通过实施方式，加法通道对来自阵列状的传感器（301）的信号进行相加并数字化后，提取时间及能量的信息。延迟加法通道，包含对各传感器导入已知的延迟并制作针对传感器（301）的时间署名的个别的延迟线（305），之后，与对延迟的信号进行相加的加法电路（303）连接。延迟加法通道使用高速计数器（509）来数字化，并提取位置信息。当加法通道输出及延迟加法通道输出分别超过脉冲ID阈值时，输出计数器的开始及停止的信号。选择脉冲ID阈值，以使康普顿散射最小化并且不提取光峰事件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】通过实施方式，加法通道对来自阵列状的传感器（301）的信号进行相加并数字化后，提取时间及能量的信息。延迟加法通道，包含对各传感器导入已知的延迟并制作针对传感器（301）的时间署名的个别的延迟线（305），之后，与对延迟的信号进行相加的加法电路（303）连接。延迟加法通道使用高速计数器（509）来数字化，并提取位置信息。当加法通道输出及延迟加法通道输出分别超过脉冲ID阈值时，输出计数器的开始及停止的信号。选择脉冲ID阈值，以使康普顿散射最小化并且不提取光峰事件。【专利说明】
本公开大致涉及一种在正电子放射断层摄影(Positron Emission Tomography:PET)中削减通道计数的装置及方法。更详细而言，本公开涉及一种通过使来自光检测器的读取成为数据集，来在基于半导体的正电子放射断层摄影(Positron EmissionTomography:PET)中削减通道计数的装置及方法。
技术介绍
PET成像首先向被检体投放(大多数是注入，但是也包括吸入及摄取)放射性医药品，接着，药剂的物理性的及生物体分子性的特性集聚在人体内的特定部位。实际的空间分布、集聚的点或者区域的强度、及从投放到捕捉再到最终排出的处理的动态都可能是具有临床重要性的因素。该处理中，附着于医药品中的正电子放射体，根据同位素(半衰期、分支t匕)的物理性质放射正电子。各正电子都与被检体的电子相互作用后发生对湮没，多数情况下，在彼此实质上成180度方向上生成511keV的两个对湮没伽玛射线。之后，通过光检测器及处理电子设备所连接的闪烁体，快速检测这两个对湮没伽马射线。如果在被检测出的一对的对湮没伽马射线的位置之间引出一条线的话，也称为响应线(Line-of-Response:LoR),那么能够推断出原本的应该发生对湮没事件的位置。该处理虽然只识别发生了对湮没事件的线，但是通过积累多条这样的线，并通过断层摄影重建处理，能够推断出正电子发射核素的原本的分布。当除了两个闪烁事件的位置之外，还能够利用准确的定时(数百皮秒以内)时，能够准确地计算出对湮没伽马射线从其原本的点移动至检测器电子设备所花费的时间。通过该时间(称为飞行时间(Time-of-Flight =ToF)),能够得到与原本的应该发生对湮没事件的位置，即，沿线的对湮没位置相关的更多信息。根据扫描仪的时间分辨率的极限，来确定沿该线的定位的精度。根据原本的闪烁事件的定位的极限，来确定扫描仪的最终空间分辨率，另一方面，根据同位素的固有的特性(正电子的能量)、或两个对湮没伽马射线的正电子范围及共线性，也有助于确定对于特定的药剂的空间分辨率。需要将上述计算对多个事件反复进行。为了支援成像作业，在所有情形下，为了确定需要进行多少计数(事件对)，需要进行分析，但是在当前的习惯中，规定在典型的IOOcm长的FDG (氟脱氧葡萄糖)的研究中需要积累数亿的计数。积累该计数所需要的时间由注入的放射线量、及扫描仪的灵敏度及计数性能来决定。扫描仪的计数性能主要由两个要因决定。第I是，闪烁体的衰减时间决定传感器被占有的时间。该时间是无法削减的参数，是闪烁体的固有性质。闪烁光发生并集聚所需的时间，决定用于事件处理的最小时间。假如其他事件在该时间周期内发生的话，那么来自第二次的事件的光使事件的推定偏向使时间、能量、及位置的推定成为无效的点。因此，可能需要放弃双方的事件。影响计数率的第2变量被称为触发区，是事件中「被影响的」或者「被占有的」扫描仪的总表面的划分。第二次事件在不同位置的触发区的外侧发生，使用电子通道的不同的集合时，第二次的事件能够发生在最初的事件的正在处理时的任意时间点。因此，触发区及集聚时间的概念在决定扫描仪的计数率性能时是重要的。因此，为了使计数率最大化，存在制造非常小的触发区这样的希望。