本申请属于辐射探测技术领域，具体涉及一种信号堆积事件中的能量校正方法、系统、设备和介质。其方法包括：获取闪烁体探测器输出的目标脉冲信号，并将其划分为前段信号和后段信号；基于目标脉冲信号的波形信息，得到目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量；根据前段能量、脉冲总能量和预先确定的前段能量占脉冲总能量的正常比例范围，判定目标脉冲信号是否需要进行能量校正；针对需要能量校正的目标脉冲信号，基于前段能量和脉冲总能量，确定目标脉冲信号中未堆积部分的脉冲信号；基于预先统计得到的标准脉冲信号波形分布规律和未堆积部分的脉冲信号，反推得到校正后的脉冲总能量。该方法降低了计算量及对计算资源的占用率，具有较高的经济性。有较高的经济性。有较高的经济性。
【技术实现步骤摘要】
信号堆积事件中的能量校正方法、系统、设备和介质
[0001]本申请属于辐射探测
，具体涉及一种信号堆积事件中的能量校正方法。
技术介绍
[0002]正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，PET)是核医学领域的临床诊断影像技术，其基本原理是将具有正电子放射性核素的示踪剂注入生物体内，然后在体外探测正电子湮灭时发出的方向相反的511千电子伏特(kiloelectron volt，keV)的γ射线的能量信息、时间信息和位置信息，最终通过统计重建湮灭事件的发生位置来确定示踪剂在生物体内的分布位置和浓度信息，为临床提供分子级的诊断依据。
[0003]在PET的辐射探测系统中，能量信息是关键指标之一。该系统中通过闪烁体探测器将γ射线转化成电信号，然后获取探测器输出信号的幅度或者面积来表征γ射线的能量信息。当两个γ射线在同一探测器上转化成的电信号在时域上离的过近时，会导致输出信号变形，影响信号的幅度和面积，这就是信号堆积事件。堆积事件会导致能量信息的失真，使真正的511keV事件统计为有效能窗外的无效事件，也会使低能事件计入有效能窗内，进而影响PET系统的成像效果。对于位置信息通过能量信息计算的PET系统，信号堆积还会导致探测事件位置信息的错位。
[0004]为减少信号堆积事件对辐射探测能量结果的影响，现有的处理方法是在时域上缩小探测器信号的宽度以来减小信号堆积的概率；当探测器信号宽度已固定时，使用校正脉冲堆积事件能量信息的方法对发生了信号堆积的事件做处理，如利用信号分布函数迭代解析堆积信号真实形状，在数字梯形成形算法中缩短堆积事件的积分时间等等。但是堆积事件能量信息校正需要前端模数转换器，需对脉冲信号有较高的采样率，占用大量计算资源；而且PET系统中有几百个闪烁体探测器，因此需要大规模的处理电路，经济性较差。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种信号堆积事件中的能量校正方法、系统、设备和介质。
[0007](二)技术方案
[0008]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0009]第一方面，本申请实施例提供一种信号堆积事件中的能量校正方法，应用于辐射探测系统中，该方法包括：
[0010]获取闪烁体探测器输出的目标脉冲信号，并将所述目标脉冲信号划分为前段信号和后段信号；
[0011]基于所述目标脉冲信号的波形信息，得到所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量；
[0012]根据所述前段能量、所述脉冲总能量和预先确定的前段能量占脉冲总能量的正常
比例范围，判定所述目标脉冲信号是否需要进行能量校正；
[0013]针对需要能量校正的目标脉冲信号，基于所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量，确定所述目标脉冲信号中未堆积部分的脉冲信号；
[0014]基于预先统计得到的标准脉冲信号波形分布规律和未堆积部分的脉冲信号，反推得到所述目标脉冲信号校正后的脉冲总能量。
[0015]可选地，将所述目标脉冲信号划分为前段信号和后段信号，包括：
[0016]获取所述目标脉冲信号的脉冲达峰时间或者脉冲的面积中点时间；
[0017]将所述脉冲达峰时间或者脉冲的面积中点时间作为时间分割点，将所述时间分割点之前的脉冲信号作为前段信号，将所述时间分割点之后的脉冲信号作为后段信号。
[0018]可选地，根据预先确定的前段能量占脉冲总能量的正常比例范围，确定所述目标脉冲信号是否需要进行能量校正，包括：
[0019]计算所述前段能量占所述脉冲总能量的比例，得到所述目标脉冲信号的能量比值；
[0020]当所述能量比值在所述正常比例范围内时，所述目标脉冲信号不需要进行能量校正；
[0021]当所述能量比值超过所述正常比例范围时，所述目标脉冲信号需要进行能量校正。
[0022]可选地，在获取闪烁体探测器输出的目标脉冲信号之前，还包括：确定的所述前段能量占所述脉冲总能量的正常比例范围，具体包括：
[0023]采集所述闪烁体探测器输出的预设数量的标准脉冲信号，将每个标准脉冲信号划分为前段标准信号和后段标准信号；
[0024]基于所述标准脉冲信号的波形信息，得到所述标准脉冲信号的前段标准信号能量和标准脉冲信号总能量；
[0025]计算所述前段标准信号能量占所述标准脉冲信号总能量的比例，得到所述标准脉冲信号的能量比值；
