一种用于确定辐射粒子探测器中的闪烁事件的位置的方法，所述辐射粒子探测器具有多个闪烁体元件位置并且具有多个光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)，所述多个闪烁体元件位置被配置为响应于辐射粒子在所述闪烁体元件位置处被吸收而发射光子的爆发，所述多个光传感器被光学地耦合到所述闪烁体元件位置，所述方法包括以下步骤：针对所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率；利用所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量光子分布，所述光子分布指示入射在个体光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的数量；针对闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布和所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性；并且识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
1.一种用于确定辐射粒子探测器中的闪烁事件的位置的方法，所述辐射粒子探测器具有多个闪烁体元件位置并且具有多个光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)，所述多个闪烁体元件位置被配置为响应于辐射粒子在所述闪烁体元件位置处被吸收而发射光子的爆发，所述多个光传感器被光学地耦合到所述闪烁体元件位置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：-针对所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率，-利用所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量光子分布，所述光子分布指示入射在个体光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的数量，-针对所述闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布、针对每个闪烁体元件位置的参考光子分布和所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性，所述参考光子分布指示当闪烁事件在所述闪烁体元件位置中发生时入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个上的光子的参考数量，并且-识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
-针对所述闪烁体元件位置中的每个，确定所述参考光子分布。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述参考光子分布和/或针对所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个的所述触发概率是基于在校准流程期间采集的测量结果来确定的。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的一个的所述触发概率的步骤包括确定所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的平均触发概率。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的一个的所述触发概率的步骤包括确定所述触发概率对入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的所述触发概率的步骤包括：确定针对入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的数量低于预定触发阈值的所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的第一触发概率；并且确定针对入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的数量等于或者高于所述触发阈值的所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的第二触发概率。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述第二触发概率包括测量所述第二触发概率。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述触发概率的步骤包括确定所述触发概率的温度相关性，并且其中，所述可能性是额外地基于测量的温度来计算的。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述触发概率的步骤包括确定所述触发概率对闪烁事件率的相关性，并且其中，所述可能性是额外地基于测量的闪烁事件率来计算的。