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基于分光窗口法的高能光子反应深度计算

High-energy photon depth of interaction calculation based on light-sharing-window method

二维码有效期 120s

摘要目的:提出一种实现PET前端探测器高能光子三维解码的方法,解码反应晶体位置,计算γ射线在闪烁晶体的深度.方法:在晶体阵列间开设透光窗口,引导单次事件中的可见光子群在光电传感器阵列的分布,利用传感器的信号强弱实现高能光子的位置解码和深度解码.通过蒙特卡罗方法仿真对比不同透光窗口的设计,研究晶体表面处理方式对结果的影响,并进行进一步的实验验证.结果:实验结果和仿真结果具有一致性:(1)反应晶体耦合的传感器接收的能量信号大于相邻窗口晶体,可实现晶体位置解码;(2)随着反应深度的变化,传感器阵列接收的能量信号分布是单调变化的,可用于深度解码;(3)对于开设单窗口,反应深度与能量信号的拟合曲线包含2段曲线,不利于深度解码;(4)晶体的表面粗糙,反应深度与能量信号的拟合曲线的线性度更好,有利于深度解码;(5)开设双窗口的方法具有最佳的反应深度和光电传感器接收的能量信号的拟合曲线的单调性.结论:该方法可实现离散晶体阵列的三维解码,提高前端探测器模块的能量分辨力.

作者杨明明 ^[1] 谢思维 ^[1] 应高阳 ^[1] 黄秋 ^[2] 赵指向 ^[2] 颜琼 ^[3] 苏志宏 ^[4] 许剑锋 ^[1] 彭旗宇 ^[5] 学术成果认领

作者单位华中科技大学机械科学与工程学院,武汉,430074 ^[1] 上海交通大学生物医学工程学院,上海,200240 ^[2] 广东顺德南方医大科技园有限公司,广东佛山,528315 ^[3] 东莞南方医大松山湖科技园有限公司,广东东莞,523808 ^[4] 美国劳伦斯伯克利国家实验室生命科学部,伯克利 CA94720 ^[5]

关键词分光窗口法高能光子反应深度位置解码 PET 晶体阵列 light-sharing-window method high-energy photon depth of interaction(DOI)position decoding PET crystal array

医学主题词晶体(Lens, Crystalline)光子(Photons)光(Light)方法(Methods)性(Sex)

分类号 R318（医用一般科学）

栏目名称

研究与设计

DOI 10.7687/j.issn1003-8868.2018.05.022

发布时间 2018-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家自然科学基金（51627807）中国国际科技合作项目（2013DFB30270）中国南方智谷创新团队项目（2014CXTD02）国家自然科学基金（U1501256）