專利名稱：用于pet應用中的單獨閃爍體讀出的高密度比例模式apd陣列的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療成像系統；更具體地，本發明涉及用于在使用正電子發射斷層成像(PET)的成像系統中利用的檢測器中的閃爍晶體讀出的高密度、高度集成的APD光電傳感器(雪崩光電二極管)陣列。
背景技術：
核醫學是獨特的醫療專業，其中，使用輻射來獲取示出身體的器官、骨骼或組織的功能和解剖的圖像。放射性藥劑通過注射或攝食而被引入到身體中，并且被吸引到所關注的特定器官、骨骼或組織。這樣的放射性藥劑產生伽馬光子發射，該伽馬光子發射從身體發出并且被閃爍晶體捕獲，光子與該閃爍晶體相互作用以產生光的閃爍或“事件”。由光電檢測器(諸如光電倍增管)的陣列檢測事件，并且計算且存儲它們的空間定位或位置。以此方式，從對身體中的放射性同位素的分布的檢測來產生處于研究中的器官或組織的圖像。一種特定的核醫學成像技術稱為正電子發射斷層成像或PET。PET用于產生用于診斷特定器官、腫瘤或其它代謝活性部位的生化機能或生理機能的圖像。對正電子發射放射性核素的組織濃度的測量基于由正電子湮沒產生的兩個伽馬光子的重合檢測。當正電子被電子湮沒時，同時產生兩個511keV的伽馬光子，并且這兩個511keV的伽馬光子在大致相反的方向上行進。由湮沒事件產生的伽馬光子可以由一對相反布置的輻射檢測器來檢測， 該輻射檢測器能夠響應于伽馬光子與閃爍晶體的相互作用而產生信號。湮沒事件通常由在兩個相反布置的檢測器中的兩個511keV的伽馬光子的檢測之間的時間重合來識別，即，伽馬光子發射實質上同時由每個檢測器來檢測。當兩個相反布置的伽馬光子中的每一個都撞擊相反布置的檢測器從而產生時間重合事件時，它們還識別響應線或L0R，湮沒事件伴隨其而發生。在美國專利No. 6，858，847中描述了 PET方法和設備的示例，該專利的全部內容通過引用而合并于此。在被分類成平行投射之后，由重合事件定義的LOR用于對患者內的正電子發射放射性核素的三維分布進行重構。PET在獲得揭示生物過程(例如，諸如心臟、大腦、肺等的身體器官的機能)以及身體組織和結構(諸如循環系統)的圖像方面特別有用。為了使得患者最小地暴露于輻射，PET成像系統中所利用的檢測器必須能夠檢測入射光量子或致電離粒子的低電平。在這樣的成像裝置中，通常有利的是，采用具有內部增益的輻射檢測裝置；雪崩光電二極管(APD)通常用在這樣的裝置中以提供期望的檢測靈敏度。APD是在擊穿區域附近被偏置的半導體器件，以使得由于入射光子的吸收而生成的電荷在APD本身中由于級聯效果而被放大，這是由于電荷被施加于器件的p-n結上的高偏置電勢加速而產生的。在這樣的成像裝置中，期望APD展示出低噪聲和高增益。諸如醫療成像器(例如，使用伽馬輻射)的某些裝置還要求高質量低噪聲APD的相對大陣列(例如，大約 5cm. sup. 2或者更大)。利用APD陣列的PET成像系統中的一種檢測器配置是以一對一耦合配置來配置的，其中一個APD耦合到一個閃爍晶體。為了收集來自閃爍體的最大光量，APD必須具有與其所耦合的閃爍體晶體相同的表面積。這會導致大表面積的APD，這增大了 APD噪聲和電容。APD的噪聲和電容與其表面積成正例。隨著APD的噪聲和電容增大，其精確地確定事件的適當能量和定時的能力下降。這導致差的PET檢測器性能并且是APD通常沒有用作PET 成像系統中的檢測器中的光電傳感器的主要原因。存在對光電傳感器陣列配置的需要，所述光電傳感器陣列配置可以利用由在陣列中使用APD而產生的高增益，而且同時減小了由于用在光電傳感器中時增大了 APD的大小而導致的噪聲和電容。利用耦合到單個閃爍體的高密度光電傳感器讀出的概念的一種檢測器是SiPM(硅光電倍增器)。SiPM使用蓋革(Geiger)模式APD的非常密集的陣列，這些蓋革模式APD通常電阻性地并聯連接以提供單個讀出通道。這種類型的檢測器的顯著缺點是SiPM APD單元中的每個由于它們工作在蓋革模式而是非線性的。在每個單元中利用SiPM蓋革模式APD 的檢測器以二進制模式工作。