[發明專利]用于使正電子發射斷層攝影(PET)檢測器模塊同步的方法和系統

有效

• 申請號: 201380011174.1
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104136939B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: B·魏斯勒;P·K·格布哈特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本申請總體涉及核醫學成像。本申請具體應用于與正電子發射斷層攝影(PET)的結合，并且將具體參考其進行描述。然而，應當理解，本申請也具體應用于其他使用場景，并且不必限于前述應用。

背景技術

在PET中，伽馬光子對被同時檢測以定義響應線(LOR)。每個光子被檢測到的時間用于識別同時發生的對，在飛行時間(TOF)PET中，每個同時發生的對的相對檢測時間用于沿著LOR定位輻射事件。由于伽馬光子以光速行進，因此利用納秒級的分辨率測量檢測時間。

逐漸地，PET系統正在采用固態PET檢測器模塊進行檢測，其中，檢測器模塊被定位為環繞感興趣區域。每個檢測器模塊檢測伽馬光子撞擊，將事件數字化，并且將具有對應時間戳的數字化事件發送到PET后端。然后采用時間戳以配對光子撞擊，并且沿著LOR定位輻射事件。

為了準確測量時間，通常在十個皮秒之內使PET檢測器同步。使PET檢測器的所有時鐘同步，以在相同的速度下運行。這通常通過將永久低抖動參考時鐘分布到PET檢測器來執行。而且，同步/重置脈沖被發射到PET檢測器，以檢查同步或重置時鐘。采用固態PET檢測器的已知PET系統使用電纜，以使參考時鐘同步。這些纜線增加采用固態PET檢測器的PET系統的尺寸和成本。而且，在PET/磁共振(MR)系統中，不期望具有更多的電纜。

發明內容

克服這些問題的一個解決方案是使用具有玻璃纖維或塑料纖維的光學通信。然而，諸如解決方案需要光學收發器，這產生高額成本和高能耗。而且，需要大量的空間。甚至，光學收發器具有針對TOF PET的不良抖動。因此，優選減少光學收發器的量。本申請提供克服上述挑戰和其他挑戰的新的并且改進的方法和系統。

根據一個方面，一種用于正電子發射斷層攝影(PET)系統的檢測器模塊包括光學收發器，所述光學收發器接收來自PET處理系統的光學數據流。數據流包括脈沖串，所述脈沖串運送命令以生成同步/重置脈沖。所述系統還包括同步電路，所述同步電路被配置為同時對所述脈沖串進行抖動清除(jitter clean)以及進行以下中的一個：1)對脈沖串的脈沖進行計數；以及2)針對丟失脈沖監測脈沖串。所述同步電路還被配置為：響應于計數出預定數目的脈沖或檢測出丟失脈沖，提取來自脈沖串的抖動清除脈沖，以生成抖動清除同步/重置脈沖。所述系統還包括內部時鐘，所述內部時鐘接收抖動清除同步/重置脈沖。

根據另一方面，提供了一種用于使正電子發射斷層攝影(PET)系統的檢測器模塊與其他檢測器模塊同步的方法。所述方法包括光學地接收來自PET處理系統的光學數據流。數據流包括脈沖串，所述脈沖串運送命令以生成同步/重置脈沖。所述方法還包括同時對脈沖串進行抖動清除以及進行以下中的一個：1)對脈沖串的脈沖進行計數；以及2)針對丟失脈沖監測脈沖串。響應于計數出預定數目的脈沖或檢測出丟失脈沖，從脈沖串提取抖動清除脈沖以生成抖動清除同步/重置脈沖。抖動清除同步/重置脈沖被提供給內部時鐘。

根據另一方面，正電子發射斷層攝影(PET)系統包括PET處理系統，所述PET處理系統生成時鐘信號和同步/重置脈沖信息，并且根據接收到的事件數據重建PET圖像。PET處理系統包括光學收發器，所述光學收發器將時鐘信號和同步/重置脈沖信息轉換為光學數據流，并且將光學事件信息轉換為接收到的事件數據。PET系統還包括多個檢測器模塊，所述多個檢測器模塊被布置到形成的檢查區域的接收到的伽馬光子。每個檢測器模塊包括將光信號轉換為電信號的收發器、從電信號提取時鐘信號和同步/重置脈沖的同步電路、利用時鐘信號和同步/重置脈沖被同步/重置的時鐘以及將所接收的伽馬光子轉換為事件數據的檢測器網格。所述收發器還將事件數據和接收伽馬光子的位置的信息以及來自時鐘的時間戳轉換為光學事件信息。PET系統還包括多條光纖，所述多條光纖將PET處理系統與檢測器模塊中的每個進行連接，以同時將光學數據流運送到檢測器模塊，并且將光學事件信息從每個檢測器模塊運送到PET處理系統。

一個優點在于減少了尺寸和成本。

另一優點在于減少了電連接的數目。

另一優點在于低抖動時鐘信號和同步/重置脈沖。

對本領域的普通技術人員來說，通過閱讀和理解下面的詳細說明，本發明的其他優點仍將是顯而易見的。

附圖說明

本發明可以采用各種部件和部件的布置，以及各種步驟和步驟的布置的形式。附圖僅用于圖示優選實施例的目的，并且不應被解讀為對本發明的限制。