本發(fā)明涉及輻射粒子探測(cè)器的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其應(yīng)用于核成像系統(tǒng)，例如，用于臨床研究或探索研究的正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描器，以及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影(SPECT)掃描器。

背景技術(shù)：

在PET掃描器中，像素化的閃爍體元件通常被用于將入射輻射粒子轉(zhuǎn)換為具有UV或可見(jiàn)光譜中的波長(zhǎng)的光子的爆發(fā)。閃爍體元件通常被布置在矩陣中，其中，每個(gè)閃爍體元件具有大約1x1mm²到4x4mm²的基礎(chǔ)面積。由被耦合到閃爍體元件的光傳感器探測(cè)閃爍事件。目前技術(shù)發(fā)展水平的PET掃描器使用固態(tài)光傳感器，例如，硅光電倍增管(SiPM)，其通常包括被配置為響應(yīng)于光子的撞擊而發(fā)生擊穿的單光子雪崩二極管(SPAD)的陣列。

備選地，可以使用包括一大塊閃爍體材料的單片閃爍體元件。單片閃爍體通常被耦合到光傳感器的陣列，所述光傳感器的陣列被配置為對(duì)單片閃爍體元件內(nèi)的不同閃爍體元件位置處的閃爍事件進(jìn)行定位。

能夠被識(shí)別的閃爍體元件位置的尺寸是確定得到的圖像的空間分辨率的主要因素。因此，期望小的閃爍體元件位置以增加分辨率。在對(duì)更高分辨率的固態(tài)核成像系統(tǒng)的尋求中，Anger邏輯已經(jīng)被用于獲得優(yōu)于單個(gè)光傳感器的尺寸的分辨率。通過(guò)利用使發(fā)射的閃爍光散布到若干光傳感器上的光導(dǎo)將閃爍體與光傳感器耦合并利用Anger邏輯來(lái)識(shí)別閃爍體元件位置，能夠改進(jìn)分辨率。由于Anger邏輯依賴于來(lái)自鄰近光傳感器的信息以識(shí)別閃爍體元件位置，因此當(dāng)光傳感器中的一些的信息丟失(例如，由于閃爍事件在光傳感器的死時(shí)間段期間發(fā)生，或者由于個(gè)體光傳感器出于其他原因而不工作)時(shí)，Anger邏輯變得不準(zhǔn)確。

為了對(duì)抗丟失光傳感器信息而改進(jìn)魯棒性，最大似然方法已經(jīng)被引入以用于定位閃爍事件并估計(jì)這些事件的能量。最大似然方法通常包括計(jì)算針對(duì)每個(gè)可能的閃爍事件位置的可能性，從而估計(jì)閃爍事件的能量。通常，返回最高可能性的位置被假設(shè)為事件的起源位置。當(dāng)單個(gè)光傳感器的測(cè)量信息丟失時(shí)，相比于Anger邏輯，這些最大似然方法示出改進(jìn)的性能。然而，已知最大似然方法在多個(gè)光傳感器的信息丟失時(shí)會(huì)失效，從而導(dǎo)致惡化的閃爍事件定位。

Christoph W.Lerche等人的文件“Maximum likelihood based positioning and energy correction for pixellated solid-state PET detectors”(2011 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference，Valencia，Spain，2011年10月23-29日，IEEE，Pitscataway，NJ，第3610–3613頁(yè))公開(kāi)了一種用于在臨床前MR兼容的PET掃描器的背景下的伽瑪射線探測(cè)的探測(cè)器。該探測(cè)器包括LYSO晶體陣列和硅光電倍增管的陣列，以及使用光共享原理的中間光導(dǎo)。公開(kāi)了基于將閃爍事件的可能性最大化的定位方案。該方法直接給出工作晶體像素的指數(shù)并允許校正經(jīng)配準(zhǔn)的伽瑪射線能量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

