放射线检测装置、放射线检测器以及放射线检测方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及使用可调节的反射器优化放射线检测。
【背景技术】
[0002]在基于正电子发射断层摄影(PET)的图像化中，将放射线医药品通过注射、吸入和/或经口摄取而投放给患者。接着，该药剂的物理性质以及生物体分子性质集中在人体内的特定部位。除了从投放、捕捉到最终煙灭的过程的动态之外，累积的实际的空间分布、累积点的强度和/或累积区域都具有重要的临床意义。在该过程中，附着在放射线医药品上的正电子发射体按照半衰期、分支比等放射线同位体的物理性质放射正电子。
[0003]各正电子与对象物的电子相互作用并发生煙灭，生成具有511keV的两条γ射线。这两条γ射线实质上分开180度而移动。这两条γ射线接着在PET检测器的闪烁晶体上诱发闪烁事件，其结果，PET检测器检测出γ射线。通过检测这两条γ射线，并在这些位置之间画线，即绘制线响应(line of response)，来确定原本的有可能煙灭的位置。在该过程中只识别有可能性的相互作用的一条线，但是通过累积很多这样的线，并经由基于断层摄影的断层处理，从而可以以实用的精度来推定原本的分布。除了两个闪烁事件的位置之外，在能够利用几百皮秒以内这样的准确的定时的情况下，为了追加与沿着线的可能发生煙灭事件的位置相关的进一步的信息，还计算飞行时间。同位体的特定的特性(例如，正电子的能量)(经由两条γ射线的正电子的范围以及共直线性)对于决定针对特定的放射性医药品的空间分辨率有着重要的贡献。
[0004]对于大量的煙灭事件重复进行上述的过程。为了确定维持所希望的成像任务需要多少闪烁事件，需要解析所有的情况，但以往通过典型的长度为10cm的FDG(Fluoro-Deoxyglucose:氟代脱氧葡萄糖)的研宄，积累有大约I亿的计数或者事件。
[0005]目前，如图10所示，事件1000的检测通过包含闪烁体阵列1002和光电倍增管(Photomultiplier Tube:PMT) 1004的放射线检测器来执行。事件1000在闪烁体阵列1002的内部诱发闪烁事件，通过来自闪烁体阵列1002的闪烁体的内部的事件1000的能量的相互作用生成光。所生成的光由PMT1004来检测。
[0006]PMT1004具有被进行滤波并向处理单元输出的输出信号，处理单元进行事件的计数和时间采样，执行用于确定事件的能量、定时以及位置的算法。为了提高PMT1004检测经由闪烁体生成的光的概率，将闪烁体阵列1002和PMT1004设置在反射器1006之间，反射器1006是被设计成反射经由闪烁体生成的光的反射表面。
[0007]关于所公开的实施方式及其所带来的效果的更全面的评估，通过参照附图并且参照以下的详细的说明来进一步更好地理解，是应该能够容易地获得的。
【发明内容】
[0008]目的在于提供一种能够根据事件的计数率调整反射器中的反射率的放射线检测装置、放射线检测器以及放射线检测方法。
[0009]本实施方式所涉及的放射线检测装置具备:速率计数器，根据来自放射线检测器的输出信号，推定通过上述放射线检测器检测到的事件的计数率；控制部，为了优化上述放射线检测器的能量分辨率，产生根据推定出的上述计数率来调整上述放射线检测器的反射器的反射率的反射率控制信号，并向上述反射器输出上述反射率控制信号。
[0010]根据本实施方式，能够提供能够根据事件的计数率调整反射器中的反射率的放射线检测装置、放射线检测器以及放射线检测方法。
【附图说明】
[0011]图1是表示本实施方式所涉及的放射线检测器以及煙灭事件的概略的概要图。
[0012]图2是表示本实施方式所涉及的放射线检测器以及闪烁事件的概略的概略图。
[0013]图3是表示本实施方式所涉及的、低反射率模式中的放射线检测器的概略的概略图。
[0014]图4是表示本实施方式所涉及的、高反射率模式下的放射线检测器的概略的概略图。
[0015]图5是表示本实施方式所涉及的、处理单元的硬件构成的概略的概略图。
[0016]图6是表示本实施方式所涉及的、用于适应性地控制反射器的反射率的算法的流程图。
[0017]图7是表示本实施方式所涉及的、反射器的概略的概略图。
