专利名称：正电子发射断层扫描仪及其中的符合判选方法
技术领域：
本发明涉及核医学成像领域，尤其涉及一种正电子发射断层扫描仪(PositronEmission Tomography, PET)及其中的符合判选方法。
背景技术：
PET的工作目的是显像，确定发射正电子核素所在的位置，从而得出示踪剂药物在体内的分布，达到对肿瘤等疾病进行诊断的目的。但是，PET并不是直接探测正电子，而是通过探测由电子对湮灭所产生的511KeV的Y光子对来反映正电子核素的位置。接收到这两个Y光子的两个探测器晶体条之间的连线称为符合响应线(Line of Response, L0R)，代表反方向飞行的Y光子对所在的直线，湮没事例的位置就在这条直线上。用两个探测器晶体条间的连线来确定湮灭点位置的方法，被称为电子准直，这种探测的方式称为符合探测。图I所示为现有的一种用于探测Y光子的探测环9，该探测环9由多个模块(例如图3中的16个模块12a-12p)组成，每个模块包含两个组块7，每个组块7则由的条状晶体6(尺寸为，例如I. 9mmXl. 9mmX10mm)以阵列(例如16X16阵列)组成。如图2所示，其中2a和2b表示正电子湮没产生的两个能量相等，方向相反的Y光子，它们可能分别被两个探测器12a和12e探测到。图3表示根据不同的视野范围(Field Of View,F0V)(如图2中的虚线IlaUlb)进行各个探测器间的符合判选，探测器之间的符合探测由响应线10表示。符合探测技术利用了光子对的两个特性一是这两个光子沿着直线方向飞行；二是它们都以光速向前传播，几乎同时到达在这条直线上的两个探测器。但事实上，由于物理上的测不准原理和仪器本身的测量误差的存在，致使来自同一个湮没事例的两个Y光子很难严格地被同时探测到，一般都有一个时间间隔，该时间间隔称之为符合时间窗，一般在几纳秒到几十纳秒之间。只有在符合时间窗之内探测到的一对511KeV的Y光子组合成的事例，才被称为符合事例。如图4所示，其中4a和4b表示图I中的两个Y光子2a和2b分别到达探测器12a和12e的时间tl和t2，如果tl和t2的差异小于预设的时间窗5，则认为这两个Y光子2a和2b是由同一湮没事件产生的。可见，对符合事例进行判选是确定灭点位置的关键，现有的一种符合判选方法是先对载入的一批数据按时间进行排序，然后比较相邻数据的时间差看是否在符合时间窗以内，如果是，再进行空间符合，判定是否在视野范围以内(Field Of View, F0V)，如果也是，则将数据作为符合事例打包传输给后端计算机进行图像重建。该方法的符合判选思想直观，容易想到。但缺点是当同时参与符合的数据量很大时，在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)内进行排序变得困难，资源消耗量大，占用时钟周期长，难以在实际工程应用中实现。因此该方法在小动物PET或乳腺专用PET等前端探测器模块少，同时参与符合的数据少时可行，但在人体PET中，探测器模块成倍增加，上述方法则行不通。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本发明的一个主要目的在于克服传统符合判选方式的缺陷，提供一种快速高效、应用范围广的正电子发射断层扫描仪及其中的符合判选方法。为实现上述目的，本发明提供了一种正电子发射断层扫描仪中符合判选方法，正电子发射断层扫描仪包括多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子，符合判选方法包括获取各探测器的事例信息，各事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器的能量信息；将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，并将各事例信息的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差；根据各所述存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将获取的标志信息存储至在对应各所述时间信息的多个标志寄存器中，各所述标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数；根据各标志信息获取判选信息，并将获取的判选信息存储在对应各时间信息的多个判选寄存器中，各判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数；对各判选信息按照对应的时间信息进行排序；利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，符合事例是指在预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，其中“N”为符合时间窗中所包含的时间信息的个数，N个序列检查特征分别为符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的分布特征；及输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。为实现上述目的，本发明还提供了一种正电子发射断层扫描仪，包括多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子；接收模块，用于获取各探测器的事例信息，事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器能量信息；存储控制模块，用于将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，各事例信息中的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差；第一分析模块，用于根据各所述存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将各标志信息存储在对应各所述时间信息的多个标志寄存器中，各所述标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数；第二分析模块，用于根据各所述标志信息生成多个判选信息，并将各所述判选信息存储在对应各所述时间信息的多个判选寄存器中，各所述判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数；、
