CN103070697B - Pet系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PET探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法，PET探测装置的具有符合线的每对探测器模块组均与一个该符合判断电路相连，通过设置或调整各符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平值，可以使各探测器模块组的符合判断电路支路的信号延迟时间相同，从而使各对探测器模块组之间的符合计数率最大化，于是就可以使PET系统的探测装置所获得的总符合计数率最大化，从而可以提高系统的灵敏度以及提升系统的图像质量。经过上述调整后，PET系统的具有符合线的各对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率的峰值可以出现在同一很窄的时间段内。

Description

PET系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法

技术领域

本发明涉及用于放射诊断的仪器，具体地说，涉及正电子发射计算机断层扫描系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法。

背景技术

正电子发射计算机断层扫描（Positron Emission Tomograph，PET）系统是当今医疗领域中的一种先进的分子影像学诊断设备，因其采用放射性核素作为示踪剂，所以也称为核医学设备。PET系统目前广泛应用于肿瘤早期病灶检测、放化疗恢复效果评估、以及心脑神经等系统疾病检查，在一些诊断领域中具有不可替代的优势。

选择一种含正电子核素的FDG（Fluoro Deoxy Glucose，脱氧葡萄糖）标记作为示踪剂，将其注射到受检人体内，示踪剂进入人体后会随着血液扩散到各个组织中并参与人体的代谢活动。在这个过程中，示踪剂中的正电子核素会释放出正电子e+，释放出的正电子e+在人体内运动一段距离后，会与周围环境中的电子e-发生湮灭，产生一对能量相等（511KeV）、传播方向相反（约180度）的γ光子。图1是示意图，示出了所述正电子湮灭事件。利用PET系统的探测装置，可以探测所述γ光子对，进而分析正电子的存在，并获得示踪剂在受检人体内的浓度分布。通过对示踪剂浓度分布中的异常情况的分析，医生可以判断癌症等疾病的病灶。

图2是立体示意图，示出了典型PET系统的探测装置。如图2所示，PET系统的探测装置200一般包括沿轴线排列的多个探测环20，每个探测环由多个探测器模块21拼装而成，每个探测器模块21则由闪烁晶体和光电倍增管组成，其中，闪烁晶体可以吸收γ光子，并根据γ光子的能量产生一定数量的可见光光子，光电倍增管则将闪烁晶体产生的可见光信号转化为电信号输出。所述多个探测环20构成一个内部空间，在这个内部空间发生的正电子湮灭事件所产生的γ光子对沿着相反的方向入射到一对探测器模块21上时，就会被该对探测器模块21探测到。探测到该对γ光子的该对探测器模块21之间的连线称为符合线（Line of Response，LOR）。不同探测环20上沿轴向排列的多个探测器模块21可以构成一个探测器模块组22，在图2中，用阴影线示例地指出了两个探测器模块组22。每个探测器模块组22与一个电信号处理电路（未示出）相连，入射到该探测器模块组22中的任一探测器模块21上的一个γ光子，在与该探测器模块组22相连的电信号处理电路中引起一个电脉冲。

图3示意地示出了PET系统的探测装置的纵剖图，图4示意地示出了PET系统的探测装置的轴视图。在图3和图4中还示出了处于探测环所构成的内部空间中的人体30中所发生的正电子湮灭事件31及其在该纵剖面内可能产生的沿不同方向传播的γ光子对32。在图3所示的纵剖面内可能产生的三对沿不同方向传播的γ光子对32在图4所示的轴视图中具有相同的投影。因此，在下文中，在PET系统的探测装置的轴视图中示出的每条符合线或每对γ光子对都代表了一对探测器模块组22之间可能产生的多条符合线或多对γ光子对。

图5是示意轴视图，示出了具有8个探测器模块组的PET系统的探测装置及各探测器模块组之间的符合线。一般地说，由于探测装置中的各探测器模块组22的大小和结构所限，对于任一探测器模块组22来说，存在一个视野范围（Field of View，FOV），该视野范围内的探测器模块组22与该探测器模块组22均有符合线50，而该视野范围外的探测器模块组22则与该探测器模块组22均无符合线50。具有符合线50的一对探测器模块组22构成一个探测器模块组对。在图5所示的例子中，由于所述探测装置中的各探测器模块组22的视野范围的限制，相邻的探测器模块组22之间没有符合线50。因此，在该例子中，PET系统的探测装置共有20对探测器模块组之间有符合线50，有符合线50的每对探测器模块组22都可以有一个符合判断电路（未示出）与其相连。

