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數(shù)據(jù)獲取裝置、對湮沒伽馬射線檢測器及對湮沒伽馬射線檢測方法
【專利摘要】通過實(shí)施方式，加法通道對來自陣列狀的傳感器（301）的信號(hào)進(jìn)行相加并數(shù)字化后，提取時(shí)間及能量的信息。延遲加法通道，包含對各傳感器導(dǎo)入已知的延遲并制作針對傳感器（301）的時(shí)間署名的個(gè)別的延遲線（305），之后，與對延遲的信號(hào)進(jìn)行相加的加法電路（303）連接。延遲加法通道使用高速計(jì)數(shù)器（509）來數(shù)字化，并提取位置信息。當(dāng)加法通道輸出及延遲加法通道輸出分別超過脈沖ID閾值時(shí)，輸出計(jì)數(shù)器的開始及停止的信號(hào)。選擇脈沖ID閾值，以使康普頓散射最小化并且不提取光峰事件。
【專利說明】數(shù)據(jù)獲取裝置、對湮沒伽馬射線檢測器及對湮沒伽馬射線檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大致涉及一種在正電子放射斷層攝影(Positron Emission Tomography:PET)中削減通道計(jì)數(shù)的裝置及方法。更詳細(xì)而言，本公開涉及一種通過使來自光檢測器的讀取成為數(shù)據(jù)集，來在基于半導(dǎo)體的正電子放射斷層攝影(Positron EmissionTomography:PET)中削減通道計(jì)數(shù)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PET成像首先向被檢體投放(大多數(shù)是注入，但是也包括吸入及攝取)放射性醫(yī)藥品，接著，藥劑的物理性的及生物體分子性的特性集聚在人體內(nèi)的特定部位。實(shí)際的空間分布、集聚的點(diǎn)或者區(qū)域的強(qiáng)度、及從投放到捕捉再到最終排出的處理的動(dòng)態(tài)都可能是具有臨床重要性的因素。該處理中，附著于醫(yī)藥品中的正電子放射體，根據(jù)同位素(半衰期、分支t匕)的物理性質(zhì)放射正電子。各正電子都與被檢體的電子相互作用后發(fā)生對湮沒，多數(shù)情況下，在彼此實(shí)質(zhì)上成180度方向上生成511keV的兩個(gè)對湮沒伽瑪射線。之后，通過光檢測器及處理電子設(shè)備所連接的閃爍體，快速檢測這兩個(gè)對湮沒伽馬射線。
[0003]如果在被檢測出的一對的對湮沒伽馬射線的位置之間引出一條線的話，也稱為響應(yīng)線(Line-of-Response:LoR),那么能夠推斷出原本的應(yīng)該發(fā)生對湮沒事件的位置。該處理雖然只識(shí)別發(fā)生了對湮沒事件的線，但是通過積累多條這樣的線，并通過斷層攝影重建處理，能夠推斷出正電子發(fā)射核素的原本的分布。
[0004]當(dāng)除了兩個(gè)閃爍事件的位置之外，還能夠利用準(zhǔn)確的定時(shí)(數(shù)百皮秒以內(nèi))時(shí)，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出對湮沒伽馬射線從其原本的點(diǎn)移動(dòng)至檢測器電子設(shè)備所花費(fèi)的時(shí)間。通過該時(shí)間(稱為飛行時(shí)間(Time-of-Flight =ToF)),能夠得到與原本的應(yīng)該發(fā)生對湮沒事件的位置，即，沿線的對湮沒位置相關(guān)的更多信息。根據(jù)掃描儀的時(shí)間分辨率的極限，來確定沿該線的定位的精度。根據(jù)原本的閃爍事件的定位的極限，來確定掃描儀的最終空間分辨率，另一方面，根據(jù)同位素的固有的特性(正電子的能量)、或兩個(gè)對湮沒伽馬射線的正電子范圍及共線性，也有助于確定對于特定的藥劑的空間分辨率。
[0005]需要將上述計(jì)算對多個(gè)事件反復(fù)進(jìn)行。為了支援成像作業(yè)，在所有情形下，為了確定需要進(jìn)行多少計(jì)數(shù)(事件對)，需要進(jìn)行分析，但是在當(dāng)前的習(xí)慣中，規(guī)定在典型的IOOcm長的FDG (氟脫氧葡萄糖)的研究中需要積累數(shù)億的計(jì)數(shù)。積累該計(jì)數(shù)所需要的時(shí)間由注入的放射線量、及掃描儀的靈敏度及計(jì)數(shù)性能來決定。
[0006]掃描儀的計(jì)數(shù)性能主要由兩個(gè)要因決定。第I是，閃爍體的衰減時(shí)間決定傳感器被占有的時(shí)間。該時(shí)間是無法削減的參數(shù)，是閃爍體的固有性質(zhì)。閃爍光發(fā)生并集聚所需的時(shí)間，決定用于事件處理的最小時(shí)間。假如其他事件在該時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生的話，那么來自第二次的事件的光使事件的推定偏向使時(shí)間、能量、及位置的推定成為無效的點(diǎn)。因此，可能需要放棄雙方的事件。
