一种核探测器晶体位置识别装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种核探测器晶体位置识别装置。
【背景技术】
[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]核医学设备是目前医学上常用的检测设备，例如，单电子发射计算机断层(SPECT)设备、正电子发射计算机断层(PET)设备等。核医学设备能够将含有放射性核素的药物在体内的分布形成图像，该图像可以反映人体代谢、组织功能和结构形态。
[0004]在核医学设备中，最为核心的部件为核探测器，该部件用于检测引入病患体内的放射性核素所发出的射线(例如γ射线)。常用的核医学设备探测器包括由多个晶体组成的晶体阵列和光电检测器。其中，晶体阵列用于检测病患体内释放出的光子(例如γ光子)并将其转换成可见光，光电检测器用于将可见光转换成电信号，所述电信号用于计算被射线的光子撞击到的晶体单元所在的位置，以便形成位置散点图，形成被照射的人体的图像。
[0005]目前常用的光电检测器为光电倍增管(PMT)，为了能够将晶体转换的可见光全部转换为电信号，理论上，晶体单元与PMT的数量应当为1:1。为了提高核探测器的空间分辨率，晶体单元的尺寸越来越小，但是由于PMT的尺寸受到限制，无法实现与晶体单元在数量上保持1:1的目标，在实际应用中，所述PMT与晶体单元在数量上的比例通常为1:η(η>1)，由于PMT的形状为圆形而无法接收到全部晶体单元的可见光等原因，PMT输出的电信号表示的能量与晶体产生的可见光的能量之间存在能量差，造成能量误差。
[0006]为了解决该技术问题，现有技术采用硅半导体探测单元代替光电倍增管，每个硅半导体探测器对应一个晶体。为了识别晶体的位置，现有技术中每个硅半导体探测器都需要各自连接一串电路，这一串电路包括放大器、比较器等。由于硅半导体探测器的数量以万计，如果实现每个硅半导体都连接这样一串电路，不仅成本非常高，而且规模庞大。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中由于硬件数量多而存在的成本高和规模庞大的技术问题，本发明提供一种核探测器晶体位置识别装置，实现了减少了在保证实现识别晶体位置的基础上减少硬件的数量，以实现减少硬件成本，缩小系统规模的目的。
[0008]本发明实施例提供了一种核探测器晶体位置识别装置，所述装置包括:
[0009]硅半导体探测单元阵列，所述硅半导体探测单元阵列的每行硅半导体探测单元均分别具有一个行信号输出端，所述硅半导体探测单元阵列的每列硅半导体探测单元均分别具有一个列信号输出端，每个所述硅半导体探测单元均具有这样的连接关系:所述硅半导体探测单元通过一个电阻与该硅半导体探测单元所在行对应的行信号输出端连接，并通过另一个电阻与该硅半导体探测单元所在列对应的列信号输出端连接；所述装置还包括行信号比较单元和列信号比较单元，所述行信号输出端和所述行信号比较单元对应连接，所述列信号输出端与所述列信号比较单元对应连接；
[0010]其中，所述行信号比较单元用于将与该行信号比较单元对应的一行硅半导体探测单元输出的电压之和与门限电压进行比较，得到行比较结果；
[0011]所述列信号比较单元用于将与该列信号比较单元对应的一列硅半导体探测单元输出的电压之和与所述门限电压进行比较，得到列比较结果；
[0012]所述装置还包括晶体位置识别单元，所述晶体位置识别单元的两端分别与所述行信号比较单元和所述列信号比较单元连接，用于根据每个所述行信号比较单元输出的行比较结果和每个列信号比较单元输出的列比较结果识别被光子击中的晶体的位置。
[0013]优选的，所述行信号比较单元，具体用于将与该行信号比较单元对应的一行硅半导体探测单元输出的电压之和与门限电压进行比较，若所述一行硅半导体探测单元输出的电压之和高于或等于所述门限电压，则输出高电平；若所述一行硅半导体探测单元输出的电压之和低于所述门限电压，则输出低电平或者不输出任何电平。
[0014]优选的，所述列信号比较单元，具体用于将与该列信号比较单元对应的一列硅半导体探测单元输出的电压之和与门限电压进行比较，若所述一列硅半导体探测单元输出的电压之和高于或等于所述门限电压，则输出高电平；若所述一列硅半导体探测单元输出的电压之和低于所述门限电压，则输出低电平或不输出任何电平。
