本公開提供了一種單光子發射斷層成像裝置，包括：多個探測器層，所述多個探測器層包括沿光子運動方向排布的至少兩個探測器層，所述至少兩個探測器層包括沿光子運動方向第一探測器層和第二探測器層，所述第一探測器層和/或第二探測器層包括閃爍晶體和反光結構。

技術領域

本公開涉及核技術及其應用技術領域，具體涉及一種單光子發射斷層成像裝置。

背景技術

單光子發射斷層成像(Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT)技術，利用放射性核素標記的示蹤藥物在注入人體后產生伽瑪光子，通過在人體外探測射線來獲知藥物在人體內的分布及變化信息，并用于疾病的診斷、治療。SPECT成像是典型的分子影像手段，能夠反映人體內的生理、代謝、功能、分子信息，是當前主流醫學影像手段之一。

由于放射性核素發射伽馬光子的過程是各向同性的，如果直接在人體外放置探測器，其探測到的伽馬光子無法確定其方向，亦即無法得知其可能來自人體內的哪一位置。因此在SPECT成像中，需要在人體和探測器之間放置準直器部件。準直部件通過阻擋一定比例的的光子，并且對來自不同方向的光子，其阻擋比例不同，使得探測器所接收到光子來自人體內不同位置的可能性有差別，并經圖像重建算法計算獲得人體內收到的放射性核素分布圖像。

現有準直器通常是采用鎢、鉛等重金屬制成的吸收準直器，通過重金屬對光子的強吸收作用，并制成特定的幾何形狀，如平行孔準直器、針孔準直器等，使得來自某些方向的光子完全通過或有較大概率通過準直器，而來自某些方向的光子被完全阻擋或者有較小概率通過準直器，從而得到了使來自不同方向的光子在通過準直器效率不同的效果。因此，當某個探測器單元上接收到每一個光子時，可以判斷其來自人體內不同方向的概率。探測器接收大量光子后，將其統計信息輸入圖像重建算法，可重建得到人體內的放射性核素空間分布圖像。但是，由于重金屬吸收準直器所吸收的光子無法被探測器探測到，因而會造成大量光子損失，嚴重影響SPECT探測效率。此外，現有的單光子發射斷層成像裝置還存在尺寸大、準直器的準直效果差等缺陷。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述問題，本公開的主要目的在于提供一種單光子發射斷層成像裝置，以便解決上述問題的至少之一。

(二)技術方案

為了達到上述目的，作為本公開的一個方面，提供了一種單光子發射斷層成像裝置，包括：多個探測器層，所述多個探測器層包括沿光子運動方向排布的至少兩個探測器層，所述至少兩個探測器層包括沿光子運動方向第一探測器層和第二探測器層，所述第一探測器層和/或第二探測器層包括閃爍晶體和反光結構。

根據本公開的實施例，所述閃爍晶體包括多個獨立的閃爍晶體條或多個拼接的閃爍晶體條，所述反光結構包括多個反光元件，設置在所述多個閃爍晶體條之間。

根據本公開的實施例，所述第一探測器層用于對向所述第二探測器層運動的部分光子進行吸收，從而在第一探測器層中被探測、同時允許向所述第二探測器層運動的另一部分光子穿透第一探測器層，從而使第一探測器層起到對第二探測器層的準直效果。

根據本公開的實施例，所述光子在所述第一探測器層中的穿透比例大于0.5％。

根據本公開的實施例，所述多個探測器層中沿光子運動方向的最后一探測器層中存在至少一閃爍晶體條，從成像區域不同位置發出的所述光子在到達所述至少一閃爍晶體條前，所經過的閃爍晶體條的數目、閃爍晶體條的長度、閃爍晶體材料、反光元件數目、反光元件厚度和反光元件材料至少其中之一不同。

根據本公開的實施例，所述第一探測器層還包括光電器件，所述光電器件包括雪崩型光電二極管APD、硅光電倍增器件SiPM和光電倍增管PMT中至少之一。

根據本公開的實施例，所述至少一閃爍晶體條之間可通過反光元件連接，反光元件包括光耦合劑層、光導以及反光膜中至少之一。