一种PET设备中γ光子位置信息获取的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子信息领域，具体涉及一种PET设备中γ光子位置信息获取的方法及装置。
【背景技术】
[0002]PET (Positron Emiss1n Tomograph，正电子发射计算机断层扫描)系统是一种先进的分子影像学设备。一些含正电子核素的示踪剂，在衰变过程中会释放出正电子e+，释放出的正电子e+在人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γ光子。利用PET系统的探测设备，可以探测到γ光子对，进而分析正电子的存在，获得示踪剂在受检人体内的浓度分布。
[0003]PET系统的探测设备一般包括沿轴线排列的多个探测环，每个探测环又由多个探测器模块拼装而成，多个探测环构成的内部空间发生正电子煙灭事件所产生的γ光子对沿着相反的方向入射到一对探测器模块上时会被探测到。探测器模块又由闪烁晶体和PMT (photomultiplier tube，光电倍增管)组成，其中，闪烁晶体吸收γ光子，并根据γ光子的能量产生一定数量的可见光光子，再由光电倍增管将光脉冲信号转化为电脉冲信号。
[0004]根据光电倍增管的信号可以确定γ光子入射到探测器模块上的位置信息，从而进行后续处理。在现有技术中，可以采用数字积分的方式对PMT信号进行采样并积分获得PMT信号的能量值，进而计算得到位置信息。但是，PMT信号上升沿信号非常短，很难准确采样到信号上升沿，造成信号边沿缺失，无法准确得到PMT信号的能量值，进而造成获取的位置信息误差较大。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种PET设备中γ光子位置信息获取的方法及装置，以解决现有技术中位置信息获取不准确的技术问题。
[0006]为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下:
[0007]一种PET设备中γ光子位置信息获取的方法，所述方法包括:
[0008]接收所述PET设备中探测器模块采集得到的四路光电倍增管PMT信号，对全部PMT信号、两两相邻的PMT信号分别进行叠加；
[0009]根据第一预定策略选取相应的叠加信号，根据第二预定策略对选取的叠加信号分别进行上升沿采样和下降沿采样，并拟合所述选取的叠加信号波形；
[0010]根据拟合的叠加信号波形获取γ光子位置信息。
[0011]相应的，所述第一预定策略为:
[0012]预设第一幅值，选取全部PMT信号的叠加信号，选取横向相邻的PMT信号的叠加信号中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，选取纵向相邻的PMT信号的叠加信号中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，作为选取的叠加信号。
[0013]相应的，所述第一幅值的设置以能有效选取出所述选取的叠加信号为原则，同时避免接近OV或者E/2对应的幅值。
[0014]相应的，所述第二预定策略为:
[0015]预设第二幅值和第三幅值；
[0016]标注所述选取的叠加信号上升沿上经过所述第二幅值和所述第三幅值的采样时间，并获取所述选取的叠加信号下降沿上相应的采样点；
[0017]根据获取的上升沿上的采样时间以及下降沿上的采样点，拟合所述选取的叠加信号波形。
[0018]相应的，所述根据拟合的叠加信号波形获取γ光子位置信息，包括:
[0019]对拟合的叠加信号波形进行积分，获得所述拟合的叠加信号的能量值；
[0020]根据所述拟合的叠加信号的能量值获取γ光子位置信息。
[0021]一种PET设备中Y光子位置信息获取的系统，所述系统包括:
[0022]叠加模块，用于接收所述PET设备中探测器模块采集得到的四路光电倍增管PMT信号，对全部PMT信号、两两相邻的PMT信号分别进行叠加；
[0023]选择模块，用于根据第一预定策略选取相应的叠加信号；
[0024]采样模块，用于根据第二预定策略对选取的叠加信号分别进行上升沿采样和下降沿采样，并拟合所述选取的叠加信号波形；
[0025]获取模块，用于根据拟合的叠加信号波形获取Y光子位置信息。
[0026]相应的，所述第一预定策略为:
[0027]预设第一幅值，选取全部PMT信号的叠加信号，选取横向相邻的PMT信号的叠加信号中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，选取纵向相邻的PMT信号的叠加信号中最大幅值大于或等于所述第一幅值中的一路，作为选取的叠加信号。
[0028]相应的，所述第一幅值的设置以能有效选取出所述选取的叠加信号为原则，同时避免接近OV或者Ε/2对应的幅值。
[0029]相应的，所述第二预定策略为:
[0030]预设第二幅值和第三幅值；
[0031]标注所述选取的叠加信号上升沿上经过所述第二幅值和所述第三幅值的采样时间，并获取所述选取的叠加信号下降沿上相应的采样点；
[0032]根据获取的上升沿上的采样时间以及下降沿上的采样点，拟合所述选取的叠加信号波形。
[0033]相应的，所述获取模块包括:
[0034]积分子单元，用于对拟合的叠加信号波形进行积分，获得所述拟合的叠加信号的能量值；
[0035]获取子单元，用于根据所述拟合的叠加信号的能量值获取Y光子位置信息。
[0036]由此可见，本发明实施例具有如下有益效果:
[0037]这样，本发明实施例接收四路PMT信号后，分别叠加得到第一叠加信号Eab、第二叠加信号Ecd、第三叠加信号Eac、第四叠加信号Ebd以及第五叠加信号E，选取第一叠加信号Eab或第二叠加信号Ecd中最大幅值大于或等于第一幅值Vl的一路，同理，在第三叠加信号Eac或第三叠加信号Ebd中选取最大幅值大于或等于第一幅值Vl的另外一路，保证选取的叠加信号以及第五叠加信号E上升沿的采样点至少为2个，从而通过两个采样点确定上升沿的斜率，实现对上升沿的精确采样，信号的准确采样提高了信号能量计算的准确度，从而提高了计算γ光子位置信息的准确度。
【附图说明】
[0038]图1为PET设备中探测器模块的结构示意图；
[0039]图2为单PMT信号的波形示意图；
[0040]图3为现有技术中位置信号获取误差形成的示意图；
[0041]图4为本发明实施例提供的PET设备中γ光子位置信息获取的方法实施例一的示意图；
[0042]图5为本发明实施例提供的PET设备中γ光子位置信息获取的方法实施例一的示意图；
[0043]图6为本发明实施例中选取叠加信号的示意图；
[0044]图7为本发明实施例中信号曲线拟合的示意图；
[0045]图8为本发明实施例提供的PET设备中γ光子位置信息获取的系统实施例一的示意图；
[0046]图9为本发明实施例提供的PET设备中γ光子位置信息获取的系统实施例二的示意图。
【具体实施方式】
[0047]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明实施例作进一步详细的说明。
[0048]首先，对PET设备的探测器模块的结构进行说明，参见图1所示，一个探测器模块由多个闪烁晶体和四个光电倍增管组成，图中，方格表示的闪烁晶体，圆环表示光电倍增管，光电倍增管Α、Β在探测器模块的横坐标方向相邻，光电倍增管C、D在探测器模块的横坐标方向相邻，光电倍增管A、C在探测器模块的纵坐标方向相邻，光电倍增管B、D在探测器模块的纵坐标方向相邻。当一个γ光子入射到探测器模块上，通常情况下四路光电倍增管Α、B、C、D均会输出一路电脉冲信号即PMT信号，分别为Ea、Eb、Ec、Ed，可以称之为一次事件。
[0049]参见图2所示，单PMT信号的波形如图所示，可以看出PMT信号的上升沿很陡峭，即上升沿的时间非常短，虽然在现有技术中，可以采用数字积分方式对γ光子的PMT信号进行采样，并对采样得到的信号进行积分获得该信号的能量值，从而获取到γ光子入射到PET设备的探测器模块的位置信息。然而，参见图3所示，由于信号上升沿陡峭，很难采样到准确的上升沿，例如，图中虚线所示为现有技术实际采样得到的PMT信号的上升沿，可以看出通过采样得到的PMT信号上升沿与实际上升沿差别很大，这样，后续获取的信号能量值也不准确，进而造成γ光子入射到探测器模块上的位置信息获取不准确。另外，现有技术使用该种数字积分方式完成PMT信号采样必须用高速ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)，成本非常高，且后续电路也难以实现处理。
[0050]因此，本发明实施例中提供的PET设备中γ光子位置信息获取的方法及装置，正是针对上述现有技术中存在的问题提出的一种解决方案。
[0051]参见图4所示，本发明实施例中提供的PET设备中γ光子位置信息获取的方法实施例一，可以包括以下步骤:
[0052]步骤401:接收PET设备中探测器模块采集得到的四路光电倍增管PMT信号，对全部PMT信号、两两相邻的PMT信号分别进行叠加。
[0053]例如，参见图1所示的探测器模块示意图，光电倍增管A可以采集得到第一 PMT信号Ea、光电倍增管B可以采集得到第二 PMT信号Eb、光电倍增管C可以采集得到第三PMT信号Ec、光电倍增管D可以采集得到第四PMT信号Ed。
[0054]由于单个PMT信号输出的是幅值大小不一的一系列波形，当PMT信号幅值很小时不能保证可以获取到数据，因此，在本发明优选的实施例中，需要首先对PMT信号进行相应的叠加，将相邻的第一 PMT信号Ea与第二 PMT信号Eb进行叠加获得第一叠加信号EabJf相邻的第三PMT信号Ec与第四PMT信号Ed进行叠加获得第二叠加信号Ecd ;