[发明专利]用于光谱分析和增益调整的系统和方法

说明书

本发明公开了一种辐射检测系统，该辐射检测系统包括检测器单元和至少一个处理器。检测器单元被配置为响应于辐射而生成信号。至少一个处理器可操作地耦接到检测器单元并且被配置为从检测器单元接收信号。至少一个处理器被配置为：在成像过程期间，获取对应于第一固有能量窗口的至少一个所述信号的第一计数，该第一能量窗口对应于比固有峰值高的值；获取对应于第二固有能量窗口的至少一个所述信号的第二计数，该第二能量窗口对应于比固有峰值低的值；以及基于至少第一计数和第二计数来调整应用于信号的增益。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月30日提交的美国专利申请15/282,419(现在为2017年8月15日公布的美国专利9,734,603)的优先权，该专利申请是2015年6月30日提交的美国专利申请14/755,536(现在为2016年11月29日发布的美国专利9,508,165)的部分继续申请，该专利申请的整体据此以引用方式并入本文。

背景技术

本文公开的主题整体涉及成像系统和技术，并且更具体地讲，涉及能量谱分析和增益调整。

在某些类型的成像设备中，诸如正电子发射断层成像(PET)扫描仪中，检测器元件阵列用于检测从患者散发的辐射。例如，在PET扫描仪中，闪烁晶体阵列可以用于检测在患者体内生成的湮灭光子。当从注射到患者体内的放射性药物发射的正电子与引起湮灭事件的电子碰撞时产生湮灭光子。闪烁晶体接收湮灭光子并响应湮灭光子而生成可见光子，其中由光电传感器检测到的可见光子被配置为将来自可见光子的光能转换成用于重建图像的电能。

然而，检测器行为(例如，检测器增益)可以随时间变化。检测器增益尤其取决于各种部件的温度以及施加到硅光电倍增管(SiPM)的偏置电压。随着检测器增益变化，所检测的事件的能量峰值会发生变化，从而降低准确度。通常，作为温度函数的峰值稳定性可以使用热监测系统来控制，并且用于基于温度调整增益。此类方法在一定程度上起作用，但可能无法提供期望水平的峰值稳定性或增益调整的准确度。峰值不稳定性可能是与磁共振成像(MRI)结合使用的PET系统中的特别关注问题，因为MRI系统的梯度线圈的激活可以导致相对较大和/或快速的温度增加。

发明内容

根据各种实施方案，提供了一种辐射(例如，正电子发射断层成像(PET))检测系统，该辐射检测系统包括检测器单元和至少一个处理器。检测器单元被配置为响应于辐射而生成信号。至少一个处理器可操作地耦接到检测器单元并且被配置为从检测器单元接收信号。至少一个处理器被配置为：在成像过程期间，获取对应于第一固有能量窗口的至少一个信号的第一计数，第一能量窗口对应于比固有峰值高的值；获取对应于第二固有能量窗口的至少一个信号的第二计数，第二能量窗口对应于比固有峰值低的值；以及基于第一计数和第二计数来调整应用于信号的增益。如本文所用，固有能量可以被理解为不是从被成像的对象接收的能量。例如，固有能量可能是由于检测器晶体内的放射性。作为另一个示例，在一些实施方案中，可以从另一个源(除了被成像的对象之外)提供固有能量。

根据各种实施方案，提供了一种方法，该方法包括响应于辐射，利用检测器单元来生成信号。该方法还包括通过至少一个处理器获取对应于第一固有能量窗口的至少一个信号的第一计数，其中第一能量窗口对应于比固有峰值高的值。该方法还包括通过至少一个处理器获取对应于第二固有能量窗口的至少一个信号的第二计数，其中第二能量窗口对应于比固有峰值低的值。另外，该方法包括基于第一计数和第二计数来调整应用于信号的增益。

根据各种实施方案，提供了一种有形和非暂态计算机可读介质，该有形和非暂态计算机可读介质包括一个或多个软件模块。一个或多个软件模块被配置为引导一个或多个处理器进行以下操作：响应于辐射，利用检测器单元来生成信号；在成像过程期间，获取对应于第一固有能量窗口的至少一个信号的第一计数，第一能量窗口对应于比固有峰值高的值；获取对应于第二固有能量窗口的至少一个信号的第二计数，第二能量窗口对应于比固有峰值低的值；以及基于第一计数和第二计数来调整应用于信号的增益。

附图说明