图6是示意图，示出了一对探测器模块组以及与其相连的普通符合判断电路，图7是电路框图，示出了图6中的普通符合判断电路。如图6所示，一个正电子湮灭事件31所产生的两个γ光子32或不同正电子湮灭事件31所产生的两个γ光子32分别入射到一对探测器模块组（即第一探测器模块组和第二探测器模块组）上之后，第一探测器模块组和第二探测器模块组分别产生第一单事件信号61a和第二单事件信号61b。第一单事件信号61a和第二单事件信号61b分别经第一脉冲处理器和第二脉冲处理器后，变为第一脉冲信号62a和第二脉冲信号62b，其中，第一脉冲信号62a和第二脉冲信号62b分别包含所述两个γ光子32的能量信息和到达两个探测器模块组的时间信息。第一脉冲信号62a和第二脉冲信号62b经过符合判断单元进行符合判断（一般是时间符合判断）后形成符合信号63输出。如果该两个光子32到达两个探测器模块组的时间之差落在预先设定的时间窗（通常为8～12ns）内，则认为这两个光子32源自同一次湮灭事件31（即，所述两个单事件信号为相关的两个单事件信号），并认为湮灭事件发生的地点就处在该两个探测器模块组的连线（即，符合线）上。否则，则认为这两个光子32源自不同的湮灭事件31（即，所述两个单事件信号为无关的两个单事件信号），它们的信息将被抛弃掉。PET系统的探测装置所探测到的所有符合信号按符合线分别累加，即可形成原始的正弦图（Sinogram），正弦图经过后续的图像重建步骤后，即可获得正电子的浓度分布图像。

从上述PET系统的工作原理可以看到，“符合判断”是PET系统的技术核心。符合判断的正确性直接决定了PET系统的性能及诊断精度。在PET系统工作过程中，根据脉冲信号（如第一脉冲信号62a和第二脉冲信号62b）的上升沿的到达时间来进行符合判断。这就要求进入每个符合判断电路中的两个单事件信号（如第一单事件信号61a和第二单事件信号62b）在通过各自的信号通路到达符合判断单元的过程中具有相同的延迟时间，以确保符合判断结果的正确性。

图8是曲线图，示出了理想PET系统的多对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化关系，其中，X轴表示时间，Y轴表示符合计数率，原点表示正电子湮灭事件（即γ光子对）的产生时刻。在图8中示例地示出了6条曲线80，每条曲线80表示一对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化。理想的PET系统可以在一个很窄的时间段中获得最大总符合计数率，即理想PET系统的各对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率的峰值可以出现在同一很窄的时间段内。当然，理论上说，图8中的各条曲线80的峰值应该出现在同一时刻，但实际上由于硬件固有的差异以及各种随机因素，最好的情况为，各条曲线80的峰值出现在很窄的时间段内，即出现在如图8中的两条竖线81所限定的时间段内。

在实际中，尽管设计时会严格控制单事件信号通过各自的通路时具有相同的时间延迟，但由于电路板布线、电缆传输、以及接插件选择等原因，单事件信号通过各自的通路时会具有不同的时间延迟，从而造成符合判断偏差。这一偏差轻者影响图像质量，重者可使PET系统无法正常成像。另外，即使PET系统的每个符合判断电路在设计时都具有相同的时间延迟，但PET系统在不同的现场环境下会受到环境因素特别是温度因素的不同影响，从而仍然会导致符合判断发生偏差。

图9是曲线图，示出了普通PET系统的多对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化关系，其中，X轴表示时间，Y轴表示符合计数率，原点表示正电子湮灭事件（即γ光子对）的产生时刻。在图9中示例地示出了6条曲线80，每条曲线80表示一对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化。如图9所示，普通PET系统的各对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率的峰值比较分散，因此，在图9中的两条竖线81所限定的时间段内，符合计数率的累加和无法最大化。因此，需要一种PET系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法，以便对PET系统的各对探测器模块组的该符合判断电路的时间延迟进行微调，以纠正这种偏差，从而提高PET系统的灵敏度和图像质量。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种PET系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法，以提高PET系统的灵敏度和图像质量。

