[发明专利]一种双时步PET系统成像装置与方法

说明书

本发明涉及一种双时步PET系统成像装置与方法，包括以下步骤：伽玛光子打到闪烁晶体上通过光电转换器件后，获得闪烁电信号；通过时钟分频处理对有源晶振输出的时钟信号进行分频处理，获得分频后的时钟信号；通过电阻网络将分频后的时钟信号发送到双时步处理系统中，以备数据处理使用；通过电阻网络，对获取的闪烁电信号进行多路分割处理，获得分割后的闪烁电信号；通过电阻网络将分割后的闪烁电信号按需要发送到双时步处理系统中，分别进行ADC处理获得能量信息和TDC处理获得时间信息；根据获得的能量信息和时间信息，通过重建算法进行信息重建处理。本发明中的PET系统通过ADC和TDC的双时步信息采样处理，实现系统的模块化处理，结构简单，可扩展性强。

技术领域

本发明涉及生物医学和医疗器械技术领域，具体为一种双时步PET系统成像装置与方法。

背景技术

正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，以下简称PET）通过辐射探测结构获得生物体内放射性示踪剂的分布，其无创性令其成为现今核医学中的尖端技术，在基础医学领域也有着独特的应用价值。

传统的PET系统将闪烁晶体置入生理探头中，当伽玛光子打到闪烁晶体时，生理探头将伽玛光信号转换为闪烁脉冲电信号，并通过千兆以太网和连接线将闪烁脉冲电信号传输至信号处理电路，在信号处理电路中采用模拟信号处理方法将闪烁脉冲转换为阶跃信号，阶跃信号的上升沿指的是闪烁脉冲的到达时间信息，之后再通过符合电路筛选闪烁脉冲数字信号中的符合事件，将筛选后的符合事件发送至能量计算电路中，通过对模拟信号的下降沿进行信息重建获得闪烁脉冲的能量信息，将获得的符合事件、符合事件的到达时间、符合事件的能量等信息通过以太网输送至数据处理系统中，进行数据预处理和信息重建处理。由此可看出，传统PET系统中对于时间信息和能量信息的处理是分开的，时间处理电路和能量计算电路中的时钟信号也是分别发送的，在实际使用中分开发送的单通道时钟信号是没有问题的，但在多通道电路中，分开发送的时钟信号易出现信号串扰的情况。

不同于传统的处理方法，双时步PET系统成像方法，在模拟数字转换器（Analog toDigital Converter，以下简称ADC）处理电路和时间数字转换器（Timeto DigitalConverter，以下简称TDC）处理电路中采用同步时钟的方式对闪烁脉冲分别进行时间信息和能量信息的提取。双时步PET系统能够利用其同步处理的优势，有效解决了传统PET系统中时钟繁冗，连线交叉的问题，且成本低廉，信号传输迅速，有效克服环境的干扰，是目前PET仪器设计的热点方向。

因此，有必要对传统PET系统予以改进以克服现有系统中的所述缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双时步PET系统成像装置与方法，能够实现系统的信息重建，结构简单，可扩展性强；模块化设计可较完美地分隔开不同模块组件之间的线缆，也简化了整个系统的配置，便于查找与更改模块，降低了维修和升级的成本。

为实现上述目的，本发明公开了一种双时步PET系统成像装置，包括光电转换模块、电路网络模块、时钟同步模块、信号获取模块和数据成像模块，

所述光电转换模块包括依次连接的晶体光学模块、硅光电倍增管模块、闪烁探测器模块，所述闪烁探测器模块与所述信号获取模块连接并发送经信号预处理的闪烁脉冲电信号至所述信息获取模块；

所述信号获取模块包括用于提取闪烁脉冲信号中的事例信息的ADC模块和TDC模块；

所述数据成像模块包括依次连接的UDP包获取模块、数据预处理模块和信息重建模块，所述UDP包获取模块与所述信号获取模块连接用于接收经所述信号获取模块处理后的所述闪烁脉冲的事例信息；

所述电路网络模块与信号获取模块连接用于提供所需的连接线、电阻网络、高频走线；所述时钟同步模块与信号获取模块连接用于提供时钟信号。

所述闪烁探测器模块包括依次连接的闪烁脉冲探头模块、数据采集器、探测模块。