一種核探測器晶體位置的識別方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種核探測器晶體位置的識別方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 核醫(yī)學設備是目前醫(yī)學上常用的檢測設備，例如，單電子發(fā)射計算機斷層（SPECT) 設備、正電子發(fā)射計算機斷層（PET)設備等。核醫(yī)學設備能夠?qū)⒑蟹派湫院怂氐乃幬镌?體內(nèi)的分布形成圖像，該圖像可以反映人體代謝、組織功能和結(jié)構(gòu)形態(tài)。
[0003] 在核醫(yī)學設備中，最為核心的部件為核探測器，該部件用于檢測引入病患體內(nèi)的 放射性核素所發(fā)出的射線（例如y射線）。常用的核醫(yī)學設備探測器包括由多個晶體單元 組成的晶體陣列和光電探測器。其中，晶體陣列用于檢測病患體內(nèi)釋放出的射線光子（例 如y光子）并將其轉(zhuǎn)換成可見光，光電探測器用于將可見光轉(zhuǎn)換成電信號，所述電信號用 于計算被射線的光子撞擊到的晶體單元所在的位置，以便形成位置散點圖，形成被照射的 人體的圖像。因此，如何計算晶體單元的位置對于圖像的形成至關(guān)重要。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)一中，參見圖1，晶體單元與光電探測器像素的個數(shù)比為1:1，當一個 射線的光子撞擊到晶體單元1時，晶體單元1輸出的可見光被光電探測器像素1接收，所述 光電探測器像素1通過通道輸出接收到的光能，并將光能轉(zhuǎn)換為電信號。所述光電探測器 像素1將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M行輸出，其中該電信號中攜帶了光電探測器像素1接收到 的能量值以及該光電探測器像素1在整個光電探測器像素陣列的位置信息，由于光電探測 器像素1和晶體單元1的位置相對應，那么也就相當于該電信號中攜帶了晶體單元1的位 置信息。
[0005] 由于晶體單元的大小決定了核醫(yī)學設備的空間分辨率，其中，所述空間分辨率是 指在單位長度和面積內(nèi)所能分辨的成像單元的數(shù)量，也就是說，晶體單元的尺寸越小，晶體 單元的數(shù)量越多，那么空間分辨率就越高，圖像就越清晰。但是，由于現(xiàn)有技術(shù)中光電探測 器像素的個數(shù)無法減少，所以在晶體單元與光電探測器像素的個數(shù)在1:1的情況下，晶體 單元的個數(shù)無法增加，晶體單元的尺寸也就無法減少，導致空間分辨率無法提高，無法滿足 用戶對圖像清晰度的要求。
[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)二采用了每一個光電探測器像素都與 一個非跨接的晶體單元和跨接的晶體單元進行耦合，且晶體單元與光電探測器像素的個數(shù) 比例大于1 :1且小于2:1，例如圖2,晶體單元與光電探測器像素的個數(shù)比為1. 5:1。因此 在光電探測器像素一定的情況下，現(xiàn)有技術(shù)二比現(xiàn)有技術(shù)一增加了晶體單元的個數(shù)，因此 也提高了空間分辨率。然而，現(xiàn)有技術(shù)二中晶體單元與光電探測器像素的個數(shù)比例不可以 等于2:1或大于2:1，因為如果等于2:1或大于2:1，就會存在某些或全部光電探測器像素 至少接收兩個完全相同的晶體單元的能量的情況，在這種情況下，由于每個晶體單元輸出 光的能量都相同，因此無法判斷出是哪個晶體單元輸出的光，也就無法判斷出晶體單元的 位置坐標。所以，現(xiàn)有技術(shù)二限制了晶體單元與光電探測器像素的個數(shù)比，也就限制了空間 分辨率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中核醫(yī)學設備空間分辨率無法被提高的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供 了一種核探測器晶體位置的識別方法及裝置，有效提高了核醫(yī)學設備的空間分辨率，提升 了圖像的質(zhì)量。