根据本发明的一个方面，提供一种PET系统探测装置的符合判断电路，其包括：第一延迟单元、第一电平发生单元、第一比较器、第二延迟单元、第二电平发生单元、第二比较器以及符合判断单元；其中，所述第一延迟单元的输入端用于与所述探测装置的具有符合线的一对探测器模块组中的第一探测器模块组的信号输出端电连接，所述第一延迟单元的输出端和所述第一电平发生单元的输出端分别与所述第一比较器的两个输入端电连接；所述第二延迟单元的输入端用于与所述探测装置的具有符合线的所述一对探测器模块组中的第二探测器模块组的信号输出端电连接，所述第二延迟单元的输出端和所述第二电平发生单元的输出端分别与所述第二比较器的两个输入端电连接；所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端分别与所述符合判断单元的两个输入端电连接，所述符合判断单元的输出端用于输出符合信号，以及其中，所述第一延迟单元和所述第二延迟单元分别用于使所述一对探测器模块组的输出信号的上升沿变缓；所述第一电平发生单元和所述第二电平发生单元的输出电平可调。

优选地，所述第一延迟单元和所述第二延迟单元可以为RC延迟电路或二极管延迟电路。

优选地，所述第一电平发生单元和所述第二电平发生单元可以为数字/模拟信号模转换器。

根据本发明的另一方面，提供一种PET系统探测装置的符合判断电路的调整装置，其包括：可转动部件、棒源支架和棒源；其中，所述可转动部件可绕所述PET系统的探测装置的轴心线转动；所述棒源支架的一端固定在所述可转动部件上，所述棒源支架的另一端设有棒源夹具，用于夹持棒源，并使该棒源处于所述探测装置的内部且使该棒源的轴向平行于所示探测装置的轴向；所述棒源呈棒状，具有所述探测装置可探测到的放射性，且该棒源的放射性活度沿该棒源的轴向均匀分布。

优选地，所述棒源可以为1mCi的Ge线源。

根据本发明的又一方面，提供一种PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法，其中，所述探测装置的每对具有符合线的探测器模块组的信号输出端分别与一个如权利要求1所述的符合判断电路中的第一延迟单元和第二延迟单元的输入端电连接；所述符合判断电路中的所述第一延迟单元、所述第一电平发生单元和所述第一比较器构成第一符合判断电路支路，所述第二延迟单元、所述第二电平发生单元和所述第二比较器构成第二符合判断电路支路；所述方法包括：

a）确定多对探测器模块组，使得该多对探测器模块组中的每对探测器模块组之间具有同一最大符合计数率；

b）对于所述多对探测器模块组中的任一对探测器模块组，将权利要求4所述的棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处，设置其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化；

c）对于所述多对探测器模块组中的一个符合判断电路支路已设置或已调整而另一个符合判断电路支路未设置或未调整的一对探测器模块组，将所述棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处，调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化；

d）重复步骤c），直到所述多对探测器模块组中的每对探测器模块组的两个符合判断电路支路均已设置或已调整。

优选地，在步骤b）中，设置其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号可以包括：使该电平信号的电平值为该电平值的可调范围内的中值。

执行步骤b）后，如果调整另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，则重复执行步骤b），重新设置所述其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整所述另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。

执行步骤c）后，如果调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，则重复执行步骤b），重新设置所述其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整所述另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。

从上面的描述以及实践可知，本发明提供了一种PET探测装置的符合判断电路，PET探测装置的具有符合线的每对探测器模块组均与一个该符合判断电路相连，通过设置或调整各符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平值，可以使各探测器模块组的符合判断电路支路的信号延迟时间相同，从而使各对探测器模块组之间的符合计数率最大化，于是就可以使PET系统的探测装置所获得的总符合计数率最大化，从而可以提高系统的灵敏度以及提升系统的图像质量。经过上述调整后，PET系统的具有符合线的各对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率的峰值可以出现在同一很窄的时间段内，如图8所示。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为示意图，示出了正电子湮灭事件；

