專利名稱::用于核醫(yī)學(xué)的檢測(cè)器的制作方法用于核醫(yī)學(xué)的檢測(cè)器本發(fā)明涉及利用核照相機(jī)產(chǎn)生圖像。特別地,應(yīng)用于結(jié)合具有狹縫的扇形波束準(zhǔn)直儀使用,下面將通過(guò)特別參照其進(jìn)行說(shuō)明。然而,可以理解,本示例性實(shí)施例也可以用于其他類似應(yīng)用。核成像技術(shù)一般是以兩種不同方式中的一種來(lái)獲取圖像。發(fā)射圖像是通過(guò)向物體中引入放射性同位素和利用檢測(cè)器(照相機(jī))收集來(lái)自該物體內(nèi)部的輻射而生成的,該檢測(cè)器是對(duì)于這種輻射敏感的。這種發(fā)射圖像包括單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)圖像,并且經(jīng)常用于提供關(guān)于該物體的功能性信息,例如患者體內(nèi)的腫瘤。當(dāng)在互相不同的方向產(chǎn)生多個(gè)發(fā)射投影圖像時(shí),就能夠根據(jù)該獲得的數(shù)據(jù)以體積發(fā)射斷層掃描圖像的形式計(jì)算(重建)該輻射生成物質(zhì)在目標(biāo)中的濃度分布。通過(guò)將該物體定位在輻射源例如伽馬射線源和該檢測(cè)器中間,以便利用照相機(jī)檢測(cè)經(jīng)過(guò)該物體的射線而生成傳輸圖像。傳輸圖像提供關(guān)于輻射衰減或輻射吸收物質(zhì)在該物體中的分布的信息。傳輸圖像和發(fā)射圖像常常是同時(shí)進(jìn)行,例如收集用于該物體中輻射衰減的發(fā)射圖像。例如,SPECT成像設(shè)備有時(shí)用于同時(shí)生成發(fā)射和傳輸圖像。在該物體內(nèi)生成的和傳輸經(jīng)過(guò)該物體的光子被檢測(cè)器檢測(cè),例如Nal晶體和光電倍增器陣列。為了限定每個(gè)接收的發(fā)射事件的軌跡和區(qū)分直接輻射和散射輻射,在該照相機(jī)前放置一個(gè)準(zhǔn)直儀。在傳輸成像中,該輻射源的預(yù)定空間幾何結(jié)構(gòu)還決定了該傳輸輻射事件的軌跡。該準(zhǔn)直儀包括輻射吸收材料的網(wǎng)格或蜂巢狀陣列,其被設(shè)置在該檢測(cè)器和被檢查物體之間以限制沖擊在該檢測(cè)器上的射線的入射角。分辨率和效率由該準(zhǔn)直儀的形狀以及形成網(wǎng)格的中隔(s印ta)的高度和厚度來(lái)限定,其中一般對(duì)于更高的能量范圍使用更厚的中隔。SPECT成像中的一個(gè)問(wèn)題是對(duì)于給定空間分辨率受到限制的檢測(cè)器效率?,F(xiàn)有的閃爍照相機(jī)的相對(duì)優(yōu)化不同。用于平面或SPECT成像的靜態(tài)檢測(cè)器(即那些對(duì)于輻射源保持相同的大致定向的檢測(cè)器)包括平行孔、扇形波束、錐面光束和針孔準(zhǔn)直。該平行孔檢測(cè)器包括具有在第一方向上的平行狹條(slat)的準(zhǔn)直儀,其與第二方向上的平行狹條交叉。該準(zhǔn)直儀用于與傳輸測(cè)量的平面源組合使用。這種準(zhǔn)直儀的效率相對(duì)較低,因?yàn)樵撈矫孑椛湓匆蕴囟Ⅲw角內(nèi)的所有方向輻射射線,但是僅使用很有限的部分來(lái)生成傳輸圖像,也就是說(shuō),僅僅是被定向在該準(zhǔn)直儀的通道方向上的部分。因此,使用相對(duì)較強(qiáng)的源來(lái)形成具有預(yù)定亮度的傳輸圖像。對(duì)于平行孔檢測(cè)器的效率提高可以通過(guò)聚焦型準(zhǔn)直儀來(lái)實(shí)現(xiàn),其中該狹條被定向?yàn)槌蛭挥谠摐?zhǔn)直儀的與被測(cè)量物體相同側(cè)的焦點(diǎn)。扇形波束準(zhǔn)直儀包括聚焦在一個(gè)方向上并且在其他方向上平行的狹條。該扇形波束準(zhǔn)直儀使用沿著焦直線設(shè)置的用于傳輸測(cè)量的線輻射源。