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述触发概率的步骤包括确定所述触发概率对已经被触发的邻近光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的数量的相关性，并且其中，所述可能性是额外地基于测量的已经被触发的邻近光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)的数量来计算的。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，利用针对迭代中的每个的修改的能量值来迭代地重复以下步骤：计算针对所述闪烁体元件位置中的每个的所述可能性，并且识别具有所述最大可能性的所述闪烁体元件位置。
12.一种用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质包括指令，所述指令当在处理器上运行时，令所述处理器执行以下步骤：-针对所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量到超过预定触发阈值的光子的数量的所述概率，-从所述光传感器(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个体光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的所述数量，-针对所述闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布、针对每个闪烁体元件位置的参考光子分布和所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性，所述参考光子分布指示当闪烁事件在所述闪烁体元件位置中发生时入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个上的光子的参考数量，并且-识别具有所述最大可能性的所述闪烁体元件位置。
-多个闪烁体元件位置，其被配置为响应于辐射粒子在所述闪烁体元件位置处被吸收而发射光子的爆发，-多个光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)，其被光学地耦合到所述闪烁体元件位置，并且，其特征在于包括：-处理器，其被配置为执行以下步骤：
-针对所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率，-从所述光传感器(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个体光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)上的光子的数量，-针对所述闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布、针对每个闪烁体元件位置的参考光子分布和所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性，所述参考光子分布指示当闪烁事件在所述闪烁体元件位置中发生时入射在所述光传感器(5.1、5.2、5.3、5.4)中的每个上的光子的参考数量；并且-识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
-至少一个根据权利要求13所述的辐射粒子探测器(1)，
-重建单元(11)，其用于基于识别的闪烁体元件位置来重建图像表示，以及-显示器(13)，其用于显示经重建的图像表示的至少部分。
15.根据权利要求14所述的核成像系统，还包括关于成像区域进行设置的多个辐射粒子探测器(1)，其中，所述重建单元(11)被配置为执行正电子发射断层摄影重建技术。
在辐射粒子探测器中的闪烁事件位置确定
技术领域
[0001] 本发明涉及辐射粒子探测器的领域。本发明尤其应用于核成像系统，例如，用于临床研究或探索研究的正电子发射断层摄影(PET)扫描器，以及单光子发射计算机断层摄影(SPECT)扫描器。
背景技术
[0002] 在PET扫描器中，像素化的闪烁体元件通常被用于将入射辐射粒子转换为具有UV或可见光谱中的波长的光子的爆发。闪烁体元件通常被布置在矩阵中，其中，每个闪烁体元件具有大约1x1mm2到4x4mm2的基础面积。由被耦合到闪烁体元件的光传感器探测闪烁事件。目前技术发展水平的PET扫描器使用固态光传感器，例如，硅光电倍增管(SiPM)，其通常包括被配置为响应于光子的撞击而发生击穿的单光子雪崩二极管(SPAD)的阵列。
[0003] 备选地，可以使用包括一大块闪烁体材料的单片闪烁体元件。单片闪烁体通常被耦合到光传感器的阵列，所述光传感器的阵列被配置为对单片闪烁体元件内的不同闪烁体元件位置处的闪烁事件进行定位。
