一种诊断成像设备，包括信号处理电路（２２），信号处理电路处理来自检测器阵列（１６）的信号，所述检测器阵列（１６）检测来自成像区（２０）的辐射。所述撞击信号表示对应的检测器（１８）受到辐射光子的撞击。所述信号处理电路（２２）包括多个输入通道（３２１、３２２、３２３、３２４），每个输入通道接收来自对应的检测器元件（１８）的撞击信号，使得每个输入通道（３２１、３２２、３２３、３２４）对应于接收每个撞击信号的位置。多个积分器（４２）对来自所述输入通道（３２）的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。多个模拟－数字转换器（４４１、４４２、４４３、４４４）将所积分的能量值转换为数字能量值。多个时间－数字转换器（４０）接收所述撞击信号并生成数字时间戳记。ＯＲ逻辑（３６、３８）将来自所述多个输入通道（３２）的子集的信号撞击转送至所述ＡＤＣ（４４）之一和所述时间－数字转换器（４０）之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ＡＤＣ（４４）和／或每个时间－数字转换器（４０）连接。记录和读出器（２５）读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射检测应用中的低功率TDC-ADC和Anger逻辑本申请涉及诊断成像领域。其在减小与检测辐射相关的电子设备的功耗方面具有 特别应用，并将参照其特别参考对其进行描述。然而，应当理解，其在减小光电检测器阵列 的功耗方面也具有应用，且不必限定于前述应用。硅光电倍增器或多阳极光电倍增管(PMT)的使用使得能够实现高性能飞行时间 正电子发射层析成像(ToF-PET)检测器。这些检测器具有高的时间、空间、和能量分辨率， 并最小化归因于检测器的相对小的尺寸(数mm)的堆积效应。适应该高密度检测器阵列的 读出通道的数量相对于经典PMT检测器具有显著增大。集成低功率电子设备常规地适应该 需要，特别是对于ToF-PET。并且，邻域逻辑的使用增加了电子设备的复杂性。如果基于所 使用的部件，必需增加触发电路，则这是尤其真实的。此增加的电路通常缺乏增益和延迟匹 配，结果使得加时间戳记操作受到影响。当前时间-数字(TDC)和模拟-数字(ADC)专用集成电路(ASIC)设计进行的很 好。虽然每一个消耗相对小的功率，但是它们的高密度阵列消耗相对大的功率量，导致必需 耗散约lW/cm2的热。因为从检测器至数字化器的模拟路径应当尽可能短，所以在没有正确 地冷却与检测器相关的电子设备时，检测器变热。在SiPM读出的情况下，检测器的性能能 随温度显著变化，所以需要充分的冷却和热设计，增加了系统的成本和复杂性。传统多通道TDC/ADC典型地由多个相同通道构成，每个通道具有定时分支和能量 分支。如果信号超过定时分支中的触发器阈值，则典型地产生辐射事件记录或“撞击”，这 于是开始能量分支中的模拟积分和转换。于是，通道信息和时间戳记以及能量信息一起 被发送至子系统，用于进一步的处理和后面的重合搜索以形成为PET图像的基础的响应线 (LOR)。提供加时间戳记的处理器通常使用时间_幅度转换(TAC)，其需要长的转换时间、参 考开始或停止信号、以及长的重设时间。自触发数字化器(TDC/ADC ASIC)呈现极优的性能，但是不提供固定组信息用于使 用单个查找表格(LUT)的基于Anger逻辑的像素设别。这归因于如下事实如果低能事件 不超过单个触发阈值，则它们不产生触发。本申请提供克服了上述问题和其它问题的新的和改进的辐射检测器阵列。根据本专利技术的一方面，提供了一种诊断成像设备。信号处理电路处理来自检测器 阵列的信号，检测器阵列检测来自成像区的辐射。撞击信号表示对应的检测器受到辐射光 子的撞击。信号处理电路包括多个输入通道，每个通道接收来自对应的检测器元件的撞击 信号，使得每个输入通道对应于接收撞击信号的位置。多个积分器对来自输入通道的信号 进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。多个模拟_数字转换器将积分的能量值 转换成数字能量值。多个时间-数字转换器接收撞击信号并生成数字时间戳记。OR逻辑将 来自所述多个输入通道的子集的信号撞击转送至所述ADC之一和所述时间-数字转换器之 一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ADC和/或每个时 间-数字转换器连接。记录和读出器读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述 数字时间戳记。根据另一方面，提供了一种诊断成像方法。处理来自检测器阵列的信号，所述检测器阵列检测来自成像区的辐射，所述信号表示对应的检测器受到辐射光子的撞击。接收 来自多个输入通道的撞击信号，每个输入通道具有对应的检测器元件，使得每个输入通道 对应于接收每个撞击信号的位置。对来自所述输入通道的信号进行积分，以确定与每个辐 射撞击相关的能量值。将所积分的能量值转换为数字能量值。接收所述撞击信号并生成 数字时间戳记。将来自所述多个输入通道的子集的信号撞击转送至所述ADC之一和所述时 间-数字转换器之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每 个ADC和/或每个时间-数字转换器连接。