排序模块，用于对各判选信息按照对应的时间信息进行排序；特征检查模块，利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，符合事例是指在预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，其中“N”为符合时间窗中所包含的时间信息的个数，N个序列检查特征分别为
符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的
分布特征 '及输出模块，用于输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。本发明的正电子发射断层扫描仪及其中的符合判选方法通过“时空转换”的方式将各探测器的事例信息中的时间信息作为存储空间的地址信息进行存储，利用标志信息生成代表符合时间窗内的事例的判选信息，并根据序列检查特征在判选信息中进行检查以找到符合事例所对应的存储空间，并将该空间中的事例信息进行输出以进行图像重建，避免了传统方式中数据处理量大、速度慢的问题，使得在探测器数量较多的人体PET中也可得以应用，达到快速、高效和应用范围广的目的。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图I为现有技术中的探测环的结构示意图。图2为两个能量相等，方向相反的Y光子分别被两个探测器探测示意图。图3为现有技术中根据不同的视野范围进行各个探测器间的符合判选的示意图。图4为两个能量相等，方向相反的Y光子分别被两个探测器探测到的时序图。图5为本发明的一种实施例中的探测器的结构示意图。图6为本发明的一种实施例的正电子发射断层扫描仪的结构示意图。图7为图6中部分标志寄存器、判选寄存器以及根据标志信息生成判选信息的示例图。图8为排序后的判选信息的示例图。图9A-9F分别为探测到单事例的时间间隔在符合时间窗内的O纳秒、I纳秒、2纳秒、3纳秒、4纳秒和5纳秒时所得到的判选信息的分布情况的示例图。
图10为本发明一种事实例中的正电子发射断层扫描仪的符合判选方法的流程图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。本发明的实施例提供了一种正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，正电子发射断层扫描仪包括多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子，符合判选方法包括获取各探测器的事例信息，各事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器的能量信息将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，并将各事例信息的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差；根据各存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将获取的标志信息存储至在对应各时间信息的多个标志寄存器中，各标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数；根据各标志信息获取判选信息，并将获取的判选信息存储在对应各时间信息的多个判选寄存器中，各判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数；对各判选信息按照对应的时间信息进行排序；利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，符合事例是指在预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，其中“N”为符合时间窗中所包含的时间信息的个数，N个序列检查特征分别为符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的分布特征 '及输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。可选地，各事例信息用预设位宽的二进制数值表示，各标志信息为2比特数据，其中，当各标志信息为“00”、“01”、“10”或“11”时，代表在对应的时间信息“没有探测到Y光子”、“一次探测到Y光子” “两次探测到Y光子”或“超过两次探测到Y光子”。可选地，各判选信息为2比特数据，其中，各判选信息为从对应的标志寄存器开始连续N个标志寄存器的值相加后的最低两位数据。可选地，符合事例中的两个单事例的时间间隔为η个单位时间间隔时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续Ν+η个值不为“00”和“11”的数据中，具有2η个值为“01”的数据以及连续Ν-η个值为“10”的数据，其中，2η个值为“01”的数据对称分布在连续Ν-η个值为“10”的数据的两侧，η为大于或等于O且小于或等于N-I的任一整数。