[0004] 能够被识别的闪烁体元件位置的尺寸是确定得到的图像的空间分辨率的主要因素。因此，期望小的闪烁体元件位置以增加分辨率。在对更高分辨率的固态核成像系统的寻求中，Anger逻辑已经被用于获得优于单个光传感器的尺寸的分辨率。通过利用使发射的闪烁光散布到若干光传感器上的光导将闪烁体与光传感器耦合并利用Anger逻辑来识别闪烁体元件位置，能够改进分辨率。由于Anger逻辑依赖于来自邻近光传感器的信息以识别闪烁体元件位置，因此当光传感器中的一些的信息丢失(例如，由于闪烁事件在光传感器的死时间段期间发生，或者由于个体光传感器出于其他原因而不工作)时，Anger逻辑变得不准确。
[0005] 为了对抗丢失光传感器信息而改进鲁棒性，最大似然方法已经被引入以用于定位闪烁事件并估计这些事件的能量。最大似然方法通常包括计算针对每个可能的闪烁事件位置的可能性，从而估计闪烁事件的能量。通常，返回最高可能性的位置被假设为事件的起源位置。当单个光传感器的测量信息丢失时，相比于Anger逻辑，这些最大似然方法示出改进的性能。然而，已知最大似然方法在多个光传感器的信息丢失时会失效，从而导致恶化的闪烁事件定位。
[0006] 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页)公开了一种用于在临床前MR兼容的PET扫描器的背景下的伽玛射线探测的探测器。该探测器包括LYSO晶体阵列和硅光电倍增管的阵列，以及使用光共享原理的中间光导。公开了基于将闪烁事件的可能性最大化的定位方案。
该方法直接给出工作晶体像素的指数并允许校正经配准的伽玛射线能量。
发明内容
[0007] 甚至在来自光传感器中的一些的测量结果丢失时，改进对闪烁体元件位置的识别将是有利的。为了更好地解决该关心问题，在本发明的第一方面中，提出了一种用于识别辐射粒子探测器中的闪烁事件的位置的方法，所述辐射粒子探测器具有多个闪烁体元件位置并且具有多个光传感器，所述多个闪烁体元件位置被配置为响应于辐射粒子在所述闪烁体元件位置处被吸收而发射光子的爆发，所述多个光传感器被光学地耦合到所述闪烁体元件位置，所述方法包括以下步骤：
[0008] -针对所述光传感器中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率，
[0009] -利用所述光传感器测量光子分布，所述光子分布指示入射在个体光传感器上的光子的数量，
[0010] -针对所述闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布和所述光传感器中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性，并且
[0011] -识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
[0012] 根据本发明的另一方面，提出了一种用于上述方法的计算机程序产品，包括至少指令，所述指令被配置为执行以下步骤：
[0013] -针对光传感器中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率，
[0014] -从所述光传感器采集光子分布，所述光子分布指示入射在个体光传感器上的光子的数量，
[0015] -针对闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布和所述光传感器中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性，并且
[0016] -识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
[0017] 根据本发明的又一方面，提出了一种辐射粒子探测器，包括：
[0018] -多个闪烁体元件位置，其被配置为响应于辐射粒子在所述闪烁体元件位置处被吸收而发射光子的爆发，
[0019] -多个光传感器，其被光学地耦合到所述闪烁体元件位置，以及
[0020] -处理器，其被配置为执行以下步骤：
[0021] -针对所述光传感器中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率，
[0022] -从所述光传感器采集光子分布，所述光子分布指示入射在个体光传感器上的光子的数量，
[0023] -针对所述闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布和所述光传感器中的每个的所述触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性；并且
[0024] -识别具有最大可能性的所述闪烁体元件位置。
[0025] 本发明的又一方面涉及一种核成像系统，包括：
[0026] -至少一个如上所述的辐射粒子探测器，
[0027] -重建单元，其用于基于识别的闪烁体元件位置来重建图像表示，以及[0028] -显示器，其用于显示经重建的图像表示的至少部分。
[0029] 根据本发明，针对光传感器中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光探测器测量到超过预定阈值的光的量(即，光子的数量)的概率。光传感器可以具有触发阈值，以便区分从闪烁事件得到的测量结果与从暗噪声得到的测量结果。通常，光传感器对在探测的光子的数量超过预定触发阈值时的测量结果进行输出。测量光在光传感器上的分布。针对闪烁体元件位置中的每个，基于测量的光分布来计算具有预定能量的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性。当计算个体闪烁体元件位置的可能性时，额外地考虑光传感器中的每个的触发概率。在计算可能性时，通过基于触发概率计算可能性，来自具有相对低的触发概率的光传感器(由于被停用或者具有大的死时间)的测量的信息被给予较小重要性。在计算可能性时，示出相对高的触发概率的光传感器被给予更高的权重。已经发现，发明的方法改进了闪烁事件的定位，甚至是在来自光传感器中的一些的信息丢失时。