[0008] 本發(fā)明實施例提供了一種核探測器晶體位置的識別方法，所述方法包括：
[0009] 當晶體陣列被射線的光子擊中后，獲取所述晶體陣列對應的光電探測器像素陣列 的各通道的能量輸出值；
[0010] 根據(jù)所述能量輸出值確定所述光電探測器像素陣列中第一光電探測器像素的絕 對位置坐標；
[0011] 根據(jù)所述能量輸出值確定第一光電探測器像素對應的晶體單元的相對位置坐標， 其中，所述第一光電探測器像素對應的晶體單元至少有兩個，且所述晶體單元輸出的光能 均不同；
[0012] 根據(jù)所述晶體單元的所述相對位置坐標和所述第一光電探測器像素的絕對位置 坐標計算所述晶體單元在所述光電探測器像素陣列對應的晶體陣列中的位置坐標，以實現(xiàn) 核探測器晶體位置的識別。
[0013] 優(yōu)選的，在步驟獲取閃爍晶體對應的光電探測器像素陣列的各通道的能量輸出值 之后，所述方法還包括：
[0014] 對所述通道的數(shù)量進行壓縮，并計算壓縮后的各通道的能量輸出值；
[0015] 所述根據(jù)所述能量輸出值計算所述光電探測器像素陣列中第一光電探測器像素 的絕對位置坐標具體為：
[0016] 根據(jù)所述壓縮后的各通道的能量輸出值計算所述光電探測器像素陣列中第一光 電探測器像素的絕對位置坐標。
[0017] 優(yōu)選的，所述對所述通道的數(shù)量進行壓縮包括：
[0018] 對行通道和列通道的數(shù)量進行同比例壓縮。
[0019] 優(yōu)選的，對行通道和列通道的數(shù)量進行同比例壓縮包括：
[0020] 將所述行通道和列通道分別壓縮至兩個通道，所述行通道和列通道在壓縮前的數(shù) 量均大于2 ;
[0021] 所述計算壓縮后的各通道的能量輸出值的方法具體為：
[0022]
【主權(quán)項】
1. 一種核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，所述方法包括： 當晶體陣列被射線的光子擊中后，獲取所述晶體陣列對應的光電探測器像素陣列的各 通道的能量輸出值； 根據(jù)所述能量輸出值確定所述光電探測器像素陣列中第一光電探測器像素的絕對位 置坐標； 根據(jù)所述能量輸出值確定第一光電探測器像素對應的晶體單元的相對位置坐標，其 中，所述第一光電探測器像素對應的晶體單元至少有兩個，且所述晶體單元輸出的光能均 不同； 根據(jù)所述晶體單元的所述相對位置坐標和所述第一光電探測器像素的絕對位置坐標 計算所述晶體單元在所述光電探測器像素陣列對應的晶體陣列中的位置坐標，以實現(xiàn)核探 測器晶體位置的識別。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，在步驟獲取閃 爍晶體對應的光電探測器像素陣列的各通道的能量輸出值之后，所述方法還包括： 對所述通道的數(shù)量進行壓縮，并計算壓縮后的各通道的能量輸出值； 所述根據(jù)所述能量輸出值計算所述光電探測器像素陣列中第一光電探測器像素的絕 對位置坐標具體為： 根據(jù)所述壓縮后的各通道的能量輸出值計算所述光電探測器像素陣列中第一光電探 測器像素的絕對位置坐標。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，所述對所述通 道的數(shù)量進行壓縮包括： 對行通道和列通道的數(shù)量進行同比例壓縮。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，對行通道和列 通道的數(shù)量進行同比例壓縮包括： 將所述行通道和列通道分別壓縮至兩個通道，所述行通道和列通道在壓縮前的數(shù)量均 大于2 ; 所述計算壓縮后的各通道的能量輸出值的方法具體為：
其中，所述Ea和Eb分別表示壓縮后的第一行通道和第二行通道的能量輸出值，所述Ec和Ed分別表示壓縮后的第一列通道和第二列通道的能量輸出值，所述（^和〇 ^分別表示 壓縮前第i行通道和壓縮前第j列通道的權(quán)重，所述