錐面波束準(zhǔn)直儀包括在兩個(gè)方向上聚焦的狹條,并且可以使用位于焦點(diǎn)上的點(diǎn)輻射源進(jìn)行傳輸測(cè)量。線輻射源與扇形波束準(zhǔn)直儀結(jié)合使用或者點(diǎn)輻射源與錐面波束準(zhǔn)直儀結(jié)合使用相對(duì)于平面源與平行準(zhǔn)直儀的組合具有優(yōu)點(diǎn),在于可以更好地使用所產(chǎn)生的輻射,并且因而該輻射源的放射性物質(zhì)量可以更少。而且,因?yàn)榫酆闲蜏?zhǔn)直儀由于其放大效應(yīng)而比平行準(zhǔn)直儀計(jì)數(shù)更多的光子,所以可以改進(jìn)該發(fā)射和傳輸記錄。然而,通過(guò)這種聚焦型準(zhǔn)直儀獲得的改進(jìn)是有限的,特別是對(duì)于需要厚中隔和引起像素部分遮蔽的更高能量的光子來(lái)說(shuō)。作為靜態(tài)檢測(cè)器系統(tǒng)的替代,已經(jīng)提出了動(dòng)態(tài)檢測(cè)器的概念,其中包括旋轉(zhuǎn)狹條或狹縫檢測(cè)器,編碼小孔成像,和重疊檢測(cè)器面積。這些概念都容易受到由于必需的附加重建步驟而導(dǎo)致的噪聲積累的影響。根據(jù)本示例性實(shí)施例的一個(gè)方面,提供了一種輻射成像設(shè)備。該成像設(shè)備包括檢測(cè)器。準(zhǔn)直儀被放置在該檢測(cè)器的輻射接收面附近。該準(zhǔn)直儀包括具有公共焦點(diǎn)的多個(gè)狹條。與該狹條相鄰的主體限定了細(xì)長(zhǎng)的狹縫。該狹縫被設(shè)置成使得射線穿過(guò)該狹縫并且穿過(guò)狹條之間到達(dá)檢測(cè)器。該主體至少基本上不能被該射線透過(guò)。根據(jù)另一方面,提供一種成像方法。該方法包括將來(lái)自源的射線朝向檢測(cè)器引導(dǎo),以及將狹縫和具有公共焦點(diǎn)的多個(gè)間隔狹條插入在該輻射源和檢測(cè)器之間,從而使得射線穿過(guò)該狹縫并且穿過(guò)狹條之間到達(dá)檢測(cè)器。根據(jù)另一方面,提供一種檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)包括用于形成多個(gè)像素的檢測(cè)器。多個(gè)間隔狹條具有公共焦點(diǎn)和在它們之間形成通道,每個(gè)通道與該像素的一列相鄰延伸。一個(gè)板覆蓋該狹條并形成狹縫。該狹縫具有一定寬度和垂直于該寬度的一定長(zhǎng)度。該長(zhǎng)度大于寬度,并且大于該狹條之間的間隔,從而進(jìn)入該狹縫的射線經(jīng)過(guò)該通道傳播到該檢測(cè)器像素上。至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于具有獲得比其他靜態(tài)檢測(cè)器概念更高效率的性能。在閱讀和理解以下對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)清楚本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和好處。本發(fā)明可以采取各個(gè)部件和部件組合以及各個(gè)步驟和步驟組合的形式。附圖僅僅是用于圖示該優(yōu)選實(shí)施例,而不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明。圖1是根據(jù)本實(shí)施例的核成像系統(tǒng)的透視圖;圖2是用于圖1的核成像系統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的透視圖;圖3是圖2的檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面透視圖;圖4是用于演示準(zhǔn)直儀效率的檢測(cè)器像素的示意性透視圖;圖5是用于演示準(zhǔn)直儀的空間分辨率的檢測(cè)器像素的示意性透視圖;圖6是用于圖1的核成像系統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)的第二實(shí)施例的俯視圖;圖7是用于圖1的核成像系統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)的第三實(shí)施例的俯視圖。