本技术涉及医疗器械,特别是涉及一种探测器及包含其的医疗设备。
背景技术:
1、探测器是分子成像医疗设备中的重要组成部分。探测器的材料组合、结构设计和性能直接影响分子成像医疗设备在临床和科研中的应用,探测器的优劣直接决定着分子成像医疗设备的好坏。
2、通常探测器有晶体单元、光电转化器和后续电子线路组成。传统的探测器结构一般为在光电转化器上直接耦合晶体阵列,为了保证足够的灵敏度,探测器的晶体通常要具有一定的长度。但是晶体的长度过长,会直接影响到探测器的飞行时间(time of flight,简称tof)极限值,且无法准确探测到光子的作用深度(depth of interaction,简称doi),进而影响图像空间分辨率。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对现有技术中探测器中飞行时间极限值和作用深度分辨能力低的技术问题,提供一种探测器及包含其的医疗设备。
2、一种探测器,所述探测器包括:
3、晶体阵列,包括多个晶体阵列单元,多个所述晶体阵列单元在第一方向和第二方向形成的平面内呈阵列分布;各所述晶体阵列单元包括至少一个晶体;
4、光电传感器阵列,包括多个光电传感器阵列单元,多个所述光电传感器阵列单元在所述第一方向和所述第二方向形成的平面内呈阵列分布;各所述光电传感器阵列单元包括至少一个光电传感器;
5、其中,多层所述晶体阵列沿第三方向层叠设置,且每个所述晶体阵列垂直于所述第三方向的耦合面,所述耦合面与所述光电传感器阵列耦合;所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两相互垂直;
6、所述光电传感器阵列单元与所述晶体阵列单元的数量及尺寸均相等,且所述光电传感器的尺寸不小于所述晶体的尺寸。
7、在其中一个实施例中,所述光电传感器阵列单元的边界与所述晶体阵列单元的边界相对齐。
8、在其中一个实施例中,所述光电传感器阵列单元以及所述晶体阵列单元,两者沿所述第一方向和所述第二方向的尺寸相等。
9、在其中一个实施例中,各所述晶体阵列单元包括一个所述晶体,各所述光电传感器阵列单元包括一个所述光电传感器,所述晶体的尺寸与所述光电传感器的尺寸相等。
10、在其中一个实施例中,各所述晶体阵列单元包括多个晶体,多个所述晶体在所述第一方向和所述第二方向形成的平面内呈阵列分布;
11、各所述光电传感器阵列单元包括多个所述光电传感器,多个所述光电传感器在所述第一方向和所述第二方向形成的平面内呈阵列分布;
12、其中,各所述晶体阵列单元中的晶体数量大于各所述光电传感器阵列单元中的所述光电传感器的数量。
13、在其中一个实施例中,每相邻的两个所述晶体阵列之间堆叠有一个所述光电传感器阵列。
14、在其中一个实施例中,各所述晶体阵列单元除所述耦合面外的表面均设置有反射结构。
15、在其中一个实施例中,所述反射结构沿所述第三方向延伸至所述光电传感器阵列单元。
16、一种医疗设备,所述医疗设备包括探测器,所述探测器包括:
17、多个晶体阵列,每个所述晶体阵列包括多个晶体阵列单元,多个所述晶体阵列单元在第一方向和第二方向形成的平面内呈阵列分布;各所述晶体阵列单元包括至少一个晶体;
18、光电传感器阵列,设置在至少相邻的两个所述晶体阵列之间,所述光电传感器阵列包括多个光电传感器阵列单元,多个所述光电传感器阵列单元在所述第一方向和所述第二方向形成的平面内呈阵列分布;各所述光电传感器阵列单元包括至少一个光电传感器;
19、多个所述晶体阵列沿第三方向层叠设置;
20、所述晶体能够在与第三方向平行的侧面接收伽玛光子;
21、所述光电传感器能够检测所述伽玛光子与所述晶体反应所产生的光信号。
22、在其中一个实施例中,所述晶体在所述第一方向或所述第二方向的尺寸为0.5mm-5mm范围内;
23、所述晶体沿第三方向的尺寸为0.5mm-5mm范围内。本实用新型的有益效果:
24、本实用新型提供的探测器,晶体阵列用于将入射的伽玛光子转化成可见光,通过将晶体阵列设置成多个晶体阵列单元呈阵列排布的形式,使得晶体尺寸更小,从而使得探测器的灵敏度和分辨率更高。将晶体阵列与光电传感器阵列耦合,以使的伽玛射线与晶体作用产生的可见光通过光电传感器阵列转变为电信号。将光电传感器阵列单元与晶体阵列单元的数量及尺寸一一对应,人为地将深度信息分开,以使得光电传感器能够直接解析较短的晶体阵列单元,减少了后续的数据校正,从而可以直接获取闪烁事件在晶体上的深度信息。多个晶体阵列沿第三方向层叠设置,可利用康普顿散射原理来获取光子的作用深度信息。多各晶体阵列单元缩短了伽玛光子在晶体中的传播时间并增大了晶体的总长度,在保持一定灵敏度的性能的情况下,提高探测器的时间分辨率。而通过将晶体的尺寸设置成不大于光电传感器的形式,以使得晶体的尺寸相对光电传感器的尺寸更小,从而减小可见光的光程,从而减小探测器的tof(time of flight,飞行时间)值,进而提高探测器的灵敏性及探测效率;同时,使得光电传感器的数量相对更少或者更晶体的数量一致,以降低材料成本。
1.一种探测器,其特征在于,所述探测器包括:
2.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述光电传感器阵列单元的边界与所述晶体阵列单元的边界相对齐。
3.根据权利要求2所述的探测器,其特征在于,所述光电传感器阵列单元以及所述晶体阵列单元,两者沿所述第一方向和所述第二方向的尺寸相等。
4.根据权利要求3所述的探测器,其特征在于,各所述晶体阵列单元包括一个所述晶体,各所述光电传感器阵列单元包括一个所述光电传感器,所述晶体的尺寸与所述光电传感器的尺寸相等。
5.根据权利要求3所述的探测器,其特征在于,各所述晶体阵列单元包括多个晶体,多个所述晶体在所述第一方向和所述第二方向形成的平面内呈阵列分布;
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的探测器,其特征在于,每相邻的两个所述晶体阵列之间堆叠有一个所述光电传感器阵列。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的探测器,其特征在于,各所述晶体阵列单元除所述耦合面外的表面均设置有反射结构。
8.根据权利要求7所述的探测器,其特征在于,所述反射结构沿所述第三方向延伸至所述光电传感器阵列单元。
9.一种医疗设备,其特征在于,所述医疗设备包括探测器,所述探测器包括:
10.根据权利要求9所述的医疗设备,其特征在于,所述晶体在所述第一方向或所述第二方向的尺寸为0.5mm-5mm范围内;