可选地，利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查是通过并行处理的方式进行的。可选地，各事例信息存储在双口随机存取存储器的存储空间中，各事例信息的时间信息为双口随机存取器的地址，双口随机存取器的每个地址上存储两个时间信息相同的事例信息。本发明的实施例还提供了一种正电子发射断层扫描仪，包括多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子；接收模块，用于获取各探测器的事例信息，事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器能量信息；存储控制模块，用于将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，各事例信息中的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差；第一分析模块，用于根据各所述存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将各标志信息存储在对应各所述时间信息的多个标志寄存器中，各所述标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数；第二分析模块，用于根据各所述标志信息生成多个判选信息，并将各所述判选信息存储在对应各所述时间信息的多个判选寄存器中，各所述判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数；排序模块，用于对各判选信息按照对应的时间信息进行排序；特征检查模块，利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，符合事例是指在预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，其中“N”为符合时间窗中所包含的时间信息的个数，N个序列检查特征分别为
符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的
分布特征 '及 输出模块，用于输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。可选地，各事例信息用预设位宽的二进制数值表示，各标志信息为2比特数据，其中，当各标志信息为“00”、“01”、“10”或“11”时，代表在对应的时间信息“没有探测到Y光子”、“一次探测到Y光子” “两次探测到Y光子”或“超过两次探测到Y光子”。可选地，各判选信息为2比特数据，其中，各判选信息为从对应的标志寄存器开始连续N个标志寄存器的值相加后的最低两位数据。可选地，符合事例中的两个单事例的时间间隔为η个单位时间间隔时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续Ν+η个值不为“00”和“ 11 ”的数据中，具有2η个值为“01”的数据以及连续Ν-η个值为“10”的数据，其中，2η个值为“01”的数据对称分布在连续Ν-η个值为“10”的数据的两侧，η为大于或等于O且小于或等于N-I的任一整数。可选地，特征检查模块利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查是通过并行处理的方式进行的。可选地，各事例信息存储在双口随机存取存储器的存储空间中，各事例信息的时间信息为双口随机存取器的地址，双口随机存取器的每个地址上存储两个时间信息相同的事例信息。下面结合附图，对本发明的实施例进行具体的介绍。参考图5至图7，本发明提供了一种正电子发射断层扫描仪，其一种实施方式包括多个探测器，例如在图5中，32个探测器0-31围成环状正多边形的探测环10。各探测器用于探测由电子对湮没所产生的Y光子，电子对湮灭产生的单个Y光子称为单事例。如图6所示，在本发明的一种实施例中，正电子发射断层扫描仪还包括接收模块41、存储控制模块42、第一分析模块43、第二分析模块44、排序模块45、特征检查模块46及输出模块47。其中，接收模块41用于获取各探测器的事例信息，该事例信息包括对应的探测器所探测Y光子的时间信息。各事例信息还可包括对应的探测器的位置信息，例如该探测器在探测环10中的位置。各事例信息还可包括对应的探测器的能量信息。例如，各事例信息包括位宽为32的二进制数值，该事例信息中的低7位存储时间、信息，其它位存储位置信息和能量信息，或者其它必要的数据。其中最低位所表示的时间为I纳秒，则7位所能表示的时间范围为128纳秒。本实施例中，可在同一时间信息上进行一次以上(例如两次)的探测以获得对应同一时间信息的一个以上的事例信息。例如，可设置双口 RAM(随机存取存储器)，该双口RAM的深度为128，宽度为64，将各32位宽的事例信息存储在双口 RAM的存储空间中，存储时以7位时间信息作为双口 RAM的地址信息，每个地址信息上可存储2个32位宽的事例信息，也就是说，双口 RAM的每个地址信息上存储的两个事例信息的时间信息是相同的，即表示在同一时间进行探测所获取的事例信息。存储控制模块42用于将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，各事例信息中的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差，例如，I纳秒，也就是说，接收模块41获取的是每隔I纳秒进行探测所得到的事例信息。图7示出了部分标志寄存器FlagXX、判选寄存器Trig_regXX以及根据标志信息生成判选信息的示例。各标志寄存器是对应各事例信息中的时间信息(如I纳秒-128纳秒)所设置的，即是对应各存储空间的地址信息所设置，各标志寄存器用于存储第一分析模块43根据各存储空间中的事例信息获取的多个标志信息，各标志信息为2比特数据，用于表示对应的探测器在对应的时间信息上所探测到Y光子的次数。