[发明专利]用于使正电子发射断层摄影(PET)检测器模块同步的方法和系统

说明书

技术领域

本申请总体涉及核医学成像。本申请具体应用于与正电子发射断层摄影(PET)的结合，并且将具体参考其进行描述。然而，应当理解，本申请也具体应用于其他使用场景，并且不必限于前述应用。

背景技术

在PET中，伽马光子对被同时检测以定义响应线(LOR)。每个光子被检测到的时间用于识别同时发生的对，在飞行时间(TOF)PET中，每个同时发生的对的相对检测时间用于沿着LOR定位辐射事件。由于伽马光子以光速行进，因此利用纳秒级的分辨率测量检测时间。

逐渐地，PET系统正在采用固态PET检测器模块进行检测，其中，检测器模块被定位为环绕感兴趣区域。每个检测器模块检测伽马光子撞击，将事件数字化，并且将具有对应时间戳的数字化事件发送到PET后端。然后采用时间戳以配对光子撞击，并且沿着LOR定位辐射事件。

为了准确测量时间，通常在十个皮秒之内使PET检测器同步。使PET检测器的所有时钟同步，以在相同的速度下运行。这通常通过将永久低抖动参考时钟分布到PET检测器来执行。而且，同步/重置脉冲被发射到PET检测器，以检查同步或重置时钟。采用固态PET检测器的已知PET系统使用电缆，以使参考时钟同步。这些缆线增加采用固态PET检测器的PET系统的尺寸和成本。而且，在PET/磁共振(MR)系统中，不期望具有更多的电缆。

发明内容

克服这些问题的一个解决方案是使用具有玻璃纤维或塑料纤维的光学通信。然而，诸如解决方案需要光学收发器，这产生高额成本和高能耗。而且，需要大量的空间。甚至，光学收发器具有针对TOF PET的不良抖动。因此，优选减少光学收发器的量。本申请提供克服上述挑战和其他挑战的新的并且改进的方法和系统。

根据一个方面，一种用于正电子发射断层摄影(PET)系统的检测器模块包括光学收发器，所述光学收发器接收来自PET处理系统的光学数据流。数据流包括脉冲串，所述脉冲串运送命令以生成同步/重置脉冲。所述系统还包括同步电路，所述同步电路被配置为同时对所述脉冲串进行抖动清除(jitter clean)以及进行以下中的一个：1)对脉冲串的脉冲进行计数；以及2)针对丢失脉冲监测脉冲串。所述同步电路还被配置为：响应于计数出预定数目的脉冲或检测出丢失脉冲，提取来自脉冲串的抖动清除脉冲，以生成抖动清除同步/重置脉冲。所述系统还包括内部时钟，所述内部时钟接收抖动清除同步/重置脉冲。

根据另一方面，提供了一种用于使正电子发射断层摄影(PET)系统的检测器模块与其他检测器模块同步的方法。所述方法包括光学地接收来自PET处理系统的光学数据流。数据流包括脉冲串，所述脉冲串运送命令以生成同步/重置脉冲。所述方法还包括同时对脉冲串进行抖动清除以及进行以下中的一个：1)对脉冲串的脉冲进行计数；以及2)针对丢失脉冲监测脉冲串。响应于计数出预定数目的脉冲或检测出丢失脉冲，从脉冲串提取抖动清除脉冲以生成抖动清除同步/重置脉冲。抖动清除同步/重置脉冲被提供给内部时钟。

根据另一方面，正电子发射断层摄影(PET)系统包括PET处理系统，所述PET处理系统生成时钟信号和同步/重置脉冲信息，并且根据接收到的事件数据重建PET图像。PET处理系统包括光学收发器，所述光学收发器将时钟信号和同步/重置脉冲信息转换为光学数据流，并且将光学事件信息转换为接收到的事件数据。PET系统还包括多个检测器模块，所述多个检测器模块被布置到形成的检查区域的接收到的伽马光子。每个检测器模块包括将光信号转换为电信号的收发器、从电信号提取时钟信号和同步/重置脉冲的同步电路、利用时钟信号和同步/重置脉冲被同步/重置的时钟以及将所接收的伽马光子转换为事件数据的检测器网格。所述收发器还将事件数据和接收伽马光子的位置的信息以及来自时钟的时间戳转换为光学事件信息。PET系统还包括多条光纤，所述多条光纤将PET处理系统与检测器模块中的每个进行连接，以同时将光学数据流运送到检测器模块，并且将光学事件信息从每个检测器模块运送到PET处理系统。

一个优点在于减少了尺寸和成本。

另一优点在于减少了电连接的数目。

另一优点在于低抖动时钟信号和同步/重置脉冲。

对本领域的普通技术人员来说，通过阅读和理解下面的详细说明，本发明的其他优点仍将是显而易见的。

附图说明

本发明可以采用各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的布置的形式。附图仅用于图示优选实施例的目的，并且不应被解读为对本发明的限制。