一種PET設備中γ光子位置信息獲取的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子信息領域，具體涉及一種PET設備中γ光子位置信息獲取的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]PET (Positron Emiss1n Tomograph，正電子發射計算機斷層掃描)系統是一種先進的分子影像學設備。一些含正電子核素的示蹤劑，在衰變過程中會釋放出正電子e+，釋放出的正電子e+在人體內運動一段距離后，會與周圍環境中的負電子e-發生煙滅，產生一對能量相等(511KeV)、傳播方向相反(約180度)的γ光子。利用PET系統的探測設備，可以探測到γ光子對，進而分析正電子的存在，獲得示蹤劑在受檢人體內的濃度分布。
[0003]PET系統的探測設備一般包括沿軸線排列的多個探測環，每個探測環又由多個探測器模塊拼裝而成，多個探測環構成的內部空間發生正電子煙滅事件所產生的γ光子對沿著相反的方向入射到一對探測器模塊上時會被探測到。探測器模塊又由閃爍晶體和PMT (photomultiplier tube，光電倍增管)組成，其中，閃爍晶體吸收γ光子，并根據γ光子的能量產生一定數量的可見光光子，再由光電倍增管將光脈沖信號轉化為電脈沖信號。
[0004]根據光電倍增管的信號可以確定γ光子入射到探測器模塊上的位置信息，從而進行后續處理。在現有技術中，可以采用數字積分的方式對PMT信號進行采樣并積分獲得PMT信號的能量值，進而計算得到位置信息。但是，PMT信號上升沿信號非常短，很難準確采樣到信號上升沿，造成信號邊沿缺失，無法準確得到PMT信號的能量值，進而造成獲取的位置信息誤差較大。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明實施例提供一種PET設備中γ光子位置信息獲取的方法及裝置，以解決現有技術中位置信息獲取不準確的技術問題。
[0006]為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下:
[0007]一種PET設備中γ光子位置信息獲取的方法，所述方法包括:
[0008]接收所述PET設備中探測器模塊采集得到的四路光電倍增管PMT信號，對全部PMT信號、兩兩相鄰的PMT信號分別進行疊加；
[0009]根據第一預定策略選取相應的疊加信號，根據第二預定策略對選取的疊加信號分別進行上升沿采樣和下降沿采樣，并擬合所述選取的疊加信號波形；
[0010]根據擬合的疊加信號波形獲取γ光子位置信息。
[0011]相應的，所述第一預定策略為:
[0012]預設第一幅值，選取全部PMT信號的疊加信號，選取橫向相鄰的PMT信號的疊加信號中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，選取縱向相鄰的PMT信號的疊加信號中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，作為選取的疊加信號。
[0013]相應的，所述第一幅值的設置以能有效選取出所述選取的疊加信號為原則，同時避免接近OV或者E/2對應的幅值。
[0014]相應的，所述第二預定策略為:
[0015]預設第二幅值和第三幅值；
[0016]標注所述選取的疊加信號上升沿上經過所述第二幅值和所述第三幅值的采樣時間，并獲取所述選取的疊加信號下降沿上相應的采樣點；
[0017]根據獲取的上升沿上的采樣時間以及下降沿上的采樣點，擬合所述選取的疊加信號波形。
[0018]相應的，所述根據擬合的疊加信號波形獲取γ光子位置信息，包括:
[0019]對擬合的疊加信號波形進行積分，獲得所述擬合的疊加信號的能量值；
[0020]根據所述擬合的疊加信號的能量值獲取γ光子位置信息。
[0021]一種PET設備中Y光子位置信息獲取的系統，所述系統包括:
[0022]疊加模塊，用于接收所述PET設備中探測器模塊采集得到的四路光電倍增管PMT信號，對全部PMT信號、兩兩相鄰的PMT信號分別進行疊加；
[0023]選擇模塊，用于根據第一預定策略選取相應的疊加信號；
[0024]采樣模塊，用于根據第二預定策略對選取的疊加信號分別進行上升沿采樣和下降沿采樣，并擬合所述選取的疊加信號波形；
[0025]獲取模塊，用于根據擬合的疊加信號波形獲取Y光子位置信息。
[0026]相應的，所述第一預定策略為:
[0027]預設第一幅值，選取全部PMT信號的疊加信號，選取橫向相鄰的PMT信號的疊加信號中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，選取縱向相鄰的PMT信號的疊加信號中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，作為選取的疊加信號。
[0028]相應的，所述第一幅值的設置以能有效選取出所述選取的疊加信號為原則，同時避免接近OV或者Ε/2對應的幅值。
[0029]相應的，所述第二預定策略為:
[0030]預設第二幅值和第三幅值；