例如，当事例信息中表示对应的探测器在其时间信息上没有探测到Y光子时，对应的标志信息为“00”;当事例信息中表不对应的探测器在其时间信息上有一次探测到Y光子时，对应的标志信息为“01” ；当事例信息中表示对应的探测器在其时间信息上有两次探测到Y光子时，对应的标志信息为“10”;当事例信息中表示对应的探测器在其时间信息上有超过两次探测到Y光子时，对应的标志信息为“11”。各判选寄存器与各事例信息的时间信息相对应，用于存储第二分析模块44根据各标志信息生成的判选信息，各判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数。具体地，例如，当预设符合时间窗为6纳秒时，各判选信息为从对应的标志寄存器开始，连续6个标志寄存器的值(标志信息)相加后的最低两位数据。排序模块45用于按照对应的时间信息对各判选信息进行排序，例如，获得如图8所示的排序后的判选信息。符合事例中的两个单事例的时间间隔为η个单位时间间隔时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续Ν+η个值不为“00”和“11”的数据中，具有2η个值为“01”的数据以及连续Ν-η个值为“10”的数据，其中，2η个值为“OI”的数据对称分布在连续Ν_η个值为“10”的数据的两侧，η为大于或等于O且小于或等于N-I的任一整数。具体地，符合事例中的两个单事例的时间间隔为O时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续N个值不为“00”和“11”的数据，包括连续N个值为“10”的数据；符合事例中的两个单事例的时间间隔为I时在排序后的判选信息中的序列检查 特征为连续Ν+1个值不为“00”和“11”的数据，其中连续N-I个值为“10”的数据分布在2个值为“01”的数据之间；符合事例中的两个单事例的时间间隔为N-I的情况下在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续N+(N-1)个值不为“00”和“11”的数据，其中I个值为“10”的数据分布在中间，2X (N-I)个值为“01”的数据平均分布在两边。例如，图9A-9F分别示出了探测到单事例的时间间隔在符合时间窗内的O纳秒(η=O)(即同一时间探测到Y光子)、1纳秒(η = I)、2纳秒(η = 2)、3纳秒(η = 3)、4纳秒(η = 4)和5纳秒(η = 5)时所得到的判选信息的分布情况，其中“Τ”表示以上6种情况下的序列检查特征。本实施例中，以上6种情况下的序列检查特征分别为一，101010101010，即连续Ν+η个不为“00”和“11”的数值(此时N = 6，为符合时间窗内时间信息的个数，η = O)，包括连续N个为“10”的数值，O (2η)个“01”的数值。。二，011001010101001，即连续 N+l(6+l)个不为“00”和“ 11”的数值，其中连续 Ν-1个为“10”的数值分布在中间，2个“01”的数值分布在两边。三，0101101010100101，即连续Ν+2(6+2)个不为“00”和“11”的数值，其中连续Ν-2个为“10”的数值分布在中间，4个“01”的数值平均分布在两边。四，010101101010010101，即Ν+3 (6+3)个连续不为“00”和“ 11 ”的数值，其中连续Ν-3个为“10”的数值分布在中间，6个“01”的数值平均分布在两边。五，01010101101001010101，即Ν+4(6+4)个连续不为“00” 和“ 11” 的数值，其中连续Ν-4个为“10”的数值分布在中间，8个“01”的数值平均分布在两边。六，0101010101100101010101，即Ν+(Ν-1) (6+5)个连续不为“00” 和“ 11” 的数值，其中I个“10”的数值分布在中间，10个“01”的数值平均分布在两边。在符合时间窗内，如果在排序后的判选信息中具有符合以上序列检查特征的分布，则可确定发生了符合事例，并可确定发生的符合事例所对应的事例信息。特征检查模块46利用Ν(本实施例中，N = 6)个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，例如，从最低位开始，将排序后的判选信息与各序列检查特征进行比较，当在排序后的判选信息中找到与任一序列检查特征相同的分布时，则确定与该分布所对应的存储空间的地址信息，即时间信息，以找到该存储空间中的事例信息，经输出模块47输出至后端计算机以用作图像重建。以第二种序列检查特征为例，利用移位计数器从最低的14位数值开始与该序列检查特征相同的分布，该14位数值是否为“01101010101001”如果是，则根据该分布在排序后的判选信息中的位置找到对应的标志寄存器，确定该标志寄存器所对应的时间信息，并输出存储在以该时间信息作为地址信息的存储空间中的事例信息；并将移位寄存器向高位移动14位继续进行比较，直至所有判选信息均被扫描。参考图10，本发明提供了上述正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，其一种实施方式包括步骤SI :接收模块41获取各探测器的事例信息，其中，各事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器的能量信息。各事例信息用二进制数值表示，例如，各事例信息可为32位宽的二进制数据，其中低7位用于存储其时间信息，其它位用于存储位置信息和能量信息或其它需要的数据。具体地，可通过例如探测器0-31前端的32个数据采集板卡采集对应的探测器上的信息，对采集的信息进行模数转换、数字积分后由接收模块41接收。步骤S2 :存储控制模块42将各事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储、空间中，各事例信息的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差。该值差为探测Y光子的间隔时间，例如，I纳秒。可选地，在步骤S2中，存储控制模块42将各事例信息存储在双口 RAM的存储空间中，各事例信息的时间信息作为双口 RAM的地址，双口 RAM的每个地址上存储两个时间信息相同的事例息。
步骤S3 :根据各存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将获取的标志信息存储至对应各时间信息的多个标志寄存器中。步骤S3中，各标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数。可选地，各标志信息为2比特数据，例如“00”、“01”、“10”或“11”。步骤S4 :根据各标志信息获取判选信息，并将获取的判选信息存储在对应各时间信息的多个判选寄存器中，各判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数。可选地，各判选信息的值为2比特数据，各判选信息的值为从对应的标志寄存器开始连续N个标志寄存器的值相加后的最低两位数据。步骤S5 :排序模块45对各判选信息按照对应的时间信息进行排序。步骤S6 :特征检查模块46利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间。其中，符合事例是指在预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，“N”为符合时间窗中所包含的时间信息的个数。例如，当预设符合时间窗为6纳秒时，该时间窗内探测的符合事例中的两个单事
例的时间间隔为O纳秒、I纳秒......或5纳秒。N个序列检查特征分别为符合事例中的
两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的分布特征。可选地，步骤S6中，特征检查模块46利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查是通过并行处理的方式进行的，即，可将排序后的判选信息同时与该N个序列检查特征进行比较。步骤S7 :输出模块47输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。可选地，如图8所示，在步骤S6中，可按照符合事例中的两个单事例的时间间隔的大小设定选取符合事例的优先级，即优先确定两个单事例的时间间隔近的符合事例所对应的存储空间。在步骤S7中，可按照设定的优先级输出事例信息。本发明的正电子发射断层扫描仪及其中的符合判选方法通过“时空转换”的方式将各探测器的事例信息中的时间信息作为存储空间的地址信息进行存储，利用标志信息生成代表符合时间窗内的事例的判选信息，并根据序列检查特征在判选信息中进行检查以找到符合事例所对应的存储空间，并将该空间中的事例信息进行输出以进行图像重建，避免了传统方式中数据处理量大、速度慢的问题，使得在探测器数量较多的人体PET中也可得以应用，达到快速、高效和应用范围广的目的。在本发明的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。权利要求
1.一种正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，所述正电子发射断层扫描仪包括多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子，其特征在于，所述符合判选方法包括 获取各所述探测器的事例信息，各所述事例信息包括对应的探測器探測Y光子的时间信息、对应的探測器的位置信息和对应的探測器的能量信息； 将各所述事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，并将各所述事例信息的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差； 根据各所述存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将获取的标志信息存储至对应各所述时间信息的多个标志寄存器中，各所述标志信息表示在对应的时间信息所探測到Y光子的次数； 根据各所述标志信息获取判选信息，并将获取的判选信息存储在对应各时间信息的多个判选寄存器中，各所述判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数； 对各所述判选信息按照对应的时间信息进行排序； 利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，所述符合事例是指在所述预设符合时间内有且只有两次探測到Y光子，其中“N”为所述符合时间窗中所包含的时间信息的个数，所述N个序列检查特征分别为所述符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的所述判选信息中的分布特征；及 输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。
2.如权利要求I所述的正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，其特征在于，各所述事例信息用预设位宽的ニ进制数值表示，各所述标志信息为2比特数据，其中，当各所述标志信息为“00”、“01”、“10”或“ 11”时，代表在对应的时间信息“没有探測到Y光子”、“一次探測到Y光子” “两次探測到Y光子”或“超过两次探測到Y光子”。
