[发明专利]用于飞行时间PET的集成多通道时间-数字转换器

权利要求书

1.一种飞行时间PET扫描仪，包括：

-辐射探测器(10)，其被设置为探测从成像区域(8)发射的辐射， 所述辐射探测器包括至少一个时间-数字转换器(34)以对辐射探测事件进 行时间标记，所述时间-数字转换器包括：

多个数字延迟元件(40)，其可操作地互连为环形振荡器(36， 36’)，

高精度偏置电路(44)，其可操作地连接至所述数字延迟元件并 被配置为为所述多个数字延迟元件(40)中的每一个提供偏置，其中，每 个数字延迟元件(40)的延迟都随所述偏置而变化，

延迟修整元件(46)，其可操作地连接到所述数字延迟元件以使 得每个数字延迟元件(40)额外地具有自身的独立修整偏置，并且被配置 为改变所述高精度偏置电路(44)的偏置条件以独立地控制每个数字延迟 元件的延迟从而对所述数字延迟元件设定共同的延迟，和

读出电路(50、52、60、82、84、86、88)，其被配置为至少基 于响应于辐射探测事件的所述环形振荡器的一个状态，来产生时间标记 (58)。

2.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，包括多个所述辐射探 测器(10)，所述辐射探测器被设置为探测从所述成像区域(8)发射的辐 射，所述飞行时间PET扫描仪进一步包括：

对探测电路(12)，其基于所述辐射探测事件的时间标记，识别两个 基本同时的辐射探测事件；

响应线处理器(13)，其测定连接所述两个辐射探测事件的空间响应 线；和

飞行时间处理器(14)，其基于所述两个基本同时的辐射探测事件的时 间标记之间的时间差，沿着所述响应线定位源事件。

3.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，其中，所述辐射探测 器(10)的所述时间-数字转换器(34)的所述读出电路(50、52、60、82、 84、86、88)进一步包括：

粗略计数电路(60)，其用于产生所述环形振荡器(36、36’)的多个状 态周期或子周期的计数，所述读出电路进一步基于所述计数产生所述时间 标记(58)。

4.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，其中，所述辐射探测 器(10)的所述时间-数字转换器(34)进一步包括：

用于收集响应于辐射探测事件的、所述环形振荡器(36、36’)的输出 的直方图数据的电路(54)，其中，所述直方图数据是辐射探测事件的发 生数量相对于环形振荡器状态的直方图数据；和

用于基于所述直方图数据调整所述延迟修整元件(46)，以对所述数 字延迟元件(40)设定所述共同的延迟的电路(56)。

5.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，其中，所述辐射探测 器(10)的所述时间-数字转换器(34)的所述延迟修整元件(46)包括：

用于所述数字延迟元件(40)的偏置电路(46)，可以独立控制所述偏 置电路，以提供对影响所述数字延迟元件的延迟的所述数字延迟元件的偏 置条件的独立控制。

6.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，其中，所述辐射探测 器(10)的所述时间-数字转换器(34)的每个数字延迟元件(40)包括：

表示所述共同延迟的预定部分的两个或更多子延迟元件(72、74)，所 述读出电路(50、52、60、82、84、86、88)基于所述子延迟元件的状态， 以小于所述共同延迟的时间分辨率来计算所述环形振荡器(36、36’)的状 态。

7.根据权利要求1所述的飞行时间PET扫描仪，其中：

所述数字延迟元件进一步包括读出缓冲器(48’)，该读出缓冲器(48’) 具有比所述数字延迟元件的延迟长的转换时间；并且

其中，所述时间-数字转换器进一步包括：

模数转换器(82，84)，其用于对响应于触发事件的所述延迟元件的 值进行数字化；和

译码电路(86，88)，其基于数字化值，计算对应于所述触发事件的 环形振荡器的一个状态，所计算的状态具有比所述数字延迟元件的延迟小 的时间分辨率。