參照?qǐng)D1,示出了用于生成傳輸圖像或組合發(fā)射/傳輸圖像的成像系統(tǒng)的透視圖。該成像系統(tǒng)包括成像區(qū)域IO,其中物體例如患者12躺在或者被傳送到可移動(dòng)支架14上。一個(gè)或多個(gè)輻射檢測(cè)系統(tǒng)或頭16被放置在患者鄰近以監(jiān)視和記錄傳輸和/或發(fā)射的輻射事件。傳輸輻射源18例如伽馬射線源被放置成使得該源發(fā)射的射線進(jìn)入該物體并且以光子形式被相對(duì)的檢測(cè)系統(tǒng)16接收??蛇x地或附加地,被引入到物體12中的放射性藥物用于作為SPECT成像的放射源。典型地,該發(fā)射和傳輸輻射具有不同的能量以助于區(qū)分它們。該檢測(cè)系統(tǒng)包括準(zhǔn)直儀20和檢測(cè)器22。該準(zhǔn)直儀被放置在物體12和檢測(cè)器22中間以限制沖擊到該檢測(cè)器上的射線的入射角。檢測(cè)器22連接到處理系統(tǒng)24,該處理系統(tǒng)24可以實(shí)現(xiàn)為操作員工作站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或其他適當(dāng)?shù)挠布?軟件。處理系統(tǒng)24基于來(lái)自該檢測(cè)器的信號(hào)而重建該物體的圖像,其由顯示器26顯示,例如屏幕或打印輸出。檢測(cè)器12包括傳感器,其檢測(cè)由于該輻射與該物體相互作用而生成的射線(典型地為光子)。一個(gè)合適的傳感器包括閃爍器,例如單晶體,例如碘化鈉晶體,或更小的晶體矩陣。該晶體被放置在光電倍增管(PMT)附近。沖擊在該閃爍器上的每個(gè)輻射事件生成對(duì)應(yīng)的閃光(閃爍),可以通過(guò)該P(yáng)MT看出?;谠揚(yáng)MT的輸出,可以映射輻射事件,其包括沖擊在閃爍器上的輻射射線的能量和位置。其他檢測(cè)器包括閃爍晶體矩陣,即像素化檢測(cè)器(pixelateddetector),其與光電二極管或雪崩檢測(cè)器配合來(lái)代替光電倍增管??蛇x地,可以使用碲鋅鎘(CZT)或其他直接轉(zhuǎn)化檢測(cè)器,其將輻射光子直接轉(zhuǎn)化為電子(電流)而不使用閃爍器。該SPECT圖像的圖像質(zhì)量典型地由該檢測(cè)器的計(jì)數(shù)靈敏度和該準(zhǔn)直儀的結(jié)構(gòu)來(lái)決定。現(xiàn)在參照?qǐng)D2和3,準(zhǔn)直儀20由一種密集輻射吸收材料形成,例如鎢。準(zhǔn)直儀20可以被視為一種具有方向選擇傳輸特性的傳輸裝置,其確保了該檢測(cè)器檢測(cè)表面的檢測(cè)段僅能被具有預(yù)定限制方向范圍的輻射所照射。當(dāng)前所示的準(zhǔn)直儀可以被描述為一種扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀。該準(zhǔn)直儀的扇形波束部分由多個(gè)緊密間隔的狹條或中隔30提供(圖示了5個(gè),但是該數(shù)量典型地可以更大)。該狹條30是平面的。在所示實(shí)施例中,檢測(cè)器22的大致平面的輻射接收面或檢測(cè)表面32位于由y和x軸限定的平面上,并且該準(zhǔn)直儀狹條30大致在z方向上從該平面向外延伸。特別地,狹條30從該檢測(cè)器的平面表面32向輻射源18延伸和向焦直線34會(huì)聚。在所示實(shí)施例中,源18包括與該狹條的焦直線34共線以優(yōu)化效率的線源,但是還可以預(yù)見(jiàn)到,該源可以與檢測(cè)器22間隔更遠(yuǎn)或更近。雖然可以僅在多個(gè)頭之一的對(duì)面存在單個(gè)傳輸源,但是也可以所有頭都具有共同的準(zhǔn)直儀。由于該會(huì)聚,該外部狹條被定向?yàn)楸葍?nèi)部狹條與該檢測(cè)器平面成更窄的角e,該角e朝向中心增加,其中該中心狹條被定向?yàn)榕c平面x,y成9(T。