一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用医疗设备技术领域，提供了一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置，该探测器位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，该探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，两个分流电阻的一端与光电探测器的一端连接，两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，该光电探测器的另一端与电源连接，行、列信号分别通过电阻分压电路编码分别得到两个行相关位置信号和两个列相关位置信号，从而在维持PET探测器的时间性能和定位精度的同时，降低了PET探测器的电子学复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置
本专利技术属于医疗设备
，尤其涉及一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置。
技术介绍
硅光电倍增管(SiliconPhotomultiplier，简称SiPM)是近年来一种常用的光电探测器，用于核医学正电子发射断层扫描成像(PositronEmissionTomography，简称PET)和核物理研究等。目前的PET探测器研究热点是高性能的位置灵敏探测器，通常由探测器阵列、位置编码电路和小的闪烁晶体阵列构成。位置灵敏探测器的原理是通过闪烁晶体中闪烁光在探测器阵列中分布的重心确定晶体的具体位置。由于探测器阵列的通道数通常较多，采用单独读出方法会造成电子学复杂度和成本很高，目前的研究热点是设计位置编码电路进行通道压缩(通常压缩为4个信号进行读出)。基于探测器阵列的位置编码方法主要有离散定位法(如电阻网络读出方法)和电荷分配法(如行列相加读出方法)两种类型。这两种类型的位置编码方法都是将多路信号压缩为4路后再送入后端电子学进行处理。两种方法各有优劣：电荷分配法具有更好的时间性能和定位精度，然而其电子学复杂度依然很高；离散定位法的电子学复杂度很低，然而其时间性能很差，定位精度也略差于电荷分配法。目前，与本专利技术最相似的方法为行列相加读出方法，该方法通过将每一个探测器单元的信号通过分流电阻均分到相应的行信号线和列信号线中，再将每一行和每一列的信号汇入到一个通道得到M行和N列信号输出，分别进行放大后通过加权求和的方法，分别将M行和N列信号压缩为两路行编码信号和两路列编码信号。该方法虽然通道数压缩成为了4个，但是需要大量的模拟放大器，因此电子学复杂度高、读出板面积大、功耗很大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PET探测器的位置编码电路、方法及装置，旨在解决由于现有探测器位置编码方法的电子学复杂度高的问题。一方面，本专利技术提供了一种探测器位置编码电路，所述探测器位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，所述探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，所述两个分流电阻的一端与所述光电探测器的一端连接，所述两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，所述两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，所述光电探测器的另一端与电源连接，其中，所述M、N为自然数。另一方面，本专利技术提供了一种用于上述探测器位置编码电路的探测器位置编码方法，所述方法包括下述步骤：获取PET探测器的探测器阵列中各个探测单元的探测信号，将所述各个探测单元的探测信号均分到所述探测器阵列中对应的行信号线和列信号线中，所述探测器阵列为M*N阵列，所述探测器阵列包括M*N个探测单元；对所述探测器阵列每条行信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列M行信号线分别对应的行探测信号，并对所述探测器阵列每条列信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列的N列信号线分别对应的列探测信号；通过电阻分压的方式，分别对所述探测器阵列M行信号线的行探测信号和所述探测器阵列N列信号线的列探测信号进行编码，以对应得到所述探测器阵列的2个行相关探测信号和2个列相关探测信号；输出所述编码得到的所述2个行相关探测信号和2个列相关探测信号。另一方面，本专利技术还提供了一种用于上述探测器位置编码电路的探测器位置编码装置，所述装置包括：信号分配单元，用于获取PET探测器的探测器阵列中各个探测单元的探测信号，将所述各个探测单元的探测信号均分到所述探测器阵列中对应的行信号线和列信号线中，所述探测器阵列为M*N阵列，所述探测器阵列包括M*N个探测单元；信号汇总单元，用于对所述探测器阵列每条行信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列M行信号线分别对应的行探测信号，并对所述探测器阵列每条列信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列的N列信号线分别对应的列探测信号；以及信号编码单元，用于通过电阻分压的方式，分别对所述探测器阵列M行信号线的行探测信号和所述探测器阵列N列信号线的列探测信号进行编码，以对应得到所述探测器阵列的2个行相关探测信号和2个列相关探测信号；信号输出单元，用于输出所述编码得到的所述2个行相关探测信号和2个列相关探测信号。