定時延遲檢測系統(tǒng)、定時延遲檢測方法、后脈沖檢測裝置以及PET裝置制造方法及圖紙

提高PET攝像所涉及的定時精度。光檢測器針對每個事件的檢測重復輸出事件信號。多個后脈沖檢測部經(jīng)由信號路徑與光檢測器連接。多個后脈沖檢測部的各個檢測由于伴隨著從光檢測器重復輸出的事件信號中的光子產(chǎn)生事件的后事件而由光檢測器輸出的后脈沖，并輸出與檢測到的后脈沖對應的后事件信號。確定處理部從多個后脈沖檢測部重復接收后事件信號，根據(jù)由于來自多個后脈沖檢測部的同一后脈沖而造成的多個后事件信號來確定信號路徑間的相對的延遲量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】定時延遲檢測系統(tǒng)、定時延遲檢測方法、后脈沖檢測裝置以及PET裝置
本實施方式涉及定時延遲檢測系統(tǒng)、定時延遲檢測方法、后脈沖檢測裝置以及PET >J-U ρ?α裝直。
技術(shù)介紹
在PET (正電子放射斷層攝影:Positron Emiss1n Tomography)成像中，放射性醫(yī)藥品通過注射、吸入、攝取而被投放給患者。之后，由于放射性醫(yī)藥品的物理性質(zhì)以及生物體分子性質(zhì)，放射性醫(yī)藥品集中在人體內(nèi)的特定部位。醫(yī)藥品的實際的空間分布、積蓄點、積蓄區(qū)域的強度、和從投放、捕獲到最終排出為止的過程的動態(tài)都具有臨床意義。在該過程中，附著在放射性醫(yī)藥品上的正電子放射體按照半衰期、分支比等同位素的物理性質(zhì)來放射正電子。各正電子與被檢體的電子進行相互作用而對湮沒，產(chǎn)生實質(zhì)上向180度的相反方向前進的511keV的兩條Y射線。伴隨著正電子與電子的對湮沒的一對Y射線的發(fā)生被稱為電子-正電子對湮沒事件。一對Y射線在PET檢測器所包含的閃爍晶體中發(fā)生閃爍事件，通過閃爍事件的發(fā)生，閃爍晶體能夠檢測Y射線。通過連結(jié)這兩條Y射線的檢測位置的直線(L0R:line of response—響應線)，測量對湮沒的發(fā)生位置。該過程只不過是識別可能產(chǎn)生了對湮沒的I條L0R，但通過積蓄多條L0R，對該多條LOR實施斷層重建過程，從而，以有效的精度估計本來的分布。當除了兩個閃爍事件的位置之外還能夠利用準確的定時(數(shù)百皮秒以內(nèi))時，通過計算飛行時間，能夠追加與產(chǎn)生了沿著LOR的湮滅事件的可能性高的位置相關的更多的信息。根據(jù)掃描儀的定時分辨率的界限，確定沿著該LOR的定位精度。根據(jù)確定發(fā)生了本來的閃爍事件的位置時的界限，確定掃描儀的最終的空間分辨率。同位素的特定的特性(例如，正電子的能量)對根據(jù)正電子的飛行路程以及兩條Y射線的共直線性來確定特定的放射性醫(yī)藥品的空間分辨率產(chǎn)生影響。 定時精度是重要的因素，因此，需要考慮伴隨著信號路徑的差異的定時差來應對。作為根據(jù)信號路徑的差異來測量定時差的方法，能夠列舉使用從放射性同位素等外部射線源產(chǎn)生的信號的方法。從而，模型(phantom)所包含的放射線源被用于測量信號路徑的定時的差異。通過使用反復的方法對所得到的數(shù)據(jù)進行處理，從而間接地測量定時。該反復的方法花費時間，也增加成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
目的在于提供一種能夠提聞PET攝像所涉及的定時精度的定時延遲檢測系統(tǒng)、定時延遲檢測方法、后脈沖檢測裝置以及PET裝置。 本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)具備:光檢測器，針對每個事件的檢測重復輸出事件信號；多個后脈沖檢測部，經(jīng)由信號路徑連接到所述光檢測器，所述多個后脈沖檢測部的各個檢測由于伴著從所述光檢測器重復輸出的事件信號中的光子產(chǎn)生事件的后事件而由所述光檢測器輸出的后脈沖，輸出與檢測到的所述后脈沖對應的后事件信號；以及確定處理部，從所述多個后脈沖檢測部重復接收后事件信號，根據(jù)由于來自所述多個后脈沖檢測部的同一后脈沖而造成的多個后事件信號來確定信號路徑間的相對的延遲量。 專利技術(shù)的效果是提聞PET攝像所涉及的定時精度。 【附圖說明】 圖1是表示本實施方式所涉及的后脈沖的一個例子的曲線的圖。 圖2是表示本實施方式所涉及的后脈沖檢測電路的一個例子的圖。 