[0007]影響計(jì)數(shù)率的第2變量被稱為觸發(fā)區(qū)，是事件中「被影響的」或者「被占有的」掃描儀的總表面的劃分。第二次事件在不同位置的觸發(fā)區(qū)的外側(cè)發(fā)生，使用電子通道的不同的集合時(shí)，第二次的事件能夠發(fā)生在最初的事件的正在處理時(shí)的任意時(shí)間點(diǎn)。因此，觸發(fā)區(qū)及集聚時(shí)間的概念在決定掃描儀的計(jì)數(shù)率性能時(shí)是重要的。
[0008]因此，為了使計(jì)數(shù)率最大化，存在制造非常小的觸發(fā)區(qū)這樣的希望。但是，對于該希望而言，在更小的檢測器區(qū)域增加電子通道的數(shù)量，導(dǎo)致的結(jié)果是，系統(tǒng)整體的成本的上漲這樣的事實(shí)，由此，該希望立即被反對。
[0009]以往的組成中，當(dāng)通道的數(shù)量過高，無法實(shí)現(xiàn)使用分開的構(gòu)成元件的信號(hào)處理電子裝置時(shí)，一般地，執(zhí)行通道的數(shù)據(jù)集。例如，典型的最新的PET掃描儀在掃描儀整體只使用數(shù)百個(gè)傳感器，這時(shí)，顯然可以得到與處理電子通道相對的傳感器的I對I的結(jié)合。
[0010]如果使用其他類型的傳感器，例如，多陽極光電倍增管(Photo-MultiplierTubes:PMT)、光電二極管、雪崩光電二極管(Avalanche Photodiodes:APD)、或者最近的半導(dǎo)體光電倍增管(SiPM (Silicon Photomultipliers:娃光電倍增管)、SSPM (Solid StatePhotomultipliers:半導(dǎo)體光電倍增管)、MPPC (Multi Pixel Photon Counter:多像素光子計(jì)數(shù)器)等)，通常，其結(jié)果是能夠得到數(shù)千或數(shù)萬的傳感器。這時(shí)，顯然需要嘗試將通道計(jì)數(shù)最佳化。如圖1及2所示，兩個(gè)這樣的通道計(jì)數(shù)削減技術(shù)分別可以使用基于象限(重心演算法)的、或基于行和列的加法電路。
[0011]圖1是表示基于象限的重心演算法的變化的圖，在此，鍺酸鉍氧化物(BismuthGermanium Oxide:BG0)的閃爍體的塊是根據(jù)4個(gè)象限101所讀出的,該4個(gè)象限101是通過將SiPM103的2X2的矩陣進(jìn)行總和計(jì)算所制作的。重心演算法用于這些象限的輸出，并且能夠推定位置、能量、及時(shí)間。
[0012]圖2是表示以往的行列讀取的圖，該行列讀取利用行方向及列方向的加法Σ通道。由16臺(tái)傳感器201 (或者傳感器單元)構(gòu)成的4X4的矩陣的該例子中，4行及4列能夠恰當(dāng)?shù)刈R(shí)別排列中事件的位置。該組成中，通道計(jì)數(shù)是16，相比每個(gè)傳感器的專用電子通道，只能使用8個(gè)電子通道。排列越大，則越能夠通過該組成來更多地消減通道計(jì)數(shù)。例如，是正方形的排列時(shí)，其中，N是各行和列的傳感器數(shù)，NXN與2N的差變得顯著。
[0013]有關(guān)該組成的一個(gè)問題是，在伽瑪相互作用時(shí)，信號(hào)從(通過第I閃爍體內(nèi)的康普頓散射)多個(gè)閃爍體被分割至多個(gè)加法電路。該狀況是一般性的?；?0mm厚的LYSO(cerium doped Lutetium Yttrium Orthosilicate:鋪慘雜鍛娃酸乾)和 4X4mm2 的閃爍體的典型的PET掃描儀結(jié)構(gòu)中，全部相互作用中的僅78%對單一的閃爍體產(chǎn)生影響，事件的殘留的22%通過至少兩個(gè)鄰接的閃爍體來生成光。該比例根據(jù)閃爍體的尺寸及厚度的實(shí)際設(shè)計(jì)而不同，因此存在需要進(jìn)行應(yīng)對的重大問題。
[0014]這些多個(gè)相互作用事件的大部分對于對象的閃爍體的周圍的最初的列帶來影響，該對象的閃爍體將對象的閃爍體作為中心，制作應(yīng)該由包含對象的閃爍體的9個(gè)閃爍體構(gòu)成矩陣。當(dāng)部分的能量堆積發(fā)生在中心的閃爍體的左或者右時(shí)，水平線捕捉受到影響的2臺(tái)傳感器的總計(jì)。當(dāng)部分的能量堆積發(fā)生在中心的閃爍體的上部或者下部時(shí)，垂直線捕捉受到影響的2臺(tái)傳感器的總計(jì)。但是，任意的傾斜的相互作用將信號(hào)分布在多個(gè)加法線上。
[0015]為了得到該組成的總合效果，系統(tǒng)對于相加的信號(hào)分析水平線和垂直線這雙方，為了進(jìn)行時(shí)間截取(timing pick-off)，需要發(fā)現(xiàn)哪條線包含最佳的信號(hào)。并且，當(dāng)傾斜相互作用時(shí)，因?yàn)樽罴训男盘?hào)劣化，所以良好的時(shí)間推定的能力被限定。[0016]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0017]專利文獻(xiàn)
[0018]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-41007