狹條30在它們之間形成了多個(gè)平行通道36。作為該聚焦狹條的結(jié)果,每個(gè)通道的中心線與該線形輻射源18交叉。通道36在x方向上延伸該檢測(cè)器平面的完整寬度B,即不存在如常規(guī)扇形波束或錐形準(zhǔn)直儀中的交叉狹條。最接近檢測(cè)器22的狹條的末端40在y方向上等距間隔分布,與該檢測(cè)器相鄰,間距為Py。優(yōu)選地,該狹條的末端40被間隔分布以便與像素化檢測(cè)器的相鄰行元件之間的接口相配合。由于狹條的厚度為t,相鄰狹條之間的距離D二Py-t。該狹條在z方向上具有高度L,在x方向上具有大于高度L的寬度B。在一個(gè)實(shí)施例中,間距Py是大約l-3mm,相鄰狹條之間的距離D是大約0.80至大約2.95mm,狹條的厚度t是大約0.05mm至大約0.5mm,例如大約0.15mm,高度L是從大約10mm到大約100mm,在一個(gè)特定實(shí)施例中,L小于大約60mm。該準(zhǔn)直儀的狹縫部分由主體以板44的形式大致限定,板44位于與檢測(cè)器22的平面36平行的平面上。該板由不傳導(dǎo)輻射的材料形成,例如不能透過(guò)輻射的,或者基本不能透過(guò)的材料。如圖3中最佳示出的,該平面限定了在y方向上延伸該檢測(cè)器的長(zhǎng)度G的細(xì)長(zhǎng)狹縫46,其大于狹條之間的距離Py。該狹縫在x方向上具有寬度w。長(zhǎng)度G實(shí)質(zhì)上大于寬度w。在一個(gè)實(shí)施例中,w從大約0.3mm到大約3mm,該狹縫越窄分辨率越高。板44在z方向上具有厚度h,其是狹縫46的高度,大約從0.5mm到大約5mm,更高的厚度更適合于更高的能量。在所示實(shí)施例中,板44被設(shè)置在平面32上方的高度L,即與狹條30的頂端48接觸,但是還可以預(yù)見(jiàn)到,該板可以與該平面間隔大于L但是一般小于2L的距離。如圖所示,狹縫的側(cè)壁50可以與z軸對(duì)齊,或者與z軸成一定角度,例如V形或倒V形。所示檢測(cè)器22是像素化的。如圖2所示,一行像素52在每一對(duì)相鄰狹條30之間延伸。該像素被配置成獨(dú)立地向處理系統(tǒng)24發(fā)送信號(hào)。該像素的每個(gè)在x方向上具有像素寬度或間距P,,在y方向上具有長(zhǎng)度D。在一個(gè)實(shí)施例中,P,從大約0.5mm到大約2.5mm。在每行/通道中示出了7個(gè)像素52,但是典型地可以采用更多的像素。在一個(gè)實(shí)施例中,像素間距Px大于或等于狹縫寬度w的一半,但是小于狹縫之間的間隔。來(lái)自在平面44上方間隔高度z的目標(biāo)平面60的輻射僅僅通過(guò)狹縫46到達(dá)檢測(cè)器22,如圖2中的陰影線所示。視場(chǎng)(F0V)62是該平面內(nèi)的區(qū)域。在該檢測(cè)器上的投影圖像的面積,在圖2的實(shí)施例中由平面32的面積限定,在x方向上小于該目標(biāo)平面。如從圖2中可以看出的,檢測(cè)器上每個(gè)像素52具有面積P,XD,其與目標(biāo)平面上的對(duì)應(yīng)像素64的面積相比,在x方向上更小而在y方向上更大,導(dǎo)致在y方向上具有放大效應(yīng)。將會(huì)認(rèn)識(shí)到,檢測(cè)器平面32典型地大于該投影圖像,例如當(dāng)使用多個(gè)狹縫和/或多個(gè)模塊時(shí)。其中檢測(cè)系統(tǒng)16包括多個(gè)狹縫46,每個(gè)狹縫作為檢測(cè)器平面32上的不同的部分或部分重疊的部分,以增加檢測(cè)面積。在一個(gè)實(shí)施例中,如圖6和7所示,該狹縫被定向?yàn)榛ハ嗥叫校總€(gè)狹縫及其相關(guān)狹條包括一個(gè)模塊。一個(gè)模塊的狹條可以是相鄰模塊的狹條的延續(xù)?;蛘?,多于一個(gè)模塊可以共用同一個(gè)狹縫。在一個(gè)實(shí)施例中,相鄰狹縫之間的間隔S是大約5-100mm,在一個(gè)特定實(shí)施例中為5-50mm(圖7)。