[发明专利]一种双时步PET探测器的增益校正装置与方法

说明书

本发明涉及一种双时步PET探测器的增益校正装置与方法，包括晶体光电模块、增益校正模块、双时步数据获取模块和信息重建模块；晶体光电模块与增益校正模块连接并向增益校正模块发送闪烁脉冲信号；增益校正模块包括电压阈值设定模块、增益可调模块、增益判别模块和增益确定模块，增益校正模块接收闪烁脉冲信号并确定闪烁脉冲的增益；双时步数据获取模块包括ADC采样模块、TDC时间计算模块和同步时钟模块，双时步数据获取模块接收闪烁脉冲信号并对信号进行数字化处理；信息重建模块包括信号获取模块、预处理模块和数据重建模块，信息重建模块接收事例信息数据包并进行信息重建。这种双时步PET探测器的增益校正装置与方法设计完整、校正效果好且拓展性好。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种双时步PET探测器的增益校正装置与方法。

背景技术

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下简称PET)硬件系统中包含有大量的探测器，闪烁晶体和光电转换器件按需放置在每个探测器中，其中闪烁晶体将正负电子湮灭产生的高能光子转换为能量较低的可见光，可见光再通过光电器件转换为闪烁电信号；闪烁电信号通过一系列的电路设计转换为闪烁脉冲事例信息，包括闪烁脉冲的位置信息，能量信息，时间信息；闪烁脉冲事例信息由计算机获取后通过相应的重建算法进行数据重建处理，最终获得重建后的生物图像。

可见光转换为闪烁电信号的转化率直接影响着PET系统的整体性能，因此，光电转换器件的选择十分重要，目前，PET系统中常用的的光电转换器件有：覆盖真空管的光电倍增管（photomultiplier，简称PMT）、基于硅并包含雪崩光电二极管的硅光电倍增管(silicon photomultiplier，简称SiPM)以及盖革模式雪崩二极管(Geiger-modelavalanche photo diode，简称G-APD)。光电转换器件的信号增益动态范围对于转换效率有着直接的影响，然而上述光电转换器件的增益动态范围变化不稳定，这表现在同一种类同一型号的光电转换器件的增益也不在同一个范围内。

针对上述问题，PET系统在选用光电转换器件时，会对选择的光电转换器件进行增益校正，目前，光电转换器件的增益校正方法主要有：第一，通过调整光电转换器件的工作电压和工作温度对增益进行校正；第二，批量选择光电转换器件，选中其中一个作为标准，通过调整其他光电转换器件的内部电压进行增益调整；第三，通过比较器对光电转换器件的增益进行比对，在实际使用中采用不同的阈值，从而获得增益的整体一致性。

对比上述增益校正方法，第一种方法和第二种方法在只包含一个光电转换器件的系统中，校正操作简单，效果明显，单对于多个光电转换器件组成的系统中，调整多个工作电压和内部电压带来的工作量大，效果也没有单个光电器件时的好，方法的可拓展性低。

因此，有必要对现有增益校正装置与方法进行改良以克服现有技术中的不可拓展性。本发明提出了一种双时步PET探测器的增益校正装置与方法，实现在探测器上进行增益校正的装置以及增益校正的方法，增加探测器的稳定性，均一性以及强适配性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双时步PET探测器的增益校正装置与方法，能够增加探测器的稳定性，均一性以及强适配性。

为实现上述目的，本发明公开了一种双时步PET探测器的增益校正装置，包括晶体光电模块，所述晶体光电模块与增益校正模块连接并向增益校正模块发送闪烁脉冲信号，所述晶体光电模块包括晶体光学模块、光电转换模块、模拟信号预处理模块，所述晶体光学模块与所述光学转换模块连接并发送光信号给所述光电转换模块，所述模拟信号预处理模块与所述光电转换模块连接并对接收到的所述闪烁脉冲信号进行预处理；