图2是立体示意图，示出了典型PET系统的探测装置；

图3示意地示出了PET系统的探测装置的纵剖图；

图4示意地示出了PET系统的探测装置的轴视图；

图5是示意轴视图，示出了具有8个探测器模块组的PET系统的探测装置及各探测器模块组之间的符合线；

图6是示意图，示出了一对探测器模块组以及与其相连的普通符合判断电路；

图7是电路框图，示出了图6中的普通符合判断电路；

图8是曲线图，示出了理想PET系统的多对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化关系；

图9是曲线图，示出了普通PET系统的多对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率随时间的变化关系；

图10是简化电路框图，示出了本发明的一个实施例所述的用于与PET系统探测装置的具有符合线的一对探测器模块组相连的符合判断电路的结构；

图11是信号波形图，示出了图10所示的符合判断电路中的第一延迟单元的输入和输出信号波形、第一电平发生单元和第一比较器的输出信号的波形；

图12是立体图，示出了本发明的一个实施例所述的用于调整本发明所述的符合判断电路的装置；

图13是图12中的虚线所示部分的局部放大图；

图14是立体图，示出了棒源支架；

图15是轴视图，示出了PET系统的一个示例性探测装置以及本发明所述的用于调整该探测装置的符合判断电路的装置；

图16是一组示意轴视图，示出了本发明的一个实施例所述的调整探测装置的各个符合判断电路的时间延迟的方法；

图17是流程图，示出了本发明的一个实施例所述的PET系统探测装置的各个符合判断电路的时间延迟的调整方法。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

图10是简化电路框图，示出了本发明的一个实施例所述的用于与PET系统探测装置的具有符合线的一对探测器模块组相连的符合判断电路的结构。如图10所示，本发明的一个实施例所述的PET系统探测装置的符合判断电路包括：第一延迟单元、第一电平发生单元、第一比较器、第二延迟单元、第二电平发生单元、第二比较器以及符合判断单元。

第一延迟单元的输入端用于与探测装置的具有符合线的一对探测器模块组中的第一探测器模块组的信号输出端电连接，第一延迟单元的输出端和第一电平发生单元的输出端分别与第一比较器的两个输入端电连接。第一延迟单元、第一电平发生单元和第一比较器构成第一符合判断电路支路。

第二延迟单元的输入端用于与所述探测装置的具有符合线的所述一对探测器模块组中的第二探测器模块组的信号输出端电连接，第二延迟单元的输出端和第二电平发生单元的输出端分别与第二比较器的两个输入端电连接。第二延迟单元、第二电平发生单元和第二比较器构成第二符合判断电路支路。优选地，第一延迟单元和第二延迟单元可以为RC延迟电路或二极管延迟电路，第一电平发生单元和第二电平发生单元可以为数字/模拟信号模转换器（digital to analog converter，DAC），但不限于此。

第一比较器的输出端和第二比较器的输出端分别与所述符合判断单元的两个输入端电连接，所述符合判断单元的输出端用于输出符合信号。

在上述符合判断电路中，第一延迟单元和第二延迟单元分别用于使所述一对探测器模块组的输出信号的上升沿变缓，第一电平发生单元和第二电平发生单元的输出电平可调。

图11是信号波形图，示出了图10所示的符合判断电路中的第一延迟单元的输入和输出信号波形、第一电平发生单元和第一比较器的输出信号的波形。如图11所示，探测到γ光子的第一探测器模块组输出的信号（即第一单事件信号61a）的波形的上升沿非常陡峭，该第一单事件信号61a经第一延迟单元后波形发生了调整，形成第一延迟后的单事件信号71a。第一延迟后的单事件信号71a的波形的上升沿变成坡状。该信号与第一电平发生单元输出的第一比较电平信号72a输入到第一比较器中，形成第一脉冲信号62a从第一比较器中输出。第一脉冲信号62a的上升沿在时间轴上的位置取决于第一延迟后的单事件信号71a的上升沿的坡度和第一比较电平信号72a的高低，当第一延迟后的单事件信号71a的上升沿的坡度一定时，通过调整第一比较电平信号72a的大小，可以调整第一脉冲信号62a的时间延迟的大小。具体说，当第一比较电平信号72a较小时，第一脉冲信号62a的上升沿的时间延迟较小，当第一比较电平信号72a较大时，第一脉冲信号62a的上升沿的时间延迟较大。

