件并將其上傳到激光系統(tǒng)的控制器。激光系統(tǒng)使用該文件并利用激光束將該圖案蝕刻到晶體中。激光的速度、輸出功率以及頻率能夠由用戶定義，這提供了對表面處置的變化的更大的控制，所述表面處理的變化影響被散射回到晶體中的光的量。這提供了對處理的顯著控制，所述顯著控制是研磨所不能提供的。應(yīng)當(dāng)認識到，蝕刻的表面不限于是側(cè)表面，而也可以是頂表面或底表面。
[0035]在一個實施例中，閃爍晶體是硅酸釔镥(LYSO)。也預(yù)期其他閃爍體，例如，硅酸镥(LSO),硅酸釓镥(LGSO)、硅酸釔釓镥(LGYSO)等。也能夠采用密度較低的閃爍體(例如，溴化鑭(LaBr))或密度較高的閃爍體(例如，鍺酸鉍(BGO)閃爍體)。
[0036]經(jīng)蝕刻的晶體12被采用在類似的晶體的陣列中，例如在功能性掃描器探測器中。通常，晶體長度是閃爍材料停止功率(stopping power)的函數(shù)。例如，當(dāng)將LYSO閃爍材料用于PET時，可以采用10-25mm長的晶體。當(dāng)使用LaBr閃爍材料時，可以采用20_35mm的晶體。在另一范例中，當(dāng)使用BGO材料閃爍時，采用5-20mm長的晶體。應(yīng)當(dāng)認識到，晶體長度的上述范例實質(zhì)上是說明性的，并且旨在說明當(dāng)閃爍體停止功率增加時晶體長度能夠被減小。
[0037]在一個實施例中，所述晶體被拋光光滑，并且然后在一側(cè)上進行蝕刻。在另一實施例中，晶體被拋光光滑并且被布置在陣列中。一旦被定位在陣列中，所有晶體的頂表面或底表面都能夠被蝕刻。例如，所圖示的蝕刻圖案的激光中的一個或多個的部分能夠被分布在晶體的兩個或更多個側(cè)面上。
[0038]在另一實施例中，PET掃描器是飛行時間(TOF)PET掃描器。TOF PET成像利用由一對探測器元件對來自共同煙滅事件的伽瑪光子的接收之間的小的時間差，以進一步對沿著被定義在接收探測器之間的響應(yīng)線(LOR)的正電子煙滅事件進行定位。通常，煙滅事件沿著LOR發(fā)生在更靠近首先發(fā)生的伽瑪射線探測事件的點處。如果兩個伽瑪射線探測事件同時發(fā)生在探測器的時間分辨率內(nèi)，則煙滅事件最可能發(fā)生在投影的中點處。經(jīng)激光蝕刻的晶體，與研磨的晶體相反，增加光輸出，而不使對TOF PET掃描器而言重要的TOF計時退化。
[0039]在另一實施例中，功能性掃描器是單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)掃描器。在SPECT成像中，將一種或多種放射性藥物或放射性同位素施予給被成像的對象，使得從所述對象發(fā)出發(fā)射輻射，如上面所討論的。被安裝到旋轉(zhuǎn)機架的探測器頭部圍繞對象旋轉(zhuǎn)，以探測來自多個方向的輻射，每個方向由被耦合到探測器頭部的準(zhǔn)直器所定義。探測器頭部可以圍繞成像對象在旋轉(zhuǎn)周(revolut1n)中旋轉(zhuǎn)，沿著旋轉(zhuǎn)周在多個離散的或連續(xù)的位置處采取掃描。備選地，探測器頭部可以在較小的弧上旋轉(zhuǎn)，或者圍繞對象進行多個旋轉(zhuǎn)周。對由探測器頭部接收到的發(fā)射數(shù)據(jù)，投影數(shù)據(jù)或測量的正弦圖進行重建以生成SPECT圖像。用于重建發(fā)射數(shù)據(jù)的重建技術(shù)可以包括但不限于:迭代重建、基于傅立葉變換的重建、濾波反投影或某種其他合適的重建技術(shù)。
[0040]在另一實施例中，功能性掃描器(SPECT、PET、其變型等)被包括在多模態(tài)掃描器設(shè)備中，所述多模態(tài)掃描器設(shè)備包括功能性掃描器和額外的成像設(shè)備，例如，磁共振(MR)成像器、計算機斷層攝影(CT)掃描器等。
[0041]額外地，應(yīng)當(dāng)認識到，根據(jù)在本文中描述的一個或多個實施例，其中采用閃爍晶體的掃描器探測器(PET、SPECT等)是固態(tài)探測器。
