[发明专利]一种PET探测器的位置编码方法及装置

说明书

本发明适用医疗设备技术领域，提供了一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置，该探测器位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，该探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，两个分流电阻的一端与光电探测器的一端连接，两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，该光电探测器的另一端与电源连接，行、列信号分别通过电阻分压电路编码分别得到两个行相关位置信号和两个列相关位置信号，从而在维持PET探测器的时间性能和定位精度的同时，降低了PET探测器的电子学复杂度。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置。

背景技术

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier，简称SiPM)是近年来一种常用的光电探测器，用于核医学正电子发射断层扫描成像(Positron Emission Tomography，简称PET)和核物理研究等。目前的PET探测器研究热点是高性能的位置灵敏探测器，通常由探测器阵列、位置编码电路和小的闪烁晶体阵列构成。位置灵敏探测器的原理是通过闪烁晶体中闪烁光在探测器阵列中分布的重心确定晶体的具体位置。由于探测器阵列的通道数通常较多，采用单独读出方法会造成电子学复杂度和成本很高，目前的研究热点是设计位置编码电路进行通道压缩(通常压缩为4个信号进行读出)。基于探测器阵列的位置编码方法主要有离散定位法(如电阻网络读出方法)和电荷分配法(如行列相加读出方法)两种类型。这两种类型的位置编码方法都是将多路信号压缩为4路后再送入后端电子学进行处理。两种方法各有优劣：电荷分配法具有更好的时间性能和定位精度，然而其电子学复杂度依然很高；离散定位法的电子学复杂度很低，然而其时间性能很差，定位精度也略差于电荷分配法。

目前，与本发明最相似的方法为行列相加读出方法，该方法通过将每一个探测器单元的信号通过分流电阻均分到相应的行信号线和列信号线中，再将每一行和每一列的信号汇入到一个通道得到M行和N列信号输出，分别进行放大后通过加权求和的方法，分别将M行和N列信号压缩为两路行编码信号和两路列编码信号。该方法虽然通道数压缩成为了4个，但是需要大量的模拟放大器，因此电子学复杂度高、读出板面积大、功耗很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置，旨在解决由于现有探测器位置编码方法的电子学复杂度高的问题。

一方面，本发明提供了一种探测器位置编码电路，所述探测器位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，所述探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，所述两个分流电阻的一端与所述光电探测器的一端连接，所述两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，所述两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，所述光电探测器的另一端与电源连接，其中，所述M、N为自然数。

另一方面，本发明提供了一种用于上述探测器位置编码电路的探测器位置编码方法，所述方法包括下述步骤：

获取PET探测器的探测器阵列中各个探测单元的探测信号，将所述各个探测单元的探测信号均分到所述探测器阵列中对应的行信号线和列信号线中，所述探测器阵列为M*N阵列，所述探测器阵列包括M*N个探测单元；

对所述探测器阵列每条行信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列M行信号线分别对应的行探测信号，并对所述探测器阵列每条列信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列的N列信号线分别对应的列探测信号；

通过电阻分压的方式，分别对所述探测器阵列M行信号线的行探测信号和所述探测器阵列N列信号线的列探测信号进行编码，以对应得到所述探测器阵列的2个行相关探测信号和2个列相关探测信号；

输出所述编码得到的所述2个行相关探测信号和2个列相关探测信号。