甚至在來(lái)自光傳感器中的一些的測(cè)量結(jié)果丟失時(shí)，改進(jìn)對(duì)閃爍體元件位置的識(shí)別將是有利的。為了更好地解決該關(guān)心問(wèn)題，在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于識(shí)別輻射粒子探測(cè)器中的閃爍事件的位置的方法，所述輻射粒子探測(cè)器具有多個(gè)閃爍體元件位置并且具有多個(gè)光傳感器，所述多個(gè)閃爍體元件位置被配置為響應(yīng)于輻射粒子在所述閃爍體元件位置處被吸收而發(fā)射光子的爆發(fā)，所述多個(gè)光傳感器被光學(xué)地耦合到所述閃爍體元件位置，所述方法包括以下步驟：

-針對(duì)所述光傳感器中的每個(gè)，確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光傳感器測(cè)量到超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的光子的數(shù)量的概率，

-利用所述光傳感器測(cè)量光子分布，所述光子分布指示入射在個(gè)體光傳感器上的光子的數(shù)量，

-針對(duì)所述閃爍體元件位置中的每個(gè)，基于所測(cè)量的光子分布和所述光傳感器中的每個(gè)的所述觸發(fā)概率來(lái)計(jì)算具有預(yù)定能量值的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件位置中的可能性，并且

-識(shí)別具有最大可能性的所述閃爍體元件位置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種用于上述方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括至少指令，所述指令被配置為執(zhí)行以下步驟：

-針對(duì)光傳感器中的每個(gè)，確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光傳感器測(cè)量到超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的光子的數(shù)量的概率，

-從所述光傳感器采集光子分布，所述光子分布指示入射在個(gè)體光傳感器上的光子的數(shù)量，

-針對(duì)閃爍體元件位置中的每個(gè)，基于所測(cè)量的光子分布和所述光傳感器中的每個(gè)的所述觸發(fā)概率來(lái)計(jì)算具有預(yù)定能量值的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件位置中的可能性，并且

-識(shí)別具有最大可能性的所述閃爍體元件位置。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出了一種輻射粒子探測(cè)器，包括：

-多個(gè)閃爍體元件位置，其被配置為響應(yīng)于輻射粒子在所述閃爍體元件位置處被吸收而發(fā)射光子的爆發(fā)，

-多個(gè)光傳感器，其被光學(xué)地耦合到所述閃爍體元件位置，以及

-處理器，其被配置為執(zhí)行以下步驟：

-針對(duì)所述光傳感器中的每個(gè)，確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光傳感器測(cè)量到超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的光子的數(shù)量的概率，

-從所述光傳感器采集光子分布，所述光子分布指示入射在個(gè)體光傳感器上的光子的數(shù)量，

-針對(duì)所述閃爍體元件位置中的每個(gè)，基于所測(cè)量的光子分布和所述光傳感器中的每個(gè)的所述觸發(fā)概率來(lái)計(jì)算具有預(yù)定能量值的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件位置中的可能性；并且