[0042]參考圖9，描繪了用于利用經(jīng)激光蝕刻的晶體來構(gòu)建探測器陣列的方法。在步驟102處，將拋光的閃爍體晶體的一側(cè)用激光蝕刻有選定的圖案。在步驟104處，將反射器材料應(yīng)用在每個晶體周圍，以進一步將光反射到晶體中，并且阻止晶體之間的串?dāng)_。在步驟106處，構(gòu)建閃爍體晶體的陣列。在步驟108處，將每個晶體光學(xué)耦合到光探測器。在步驟110處，將經(jīng)耦合的陣列安裝到用于在成像系統(tǒng)中使用的探測器模塊中。
[0043]當(dāng)將系統(tǒng)使用在PET診斷檢查中時，在步驟112中，患者被設(shè)置在掃描器中并被注射有放射性藥物。在步驟114中，當(dāng)放射性藥物的放射性同位素的二分之一衰變時，其使得在恰好相反的方向上發(fā)出一對51 IkeV的伽瑪射線。在步驟116處，伽瑪射線與對應(yīng)的閃爍體晶體相互作用并生成特性能量的閃爍或閃光。在步驟118處，來自每個閃爍晶體的光行進通過對應(yīng)的閃爍體晶體。在步驟120處，在閃爍體晶體內(nèi)的光子部分被激光蝕刻漫射和散射，同時部分被從拋光的面反射。在步驟122處，逃離閃爍晶體的光由漫反射器層16漫反射，和/或由包圍漫反射器層的鏡面反射器所反射。在步驟124處，被折射、反射或直接穿過到光導(dǎo)20的光由光探測器轉(zhuǎn)換為由光探測器18生成的電子脈沖。在步驟126處，對該電脈沖加時間戳記，并且將該時間戳記進行比較以發(fā)現(xiàn)定義LOR的符合對。在步驟128中，重建處理器8將LOR重建成診斷PET圖像。
[0044]盡管本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和方法已經(jīng)參考其示范性實施例得以描述，但是本發(fā)明不限于這樣的示范性實施例。相反，在本文中公開的系統(tǒng)和方法可以接受在不脫離其精神和范圍的情況下的各種修改、增強和/或變化。因此，本公開內(nèi)容實施并涵蓋在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這樣的修改、增強和/或變化。
【主權(quán)項】
1.一種用于成像系統(tǒng)(2)的探測器陣列(6)，包括: 閃爍體晶體(12)的陣列，其中，每個晶體(12)包括多個側(cè)面，并且在至少一個晶體側(cè)面的至少部分上被激光蝕刻以將光進行漫反射;以及 光探測器(18)的陣列，其被光學(xué)耦合到閃爍體晶體的陣列。2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述閃爍體陣列，其中，使用激光模塊來蝕刻每個晶體(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，所述晶體的至少一個經(jīng)蝕刻的側(cè)面是所述晶體的長側(cè)面，所述長側(cè)面在輻射接收側(cè)面與光輸出側(cè)面之間延伸，輻射通過所述輻射接收側(cè)面被接收，所述光輸出側(cè)面被光學(xué)耦合到所述光探測器(18)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，所述晶體(12)的所述側(cè)面被蝕刻有由用戶使用計算機輔助設(shè)計程序定義的不同圖案。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，僅對每個閃爍體晶體(12)的單個側(cè)面進行激光蝕刻。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，晶體的至少一個側(cè)面被蝕刻有以下中的一種:漸進式圖案、交叉線圖案、斜紋圖案、蜂窩圖案或梯度圖案。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，閃爍體(10)具有鄰近輻射接收面的較多激光蝕刻和鄰近光輸出面的較少蝕刻。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，所述閃爍體(10)被覆蓋有漫反射器涂層(16)。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一項所述的探測器陣列(6)，其中，所述光探測器(18)包括硅光電二極管(SiPM)。