一種探測器信號讀出的通道復(fù)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及核探測技術(shù)和核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種探測器信號讀出的 通道復(fù)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一臺臨床正電子發(fā)射斷層成像（Positron血issionTomogra地y，W下簡稱陽T) 設(shè)備中，探測器的數(shù)量多達3萬片。直接讀出每一個探測器產(chǎn)生的電信號，需要3萬個電子 學(xué)處理通道。數(shù)量眾多的電子學(xué)通道，使得整個PET電子學(xué)系統(tǒng)造價昂貴且工程實現(xiàn)困難。
[0003] 針對上述情況，研究人員將目光集中在了探測器信號讀出的通道復(fù)用技術(shù)的研究 和開發(fā)。目前主流的讀出通道復(fù)用方法是將探測器的信號按行和列將輸出信號利用電阻網(wǎng) 絡(luò)進行加權(quán)后讀出。
[0004] 采用電阻網(wǎng)絡(luò)進行復(fù)用，雖然有效降低了探測器的讀出通道，解決了通道數(shù)過多 的問題。但是采用電阻網(wǎng)絡(luò)時，由于信號接入點的不同，電阻網(wǎng)絡(luò)針對不同探測器的等效電 阻也不一樣，最終引起不同探測器的輸出信號的幅值存在較大的差異，要求后端讀出電路 擁有較高的動態(tài)范圍。而目前常規(guī)的處理電路，動態(tài)范圍有限，輸入較小的信號時信噪比較 差，出入信號過大時，又會存在飽和的問題。 陽〇化]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種改良結(jié)構(gòu)的探測器信號讀出的通道復(fù) 用方法，W克服上述缺陷，有效解決探測器通道復(fù)用后輸出信號的動態(tài)范圍過大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，該方法 能減少電子學(xué)通道的使用，能有效降低對后端讀出電路動態(tài)范圍的要求，并能降低后端讀 出電路時間分辨率的要求。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0008] 一種探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，其具體包括步驟：
[0009] S1 :將L個探測器信號分為M組，每組中探測器的個數(shù)至少為2個，最大為N個，其 中，第a組中探測器信號的個數(shù)為P(a)，
第a組的第b個探測器信號標(biāo)記為 Si即曰1 (曰，b)，M> 2,N> 2,1《a《M，1《b《N;
[0010] S2 :將步驟SI中L個探測器信號分為第一源信號和第二源信號；
[0011] S3 :設(shè)置包括A、B兩個讀出通道的第一信號傳輸線，將探測器信號引入第一信號 傳輸線，并在第一信號傳輸線上位于探測器信號之間引入至少一個第一信號延時單元；
[0012] S4 :設(shè)置包括C、D兩個讀出通道的第二信號傳輸線，將探測器信號引入第二信號 傳輸線，并在第二信號傳輸線上位于探測器信號之間引入至少一個第二信號延時單元；
[0013] S5 :根據(jù)A、B、C、D四個讀出通道脈沖，標(biāo)記信號形成的源探測器并獲得最終脈沖 f目息。
[0014] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述SI中，所述M組中每組包括 的探測器個數(shù)相同，均為N個，其中，MXN=L，M> 2，N> 2。
[0015] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述第一信號傳輸線與第二信 號傳輸線為正交結(jié)構(gòu)，傳輸線上的位置信息由延時單元分割。
[0016] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S3及S4中，將空間位置對 應(yīng)的兩組探測器分別連入第一信號傳輸線與第二信號傳輸線。
[0017] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S3及S4中，將探測器自身 的兩個讀出通道分別連入第一信號傳輸線與第二信號傳輸線。
[0018] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S3中，將第a組中包含探測 器的第一源信號看做為一個第一信號，最終M組形成M個第一信號，所述M個第一信號引入 第一信號傳輸線，至少一個所述第一信號延時單元設(shè)置于M個第一信號中相鄰兩個第一信 號之間。
[0019] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述第一信號延時單元包括若 干個，所述M個第一信號中每相鄰兩個第一信號之間設(shè)置至少一個第一信號延時單元。