-識(shí)別具有最大可能性的所述閃爍體元件位置。

本發(fā)明的又一方面涉及一種核成像系統(tǒng)，包括：

-至少一個(gè)如上所述的輻射粒子探測(cè)器，

-重建單元，其用于基于識(shí)別的閃爍體元件位置來(lái)重建圖像表示，以及

-顯示器，其用于顯示經(jīng)重建的圖像表示的至少部分。

根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)光傳感器中的每個(gè)，確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光探測(cè)器測(cè)量到超過(guò)預(yù)定閾值的光的量(即，光子的數(shù)量)的概率。光傳感器可以具有觸發(fā)閾值，以便區(qū)分從閃爍事件得到的測(cè)量結(jié)果與從暗噪聲得到的測(cè)量結(jié)果。通常，光傳感器對(duì)在探測(cè)的光子的數(shù)量超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值時(shí)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行輸出。測(cè)量光在光傳感器上的分布。針對(duì)閃爍體元件位置中的每個(gè)，基于測(cè)量的光分布來(lái)計(jì)算具有預(yù)定能量的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件位置中的可能性。當(dāng)計(jì)算個(gè)體閃爍體元件位置的可能性時(shí)，額外地考慮光傳感器中的每個(gè)的觸發(fā)概率。在計(jì)算可能性時(shí)，通過(guò)基于觸發(fā)概率計(jì)算可能性，來(lái)自具有相對(duì)低的觸發(fā)概率的光傳感器(由于被停用或者具有大的死時(shí)間)的測(cè)量的信息被給予較小重要性。在計(jì)算可能性時(shí)，示出相對(duì)高的觸發(fā)概率的光傳感器被給予更高的權(quán)重。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，發(fā)明的方法改進(jìn)了閃爍事件的定位，甚至是在來(lái)自光傳感器中的一些的信息丟失時(shí)。

根據(jù)本發(fā)明，閃爍體元件位置可以是單片閃爍體中的位置。備選地，閃爍體元件位置可以是包括閃爍體元件的陣列的像素化的閃爍體中的閃爍體元件。像素化的閃爍體的閃爍體元件可以與像素化的閃爍體的鄰近閃爍體元件光學(xué)隔離。

本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于包括光導(dǎo)的輻射粒子探測(cè)器，所述光導(dǎo)用于將閃爍體元件位置的光引導(dǎo)和/或散布到光傳感器上。然而，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于不包括光導(dǎo)的輻射粒子探測(cè)器。

優(yōu)選地，光傳感器包括硅光電倍增管(SiPM)。硅光電倍增管將單光子雪崩二極管的陣列集成在公共硅基板上。讀出電子器件可以被連接到SiPM，以便從SiPM采集測(cè)量數(shù)據(jù)。具體而言，光傳感器可以包括數(shù)字SiPM，所述數(shù)字SiPM將讀出電路與SPAD一起集成在公共硅基板上。當(dāng)觸發(fā)時(shí)，SiPM優(yōu)選地輸出測(cè)量信號(hào)，所述測(cè)量信號(hào)與由SiPM探測(cè)到的光子的量成比例。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述方法還包括：

-針對(duì)所述閃爍體元件位置中的每個(gè)，確定參考光子分布，所述參考光子分布指示當(dāng)閃爍事件在所述閃爍體元件位置中發(fā)生時(shí)入射在所述光傳感器中的每個(gè)上的光子的參考數(shù)量，并且

-額外地基于所述參考光子分布來(lái)計(jì)算所述可能性。

優(yōu)選地，所述參考光子分布和/或針對(duì)所述光傳感器中的每個(gè)的所述觸發(fā)概率是基于在校準(zhǔn)流程期間采集的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定的。校準(zhǔn)測(cè)量可以在利用輻射探測(cè)器探測(cè)輻射前來(lái)執(zhí)行。有利地，校準(zhǔn)測(cè)量以低的閃爍事件率來(lái)執(zhí)行，以便盡可能降低光傳感器的死時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，確定所述光傳感器中的一個(gè)的所述觸發(fā)概率的步驟包括確定，具體而言測(cè)量，所述光傳感器的平均觸發(fā)概率。確定平均觸發(fā)概率并且使用該平均概率來(lái)計(jì)算針對(duì)閃爍體元件位置中的每個(gè)的可能性允許利用減少的努力改進(jìn)閃爍事件定位性能。僅僅要求存儲(chǔ)針對(duì)光傳感器中的每個(gè)的單個(gè)恒定概率值。例如，不起作用的光傳感器的觸發(fā)概率能夠被設(shè)置到零，而起作用的光傳感器的觸發(fā)概率能夠被設(shè)置為大于零的恒定值。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，確定所述光傳感器中的一個(gè)的所述觸發(fā)概率的步驟包括確定所述觸發(fā)概率對(duì)入射在所述光傳感器上的光子的數(shù)量的相關(guān)性。因此，能夠基于作為入射光子的數(shù)量的函數(shù)的觸發(fā)概率來(lái)計(jì)算閃爍體元件位置中的每個(gè)的可能性，從而進(jìn)一步改進(jìn)定位性能。

