一种核探测器晶体位置的识别方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种核探测器晶体位置的识别方法及装置。
【背景技术】
[0002] 核医学设备是目前医学上常用的检测设备，例如，单电子发射计算机断层（SPECT) 设备、正电子发射计算机断层（PET)设备等。核医学设备能够将含有放射性核素的药物在 体内的分布形成图像，该图像可以反映人体代谢、组织功能和结构形态。
[0003] 在核医学设备中，最为核心的部件为核探测器，该部件用于检测引入病患体内的 放射性核素所发出的射线（例如y射线）。常用的核医学设备探测器包括由多个晶体单元 组成的晶体阵列和光电探测器。其中，晶体阵列用于检测病患体内释放出的射线光子（例 如y光子）并将其转换成可见光，光电探测器用于将可见光转换成电信号，所述电信号用 于计算被射线的光子撞击到的晶体单元所在的位置，以便形成位置散点图，形成被照射的 人体的图像。因此，如何计算晶体单元的位置对于图像的形成至关重要。
[0004] 在现有技术一中，参见图1，晶体单元与光电探测器像素的个数比为1:1，当一个 射线的光子撞击到晶体单元1时，晶体单元1输出的可见光被光电探测器像素1接收，所述 光电探测器像素1通过通道输出接收到的光能，并将光能转换为电信号。所述光电探测器 像素1将光信号转变为电信号进行输出，其中该电信号中携带了光电探测器像素1接收到 的能量值以及该光电探测器像素1在整个光电探测器像素阵列的位置信息，由于光电探测 器像素1和晶体单元1的位置相对应，那么也就相当于该电信号中携带了晶体单元1的位 置信息。
[0005] 由于晶体单元的大小决定了核医学设备的空间分辨率，其中，所述空间分辨率是 指在单位长度和面积内所能分辨的成像单元的数量，也就是说，晶体单元的尺寸越小，晶体 单元的数量越多，那么空间分辨率就越高，图像就越清晰。但是，由于现有技术中光电探测 器像素的个数无法减少，所以在晶体单元与光电探测器像素的个数在1:1的情况下，晶体 单元的个数无法增加，晶体单元的尺寸也就无法减少，导致空间分辨率无法提高，无法满足 用户对图像清晰度的要求。
[0006] 为了解决现有技术一的技术问题，现有技术二采用了每一个光电探测器像素都与 一个非跨接的晶体单元和跨接的晶体单元进行耦合，且晶体单元与光电探测器像素的个数 比例大于1 :1且小于2:1，例如图2,晶体单元与光电探测器像素的个数比为1. 5:1。因此 在光电探测器像素一定的情况下，现有技术二比现有技术一增加了晶体单元的个数，因此 也提高了空间分辨率。然而，现有技术二中晶体单元与光电探测器像素的个数比例不可以 等于2:1或大于2:1，因为如果等于2:1或大于2:1，就会存在某些或全部光电探测器像素 至少接收两个完全相同的晶体单元的能量的情况，在这种情况下，由于每个晶体单元输出 光的能量都相同，因此无法判断出是哪个晶体单元输出的光，也就无法判断出晶体单元的 位置坐标。所以，现有技术二限制了晶体单元与光电探测器像素的个数比，也就限制了空间 分辨率的提高。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中核医学设备空间分辨率无法被提高的技术缺陷，本发明提供 了一种核探测器晶体位置的识别方法及装置，有效提高了核医学设备的空间分辨率，提升 了图像的质量。
[0008] 本发明实施例提供了一种核探测器晶体位置的识别方法，所述方法包括：
[0009] 当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列 的各通道的能量输出值；
[0010] 根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝 对位置坐标；
[0011] 根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标， 其中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能 均不同；
[0012] 根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置 坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现 核探测器晶体位置的识别。
[0013] 优选的，在步骤获取闪烁晶体对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值 之后，所述方法还包括：
[0014] 对所述通道的数量进行压缩，并计算压缩后的各通道的能量输出值；
[0015] 所述根据所述能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素 的绝对位置坐标具体为：
[0016] 根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光 电探测器像素的绝对位置坐标。
[0017] 优选的，所述对所述通道的数量进行压缩包括：
[0018] 对行通道和列通道的数量进行同比例压缩。
[0019] 优选的，对行通道和列通道的数量进行同比例压缩包括：
[0020] 将所述行通道和列通道分别压缩至两个通道，所述行通道和列通道在压缩前的数 量均大于2 ;
[0021] 所述计算压缩后的各通道的能量输出值的方法具体为：
[0022]
【主权项】
1. 一种核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述方法包括： 当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各 通道的能量输出值； 根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位 置坐标； 根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标，其 中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个，且所述晶体单元输出的光能均 不同； 根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标 计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探 测器晶体位置的识别。
