance results of a new DOI detector block for a highresolution PET-LSO research tomography HRRT, ’^Nuclear Science, IEEE Transactionson, Volume:45, Issue:6, pp.3000-3006，1998)。通過設(shè)計(jì)多層晶體的PET探測(cè)器可以獲得更多的Y光子在閃爍晶體中的能量沉積信息。
[0005]因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中單層晶體的PET探測(cè)器存在的技術(shù)問題，有必要提供一種 新型結(jié)構(gòu)的多層閃爍晶體，以克服現(xiàn)有技術(shù)中PET探測(cè)器的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種多層閃爍晶體，該多層閃爍晶體使得被光電探測(cè)器器件所接受到的閃爍光分布攜帶更為豐富的能量沉積信息。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種多層閃爍晶體，其包括η層陣列閃爍晶體和m層內(nèi)部未經(jīng)過切割的連續(xù)閃爍晶體，其中，η與m均為大于等于I的整數(shù)，且η與m的和小于等于10，所述陣列閃爍晶體由長條型閃爍晶體條沿其寬度和長度方向排列構(gòu)成，所述陣列閃爍晶體與連續(xù)閃爍晶體沿長條型閃爍晶體條的高度方向按順序耦合構(gòu)成多層閃爍晶體，所述多層閃爍晶體的底層為連續(xù)閃爍晶體。
[0009]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述η與m均等于1，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體及與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體，所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體包括作為Y光子入射面的頂面。
[0010]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述頂層閃爍晶體的高度在5mm到15mm之間，所述底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間。
[0011]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述頂層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述底層閃爍晶體的高度在4mm到15mm之間。
[0012]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述m為大于等于2，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體、與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體以及位于底層閃爍晶體與頂層閃爍晶體之間的中間層閃爍晶體，所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體或陣列閃爍晶體，所述中間層閃爍晶體為h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體，其中當(dāng)頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體時(shí)h等于n，P等于m-2，當(dāng)頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體時(shí)h等于n-l，p等于m-1，所述頂層閃爍晶體包括作為、光子入射面的頂面。
[0013]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述頂層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述多層閃爍晶體中位于頂層閃爍晶體與底層閃爍晶體之間的h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體的高度的總和在Imm到15mm之間。
[0014]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述多層閃爍晶體中相連兩層閃爍晶體的相連面之間設(shè)有將該兩層閃爍晶體耦合到一起的耦合件。
[0015]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述耦合件為光學(xué)膠水或光導(dǎo)或玻璃或光學(xué)元件。
[0016]優(yōu)選的，在上述多層閃爍晶體中，所述多層閃爍晶體中任一層閃爍晶體為無機(jī)閃爍晶體。
[0017]一種PET探測(cè)器，其具有上述任一所述的多層閃爍晶體。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的多層閃爍晶體設(shè)有連續(xù)閃爍晶體且將連續(xù)閃爍晶體設(shè)于陣列閃爍晶體與光電探測(cè)器系統(tǒng)以及陣列晶體之間，所增加的連續(xù)閃爍晶體有利于閃爍光光子的擴(kuò)散，通過對(duì)連續(xù)閃爍晶體厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使得被光電探測(cè)器器件所接受到的閃爍光分布攜帶更為豐富的能量沉積信息。配合相應(yīng)的信息提取算法，充分利用這種豐富的能量沉積信息可以更為精確的獲得Y光子在閃爍晶體中的能量沉積信