【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明所要解決的課題是提供一種能夠在基于半導(dǎo)體的PET中削減通道計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)獲取裝置、對湮沒伽馬射線檢測器及對湮沒伽馬射線檢測方法。
[0020]通過一實(shí)施方式，數(shù)據(jù)獲取裝置是用于對湮沒伽馬射線檢測器的數(shù)據(jù)獲取裝置，具備:加法電路、延遲加法電路、第I電路、及第2電路。加法電路，從與閃爍體陣列連結(jié)并且接收光后轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的多個(gè)傳感器接收上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加，由此來生成第I信號(hào)，上述閃爍體陣列是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用后生成上述光的閃爍體的陣列。延遲加法電路，通過選擇性地延遲上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加來生成第2信號(hào)。第I電路，接收上述第I信號(hào)，并確定上述第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間。第2電路，接收上述第I信號(hào)及上述第2信號(hào)，當(dāng)上述第I信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，確定上述多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與上述相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過參閱所添附的附圖，并參照以下的詳細(xì)說明，因?yàn)槟軌蚋敿?xì)地進(jìn)行理解，所以容易地得到本說明書中記載的實(shí)施方式的更全面的認(rèn)識(shí)及其附隨的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]圖1是表示基于象限的重心演算法的變形的圖，在此，BGO的塊是根據(jù)4象限所讀出的，該4個(gè)象限通過將2X2SiPM相加所制作。
[0023]圖2是表示以往的行列讀取的圖，該行列讀取利用行方向及列方向的加法(Σ )通道。
[0024]圖3是與4臺(tái)傳感器的陣列相對的Σ及Σ Λ通道復(fù)用的概略圖。
[0025]圖4Α是表示與4臺(tái)傳感器的陣列相對的、選擇性地延遲的前后的傳感器輸出的圖。
[0026]圖4Β是表示與4臺(tái)傳感器的陣列相對的、選擇性地延遲的前后的傳感器輸出的圖。
[0027]圖5是Σ及Σ Λ通道的方塊圖。
[0028]圖6是Σ及Σ Λ通道的時(shí)間圖。
[0029]圖7是表示用于BGO閃爍體的強(qiáng)度函數(shù)的圖，BGO閃爍體用于確定光子到達(dá)時(shí)間。
[0030]圖8Α是表示到達(dá)時(shí)間的圖，該到達(dá)時(shí)間表示采取不均勻泊松過程的典型性的路徑的實(shí)例。
[0031]圖8Β是表示到達(dá)時(shí)間的圖，該到達(dá)時(shí)間表示使用重合模型的BGO-PMT設(shè)定的典型性的電流脈沖輸出的實(shí)例。
[0032]圖9是Σ Λ排列的研究中使用的仿真設(shè)定的流程圖。
[0033]圖1OA是表示Σ Δ蒙特卡羅模擬的結(jié)果的圖。
[0034]圖1OB是表示Σ Δ蒙特卡羅模擬的結(jié)果的圖。
[0035]圖1OC是表示Σ Δ蒙特卡羅模擬的結(jié)果的圖。[0036]圖1OD是表示Σ Δ蒙特卡羅模擬的結(jié)果的圖。
[0037]圖11是用于伽馬射線檢測器的數(shù)據(jù)獲取方法的流程圖。
[0038]圖12是伽馬射線檢測器的方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，詳細(xì)說明與本申請相關(guān)的實(shí)施方式。如上所述，本申請?zhí)峁┮环N能夠在基于半導(dǎo)體的PET中削減通道計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)獲取裝置、對湮沒伽馬射線檢測器及對湮沒伽馬射線檢測方法。具體而言，本申請中描述了一種方法，該方法在削減通道計(jì)數(shù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更小的觸發(fā)區(qū)的使用、非常高的計(jì)數(shù)率能力及更高的定位精度。所公開的實(shí)施方式提供更大的通道計(jì)數(shù)的削減的同時(shí)，通過在時(shí)間及能量的推定中具有專用的電路的一部分及定位于陣列的電路的其他部分來提供最佳的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0040]因此，通過本申請所涉及的第I實(shí)施方式，提供一種用于伽馬射線檢測器的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備。