PET探测器模块、PET探测器环以及PET探测器阵列

摘要

本申请涉及一种PET探测器模块、PET探测器环以及PET探测器阵列，一种PET探测器模块，用于组合形成PET探测器环，PET探测器模块包括：探测器晶体、连接板以及固定块；其中，固定块通过连接板沿PET探测器环的径向方向叠置于探测器晶体之上，且固定块在PET探测器环轴向方向上的长度小于探测器晶体在PET探测器环轴向方向上的长度，固定块的两端端面位于探测器晶体两端端面所限定区域范围以内。上述PET探测器模块通过连接板将固定块叠置在探测器晶体之上，使得在PET探测器环轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环组合使用时，实现了在PET探测器环轴向方向上，相邻PET探测器环的探测器晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种PET探测器模块、PET探测器环以及PET探测器阵列。

背景技术

在当进行正电子发射计算机断层显像(Positron Emission ComputedTomography，简称PET)时，为了扩大扫描范围，可以将多个PET支架沿其轴向组合成PET阵列使用，其中每个PET探测器环由多个探测器模块构成环形，每个探测器模块中设置有接收到高能量光子信号转化为低能量可见光信号的晶体。

但对于传统探测器模块的设计，在PET探测器环轴向方向上，探测器模块的晶体之间的间隙往往比较大，导致PET设备中无效空间所占比例较大。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种PET探测器模块、PET探测器环以及PET探测器阵列，可以保证在PET探测器环的轴向方向上，PET探测器模块的晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

一种PET探测器模块，用于组合形成PET探测器环，所述PET探测器模块包括：探测器晶体、连接板以及固定块；

其中，所述固定块通过所述连接板沿远离所述PET探测器环的径向方向叠置于所述探测器晶体之上，且所述固定块在所述PET探测器环轴向方向上的长度小于所述探测器晶体在所述PET探测器环轴向方向上的长度，所述固定块的两端端面位于所述探测器晶体两端端面所限定区域范围以内。

上述PET探测器模块通过连接板将固定块叠置在探测器晶体之上，使得在PET探测器环轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环组合使用时，实现了在PET探测器环轴向方向上，相邻PET探测器环的探测器晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

在其中一个实施例中，所述PET探测器模块还包括罩壳，所述罩壳包裹在所述探测器晶体暴露的表面，且所述罩壳与所述连接板固定连接。

在其中一个实施例中，所述PET探测器模块还包括晶体固定板，在所述PET探测器环轴向方向上，所述晶体固定板设置在所述探测器晶体的侧面与所述罩壳之间，且所述晶体固定板与所述连接板固定连接。

在其中一个实施例中，所述PET探测器模块还包括电子学板卡，所述电子学板卡设置于所述连接板上，所述电子学板卡与所述探测器晶体电气连接。

在其中一个实施例中，所述探测器晶体与所述晶体固定板之间，和/或所述晶体固定板与所述罩壳之间通过粘接方式固定连接。

在其中一个实施例中，所述连接板与所述晶体固定板之间，和/或所述罩壳以及所述固定块之间通过螺钉固定连接。

在其中一个实施例中，所述固定块沿所述PET探测器环径向方向上开设有出线孔。

一种PET探测器环，包括：

多个呈环形排布的上述PET探测器模块；

其中，在所述PET探测器环的轴向方向上，所述PET探测器环的端面为所述PET探测器模块的端面的集合。

上述PET探测器环使用通过连接板将固定块叠置在探测器晶体之上的PET探测器模块，使得在PET探测器环轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环组合使用时，实现了在PET探测器环轴向方向上，相邻PET探测器环的探测器晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

在其中一个实施例中，所述PET探测器环还包括探测器固定架，多个所述PET探测器模块的固定块与所述探测器固定架通过螺钉固定连接。

一种PET探测器阵列，包括：

多个上述PET探测器环；

其中，在所述PET探测器环的轴向方向上，多个所述PET探测器环对齐排布，且相邻所述PET探测器环的端面相接触。

上述PET探测器阵列使用通过连接板将固定块叠置在探测器晶体之上的PET探测器模块，使得在PET探测器环轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环组合使用时，实现了在PET探测器环轴向方向上，相邻PET探测器环的探测器晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