本专利技术中的PET探测器位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，该探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，两个分流电阻的一端与光电探测器的一端连接，两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，该光电探测器的另一端与电源连接，行、列信号分别通过电阻分压电路编码分别得到两个行相关位置信号和两个列相关位置信号，从而在维持PET探测器的时间性能和定位精度的同时，降低了PET探测器的电子学复杂度。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的共阴极M*N阵列结构的PET探测器位置编码电路示意图；图2是本专利技术实施例二提供的PET探测器的探测器位置编码方法的实现流程图；图3是本专利技术实施例二提供的共阴极4*4阵列结构的PET探测器位置编码电路示意图；图4是本专利技术实施例三提供的PET探测器的探测器位置编码装置的结构示意图；以及图5是本专利技术实施例四提供的PET探测器的探测器位置编码装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本专利技术实施例一提供的共阴极M*N阵列结构的PET探测器位置编码电路，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本专利技术实施例的PET探测器位置编码电路包括M*N个探测单元11和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻12，该探测单元11包括一个光电探测器111和两个分流电阻112，两个分流电阻112的一端与光电探测器111的一端连接，两个分流电阻112中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，两个分流电阻112中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，每条行信号线与两个电阻12连接，每条列信号线与两个电阻12连接，该光电探测器111的另一端与电源连接，行、列信号分别通过电阻分压电路编码分别得到两个行相关位置信号和两个列相关位置信号，从而在维持PET探测器的时间性能和定位精度的同时，降低了PET探测器的电子学复杂度。其中，M、N为自然数。在本专利技术实施例中，两个分流电阻112可以与光电探测器111的阴极连接并在阴极施加正向偏置电压，此时光电探测器111的阳极与电源连接。另外，在其他条件保持不变的情况下，两个分流电阻112也可以与光电探测器111的阳极连接并在阳极施加负向偏置电压，此时光电探测器111的阴极与电源连接。优选地，探测单元11中的光电探测器111为硅光电倍增管，从而提高PET探测器位置探测的准确性。实施例二：图2示出了本专利技术实施例二提供的PET探测器的探测器位置编码方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：在步骤S201中，获取PET探测器的探测器阵列中各个探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PET探测器的位置编码电路，其特征在于，所述位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，所述探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，所述两个分流电阻的一端与所述光电探测器的一端连接，所述两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，所述两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，所述光电探测器的另一端与电源连接，其中，所述M、N为自然数。

【技术特征摘要】
1.一种PET探测器的位置编码电路，其特征在于，所述位置编码电路包括M*N个探测单元和电阻分压电路，该电阻分压电路包括M+N+2个电阻，所述探测单元包括一个光电探测器和两个分流电阻，所述两个分流电阻的一端与所述光电探测器的一端连接，所述两个分流电阻中一分流电阻的另一端与对应的行信号线连接，所述两个分流电阻中另一分流电阻的另一端与对应的列信号线连接，所述光电探测器的另一端与电源连接，其中，所述M、N为自然数。2.如权利要求1所述的位置编码电路，其特征在于，所述光电探测器为硅光电倍增管。3.一种用于权利1或2所述位置编码电路的探测器位置编码方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：获取PET探测器的探测器阵列中各个探测单元的探测信号，将所述各个探测单元的探测信号均分到所述探测器阵列中对应的行信号线和列信号线中，所述探测器阵列为M*N阵列，所述探测器阵列包括M*N个探测单元；对所述探测器阵列每条行信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列M行信号线分别对应的行探测信号，并对所述探测器阵列每条列信号线的探测信号分别进行汇总，得到所述探测器阵列的N列信号线分别对应的列探测信号；通过电阻分压的方式，分别对所述探测器阵列M行信号线的行探测信号和所述探测器阵列N列信号线的列探测信号进行编码，以对应得到所述探测器阵列的2个行相关探测信号和2个列相关探测信号；输出所述编码得到的所述2个行相关探测信号和2个列相关探测信号。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述2个行相关探测信号和2个列相关探测信号的信号强度，计算待探测位置的坐标。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述2个行相关探测信号或2个列相关探测信号的信号强度，计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝忠华，杨永峰，王晓辉，付鑫，任宁，胡战利，桑子儒，吴三，赵斌清，梁栋，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44