深，這對(duì)7射線在被晶體吸收之前總在晶體內(nèi)部。晶體對(duì)探測(cè) 到的位置信息是正確的。然而，如果人射位置與徑向存在偏 移，7射線可能穿透一對(duì)晶體元件或產(chǎn)生康普頓散射與相鄰 的晶體產(chǎn)生作用，被其它的晶體對(duì)所吸收或檢測(cè)到。測(cè)量到的 正電子發(fā)射線與真實(shí)的位置存在偏移,這種狀況導(dǎo)致：⑴關(guān)于 射線連接相互作用的2個(gè)探測(cè)器，探測(cè)事件被錯(cuò)誤地認(rèn)定發(fā) 生在掃描儀的中心；(2)符合響應(yīng)作用變得更寬(一定角度的探 測(cè)器在一個(gè)更大范圍內(nèi)產(chǎn)生線響應(yīng))，加寬的程度取決于閃爍 體元件的厚度，閃爍體材料的吸收特性以及探測(cè)器的分離程 度。為了得到足夠的靈敏度，晶體厚度通常不超過(guò)10mm,視差 使得空間分辨宰從中心到視野的四周位置呈下降趨勢(shì)。小動(dòng) 物PET的環(huán)直徑小,相應(yīng)的空間分辨率的下降程度越為嚴(yán)重。 總體來(lái)說(shuō),視差取決于環(huán)的半徑、探測(cè)器的總體厚度、源的半 徑偏移和探測(cè)器材料。
3.2測(cè)量DO丨的探測(cè)器設(shè)計(jì)方法的發(fā)展
為了解決視差產(chǎn)生的PET分辨率一致性問(wèn)題，我們有必 要知道7射線與晶體的D0I。如果D0I可以確定并用于圖像 重建將可以消除分辨率下降的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)能夠確定D0I的探 測(cè)器是能起到積極作用的研究領(lǐng)域方向。多種可測(cè)量D0I的 探測(cè)器的設(shè)計(jì)用來(lái)解決視差問(wèn)題。
3.2.1疊層閃爍體探測(cè)器
一種方法是使用多層閃爍體材料(稱(chēng)作疊層閃爍體)來(lái)組 建探測(cè)器,這樣就具備判斷作用深度所在層數(shù)的能力。每層由 一種閃爍體材料組成,具備唯一的衰減時(shí)間。發(fā)生在不同的閃 爍體層的相互作用由觀測(cè)到的脈沖衰減時(shí)間來(lái)區(qū)分。使用脈 沖形態(tài)識(shí)別(PSD)和APD探測(cè)器，科學(xué)家能夠辨別出4層閃爍 體層(GSO/LSO/BGO/CsI(ri)yu1。其他研究者使用延遲電荷積 累來(lái)測(cè)量與PS-PMT配合使用的3層閃爍體層（LS0、GS0和
BG0)的層或相互作用，見(jiàn)圖5(a)〖12)。
3.2.2測(cè)量DOI的探測(cè)器設(shè)計(jì)新方法
最近有研究者開(kāi)發(fā)了一些使用多層相同 的閃爍體材料來(lái)測(cè)量D0I的新方法。
一種方法是用2層相同的晶體層(LS0), 上層LS0在X和Y方向各移動(dòng)約半個(gè)元件 位置（如圖5(b)所示）。2層晶體可以通過(guò)計(jì)算 輸出光線分布的形心來(lái)識(shí)別T.Tsuda等人 使用4層的LS0晶體（如圖5(c)所示）。通過(guò) 反射體的適量介人來(lái)控制閃爍體光子。通過(guò) 以4層不同的模式排列4層晶體的方法設(shè)計(jì) 整個(gè)反射體,每個(gè)晶體元件(1.42mmxl.42mmx 4.5mm)可以由平面PMT在流量圖上進(jìn)行識(shí)別 M。使用多層晶體探測(cè)器,D0I分辨率由每層 晶體的厚度來(lái)決定。
另外一種方法是在晶體的兩端分別連接一個(gè)探測(cè)器，在2 個(gè)探測(cè)器里探測(cè)到的光的比率決定了 D0I。這2個(gè)探測(cè)器可 以是：
(1)光敏二極管(PD)和光電倍增管(PMT)。W.W.Moses和他 的同事們?cè)谝粋€(gè)8x8的3mmx3mmx30mm BG0晶體陣列一端 連接一個(gè)8x8的3mm2的PIN-PD陣列，另一端附接了一個(gè) PMT用于進(jìn)行信號(hào)和能量的識(shí)別（如圖5(d)所示）。晶體側(cè)面 涂上一層特殊的反射體，能在光線傳播時(shí)引起光子損失。這種 損失有助于通過(guò)信號(hào)比率來(lái)區(qū)分不同深度的光信號(hào)類(lèi)似裝 置還有連接SI-PMT和PMT,用來(lái)測(cè)量一個(gè)探測(cè)器模塊。整個(gè) 模塊由8x8的LS0晶體陣元組成，一端連接單個(gè)的PMT,另 一端連接一個(gè)64陣元的PD[161。PD/(PD+PM1)的比率決定了 D0I的深度。
(2)位置雪崩光電二極管(PSAPD)和PSAPD。2004年通用 電子的研究者們研發(fā)了一種8x8陣列的閃爍體晶體，用PS-APD分別讀出晶體陣元的頂端和底部位置。Dokhale和他的團(tuán) 體研發(fā)的由7x7的lmmxlnimx20mm大小的晶體組成的LS0 陣列配以2個(gè)PS-APD組成的探測(cè)器（見(jiàn)圖5(e)),可以獲得 3mm的D0I分辨率[1
(3)使用波長(zhǎng)偏移(wavelength shifting,WLS)光纖來(lái)引導(dǎo)閃 爍體發(fā)光是測(cè)量D0I的另一種方法。有研究團(tuán)體開(kāi)發(fā)了一種 PET探測(cè)器模塊，使用板狀LS0晶體層，夾在垂直相交的條狀 WLS管線中間(如圖5®所示M1*!。從光線端部傳來(lái)的光有一個(gè) 基于微通道板(microchannel plate,MCP)設(shè)計(jì)的PS-PMT來(lái)檢 測(cè)。2004年W.Woretell等人使用WLS光線技術(shù)構(gòu)建了一整 套PET/CT掃描儀原型
4結(jié)束語(yǔ)
小動(dòng)物PET掃描儀技術(shù)已發(fā)展了十幾年，而PET探測(cè)器 經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)其整體性能上也取得了可觀的進(jìn)展'，進(jìn)一步開(kāi) 發(fā)新型的半導(dǎo)體探測(cè)器和完善測(cè)量D0I技術(shù)的探測(cè)器成為當(dāng) 前探測(cè)器設(shè)計(jì)和發(fā)展的方向。小動(dòng)物PET掃描成像作為目前 最成熟的分子顯像方法，在疾病診斷、藥物研究以及基因工程 等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，發(fā)展更精密的PET探測(cè)器技術(shù) 在這些領(lǐng)域里均具有重要意義。