圖3是表示本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)的一個例子的圖。 圖4是表示來自本實施方式所涉及的分區(qū)(觸發(fā)區(qū))的后脈沖的定時譜的曲線的圖。 圖5是表示本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)的另一個例子的圖。 圖6是表示基于本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)的處理的典型的流程的圖。 圖7是表示本實施方式所涉及的計算機系統(tǒng)的一個例子的圖。 符號說明 10...后脈沖、15...主脈沖、21...積分器、22...比較器、23...第2閾值、24…比較器、25…第I閾值、26…AND門(與門)、31、32、36、37…光傳感器、33、34、35…電子電路、38、39、40…信號路徑、59…時間延遲處理電路 【具體實施方式】 以下，參照【附圖說明】本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)、定時延遲檢測方法、后脈沖檢測裝置以及PET裝置。 本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)被組裝到產(chǎn)生表現(xiàn)被投放給被檢體的放射性醫(yī)藥品所包含的正電子放射對的空間分布的圖像的PET裝置。本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)能夠提高PET裝置中的Y射線檢測的定時精度。本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)搭載有后脈沖檢測裝置。如后所述，本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)利用后脈沖(after-pulse)來實現(xiàn)Y射線的檢測定時的提高。 本實施方式所涉及的定時延遲檢測系統(tǒng)具備:光檢測器，針對每個事件的檢測重復輸出事件信號；多個后脈沖檢測部，經(jīng)由信號路徑連接到所述光檢測器，所述多個后脈沖檢測部的各個檢測由于伴隨著從所述光檢測器重復輸出的事件信號中的光子產(chǎn)生事件的后事件而由所述光檢測器輸出的后脈沖，輸出與檢測到的所述后脈沖對應的后事件信號；以及確定處理部，從所述多個后脈沖檢測部重復接收后事件信號，根據(jù)由于來自所述多個后脈沖檢測部的同一后脈沖而造成的多個后事件信號來確定信號路徑間的相對的延遲量。 圖1表不來自光檢測器的模擬輸出信號。光檢測器包含有多個閃爍晶體和多個光傳感器。閃爍晶體將入射至該閃爍晶體的Y射線轉(zhuǎn)換成與該Y射線的強度對應的光子量的熒光。將與通過對湮沒產(chǎn)生的Y射線的檢測相關的事件稱為主事件。光傳感器從閃爍晶體重復接收熒光，將各接收到的熒光轉(zhuǎn)換成電氣信號(以下，稱為事件信號)。圖1更詳細地示出來自各光傳感器的事件信號的波高值的時間變化曲線。光傳感器可以是PMT(光電倍增管:photomultiplier tube),也可以是娃光電倍增管(SiPM)。與由于信號路徑的差產(chǎn)生的光傳感器間的定時差相關的信息能夠根據(jù)圖1所示的后脈沖10確定。 后脈沖是一種噪聲，在PMT以及SiPM中產(chǎn)生。后脈沖是在主事件之后發(fā)生的后事件(after-event)。后事件在PMT中由離子反饋產(chǎn)生,在SiPM中由空穴以及電子捕獲劑產(chǎn)生。在該事件中，也可以是主事件，即，也可以是能夠產(chǎn)生足夠的光子量的熒光的任何事件。例如，來自LYS0(LuL8Y0.2Si05(Ce))晶體的镥(Lu)背景(background)的β -衰變從PMT觸發(fā)后脈沖。 另外，通過后事件產(chǎn)生的后脈沖10是自然產(chǎn)生的，不需要追加外部光源而產(chǎn)生。如圖1所示，后脈沖10在從由于Y射線的檢測而造成的主脈沖15的產(chǎn)生開始經(jīng)過了一定的延遲期間之后產(chǎn)生。關于后脈沖10，例如正電子等從光傳感器逆行到閃爍晶體，該正電子通過閃爍晶體轉(zhuǎn)換成熒光，該熒光通過光傳感器轉(zhuǎn)換成事件信號(后脈沖10)。這些類型的后脈沖10緊接主脈沖15之后產(chǎn)生。后脈沖10具有陡峭的上升邊緣，因此，后脈沖10對定時的確定是有用的。