[发明专利]用于光电传感器的信号处理的方法

说明书

本发明涉及一种用于光电传感器的信号处理的方法，利用所述方法使LOR问题能够得以解决或者最小化。根据本发明，针对所述e方向进行线性编码，其针对所述方向分别包含线性上升的和线性下降的信号，其中针对每个方向将线性上升的信号的信号与线性下降的信号相乘。

技术领域

本发明涉及一种用于光电传感器的信号处理的方法。

背景技术

根据现有技术来使用正电子放射断层成像探测器环，以便探测β⁺β^-湮灭辐射（Annihilationsstrahlung）。所述环由闪烁晶体制成，其中光电传感器邻接到所述闪烁晶体处，所述光电传感器为此能够探测闪烁辐射。典型的光电传感器是光电倍增管（PMT）、雪崩光电二极管（APD）、光电二极管和硅光电倍增管（SiPM）。这样对该构造进行设计，使得探测器环通常是圆形的，其中待测量的对象、例如患者或动物的身体部分被置于探测器环（PET环）的中心中。通过使用无线电诊断来产生应被探测的β⁺β^-湮灭辐射。所述β⁺β^-湮灭辐射、在下文中被称为湮没辐射（Vernichtungsstrahlung）击中闪烁晶体并且产生闪烁辐射，其中所述闪烁晶体以环形的或方形的方式围绕待检查的对象来布置。所述闪烁辐射又被光电传感器记录，其中所述光电传感器关于辐射源而言处于闪烁晶体后方的同心布置中。然而所述光电传感器也可以被布置在闪烁晶体的其他侧处，例如闪烁晶体的前方或其侧面。所述闪烁晶体是三维体。关于待检查的对象从探测器环的中心发射湮没辐射的布置，如下横截面展开xy轴，所述湮没辐射在该横截面上击中到闪烁晶体上。闪烁晶体的深度在该命名法中被称为z轴。在理想化的表示中，待检查的对象或能量为511 keV的辐射的发射源处于探测器环的中心，所述辐射在理想情况下垂直地击中到闪烁晶体的xy平面上并且具有沿着闪烁晶体的z 轴的渗透深度。511keV的湮没辐射于是在闪烁晶体的沿着z轴的一点处触发闪烁，其中所述闪烁由光电传感器、例如SiPM作为信号来记录。SiPM能够甚至探测各个光子。

在闪烁晶体的灵敏度和其沿着z轴的长度之间存在关联。所述闪烁晶体的尺寸被确定得越深，则该闪烁晶体就越灵敏，因为更可能地发生闪烁事件。在探测湮没辐射的情况下，从如下点在两个相反方向上发射射束，从而使所述射束构成180°的角度，其中所述湮没辐射在所述点处被发射。通过这些射束形成的线被称为“响应线”（line of response(LOR))。相应地，在环形的探测器的情况下，两个射束沿着LOR击中到闪烁晶体上，其中关于环形布置，发射源处于该环形布置的中心，所述闪烁晶体位于相对置侧上。

对于具有在闪烁晶体的仅一侧处的光探测的光电探测器存在不同的所设立（etablieren）的方法，以便确定事件的x位置和y位置。然而，这些位置并不包含z位置并且因此在闪烁晶体中的精确位置未被确定，在该位置处伽马光子已停止在z轴上并且被转换成光。如果z位置未一起被确定，则在确定LOR时发生视差，该视差应归因于所谓的相互作用深度问题（DOI问题）。如果湮没辐射的发射所开始的点在环形的探测器中并不精确地位于中心，则总是产生DOI问题。LOR的发射中心越远地处于PET环的中心之外，该问题就变得越大。由此，在设计PET环时发生在通过更长的闪烁晶体提高灵敏度与通过更短的闪烁晶体减小DOI误差之间的折衷。在一些PET应用领域中，存在如下需求:使用紧密地紧贴靠在检查对象上的PET环（探测器环）。这在医学中尤其在应同时利用MRT方法和PET方法检查患者的情况下是该情况。在这种混合扫描器（Hybridscanner）的情况下该PET环必须适合MRT扫描器管的开口。这导致，所使用的PET环在直径方面的尺寸必须被确定为小的，以便PET环适合MRT环的开口。然而在PET环的小的尺寸确定的情况下存在如下问题：要检查的对象、例如小动物或人的身体部分虽然可以居中地布置，然而以在PET环的直径处测量的方式被如此确定尺寸，使得该身体部分远远地达到PET环的开口的边缘区域中。然而，因此也使湮没辐射所开始的点稠密地在PET环上被定位，使得DOI问题变得显著。