該數(shù)據(jù)獲取設(shè)備包括:加法電路，構(gòu)成為將來自與閃爍體陣列連結(jié)的對應(yīng)的多個(gè)傳感器的多個(gè)電子信號(hào)進(jìn)行相加來生成第I信號(hào)；多個(gè)傳感器，將接收的光轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)，在此，光是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用的閃爍體所生成的光；延遲加法電路，構(gòu)成為選擇性地延遲多個(gè)電子信號(hào)后相加來生成第2信號(hào)；第I電路，構(gòu)成為接收第I信號(hào)，并確定第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間；及第2電路，構(gòu)成為接收第I信號(hào)及第2信號(hào)，當(dāng)?shù)贗信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，確定多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
[0041]另外，通過第2實(shí)施方式，提供一種包含閃爍體的陣列、傳感器的陣列、及多個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置的對湮沒伽馬射線檢測器。各數(shù)據(jù)獲取裝置包括:加法電路，構(gòu)成為將來自與閃爍體陣列連結(jié)的對應(yīng)的多個(gè)傳感器的多個(gè)電子信號(hào)進(jìn)行相加來生成第I信號(hào)，在此，多個(gè)傳感器是將接收的光轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的裝置，光是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用的閃爍體所生成的光；延遲加法電路，構(gòu)成為選擇性地延遲多個(gè)電子信號(hào)后相加來生成第2信號(hào)；第I電路，構(gòu)成為接收第I信號(hào)，并確定第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間；及第2電路，構(gòu)成為接收第I信號(hào)及第2信號(hào)，當(dāng)?shù)贗信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，確定多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
[0042]另外，通過第3實(shí)施方式，提供一種對湮沒伽馬射線檢測方法。對湮沒伽馬射線檢測方法，包括:通過將來自與閃爍體的陣列連結(jié)的對應(yīng)的多個(gè)傳感器的多個(gè)電子信號(hào)進(jìn)行相加來生成第I信號(hào)的步驟，在此，多個(gè)傳感器是將接收的光轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的裝置，光是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用的閃爍體所生成的光；選擇性地延遲多個(gè)電子信號(hào)后相加來生成第2信號(hào)的步驟；確定第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間的步驟；及當(dāng)?shù)贗信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，基于第2信號(hào)，確定多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)的步驟。
[0043]在此，在附圖中，類似的參照號(hào)碼表示幾個(gè)圖中的相同的或者對應(yīng)的部分。圖3是表示使用傳感器301的陣列的一個(gè)實(shí)施方式的圖。例示的4臺(tái)傳感器表示陣列的行、列、或者面積。該例中，顯示了 4臺(tái)傳感器，但是可以使用任意數(shù)量的傳感器。Σ Δ組成的概念是通過以下的方式制作兩個(gè)通道。第I通道被稱為Σ通道。該Σ通道是沿行(或者列)將來自所有的傳感器301的信號(hào)相加的加法電路303的輸出，因此，作成用于能量推定及時(shí)間截取的最佳信號(hào)。第2通道被稱為Σ Λ。該Σ Λ通道通過對各傳感器301插入已知的延遲元件△ 305來作成，其結(jié)果為，作成針對事件的位置的時(shí)間署名，接著，使用加法電路303加上延遲的信號(hào)。
[0044]圖4Α及4Β分別是表示延遲的前后的4個(gè)傳感器信號(hào)的例子的圖。該例中，不同的傳感器信號(hào)中導(dǎo)入的不同的延遲時(shí)間是規(guī)定的延遲時(shí)間△的整數(shù)倍。