因此，SiPM APD單元的相應輸出僅可以是零或一。這是基本問題，因為每個SiPM APD單元僅能夠對一個光子進行計數，并且無法指示已接收到多于一個光子。例如，如果兩個光子在大致相同的時間到達同一 SiPM APD單元，則無法知道SiPM APD單元接收到兩個光子。為了增加SiPM的線性度，必須增大SiPM單元密度。然而，增加 SiPM的單元密度引起裝置的填充因數減小。對于大部分SiPM裝置，在線性度與填充因數之間存在折衷。存在對克服了這種限制的APD陣列的配置的需要，其中，APD單元的陣列以比例模式工作并且是線性的。工業中的一些開發者已研究了對于CT成像使SiPM在比例模式中工作在擊穿電壓以下，以克服裝置的固有非線性。然而，所提出的檢測器仍然使用總計SiPM單元的公共讀出。存在對一種有利于包括APD陣列的單元的單獨單元讀出的系統的需要。
發明內容
與本發明的實施例相一致，本發明包括改進的光電檢測器，該光電檢測器包括改進的光電傳感器，該光電傳感器被配置為用于讀出單個閃爍體的小型(亞毫米)高密度雪崩光電二極管單元的陣列。每個光電傳感器包括以(nXn)陣列(其中η>1)布置的、耦合到單個閃爍晶體的多個雪崩光電二極管單元。光電傳感器的總體(nXn)陣列面積與閃爍體的面(face )的面積基本上相同，并且每個雪崩光電二極管單元具有不大于一平方毫米的表面積。光電傳感器陣列還配置有有利于分開讀取陣列中的每個雪崩光電二極管單元的輸出的電路。應理解，本發明的以上概述和以下詳細描述二者僅是示例性的和說明性的，并且不應該認為限制如所描述的和要求保護的本發明的范圍。此外，除了這里闡述特征和/或變型的之外還可以提供特征和/或變型。
并入本公開并且構成本公開的一部分的附示了本發明的各個實施例和方面。 在附圖中
圖Ia是在本發明的一個實施例中、耦合到單個閃爍體晶體的亞毫米2X2 APD陣列的側視圖；圖Ib是在本發明的一個實施例中、耦合到單個閃爍體晶體的亞毫米2X2 APD陣列的頂視圖加是在本發明的一個實施例中、配置有獨立偏置電路的亞毫米IOX 10 APD陣列的側視圖2b是本發明的、配置有公共偏置電路的亞毫米10X10 APD陣列的側視圖； 圖3是在本發明的一個實施例中、圖2b所圖示的APD陣列的偏置電路和信號輸出連接的實施例的示意示例；
圖如是在本發明的一個實施例中、連接到前端APD-ASIC的亞毫米APD陣列的封裝配置的側視圖4b是在圖示更小的ASIC管芯的本發明的第二實施例中、連接到前端APD-ASIC的亞毫米APD陣列的封裝配置的側視圖5是從偏置電路到APD ASIC的能量和定時輸出的單個APD讀出電路的示意框圖的實施例；以及
圖6是可以用于確定每個PET事件的能量、位置和定時的本發明的APD ASIC內的后端電路或系統處理電子器件的實施例的圖示。
具體實施例方式與實施例相一致，本發明是被配置用于PET成像系統中使用的改進的光電檢測器，其中，改進的光電檢測器應包括至少一個閃爍體晶體和耦合到至少一個閃爍體晶體的 APD光電傳感器陣列。APD光電傳感器陣列的大小被確定為使得其表面積基本上等于閃爍體晶體的面的表面積。APD光電傳感器陣列包括以包括支持電路的單元的nXn陣列布置的多個雪崩光電二極管。每個APD單元具有用于定位于其上的雪崩光電二極管的單獨輸出端，以使得可以獨立地讀取每個雪崩光電二極管。每個APD單元被定義為亞毫米，這是因為每個APD單元的表面積為<1.0 mm X<1.0 mm。在一個實施例中，每個APD單元的表面積應該為0.05 mm-1. 0 mmXO. 05 mm-1. O mm。通過獨立地讀取來自每個小型亞毫米APD單元的輸出，噪聲和電容被最小化，并且從而提供了能量和定時的更精確確定。以下詳細描述參照附圖。在任何可能的地方，在附圖和以下描述中使用相同的參考標記來提及相同的或相似的部分。盡管此處描述了本發明的若干個實施例和特征，但是在不背離本發明的精神和范圍的情況下，修改、適配和其它實現方式是可能的。更確切地， 提供這些實施例以使得本公開將是完整的并且將完全把本發明傳達給本領域技術人員。