在所示實(shí)施例中,該檢測(cè)器22是靜態(tài)檢測(cè)器,即不旋轉(zhuǎn)而是相對(duì)于該狹條和檢測(cè)器平面保持固定。當(dāng)然,該整個(gè)檢測(cè)器系統(tǒng)16可以例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)架來(lái)圍繞該物體旋轉(zhuǎn)。該扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀發(fā)現(xiàn)了在平面或SPECT成像中的特定應(yīng)用。執(zhí)行平面成像而不圍繞患者旋轉(zhuǎn)該檢測(cè)器。該檢測(cè)器還適于在rolec型照相機(jī)中使用,其中該檢測(cè)器圍繞垂直于該檢測(cè)器平面的軸旋轉(zhuǎn)。該扇形波束-狹縫結(jié)構(gòu)有利于在保持分辨率的同時(shí)優(yōu)化效率。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)狹縫準(zhǔn)直儀與處于縮小模式的固態(tài)檢測(cè)器一起使用時(shí),同時(shí)優(yōu)化狹條長(zhǎng)度(對(duì)于扇形波束)和準(zhǔn)直儀-檢測(cè)器距離(對(duì)于狹縫),并且結(jié)合并行讀出可能的相鄰檢測(cè)器面積,可以提供超越常規(guī)檢測(cè)系統(tǒng)的性能。將會(huì)理解,當(dāng)對(duì)于高能光子使用厚狹條時(shí),不可能完全實(shí)現(xiàn)該優(yōu)化,但是效率值仍然很高??梢垣@得一個(gè)準(zhǔn)直儀與像素化檢測(cè)器組合的空間分辨率和幾何效率的分析模型,該檢測(cè)器例如基于CZT的像素化檢測(cè)器。例如使用用于檢測(cè)效率的美國(guó)電器制造商協(xié)會(huì)(NEMA)性能標(biāo)準(zhǔn)和適于像素化檢測(cè)器的空間分辨率的測(cè)量,基于單像素響應(yīng)函數(shù)的采樣,可以對(duì)于獲得靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器概念的說(shuō)明。對(duì)于不同的應(yīng)用,已經(jīng)研究了分辨率、效率和信噪比(SNR)之間的折衷。分析表明,除了純熱點(diǎn)成像之外,旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀的概念還會(huì)受到噪聲積累的影響。處于縮小模式中的扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀使用用于SPECT照相機(jī)的像素化固態(tài)檢測(cè)器提供了優(yōu)化的效率和圖像質(zhì)量。不受特定理論的約束,以下討論論證了提高該扇形波束_狹縫準(zhǔn)直儀效率的理論基礎(chǔ)。經(jīng)典理論通過(guò)放射點(diǎn)源描述了準(zhǔn)直儀性能,其輻射投射穿過(guò)該準(zhǔn)直儀通道并被檢測(cè)器吸收。由于該準(zhǔn)直儀中隔的遮蔽效應(yīng),被照射像素區(qū)域隨著與直接在該點(diǎn)源下放的檢測(cè)器上的點(diǎn)之間的距離而線性減少。這一模型的缺點(diǎn)來(lái)自于一個(gè)認(rèn)識(shí),即該點(diǎn)源響應(yīng)函數(shù)不是空間恒定的?;趩蝹€(gè)準(zhǔn)直儀通道的響應(yīng)函數(shù),提出了一種像素化檢測(cè)器的更合適的可選方案。它能夠獲得用于多種準(zhǔn)直儀概念的幾何效率和空間分辨率的精確方程?;谒@得的方程,能夠評(píng)估靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀的圖像質(zhì)量和研究使它們最優(yōu)的概念。