10.—種核掃描器(4)，包括: 多個根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項所述的探測器陣列； 重建處理器(8)，其將來自所述光探測器(18)的輸出信號重建成圖像；以及 顯示設(shè)備(10)，其顯示所重建的圖像。11.一種方法，包括: 對多個拋光的閃爍體晶體(1)中的每個的至少一個側(cè)面的至少部分進行激光蝕刻； 將多個光探測器(18)光學(xué)耦合到所述多個閃爍體晶體(10)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，激光蝕刻步驟創(chuàng)建在所述閃爍體晶體的表面下面的微裂縫。13.根據(jù)權(quán)利要求11-12中的任一項所述的方法，其中，對所述晶體的激光蝕刻包括對長側(cè)面進行激光蝕刻，所述長側(cè)面在輻射接收側(cè)面與被光學(xué)耦合到所述光探測器的側(cè)面之間延伸。14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中的任一項所述的方法，還包括: 使用計算機輔助設(shè)計程序來設(shè)計圖案;并且 使用激光來將所述至少一個側(cè)面激光蝕刻有所設(shè)計的圖案。15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中的任一項所述的方法，其中，蝕刻晶體的所述側(cè)面包括在所述側(cè)面上蝕刻:漸進式圖案、交叉線圖案、斜紋圖案、蜂窩圖案或梯度圖案。16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中的任一項所述的方法，還包括: 利用漫反射層來覆蓋所述閃爍體晶體(12)。17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中的任一項所述的方法，還包括: 對所述閃爍體晶體(12)的單個側(cè)面進行激光蝕刻。18.根據(jù)權(quán)利要求11-17中的任一項所述的方法，還包括: 利用所述閃爍體晶體(12)來將輻射轉(zhuǎn)換為光； 利用經(jīng)激光蝕刻的圖案對所述光的部分進行漫折射； 至少將漫折射的光轉(zhuǎn)換成電信號;并且 將所述電信號重建成圖像再現(xiàn)。19.一種核掃描器，包括: 多個閃爍體晶體(12)，其被耦合到多個光探測器(18)，所述閃爍體晶體(12)具有帶有微裂縫的至少一個表面，所述帶有微裂縫的至少一個表面用于將光進行漫反射或漫折射；多個光探測器(18)，其與多個閃爍晶體光學(xué)耦合； 重建處理器(8)，其用于將來自所述多個光探測器(18)的輸出信號重建成圖像；以及 用戶接口(10)，其用于向用戶顯示所述圖像。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的核掃描器，其中，所述閃爍體晶體(12)被激光蝕刻，以創(chuàng)建在圖案中的所述微裂縫，所述圖案包括以下中的至少一種:漸進式圖案、交叉線圖案、斜紋圖案、蜂窩圖案或梯度圖案。
【專利摘要】一種用于成像系統(tǒng)的探測器陣列，包括：閃爍體晶體(12)的陣列，其中，每個晶體包括多個側(cè)面，并且在至少一個晶體側(cè)面上被激光蝕刻以將光進行散射；以及光探測器(18)的陣列，其被光學(xué)耦合到閃爍體晶體的陣列。所述晶體(12)的側(cè)面被激光蝕刻有由用戶使用計算機輔助設(shè)計軟件定義的不同圖案。探測器陣列(6)是還包括以下的核掃描器(4)的部分：重建處理器(8)，其用于將來自所述多個光探測器(18)的輸出信號重建成圖像；以及顯示設(shè)備(10)，其顯示所重建的圖像。
【IPC分類】G01T1/20
【公開號】CN105556341
【申請?zhí)枴緾N201480051712
【發(fā)明人】S·E·庫克, J·L·莫利紐克斯
【申請人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2014年9月10日
【公告號】EP3047308A1, US20160209517, WO2015040527A1