一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器的制作方法

本技术涉及伽马成像探测器领域，特别是一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器。

背景技术：

1、现有的核医学影像设备中，对于伽马相机以及基于伽马相机基础上的spect系统，其中的闪烁探测器大部分采用单片大面积nai(碘化钠)晶体与pmt(光电倍增管)阵列进行耦合组装而成，探测器的固有空间分辨率在3～4mm之间。

2、对于采用针孔准直器的应用场景，为实现较高的系统空间分辨率，需要调整成像目标与针孔准直器之间的法向距离(即小孔成像中的物距)，或者探测器与针孔准直器之间的法向距离(即小孔成像中的像距)，或者这两个参数同时进行调整，来提高小孔成像中像距与物距的比例，从而实现比探测器固有空间分辨率更高的成像分辨能力。

3、但这种方式存在着较明显的弊端：在保证一定的成像范围基础上，更多的只能通过调整像距，但同时带来了所需探测器的有效成像面积同步增大的要求，不仅导致探测器成本增加，探测器的扫描运动半径也同步增加，使得系统占地要求增大，对场地空间要求更加苛刻。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其径向尺寸要求更小，整机结构更加紧凑。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其包括扫描空间、针孔环和成像环；所述针孔环的环面设有准直孔；所述成像环设有像素化探测器；所述像素化探测器为czt光电传感器或者sipm光电传感器；所述针孔环和所述成像环以所述扫描空间的轴线为圆心从内向外依次设置；所述像素化探测器用于对所述准直孔另一侧的扫描空间内的扫描目标的成像进行探测。

4、现有的伽马成像探测器中采用的主要是基于nai闪烁晶体和光电倍增管阵列组合而成的的探测器，这些探测器沿着成像环的圆周方向排列；这些探测器固有空间分辨率最优的也只能在3-4mm，为了提高伽马成像探测器的平面投影空间分辨率，最简单的方法是基于针孔成像的原理，增加成像环与针孔环之间的距离，使得像距和物距的比值增大，但是这种方案要求采用更大面积的伽马成像探测器，也使得所述伽马成像探测器的体积及制造成本都大大增加。

5、优选地，所述成像环的半径为450mm-650mm；所述成像环与所述针孔环之间的距离为150mm-200mm。

6、优选地，一个准直孔和多个与其位置对应的像素化探测器组成成像单元；各个所述像单元中多个所述像素化探测器以对应位置的准直孔，沿着所述成像环内侧的弧面或平面成阵列排列。

7、优选地，所述针孔环的外壁平行于所述扫描空间的轴线方向设有滑轨；所述成像环的内壁设有滑块和驱动机构，所述滑块滑动安装于所述滑轨，在所述驱动机构的驱动下所述成像环沿所述扫描空间的轴线方向相对于所述针孔环移动。

8、优选地，所述驱动机构包括：电机，调速器、齿条和柱状齿轮；所述齿条平行于所述滑轨设置于所述针孔环；所述柱状齿轮通过减速器与所述电机的驱动轴传动连接，所述柱状齿轮与所述齿条啮合传动。

9、本实用新型的实施例的有益效果：

10、所述伽马成像探测器采用了更高固有空间分辨率的像素化探测器，所述像素化探测器的固有空间分辨率更高，能比现有探测器的固有空间分辨率高出至少一倍；使得通过缩减成像环与针孔环之间的距离,仍然可以保持扫描范围以及系统平面空间分辨率不变，有效降低了伽马成像探测器的径向尺寸要求，降低了伽马成像探测器的径向尺寸要求，所需探测器的成本更低，使得伽马成像探测器的整机结构更加紧凑。

技术特征：

1.一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其特征在于，包括扫描空间、针孔环和成像环；

2.根据权利要求1所述一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其特征在于，所述成像环的半径为450mm-650mm；所述成像环与所述针孔环之间的距离为150mm-200mm。

3.根据权利要求1所述一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其特征在于，一个准直孔和多个与其位置对应的像素化探测器组成成像单元；各个所述像单元中多个所述像素化探测器以对应位置的准直孔，沿着所述成像环内侧的弧面或平面成阵列排列。

4.根据权利要求1所述一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其特征在于，所述针孔环的外壁平行于所述扫描空间的轴线方向设有滑轨；

5.根据权利要求4所述一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其特征在于，所述驱动机构包括：电机，调速器、齿条和柱状齿轮；

技术总结
本技术涉及伽马成像探测器领域，特别是一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器。一种基于针孔成像原理的伽马成像探测器，其包括扫描空间、针孔环和成像环；所述针孔环的环面设有准直孔；所述成像环设有像素化探测器；所述像素化探测器为CZT光电传感器或者SiPM光电传感器；所述伽马成像探测器采用了更高固有空间分辨率的像素化探测器，所述像素化探测器的固有空间分辨率更高，能比现有探测器的固有空间分辨率高出至少一倍；使得通过缩减成像环与针孔环之间的距离,仍然可以保持扫描范围以及系统平面空间分辨率不变，有效降低了伽马成像探测器的径向尺寸要求，使得伽马成像探测器的整机结构更加紧凑，制造成本更低。

技术研发人员：许承聪,邓晓
受保护的技术使用者：瑞石心禾（河北）医疗科技有限公司
技术研发日：20220824
技术公布日：2024/1/12