例如，可以對圖中所圖示的部件進行替換、增加或修改，并且可以通過對所公開的方法進行替換、重排序或者增加步驟來修改此處所描述的方法。因此，以下詳細描述不限制本發明。相反，本發明的適當范圍由所附權利要求來限定。本發明包括使用高密度、高度集成的APD (雪崩光電二極管)陣列，以讀出在PET成像應用中使用的光電檢測器內的一個或多個閃爍晶體。在圖IA和IB中示出的本發明的一個實施例圖示了塊檢測器100，其利用高密度、高度集成的APD陣列120來以讀取閃爍晶體的陣列102內的每個閃爍晶體112、114、116、118。與利用晶體到光電傳感器的一對一配置的PET成像系統中的典型檢測器、或者其中光電傳感器的數目小于配置中的晶體的數目的塊檢測器不同，本發明中實施的檢測器利用其中光電傳感器APD的數目總是大于晶體的數目的配置。在圖IA和IB所圖示的示例實施例中，對于每個閃爍晶體存在二十五個光電傳感器。在所圖示的實施例中，閃爍晶體的 2X2陣列102耦合到光電傳感器單元的10X10陣列120，其中每個單元包括APD。如所圖示的那樣，每個閃爍晶體112、114、116、118耦合到APD光電傳感器單元的5 X 5陣列，該APD 光電傳感器單元的5X5陣列被定位用于分別讀出每個閃爍晶體112、114、116、118。如圖IB 所圖示的那樣，晶體1 112耦合到APD光電傳感器12h-122y的第一陣列；晶體2 114耦合 APD光電傳感器的第二陣列；晶體3 116耦合到APD光電傳感器126a_U6y的第三陣列；并且晶體4 118耦合到APD光電傳感器U8a-128y的第四陣列。如圖IB所圖示的那樣，將閃爍晶體1 112、閃爍晶體2 114、閃爍晶體3 116和閃爍晶體4 118組合成陣列示出使用本發明生成的類型的光電檢測器100可以是較大陣列檢測器的子集。通過到高度集成ASIC 136的球柵陣列(BGA)連接獨立地讀出讀取來自閃爍晶體 112、114、116和118的塊的光的APD陣列120中的每個APD，以提供精確的能量和定時信息。 圖IA圖示出了將APD單元122a-12&連接到ASIC 136的BGA 132a_132e以及將APD單元
連接到ASIC 136的BGA 134a-134e0 (存在將其余APD單元連接到ASIC 136的類似BGA，但是圖IA中未示出)。并入包括本發明的塊檢測器100中的APD光電傳感器陣列120是亞毫米APD的單片或裝配的陣列。圖2A和2B中圖示出了圖IA和IB所圖示的APD光電傳感器陣列120 的實施例的頂視圖。在所圖示的實施例中，示出了 APD光電傳感器的10X10陣列或者APD 光電傳感器的5X5陣列。應理解，圖1B、2A和2B所圖示的APD光電傳感器的具體陣列僅是為了說明目的并且不旨在限制本發明的范圍。APD光電傳感器的陣列的尺度可以是根據本發明裝配的任意nXn陣列配置。一般地，可以根據閃爍體晶體的大小和檢測器的總體期望大小來確定APD光電傳感器陣列的尺度。在一個實施例中，預期APD光電傳感器的陣列 320,420中的每個APD光電傳感器單元應該每側為大約1. 0毫米(mm)或者更小(每個單元具有<1.0 mmX<1.0 mm的面積)，并且每個APD光電傳感器單元獨立地工作。在一些實施例中，APD光電傳感器的陣列320、420中的每個APD光電傳感器單元可以具有<0. 05 -1. 0 mmX<0. 05 -1.0 mm的面積。如圖2A和圖2B所示的實施例所圖示出的那樣，APD光電傳感器的陣列302、402中的每個APD光電傳感器單元連接到公共偏置電路，以有利于高壓偏置和信號讀出。公共偏置提供了更容易的集成和更高的填充因數。盡管圖中未示出，但是在另一實施例中預期，APD光電傳感器的陣列320中的每個APD光電傳感器單元可以具有獨立的偏置電路。在圖2A和2B所圖示的兩個實施例之中，圖2B所圖示的實施例是優選的，這是由于圖2A所圖示的實施例制造更加困難且成本更高。圖2A所圖示的設計的問題是高壓線 312和低壓線314太接近。配置在標準印刷電路板材料上的這樣緊密接近的電線(諸如線 312和314)無法適當地起作用。