[0026]对预设数量的标准脉冲信号的能量比值进行分布统计，将分布曲线的峰值或分布曲线重心作为前段脉冲占比理想值η；
[0027]所述前段能量占所述脉冲总能量的正常比例范围的为(η
‑
σ，η+σ)，其中，σ的取值为所述分布曲线半高宽的1
‑
3倍。
[0028]可选地，针对需要能量校正的目标脉冲信号，基于所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量，确定所述目标脉冲信号未堆积部分，包括：
[0029]计算所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量的比值；
[0030]若前段能量和脉冲总能量的比值小于η
‑
σ，判定所述目标脉冲信号的前段为未堆积部分；
[0031]若前段能量和脉冲总能量的比值大于η+σ，判定所述目标脉冲信号的后段为未堆积部分；
[0032]若前段能量和脉冲总能量的比值处于η
±
σ范围内，判定所述目标脉冲信号没有发生堆积。
[0033]可选地，所述标准脉冲信号波形分布规律包括所述标准脉冲信号幅度随时间的归
一化变化系数，则基于预先统计得到的标准脉冲信号波形分布规律和未堆积部分的脉冲信号，通过以下公式反推得到所述目标脉冲信号校正后的脉冲总能量：
[0034][0035]其中，E
sumcorr
为校正后的脉冲总能量，T为总脉冲采样点数，A0为所述标准脉冲信号的脉冲最高点数据，I
t
为标准脉冲信号幅度随时间的归一化变化系数，P
t
为所述目标脉冲信号采样点的幅度数据，t
eff
为所述目标脉冲信号中未堆积部分的脉冲信号的时间范围。
[0036]可选地，所述标准脉冲信号波形分布规律包括所述标准脉冲信号幅度随时间的归一化变化系数，基于预先统计得到的标准脉冲信号波形分布规律和未堆积部分的脉冲信号，通过以下公式反推得到所述目标脉冲信号校正后的脉冲总能量，包括：
[0037][0038]其中，E
sumcorr
为校正后的脉冲总能量，T为总脉冲采样点数，I
t
为标准脉冲信号幅度随时间的归一化变化系数，P
t
为所述目标脉冲信号采样点的幅度数据，t
eff
为所述目标脉冲信号中未堆积部分的脉冲信号的时间范围。
[0039]第二方面，本申请实施例提供一种辐射探测系统，该系统包括探测器和控制装置，所述控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种信号堆积事件中的能量校正方法，其特征在于，应用于辐射探测系统中，该方法包括：获取闪烁体探测器输出的目标脉冲信号，并将所述目标脉冲信号划分为前段信号和后段信号；基于所述目标脉冲信号的波形信息，得到所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量；根据所述前段能量、所述脉冲总能量和预先确定的前段能量占脉冲总能量的正常比例范围，判定所述目标脉冲信号是否需要进行能量校正；针对需要能量校正的目标脉冲信号，基于所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量，确定所述目标脉冲信号中未堆积部分的脉冲信号；基于预先统计得到的标准脉冲信号波形分布规律和未堆积部分的脉冲信号，反推得到所述目标脉冲信号校正后的脉冲总能量。2.根据权利要求1所述的信号堆积事件中的能量校正方法，其特征在于，将所述目标脉冲信号划分为前段信号和后段信号，包括：获取所述目标脉冲信号的脉冲达峰时间或者脉冲的面积中点时间；将所述脉冲达峰时间或者脉冲的面积中点时间作为时间分割点，将所述时间分割点之前的脉冲信号作为前段信号，将所述时间分割点之后的脉冲信号作为后段信号。3.根据权利要求1所述的信号堆积事件中的能量校正方法，其特征在于，根据预先确定的前段能量占脉冲总能量的正常比例范围，确定所述目标脉冲信号是否需要进行能量校正，包括：计算所述前段能量占所述脉冲总能量的比例，得到所述目标脉冲信号的能量比值；当所述能量比值在所述正常比例范围内时，所述目标脉冲信号不需要进行能量校正；当所述能量比值超过所述正常比例范围时，所述目标脉冲信号需要进行能量校正。4.根据权利要求1所述的信号堆积事件中的能量校正方法，其特征在于，在获取闪烁体探测器输出的目标脉冲信号之前，还包括：确定的所述前段能量占所述脉冲总能量的正常比例范围，具体包括：采集所述闪烁体探测器输出的预设数量的标准脉冲信号，将每个标准脉冲信号划分为前段标准信号和后段标准信号；基于所述标准脉冲信号的波形信息，得到所述标准脉冲信号的前段标准信号能量和标准脉冲信号总能量；计算所述前段标准信号能量占所述标准脉冲信号总能量的比例，得到所述标准脉冲信号的能量比值；对预设数量的标准脉冲信号的能量比值进行分布统计，将分布曲线的峰值或分布曲线重心作为前段脉冲占比理想值η；所述前段能量占所述脉冲总能量的正常比例范围的为(η
‑
σ，η+σ)，其中，σ的取值为所述分布曲线半高宽的1
‑
3倍。5.根据权利要求4所述的信号堆积事件中的能量校正方法，其特征在于，针对需要能量校正的目标脉冲信号，基于所述目标脉冲信号的前段能量和脉冲总能量，确定所述目...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭维新，李楠，
申请(专利权)人：赛诺联合医疗科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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