[发明专利]一种获取光子到达探测器时间的电路及探测器

说明书

本发明提供一种获取光子到达探测器时间的电路及探测器，其中电路包括：第一比较器、第二比较器和时间确定芯片；第一比较器的第一输入端和第二比较器的第一输入端均连接输入信号，第一比较器的第二输入端连接第一电压阈值，第二比较器的第二输入端连接第二电压阈值，第一电压阈值大于第二电压阈值；第一比较器的输出端连接时间确定芯片的第一管脚，第二比较器的输出端连接时间确定芯片的第二管脚，时间确定芯片的时钟端连接同步时间信号；时间确定芯片，用于在同步时间信号下对第一比较器的输出信号和第二比较器的输出信号进行逻辑运算获得时间信息。能够准确获取光子到达探测器的时间，而且成本较低，电路体积小。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种获取光子到达探测器时间的电路及探测器。

背景技术

在正电子发射型计算机断层显像(PET，Positron Emission ComputedTomography)系统中，注入体内的放射性核素所发射出的正电子在人体内移动大约lmm后将会与人体内的负电子结合发生湮灭辐射，正负电子湮灭时产生两个能量相同(511keV)但方向相反的γ光子。如图1所示为正电子湮灭过程示意图。

这两个方向相反的γ光子用相对放置的两个探测器来测量。由于两个γ光子在人体内的路径不同，到达两个探测器的时间也有一定差别，如果在规定的时间窗内，探测器系统探测到两个互成180度的γ光子，则这个事件被称之为符合事件。通过对符合事件进行处理及计算，最终形成诊断需要的PET图像。

在新型的飞行时间(TOF，Time of Flight)的PET中，两个湮灭辐射的γ光子到达探测器的时间可被测量和记录，利用两个光子到达探测器的时间差，来确定湮灭辐射的位置。

现有技术中，利用延迟芯片和时间数字转换器来获取光子到达探测器的时间信息，但是，这两个独立的芯片价格比较昂贵，而且所占用的电路面积比较大。如果一个芯片故障，将导致不能准确获得光子到达探测器的时间。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种获取光子到达探测器时间的电路及探测器，能够准确获取光子到达探测器的时间，而且成本较低。

本发明实施例提供一种获取光子到达探测器时间的电路，包括：第一比较器、第二比较器和时间确定芯片；

所述第一比较器的第一输入端和第二比较器的第一输入端均连接输入信号，所述第一比较器的第二输入端连接第一电压阈值，所述第二比较器的第二输入端连接第二电压阈值，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值；

所述第一比较器的输出端连接时间确定芯片的第一管脚，所述第二比较器的输出端连接所述时间确定芯片的第二管脚，所述时间确定芯片的时钟端连接同步时间信号；

所述时间确定芯片，用于在所述同步时间信号下对所述第一比较器的输出信号和第二比较器的输出信号进行逻辑运算获得时间信息。

优选地，所述时间确定芯片为现场可编程门阵列FPGA。

优选地，所述时间确定芯片包括：与门、第一D触发器和以下至少两个用于实现延时的D触发器：第二D触发器和第三D触发器；

所述第一比较器的输出端连接所述第二D触发器的D输入端，所述第二D触发器的输出端连接所述第三D触发器的D输入端；

所述第三D触发器的输出端连接所述第一D触发器的重置端，所述第一比较器的输出端连接所述第一D触发器的时钟端；所述第一D触发器的D输入端连接高电平；

所述第二D触发器和第三D触发器的时钟端均连接同步时钟信号；

所述第二比较器的输出端连接所述与门的第一输入端，所述第一D触发器的输出端连接所述与门的第二输入端；

所述与门的输出信号作为所述时间信息。