由于高壓線312和低壓線316之間存在很大差別，因此將在高壓線和低壓線之間產生電弧，除非APD光電傳感器的陣列所包括的基本材料是諸如陶瓷或特氟綸之類的材料。因此，使用諸如FR4的便宜基本材料來產生APD光電傳感器的陣列是不可行的，這是由于基本材料的物理性質不能支持緊密接近的不同電壓的電壓線。然而，當使用諸如特氟綸或陶瓷之類的基本材料來制造諸如圖2A所圖示的設計時，可以克服由于芯片上兩條緊密接近的電壓線而產生的問題。盡管預期可以根據圖2A中所闡述的設計來制造本發明的實施例，但是當使用諸如陶瓷和特氟綸之類的基本材料時，制造這樣的設計大大添加了工藝的花費。圖2B所圖示的備選實施例允許通過經過增加高壓線442、446、450、妨4、458、462 與低壓線444、448、452、456、460之間的距離消除電弧產生問題，來使用諸如FR4的便宜下層基本材料。如圖2B所圖示的那樣，這通過使得陣列內的APD光電傳感器單元中的兩個相鄰的APD的陽極和陰極共享高壓線和低壓線來實現。如所示出的，APD單元42 通過連接 404連接到高壓線442。APD單元42 和424j 二者通過連接406和408都連接到低壓線 444，并且APD單元424 j和424ο 二者通過連接410和412都連接到高壓線446。應理解，在本發明中，APD的陽極或陰極是否是連接到高壓還是低壓的APD單元是無關的。重點在于 APD的陽極與陰極之間具有電壓差。在一個實施例中，陽極可以連接到地，而陰極連接到正高壓。在備選實施例中，陰極可以連接到地，而陽極連接到負高壓。參照圖3，該圖呈現了 APD光電傳感器的陣列140的公共偏置電路和信號輸出連接的示例的示意圖的圖示，該APD光電傳感器的陣列140包括十個APD光電傳感器單元 142a-142j0該圖示是圖2B所圖示的APD光電傳感器陣列302的陣列的一部分的更詳細示意圖。如所圖示出的那樣，所圖示出的APD光電傳感器的陣列140包括APD光電傳感器單元的5X2陣列140。如所圖示出的那樣，十個APD光電傳感器單元14h_142j中的每個都包括相同的部件和電路并且以相同的方式連接到地和公共高壓線。因此，在十個APD光電傳感器單元142a-142j之中，將對單元14 進行解釋以說明陣列140中的每個APD光電傳感器單元的操作。APD光電傳感器單元14 的輸入端連接到高壓線144，其中APD 150a的陰極通過電阻器146a連接到高壓線144。APD 150a的陰極還連接到電容器148a和地158a。 APD 150a的陽極通過電阻器15 連接到地158a，并且通過經過電容器15 的凸塊接合 (bump-bond)連接156a而將APD單元14 的輸出端連接到ASIC (未示出)。高壓電容器 148a用于對來自高壓線的噪聲去耦；常規低壓電容器15 將APD信號AC耦合到隨后的信號鏈。如果期望DC耦合的信號路徑，則可以消除電容器15如。節點156a D11、子序列CFA、 電容器156a以及地平面158a還形成用于信號高頻分量的低阻抗電流回路，從而有利于事件定時檢測。圖4A和4B是通過凸塊接合連接168和178連接的、亞毫米APD光電傳感器陣列 160和170以及相應前端APD-ASIC 166和176的封裝配置的兩個實施例的側視圖。如圖4B 所圖示的那樣，所示出的實施例還包括夾在APD光電傳感器陣列170與前端APD-ASIC 176 之間的印刷電路板，從而允許APD-ASIC 176的大小被相當大地減小。當光進入光電傳感器時，期望知道兩條信息，即光電傳感器何時接收到光子(定時)和所接收的信號多大(在時間上的給定時刻處接收的光子的數目或能量數量)。該配置有利于如下能力確定接收光子的定時，以及通過有利于確定每個APD在時間上的時刻處所接收的能量數量的能力來確定所接收的光子的數目，從而使得實施例線性化。圖5圖示出了 APD單元184和APD ASIC 180內用于確定PET成像應用中所需的定時和能量信息的電路。如所圖示出的那樣，使其輸出端196連接到電荷靈敏前置放大器(CSPM02的亞毫米 APD單元184被定位于APD ASIC 180上。