[發明專利]一種時鐘校準方法、裝置與系統

無效

• 申請號: 201310425956.1
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103488247A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 高鵬;楊龍;尹柱霞;李楠
• 申請（專利權）人: 沈陽東軟醫療系統有限公司
• 主分類號: G06F1/14
• 分類號: G06F1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及時間同步技術領域，特別是涉及一種時鐘校準方法、裝置與系統。

背景技術

PET（Positron?Emission?Tomography，正電子發射斷層）顯像是當前核醫學最高水平的標志，能在分子水平上反映人體是否存在病理生理變化，因此又稱之為生化顯像或分子顯像。其基本原理包括注入體內的放射性核素在衰變過程中產生的正電子湮滅反應和符合探測原理，具體如下：

PET成像首先需要在人體內注射放射性的生物示蹤藥物，這些藥物中的放射性元素是人體或動物體內存在的必需元素或在某種程度上能取代必需元素（如：碳、氮、氧、氟等）的同位素，對人體無害。被合成的生物示蹤藥物會注入人體內，并以人體或動物體內化合物的“身份”參與體內器官、組織、細胞的生命活動。由于生物示蹤藥物通常是富質子的核素，在生物示蹤藥物參與動物或人體生命活動的過程中，核素會發生衰變，在衰變過程中核素會產生正電子（β+），正電子的質量與電子相等，電量與電子的電量相同，只是符號相反。注入體內的放射性核素所發射出的正電子在人體內移動大約lmm后將會與人體內的負電子結合發生湮滅反應，如圖1所示，正負電子湮滅時產生兩個能量相同（511keV）方向相反的γ光子。然后，用相對放置的兩個探測器來探測產生的光子，探測光子的過程是由閃爍晶體將γ光子轉為熒光，光電倍增管（PMT）將光信號轉化為電信號。前端電子電路對光電倍增管輸出的電脈沖信號進行濾波和放大后，從中得到γ光子的能量信息和到達時間信息，由于兩個光子在人體內的運動路徑不同，到達兩個探測器的時間會有一定差別，如果在規定的時間內，探測器探測到兩個互成180度的光子，則這個事件被稱之為符合事件，探測的過程稱為符合探測或符合判斷。PET系統通過記錄所有符合事件，對所述符合事件處理，然后經過圖像重建獲得斷層掃描圖像。

符合事件可以分為三種，第一種是真符合事件，即探測到的兩個光子來源于同一個湮滅反應，并且這兩個光子在到達探測器前均沒有與介質發生任何相互作用，他們含有精確的定位信息。第二種是散射符合事件，即探測到的兩個光子來源于同一湮滅反應，但是在到達探測器前兩個光子中至少有一個經過散射后偏離了原來的方向，因此這種符合事件含有的定位信息是不準確的。第三種就是隨機符合事件，及探測到的兩個光子不是來自同一個湮滅反應。符合事件的判斷是PET系統的核心，符合事件判斷的正確性直接決定著PET系統整體性能的好壞及其診斷的精準性。

在現有技術中，湮沒反應產生的兩個光子到達晶體的實際時間差可被測量，利用該時間差，理論上可以確定湮沒反應的位置。由于PET系統是一個分布式的系統，前端存在多個探測器，每個探測器對應于一個基準時鐘，這些基準時鐘相互獨立，啟動時間不同，導致系統得到探測器探測到光子的時間差值有一定的誤差，因此所確定的淹沒反應的位置也不是一個精確的點，由此導致后續重建圖像的精確度也會有一定的損失。因此，精確的時間測量裝置對于PET系統是十分必要的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種時鐘校準方法、裝置與系統，以解決現有技術中，PET系統中由于基準時鐘啟動時間不同，導致確定的湮滅反應的位置不準確的技術問題。本發明提供技術方案如下：

一種時鐘校準方法，包括：

選定N個基準時鐘中的任一基準時鐘作為參考時鐘，N為正整數；

在除參考時鐘外的基準時鐘里確定待校準時鐘；

測量當前時刻參考時鐘的任一上升沿和待校準時鐘的任一上升沿之間的時間差，或，參考時鐘的任一下降沿和待校準時鐘的任一下降沿之間的時間差；

將所述時間差反饋給待校準時鐘的發生裝置，以便發生裝置根據所述時間差調整待校準時鐘的相位至與參考時鐘相同。

本發明實施例還提供一種時鐘校準裝置，包括：

參考選定模塊，用于選定N個基準時鐘中的任一基準時鐘作為參考時鐘，N為正整數；

選通模塊，用于在除參考時鐘外的基準時鐘里確定待校準時鐘；

測量模塊，用于測量當前時刻參考時鐘的任一上升沿和待校準時鐘的任一上升沿之間的時間差，或，參考時鐘的任一下降沿和待校準時鐘的任一下降沿之間的時間差；

反饋模塊，用于將所述時間差反饋給待校準時鐘的發生裝置，以便發生裝置根據所述時間差調整待校準時鐘的相位至與參考時鐘相同。

本發明實施例還提供一種時鐘校準系統，包括：

如上述所述的任一時鐘校準裝置和N個測量裝置，其中，一個測量裝置包括發生裝置和時間測量裝置；