图10所示的符合判断电路中的第二延迟单元的输入和输出信号波形、第二电平发生单元和第二比较器的输出信号的波形分别与上述第一延迟单元的输入和输出信号波形、第一电平发生单元和第一比较器的输出信号的波形相似，这里就不再赘述。

图12是立体图，示出了本发明的一个实施例所述的用于调整本发明所述的符合判断电路的装置。图13是图12中的虚线所示部分的局部放大图。如图12和图13所示，本发明的一个实施例所述的用于调整本发明所述的符合判断电路的装置包括可转动部件1201、棒源支架1202和棒源1203。图14是立体图，示出了所述棒源支架1202。

可转动部件1201可绕所述PET系统的探测装置200的轴心线转动。优选地，可转动部件1201可以为可转动环，由例如电机（未示出）驱动。

棒源支架1202的一端1202a固定在可转动部件1201上，棒源支架1202的另一端设有棒源夹具1202b，用于夹持棒源1203，并使该棒源1203处于探测装置200的内部且使该棒源1203的轴向平行于探测装置200的轴向。当可转动部件1201转动时，棒源1203沿着探测装置200的圆周方向转动。

棒源1203呈棒状，具有探测装置200可探测到的放射性，且棒源1203的放射性活度沿该棒源的轴向均匀分布。优选地，所述棒源可以为1mCi的Ge线源。

棒源1203距探测装置200的轴心线的距离由探测装置200的探测环上的探测器模块组的数目和结构决定。一般地，棒源1203距探测环轴心线的距离可以设置为，使得通过棒源1203的最短符合线（从探测环的轴视图上看）具有最大的符合计数率。后面对此有进一步的描述。

图15是轴视图，示出了PET系统的一个示例性探测装置以及本发明所述的用于调整该探测装置的符合判断电路的装置。如图15所示，该示例性探测装置分为8个探测器模块组，用数字0-7来表示。用于调整该探测装置的符合判断电路的装置包括可转动部件1201、棒源支架1202和棒源1203。棒源支架1202的一端固定在可转动部件1201上，棒源支架1202的另一端夹持有棒源1203，棒源1203处于探测装置200的内部且其轴向平行于探测装置200的轴向。棒源1203采用1mCi的Ge线源。当可转动部件1201转动时，棒源1203沿着探测装置200的圆周方向转动。棒源支架1202的长度可以设置为，使得棒源1203距探测装置200轴心线的距离为探测装置直径的1/4。实验表明，在这种情况下，通过棒源1203的最短符合线（从探测装置200的轴视图上看）具有最大的符合计数率。

图16是一组示意轴视图，示出了本发明的一个实施例所述的调整探测装置的各个符合判断电路的时间延迟的方法。如图16中的A-E所示，探测装置具有8个探测器模块组，用数字0-7来表示。棒源被设置在与探测装置轴心线的距离等于探测装置直径的1/4的位置处。在此情况下，通过棒源的最短符合线（该最短符合线所连接的一对探测器模块组之间隔着两个探测器模块组）具有最大的符合计数率，从而可以提高调整过程的灵敏度。可以具体地标示棒源的位置，以方便描述，例如，在图16中，可以使用从棒源在探测装置内的最低位置沿逆时针方向转动到棒源在探测装置内的当前位置所转过的角度来标示棒源的当前位置。因此，在图16中的A到E中，棒源所在的当前位置分别为270°、135°、45°、0°、180°、225°、315°。

下面以图16所示的例子来说明本发明的一个实施例所述的PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法。

首先，确定多对探测器模块组，使得该多对探测器模块组中的每对探测器模块组之间具有同一最大符合计数率。在本例中，通过实验可以确定，相隔两个探测器模块组的多对探测器模块组中的每对探测器模块组之间的符合计数率最大且相同。这样的探测器模块组对有8个：探测器模块组0和3（记为B0-B3）；探测器模块组0和5（记为B0-B5）；探测器模块组1和4（记为B1-B4）；探测器模块组1和6（记为B1-B6）；探测器模块组2和5（记为B2-B5）；探测器模块组2和7（记为B2-B7）；探测器模块组3和6（记为B3-B6）；探测器模块组4和7（记为B4-B7）。

然后，如图16中的A所示，任选一对探测器模块组，不妨选择探测器模块组对B0-B3，并将棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处。