有利地，確定光傳感器的所述觸發(fā)概率的步驟包括：確定，具體而言測(cè)量，針對(duì)入射在所述光傳感器上的光子的數(shù)量低于預(yù)定觸發(fā)閾值的所述光傳感器的第一觸發(fā)概率，并且確定，具體而言測(cè)量，針對(duì)入射在所述光傳感器上的光子的數(shù)量等于或者高于所述觸發(fā)閾值的所述光傳感器的第二觸發(fā)概率，從而允許使用所述觸發(fā)概率的簡(jiǎn)單步驟函數(shù)模型來(lái)計(jì)算可能性。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，確定所述觸發(fā)概率的步驟包括確定，具體而言測(cè)量，所述觸發(fā)概率的溫度相關(guān)性，并且所述可能性是額外地基于測(cè)量的溫度來(lái)計(jì)算的。因此，當(dāng)計(jì)算所述可能性時(shí)，能夠考慮所述觸發(fā)概率的溫度相關(guān)性，從而進(jìn)一步改進(jìn)閃爍事件定位。

還優(yōu)選地，確定所述觸發(fā)概率的步驟包括確定，具體而言測(cè)量，所述觸發(fā)概率對(duì)所述閃爍事件率的相關(guān)性，并且所述可能性是額外地基于測(cè)量的閃爍事件率來(lái)計(jì)算的。結(jié)果，在計(jì)算所述可能性時(shí)，能夠考慮所述觸發(fā)概率對(duì)所述閃爍事件率的相關(guān)性，使得閃爍事件定位被進(jìn)一步改進(jìn)。閃爍事件率能夠是平均事件率或者實(shí)際事件率。

根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，確定所述觸發(fā)概率的步驟包括確定，具體而言測(cè)量，所述觸發(fā)概率對(duì)被觸發(fā)的鄰近光傳感器的數(shù)量的相關(guān)性，并且所述可能性是額外地基于測(cè)量的被觸發(fā)的鄰近光傳感器的數(shù)量來(lái)計(jì)算的。

有利地，利用針對(duì)迭代中的每個(gè)的修改的能量值來(lái)迭代地重復(fù)以下步驟：計(jì)算針對(duì)所述閃爍體元件位置中的每個(gè)的可能性，并且確定最大可能性。因此，能夠迭代地估計(jì)閃爍事件的位置以及能量。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述核成像系統(tǒng)包括關(guān)于成像區(qū)域進(jìn)行設(shè)置的多個(gè)輻射粒子探測(cè)器，其中，所述重建單元被配置為執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影重建技術(shù)。示范性地，輻射探測(cè)器可以關(guān)于成像區(qū)域被徑向地設(shè)置，或者以圍繞成像區(qū)域定位的面板的形式來(lái)設(shè)置，或者，例如，在包圍成像區(qū)域的環(huán)中。

參考后文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將變得明顯并且得到闡明。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的輻射粒子探測(cè)器的側(cè)視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的輻射粒子探測(cè)器的側(cè)視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的核成像系統(tǒng)的圖解性圖示。

圖4是對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1圖示了用在核成像系統(tǒng)(例如，高分辨率PET掃描器)中的輻射粒子探測(cè)器1的第一實(shí)施例。輻射粒子探測(cè)器1包括具有多個(gè)閃爍體元件位置的像素化的閃爍體，其中，所述閃爍體元件位置是閃爍體元件2。閃爍體元件2的材料被選擇為提供具有閃爍爆發(fā)的快速時(shí)間延遲的511keV伽瑪射線的高停止功率。一些適當(dāng)?shù)拈W爍體材料是硅酸镥(LSO)、硅酸镥釔(LYSO)和溴化鑭(LaBr)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，能夠代替地使用由其他材料制成的閃爍體元件2。閃爍體材料的結(jié)構(gòu)例如可以是晶體、多晶或陶瓷。閃爍體元件2被布置在閃爍體層3中。為了避免在閃爍體元件2之間的光共享，反射材料4(例如，反射箔)被設(shè)置在鄰近閃爍體元件2之間。備選地，閃爍體元件2能夠被包裹在反射涂層中。

