[发明专利]用于数字波前沿分样实时采样的断层成像方法及系统

权利要求书

1.一种断层成像数据采集的方法，包括步骤：

同时读取闪烁探测器的每个光转换器；

以足以获得多个闪烁波前沿数字采样测量值的频率来读取光转换器；

把从每个光转换器读取的数据记录为时间的函数。

2.根据权利要求1的方法，其中闪烁探测器包括PET探测器、SPECT探测器、或PET/SPECT探测器。

3.根据权利要求2的方法，其中闪烁探测器包括一个或多个单片闪烁晶体、在晶体表面开有像素化凹槽的单片闪烁晶体、或像素化闪烁晶体阵列。

4.根据权利要求1的方法，其中同时读取每个光转换器的频率范围大约是250兆赫–10吉赫。

5.根据权利要求1的方法，还包括使用时差质心计算法来计算闪烁事件的位置。

6.一种断层成像数据采集系统，包括：

至少一个闪烁晶体，具有光子接收面及基本上平行于接收面并与之相隔一厚度距离的光子探测面；

与至少一个闪烁晶体的光子探测面进行光通信的多个光转换器，而光转换器形成了将各个转换器邻接的二维阵列；以及

与多个光转换器进行电子通信的控制器，控制器用于同时读取每个光转换器，并获得实时光子波前沿数据的时间序列中的分样。

7.根据权利要求6的系统，其中系统的时间分辨率大约是100–1皮秒。

8.根据权利要求7的系统，其中时间分辨率选自下列一个或多个范围：约100-50皮秒、约50-40皮秒、约40-30皮秒、约30-20皮秒、约20-10皮秒、或者约10-1皮秒。

9.根据权利要求6的系统，其中闪烁晶体选自下列一种或多种材料：掺铈硅酸钇镥（LYSO）、掺钠碘化铯（Na:CsI）、锗酸铋（BGO）、掺铈硅酸钆（GSO）、掺铊碘化钠（T1:NaI）、氟化钡（BaF₂）、掺铈铝酸钇（YA1O₃，即YAP）、掺铈氧正硅酸镥（Ce:Lu₂SiO₅，即LSO）、溴化镧（LaBr₃）、掺铈溴化镧，或其中任意组合。

10.根据权利要求6的系统，其中多个光转换器包括一个或多个硅光电倍增管、雪崩光电二极管，或其中任意组合。

11.根据权利要求6的系统，其中系统适于计算湮灭在XY平面上位置的精度可达约1–2毫米。

12.根据权利要求6的系统，其中系统适于计算伽玛光子TOF的精度可达约40皮秒。

13.根据权利要求6的系统，其中系统适于计算闪烁脉冲时间的精度可达约40皮秒。

14.根据权利要求6的系统，其中系统适于计算闪烁互动深度的精度可达约1–3毫米。

15.根据权利要求6的系统，其中系统的能量分辨率大约是2–10%。

16.一种断层成像数据处理的方法，包括步骤：

同时读取PET及/或SPECT闪烁探测器的每个光转换器；

以足以获得多个闪烁波前沿数字采样测量值的频率来读取光转换器；

把从每个光转换器读取的数据记录为时间的函数；以及

使用时差质心计算法来计算闪烁事件的位置。

17.根据权利要求16的方法，其中同时读取每个光转换器的频率范围大约是250兆赫-10吉赫。