附图说明

图1为一个实施例中PET探测器模块的剖视结构示意图；

图2为一个实施例中PET探测器模块的结构示意图

图3为一个实施例中PET探测器环的结构示意图；

图4为一个实施例中PET探测器阵列的结构示意图；

图5为图4实施例中PET探测器阵列的侧视结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中PET探测器模块的剖视结构示意图，如图1所示，一种PET探测器模块100，用于组合形成PET探测器环，PET探测器模块100包括：探测器晶体102、连接板104以及固定块106；

其中，固定块106通过连接板104沿远离PET探测器环的径向方向叠置于探测器晶体102之上，固定块106在PET探测器环轴向方向上的长度小于探测器晶体102在PET探测器环轴向方向上的长度，固定块106的两端端面位于探测器晶体102两端端面所限定区域范围以内。

具体地，PET探测器模块100中包括探测器晶体(闪烁体)102，探测器晶体102用于在进行PET扫描过程中接收高能量的光子信号，并将其转化为低能量的可见光信号，PET探测器模块100中将固定块106通过连接板104叠置在探测器之上，固定块106用于作为PET探测器模块100呈环形排布的固定结构，可固定连接在支架等部件上实现PET探测器模块沿PET探测器环周向排布。在PET探测器环的轴向方向，固定块106的长度不超过探测器晶体102的长度，且固定块106两个端面不超出探测器晶体102的两个端面，同样及连接板104的两个端面也不超出探测器晶体102的两个端面。

进一步地，传统的探测器模块中固定或者支撑结构一般设置在探测器晶体沿PET探测器环的轴向方向和周向方向的位置上，这样在PET探测器模块组合成PET探测器环，或者PET探测器环组合成阵列使用时，探测器晶体之间的距离会很远，而PET探测器模块100的探测器晶体102在PET探测器环的轴向和轴向方向上都没有多余的固定或者支撑结构，无效空间小，且排布的灵活性也有很大提高。

上述PET探测器模块100在PET探测器环轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环组合使用时，实现了在PET探测器环轴向方向上，相邻PET探测器环的探测器晶体102之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

图2为一个实施例中PET探测器模块的结构示意图，如图2所示，PET探测器模块100还包括罩壳108，罩壳包裹在探测器晶体102暴露的表面，且罩壳108与连接板104固定连接。

具体地，罩壳108用于固定和保护探测器晶体102，设置在探测器晶体102除朝向连接板104的面之外的五个表面上，罩壳108固定设置在连接板104上吗，罩壳108与探测器晶体102之间没有设置连接部件，且罩壳108在满足强度需求的情况下，厚度也应该尽量减小，从而保证了在PET探测器环的轴向和周向方向上，探测器晶体102之间的距离足够小，且减少了在探测器晶体102探测光路上的遮挡，使得探测晶体的信号接收更加准确。

在一个实施例中，PET探测器模块还包括晶体固定板110，在PET探测器环轴向方向上，晶体固定板110设置在探测器晶体102的侧面与罩壳108之间，且晶体固定板110与连接板104固定连接。

具体地，探测器晶体102和罩壳108之间的晶体固定板110填补了罩壳108和探测器晶体102之间的空隙，使得PET探测器模块100的内部结构更加紧密，探测器晶体102固定得更加稳定牢固，同时晶体固定块也与连接板104固定连接，以保证在PET探测器环的轴向和周向方向上，探测器晶体102之间没有多余的部件。

在一个实施例中，PET探测器模块100还包括电子学板卡112，电子学板卡112固定设置于连接板104上。

具体地，PET探测器模块100中还设置有电子学板卡112，电子学板卡与探测器晶体102电气连接，以实现PET探测器模块100的探测功能，电子学板卡112可以固定设置在连接板104上，且电子学板卡112的两个端面也不超出探测器晶体102的两个端面，以保证在PET探测器环的轴向方向上，探测器晶体102之间没有多余部件。由于功能需求，也可以设置多张电子学板卡，多张电子学板卡沿PET探测器环的径向方向固定设置在连接板104的两侧。例如电子学板卡112可以包括光电倍增板以及与光电倍增板耦接的前端电路板，光电倍增板和前端电路板分别设置于连接板104的两个支撑面上，其中光电倍增板设置在连接板104靠近探测器晶体102的一个支撑面上，前端电路板设置在连接板104远离探测器晶体102的一个支撑面上。