CSP 202有利于收集來自APD 190的電荷。接下來，CSP 202的輸出信號被分離到通道，慢通道204和快通道206。CSP 202輸出的信號具有高頻分量和低頻分量。接收由CSP 202輸出的信號的快通道206對所接收的信號執行濾波或整形，以強調高頻分量。快通道206的輸出由觸發器208以及恒比定時甄別器(CFD)或上升沿(LE)觸發器210接收。接收CSP 202輸出的信號的慢通道204對所接收的信號執行濾波或整形，以強調低頻分量。來自慢通道204的輸出表示APD單元184接收的能量，并且與APD單元184接收的光子的數目成比例。圖6是APD ASIC內的電路的圖示，包括來自圖5的180a_180d處的電路，其中亞毫米APD單元的各級中的每一個都連接到定位于APD ASIC上的CSP并且連接到提供能量輸出212a-212d和定時輸出210a_210d的慢通道和快通道。每個能量輸出212a_212d由能量多路調制器222和單元位置2M部分(查找表)接收。每個定時輸出由定時多路調制器 2 接收。定時多路調制器226的輸出由定時數字轉換器236接收。能量多路調制器222 的輸出由模擬到數字轉換器232接收。單元位置的輸出由查找表234接收，以執行事件精細定位。離開模擬到數字轉換器232、查找表234和定時數字轉換器的所有信號已被數字化，并且然后由處理器238來處理，處理器238是市場上商業可用的芯片。如圖6所圖示的那樣，預期的是，除APD單元和處理器之外所示出的電路在APD ASIC上。然而，應理解，預期的是，圖6所圖示的電路不需要通過APD ASIC來實現，并且在各個實施例中可以在其它印刷電路板上來實現。以上說明書、示例和數據提供了本發明的制造和使用的描述。由于可以在不背離本發明的精神和范圍的情況下來實現本發明的許多實施例，因此本發明屬于下文所附權利要求中。
權利要求
1.一種光電檢測器，包括至少一個閃爍體和與所述至少一個閃爍體接近定位的至少一個光電傳感器，其中，所述至少一個光電傳感器具有基本上等于所述至少一個閃爍體的面的表面積的表面積，其中，所述光電傳感器包括以nXn陣列布置的多個雪崩光電二極管單元，其中η>1，并且其中，每個雪崩光電二極管單元具有不大于一平方毫米的表面積和用于定位于其上的雪崩光電二極管的單獨輸出端，其中，所述至少一個光電傳感器被配置成有利于讀取所述單元上的所述雪崩光電二極管的輸出。
2.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，每個雪崩光電二極管單元的尺度具有在 0.05 mm-1.0 mm之間的范圍內變化的四個側。
3.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，所述至少一個閃爍體包括閃爍體晶體的陣列，其中，所述陣列中的每個閃爍體晶體都具有與其接近定位的光電傳感器。
4.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，所述單元的陣列中的每個雪崩光電二極管都電連接到所述至少一個公共偏置電路。
5.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，所述光電傳感器內的每個雪崩光電二極管都電連接到獨立偏置電路。
6.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，所述光電傳感器內的兩個相鄰的雪崩光電二極管被連接，以使得所述兩個相鄰的雪崩光電二極管的陽極共享第一公共電壓線，并且所述兩個相鄰的雪崩光電二極管的陰極共享第二公共電壓線。
7.根據權利要求6所述的光電檢測器，其中，所述兩個相鄰的雪崩光電二極管中的第一雪崩光電二極管在第一行中，且所述兩個相鄰的雪崩光電二極管中的第二雪崩光電二極管在第二行中。
8.根據權利要求6所述的光電檢測器，其中，所述兩個相鄰的雪崩光電二極管中的第一雪崩光電二極管在第一列中，且所述兩個相鄰的雪崩光電二極管中的第二雪崩光電二極管在第二列中。