读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以 及所述数字时间戳记。根据另一方面，提供了一种用于减小信号处理电路的功耗的方法，所述信号处理 电路处理来自检测器阵列的撞击信号，所述检测器阵列检测来自成像区的辐射，所述撞击 信号表示对应的检测器受到辐射光子的撞击。利用多个输入通道接收来自对应的检测器元 件的撞击信号，使得每个输入通道对应于接收每个撞击信号的位置。对来自所述输入通道 的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。将所积分的能量值转换为数字能 量值。接收所述撞击信号并生成数字时间戳记。通过使用OR逻辑组合输入通道来减小提 取的功率，使得一个以上的输入通道与每个ADC和/或每个时间-数字转换器连接。读出 撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。一个优点是减小了定时跳动。另一优点在于减小了检测器元件的死时间。另一优点在于减小了热生成。另一优点是较低的功耗。另一优点在于简化了电路布局。另一优点在于增加了对热敏感部件的冷却的容易性。另一优点在于增加了给低电压设备提供功率的容易性。本领域技术人员在阅读并理解以下详细描述后将理解本专利技术的进一步的优点。本专利技术可以采取各种部件的形式和部件的布置，并且可以采取各种步骤中和步骤 的布置的形式。附图仅是为示例优选实施例的目的，而不应视为限制本专利技术。附图说明图1是根据本申请的核成像设备的示意图；图2是触发处理的流程图，其中，数个输入通道被一起编码用于加时间戳记目的；图3描绘触发处理的另一实施例，其中，针对数个输入通道对求和、积分、以及模 拟_数字转换进行编码；图4描绘可能的通道编码方案；图5是描绘基于一起编码的检测器元件之间的距离的事件的非相关可能性的图 示；图6描绘用于图4的编码方案的可能的电路板布线布局；图7将邻域逻辑的使用引入通道编码方案；图8描绘用于实施图7的邻域逻辑的可能的交叠触发区；图9向求和信号上的时间戳记引入单个触发器区时间戳记的组合作为替代或补 充；图10向图4的编码方案引入分离触发区；图11将ADC和TDC编码与邻域逻辑组合。参照图1，诊断成像设备10包括外壳12和受试者支架14。外壳12内封装有检测 器阵列16。检测器阵列16包括多个独立的检测器元件18。虽然参照正电子发射层析成像 (PET)扫描仪描述了一个特定实施例，但是应当理解，本申请在天体物理学中也是有用的， 诸如在伽玛射线望远镜、射线照片、安保、工业、以及其它医学应用中，其它医学应用诸如是 单光子发射计算机层析成像(SPECT)和χ射线。通常，本申请在成像χ射线、伽玛射线、或 其它具有高能量和空间分辨率的带电粒子中有应用。阵列16布置成使得检测器元件18邻 近成像区20设置。检测器阵列16能够是检测器18的环，多重环、一个或多个分立的平的 或弧形的面板等。在正电子发射层析成像(PET)中，由成像区中的正电子湮灭事件产生伽 玛射线对，并且该射线对在相反方向上传播。这些伽玛射线检测为对，如果一个伽玛射线比 另一个传播得更远以到达检测器，则在检测之间具有微小时间差(纳秒级)。因此，在PET 扫描器中，检测器阵列典型地环绕成像区。在PET扫描开始之前，向受试者注入放射性药物。在一个普通检查中，放射性药物 含有耦合至标签分子的放射性元素。标签分子与待成像的区域相关，并且往往是通过正常 身体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种诊断成像设备，包括：信号处理电路（２２），其处理来自检测器阵列（１６）的撞击信号，所述检测器阵列（１６）检测来自成像区（２０）的辐射，所述撞击信号表示对应的检测器（１８）受到辐射光子的撞击，所述信号处理电路（２２）包括：多个输入通道（３２↓［１］、３２↓［２］、３２↓［３］、３２↓［４］），每个输入通道接收来自对应的检测器元件（１８）的撞击信号，使得每个输入通道（３２↓［１］、３２↓［２］、３２↓［３］、３２↓［４］）对应于接收每个撞击信号的位置；多个积分器（４２），用于对来自所述输入通道（３２）的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值；多个模拟－数字转换器（４４↓［１］、４４↓［２］、４４↓［３］、４４↓［４］），用于将所积分的能量值转换为数字能量值；多个时间－数字转换器（４０），其接收所述撞击信号并生成数字时间戳记；ＯＲ逻辑（３６、３８），其将来自所述多个输入通道（３２）的子集的信号撞击转送至所述ＡＤＣ（４４）之一和所述时间－数字转换器（４０）之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ＡＤＣ（４４）和／或每个时间－数字转换器（４０）连接；记录和读出器（２５），其读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T佐尔夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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