[0015]优选的，所述晶体位置识别单元，具体用于读取每个所述行信号比较单元输出的行比较结果和每个列信号比较单元输出的列比较结果，若行比较结果和列比较结果均为高电平，则将该行比较结果对应的一行硅半导体探测单元和所述列比较结果对应的一列硅半导体探测单元的交点的位置识别为被光子击中的晶体的位置。
[0016]优选的，所述行信号比较单元和/或所述列信号比较单元为比较器。
[0017]优选的，所述装置还包括放大器和采样器，其中，每行或每列硅半导体探测单元均对应一个放大器和一个采样器，所述放大器用于放大对应行或列的硅半导体探测单元输出的电信号，所述采样器用于对所述放大器放大的电信号进行采样；
[0018]所述装置还包括能量获取单元和有效事件识别单元；所述采样器与所述能量获取单元连接，所述能量获取单元与所述晶体位置识别单元连接，所述有效事件识别单元与所述能量获取单元连接；
[0019]所述能量获取单元，用于根据所述被光子击中的晶体的位置，获取所述晶体对应的硅半导体探测单元所在行或所在列的采样电信号，并计算得到所述硅半导体探测单元所述所在行或所在列的采样电信号的能量；
[0020]所述有效事件识别单元，用于判断所述能量是否在预设的能量范围内，若是，则将光子击中所述晶体的事件识别为有效事件。
[0021]优选的，所述装置包括:积分电路、峰保持电路、多路选通器、采样单元、能量获取单元以及有效事件识别单元，用于判断所述能量是否在预设的能量范围内，若是，则将光子击中所述晶体的事件识别为有效事件；其中，所述积分电路的输入端与半导体探测单元阵列的所述行信号输出端或所述列信号输出端对应连接，所述积分电路的输出端与所述若干个峰保持电路的输入端对应连接，所述峰保持电路的输出端分别连接所述多路选通器，所述多路选通器与所述采样单元连接，所述采样单元与所述能量获取单元连接；
[0022]所述积分电路，用于对所述半导体探测单元阵列的行信号输出端或列信号输出端输出的电信号进行积分，所述半导体探测单元阵列用于将晶体阵列发送的可见光转换为电信号;
[0023]所述峰保持电路，用于将所述积分电路输出的电信号进行峰保持；
[0024]所述多路选通器，用于根据被光子击中的晶体在所述晶体阵列中的位置，从所述峰保持电路输出的电信号中选择出所述晶体对应的电信号，并将所述选择出的电信号输出至所述采样单元；
[0025]所述采样单元，用于对所述多路选通器输出的电信号进行采样；
[0026]所述能量获取单元，用于利用所述采样的电信号得到所述光子击中晶体产生的能量;
[0027]所述有效事件识别单元，用于判断所述能量是否在预设的能量范围内，若是，则将光子击中所述晶体的事件识别为有效事件。
[0028]优选的，所述峰保持电路包括放大器和二极管，所述放大器的其中一个输入端与所述半导体探测单元阵列的信号输出端连接，所述放大器的输出端与二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述放大器的另外一个输入端连接，所述二极管的负极还与所述多路选通器连接。
[0029]优选的，所述装置还包括η个时间标定单元，所述硅半导体探测单元阵列划分为η
组娃半导体探测单元，所述η个时间标定单元与所述η组娃半导体探测单元--对应，一组中每个硅半导体探测单元均与对应的时间标定单元连接，其中η为大于或等于2的整数；
[0030]所述时间标定单元，用于利用所述有效事件对应的一组硅半导体探测单元输出的信号对所述有效事件的时间进行标定。
[0031]优选的，所述装置还包括或逻辑单元和时间标定单元，所述或逻辑单元的输入端与至少两个所述半导体探测单元阵列的行信号输出端连接，或，所述或逻辑单元的输入端与至少两个所述半导体探测单元阵列的列信号输出端连接；所述或逻辑单元的输出端与所述时间标定单元对应连接；
[0032]所述或逻辑单元，用于将所述半导体探测单元阵列的至少两个行信号输出端输出的电信号执行“或”操作，或，用于将所述半导体探测单元阵列的至少两个列信号输出端输出的电信号执行“或”操作；
[0033]所述时间标定单元，用于利用执行了“或”操作的电信号对所述有效事件的时间进行标定。
[0034]相对于现有技术，本发明的优点为: