將相鄰的第一PMT信號Ea與第三PMT信號Ec進行疊加獲得第三疊加信號Eac,將相鄰的第二 PMT信號Eb與第四PMT信號Ed進行疊加獲得第四疊加信號Ebd,將全部PMT信號即第一 PMT信號Ea、第二 PMT信號Eb、第三PMT信號Ec以及第四PMT信號Ed進行疊加獲得第五疊加信號E。
[0055]步驟402: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,并擬合選取的疊加信號波形。
[0056]在本發明的一些實施例中,第一預定策略可以為: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第一幅值中的一路,作為選取的疊加信號。
[0057]根據γ光子計算位置信息所使用的重心公式,位置信息的橫坐標值xl =(E’ab*con)/Ε’,位置信息的縱坐標值 yl = (E’ac*con)/E’,同時已知 Eab = E-Ecd,Eac =E-Ebd,則有 E’ ab = Ε,-E,cd,E,ac = E’ _E’ bd,可以推導出:公式(I) xl = (Eab,*con) /Ε’ = (Ε,-Ecd,)*con/E,,公式⑵ yl = (E,ac*con)/E,= (E,_E,bd) *con/E,,其中,公式中E’ ab、E’ cd、E’ ac、E’ bd以及E’為疊加信號對應的能量值,con為常數。
[0058]通過公式(I)和公式⑵可以看出,在計算位置信息時,E’ ab或E’ cd可以參與計算xl,E’ ac或E’ bd可以參與計算yl,因此,可以在Eab或Ecd中選取一路疊加信號獲取E’ ab或E’ Cd,在Eac或Ebd中選取一路疊加信號獲取E’ ac或E’ bd。
[0059]也就是說在橫向相鄰的PMT信號的疊加信號即第一疊加信號Eab與第二疊加信號Ecd中選取其中一路疊加信號;在縱向相鄰的PMT信號的疊加信號即第三疊加信號Eac與第四疊加信號Ebd中選取其中一路疊加信號。
[0060]在本發明的一些實施例中,第一幅值Vl的設置以能有效選取出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。則第一預定策略可以為:選取第五疊加信號E,選取第一疊加信號Eab與第二疊加信號Ecd中最大幅值大于或等于第一幅值Vl中的一路,選取第一疊加信號Eac與第二疊加信號Ebd中最大幅值大于或等于第一幅值Vl中的一路,作為選取的疊加信號。
[0061]在本發明的一些實施例中,第二預定策略為:預設第二幅值VO和第三幅值V2 ;標注選取的疊加信號上升沿上經過第二幅值VO和第三幅值V2的采樣時間,并獲取選取的疊加信號下降沿上相應的采樣點;根據獲取的上升沿上的采樣時間以及下降沿上的采樣點,擬合選取的疊加信號波形。
[0062]優選的,第二幅值VO小于第一幅值Vl,第三幅值V2可以等于第一幅值Vl,所選取的疊加信號的上升沿至少會經過第二幅值VO以及第一幅值Vl (即第三幅值V2),則可以標注幅值為VO以及Vl的采樣時間,同時,由于下降沿坡道比較緩,則可以以一定采樣時間間隔采樣獲得下降沿上的若干個幅值,由V0、Vl以及V0、Vl對應的采樣時間可以確定選取的疊加信號上升沿的斜率,同時,由下降沿上若干個采樣時間以及對應的幅值可以確定若干個采樣點,進而可以擬合出所選取的疊加信號波形。
[0063]步驟403:根據擬合的疊加信號波形獲取Y光子位置信息。
[0064]在本發明的一些實施例中,本步驟的具體實現可以包括:對擬合的疊加信號波形進行積分,獲得擬合的疊加信號的能量值;根據擬合的疊加信號的能量值獲取γ光子位置信息。
[0065]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。
[0066]參見圖5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二,可以包括以下步驟:
[0067]步驟501:接收PET設備中探測器模塊采集得到的γ光子對應的四路光電倍增管PMT 信號 Ea、Eb、Ec、Ed。
[0068]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。
[0069]步驟502:對PMT信號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。
