光传感器的性能检测方法和医学成像设备技术

技术编号:15475689 阅读:164 留言:0更新日期:2017-06-02 16:27
本发明专利技术公开了一种光传感器的性能检测方法,包括:利用表现出至少一个特征辐射的固有放射性的闪烁元件产生本底辐射,所述闪烁元件响应于所述本底辐射产生闪烁光;利用光传感器产生与所述闪烁光的光量相应的脉冲状电信号;根据来自所述光传感器的电信号生成单事件数据,累积获取所述光传感器上的单事件计数;将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求。本发明专利技术使用无源性能检测方法来检测PET设备中光传感器的工作状态。医院技师在不接触放射源的情况下,即可对设备性能进行检测,方法简单、易操作。

Method for detecting performance of optical sensor and medical imaging device

The invention discloses a light sensor performance detection method, including: the use of natural radioactive radiation scintillation element showed at least one characteristic of the generation of background radiation, the scintillation element in response to the background radiation produced flashing light; the amount of light and the light pulse signal corresponding to the use of - power light sensor; according to the electrical signal from the light sensor to generate single event data, the cumulative acquisition of single event light sensor on the count; the single event counting the light sensor and the preset threshold comparison, determine whether the performance of the optical sensor to meet the requirements. The present invention uses passive performance detection methods to detect the working state of an optical sensor in an PET device. The hospital technician can detect the performance of the equipment without touching the radioactive source. The method is simple and easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
光传感器的性能检测方法和医学成像设备
本专利技术涉及医学成像
,特别是在正电子发射断层显像设备中光传感器的性能检测方面得到应用,且将特别参考其加以描述。本专利技术还应用于利用了闪烁晶体的其他成像模态,例如单光子发射计算机断层显像设备(Single-PhotonEmissionComputedTomography,SPECT)。
技术介绍
正电子发射断层显像(PositronEmissionTomography,PET)设备是根据注入体内的放射性核素在衰变过程中产生的正电子湮灭辐射和符合探测原理构成的计算机断层装置。PET技术是核医学发展的一项最新技术,它从分子水平变化来反映细胞代谢及其功能改变,具有极高的灵敏性和特殊性。在正电子发射断层显像中,扫描器的一致性至关重要。在其他条件都相同时,技术人员希望看到使用相同设置获得的同一对象的两幅图像看起来是相同的。保持扫描器稳定性最大的难题之一就是保持光传感器的稳定性,如光电倍增管(Photomultiplier,PMT)的稳定性。公知的是由于使用和温度的原因,PMT的输出随着时间而漂移。PMT漂移可通过调节PMT的电子增益进行校准。通常,校准的PMT和未校准的PMT输出是相同的,只是能量通道漂移了。电子增益调节能够使漂移的PMT输出回到通道对准,不过,通常PMT并不是均匀地漂移,因此必须要单独校准每个PMT。典型地,每个PMT所需的增益是通过在扫描器中放置放射性物质并运行校准过程来决定的。放射性校准源产生特征能量的辐射。确定每个PMT的增益,使其将来自特征能量辐射的输出信号置入相应的输出能量通道。该增益被存储在存储器中并在后续的成像程序期间使用。该过程一直运行到系统的所有PMT都被校准为止。为了执行这种例行维护,需要在设置好的维护日期或实际的漂移妨碍生成有用的医学图像时让技术人员在扫描器上进行PMT校准,通常设置为每周进行一次PMT校准。但是,在预设维护周期内,PMT发生异常漂移时,仍会对成像效果造成影响,因此,除在预设维护日期对PMT进行定期校准外,还需对PMT的漂移进行日常检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种光传感器的性能检测方法,用于对光传感器进行日常监控。为了解决上述问题,本专利技术提供了一种光传感器的性能检测方法,包括以下步骤:利用表现出至少一个特征辐射的固有放射性的闪烁元件产生本底辐射,所述闪烁元件响应于所述本底辐射产生闪烁光;利用光传感器产生与所述闪烁光的光量相应的脉冲状电信号;根据来自所述光传感器的电信号生成单事件数据,累积获取所述光传感器上的单事件计数;将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求。优选地,所述光传感器为光电倍增管、硅光电倍增管或雪崩二极管中的一种。优选地,所述闪烁元件包括含镥化合物。优选地,所述光传感器上的单事件计数包括:单事件计数率或光子能谱中的一种。优选地,将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求包括:判断所述光传感器上的单事件计数率是否在预设阈值范围内;若是,判定所述光传感器的性能符合要求;若否,判定所述光传感器的性能不符合要求。优选地,将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求包括:从所述光子能谱中提取特征能量峰的位置;判断所述特征能量峰的位置是否在预设阈值范围内;若是,判定所述光传感器的性能符合要求;若否,判定所述光传感器的性能不符合要求。优选地,若所述光传感器的性能不符合要求,则记录该光传感器的位置。优选地,若所述光传感器的性能不符合要求,则对所述光传感器进行校准。优选地,过语音播放或界面显示的方式,将所述光传感器的性能检测结果通知给用户。本专利技术还提供了一种医学成像设备,包括:表现出至少一个特征辐射的固有放射性的闪烁元件,所述闪烁元件产生本底辐射,并响应于所述本底辐射产生闪烁光;与所述闪烁元件连接的光传感器,所述光传感器产生与所述闪烁光的光量相应的脉冲状电信号;信号处理部,用于根据来自所述光传感器的电信号生成单事件数据,并累积获取所述光传感器上的单事件计数;性能检测部,用于将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求。与现有技术相比,本专利技术使用无源性能检测方法来检测正电子发射断层显像设备中光传感器的工作状态。可以让医院技师在不接触放射源的情况下,确定设备是否可以用于扫描病人,并且方法简单、易操作。附图说明图1为本专利技术一实施例中的PET设备的结构示意图;图2为配置在图1的机架上的探测器环的示意性的横断面图;图3为本专利技术一实施例的光传感器的性能检测方法的流程图;图4为本专利技术一实施例中的单光子能谱;图5为本专利技术一实施例中的符合能谱。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术,但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术的光传感器性能检测方法特别是在正电子发射断层显像设备中光传感器的性能检测方面得到应用。本专利技术还应用于利用了闪烁晶体的其他成像模态,例如单光子发射计算机断层显像设备(Single-PhotonEmissionComputedTomography,SPECT)。下文以对正电子发射断层显像设备中光传感器的性能检测为例,对本专利技术的光传感器性能检测方法进行详细说明。在本专利技术实施例中,通过PET扫描获取对传感器进行性能分析所需的数据。为便于充分理解本实施例的光传感器性能检测方法,首先对PET设备的结构进行简要说明。如图1所示,PET装置1以控制部10为中枢,具有机架20、信号处理部30、同时计数部40、存储部50、重建部60、显示部70以及操作部80。图2为配置在机架20上的探测器环100的示意性横断面图。机架20具有沿圆周的中心轴Z排列的多个探测器环100。探测器环100具有排列在中心轴Z周围的圆周上的多个探测器200。探测器环100的开口部上形成有扫描视野(FieldOfView,FOV)。将载有被检体P的床板500插入探测器环100的开口部,以使得被检体P的摄像部位进入FOV。被检体P以使体轴与中心轴Z一致的方式被载置在床板500上。在被检体P内,为了PET摄影而注入利用放射性同位素标识的药剂。探测器200检测从被检体P内部放出的成对湮没γ射线,生成与检测出的成对湮没γ射线的光量相应的脉冲状电信号。具体情况是,探测器200具有多个闪烁元件300与多个光传感器400。闪烁元件300接收来自被检体P内的放射性同位素的成对湮没γ射线,产生闪烁光。各闪烁元件被配置为各闪烁元件的长轴方向与探测器环100的径向大致一致。光传感器400被设置在与正交于中心轴Z的径向有关的、闪烁元件300的一端部上。典型情况是,探测器环100中所包含的多个闪烁元件300与多个光传感器400被排列成同心圆筒状。在闪烁元件300中所产生的闪烁光在闪烁元件300内传播,并朝向光传感器400。光传感器400产生与闪烁光的光量相应的脉冲状电信号。所产生的电信号,如图1所示,被供给信号处理部30。信号处理部30根据本文档来自技高网
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光传感器的性能检测方法和医学成像设备

【技术保护点】
一种光传感器的性能检测方法,其特征在于,包括以下步骤:利用表现出至少一个特征辐射的固有放射性的闪烁元件产生本底辐射,所述闪烁元件响应于所述本底辐射产生闪烁光;利用光传感器产生与所述闪烁光的光量相应的脉冲状电信号;根据来自所述光传感器的电信号生成单事件数据,累积获取所述光传感器上的单事件计数;将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求。

【技术特征摘要】
1.一种光传感器的性能检测方法,其特征在于,包括以下步骤:利用表现出至少一个特征辐射的固有放射性的闪烁元件产生本底辐射,所述闪烁元件响应于所述本底辐射产生闪烁光;利用光传感器产生与所述闪烁光的光量相应的脉冲状电信号;根据来自所述光传感器的电信号生成单事件数据,累积获取所述光传感器上的单事件计数;将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光传感器为光电倍增管、硅光电倍增管或雪崩二极管中的一种。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述闪烁元件包括含镥化合物。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光传感器上的单事件计数包括:单事件计数率或光子能谱中的一种。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,将所述光传感器上的单事件计数与预设阈值比较,确定所述光传感器的性能是否符合要求包括:判断所述光传感器上的单事件计数率是否在预设阈值范围内;若是,判定所述光传感器的性能符合要求;若否,判定所述光传感器的性能不符合要求。6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,将所述光传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈泽
申请(专利权)人:上海联影医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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