[0045]圖5是Σ及Σ Λ通道的方塊圖。Σ及Σ Λ各通道通過對應(yīng)的前置放大器及整形電路501來調(diào)整，其輸出與對應(yīng)的比較器505的正側(cè)輸入連接。比較器505的負(fù)側(cè)輸入與脈沖 ID (Identification:識(shí)別)閾值 DAC (Digital-to-Analog Converter:數(shù)字 / 模擬轉(zhuǎn)換器)503的輸出連接。與Σ及Σ Λ通道對應(yīng)的比較器505的輸出分別向高速計(jì)數(shù)器509輸出「開始」及「停止」的信號(hào)。
[0046]與Σ通道對應(yīng)的前置放大器及整形電路501的輸出信號(hào)還與ADC(Analog-to-Digital Converter:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)電路507連接,將信號(hào)數(shù)字化并提取時(shí)間及能量。
[0047]Σ Δ通道使用高速計(jì)數(shù)器509來數(shù)字化，并提取位置信息。(與其相比，在行/列邏輯上，16個(gè)通道使用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)直接進(jìn)行數(shù)字化，不需要比較器及DAC。由此，ADC的數(shù)量需要2倍，其結(jié)果為，電力消耗成為2倍。)
[0048]當(dāng)Σ通道輸出超過脈沖ID閾值時(shí)，生成開始信號(hào)。在Σ Λ通道中，來自SiPMs的信號(hào)通過具備△的準(zhǔn)確時(shí)間延遲及Σ加法電路的幾個(gè)單獨(dú)的延遲元件來傳播。該通道的脈沖識(shí)別閾值輸出停止信號(hào)。導(dǎo)出的開始及停止的信號(hào)間的時(shí)間差提供與檢測器線相關(guān)的位置信息。通過延遲線導(dǎo)入的總延遲相對包含8個(gè)SiPMs的延遲鏈少于總計(jì)80ns。與行/列及4倍的數(shù)據(jù)集的組成進(jìn)行比較，每個(gè)通道的電子空載時(shí)間較大，因?yàn)槭钦加休^小的檢測器，所以能夠使其整體性的影響成為最小。
[0049]圖6是Σ通道、Σ Δ通道、及比較器輸出的時(shí)間圖。該例子中，Σ通道及Σ Λ通道分別輸出來自4臺(tái)檢測器的輸出信號(hào)的總計(jì)及延遲總計(jì)。該例子中，來自4臺(tái)檢測器的輸出信號(hào)延遲不同的延遲量，即，Λ、2Λ、3Λ、&4Λ。事先校正的脈沖ID閾值適用于Σ通道及Σ △通道雙方，分別提取開始信號(hào)及停止信號(hào)。以停止信號(hào)與4臺(tái)檢測器之間最強(qiáng)信號(hào)的延遲時(shí)間對應(yīng)的方式，選擇脈沖ID閾值。該例子中，最強(qiáng)信號(hào)延遲3Λ。其結(jié)果為，開始與停止的信號(hào)間的時(shí)間差為大致3Λ。
[0050]為了使康普頓散射最小化并不提取光峰事件，需要慎重地選擇用于Σ Δ通道的脈沖ID (Pulse Identification:PID)閾值?；跍y定時(shí)觀察的能量分解能,康普頓谷位于低于光峰的3 oEK的周圍。其中，2.34* σΕΚ是能量分解能(18%~25%被測定)。因?yàn)槟芰繙y定不能使用粗糙地從完全的閃爍體脈沖所合并的值，所以如果在該值中放置PID閾值的話，那么康普頓接收有稍稍變大的傾向。并且，PID比較器中存在的噪聲也對閾值增加制約。為了使康普頓接收成為最小，需要使用謹(jǐn)慎的比較器設(shè)計(jì)。為了使比較器不被光子統(tǒng)計(jì)噪聲誘發(fā)，使用至少等于2 σ PID的負(fù)的滯后來設(shè)計(jì)比較器。其中，2 σ PID是PID比較器輸入中的噪聲。能量測定誤差σ-通過下式(I)來取得。
[0051]【數(shù)學(xué)公式I】
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)獲取裝置，用于對湮沒伽馬射線檢測器，其中，具備: 加法電路，從與閃爍體陣列連結(jié)并且接收光來轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的多個(gè)傳感器接收上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加，由此來生成第I信號(hào)，上述閃爍體陣列是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用來生成上述光的閃爍體的陣列； 延遲加法電路，通過選擇性地延遲上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加來生成第2信號(hào)； 第I電路，接收上述第I信號(hào)，并確定上述第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間；及第2電路，接收上述第I信號(hào)及上述第2信號(hào)，當(dāng)上述第I信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，確定上述多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與上述相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中，上述延遲加法電路具備至少I個(gè)加法器及至少I個(gè)延遲元件，以使上述第2信號(hào)成為以不同長度的時(shí)間延遲的上述多個(gè)電子信號(hào)中的各信號(hào)的總計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中，上述多個(gè)傳感器在傳感器的比較大的陣列內(nèi)形成傳感器的行、列、或者塊。