但是，对于该希望而言，在更小的检测器区域增加电子通道的数量，导致的结果是，系统整体的成本的上涨这样的事实，由此，该希望立即被反对。以往的组成中，当通道的数量过高，无法实现使用分开的构成元件的信号处理电子装置时，一般地，执行通道的数据集。例如，典型的最新的PET扫描仪在扫描仪整体只使用数百个传感器，这时，显然可以得到与处理电子通道相对的传感器的I对I的结合。如果使用其他类型的传感器，例如，多阳极光电倍增管(Photo-MultiplierTubes:PMT)、光电二极管、雪崩光电二极管(Avalanche Photodiodes:APD)、或者最近的半导体光电倍增管(SiPM (Silicon Photomultipliers:娃光电倍增管)、SSPM (Solid StatePhotomultipliers:半导体光电倍增管)、MPPC (Multi Pixel Photon Counter:多像素光子计数器)等)，通常，其结果是能够得到数千或数万的传感器。这时，显然需要尝试将通道计数最佳化。如图1及2所示，两个这样的通道计数削减技术分别可以使用基于象限(重心演算法)的、或基于行和列的加法电路。图1是表示基于象限的重心演算法的变化的图，在此，锗酸铋氧化物(BismuthGermanium Oxide:BG0)的闪烁体的块是根据4个象限101所读出的,该4个象限101是通过将SiPM103的2X2的矩阵进行总和计算所制作的。重心演算法用于这些象限的输出，并且能够推定位置、能量、及时间。图2是表示以往的行列读取的图，该行列读取利用行方向及列方向的加法Σ通道。由16台传感器201 (或者传感器单元)构成的4X4的矩阵的该例子中，4行及4列能够恰当地识别排列中事件的位置。该组成中，通道计数是16，相比每个传感器的专用电子通道，只能使用8个电子通道。排列越大，则越能够通过该组成来更多地消减通道计数。例如，是正方形的排列时，其中，N是各行和列的传感器数，NXN与2N的差变得显著。有关该组成的一个问题是，在伽玛相互作用时，信号从(通过第I闪烁体内的康普顿散射)多个闪烁体被分割至多个加法电路。该状况是一般性的。基于20mm厚的LYSO(cerium doped Lutetium Yttrium Orthosilicate:铺惨杂锻娃酸乾)和 4X4mm2 的闪烁体的典型的PET扫描仪结构中，全部相互作用中的仅78%对单一的闪烁体产生影响，事件的残留的22%通过至少两个邻接的闪烁体来生成光。该比例根据闪烁体的尺寸及厚度的实际设计而不同，因此存在需要进行应对的重大问题。这些多个相互作用事件的大部分对于对象的闪烁体的周围的最初的列带来影响，该对象的闪烁体将对象的闪烁体作为中心，制作应该由包含对象的闪烁体的9个闪烁体构成矩阵。当部分的能量堆积发生在中心的闪烁体的左或者右时，水平线捕捉受到影响的2台传感器的总计。当部分的能量堆积发生在中心的闪烁体的上部或者下部时，垂直线捕捉受到影响的2台传感器的总计。但是，任意的倾斜的相互作用将信号分布在多个加法线上。为了得到该组成的总合效果，系统对于相加的信号分析水平线和垂直线这双方，为了进行时间截取(timing pick-off)，需要发现哪条线包含最佳的信号。并且，当倾斜相互作用时，因为最佳的信号劣化，所以良好的时间推定的能力被限定。现有技术文献专利文献专本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数据获取装置，用于对湮没伽马射线检测器，其中，具备：加法电路，从与闪烁体阵列连结并且接收光来转换成多个电子信号的多个传感器接收上述多个电子信号后进行相加，由此来生成第1信号，上述闪烁体阵列是根据通过对湮没事件所生成的入射伽马射线进行相互作用来生成上述光的闪烁体的阵列；延迟加法电路，通过选择性地延迟上述多个电子信号后进行相加来生成第2信号；第1电路，接收上述第1信号，并确定上述第1信号的能量及事件时间；及第2电路，接收上述第1信号及上述第2信号，当上述第1信号超过规定的阈值时，确定上述多个传感器中的哪个传感器与上述相互作用的闪烁体的位置对应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·加格农，萨克恩·S·云纳卡尔，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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