设置其中一个探测器模块组（例如B0）的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整另一个探测器模块组（B3）的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。其中，可以将B0的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号的电平值设置为该电平值的可调范围内的中值。此时，与B0和B3相连的符合判断电路支路的时间延迟达到一致，从而使入射到B0和B3上的同一正电子湮灭事件所产生的两个光子经过符合判断后可以被确认为是同一正电子湮灭事件所产生的两个光子，而入射到B0和B3上的不同正电子湮灭事件所产生的两个光子经过符合判断后可以被确认为不是同一正电子湮灭事件所产生的两个光子。于是，就可以精确地测量正电子湮灭事件的数目和分布。

之后，按照图16以及下面的表1中从B到G的顺序，对其它探测器模块组的符合判断电路支路进行调整。具体说，每次调整所涉及的一对探测器模块组都包含一个符合判断电路支路已设置或已调整的探测器模块组和一个符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组。将棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处。以符合判断电路支路已设置或已调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平值为参考，调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。应该注意，尽管待调整的探测器模块组对有8个，但只需调整7个即可，换言之，只要调整好B0-B3、B0-B5、B1-B4、B1-B6、B2-B5、B2-B7、B3-B6的符合判断电路支路，则B4-B7的符合判断电路支路自然也就调整好了。

表1PET系统符合判断电路延迟调整的方法

图17是流程图，示出了本发明的一个实施例所述的PET系统探测装置的各个符合判断电路的时间延迟的调整方法。其中，所述探测装置的每对具有符合线的探测器模块组的信号输出端分别与一个图10所示的符合判断电路中的第一延迟单元和第二延迟单元的输入端电连接；所述符合判断电路中的第一延迟单元、第一电平发生单元和第一比较器构成第一符合判断电路支路，第二延迟单元、第二电平发生单元和第二比较器构成第二符合判断电路支路。

如图17所示，在步骤S1710中，确定多对符合判断电路支路待调整的探测器模块组，使得该多对探测器模块组中的每对探测器模块组之间具有同一最大符合计数率。

然后，在步骤S1720中，对于所述多对探测器模块组中的任一对探测器模块组，将前述棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处。

接着，在步骤S1730中，设置其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。优选地，上述设置电平信号的方法可以为，使该电平信号的电平值为该电平值的可调范围内的中值。

如果在步骤S1730中调整另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，即在步骤S1740中判断为不能使符合计数率最大化，则返回步骤S1720，重新设置所述其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整所述另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。

如果在步骤S1740中判断为已经使符合计数率最大化了，则前进到步骤S1750。在步骤S1750中，对于所述多对探测器模块组中的一个符合判断电路支路已设置或已调整而另一个符合判断电路支路未设置或未调整的一对探测器模块组，将所述棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处。然后，在步骤S1760中，调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。

如果在步骤S1760中调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，即在步骤S1770中判断为不能使符合计数率最大化，则返回步骤S1720，重新设置所述其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整所述另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。

如果在步骤S1770中判断为已经使符合计数率最大化了，则前进到步骤S1780，判断是否所有的符合判断电路支路均已调整完毕。如果在步骤S1780中判断为未完毕，则返回步骤S1750，如果在步骤S1780中判断为所述多对探测器模块组中的每对探测器模块组的两个符合判断电路支路均已设置或已调整，则本过程结束。

从上面的描述以及实践可知，本发明提供了一种PET探测装置的符合判断电路，PET探测装置的具有符合线的每对探测器模块组均与一个该符合判断电路相连，通过设置或调整各符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平值，可以使各探测器模块组的符合判断电路支路的信号延迟时间相同，从而使各对探测器模块组之间的符合计数率最大化，于是就可以使PET系统的探测装置所获得的总符合计数率最大化，从而可以提高系统的灵敏度以及提升系统的图像质量。经过上述调整后，PET系统的具有符合线的各对探测器模块组的符合判断电路所产生的符合计数率的峰值可以出现在同一很窄的时间段内。

尽管已经结合详细示出并描述的优选实施例公开了本发明，但是本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的PET系统探测装置的符合判断电路及其调整装置和方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种PET系统探测装置的符合判断电路，包括：第一延迟单元、第一电平发生单元、第一比较器、第二延迟单元、第二电平发生单元、第二比较器以及符合判断单元； 