后脈沖具有陡峭的前緣，持續(xù)時間短。因此，與后脈沖的時間相關的積分值比較小。 陡峭的前緣且相對高的波高值通過生成超過閾值的觸發(fā)信號的后脈沖提供良好的定時信息。另外，后脈沖的小的積分值成為用于通過濾波從后脈沖去除其它信號的特性。 另外，本實施方式所涉及的后脈沖也可以是暗脈沖。暗脈沖由于PMT的缺陷而產(chǎn)生。PMT內(nèi)部的少本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于，具備：光檢測器，所述光檢測器針對每個事件的檢測重復輸出事件信號；多個后脈沖檢測部，所述多個后脈沖檢測部經(jīng)由信號路徑連接到所述光檢測器，所述多個后脈沖檢測部的各個檢測由于伴隨著從所述光檢測器重復輸出的事件信號中的光子產(chǎn)生事件的后事件而由所述光檢測器輸出的后脈沖，輸出與檢測到的所述后脈沖對應的后事件信號；以及確定處理部，所述確定處理部從所述多個后脈沖檢測部重復接收后事件信號，根據(jù)由于來自所述多個后脈沖檢測部的同一后脈沖而造成的多個后事件信號來確定信號路徑間的相對的延遲量。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.10.19 US 13/656,3291.一種定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于，具備: 光檢測器，所述光檢測器針對每個事件的檢測重復輸出事件信號； 多個后脈沖檢測部，所述多個后脈沖檢測部經(jīng)由信號路徑連接到所述光檢測器，所述多個后脈沖檢測部的各個檢測由于伴隨著從所述光檢測器重復輸出的事件信號中的光子產(chǎn)生事件的后事件而由所述光檢測器輸出的后脈沖，輸出與檢測到的所述后脈沖對應的后事件?目號；以及 確定處理部，所述確定處理部從所述多個后脈沖檢測部重復接收后事件信號，根據(jù)由于來自所述多個后脈沖檢測部的同一后脈沖而造成的多個后事件信號來確定信號路徑間的相對的延遲量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于，還具備: 定時校正器，所述定時校正器構(gòu)成為根據(jù)所述相對的延遲量對所述信號路徑間的定時進行校正。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個后脈沖檢測部的各個包含積分濾波器，所述積分濾波器構(gòu)成為通過濾波去除所述后脈沖以外的事件信號。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 當所述事件信號的積分信號大于10keV時，所述多個后脈沖檢測部的各個不將所述事件信號檢測為后脈沖，而當所述積分信號小于10keV時，所述多個后脈沖檢測部的各個將所述事件信號檢測為后脈沖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述光檢測器包含多個光傳感器，所述多個光傳感器的各個針對每個事件的檢測重復輸出事件信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個光傳感器被分配給多個分區(qū)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個光傳感器中的至少一個被分配給所述多個分區(qū)中的兩個分區(qū)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個后脈沖檢測部的各個與所述多個分區(qū)中的對應的分區(qū)關聯(lián)起來。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時延遲檢測系統(tǒng)，其特征在于，還具備: 存儲部，所述存儲部將所述相對的延遲量與后脈沖檢測部的識別信息關聯(lián)起來存儲。10.一種定時延遲檢測方法，其特征在于，包含: 針對每個事件的檢測從光檢測器輸出事件信號， 通過經(jīng)由信號路徑連接到所述光檢測器的多個后脈沖檢測部的各個，檢測由于伴隨著從所述光檢測...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜慧妮，王晉中，王彥起，
申請(專利權(quán))人：株式會社東芝，東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP