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碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法技术方案

技术编号:33540719 阅读:75 留言:0更新日期:2022-05-21 09:47
本发明专利技术公开了一种碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法,成像系统以碲锌镉探测模块形成环状探测器单元,构成单环PET或多环PET,碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块,碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极;晶体的输出信号依次通过电荷灵敏前置放大模块、滤波放大模块和信号读出模块。本发明专利技术PET成像系统结构紧凑,使用灵活,提高了探测器的探测效率和空间分辨率高。本发明专利技术对碲锌镉探测器的输出信号提出了伽马射线三维位置的计算方法、时间分辨率的修正方法和电荷共享事件的插值算法,有效解决碲锌镉探测器时间性能较差和电荷共享效应带来的分辨率损失的问题,提升了PET系统的时间响应、计数率和空间分辨率。计数率和空间分辨率。计数率和空间分辨率。

【技术实现步骤摘要】
碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法


[0001]本专利技术属于医疗诊断影像设备
,尤其涉及一种碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法。

技术介绍

[0002]正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)是目前最先进的大型医疗诊断三维成像技术之一,该技术已经成为肿瘤检查,心、脑血管疾病和神经性疾病诊断的重要方法之一。目前PET的探测器应用较多的主要有LSO晶体、BGO晶体、NaI晶体、GSO晶体等,其空间分辨率只能够满足人体各种功能性成像需求,不能满足小动物等高精度成像的要求,同时大型的PET设备造价高昂,占据空间较大,使得目前的PET成像系统在科研领域或其他相关领域的应用受到较大的限制。目前常用的小动物PET,大部分仅能获取2维位置,无法兼顾空间分辨率和灵敏度,并且其结构灵活性差,采用光电转换器件、部分模拟信号处理模块等增加了仪器的功耗。

技术实现思路

[0003]针对上述
技术介绍
中指出的不足,本专利技术提供了一种碲锌镉正电子发射断层(CZT
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PET本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲锌镉正电子发射断层成像系统,其特征在于,以碲锌镉探测模块形成环状探测器单元,构成单环PET或者多环PET,所述碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块,碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极,所述碲锌镉晶体的电极类型采用正交条形电极结构或像素型电极结构;所述碲锌镉晶体的输出信号通过电路与电荷灵敏前置放大模块连接,电荷灵敏前置放大模块通过电路与滤波放大模块连接,滤波放大模块通过电路与信号读出模块连接。2.如权利要求1所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统,其特征在于,所述正交条形电极结构中在碲锌镉晶体的两相对侧面上分别蒸镀16条平行的条形电极;所述像素型电极结构中在碲锌镉晶体一侧面的阳极蒸镀了16
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16个方形电极,另一侧面的阴极采用平面电极。3.如权利要求2所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统,其特征在于,所述碲锌镉晶体模块中,通过ASIC芯片集成若干个电荷灵敏前置放大器。4.如权利要求2所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统,其特征在于,所述电极采用金材料制成,正交条形电极结构中同一侧面上相邻条形电极的间距、以及像素型电极结构中相邻方形电极的间距均为0.1mm。5.如权利要求1所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统,其特征在于,所述电极的外围设置电极保护环。6.一种如权利要求1

5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的单个碲锌镉晶体PET探测器信号读出方法,其特征在于,将单个碲锌镉晶体的多路前端信号转换为四路信号引出,对于正交条形电极结构,碲锌镉晶体的X信号和Y信号各自转换为2路信号引出;对于像素型电极结构,碲锌镉晶体的所有像素阳极信号转换为4路信号引出。7.一种如权利要求1

5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器模块组成方法,其特征在于,由四块碲锌镉晶体组成单个碲锌镉探测模块的探头模块,四块碲锌镉晶体的输出信号经2次压缩成4路信号作为单个碲锌镉探测模块的输出信号。8.一种如权利要求1

5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器伽马射线三维位置的计算方法,其特征在于,所述计算方法如下:(1)正交条形电极结构的碲锌镉PET探测器的伽马射线三维位置计算方法为:对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x,y,z)计算公式如下:对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x,y,z)计算公式如下:对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x,y,z)计算公式如下:其中,G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离,n表示触发在第n个电极上感应电流最大,P表示阳极条宽度,A
n
表示在第n个阳极上的信号峰值,C

【专利技术属性】
技术研发人员:李英帼尹永智郭典刘美楼黄川张庆华裴昌旭文婧
申请(专利权)人:兰州大学
类型:发明
国别省市:

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