[0018]图8是表示本实施方式所涉及的、反射器的概略的概略图。
[0019]图9是表示本实施方式所涉及的、反射器的概略的概略图。
[0020]图10是表示以往型的放射线检测器与煙灭事件的概略的概略图。
[0021]符号说明
[0022]100…事件、102…闪烁体阵列、104…光传感器、106…反射器(外侧反射器、内侧反射器)、108…光吸收层(液晶部分)、200…闪烁事件、202…方向、204…方向、600…流程图、700…多层反射器、702…镜面状的基板、704…液晶部分、706…液晶部分、800…多层反射器、802…镜面状的基板、804…调光膜、806…液晶部分、808…液晶部分、900…单层的反射器、902…单一的层、904…黑体背面层、1000...煙灭事件、1002...闪烁体阵列、1004...光电倍增管(Photomultiplier Tube:PMT)、1006…反射器(外侧反射器、内侧反射器)。
【具体实施方式】
[0023]本公开涉及用于放射线检测的设备、系统，算法以及过程，特别地，涉及通过使用具有自适应反射率的自适应反射器来优化能够测量各种计数速率(计数率)的能量的信噪比的设备、系统、算法以及过程。
[0024]以往，PET系统等放射线检测系统具有反射来自闪烁事件的光的反射器，从而提高PMT等光传感器感知或检测由闪烁事件生成的光(闪烁光)的概率(闪烁光的检测概率)。图10表示以往型的放射线检测器的概略图，煙灭事件1000经由设置于反射器1006之间的闪烁体阵列1002和PMT1004来检测。在该放射线检测器中，例如在患者的身体中发生煙灭事件1000，此时，γ放射等放射通过第I (内侧)反射器1006，在闪烁体阵列1002的闪烁体中发生闪烁事件。由闪烁事件产生的光向任意的方向发射。当该方向不是直接地朝向PMT1004的方向的情况下，光有时从内侧反射器1006和/或第2 (外侧)反射器1006反射，其结果，光与PMT1004发生相互作用的概率上升。以往型的反射器1006由塑料制成，具有一定的反射率。
[0025]基于针对事件推定出的计数速率，根据在2011年6月3日申请并通过参照而引入到本说明书中的美国专利申请公开第13/153，026号，处理单元能够通过控制放射线检测器的滤波器来优化事件的检测。在本发明的几个方式中，关于控制反射器的反射率以优化基于放射线检测器的事件的检测，能够一起引用与其他的优化相关的侧面以及由上述美国专利申请公开第13/153，026号提供的滤波器控制。
[0026]用于放射线检测的系统具有速率计数器，上述速率计数器构成为根据来自放射线检测器的输出信号，推定由放射线检测器检测到的事件的计数速率。该系统还可以包含控制器，上述控制器构成为根据推定出的计数速率生成反射率控制信号，并向放射线检测器的反射器输出反射率控制信号，反射率控制信号使反射器调整其反射率，以优化放射线检测器的能量分辨率。
[0027]该系统具有包含闪烁体、光传感器以及反射器的放射线检测器。反射器构成为反射由闪烁体内部的闪烁事件产生的光，使由光传感器检测到的光的概率上升。放射线检测器也可以是光电倍增管。反射器具有内侧反射器和外侧反射器。放射线检测器具有按照内侧反射器、闪烁体、光传感器以及外侧反射器的顺序而包含的层状构造。
[0028]反射率控制信号使反射器调整内侧反射器与外侧反射器中的一个或者多个反射率。反射器具有由反射率控制信号进行控制以控制反射器的反射率的液晶部分。液晶部分构成为根据反射率控制信号，在具有大致100%的反射比(反射率)的镜面状态和具有大致0%的反射比(反射率)的黑体状态之间，变更反射器的反射率。
[0029]该系统也可以包含分别具有对应的闪烁体、光传感器、以及反射器的多个放射线检测器。各个反射器反射由闪烁体内部的闪烁事件产生的光，使由光传感器检测到的光的概率上升。控制器(控制部)产生单独地或者综合地调整多个放射线检测器各自的反射器的反射率的反射率控制信号。特别地，控制器构成为生成调整多个放射线检测器各自的反射器的反射率的反射率控制信号，多个放射线检测器各自的反射器的反射率被单独地进行控制，以使得分别优化放射线检测器各自的能量分辨率。
[0030]放射线检测器具有闪烁体、光传感器以及反射器。闪烁体由闪烁事件产生光