[发明专利]一种数字PET能量参数化校正方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于高能辐射探测成像及数字信号处理领域，涉及一种PET系统的能量符合方法，尤其涉及一种针对全数字PET系统的能量符合方法。

背景技术

全数字化PET系统相比传统PET具有灵活性，可升级性，易于矫正等特点，由于全部采用通用的数字逻辑器件构建系统，从而能够轻易、快速的完成对信息采集系统所有可变参数的预置、监控和校正，使系统性能维持在最优状态。采用多阈值采样(Multi-VoltageThreshold，以下均简称MVT)等方法能够直接数字化闪烁脉冲，在更精确的获取闪烁脉冲信息的同时，由于不对其进行整形滤波，可以达到很小的前端信息采集死时间，从而实现高计数率，该特点能够有效的提升图像信噪比，使得动态成像和短半衰期核素等应用成为可能。

在如申请号201510078266.2所示的全数字化PET系统中，采用数字化的独立探测器模块，每个晶体对应一个SiPM(硅光电倍增管)组成一个独立的探测器通道。数字化处理部分对每个探测模块接收到的闪烁脉冲信号进行数字化处理，从而将入射的γ光子转换为电信号，获得其能量、位置和时间等信息，然后在通过湮灭符合技术，得到湮灭事件所在响应线的位置，并通过二维或三维断层重建算法获得正电子核素在生物体中的分布，从而在体外观测生物体内的生理和生化过程

在进行能量符合计算时，各探测模块的能量计算指针对该探测模块的数据进行。故当探测器确定后，其各个探测模块间的能量计算是相互独立的，但是由于系统使用多个晶体和光电转换器件之间、以及各电路之间会存在差别，使用相同的方法对晶体接收到的相同能量的γ光子进行能量计算后，各个晶体探测的计数峰值所对应的能量值与理论计数峰值所对应的能量值有一定的偏移，需要将各通道计算后的能量进行归一化校正。

为了保证PET系统的精确度，在PET系统正常使用时，需要定期对其进行能量校正，此外，若PET系统的一个或多个探测模块发生故障进行更换之后，也需要对PET系统进行能量校正，现有的PET能量校正技术中，往往需要使用射源，能量校正的步骤繁琐，麻烦，耗时较长，且长期处于射源环境下，还有可能会给操作者的身体造成一定的损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量参数化校正方法及系统，各探测模块预设能量校正系数，为参数化的探测模块，通过上位机读取各探测模块的能量校正系数并完成相应闪烁脉冲事件的能量校正，无需设置射源，且整个能量校正过程在上位机中完成，效率高，精度好。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种数字PET的能量参数化校正方法，所述数字PET包括多个探测模块，所述探测模块包括一一耦合的晶体条与硅光电倍增管，且所述探测模块预设对应的能量校正系数：

(1)上位机查询每个探测模块中预设能量校正系数以形成能量校正表；

(2)上位机获取探测模块产生的各个闪烁脉冲事件的待校正能量值；

(3)上位机依据所述能量校正表对待校正能量值进行校正以获得各闪烁脉冲事件校正后的能量值。

所述数字PET系统中，所述探测模块每次开始探测光子之前，所述上位机均查询每个探测模块中预设能量校正系数以更新能量校正表。

所述步骤(2)中所述闪烁脉冲事件的待校正能量值通过数字积分的方式，或者采用积分电路，或者采用多阈值采样等方法确定。

所述步骤(1)中，能量校正系数为各晶体理论能量峰值与探测能量峰值的比。

所述步骤(1)中，能量校正系数在探测模块内的存储介质为片外ROM、片上ROM、片外FLASH中的一种。

所述探测模块与所述上位机之间的数据传输方式为光纤或以太网或USB或总线或蓝牙或全新无线网络数据通信技术。

本发明还公开了一种数字PET的能量参数化校正系统，用于晶体条与硅光电倍增管一一耦合PET系统的能量校正，包括：

存储单元，所述存储单元的数量对应探测模块的数量设置，用于存储对应探测模块的能量校正参数；

校正表生成单元，用于查询所述存储单元预存信息以形成能量校正表。

能量计算单元，用于计算闪烁脉冲事件的待校正能量值；

能量校正单元，用于依据所述能量校正表确定各闪烁脉冲事件校正后的能量值；，

所述存储单元设置于所述探测模块内，所述校正表生成单元、能量计算单元、能量校正单元设置于外部上位机内；

优选的，所述存储单元是片外ROM、片上ROM、片外FLASH中的一种。