一种探测器信号读出的通道复用方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及核探测技术和核医学成像技术领域，尤其设及一种探测器信号读出的 通道复用方法。
【背景技术】
[0002] 一台临床正电子发射断层成像（Positron血issionTomogra地y，W下简称阳T) 设备中，探测器的数量多达3万片。直接读出每一个探测器产生的电信号，需要3万个电子 学处理通道。数量众多的电子学通道，使得整个PET电子学系统造价昂贵且工程实现困难。
[0003] 针对上述情况，研究人员将目光集中在了探测器信号读出的通道复用技术的研究 和开发。目前主流的读出通道复用方法是将探测器的信号按行和列将输出信号利用电阻网 络进行加权后读出。
[0004] 采用电阻网络进行复用，虽然有效降低了探测器的读出通道，解决了通道数过多 的问题。但是采用电阻网络时，由于信号接入点的不同，电阻网络针对不同探测器的等效电 阻也不一样，最终引起不同探测器的输出信号的幅值存在较大的差异，要求后端读出电路 拥有较高的动态范围。而目前常规的处理电路，动态范围有限，输入较小的信号时信噪比较 差，出入信号过大时，又会存在饱和的问题。 阳〇化]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种改良结构的探测器信号读出的通道复 用方法，W克服上述缺陷，有效解决探测器通道复用后输出信号的动态范围过大的问题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种探测器信号读出的通道复用方法，该方法 能减少电子学通道的使用，能有效降低对后端读出电路动态范围的要求，并能降低后端读 出电路时间分辨率的要求。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] 一种探测器信号读出的通道复用方法，其具体包括步骤：
[0009] S1 :将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其 中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，
第a组的第b个探测器信号标记为 Si即曰1 (曰，b)，M> 2,N> 2,1《a《M，1《b《N;
[0010] S2 :将步骤SI中L个探测器信号分为第一源信号和第二源信号；
[0011] S3 :设置包括A、B两个读出通道的第一信号传输线，将探测器信号引入第一信号 传输线，并在第一信号传输线上位于探测器信号之间引入至少一个第一信号延时单元；
[0012] S4 :设置包括C、D两个读出通道的第二信号传输线，将探测器信号引入第二信号 传输线，并在第二信号传输线上位于探测器信号之间引入至少一个第二信号延时单元；
[0013] S5 :根据A、B、C、D四个读出通道脉冲，标记信号形成的源探测器并获得最终脉冲 f目息。
[0014] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述SI中，所述M组中每组包括 的探测器个数相同，均为N个，其中，MXN=L，M> 2，N> 2。
[0015] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述第一信号传输线与第二信 号传输线为正交结构，传输线上的位置信息由延时单元分割。
[0016] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S3及S4中，将空间位置对 应的两组探测器分别连入第一信号传输线与第二信号传输线。
[0017] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S3及S4中，将探测器自身 的两个读出通道分别连入第一信号传输线与第二信号传输线。
[0018] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S3中，将第a组中包含探测 器的第一源信号看做为一个第一信号，最终M组形成M个第一信号，所述M个第一信号引入 第一信号传输线，至少一个所述第一信号延时单元设置于M个第一信号中相邻两个第一信 号之间。
[0019] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述第一信号延时单元包括若 干个，所述M个第一信号中每相邻两个第一信号之间设置至少一个第一信号延时单元。
[0020] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S4中，将M组中每组第b个 探测器的第二源信号看做为一个第二信号，最终形成N个第二信号，所述N个第二信号引入 第二信号传输线，至少一个所述延时单元设置于N个第二信号中相邻两个第二信号之间。
[0021] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述第二信号延时单元包括若 干个，所述N个第二信号中每相邻两个第二信号之间设置至少一个第二信号延时单元。
[0022] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，测量信号到达A、B、 C、D四个读出通道的时间，计算得到信号到达A、B读出通道的时间差，计算得到信号到达C、 D读出通道的时间差，通过时间差判断该信号的源行列号，利用运两组时间差标记信号形成 的源探测器。
[0023] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，采用减法电路分别 获得A、B读出通道与C、D读出通道脉冲的差值脉冲，W差值脉冲的脉宽表征信号到达A、B 读出通道W及C、D读出通道的时间差。
[0024] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，采用减法电路分别 获得A、B读出通道与C、D读出通道脉冲的差值脉冲，W差值脉冲的幅值表征信号到达A、B 读出通道W及C、D读出通道的时间差。
[0025] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B读出 通道时间差为X，记信号到达C、D读出通道时间差为y，计算得到概率分布函数g(X，y)，根 据电路结构计算L个探测器在g(x，y)上的位置，并计算g(x，y)上相邻探测器之间的分割 线，W区分不同探测器在g(x，y)上的分布区域。
[0026] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B读出 通道时间差为X，记信号到达C、D读出通道时间差为y，计算得到概率分布函数g(X，y)，根 据概率分布函数g(x，y)计算L个探测器在g(x，y)上的位置，并计算g(x，y)上相邻探测 器之间的分割线，W区分不同探测器在g(x，y)上的分布区域。
[0027] 上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B读出 通道时间差为X，记信号到达C、D读出通道时间差为y，计算得到概率分布函数g(X，y)，根 据电路结构计算L个探测器在g(X，y)上的位置，取此位置周围一定区域作为对应探测器在g(x，y)上的分布区域。
[002引上述的探测器信号读出的通道复用方法，优选地，所述S5中，记信号到达A、B读出 通道时间差为X，记信号到达C、D读出通道时间差为y，计算得到概率分布函数g(X，y)，根 据概率分布函数g(x，y)计算L个探测器在g(x，y)上的位置，取此位置周围一定区域作为 对应探测器在g(x，y)上的分布区域。
[0029]W上技术方案相对于现有技术具有如下优点：
[0030] 1、一种探测器信号读出的通道复用方法，其具体包括步骤：
[0031] S1 :将L个探测器信号分为M组，每组中探测器的个数至少为2个，最大为N个，其 中，第a组中探测器信号的个数为P(a)，
，第a组的第b个探测器信号标记为 Si即曰1 (曰，b)，M> 2,N> 2,1《a《M，1《b《N;S2 :将步骤S1中L个探测器信号分为 第一源信号和第二源信号；S3 :设置包括A、B两个读出通道的第一信号传输线，将探测器信 号引入第一信号传输线，并在第一信号传输线上位于探测器信号之间引入至少一个第一信 号延时单元；S4 :设置包括C、D两个读出通道的第二信号传输线，将探测器信号引入第二信 号传输线，并在第二信号传输线上位于探测器信号之间引入至少一个第二信号延时单元； S5 :根据A、B、C、D四个读出通道脉冲，标记信号形成的源探测器并获得最终脉冲信息。本 发明避免使用数量众多的电子学通道，降低了整个PET电子学系统造价的成本及工程实现 难度；同时传输线的时分复用设计保证了不同位置的探测器输出的信号波形与一对一读出 方式类似，降低了对后端读出电路动态范围的要求，另外，加入