SPECT、伽馬相機(jī)用碲鋅鎘像素探測器及成像系統(tǒng)介紹
在醫(yī)院做SPECT檢查時，人們既希望少受輻射又不影響成像質(zhì)量?；陧阡\鎘探測器的SPECT設(shè)備使之成為可能。
陜西迪泰克新材料有限公司經(jīng)過多年攻關(guān)，解決了碲鋅鎘晶體從原料合成、晶體生長及制備工藝等多項難題，開發(fā)出了高性能的碲鋅鎘晶體及高效率、低成本單晶制備技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備 。本文將從碲鋅鎘晶體材料、模塊、系統(tǒng)、伽馬相機(jī)出發(fā)，詳細(xì)介紹碲鋅鎘探測器的優(yōu)越性及應(yīng)用。
首先讓我們來了解一下CZT晶體材料的優(yōu)秀
問
答
題
★
目前國際上制造X射線及γ射線探測器最為理想的半導(dǎo)體材料是？
CZT晶體（中文名叫“碲鋅鎘”，英文名叫“Cadmium-Zinc-Telluride (CdZnTe)”）。
為什么CZT晶體是最理想的呢？
1.能在室溫狀態(tài)下工作；
2.其靈敏度極高，連極其微弱的宇宙本底射線的輻射也能快速精準(zhǔn)地捕捉到；
3.可以直接將X射線和γ射線光子轉(zhuǎn)換為電子，無需光電倍增管，避免了光子損失，使CZT晶體的探測效率大幅提高。
# 像素型探測器 #
型號：DT-PA02
DT-PA02系列探測器是基于碲鋅鎘晶體開發(fā)的大尺寸像素型探測器，主要用于核醫(yī)學(xué)成像，γ相機(jī)等領(lǐng)域；具有極高的能量分辨率和空間分辨率，大尺寸晶體可有效降低系統(tǒng)對于入射射線劑量的要求。
像素能譜圖：
部分參數(shù)如下：
| 參數(shù)類別 | 參數(shù)值 |
| 探測器尺寸 | 25.4*25.4*5.0mm3 |
| 像素尺寸 | 1.5*1.5mm2 |
| 像素個數(shù) | 256pixels |
| 能量分辨率 | ≤6%@122keV |
# 多像素能譜成像模塊 #
型號：MPS-256
多像素能譜成像模塊集成了碲鋅鎘探測器與后端低噪聲專用ASIC芯片，可通過直接拼接法做二次開發(fā)。模塊可輸出入射γ射線的能量信息及位置信息，經(jīng)后端電子學(xué)處理可得到每個像素的能譜,滿足在γ相機(jī)、SPECT等領(lǐng)域應(yīng)用。
部分參數(shù)如下：
| 參數(shù)類別 | 參數(shù)值 |
| 能量范圍 | 20keV~700keV |
| 功耗 | 240Mw/moudule |
| 尺寸 | 25.5*25.5*30mm3 |
| 可拼接性 | 360°無死區(qū)拼接 |
# 多像素γ能譜成像系統(tǒng)#
型號：CZT-γCam
多像素γ能譜成像系統(tǒng)使用多像素能譜成像模塊，可實(shí)現(xiàn)25個以內(nèi)模塊任意拼接，該系統(tǒng)可輸出所有像素的能譜數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口和上位機(jī)鏈接，實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理、成像分析等功能。
實(shí)時計數(shù)率灰度圖：
部分參數(shù)如下：
| 參數(shù)類別 | 參數(shù)值 |
| 電源 | DC+12V |
| 功耗 | ＜6W |
| 像素尺寸 | 1.5*1.5mm2 |
| 能量范圍 | 20keV~700keV |
| 能量分辨率 | ＜6.5%@122keV |
| 尺寸 | 260*190*70mm3 |
# 伽馬相機(jī) #
型號：CZT-P-γCam
伽馬相機(jī)由探測器模塊、準(zhǔn)直器模塊、高壓模塊、電子學(xué)電路、WIFI模塊、電源模塊等組成。平行孔準(zhǔn)直器可對較低能量放射源進(jìn)行準(zhǔn)直，準(zhǔn)確測量出放射源的位置及形狀。
部分參數(shù)如下：
| 參數(shù)類別 | 參數(shù)值 |
| 像素尺寸 | 1.5*1.5mm2 |
| 像素個數(shù) | 1024 |
| 能譜量程 | 20keV~700keV |
| 測量精度 | ＜2%@662keV |
| 功耗 | 5W |
| 續(xù)航時間 | 30h |
| 外形尺寸 | 24*13*15cm3 |
| 重量 | 4.1kg |
基于CZT探測器的成像設(shè)備有諸多優(yōu)勢，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域，以GE公司生產(chǎn)的全球首臺采用CZT晶體作為探測器材料的數(shù)字化全身通用型SPECT/CT系統(tǒng)（Discovery NM/CT 670 CZT）為例，與傳統(tǒng)NAI SPECT相比，其具有如下三大明顯優(yōu)勢：
1
成像質(zhì)量更高，采集的圖像，空間分辨率是傳統(tǒng)設(shè)備的3倍，能量分辨率是傳統(tǒng)設(shè)備的2倍。
2
大大降低對病人的輻射傷害，圖像采集時間縮短，服用的靶向藥物劑量減少。
3
有助于發(fā)現(xiàn)更早期的病灶，可以用于腫瘤篩查。
Discovery NM/CT 670 CZT