其中，所述第一延迟单元的输入端用于与所述探测装置的具有符合线的一对探测器模块组中的第一探测器模块组的信号输出端电连接，所述第一延迟单元的输出端和所述第一电平发生单元的输出端分别与所述第一比较器的两个输入端电连接； 

所述第二延迟单元的输入端用于与所述探测装置的具有符合线的所述一对探测器模块组中的第二探测器模块组的信号输出端电连接，所述第二延迟单元的输出端和所述第二电平发生单元的输出端分别与所述第二比较器的两个输入端电连接； 

所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端分别与所述符合判断单元的两个输入端电连接，所述符合判断单元的输出端用于输出符合信号，以及 

其中，所述第一延迟单元和所述第二延迟单元分别用于使所述一对探测器模块组的输出信号的上升沿变缓； 

所述第一电平发生单元和所述第二电平发生单元的输出电平可调；并且，所述第一电平发生单元与第二电平发生单元的输出电平的电平值为该电平值的可调范围的中值。 

2.如权利要求1所述的PET系统探测装置的符合判断电路，其中，所述第一延迟单元和所述第二延迟单元为RC延迟电路或二极管延迟电路。 

3.如权利要求1所述的PET系统探测装置的符合判断电路，其中，所述第一电平发生单元和所述第二电平发生单元为数字/模拟信号模转换器。 

4.一种PET系统探测装置的符合判断电路的调整装置，包括：可转动部件、棒源支架和棒源； 

其中，所述可转动部件可绕所述PET系统的探测装置的轴心线转动； 

所述棒源支架的一端固定在所述可转动部件上，所述棒源支架的另一端设有棒源夹具，用于夹持棒源，并使该棒源处于所述探测装置的内部且使该棒源的轴向平行于所述探测装置的轴向；并且，所述棒源支架的长度设置为使通过棒源的最短符合线所连接的一对探测器模块组具有最大符合计数率； 

所述棒源呈棒状，具有所述探测装置可探测到的放射性，且该棒源的放射性活度沿该棒源的轴向均匀分布。 

5.如权利要求4所述的PET系统探测装置的符合判断电路的调整装置，其中，所述棒源为1mCi的Ge线源。 

6.一种PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法，其中，所述探测装置的每对具有符合线的探测器模块组的信号输出端分别与一个如权利要求1所述的符合判断电路中的第一延迟单元和第二延迟单元的输入端电连接；所述符合判断电路中的所述第一延迟单元、所述第一电平发生单元和所述第一比较器构成第一符合判断电路支路，所述第二延迟单元、所述第二电平发生单元和所述第二比较器构成第二符合判断电路支路；所述方法包括： 

a)确定多对探测器模块组，使得该多对探测器模块组中的每对探测器模块组之间具有同一最大符合计数率； 

b)对于所述多对探测器模块组中的任一对探测器模块组，将权利要求4所述的棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处，设置该对探测器模块组中其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整该对探测器模块组中另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化； 

c)对于所述多对探测器模块组中的一个符合判断电路支路已设置或已调整而另一个符合判断电路支路未设置或未调整的一对探测器模块组，将所述棒源设置在该对探测器模块组的符合线的中心处，调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化； 

d)重复步骤c)，直到所述多对探测器模块组中的每对探测器模块组的两个符合判断电路支路均已设置或已调整。 

7.如权利要求6所述的PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法，其中，在步骤b)中，设置其中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号包括：使该电平信号的电平值为该电平值的可调范围内的中值。 

8.如权利要求6所述的PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法，其中，执行步骤b)后，如果调整该对探测器模块组中另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，则还包括：重新设置该对探测器模块组中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整该对探测器模块组中另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。 

9.如权利要求6所述的PET系统探测装置的符合判断电路的调整方法，其中，执行步骤c)后，如果调整所述符合判断电路支路未设置或未调整的探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号只能使该对探测器模块组之间的符合计数率单调递增或单调递减，则还包括，重复执行步骤b)，重新设置该对探测器模块组中一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，并调整所述该对探测器模块组中另一个探测器模块组的符合判断电路支路中的电平发生单元输出的电平信号，使得该对探测器模块组之间的符合计数率最大化。