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识别为被光子击中的晶体的位置。例如，所述行信号比较单元105输出的行比较结果为高电平，所述列信号比较单元203输出的列信号比较单元输出的比较结果也为高电平，那么所述行信号比较单元105对应的一行硅半导体探测单元和所述列信号比较单元203对应的一列硅半导体探测单元的交点为硅半导体探测单元S53，因此所述硅半导体探测单元S53所在的位置即为对应晶体所在的位置。
[0059]本发明不对所述晶体位置识别单元301在硬件上的实现进行限定，例如可以是处理器，也可以是现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0060]另外，在本发明中，所述硅半导体探测单元可以是任意基于硅半导体的光电探测器件，例如硅光电倍增管SiPM等，本发明不做具体限定。本发明也不对所述硅半导体探测单元对应的晶体的种类进行限定，例如可以是BGO、LYSO、LSO等。
[0061]现有技术的核探测器晶体位置识别装置中，硅半导体探测单元阵列的每个硅半导体探测单元都需要连接一个放大器和一个比较器，所述放大器用于放大硅半导体探测单元输出的电信号，所述比较器用于将放大的电信号对应的电压值与预设的门限电压值进行比较，得到的比较结果用于识别被光子击中的晶体的位置。例如，8X8的硅半导体探测单元阵列一共需要连接64个放大器和64个比较器，不仅成本高，而且系统规模庞大。
[0062]在本实施例中，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对应一个行信号比较单元，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对应一个列信号比较单元，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，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。所述晶体位置识别单元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。例如，对于8X8的硅半导体探测单元阵列，只需要8个行信号比较单元和8个列信号比较单元，外加一个晶体位置识别单元就可以实现对晶体位置的识别，相对于现有技术减少了硬件的数量和成本，也缩小了系统规模。
[0063]装置实施例二
[0064]核探测器成像首先需要在病人体内注射放射性的生物示踪药物(如13N-NH、18F-FD0PA、18F - FDG、I IC-Acetate，150-H20)，这些药物是由可释放正电子的放射性核素合成的。生物示踪药物通常是富质子的核素，它们在衰变过程中会产生正电子，通常正电子(β+)衰变都发生于人工放射性核素。注入体内的放射性核素所发射出的正电子在人体内移动大约1_后将会与人体内的负电子结合发生煙灭辐射，正负电子煙灭时产生两个能量相同(511keV)方向相反的γ光子。通常把一对光子进行煙灭反应后的事件称之为单次事件。
[0065]符合事件判别的方法是对光子到达时间之差进行判断，当时间差小于符合处理电路预先设定的时间窗(通常为3?4.5ns)，即可判断为是一个符合事件。因此符合事件判别的基础就是进行时间标注，时间标注既是对有效事件产生的时刻进行识别。如前面所述，理想情况下，每个光子的能量为511keV，由于光子在人体内运动或击中晶体的过程中可能会损失一些能量，或者被光子击中的晶体也会接收到另一个光子散射的能量，因此所述硅半导体探测单元实际转换的电信号的能量值可能在511keV左右波动。本实施例设置预设一个能量范围，若被光子击中晶体而产生的电信号的能量在所述预设的能量范围内，则认为该事件为一个有效事件，若超出该预设的能量范围(例如400keV-600keV)，则认为该事件为一个无效事件。只有有效事件才能参与符合事件的判定。
[0066]因此，在所述装置实施例一的基础上，所述核探测器晶体位置识别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。
[0067]所述装置还包括能量获取单元401和有效事件识别单元501。所述采样器与所述能量获取单元401连接，所述能量获取单元401与所述晶体位置识别单元301连接，所述有效事件识别单元501与所述能量获取单元401连接。
[0068]所述能量获取单元401，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。
[0069]所述有效事件识别单元501，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。
[0070]下面以8X8的硅半导体探测单元阵列为例详细介绍所述装置的工作原理。
[0071]参见图3，Yl至Y8表示图1的8X8硅半导体探测单元阵列中各列硅半导体探测单元的总线，各列硅半导体探测单元的总线分别与一个放大器进行连接，每个放大器均分别与对应的ADC(Analog-to_Digital Converter)进行连接，8个ADC均与能量获取单元401进行连接。其中，所述放大器用于将总线上的电信号进行放大；所述ADC用于对放大后的电信号进行采样，例如1ns/次。若所述被光子击中的晶体的位置对应的硅半导体探测单元为S45，则所述能量获取单元401获取到所述娃半导体探测单元S45对应的行或列的采样器采样的电信号，并根据所述电信号计算出所述硅半导体探测单元S45所在行或列的能量。由于如何根据电信号计算得到能量是本领域技术人员公知的常识，因此不在赘述。所述有效事件识别单元501判断所述硅半导体探测单元S45所在行或列的能量是否在预设的能量范围，如果是，则认为光子击中所述硅半导体探测单元S45对应的晶体这样一个事件为有效事件。
[0072]需要注意的是，本实施例以被光子击中晶体所在行(或所在列)的总能量作为该晶体被光子击中产生的能量，是因为在实际应用中，正常情况下一行(或一列)晶体在一个时间段(例如100ns)内只可能有一个晶体被击中，在一个时间段内一行(或一列)晶体中两个或两个以上的晶体被光子击中的概率非常小，如果发生，则会因为该行(或该列)的能量超出预设的能量范围而无法参与符合事件的判断。如果一行(或一列)所有晶体都没有被击中，没有事件产生，则会因为该行(或该列)的能量超出预设的能量范围而无法参与符合事件的判断。因此，经过利用所述能量范围进行筛选，使得参与符合事件判断的只有一行(或一列)晶体中在一个时间段内只有一个晶体被光子击中这样的有效事件。
[0073]现有技术中所述硅半导体探测单元阵列的每个硅半导体探测单元都对应一个放大器和一个采样器，例如8X8的硅半导体探测单元阵列需要64个放大器和64个采样器，不仅成本高，而且系统规模庞大。而本实施例利用有效事件为一行(或一列)晶体在一个时间段(例如100ns)内只可能有一个晶体被击中的原理以行和列为单位设置放大器和采样器，因此8X8的硅半导体探测单元阵列只需要16个放大器和16个采样器，比现有技术在硬件上数量减少了很多，降低了成本，且缩小了系统规模。
[0074]另外，本发明不对所述能量获取单元401和所述有效事件识别单元501在硬件上的具体实现方式进行限定，例如在一种可能的实现方式中，这两个单元实现的功能均可以由处理器执行，在另一种可能的实现方式中，这两个单元实现的功能可以由FPGA来执行。
[0075]装置实施例三
[0076]本实施例提供一种核探测器晶体位置识别装置，基于所述装置实施例一，参见图4，所述核探测器晶体位置识别装置还包括:积分电路11、峰保持电路12、多路选通器13、采样单元14以及能量获取单元15。
[0077]其中，所述积分电路11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11的输出端与所述峰保持电路12的输入端对应连接，所述峰保持电路12的输出端连接所述多路选通器13，所述多路选通器13与所述采样单元14连接，所述采样单元与所述能量获取单元15连接。
[0078]所述积分电路11，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。
[0079]由于根据电信号进行能量计算的实质就是对电信号进行积分，因此本实施例通过积分电路11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，以便所述峰保持电路12将积分后的电信号保持