肩、O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例一的示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例二的示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例三的示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例四的示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例五的示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明PET探測(cè)器實(shí)施例六的示意圖。
[0026]其中:1、多層閃爍晶體；2、光電探測(cè)器系統(tǒng)；3、算法系統(tǒng)；4、頂層閃爍晶體；5、底層閃爍晶體；6、光導(dǎo)；7、中間層閃爍晶體。
【具體實(shí)施方式】
[0027]因?yàn)槎鄬泳w的正電子發(fā)射斷層成像(Positron Emission Tomography,以下均簡稱PET)探測(cè)器可以獲得更多的Y光子在閃爍晶體中的能量沉積信息?，F(xiàn)有技術(shù)中的多層閃爍晶體中與光電探測(cè)器系統(tǒng)相耦合的閃爍晶體均為陣列閃爍晶體。但是在陣列閃爍晶體與光電探測(cè)器系統(tǒng)之間耦合連續(xù)閃爍晶體，所增加的連續(xù)閃爍晶體有利于閃爍光光子的擴(kuò)散，通過對(duì)連續(xù)閃爍晶體厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使得被光電探測(cè)器器件所接受到的閃爍光分布攜帶更為豐富的能量沉積信息。配合相應(yīng)的信息提取算法，充分利用這種豐富的能量沉積信息可以更為精確的獲得Y光子在閃爍晶體中的能量沉積信息。
[0028]基于以上分析，本發(fā)明公開了一種多層閃爍晶體，該多層閃爍晶體所述多層閃爍晶體為由至少一個(gè)陣列閃爍晶體，一個(gè)連續(xù)閃爍晶體在垂直于水平面的方向上堆疊構(gòu)成。
[0029]具體的，多層閃爍晶體包括η層陣列閃爍晶體和m層內(nèi)部未經(jīng)過切割的連續(xù)閃爍晶體，其中，η與m均為大于等于I的整數(shù)，且η與m的和小于等于10，所述陣列閃爍晶體由長條型閃爍晶體條沿其寬度和長度方向排列構(gòu)成。所述陣列閃爍晶體與連續(xù)閃爍晶體沿長條型閃爍晶體條的高度方向按順序耦合構(gòu)成多層閃爍晶體。所述多層閃爍晶體的底層為連續(xù)閃爍晶體。
[0030]當(dāng)η與m均等于I時(shí)，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體及與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體。所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體。所述頂層閃爍晶體包括作為Y光子入射面的頂面。其中，當(dāng)頂層閃爍晶體的高度在5mm到15mm之間時(shí),底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間；當(dāng)頂層閃爍晶體的高度在
0.1mm到IOmm之間時(shí),底層閃爍晶體的高度在4mm到15mm之間。
[0031]當(dāng)m大于等于2時(shí)，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體、與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體以及位于底層閃爍晶體與頂層閃爍晶體之間的中間層閃爍晶體。所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體或陣列閃爍晶體。所述中間層閃爍晶體為h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體，其中當(dāng)頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體時(shí)h等于η,P等于m-2,當(dāng)頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體時(shí)候h等于n_l,p等于m_l。所述頂層閃爍晶體包括作為Y光子入射面的頂面。所述頂層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述多層閃爍晶體中位于頂層閃爍晶體與底層閃爍晶體之間的h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體的高度的總和在Imm到15mm之間。
[0032]在本發(fā)明的多層閃爍晶體，參照?qǐng)D1至圖6，界定為圖形的上端面為頂面，圖形的下端面為底面，圖形的最上層為頂層，圖形的最下層為底層。
[0033]本發(fā)明的多層閃爍晶體中任一層閃爍晶體可以為無機(jī)閃爍晶體，其材料為鍺酸鉍、硅酸镥、硅酸釔镥、硅酸釔、氟化鋇、碘化納、碘化銫、鎢酸鉛、溴化鑭。
[0034]本發(fā)明的多層閃爍晶體設(shè)有連續(xù)閃爍晶體且將連續(xù)閃爍晶體設(shè)于陣列閃爍晶體與光電探測(cè)器系統(tǒng)以及陣列晶體之間，所增加的連續(xù)閃爍晶體有利于閃爍光光子的擴(kuò)散，通過對(duì)連續(xù)閃爍晶體厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使得被光電探測(cè)器器件所接受到的閃爍光分布攜帶更為豐富的能量沉積信息。配合相應(yīng)的信息提取算法，充分利用這種豐富的能量沉積信息可以更為精確的獲得Y光子在閃爍晶體中的能量沉積信息。
[0035]本發(fā)明還公開了一種PET探測(cè)器，該P(yáng)ET探測(cè)器包括上述的將Y光子轉(zhuǎn)換為閃爍光的多層閃爍晶體。此種結(jié)構(gòu)的PET探測(cè)器能夠更準(zhǔn)確的獲得Y光子在閃爍晶體中能量沉積的位置與時(shí)間，具有更高的Y光子探測(cè)效率。該P(yáng)ET探測(cè)器還包括將閃爍光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電探測(cè)器系統(tǒng)、根據(jù)電信號(hào)獲得Y光子在多層閃爍晶體中能量沉積大小，位置以及時(shí)間的算法系統(tǒng)。
[0036]多層閃爍晶體底層為連續(xù)閃爍晶體，其底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)的光電探測(cè)面通過光學(xué)膠水或光導(dǎo)或玻璃或光學(xué)元件相耦合。多層閃爍晶體中相連兩層閃爍晶體的相連面之間設(shè)有將該兩層閃爍晶體耦合到一起的耦合件，其中，所述耦合件為光學(xué)膠水或光導(dǎo)或玻璃或光學(xué)元件。
[0037]所述光電探測(cè)器系統(tǒng)為位置靈敏型光電倍增管(Position SensitivePhoto-Multiplier Tubes,以下簡稱 PSPMT),或微通道板(Micro Channel Plates,以下簡稱MCP)，或由cXd個(gè)雪崩光電二極管(Avalanche Photo Diode，以下簡稱APD)在水平面上拼接成的APD陣列，或由cXd個(gè)娃光電倍增管(Silicon Photomultiplier,以下簡稱SiPM)在水平面上拼接成的SiPM陣列，或由cXd個(gè)光電倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)在水平面上拼接成的PMT陣列，其中c為水平面上長度方向的SiPM (APD或PMT)個(gè)數(shù)，c為大于或等于I的整數(shù)，d為在水平面寬度方向的SiPM (APD或PMT)個(gè)數(shù)，d為大于或等于I的整數(shù)，c和d不同時(shí)為I ;對(duì)于一次Y光子能量沉積事件，光電探測(cè)器系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生k個(gè)電脈沖信號(hào)，其中k為大于或等于2的整數(shù)。
[0038]所述算法系統(tǒng)采用位置算法根據(jù)k個(gè)電脈沖信號(hào)計(jì)算出Y光子在多層閃爍晶體中的能量沉積位置，其中，所述位置算法包括重心法，anger-logic法、最大似然估計(jì)法、基于統(tǒng)計(jì)信息的定位算法、三維非線性定位算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定位算法。
[0039]所述算法系統(tǒng)采用時(shí)間算法根據(jù)k個(gè)電脈沖信號(hào)計(jì)算出Y光子在多層閃爍晶體中的能量沉積時(shí)間，其中，所述時(shí)間算法為將k個(gè)電脈沖信號(hào)加和獲得一個(gè)加和電脈沖信號(hào)sum，提取加和電脈沖信號(hào)的時(shí)間信息作為Y光子在多層閃爍晶體中的能量沉積時(shí)間。其中，所述電脈沖信號(hào)加和為直接將k個(gè)電脈沖在時(shí)間域上加和或?qū)個(gè)電脈沖經(jīng)過加權(quán)后在時(shí)間域上加和。
[0040]所述算法系統(tǒng)還可以采用另一種時(shí)間算法根據(jù)k個(gè)電脈沖信號(hào)計(jì)算出Y光子在多層閃爍晶體中的能量沉積時(shí)間，其中，所述時(shí)間算法為根據(jù)k個(gè)電脈沖信號(hào)分別提取出k個(gè)時(shí)間，根據(jù)這k個(gè)時(shí)間估計(jì)出Y光子在多層閃爍晶體中能量沉積時(shí)間，其中，根據(jù)k個(gè)時(shí)間信息估計(jì)Y光子在多層閃爍晶體中能量沉積時(shí)間的方法包括，求k個(gè)時(shí)間的平均值、求k個(gè)時(shí)間中的最小值、求k個(gè)時(shí)間的最大似然值。
[0041]下面將結(jié)合幾個(gè)具體實(shí)施例的附圖解釋本發(fā)明的內(nèi)容，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]實(shí)施例一:
[0043]如圖1所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3。其中，多層閃爍晶體I由二層閃爍晶體構(gòu)成，頂層閃爍晶體4為陣列閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體；兩層閃爍晶體的相連面通過光學(xué)膠水耦合在一起。頂層閃爍晶體4外觀形狀為立方體，由6X6個(gè)相同尺寸的閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面直接與光電探測(cè)器系統(tǒng)2耦合。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。底層閃爍晶體5的高度為1mm，頂層閃爍晶體4的高度為13mm。算法系統(tǒng)中用于獲得Y光子能量沉積位置的方法為anger-logic算法；用于獲得Y光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后，提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0044]實(shí)施例二:
[0045]如圖2所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3，其中，多層閃爍晶體I由二層閃爍晶體構(gòu)成，頂層閃爍晶體4為陣列閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體；兩層閃爍晶體的相連面通過光學(xué)膠水耦合在一起且形狀與尺寸完全相同。頂層閃爍晶體4外觀形狀為立方體，由6X6個(gè)相同尺寸的閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)2通過光導(dǎo)6稱合。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。底層閃爍晶體5的高度為1mm，頂層閃爍晶體4的高度為13mm。算法系統(tǒng)中用于獲得Y光子能量沉積位置的方法為anger-logic算法；用于獲得、光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后,提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0046]實(shí)施例三:
[0047]如圖3所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3，其中，多層閃爍晶體I由二層閃爍晶體構(gòu)成，頂層閃爍晶體4為陣列閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體；兩層閃爍晶體的相連面通過光學(xué)膠水耦合在一起。頂層閃爍晶體4的外觀形狀為錐形臺(tái)，陣列閃爍晶體的頂面與底面相互平行，由4X4個(gè)閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)2通過光學(xué)膠水耦合在一起。底層閃爍晶體5的高度為1mm，頂層閃爍晶體4的高度為13mm。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。算法系統(tǒng)3中用于獲得Y光子能量沉積位置的方法為Anger-Logic算法；用于獲得Y光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后,提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0048]實(shí)施例四:
[0049]如圖4所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3，其中，多層閃爍晶體I由二層閃爍晶體構(gòu)成，頂層閃爍晶體4為陣列閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體；兩層閃爍晶體的相連面通過光導(dǎo)6耦合在一起且形狀與尺寸完全相同。頂層閃爍晶體4的外觀形狀為立方體，由6X6個(gè)相同尺寸的閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)2通過光學(xué)膠水耦合。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。底層閃爍晶體5的高度為1mm，頂層閃爍晶體4的高度為13mm。算法系統(tǒng)3中用于獲得Y光子能量沉積位置的方法為anger-logic算法；用于獲得、光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后,提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0050]實(shí)施例五:
[0051]如圖5所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3，其中，多層閃爍晶體I由三層閃爍晶體構(gòu)成。該多層閃爍晶體I由一層陣列閃爍晶體與二層連續(xù)閃爍晶體構(gòu)成。頂層閃爍晶體4為連續(xù)閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體。中間層閃爍晶體7位于頂層閃爍晶體4與底層閃爍晶體5之間。中間層閃爍晶體7為陣列閃爍晶體。三層閃爍晶體的各個(gè)相連面通過光學(xué)膠水耦合在一起。中間層閃爍晶體7由6X6個(gè)閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)2通過光學(xué)膠水耦合。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。算法系統(tǒng)3中用于獲得Y光子能量沉積位置的方法為Anger-Logic算法；用于獲得、光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后,提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0052]實(shí)施例六:
[0053]如圖6所示，PET探測(cè)器包括多層閃爍晶體1、光電探測(cè)器系統(tǒng)2和算法系統(tǒng)3，其中，多層閃爍晶體I由三層閃爍晶體構(gòu)成。該多層閃爍晶體I由一層陣列閃爍晶體與二層連續(xù)閃爍晶體構(gòu)成。頂層閃爍晶體4為連續(xù)閃爍晶體，底層閃爍晶體5為連續(xù)閃爍晶體。中間層閃爍晶體7位于頂層閃爍晶體4與底層閃爍晶體5之間。中間層閃爍晶體7為陣列閃爍晶體。三層閃爍晶體的各個(gè)相連面通過光學(xué)膠水耦合在一起。中間層閃爍晶體7由6X6個(gè)閃爍晶體條在水平面上拼接構(gòu)成。底層閃爍晶體5的底面與光電探測(cè)器系統(tǒng)2通過光導(dǎo)6耦合。光電探測(cè)器系統(tǒng)2由4X4個(gè)SiPM構(gòu)成。算法系統(tǒng)3中用于獲得、光子能量沉積位置的方法為anger-logic算法；用于獲得Y光子能量沉積時(shí)間的方法為將4X4個(gè)SiPM的輸出加和后，提取加和信號(hào)的時(shí)間為Y光子的能量沉積時(shí)間。
[0054]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0055]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種多層閃爍晶體，其特征在于:其包括η層陣列閃爍晶體和m層內(nèi)部未經(jīng)過切割的連續(xù)閃爍晶體，其中，η與m均為大于等于I的整數(shù)，且η與m的和小于等于10，所述陣列閃爍晶體由長條型閃爍晶體條沿其寬度和長度方向排列構(gòu)成，所述陣列閃爍晶體與連續(xù)閃爍晶體沿長條型閃爍晶體條的高度方向按順序耦合構(gòu)成多層閃爍晶體，所述多層閃爍晶體的底層為連續(xù)閃爍晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述η與m均等于1，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體及與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體，所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體包括作為Y光子入射面的頂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述頂層閃爍晶體的高度在5mm到15mm之間，所述底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述頂層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間,所述底層閃爍晶體的高度在4mm到15mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述m為大于等于2，所述多層閃爍晶體包括底層閃爍晶體、與底層閃爍晶體相對(duì)的頂層閃爍晶體以及位于底層閃爍晶體與頂層閃爍晶體之間的中間層閃爍晶體，所述底層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體，所述頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體或陣列閃爍晶體，所述中間層閃爍晶體為h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體，其中當(dāng)頂層閃爍晶體為連續(xù)閃爍晶體時(shí)h等于n，p等于m-2，當(dāng)頂層閃爍晶體為陣列閃爍晶體時(shí)h等于n-l，p等于m-1，所述頂層閃爍晶體包括作為Y光子入射面的頂面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述頂層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述底層閃爍晶體的高度在0.1mm到IOmm之間，所述多層閃爍晶體中位于頂層閃爍晶體與底層閃爍晶體之間的h層陣列閃爍晶體和P層連續(xù)閃爍晶體的高度的總和在Imm到15mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述多層閃爍晶體中相連兩層閃爍晶體的相連面之間設(shè)有將該兩層閃爍晶體耦合到一起的耦合件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述耦合件為光學(xué)膠水或光導(dǎo)或玻璃或光學(xué)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層閃爍晶體，其特征在于:所述多層閃爍晶體中任一層閃爍晶體為無機(jī)閃爍晶體。
10.一種PET探測(cè)器，其特征在于:其具有權(quán)利要求1至9任一所述的多層閃爍晶體。
【文檔編號(hào)】G01T1/29GK103513266SQ201310045926
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】謝慶國, 奚道明, 朱俊, 王璐瑤 申請(qǐng)人:蘇州瑞派寧科技有限公司