[0031]標注所述選取的疊加信號上升沿上經過所述第二幅值和所述第三幅值的采樣時間，并獲取所述選取的疊加信號下降沿上相應的采樣點；
[0032]根據獲取的上升沿上的采樣時間以及下降沿上的采樣點，擬合所述選取的疊加信號波形。
[0033]相應的，所述獲取模塊包括:
[0034]積分子單元，用于對擬合的疊加信號波形進行積分，獲得所述擬合的疊加信號的能量值；
[0035]獲取子單元，用于根據所述擬合的疊加信號的能量值獲取Y光子位置信息。
[0036]由此可見，本發明實施例具有如下有益效果:
[0037]這樣，本發明實施例接收四路PMT信號后，分別疊加得到第一疊加信號Eab、第二疊加信號Ecd、第三疊加信號Eac、第四疊加信號Ebd以及第五疊加信號E，選取第一疊加信號Eab或第二疊加信號Ecd中最大幅值大于或等于第一幅值Vl的一路，同理，在第三疊加信號Eac或第三疊加信號Ebd中選取最大幅值大于或等于第一幅值Vl的另外一路，保證選取的疊加信號以及第五疊加信號E上升沿的采樣點至少為2個，從而通過兩個采樣點確定上升沿的斜率，實現對上升沿的精確采樣，信號的準確采樣提高了信號能量計算的準確度，從而提高了計算γ光子位置信息的準確度。
【附圖說明】
[0038]圖1為PET設備中探測器模塊的結構示意圖；
[0039]圖2為單PMT信號的波形示意圖；
[0040]圖3為現有技術中位置信號獲取誤差形成的示意圖；
[0041]圖4為本發明實施例提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的方法實施例一的示意圖；
[0042]圖5為本發明實施例提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的方法實施例一的示意圖；
[0043]圖6為本發明實施例中選取疊加信號的示意圖；
[0044]圖7為本發明實施例中信號曲線擬合的示意圖；
[0045]圖8為本發明實施例提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的系統實施例一的示意圖；
[0046]圖9為本發明實施例提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的系統實施例二的示意圖。
【具體實施方式】
[0047]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明實施例作進一步詳細的說明。
[0048]首先，對PET設備的探測器模塊的結構進行說明，參見圖1所示，一個探測器模塊由多個閃爍晶體和四個光電倍增管組成，圖中，方格表示的閃爍晶體，圓環表示光電倍增管，光電倍增管Α、Β在探測器模塊的橫坐標方向相鄰，光電倍增管C、D在探測器模塊的橫坐標方向相鄰，光電倍增管A、C在探測器模塊的縱坐標方向相鄰，光電倍增管B、D在探測器模塊的縱坐標方向相鄰。當一個γ光子入射到探測器模塊上，通常情況下四路光電倍增管Α、B、C、D均會輸出一路電脈沖信號即PMT信號，分別為Ea、Eb、Ec、Ed，可以稱之為一次事件。
[0049]參見圖2所示，單PMT信號的波形如圖所示，可以看出PMT信號的上升沿很陡峭，即上升沿的時間非常短，雖然在現有技術中，可以采用數字積分方式對γ光子的PMT信號進行采樣，并對采樣得到的信號進行積分獲得該信號的能量值，從而獲取到γ光子入射到PET設備的探測器模塊的位置信息。然而，參見圖3所示，由于信號上升沿陡峭，很難采樣到準確的上升沿，例如，圖中虛線所示為現有技術實際采樣得到的PMT信號的上升沿，可以看出通過采樣得到的PMT信號上升沿與實際上升沿差別很大，這樣，后續獲取的信號能量值也不準確，進而造成γ光子入射到探測器模塊上的位置信息獲取不準確。另外，現有技術使用該種數字積分方式完成PMT信號采樣必須用高速ADC(Analog-to-DigitalConverter，模數轉換器)，成本非常高，且后續電路也難以實現處理。
[0050]因此，本發明實施例中提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的方法及裝置，正是針對上述現有技術中存在的問題提出的一種解決方案。
[0051]參見圖4所示，本發明實施例中提供的PET設備中γ光子位置信息獲取的方法實施例一，可以包括以下步驟:
[0052]步驟401:接收PET設備中探測器模塊采集得到的四路光電倍增管PMT信號，對全部PMT信號、兩兩相鄰的PMT信號分別進行疊加。
[0053]例如，參見圖1所示的探測器模塊示意圖，光電倍增管A可以采集得到第一 PMT信號Ea、光電倍增管B可以采集得到第二 PMT信號Eb、光電倍增管C可以采集得到第三PMT信號Ec、光電倍增管D可以采集得到第四PMT信號Ed。
[0054]由于單個PMT信號輸出的是幅值大小不一的一系列波形，當PMT信號幅值很小時不能保證可以獲取到數據，因此，在本發明優選的實施例中，需要首先對PMT信號進行相應的疊加，將相鄰的第一 PMT信號Ea與第二 PMT信號Eb進行疊加獲得第一疊加信號EabJf相鄰的第三PMT信號Ec與第四PMT信號Ed進行疊加獲得第二疊加信號Ecd ;