?所述EJP Ej*別為壓縮前第i行通道和第j列通道的能量輸出值，所述N為壓縮前行通道和列通道 的個數(shù)； 所述根據(jù)所述壓縮后的各通道的能量輸出值計算所述光電探測器像素陣列中第一光 電探測器像素的絕對位置坐標具體為：
其中，（x，y)為所述第一光電探測器像素的絕對位置坐標。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，所述晶體單元 的光能輸出均不同通過如下方法實現(xiàn)： 對所述晶體單元的輸出面局部涂抹反光層，使得每個晶體單元的輸出面涂抹的反光層 的面積均不同；或， 對所述晶體單元的輸出面進行粗糙處理，使得每個晶體單元的輸出面的粗糙程度均不 同；或， 對所述晶體單元的輸出面的面積進行處理，使得每個晶體單元輸出面的面積均不同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，所述晶體單元 為單層晶體陣列或多層晶體陣列； 當所述晶體單元為多層晶體陣列時，所有層的晶體陣列均由同種材料的晶體單元組成 或至少由兩種不同的材料的晶體單元組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核探測器晶體位置的識別方法，其特征在于，所述晶體單元 與所述第一光電探測器像素直接光學耦合或采用分光介質(zhì)間接耦合。
8. -種核探測器晶體位置的識別裝置，其特征在于，所述裝置包括：獲取單元、絕對位 置坐標確定單元、相對位置坐標確定單元和位置坐標計算單元，所述獲取單元與所述絕對 位置坐標確定單元連接，所述絕對位置坐標確定單元與所述相對位置坐標確定單元連接， 所述相對位置坐標確定單元與所述位置坐標計算單元連接； 其中，所述獲取單元，用于當晶體陣列被射線的光子擊中后，獲取所述晶體陣列對應的 光電探測器像素陣列的各通道的能量輸出值； 所述絕對位置坐標確定單元，用于根據(jù)所述能量輸出值確定所述光電探測器像素陣列 中第一光電探測器像素的絕對位置坐標； 所述相對位置坐標確定單元，用于根據(jù)所述能量輸出值確定第一光電探測器像素對應 的晶體單元的相對位置坐標，其中，所述第一光電探測器像素對應的晶體單元至少有兩個， 且所述晶體單元輸出的光能均不同； 所述位置坐標計算單元，用于根據(jù)所述晶體單元的所述相對位置坐標和所述第一光電 探測器像素的絕對位置坐標計算所述晶體單元在所述光電探測器像素陣列對應的晶體陣 列中的位置坐標，以實現(xiàn)核探測器晶體位置的識別。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的核探測器晶體位置的識別裝置，其特征在于，所述裝置還包 括壓縮單元，所述獲取單元與所述壓縮單元連接，所述壓縮單元與所述絕對位置坐標確定 單元連接； 所述絕對位置坐標確定單元，用于根據(jù)所述能量輸出值確定所述光電探測器像素陣列 中第一光電探測器像素的絕對位置坐標具體為： 所述絕對位置坐標確定單元，用于根據(jù)所述壓縮后的各通道的能量輸出值計算所述光 電探測器像素陣列中第一光電探測器像素的絕對位置坐標。
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種核探測器晶體位置的識別方法，所述方法包括：當晶體陣列被射線的光子擊中后，獲取晶體陣列對應的光電探測器像素陣列的各通道的能量輸出值；根據(jù)所述能量輸出值確定所述光電探測器像素陣列中第一光電探測器像素的絕對位置坐標；根據(jù)所述能量輸出值確定第一光電探測器像素對應的晶體單元的相對位置坐標；根據(jù)所述晶體單元的所述相對位置坐標和所述第一光電探測器像素的絕對位置坐標計算所述晶體單元在所述光電探測器像素陣列對應的晶體陣列中的位置坐標，以實現(xiàn)核探測器晶體位置的識別。本發(fā)明實施例還公開了一種核探測器晶體位置的識別裝置。本發(fā)明有效提高了核醫(yī)學設備的空間分辨率，提升了圖像的質(zhì)量。
【IPC分類】G01T1-202
【公開號】CN104570042
【申請?zhí)枴緾N201410772024
【發(fā)明人】梁國棟, 吳國城, 李楠, 趙健, 徐保偉, 付長青
【申請人】沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月11日