3.如权利要求2所述的正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，其特征在于，各所述判选信息为2比特数据，其中，各所述判选信息为从对应的标志寄存器开始连续N个标志寄存器的值相加后的最低两位数据。
4.如权利要求1-3任一项所述的正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法，其特征在于， 所述符合事例中的两个单事例的时间间隔为η个单位时间间隔时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续Ν+η个值不为“00”和“ 11”的数据中，具有2η个值为“01”的数据以及连续Ν-η个值为“10”的数据，其中，2η个值为“OI”的数据对称分布在连续Ν_η个值为“ 10”的数据的两侧，η为大于或等于O且小于或等于N-I的任一整数。
5.如权利要求1-3任一项所述的正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法,其特征在于，利用所述N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查是通过并行处理的方式进行的。
6.如权利要求1-3任一项所述的正电子发射断层扫描仪中的符合判选方法,其特征在于，各所述事例信息存储在双ロ随即存取存储器的存储空间中，各所述事例信息的时间信息为所述双ロ随即存取存储器的地址，所述双ロ随即存取存储器的每个地址上存储两个时间信息相同的事例信息。
7.一种正电子发射断层扫描仪，其特征在于，包括 多个探测器，用于探测正电子核湮没所产生的Y光子； 接收模块，用于获取各探测器的事例信息，所述事例信息包括对应的探测器探测Y光子的时间信息、对应的探测器的位置信息和对应的探测器能量信息； 存储控制模块，用于将各所述事例信息按照其时间信息顺序存储在对应的存储空间中，各所述事例信息中的时间信息作为对应的存储空间的地址信息，其中相邻时间信息之间具有固定的值差； 第一分析模块，用于根据各所述存储空间中的事例信息获取多个标志信息，并将各标志信息存储在对应各所述时间信息的多个标志寄存器中，各所述标志信息表示在对应的时间信息所探测到Y光子的次数； 第二分析模块，用于根据各所述标志信息生成多个判选信息，并将各所述判选信息存储在对应各所述时间信息的多个判选寄存器中，各所述判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到Y光子的次数； 排序模块，用于对各所述判选信息按照对应的时间信息进行排序； 特征检查模块，利用N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定发生的符合事例所对应的存储空间，所述符合事例是指在所述预设符合时间内有且只有两次探测到Y光子，其中“N”为所述符合时间窗中所包含的时间信息的个数，N个序列检查特征分别为所述符合事例中的两个单事例的时间间隔为0、1......N-I的情况下在排序后的判选信息中的分布特征；及 输出模块，用于输出发生的符合事例所对应的存储空间中的事例信息。
8.如权利要求7所述的正电子发射断层扫描仪，其特征在于，各所述事例信息用预设位宽的二进制数值表示，各所述标志信息为2比特数据，其中，当各所述标志信息为“00”、“01”、“10”或“11”时，代表在对应的时间信息“没有探测到Y光子”、“一次探测到Y光子” “两次探测到Y光子”或“超过两次探测到Y光子”。
9.如权利要求7所述的正电子发射断层扫描仪，其特征在于，各所述判选信息为2比特数据，其中，各所述判选信息为从对应的标志寄存器开始连续N个标志寄存器的值相加后的最低两位数据。
10.如权利要求7-9任一项所述的正电子发射断层扫描仪，其特征在于， 所述符合事例中的两个单事例的时间间隔为n个单位时间间隔时在排序后的判选信息中的序列检查特征为连续N+n个值不为“00”和“11”的数据中，具有2n个值为“01”的数据以及连续N-n个值为“10”的数据，其中，2n个值为“01”的数据对称分布在连续N_n个值为“10”的数据的两侧，n为大于或等于0且小于或等于N-I的任一整数。
11.如权利要求7-9任一项所述的正电子发射断层扫描仪，其特征在于，所述特征检查模块利用所述N个序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查是通过并行处理的方式进行的。
12.如权利要求7-9任一项所述的正电子发射断层扫描仪，其特征在于，各所述事例信息存储在双口随机存取存储器的存储空间中，各所述事例信息的时间信息为所述双口随机存取器的地址，所述双口随机存取器的每个地址上存储两个时间信息相同的事例信息。
全文摘要
本发明涉及一种正电子发射断层扫描仪及其中的符合判选方法。该扫描仪包括多个探测器，该方法包括获取各探测器的事例信息；将各事例信息存储在对应的存储空间中，各事例信息的时间信息作为存储空间的地址信息；根据各事例信息获取多个标志信息，各标志信息表示在对应的时间信息所探测到γ光子的次数；根据各标志信息获取判选信息，各判选信息代表从对应的时间信息开始，在预设符合时间窗内探测到γ光子的次数；对各判选信息按照对应的时间信息进行排序；利用序列检查特征对排序后的判选信息依次进行检查，以确定符合事例所对应的存储空间；输出符合事例所对应的存储空间中的事例信息。本发明具有符合判选快速、高效和应用范围广的优点。
文档编号A61B6/03GK102631212SQ20121013339
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者丰宝桐, 孙芸华, 李可, 李国仁, 李晓辉, 杜垚垚, 燕新强, 王培林, 胡婷婷, 胡选侯, 马创新, 魏书军, 魏龙 申请人:中国科学院高能物理研究所