[发明专利]一种PET信号的全带电子学处理装置与方法

说明书

本发明涉及一种PET信号的全带电子学处理装置与方法，包括如下步骤：根据原始PET信号的特点设置m个过值电压V_p：在过值比较模块内对PET信号与过值电压是否相交进行判定，当二者相交时，该模块将会输出一跳变以及发生跳变对应的过值电压；利用时间全带电子学处理模块对对应于过值电压的跳变时间进行全带电子学处理采样，获得PET信号过值电压与其跳变时间组合；利用数据处理与传输模块对PET信号过值电压与其跳变时间组合进行归并，得到m个不同长度的二阶序列，实现PET信号的全带电子学处理。本发明大大简化了PET系统信号采集与处理单元的结构，不仅提高了整个系统的集成度，也使系统功耗大大降低。

技术领域

本发明涉及正电子发射断层成像设备领域，具体为一种PET信号的全带电子学处理装置与方法。

背景技术

正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography, 全文均简称 PET）通过探测人体内由于正电子发生相互作用进而相互抵消所发出的伽马光子来获取人体内的示踪剂分布情况，并因此获得人体各个器官的功能和代谢特征。探测到的伽马光子信息的精确度会直接影响PET系统最终成像的质量，PET系统的核心部件是信号采集与处理单元，主要用于处理前端探测器形成的PET信号，提取伽马光子携带的信息。为了使PET系统具有更高的可靠性，要求其信号采集与处理单元具有高集成、高测速、高精度、且性能稳定的特点。

目前研究的PET系统中，其信号采集与处理单元往往由模拟电路与数字电路混合而成。模拟电路用来提取PET信号中的信息，数字电路用来采集、存储以及传输从模拟电路中提取的信息。这样的PET系统对工作环境具有严格的要求，并且难以实现实时校正。

以上问题可以通过设计全带电子学处理的PET系统得到有效解决，PET信号的全带电子学处理在其核心部件中实现。在PET系统信号采集与处理单元全带电子学处理方面，存在一种稀疏量化电平的方法。该方法通过时间全带电子学处理器以及过值比较器提取PET信号与过值电压相交时所对应的时间来实现PET信号在时间轴上的稀疏采样，利用采集到的一系列稀疏数据，对PET信号基于信号模型进行重建，通过重建后的PET模型获取PET信号携带的信息。该方法是PET信号全带电子学处理的一种低成本实现方法。重建结果的精确度可以通过增加过值数提高，但过值数数量的增长要求PET系统具有更多的过值比较器，这无疑会使系统的功耗和成本大大提高，系统集成度降低。

因此，针对目前PET信号采集与处理技术中存在的问题，有必要设计一种新的PET信号全带电子学处理方法，以改善现有系统中存在的高功耗、高成本、低集成度的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PET信号的全带电子学处理装置与方法，能提高系统集成度，降低系统成本和功耗。

为实现上述目的，本发明公开了一种PET信号的全带电子学处理装置，包括PET信号转换模块、过值比较模块、时间全带电子学处理模块、数据处理与传输模块，

所述PET信号转换模块用于输入待处理的PET信号及参考电压包括直流偏置模块、现场可编程逻辑模块；

所述过值比较模块与所述PET信号转换模块连接用于输出PET信号超过所设过值电压时的跳变及对应的过值电压；所述过值比较模块包括依次连接的信号输入模块、低压差变信号模块、信号输出模块；

所述时间全带电子学处理模块与所述过值比较模块连接用于全带电子学处理跳变对应的时间；所述时间全带电子学处理模块包括依次连接的信号全带模块、时间数字化模块、数据识别模块；