閃爍體元件2被耦合到傳感器層6，所述傳感器層6包括固態(tài)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4的陣列。平面光導(dǎo)被插入在閃爍體層3與光傳感器層6之間以允許閃爍光散布到若干光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4上。光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4是硅光電倍增管(SiPM)，每個(gè)包括被單片地設(shè)置在硅基板上的單光子雪崩二極管的陣列。根據(jù)該實(shí)施例的光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4是所謂的數(shù)字硅光電倍增管，所述數(shù)字硅光電倍增管將讀出電路與單光子雪崩二極管一起集成在相同的硅基板上。單光子雪崩二極管被配置為響應(yīng)于光子的撞擊而發(fā)生擊穿。在數(shù)字硅光電倍增管內(nèi)部，陣列的單光子雪崩二極管中的每個(gè)的狀態(tài)的數(shù)字表示是可獲得的。目前技術(shù)發(fā)展水平的數(shù)字SiPM使用所有二極管的擊穿狀態(tài)的數(shù)字表示來(lái)計(jì)算擊穿中的所有單光子雪崩二極管的總和并輸出計(jì)算的值以及數(shù)字時(shí)間戳。如果擊穿的所有單光子二極管的總和超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值，則能量和時(shí)間戳值在光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4的輸出部處被輸出。

輻射粒子探測(cè)器1還包括定位單元7。定位單元7包括處理器，所述處理器被配置為在每個(gè)閃爍體元件基礎(chǔ)上識(shí)別閃爍事件的位置。響應(yīng)于由光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的至少一個(gè)對(duì)光子的爆發(fā)的探測(cè)，定位單元7確定發(fā)射光子的爆發(fā)的閃爍體元件2。根據(jù)第一實(shí)施例的定位單元7被實(shí)施為被連接到多個(gè)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4的單獨(dú)的單元。備選地，定位單元7能夠與單光子雪崩二極管和讀出電子設(shè)備一起被實(shí)施在相同的基板上，例如作為一個(gè)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4的部分或作為包括多個(gè)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4和定位單元7的模塊。

圖1描繪了與閃爍體元件2.1相互作用的伽瑪射線10。結(jié)果，通過(guò)閃爍體元件2.1發(fā)射具有在光譜的UV部分或可見(jiàn)部分中的波長(zhǎng)的光子的爆發(fā)。光子通過(guò)反射器4進(jìn)行反射，并且在經(jīng)由光導(dǎo)8被耦合到光傳感器5.1的閃爍體元件2.1的側(cè)面上逃離閃爍體元件2.1。在毗連光導(dǎo)8的側(cè)面處逃離閃爍體元件2的光由于光導(dǎo)8而被散布到若干光傳感器5.2上。因此，由第一光傳感器5.1以及第二光傳感器5.2接收光子。

定位單元7包括處理器，所述處理器被配置為執(zhí)行以下參考圖1和圖4描述的步驟100、101、102、103和104。在校準(zhǔn)步驟100中，確定針對(duì)閃爍體元件位置2中的每個(gè)的參考光子分布。作為范例，針對(duì)對(duì)應(yīng)于上述閃爍體元件2.1的閃爍體元件位置，參考光子分布指示當(dāng)閃爍事件在所述閃爍體元件位置2.1處發(fā)生時(shí)入射在光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每個(gè)上的光子的參考數(shù)量。在下文中，當(dāng)閃爍發(fā)生在具有指數(shù)i的閃爍體元件中時(shí)將在具有指數(shù)j的光傳感器處探測(cè)到的閃爍光的平均分?jǐn)?shù)(對(duì)應(yīng)于光子的數(shù)量)被指代為c_i,j。