準(zhǔn)直儀幾何結(jié)構(gòu)可以通過(guò)孔徑D、中隔厚度t、間距P=D+t、中隔長(zhǎng)度L、目標(biāo)平面_準(zhǔn)直儀距離z和目標(biāo)平面_檢測(cè)器距離z'=z+L來(lái)限定。幾何效率E被計(jì)算為來(lái)自該點(diǎn)源的照射一個(gè)像素的打開(kāi)檢測(cè)器面積的輻射部分(歸一化立體角),乘以該目標(biāo)平面中被該檢測(cè)器像素上任意點(diǎn)可見(jiàn)的平均面積(可見(jiàn)區(qū)域),并且被該目標(biāo)平面中等于一個(gè)像素的面積(體素面積)歸一化,如圖4所示。分辨率R(圖5)被計(jì)算為用于該目標(biāo)平面中的點(diǎn)源的單像素檢測(cè)器響應(yīng)的半幅全寬(FWHM),集成在一維上。該定義等效于在固態(tài)x射線成像中使用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法,其中一個(gè)線幻圖(linephantom)相對(duì)于一個(gè)檢測(cè)器軸輕微傾斜。聚焦準(zhǔn)直儀以減少視場(chǎng)(F0V)或者等效地增大檢測(cè)器面積的代價(jià)提供了更高的效率。具有焦距f的準(zhǔn)直儀的線性放大因子m是m=f'/(f-z),其中f'=f+L。假定z<f,對(duì)于該檢測(cè)器中心部分之外的所有像素,該立體角被減少因子cos、,由傾斜入射角13和更大的目標(biāo)-檢測(cè)器距離解釋。該可見(jiàn)區(qū)域被減少因子f/f'或(f/f')2,并且對(duì)于扇形波束,體素面積被設(shè)定為像素面積除以m(對(duì)于錐面波束,體素面積被設(shè)定為像素面積除以p7m2)。對(duì)于具有狹縫的聚焦準(zhǔn)直儀(該扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀),該線性放大因子m由狹縫幾何形狀在x方向上限定,像素間距py由該狹條在y方向上限定。特別地孔大小狹縫DX=RL/z',狹條距離Dy=RLf'/z'f,Dy>Dx。像素x上A=f,y上Py=Dy+t,py>px。在x上放大mx=L/z(強(qiáng)烈縮小)在y上放大=力=力"'=f+L.(放大)效率:五-i^^^i.f,f(焦距)a。。ne是用于因該打開(kāi)角度而限制的效率的校正因子。分辨率/=^三,^=A7"/7從而可以通過(guò)組合扇形波束和狹縫,使用在y方向上更大的檢測(cè)器大小來(lái)獲得更高的頻率。作為例子,可以確定用于通用目的成像的不同檢測(cè)器的性能,如表1所示。表1示出了像素化檢測(cè)器概念的性能參數(shù),6個(gè)是常規(guī)類型,2個(gè)具有這里公開(kāi)的扇形波束_狹縫準(zhǔn)直儀。如上所述,準(zhǔn)直儀幾何形狀由像素大小D、中隔長(zhǎng)度或準(zhǔn)直儀_檢測(cè)器距離L來(lái)限定。性能以空間分辨率R、效率E、空間-帶寬乘積SBP的形式來(lái)給出,其實(shí)質(zhì)上是滿足Nyquist準(zhǔn)則時(shí)檢測(cè)器像素的數(shù)量。另一個(gè)表示效率的方法是表示為效率_空間_帶寬乘積ESBP,對(duì)于不同準(zhǔn)直儀所接收的信息量的測(cè)量。所有檢測(cè)器值都是對(duì)于0.152mm中隔厚度(VXGP)和5mm分辨率在100mm源-準(zhǔn)直儀距離時(shí)計(jì)算的??紤]扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀的兩種配置。二者都采用了多于一個(gè)模塊,即多個(gè)狹縫。在兩種情況下,都是用了5個(gè)狹縫。該狹條的焦點(diǎn)f(和源的位置)是10-20cm。在配置l中,如圖6所示(表l中為55cmX73.3cm),視場(chǎng)62(FOV)在x方向上為55cm,在y方向上為40cm。狹縫46被定向在y方向,狹條(未示出)被定向在x方向。共用一個(gè)長(zhǎng)狹縫的多個(gè)模塊在y方向上重疊了40cm的FOV。