[0030] 根据本发明，闪烁体元件位置可以是单片闪烁体中的位置。备选地，闪烁体元件位置可以是包括闪烁体元件的阵列的像素化的闪烁体中的闪烁体元件。像素化的闪烁体的闪烁体元件可以与像素化的闪烁体的邻近闪烁体元件光学隔离。
[0031] 本发明优选地应用于包括光导的辐射粒子探测器，所述光导用于将闪烁体元件位置的光引导和/或散布到光传感器上。然而，本发明也能够应用于不包括光导的辐射粒子探测器。
[0032] 优选地，光传感器包括硅光电倍增管(SiPM)。硅光电倍增管将单光子雪崩二极管的阵列集成在公共硅基板上。读出电子器件可以被连接到SiPM，以便从SiPM采集测量数据。具体而言，光传感器可以包括数字SiPM，所述数字SiPM将读出电路与SPAD一起集成在公共硅基板上。当触发时，SiPM优选地输出测量信号，所述测量信号与由SiPM探测到的光子的量成比例。
[0033] 根据本发明的优选实施例，所述方法还包括：
[0034] -针对所述闪烁体元件位置中的每个，确定参考光子分布，所述参考光子分布指示当闪烁事件在所述闪烁体元件位置中发生时入射在所述光传感器中的每个上的光子的参考数量，并且
[0035] -额外地基于所述参考光子分布来计算所述可能性。
[0036] 优选地，所述参考光子分布和/或针对所述光传感器中的每个的所述触发概率是基于在校准流程期间采集的测量结果来确定的。校准测量可以在利用辐射探测器探测辐射前来执行。有利地，校准测量以低的闪烁事件率来执行，以便尽可能降低光传感器的死时间。
[0037] 根据本发明的另一优选实施例，确定所述光传感器中的一个的所述触发概率的步骤包括确定，具体而言测量，所述光传感器的平均触发概率。确定平均触发概率并且使用该平均概率来计算针对闪烁体元件位置中的每个的可能性允许利用减少的努力改进闪烁事件定位性能。仅仅要求存储针对光传感器中的每个的单个恒定概率值。例如，不起作用的光传感器的触发概率能够被设置到零，而起作用的光传感器的触发概率能够被设置为大于零的恒定值。
[0038] 根据本发明的另一优选实施例，确定所述光传感器中的一个的所述触发概率的步骤包括确定所述触发概率对入射在所述光传感器上的光子的数量的相关性。因此，能够基于作为入射光子的数量的函数的触发概率来计算闪烁体元件位置中的每个的可能性，从而进一步改进定位性能。
[0039] 有利地，确定光传感器的所述触发概率的步骤包括：确定，具体而言测量，针对入射在所述光传感器上的光子的数量低于预定触发阈值的所述光传感器的第一触发概率，并且确定，具体而言测量，针对入射在所述光传感器上的光子的数量等于或者高于所述触发阈值的所述光传感器的第二触发概率，从而允许使用所述触发概率的简单步骤函数模型来计算可能性。
[0040] 根据本发明的另一优选实施例，确定所述触发概率的步骤包括确定，具体而言测量，所述触发概率的温度相关性，并且所述可能性是额外地基于测量的温度来计算的。因此，当计算所述可能性时，能够考虑所述触发概率的温度相关性，从而进一步改进闪烁事件定位。
[0041] 还优选地，确定所述触发概率的步骤包括确定，具体而言测量，所述触发概率对所述闪烁事件率的相关性，并且所述可能性是额外地基于测量的闪烁事件率来计算的。结果，在计算所述可能性时，能够考虑所述触发概率对所述闪烁事件率的相关性，使得闪烁事件定位被进一步改进。闪烁事件率能够是平均事件率或者实际事件率。
[0042] 根据本发明的又一优选实施例，确定所述触发概率的步骤包括确定，具体而言测量，所述触发概率对被触发的邻近光传感器的数量的相关性，并且所述可能性是额外地基于测量的被触发的邻近光传感器的数量来计算的。
[0043] 有利地，利用针对迭代中的每个的修改的能量值来迭代地重复以下步骤：计算针对所述闪烁体元件位置中的每个的可能性，并且确定最大可能性。因此，能够迭代地估计闪烁事件的位置以及能量。
[0044] 根据本发明的优选实施例，所述核成像系统包括关于成像区域进行设置的多个辐射粒子探测器，其中，所述重建单元被配置为执行正电子发射断层摄影重建技术。示范性地，辐射探测器可以关于成像区域被径向地设置，或者以围绕成像区域定位的面板的形式来设置，或者，例如，在包围成像区域的环中。
[0045] 参考后文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得明显并且得到阐明。
附图说明
[0046] 图1是根据本发明的第一实施例的辐射粒子探测器的侧视图。
[0047] 图2是根据本发明的第二实施例的辐射粒子探测器的侧视图。
[0048] 图3是根据本发明的实施例的核成像系统的图解性图示。
[0049] 图4是对应于根据本发明的实施例的方法的流程图。
具体实施方式
