一种pet单事件发生时间的测量方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及医学成像技术，特别涉及一种PET单事件发生时间的测量方法和装置。
【背景技术】
[0002]如今PET-CT产品在医疗领域的应用越来越多，竞争也越来越激烈，PET-CT产品的性能是赢得竞争的重要因素。而设备的时间采样精度对于产品性能至关重要，时间采样精度用于表示确定单事件发生时间的精度，例如，可以精确到几百皮秒，单事件发生时间的精度将影响到符合事件判定结果的准确性，进而影响到图像的重建质量。为了提高时间采样精度，可以由市场上购买高精度的芯片，但是这种芯片价格昂贵，并且一台PET-CT设备需要几十颗芯片，无疑对生产成本构成很大压力。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本申请提供一种PET单事件发生时间的测量方法和装置，以较低的成本提尚时间米样精度。
[0004]具体地，本申请是通过如下技术方案实现的:
[0005]第一方面，提供一种PET单事件发生时间的测量方法，所述方法由现场可编程门阵列FPGA执行，所述FPGA用于产生多个时间基本单元，所述时间基本单元包括多个时间单位，每个时间单位用多个级联的逻辑单元构成的进位链表示；所述方法包括:
[0006]在单事件发生时产生的触发信号到达时，获取所述触发信号所在的时间基本单元中由起始时间点开始的时间单位计数结果，并根据所述计数结果得到第一时间间隔，所述第一时间间隔用于表示所述触发信号所在的时间基本单元中由起始时间点至触发信号所在的时间单位的起始时间点之间的时间长度；
[0007]获取所述触发信号所在的时间单位的进位链锁存级数，并根据所述进位链锁存级数计算第二时间间隔，所述第二时间间隔用于表示所述触发信号所在的时间单位由起始时间点至触发脉冲到达时间点之间的时间长度；
[0008]将所述第一时间间隔和第二时间间隔求和，确定为所述触发信号对应的测量时间，所述测量时间为所述触发信号所在的时间基本单元的起始时间点至触发信号到达时间点之间的时间间隔。
[0009]第二方面，提供一种PET单事件发生时间的测量装置，包括:
[0010]时钟产生模块，用于产生多个时间基本单元，所述时间基本单元包括多个时间单位，每个时间单位用多个级联的逻辑单元构成的进位链表示；
[0011]锁存结果获取模块，用于在单事件发生时产生的触发信号到达时，获取所述触发信号所在的时间基本单元中由起始时间点开始的时间单位计数结果，并获取所述触发信号所在的时间单位的进位链锁存级数；
[0012]时间计算模块，用于根据所述计数结果得到第一时间间隔，所述第一时间间隔用于表示所述触发信号所在的时间基本单元中由起始时间点至触发信号所在的时间单位的起始时间点之间的时间长度；根据所述进位链锁存级数计算第二时间间隔，所述第二时间间隔用于表示所述触发信号所在的时间单位由起始时间点至触发脉冲到达时间点之间的时间长度；将所述第一时间间隔和第二时间间隔求和，确定为所述触发信号对应的测量时间，所述测量时间为触发信号所在的时间基本单元的起始时间点至触发信号到达时间点之间的时间间隔。
[0013]本申请提供的PET单事件发生时间的测量方法和装置，通过使用进位链设计FPGA中的时间单位，并通过锁存触发信号到达时的时间单位的计数以及触发信号在时间单位中经过的进位链级数，可以通过两个时间间隔相加即得到时间标定的触发信号时间，这种方式实现的成本较低，且能够提高FPGA的时间采样精度。
【附图说明】
[0014]图1是本申请一示例性实施例示出的一种单事件测量示意图；
[0015]图2是本申请一示例性实施例示出的一种FPGA测量时间示意图；
[0016]图3是本申请一示例性实施例示出的时间基本单元的设定示意图；
[0017]图4是本申请一示例性实施例示出的进位链结构示意图；
[0018]图5是本申请一示例性实施例示出的时间间隔测量示意图；
[0019]图6是本申请一示例性实施例示出的PET单事件发生时间的测量方法的流程图；
[0020]图7是本申请一示例性实施例示出的一种PET单事件发生时间的测量装置的结构示意图；
[0021]图8是本申请一示例性实施例示出的另一种PET单事件发生时间的测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0023]在PET-CT产品的使用中，需要将含正电子核素的示踪剂注射到患者体内，示踪剂进入患者体内后会随着血液扩散到各个组织中并参与人体的代谢活动。并且，示踪剂中的正电子核素会释放出正电子e+，释放出的正电子e+在患者体内运动一段距离后，会与周围环境中的负电子e-发生煙灭，产生一对能量相等(511KeV)、传播方向相反(约180度)的T光子，称为正电子煙灭事件。可以通过PET-CT设备的探测装置，探测γ光子对，进而分析正电子的存在，获得示踪剂在患者体内的浓度分布，进而判断病灶。
[0024]在上述过程中，涉及到光子对的探测，参见图1的示意图，简单示意了光子对探测的原理。图1示例了一个探测器环11(实际探测装置可以包括多个探测器环)，该探测器环11可以包括多个探测器模块(BLOCK) 12，探测器模块12中可以包括闪烁晶体和光电倍增管。如图1所示，在进行患者扫描时，患者的身体部位将位于探测器环11的环内，假设发生了一次正电子煙灭事件13，该事件产生的向相反方向运动的两个光子，分别被两个探测器模块12的晶体探测到，经过光电倍增管的处理生成脉冲信号，本实施例称为触发信号。两个触发信号可以被传输至符合处理器14进行符合判定，例如，判断两个光子打到探测器模块的时间是否在预设符合时间窗内。根据判定得到的符合光子对可以用于后续的图像重建。
[0025]在本公开实施例中，探测器环中的探测器模块Block探测到一个光子入射到一个闪烁晶体的事件，可以称为“单事件”，单事件的发生时间，也就是光子被探测到的时间。如上所述的，光子被探测到之后可以产生触发信号，通常可以测量触发信号的时间作为该单事件的发生时间，而触发信号的时间测量可以由图1中的符合处理器来执行。一个可能的实现方式中，如图1所示，符合处理器14可以包括现场可编程门阵列FPGA(Field —Programmable Gate Array)，FPGA可以用于测量单事件的发生时间。本公开实施例着重提供了一种单事件发生时间的测量方法，而对于测量发生时间之后的符合判定(例如，根据两个光子对应的时间，判断是否是符合光子对)，本实施例不再详述。
[0026]在光子对探测中，可能会使用到多个FPGA。结合图1所示，一个探测器环可以包括多个探测器模块BLOCK，而PET-CT设备可以有多个探测器环，因此，BLOCK的数量甚至可以达到几十个。如图2所示，示意性的