大量模塊在x方向上覆蓋了55cm的F0V。由于該扇形波束在y方向上的較大打開(kāi)角度,平均效率被降低(上面給出的校正因子a。。M遠(yuǎn)小于1)。在第二種配置中(圖7),示出了在x方向上為55cm而在y方向上要小得多的兩個(gè)檢測(cè)器模塊結(jié)構(gòu)(如果它們構(gòu)成了圍繞目標(biāo)的環(huán)的一部分,就稱為"環(huán)")。第三個(gè)檢測(cè)器模塊結(jié)構(gòu)被顯示為在不同的SPECT角度下。這些模塊在y方向上更小,因此打開(kāi)角度更小,而效率更高(上面給出的校正因子a。。M近似等于1)。每個(gè)模塊"環(huán)"僅看到對(duì)應(yīng)的區(qū)域62A、62B。通過(guò)在y方向上移動(dòng)該檢測(cè)器環(huán)或者通過(guò)在不同SPECT角度下的附加檢測(cè)器74來(lái)對(duì)在矩形62A、62B之間遺漏的區(qū)域70成像,如圖7所示。每個(gè)檢測(cè)器面積的效率比配置1要高得多。為了優(yōu)化靜態(tài)檢測(cè)器概念的最大效率,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),組合扇形波束和狹縫,利用在一維上具有聚焦中隔的檢測(cè)器和在另一維上的針孔檢測(cè)器,可以給出比其他已知靜態(tài)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)更高的效率。在表1中,扇形波束狹縫配置1和2的D的第一值對(duì)應(yīng)于y方向上的狹條之間的距離,D的第二值對(duì)應(yīng)于狹縫寬度w。如表1所示,當(dāng)該概念應(yīng)用于大型照相機(jī)中時(shí)(配置1),扇形-波束狹縫準(zhǔn)直儀的ESBP比平行孔準(zhǔn)直儀的值高出50%多,而當(dāng)該概念應(yīng)用于小型模塊或環(huán)時(shí)(配置2)大于平行孔準(zhǔn)直儀值的250%,比其他檢測(cè)器概念例如多針孔的效率高兩倍。該高值是通過(guò)五倍(five-fold)數(shù)量的讀出通道和與平行孔檢測(cè)器相比大83%的檢測(cè)器面積來(lái)獲得的。從而可以通過(guò)僅適當(dāng)增加檢測(cè)器面積和讀出通道數(shù)量(與多針孔檢測(cè)器概念相比)來(lái)獲得高效率。以上參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯而易見(jiàn)地,可以在閱讀和理解前述詳細(xì)說(shuō)明的基礎(chǔ)上作出修改和選擇。希望本發(fā)明被解釋為包括所有這些修改和選擇,以致于它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等效物的范圍之中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求一種輻射成像設(shè)備,包括輻射檢測(cè)器(22);與該檢測(cè)器的輻射接收面(32)相鄰的準(zhǔn)直儀(20),該準(zhǔn)直儀包括多個(gè)具有公共焦點(diǎn)(34)的間隔狹條(30);和與所述狹條相鄰的主體(44),所述主體限定了細(xì)長(zhǎng)狹縫(46),該狹縫被設(shè)置成使得輻射穿過(guò)該狹縫以及該狹條之間到達(dá)檢測(cè)器,該主體不能透過(guò)輻射;其中目標(biāo)平面在該檢測(cè)器上的投影至少在一維上小于該目標(biāo)平面(60)。2.如權(quán)利要求l所述的成像設(shè)備,還包括線輻射源(18)。3.如權(quán)利要求2所述的成像設(shè)備,其中該狹條的公共焦點(diǎn)(34)與所述線輻射源(18)共線。4.如權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備,其中該狹條被布置成在該狹條鄰近檢測(cè)器的末端(40)互相平行。5.如權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備,其中該狹條(30)從該檢測(cè)器面(32)延伸。6.如權(quán)利要求4所述的成像設(shè)備,其中該狹縫與該狹條相對(duì)檢測(cè)器面(32)的邊(48)相鄰。7.如權(quán)利要求6所述的成像設(shè)備,其中該狹縫被限定在板(46)上。8.如權(quán)利要求7所述的成像設(shè)備,其中該板與狹條的末端(48)連接。9.如權(quán)利要求l所述的成像設(shè)備,其中該檢測(cè)器(22)是像素化的。10.如權(quán)利要求9所述的成像設(shè)備,其中該狹縫(46)具有寬度(w)和長(zhǎng)度(G),該狹縫的寬度小于該狹縫的長(zhǎng)度,并且該檢測(cè)器包括像素(52),所述像素的與該狹縫寬度平行的寬度(Px)等于或大于該狹縫寬度的一半。11.如權(quán)利要求9所述的成像設(shè)備,其中該狹條具有等于該像素長(zhǎng)度的間距(Py)。12.如權(quán)利要求11所述的成像設(shè)備,其中該間距(Py)是從1到3mm,該狹條具有從0.05mm到0.5mm的厚度(t)。13.如權(quán)利要求l所述的成像設(shè)備,其中所述主體(44)為板的形式,所述板包括多個(gè)狹縫。14.如權(quán)利要求13所述的成像設(shè)備,其中該檢測(cè)器包括多個(gè)像素,并且該狹縫之間的間隔(S)大于該檢測(cè)器寬度。15.如權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備,其中該狹條在會(huì)聚面上平行。16.包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求l的輻射成像設(shè)備的核成像設(shè)備。17.如權(quán)利要求16所述的核成像設(shè)備,其中該輻射成像設(shè)備是單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)成像設(shè)備。18.—種成像方法,包括將來(lái)自源(12,18)的輻射朝向檢測(cè)器(22)弓|導(dǎo);在該輻射源和檢測(cè)器之間插入一個(gè)或多個(gè)狹縫(46)和多個(gè)間隔狹條(30),該狹條具有公共焦點(diǎn)(34),從而使得輻射穿過(guò)該狹縫以及該狹條之間而到達(dá)檢測(cè)器上,其中目標(biāo)平面在該檢測(cè)器上的投影至少在一維上小于該目標(biāo)平面(60)。19.如權(quán)利要求18所述的方法,還包括根據(jù)所檢測(cè)的輻射重建三維圖像。專利摘要一種適于SPECT或其他核成像的輻射成像設(shè)備,包括接收輻射的檢測(cè)器(22)。扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀(20)被放置在該檢測(cè)器的輻射接收面(32)附近,位于該檢測(cè)器和輻射源(12,18)之間。該準(zhǔn)直儀包括多個(gè)具有公共焦點(diǎn)的狹條(30)。一個(gè)與該狹條相鄰的主體(44)形成一個(gè)或多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的狹縫(46)。該狹縫被設(shè)置成使得輻射穿過(guò)該狹縫以及該狹條之間而到達(dá)檢測(cè)面。該主體至少基本上不透過(guò)輻射。該扇形波束-狹縫準(zhǔn)直儀(20)能夠提高從該檢測(cè)器獲得的分辨率或效率。文檔編號(hào)G21K1/02GKCN101040193B發(fā)布類型授權(quán)專利申請(qǐng)?zhí)朇N200580035245公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2005年9月30日發(fā)明者H·K·韋奇奧里克申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan專利引用(5),非專利引用(1),