2. 根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，在步骤获取闪 烁晶体对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值之后，所述方法还包括： 对所述通道的数量进行压缩，并计算压缩后的各通道的能量输出值； 所述根据所述能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝 对位置坐标具体为： 根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光电探 测器像素的绝对位置坐标。
3. 根据权利要求2所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述对所述通 道的数量进行压缩包括： 对行通道和列通道的数量进行同比例压缩。
4. 根据权利要求3所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，对行通道和列 通道的数量进行同比例压缩包括： 将所述行通道和列通道分别压缩至两个通道，所述行通道和列通道在压缩前的数量均 大于2 ; 所述计算压缩后的各通道的能量输出值的方法具体为：
其中，所述Ea和Eb分别表示压缩后的第一行通道和第二行通道的能量输出值，所述Ec和Ed分别表示压缩后的第一列通道和第二列通道的能量输出值，所述（^和〇 ^分别表示 压缩前第i行通道和压缩前第j列通道的权重，所述
?所述EJP Ej*别为压缩前第i行通道和第j列通道的能量输出值，所述N为压缩前行通道和列通道 的个数； 所述根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光电探测器像素阵列中第一光 电探测器像素的绝对位置坐标具体为：
其中，（x，y)为所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标。
5. 根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元 的光能输出均不同通过如下方法实现： 对所述晶体单元的输出面局部涂抹反光层，使得每个晶体单元的输出面涂抹的反光层 的面积均不同；或， 对所述晶体单元的输出面进行粗糙处理，使得每个晶体单元的输出面的粗糙程度均不 同；或， 对所述晶体单元的输出面的面积进行处理，使得每个晶体单元输出面的面积均不同。
6. 根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元 为单层晶体阵列或多层晶体阵列； 当所述晶体单元为多层晶体阵列时，所有层的晶体阵列均由同种材料的晶体单元组成 或至少由两种不同的材料的晶体单元组成。
7. 根据权利要求1所述的核探测器晶体位置的识别方法，其特征在于，所述晶体单元 与所述第一光电探测器像素直接光学耦合或采用分光介质间接耦合。
8. -种核探测器晶体位置的识别装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、绝对位 置坐标确定单元、相对位置坐标确定单元和位置坐标计算单元，所述获取单元与所述绝对 位置坐标确定单元连接，所述绝对位置坐标确定单元与所述相对位置坐标确定单元连接， 所述相对位置坐标确定单元与所述位置坐标计算单元连接； 其中，所述获取单元，用于当晶体阵列被射线的光子击中后，获取所述晶体阵列对应的 光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值； 所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列 中第一光电探测器像素的绝对位置坐标； 所述相对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应 的晶体单元的相对位置坐标，其中，所述第一光电探测器像素对应的晶体单元至少有两个， 且所述晶体单元输出的光能均不同； 所述位置坐标计算单元，用于根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电 探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵 列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。
9. 根据权利要求8所述的核探测器晶体位置的识别装置，其特征在于，所述装置还包 括压缩单元，所述获取单元与所述压缩单元连接，所述压缩单元与所述绝对位置坐标确定 单元连接； 所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列 中第一光电探测器像素的绝对位置坐标具体为： 所述绝对位置坐标确定单元，用于根据所述压缩后的各通道的能量输出值计算所述光 电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种核探测器晶体位置的识别方法，所述方法包括：当晶体阵列被射线的光子击中后，获取晶体阵列对应的光电探测器像素阵列的各通道的能量输出值；根据所述能量输出值确定所述光电探测器像素阵列中第一光电探测器像素的绝对位置坐标；根据所述能量输出值确定第一光电探测器像素对应的晶体单元的相对位置坐标；根据所述晶体单元的所述相对位置坐标和所述第一光电探测器像素的绝对位置坐标计算所述晶体单元在所述光电探测器像素阵列对应的晶体阵列中的位置坐标，以实现核探测器晶体位置的识别。本发明实施例还公开了一种核探测器晶体位置的识别装置。本发明有效提高了核医学设备的空间分辨率，提升了图像的质量。
【IPC分类】G01T1-202
【公开号】CN104570042
【申请号】CN201410772024
【发明人】梁国栋, 吴国城, 李楠, 赵健, 徐保伟, 付长青
【申请人】沈阳东软医疗系统有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月11日