[0020] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S4中，將M組中每組第b個 探測器的第二源信號看做為一個第二信號，最終形成N個第二信號，所述N個第二信號引入 第二信號傳輸線，至少一個所述延時單元設(shè)置于N個第二信號中相鄰兩個第二信號之間。
[0021] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述第二信號延時單元包括若 干個，所述N個第二信號中每相鄰兩個第二信號之間設(shè)置至少一個第二信號延時單元。
[0022] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，測量信號到達A、B、 C、D四個讀出通道的時間，計算得到信號到達A、B讀出通道的時間差，計算得到信號到達C、 D讀出通道的時間差，通過時間差判斷該信號的源行列號，利用運兩組時間差標(biāo)記信號形成 的源探測器。
[0023] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，采用減法電路分別 獲得A、B讀出通道與C、D讀出通道脈沖的差值脈沖，W差值脈沖的脈寬表征信號到達A、B 讀出通道W及C、D讀出通道的時間差。
[0024] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，采用減法電路分別 獲得A、B讀出通道與C、D讀出通道脈沖的差值脈沖，W差值脈沖的幅值表征信號到達A、B 讀出通道W及C、D讀出通道的時間差。
[0025] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，記信號到達A、B讀出 通道時間差為X，記信號到達C、D讀出通道時間差為y，計算得到概率分布函數(shù)g(X，y)，根 據(jù)電路結(jié)構(gòu)計算L個探測器在g(x，y)上的位置，并計算g(x，y)上相鄰探測器之間的分割 線，W區(qū)分不同探測器在g(x，y)上的分布區(qū)域。
[0026] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，記信號到達A、B讀出 通道時間差為X，記信號到達C、D讀出通道時間差為y，計算得到概率分布函數(shù)g(X，y)，根 據(jù)概率分布函數(shù)g(x，y)計算L個探測器在g(x，y)上的位置，并計算g(x，y)上相鄰探測 器之間的分割線，W區(qū)分不同探測器在g(x，y)上的分布區(qū)域。
[0027] 上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，記信號到達A、B讀出 通道時間差為X，記信號到達C、D讀出通道時間差為y，計算得到概率分布函數(shù)g(X，y)，根 據(jù)電路結(jié)構(gòu)計算L個探測器在g(X，y)上的位置，取此位置周圍一定區(qū)域作為對應(yīng)探測器在g(x，y)上的分布區(qū)域。
[002引上述的探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，優(yōu)選地，所述S5中，記信號到達A、B讀出 通道時間差為X，記信號到達C、D讀出通道時間差為y，計算得到概率分布函數(shù)g(X，y)，根 據(jù)概率分布函數(shù)g(x，y)計算L個探測器在g(x，y)上的位置，取此位置周圍一定區(qū)域作為 對應(yīng)探測器在g(x，y)上的分布區(qū)域。
[0029]W上技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：
[0030] 1、一種探測器信號讀出的通道復(fù)用方法，其具體包括步驟：
[0031] S1 :將L個探測器信號分為M組，每組中探測器的個數(shù)至少為2個，最大為N個，其 中，第a組中探測器信號的個數(shù)為P(a)，
，第a組的第b個探測器信號標(biāo)記為 Si即曰1 (曰，b)，M> 2,N> 2,1《a《M，1《b《N;S2 :將步驟S1中L個探測器信號分為 第一源信號和第二源信號；S3 :設(shè)置包括A、B兩個讀出通道的第一信號傳輸線，將探測器信 號引入第一信號傳輸線，并在第一信號傳輸線上位于探測器信號之間引入至少一個第一信 號延時單元；S4 :設(shè)置包括C、D兩個讀出通道的第二信號傳輸線，將探測器信號引入第二信 號傳輸線，并在第二信號傳輸線上位于探測器信號之間引入至少一個第二信號延時單元； S5 :根據(jù)A、B、C、D四個讀出通道脈沖，標(biāo)記信號形成的源探測器并獲得最終脈沖信息。本 發(fā)明避免使用數(shù)量眾多的電子學(xué)通道，降低了整個PET電子學(xué)系統(tǒng)造價的成本及工程實現(xiàn) 難度；同時傳輸線的時分復(fù)用設(shè)計保證了不同位置的探測器輸出的信號波形與一對一讀出 方式類似，降低了對后端讀出電路動態(tài)范圍的要求，另外，加入