在低閃爍事件率處執(zhí)行校準(zhǔn)測(cè)量步驟100，以便盡可能降低光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4的死時(shí)間。此外，用于校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)被限制到完全由輻射粒子探測(cè)器1的光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4探測(cè)到的那些閃爍事件。換言之，數(shù)據(jù)被限制到這樣的閃爍事件：針對(duì)所述閃爍事件，由光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4探測(cè)到的總能量接近于伽瑪射線的能量值。在校準(zhǔn)步驟期間對(duì)閃爍事件的定位使用不丟失信息的對(duì)閃爍事件工作良好的Anger邏輯來(lái)完成。

此外，在校準(zhǔn)步驟100中，所確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被用于針對(duì)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每個(gè)確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4測(cè)量到超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的光子的數(shù)量的概率。觸發(fā)閾值能夠例如被設(shè)置到從一組有理數(shù)選擇的光子的數(shù)量，例如，1、2、2.3、3.3或者8.2個(gè)光子。確定的觸發(fā)概率能夠?yàn)槌?shù)或者以下參數(shù)中的一個(gè)或若干的函數(shù)：入射在所述光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的數(shù)量、溫度、閃爍事件率和被觸發(fā)的鄰近像素的數(shù)量。之后，觸發(fā)概率將被指代為其中，j是光傳感器的指數(shù)，i是閃爍體元件的指數(shù)并且E是估計(jì)的由閃爍事件沉積的能量值。

在可能性計(jì)算步驟101中，從多個(gè)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4采集光子分布。被觸發(fā)的光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每個(gè)提供指示入射在所述光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的數(shù)量的數(shù)據(jù)。此外，針對(duì)閃爍體元件2中的每個(gè)，計(jì)算具有預(yù)定能量值的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件2中的可能性。所述計(jì)算基于測(cè)量的光子分布、在校準(zhǔn)步驟100中確定的參考光子分布以及在校準(zhǔn)步驟100中確定的觸發(fā)概率。針對(duì)伽瑪粒子在閃爍體元件i中沉積能量E(假定測(cè)量的光子分布是q＝{q_j})的情況的可能性能夠被表達(dá)為：

可能性優(yōu)選地被計(jì)算為可能性函數(shù)的對(duì)數(shù)——所謂的對(duì)數(shù)-可能性。使用對(duì)數(shù)-可能性由于降低的計(jì)算努力而促進(jìn)數(shù)據(jù)處理。對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)可能性被定義為：

在已經(jīng)計(jì)算了閃爍體元件2中的每個(gè)的可能性之后，在最大化步驟102中，識(shí)別具有最大可能性的閃爍體元件2，這是被假設(shè)為由光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4探測(cè)到的光子爆發(fā)的起源的閃爍體元件2。

可能性計(jì)算步驟101和最大化步驟102能夠以迭代的方式來(lái)執(zhí)行。因此，在完成最大化步驟102之后，在停止準(zhǔn)則步驟103中，處理器確定是否滿足停止準(zhǔn)則。停止準(zhǔn)則例如能夠是預(yù)定義數(shù)量的迭代或者給定的最小能量值。在滿足停止準(zhǔn)則的情況下，方法終止，并且在最大化步驟102中確定的閃爍體元件被輸出以與估計(jì)的能量值一起用于例如在PET掃描器的重建單元11中的另外的處理。如果不滿足停止準(zhǔn)則，則執(zhí)行能量修改步驟104，其修改用在可能性計(jì)算步驟101中以計(jì)算閃爍體元件2中的每個(gè)的可能性的能量值。如果E⁽ⁿ⁾是在n次迭代之后的估計(jì)的能量值，則能量被設(shè)置為：

圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的輻射粒子探測(cè)器1的第二實(shí)施例。在圖2中描繪的輻射粒子探測(cè)器1包括毗連光傳感器層6的閃爍體層3。第二實(shí)施例的閃爍體層3是包括閃爍體材料的塊的單片閃爍體。相比于第一實(shí)施例，識(shí)別單片閃爍體中的閃爍體元件位置，而不是識(shí)別像素化的閃爍體的閃爍體元件。出于本發(fā)明的方法的目的，能夠假設(shè)單片閃爍體具有帶恒定間距的多個(gè)閃爍體元件位置。

根據(jù)第二實(shí)施例的輻射粒子并不包括光導(dǎo)，然而，光導(dǎo)能夠任選地被設(shè)置在閃爍體層3與光傳感器層6之間以進(jìn)一步增強(qiáng)被散布到光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光。

圖2圖示了伽瑪射線10與閃爍體層3的單片閃爍體2的相互作用。伽瑪射線10在閃爍體元件位置處停止，并且得到的光子的爆發(fā)被散布在三個(gè)鄰近光傳感器5.1、5.2、5.3上。

根據(jù)第二實(shí)施例的輻射粒子探測(cè)器中的閃爍事件的位置以及能量可以被確定，如參考第一實(shí)施例所描述的。

圖3是被配置為包括多個(gè)輻射粒子探測(cè)器1的PET掃描器的核成像系統(tǒng)的圖解性圖示。輻射粒子探測(cè)器1被布置在沿著軸向方向的一個(gè)或多個(gè)環(huán)中；然而，可以使用輻射粒子探測(cè)器1的其他布置。輻射粒子探測(cè)器1包圍檢查區(qū)域。被定位在檢查區(qū)域中的對(duì)象已經(jīng)接收了發(fā)射由輻射粒子探測(cè)器1探測(cè)到的特征能量的伽瑪射線或其他輻射粒子的放射性藥物。

核成像系統(tǒng)還包括被配置為執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影重建技術(shù)的重建單元11。所述重建單元被連接到多個(gè)輻射粒子探測(cè)器1并接收閃爍體元件識(shí)別數(shù)據(jù)。重建單元11將輻射粒子探測(cè)器1的閃爍體元件識(shí)別數(shù)據(jù)重建成被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12中的圖像表示。顯示器13被連接到存儲(chǔ)器12以用于顯示經(jīng)重建的圖像表示的至少部分。

盡管已經(jīng)在附圖和前述描述中詳細(xì)圖示并描述了本發(fā)明，這樣的圖示和描述被認(rèn)為是圖示性或示范性的而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。例如，能夠在實(shí)施例中操作本發(fā)明，其中，核成像系統(tǒng)是SPECT掃描器。根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例，定位單元7被提供為被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的處理器，其中，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品至少包括被配置為執(zhí)行以下步驟的指令：針對(duì)光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每個(gè)，確定觸發(fā)概率，所述觸發(fā)概率指示所述光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4測(cè)量到超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的光子的數(shù)量的概率；從光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4采集光子分布，所述光子分布指示入射在個(gè)體光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的數(shù)量；針對(duì)閃爍體元件位置中的每個(gè)，基于所測(cè)量的光子分布和光傳感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每個(gè)的觸發(fā)概率來(lái)計(jì)算具有預(yù)定能量值的閃爍事件發(fā)生在所述閃爍體元件位置中的可能性；并且識(shí)別具有最大可能性的閃爍體元件位置。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以被存儲(chǔ)和/或分布在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，例如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的一部分的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式分布，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無(wú)線的電信系統(tǒng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、公開(kāi)內(nèi)容以及權(quán)利要求，在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明時(shí)能夠理解并實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。盡管某些措施被記載在互不相同的從屬權(quán)利要求中，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。此外，在說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等被用于區(qū)分類似的元件而不必用于描述相繼順序或時(shí)間順序。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。