[0050] 图1图示了用在核成像系统(例如，高分辨率PET扫描器)中的辐射粒子探测器1的第一实施例。辐射粒子探测器1包括具有多个闪烁体元件位置的像素化的闪烁体，其中，所述闪烁体元件位置是闪烁体元件2。闪烁体元件2的材料被选择为提供具有闪烁爆发的快速时间延迟的511keV伽玛射线的高停止功率。一些适当的闪烁体材料是硅酸镥(LSO)、硅酸镥钇(LYSO)和溴化镧(LaBr)。应当认识到，能够代替地使用由其他材料制成的闪烁体元件2。闪烁体材料的结构例如可以是晶体、多晶或陶瓷。闪烁体元件2被布置在闪烁体层3中。为了避免在闪烁体元件2之间的光共享，反射材料4(例如，反射箔)被设置在邻近闪烁体元件2之间。备选地，闪烁体元件2能够被包裹在反射涂层中。
[0051] 闪烁体元件2被耦合到传感器层6，所述传感器层6包括固态光传感器5.1、5.2、5.3、5.4的阵列。平面光导被插入在闪烁体层3与光传感器层6之间以允许闪烁光散布到若干光传感器5.1、5.2、5.3、5.4上。光传感器5.1、5.2、5.3、5.4是硅光电倍增管(SiPM)，每个包括被单片地设置在硅基板上的单光子雪崩二极管的阵列。根据该实施例的光传感器5.1、
5.2、5.3、5.4是所谓的数字硅光电倍增管，所述数字硅光电倍增管将读出电路与单光子雪崩二极管一起集成在相同的硅基板上。单光子雪崩二极管被配置为响应于光子的撞击而发生击穿。在数字硅光电倍增管内部，阵列的单光子雪崩二极管中的每个的状态的数字表示是可获得的。目前技术发展水平的数字SiPM使用所有二极管的击穿状态的数字表示来计算击穿中的所有单光子雪崩二极管的总和并输出计算的值以及数字时间戳。如果击穿的所有单光子二极管的总和超过预定触发阈值，则能量和时间戳值在光传感器5.1、5.2、5.3、5.4的输出部处被输出。
[0052] 辐射粒子探测器1还包括定位单元7。定位单元7包括处理器，所述处理器被配置为在每个闪烁体元件基础上识别闪烁事件的位置。响应于由光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的至少一个对光子的爆发的探测，定位单元7确定发射光子的爆发的闪烁体元件2。根据第一实施例的定位单元7被实施为被连接到多个光传感器5.1、5.2、5.3、5.4的单独的单元。备选地，定位单元7能够与单光子雪崩二极管和读出电子设备一起被实施在相同的基板上，例如作为一个光传感器5.1、5.2、5.3、5.4的部分或作为包括多个光传感器5.1、5.2、5.3、5.4和定位单元7的模块。
[0053] 图1描绘了与闪烁体元件2.1相互作用的伽玛射线10。结果，通过闪烁体元件2.1发射具有在光谱的UV部分或可见部分中的波长的光子的爆发。光子通过反射器4进行反射，并且在经由光导8被耦合到光传感器5.1的闪烁体元件2.1的侧面上逃离闪烁体元件2.1。在毗连光导8的侧面处逃离闪烁体元件2的光由于光导8而被散布到若干光传感器5.2上。因此，由第一光传感器5.1以及第二光传感器5.2接收光子。
[0054] 定位单元7包括处理器，所述处理器被配置为执行以下参考图1和图4描述的步骤100、101、102、103和104。在校准步骤100中，确定针对闪烁体元件位置2中的每个的参考光子分布。作为范例，针对对应于上述闪烁体元件2.1的闪烁体元件位置，参考光子分布指示当闪烁事件在所述闪烁体元件位置2.1处发生时入射在光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每个上的光子的参考数量。在下文中，当闪烁发生在具有指数i的闪烁体元件中时将在具有指数j的光传感器处探测到的闪烁光的平均分数(对应于光子的数量)被指代为ci,j。
[0055] 在低闪烁事件率处执行校准测量步骤100，以便尽可能降低光传感器5.1、5.2、5.3、5.4的死时间。此外，用于校准的数据被限制到完全由辐射粒子探测器1的光传感器
5.1、5.2、5.3、5.4探测到的那些闪烁事件。换言之，数据被限制到这样的闪烁事件：针对所述闪烁事件，由光传感器5.1、5.2、5.3、5.4探测到的总能量接近于伽玛射线的能量值。在校准步骤期间对闪烁事件的定位使用不丢失信息的对闪烁事件工作良好的Anger逻辑来完成。
[0056] 此外，在校准步骤100中，所确定的校准数据被用于针对光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每个确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器5.1、5.2、5.3、5.4测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率。触发阈值能够例如被设置到从一组有理数选择的光子的数量，例如，1、2、2.3、3.3或者8.2个光子。确定的触发概率能够为常数或者以下参数中的一个或若干的函数：入射在所述光传感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的数量、温度、闪烁事件率和被触发的邻近像素的数量。之后，触发概率将被指代为 其中，j是光传感器的指数，i是闪烁体元件的指数并且E是估计的由闪烁事件沉积的能量值。