9.根據權利要求1所述的光電檢測器，包括以有利于讀取來自所述陣列中的每個雪崩光電二極管的輸出的方式來配置的專用集成電路。
10.根據權利要求9所述的光電檢測器，其中，所述專用集成電路包括以有利于讀取所述陣列中的每個雪崩光電二極管的輸出的方式連接的多個感測電路，其中，每個感測電路響應于所接收的雪崩光電二極管單元輸出信號來生成表示每個PET事件的能量、位置和定時的信號。
11.根據權利要求9所述的光電檢測器，還包括印刷電路板，所述印刷電路板夾在所述專用集成電路與所述光電二極管陣列之間并且電連接到所述專用集成電路和所述光電二極管陣列，其中，所述印刷電路板以有利于將來自所述陣列中的每個雪崩光電二極管的輸出傳送到所述專用集成電路的方式來配置。
12.根據權利要求11所述的光電檢測器，其中，所述印刷電路板的表面積的大小被確定為基本上等于所述光電傳感器的面的表面積，并且所述專用集成電路的面的表面積基本上較小。
13.一種光電檢測器，包括至少一個閃爍體和與所述至少一個閃爍體接近定位的光電二極管陣列，其中，所述光電二極管陣列具有基本上等于所述閃爍體的面的表面積的表面積，其中，所述光電二極管陣列包括以陣列布置的多個雪崩光電二極管，其中，所述陣列中的每個雪崩光電二極管被定位于表面積不大于一平方毫米的單元上，并且其中，所述陣列中的每個雪崩光電二極管具有單獨的輸出端以有利于分開讀出每個雪崩光電二極管。
14.根據權利要求13所述的光電檢測器，其中，每個雪崩光電二極管的輸出由多個感測電路中的一個接收，其中每個感測電路響應于所接收的信號來生成表示每個PET事件的能量、位置和定時的輸出信號。
15.根據權利要求13所述的光電檢測器，其中，所述光電傳感器內的每個雪崩光電二極管都連接到共享的高壓線。
16.根據權利要求13所述的光電檢測器，其中，所述光電傳感器內的兩個相鄰的雪崩光電二極管被連接，以使得所述兩個相鄰的雪崩光電二極管的陽極共享第一公共電壓線， 并且所述兩個相鄰的雪崩光電二極管的陰極共享第二公共電壓線。
17.根據權利要求13所述的光電檢測器，包括以有利于讀取來自所述陣列中的每個雪崩光電二極管的輸出的方式配置的專用集成電路，其中，所述專用集成電路包括以有利于讀取所述陣列中的每個雪崩光電二極管的輸出的方式連接的多個感測電路，其中，每個感測電路響應于從雪崩光電二極管接收的輸出信號來生成表示每個PET事件的能量、位置和定時的信號。
18.根據權利要求13所述的光電檢測器，其中，每個單元的尺度具有在0.05mm-1.0 mm之間的范圍內變化的四個側。
19.根據權利要求1所述的光電檢測器，其中，所述至少一個閃爍體包括閃爍體晶體的陣列，其中，所述陣列中的每個閃爍體晶體都具有與其接近定位的光電傳感器陣列。
20.一種光電傳感器的多個光電檢測器單元中的方法，其中，每個單元都包括雪崩光電二極管，并且其中每個光電檢測器單元都具有不大于一平方毫米的表面積，其中所述方法包括讀取來自每個雪崩光電二極管的輸出信號；對來自各雪崩光電二極管中的每一個的每個輸出信號進行處理，以確定每個PET事件的能量、位置和定時。
全文摘要
本發明涉及用于PET應用中的單獨閃爍體讀出的高密度比例模式APD陣列。本發明是包括改進的光電傳感器的光電檢測器，該改進的光電傳感器由用于讀出單個閃爍體的小型(亞毫米)高密度雪崩光電二極管單元的陣列配置。每個光電傳感器包括以雪崩光電二極管單元的(n×n)陣列(其中n>1)布置的耦合到單個閃爍晶體的多個雪崩光電二極管單元。作為光電傳感器的總體(n×n)陣列面積與閃爍體的面的面積相同且每個雪崩光電二極管單元具有不大于一平方毫米的表面積。光電傳感器還被配置成有利于讀取陣列中的每個雪崩光電二極管單元的輸出。通過獨立地讀出每個小型雪崩光電二極管單元，噪聲和電容被最小化并從而提供了能量和定時的更精確確定。
文檔編號G01T1/164GK102565836SQ20111035451
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者D.亨澤勒, M.J.施曼德, R.格拉齊奧索, 張南 申請人:美國西門子醫療解決公司, 西門子公司