在一个实施例中，探测器晶体102与晶体固定板110之间，和/或晶体固定板与罩壳之间通过粘接方式固定连接。

具体地，由于结构件会对射线有阻挡和散射作用，为了保证探测器晶体102接收信号的准确性，探测器晶体102需要纯度很高且无其他多余结构，尽可能的减少探测光路上的结构件，所以探测器晶体102与固定结构之间可以通过粘接的方式固定，探测器晶体102与晶体固定板110之间可以通过粘接方式固定连接，晶体固定板110与罩壳108之间也可以通过粘结的方式固定连接。上述通过粘结方式固定在一起的部件，其损坏可能性非常小，故在整个寿命周期中不需拆卸，到达使用寿命后可以整体更换，使用方便。

在一个实施例中，连接板104与晶体固定板110之间，和/或罩壳108以及固定块106之间通过螺钉固定连接。

具体地，罩壳108以及晶体固定板110可以通过螺钉固定连接，固定块106也可以通过螺钉与连接板104固定连接，使得PET探测器模块100的结构更加牢固，且当部件发生损坏时，方便后期的更换与维护，同样地，其他不与探测器晶体102直接接触，且不在探测光路上的部件，如电子学板卡112等部件，也可以通过螺钉与相关部件连接在一起。可以理解的是，除了螺钉以外，上述部件也可以使用其他能够保障机械强度且易于更换的机械结构进行连接。

在一个实施例中，固定块106沿PET探测器环径向方向上开设有出线孔114。

具体地，固定块106上还设置有出线孔114，以引出PET探测器模块100的导线，出线孔114的数量可以为两个，通过出线孔114的导线可以将PET探测器模块100的电子学板卡112等部件与外部设备相连接，用于提供电源以及信号传输等功能，出线孔114沿PET探测器环径向方向在固定块106上开设，使得导线不会阻挡在PET探测器模块100沿PET探测器环的轴向或者周向方向上的位置。

图3为一个实施例中PET探测器环的结构示意图，如图3所示，一种PET探测器环10，包括：

多个呈环形排布的上述PET探测器模块100；

其中，在PET探测器环的轴向方向上，PET探测器环10的端面为PET探测器模块100的端面的集合。

具体地，多个上述PET探测器模块100呈环形排布组成PET探测器环10，其中PET探测器模块100的数量和排布方式可根据实际扫描需求和设备规格确定，在PET探测器环10的轴向和周向方向上，PET探测器模块100可以任意组合且之间没有多余的结构部件，有效地减小了相邻PET探测器模块100的探测器晶体102之间的距离。

上述PET探测器环10的PET探测器模块100在PET探测器环10的轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而在多个PET探测器环10组合使用时，实现了在PET探测器环10的轴向方向上，相邻PET探测器环10的探测器晶体之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

在一个实施例中，PET探测器环10还包括探测器固定架(图中未标识)，多个PET探测器模块100的固定块106与探测器固定架通过螺钉固定连接。

具体地，PET探测器模块100的固定块106在沿PET探测器环的径向方向上还开设有固定螺孔116，固定螺孔116的数量可以为两个，探测器固定架上设置有与固定螺孔116位置相对应的螺钉，呈环形排布的PET探测器模块100可以通过螺钉固定在探测器固定架上，探测器固定架使PET探测环10的结构更加稳定牢固，形成完整的PET探测器机架，也方便多个PET探测器环组合使用时的对准。

图4为一个实施例中PET探测器阵列的结构示意图，图5为图4实施例中PET探测器阵列的侧视结构示意图，如图4和图5所示，在一个实施例中，一种PET探测器阵列20，包括：

多个上述PET探测器环10；

其中，在PET探测器环的轴向方向上，多个PET探测器环对齐排布，且相邻PET探测器环的端面相接触。

具体地，PET探测器阵列20由2个PET探测器环10对齐排布组成，2个PET探测器环的探测器模块相对准，且两个PET探测器环之间没有多余的部件和结构，在PET探测器环的轴向方向上，相邻PET探测器模块的端面相接触，保证了探测器晶体之间的距离足够小。可以理解的是，在PET扫描中，也可以将更多数量的PET探测器环10组合使用，具体数量可根据实际扫描需求确定，也可以将多个PET探测器环10与电子计算机断层扫描(ComputedTomography，简称CT)设备或者磁共振(Magnetic Resonance，简称MR)设备等其他医疗影像设备组合使用，以扩展PET探测器阵列的功能。

上述PET探测器阵列20的PET探测器模块100在PET探测器环10的轴向方向上没有多余的支撑或固定结构，从而实现了在PET探测器环10的轴向方向上，相邻PET探测器环10的探测器晶体102之间的距离足够小，减少PET设备中的无效空间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。