[0057] 在可能性计算步骤101中，从多个光传感器5.1、5.2、5.3、5.4采集光子分布。被触发的光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每个提供指示入射在所述光传感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的数量的数据。此外，针对闪烁体元件2中的每个，计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件2中的可能性。所述计算基于测量的光子分布、在校准步骤100中确定的参考光子分布以及在校准步骤100中确定的触发概率。针对伽玛粒子在闪烁体元件i中沉积能量E(假定测量的光子分布是q＝{qj})的情况的可能性能够被表达为：
[0058]
[0059] 可能性优选地被计算为可能性函数的对数——所谓的对数-可能性。使用对数-可能性由于降低的计算努力而促进数据处理。对应的对数可能性被定义为：
[0060]
[0061] 在已经计算了闪烁体元件2中的每个的可能性之后，在最大化步骤102中，识别具有最大可能性的闪烁体元件2，这是被假设为由光传感器5.1、5.2、5.3、5.4探测到的光子爆发的起源的闪烁体元件2。
[0062] 可能性计算步骤101和最大化步骤102能够以迭代的方式来执行。因此，在完成最大化步骤102之后，在停止准则步骤103中，处理器确定是否满足停止准则。停止准则例如能够是预定义数量的迭代或者给定的最小能量值。在满足停止准则的情况下，方法终止，并且在最大化步骤102中确定的闪烁体元件被输出以与估计的能量值一起用于例如在PET扫描器的重建单元11中的另外的处理。如果不满足停止准则，则执行能量修改步骤104，其修改用在可能性计算步骤101中以计算闪烁体元件2中的每个的可能性的能量值。如果E(n)是在n次迭代之后的估计的能量值，则能量被设置为：
[0063]
[0064] 图2描绘了根据本发明的辐射粒子探测器1的第二实施例。在图2中描绘的辐射粒子探测器1包括毗连光传感器层6的闪烁体层3。第二实施例的闪烁体层3是包括闪烁体材料的块的单片闪烁体。相比于第一实施例，识别单片闪烁体中的闪烁体元件位置，而不是识别像素化的闪烁体的闪烁体元件。出于本发明的方法的目的，能够假设单片闪烁体具有带恒定间距的多个闪烁体元件位置。
[0065] 根据第二实施例的辐射粒子并不包括光导，然而，光导能够任选地被设置在闪烁体层3与光传感器层6之间以进一步增强被散布到光传感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光。
[0066] 图2图示了伽玛射线10与闪烁体层3的单片闪烁体2的相互作用。伽玛射线10在闪烁体元件位置处停止，并且得到的光子的爆发被散布在三个邻近光传感器5.1、5.2、5.3上。
[0067] 根据第二实施例的辐射粒子探测器中的闪烁事件的位置以及能量可以被确定，如参考第一实施例所描述的。
[0068] 图3是被配置为包括多个辐射粒子探测器1的PET扫描器的核成像系统的图解性图示。辐射粒子探测器1被布置在沿着轴向方向的一个或多个环中；然而，可以使用辐射粒子探测器1的其他布置。辐射粒子探测器1包围检查区域。被定位在检查区域中的对象已经接收了发射由辐射粒子探测器1探测到的特征能量的伽玛射线或其他辐射粒子的放射性药物。
[0069] 核成像系统还包括被配置为执行正电子发射断层摄影重建技术的重建单元11。所述重建单元被连接到多个辐射粒子探测器1并接收闪烁体元件识别数据。重建单元11将辐射粒子探测器1的闪烁体元件识别数据重建成被存储在存储器12中的图像表示。显示器13被连接到存储器12以用于显示经重建的图像表示的至少部分。
[0070] 尽管已经在附图和前述描述中详细图示并描述了本发明，这样的图示和描述被认为是图示性或示范性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。例如，能够在实施例中操作本发明，其中，核成像系统是SPECT扫描器。根据本发明的备选实施例，定位单元7被提供为被配置为执行计算机程序产品的处理器，其中，所述计算机程序产品至少包括被配置为执行以下步骤的指令：针对光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每个，确定触发概率，所述触发概率指示所述光传感器5.1、5.2、5.3、5.4测量到超过预定触发阈值的光子的数量的概率；从光传感器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个体光传感器5.1、5.2、5.3、5.4上的光子的数量；针对闪烁体元件位置中的每个，基于所测量的光子分布和光传感器5.1、5.2、5.3、5.4中的每个的触发概率来计算具有预定能量值的闪烁事件发生在所述闪烁体元件位置中的可能性；并且识别具有最大可能性的闪烁体元件位置。所述计算机程序产品可以被存储和/或分布在适当的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。
[0071] 本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。此外，在说明书中的术语第一、第二、第三等被用于区分类似的元件而不必用于描述相继顺序或时间顺序。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