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中， 上述第2電路具備: 脈沖ID閾值發(fā)生器，生成上述規(guī)定的閾值； 第I比較器，將上述第I信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)上述第I信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成開始信號(hào)； 第2比較器，將上述第2·信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)上述第2信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成停止信號(hào)；及 計(jì)數(shù)器，接收上述開始信號(hào)及停止信號(hào)，對應(yīng)于上述開始信號(hào)的接收開始計(jì)數(shù)，對應(yīng)于上述停止信號(hào)的接收停止計(jì)數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中，還具備: 對上述第I信號(hào)進(jìn)行前置放大并整形的第I前置放大器/整形器電路；及 對上述第2信號(hào)進(jìn)行前置放大并整形的第2前置放大器/整形器電路。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中， 上述第I電路具備將上述第I信號(hào)數(shù)字化的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
7.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中， 上述脈沖ID閾值發(fā)生器具備數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)獲取裝置，其中， 上述多個(gè)傳感器中包含的各傳感器具有與上述閃爍體陣列內(nèi)的各閃爍體實(shí)質(zhì)相同的尺寸，上述各傳感器覆蓋對應(yīng)的閃爍體。
9.一種對湮沒伽馬射線檢測器，具備: 閃爍體陣列、 傳感器陣列、及 多個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置， 上述多個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置分別具備: 加法電路，從與閃爍體陣列連結(jié)并且接收光來轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的多個(gè)傳感器接收上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加，由此來生成第I信號(hào)，上述閃爍體陣列是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用來生成上述光的閃爍體的陣列； 延遲加法電路，通過選擇性地延遲上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加來生成第2信號(hào)； 第I電路，接收上述第I信號(hào)，并確定上述第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間；及第2電路，接收上述第I信號(hào)及上述第2信號(hào)，當(dāng)上述第I信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，確定上述多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與上述相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
10.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中，上述延遲加法電路具備至少I個(gè)加法器及至少I個(gè)延遲元件，以使上述第2信號(hào)成為以不同長度的時(shí)間延遲的上述多個(gè)電子信號(hào)中的各信號(hào)的總計(jì)。
11.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中，上述多個(gè)傳感器在傳感器的比較大的陣列內(nèi)形成傳感器的行、列、或者塊。
