大面积 SiPM 像素（LASiPs）：面向紧凑型大型 SPECT 相机的经济方案

基于光电倍增管（PMTs）的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）扫描仪仍在临床环境中被广泛使用。用于全身 SPECT 的标准相机采用约 50–100 个直径 4–8 cm 的 PMT，并由厚铅层屏蔽，成为重达数百公斤的笨重系统。若用硅光电倍增管（SiPMs）替代 PMT，可显著减小相机的体积、重量和成本。在全身 SPECT 中使用 SiPM 的主要障碍是其灵敏区尺寸有限。若使用最大的市售 6$\times$6~mm$^2$ SiPM，填满一台相机需要数千个通道。作为解决方案，我们提出使用大面积 SiPM 像素（LASiPs），通过将多个 SiPM 的单个电流求和至单一输出来构建。我们开发了一个灵敏区比 6$\times$6~mm$^2$ SiPM 大 8 倍的 LASiP 原型。我们构建了一个由 40$\times$40$\times$8~mm$^3$ NaI(Tl) 晶体耦合 4 个 LASiP 的概念验证微型相机。我们在 $15\times15$~mm$^2$ 的中心区域评估了其性能，在该区域我们能够以约 2~mm 的固有空间分辨率和 140 keV 下约 11.6\% 的能量分辨率重建 $^{99m}$Tc 毛细管的图像。我们利用这些测量验证了系统的 Geant4 模拟。这可扩展至模拟具有更多更大像素的大型相机，从而用于优化 LASiP 在大型 SPECT 相机中的实现。我们提供了朝向该实现的一些指导方针。