[0070]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,需要首先對PMT信號進行相應的疊加獲得第一疊加信號Eab、第二疊加信號Ecd、第三疊加信號Eac、第四疊加信號Ebd。
[0071 ] 在本步驟中,即將第一 PMT信號Ea與第二PMT信號Eb進行疊加獲得第一疊加信號Eab,將第三PMT信號Ec與第四PMT信號Ed進行疊加獲得第二疊加信號Ecd ;將第一 PMT信號Ea與第三PMT信號Ec進行疊加獲得第三疊加信號Eac,將第二 PMT信號Eb與第四PMT信號Ed進行疊加獲得第四疊加信號Ebd,將第一 PMT信號Ea、第二 PMT信號Eb、第三PMT信號Ec以及第四PMT信號Ed進行疊加獲得第五疊加信號E。也即第一疊加信號Eab = Ea+Eb,第二疊加信號Ecd = Ec+Ed,第三疊加信號Eac = Ea+Ec,第四疊加信號Ebd = Eb+Ed,第五疊加信號E = Ea+Eb+Ec+Edo其中,對第五疊加信號E進行積分后即可得到一次事件的總能量值,且其值幾乎恒定。
[0072]需要說明的是,此時的疊加信號是可以通過模擬加法器對PMT信號疊加而獲得的模擬信號。
[0073]步驟503:預設第一幅值VI,在第一疊加信號Eab與第二疊加信號Ecd中以及在第三疊加信號Eac與第四疊加信號Ebd中分別選取最大幅值大于或等于第一幅值Vl的一路疊加信號。
[0074]根據γ光子計算位置信息所使用的重心公式,位置信息的橫坐標值xl =(E’ab*con)/Ε’,位置信息的縱坐標值 yl = (E’ac*con)/E’,同時已知 Eab = E-Ecd,Eac =E-Ebd,則有 E’ ab = Ε,-E,cd,E,ac = E’ _E’ bd,可以推導出:公式(I) xl = (Eab,*con) /Ε’ = (Ε,-Ecd,)*con/E,,公式⑵ yl = (E,ac*con)/E,= (E,_E,bd) *con/E,,其中,公式中E’ ab、E’ cd、E’ ac、E’ bd以及E’為疊加信號對應的能量值,con為常數。
[0075]通過公式(I)和公式⑵可以看出,在計算位置信息時,E’ ab或E’ cd可以參與計算xl,E’ ac或E’ bd可以參與計算yl,因此,可以在Eab或Ecd中選取一路疊加信號獲取E’ ab或E’ Cd,在Eac或Ebd中選取一路疊加信號獲取E’ ac或E’ bd。
[0076]即在本發明實施例中,為了準確獲得計算γ光子的位置信息,需要分別從Eab、Ecd和Eac、Ebd中各選取一路較佳的信號作為后續步驟中計算γ光子位置信息的依據。
[0077]由于Eab+Ecd = E,可以得出Eab與Ecd至少有一個不小于E/2,(當Eab>E/2時,有 Ecd〈E/2 ;當 Eab〈E/2 時,有 Ecd>E/2 ;或者 Eab = Ecd = E/2),為了有效選取出 Eab,Ecd和Eac、Ebd其中一路較佳的疊加信號,優選的,則可以在Eab與Ecd中選取對應幅值最大值較高的那一路信號,在Eac與Ebd中選取對應幅值最大值較高的那一路信號。
[0078]具體的選取條件是疊加信號的最大幅值大于或等于第一幅值VI,其中第一幅值Vl的取值范圍通常為小于E/2對應的幅值,且應該注意避免接近OV以及E/2的幅值,以能夠有效選取出Eab、Ecd和Eac、Ebd其中一路較佳的疊加信號為宜。參見圖6所示,例如,Eab的最大幅值大于VI,而Ecd的最大幅值小于VI,此時選取Eab作為選取的疊加信號。
[0079]即在本發明的一些實施例中,可以通過將第一疊加信號Eab與第一幅值Vl進行比較,將第二疊加信號Ecd與第一幅值Vl進行比較,如果僅第一疊加信號Eab的最大幅值大于第一幅值VI,則選取第一疊加信號Eab,如果僅第二疊加信號Ecd的最大幅值大于第一幅值VI,則選取第二疊加信號Ecd,如果第一疊加信號Eab的最大幅值以及第二疊加信號Ecd的最大幅值均大于或等于第一幅值VI,則任意選取第一疊加信號Eab或者第二疊加信號Ecd作為選取的疊加信號。
[0080]同理,在Eac與Ebd中選取最大幅值大于或等于第一幅值Vl中的一路信號。
[0081 ] 即在本發明的一些實施例中,可以通過將第三疊加信號Eac與第一幅值Vl進行比較,將第四疊加信號Ebd與第一幅值Vl進行比較,如果僅第三疊加信號Eac的最大幅值大于第一幅值VI,則選取第三疊加信號Eac,如果僅第四疊加信號Ebd的最大幅值大于第一幅值VI,則選取第四疊加信號Ebd,如果第三疊加信號Eac的最大幅值以及第四疊加信號Ebd的最大幅