12.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中， 上述第2電路具備: 脈沖ID閾值發(fā)生器，生成上述規(guī)定的閾值； 第I比較器，將上述第I信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)上述第I信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成開始信號(hào)； 第2比較器，將上述第2信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)上述第2信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成停止信號(hào)；及 計(jì)數(shù)器，接收上述開始信號(hào)及停止信號(hào)，對應(yīng)于上述開始信號(hào)的接收開始計(jì)數(shù)，對應(yīng)于上述停止信號(hào)的接收停止計(jì) 數(shù)。
13.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中，還具備: 對上述第I信號(hào)進(jìn)行前置放大并整形的第I前置放大器/整形器電路；及 對上述第2信號(hào)進(jìn)行前置放大并整形的第2前置放大器/整形器電路。
14.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中， 上述第I電路具備將上述第I信號(hào)數(shù)字化的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
15.如權(quán)利要求12所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中， 上述脈沖ID閾值發(fā)生器具備數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
16.如權(quán)利要求9所述的對湮沒伽馬射線檢測器，其中， 上述多個(gè)傳感器中包含的各傳感器具有與上述閃爍體陣列內(nèi)的各閃爍體實(shí)質(zhì)相同的尺寸，上述各傳感器覆蓋對應(yīng)的閃爍體。
17.一種對湮沒伽馬射線檢測方法，包括: 從與閃爍體陣列連結(jié)并且接收光來轉(zhuǎn)換成多個(gè)電子信號(hào)的多個(gè)傳感器接收上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加，由此來生成第I信號(hào)，上述閃爍體陣列是根據(jù)通過對湮沒事件所生成的入射伽馬射線進(jìn)行相互作用來生成上述光的閃爍體的陣列； 通過選擇性地延遲上述多個(gè)電子信號(hào)后進(jìn)行相加來生成第2信號(hào)； 確定上述第I信號(hào)的能量及事件時(shí)間；及 當(dāng)上述第I信號(hào)超過規(guī)定的閾值時(shí)，基于上述第2信號(hào)，確定上述多個(gè)傳感器中的哪個(gè)傳感器與上述相互作用的閃爍體的位置對應(yīng)。
18.如權(quán)利要求17所述的對湮沒伽馬射線檢測方法，其中， 上述多個(gè)傳感器在傳感器的比較大的陣列內(nèi)形成傳感器的行、列、或者塊。
19.如權(quán)利要求17所述的對湮沒伽馬射線檢測方法，其中，還包括: 生成上述規(guī)定的閾值； 將上述第I信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)上述第I信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成開始信號(hào)； 將上述第2信號(hào)與上述規(guī)定的閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)上述第2信號(hào)超過上述規(guī)定的閾值時(shí)，生成停止信號(hào)； 對應(yīng)于上述開始信號(hào)的上述發(fā)生開始計(jì)數(shù)；及 對應(yīng)于上述停止信號(hào)的上述發(fā)生停止計(jì)數(shù)。
20.如權(quán)利要求17所述的對湮沒伽馬射線檢測方法，其中， 還包括對上述第I信號(hào)及上述第2信號(hào)進(jìn)行前置放大并整形。
21.如權(quán)利要求17所述的對湮沒伽馬射線檢測方法，其中， 還包括使用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將上述第I信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。
22.如權(quán)利要求17所述的對湮沒伽馬射線檢測方法，其中， 上述多個(gè)傳感器中包含的各傳感器具有與上述閃爍體陣列內(nèi)的各閃爍體實(shí)質(zhì)相同的尺寸，上述各傳感器覆蓋對應(yīng)的閃`爍體。
【文檔編號(hào)】G01T1/161GK103858022SQ201380003399
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】丹尼爾·加格農(nóng), 薩克恩·S·云納卡爾 申請人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社