CN107817510A - 用于光共享检测器的通用读出 - Google Patents

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Abstract

使用本发明的实施例来提高具有光共享(light‑sharing)配置的基于SiPM的PET检测器的定时性能。通用读出设计使用适应性组读出来处理由SiPM器件生成的噪声和慢信号，并借助简化的读出电子装置提供增强的定时能力。

Description

用于光共享检测器的通用读出
技术领域
本文中公开的主题涉及医学成像，具体地涉及用于具有光共享配置的检测器的读出设计。
背景技术
伽马射线检测器可以用在不同的应用中，诸如在正电子发射断层成像(PET)系统中。PET系统执行核医学成像，其生成人体内功能过程的三维图像。例如，PET系统生成代表正电子发射核素(positron-emitting nuclides)在患者体内的分布图像。当正电子与电子通过湮湮灭(annihilation)相互作用时，正电子-电子对的整个质量转换成两个511keV(即湮灭)光子。沿响应线在相反的方向发射光子。湮灭光子(annihilation photons)能够被沿响应线设置在检测器环上的检测器检测。如图1(现有技术)所示，PET检测器10包括环形布置的多个模块22。每个检测器模块22由多个检测器单元或块24组合而成检测。当湮灭光子到达并同时在检测器块被检测时，这称作符合(coincidence)。然后基于包括湮灭光子检测信息的获取的光子检测数据生成图像。
近来，硅光电倍增管(SiPM)已广泛用于PET。SiPM是高达数万个尺寸通常在约10微米到约100微米的雪崩光电二极管的平铺阵列，并联连接在共同的硅衬底上并对共同负载作用。SiPM器件的输出通常连接至缓冲放大器，缓冲放大器可以被实现为跨阻抗(transimpedance)放大器。与常规的真空光电倍增管(PMT)相比，SiPM具有尺寸紧凑的优点，允许以低可变性和每个光敏感区单元的低成本实现大规模生产。其它优异的特性涉及操作和性能，诸如较高的光子检测效率(PDE)、较低的偏置电压、更好的定时分辨率和对磁场的非灵敏。然而，SiPM相对于PMT具有较高暗计数率、输出脉冲的较慢下降时间的缺点，以及诸如串扰(cross-talk)和后脉冲(after-pulsing)之类的信号相关的杂散效应的缺点。这些效应随连接到PET检测器块中的SiPM器件的数量累积，并随块大小的增大而导致显著的定时分辨率降低。
在检测器块中，晶体光耦连至SiPM。对于闪烁器晶体直接耦连至SiPM器件和1-对-1读出的检测器设计，闪烁器和SiPM之间的光量子的最小损耗和传播以及SiPM器件间的可忽略串扰导致更好的定时性能。然而，检测器需要多个读出通道，并消耗大量的功率以便为每个SiPM引入完整的读出电路。因此实施起来非常复杂、困难和昂贵。
此外，入射511keV湮灭光子的一部分产生多个晶体中的多个相互作用，因此，由于康普顿散射或晶体之间的光量子扩散(光共享)，产生相应SiPM的读出通道。在PET检测器中，为获得具有合理的信-噪比(SNR)的图像，需要高灵敏度是。PET扫描器的灵敏度主要由检测系统(例如晶体厚度和立体角覆盖)的效率决定。需要一种增强的检测系统，可以恢复闪烁块中的康普顿散射事件或光共享事件同时保持良好的定时分辨率。以下公开内容将解决如上文描述的提供改进的定时性能和检测效率的需求。本发明的各方面将处理由SiPM器件生成的噪声和慢信号，并大大地降低电子通道的数目以降低成本，同时提供优异的定时能力，例如对于PET飞行时间(TOF-PET)为次-250每秒(sub-250ps)。
发明内容
通过如下描述的系统的开发，可以克服或缓解上面的和其它缺点或缺陷。
本发明公开了一种具有光共享配置的基于SiPM的检测器的通用读出设计，其提供高的光压缩比以降低SiPM的成本，同时通过高复用和简化的电子装置保持优异的定时性能。与常规的光电倍增管(PM)相比，本发明解决了现有技术中面临的缺陷，以便降低暗噪声和信号相关的杂散效应。
组读出设计提供了来自其它通道的电子噪声、暗噪声和光学串扰贡献降低的定时信息，因此提供极佳的定时分辨率。此外，在一个实施例中，SiPM器件的组复用与晶体光共享配置匹配，并在模拟域中被适应性控制以得出改进的信噪比。
在一个实施例中，基于硅光电倍增管(SiPM)的检测系统包括具有光共享配置的通用读出设计。检测系统包括：相对于一个或多个闪烁晶体定位的一个或多个SiPM以形成闪烁块，其中，SiPM检测在一个或多个闪烁晶体中的湮灭光子相互作用，并产生一个或多个信号；包括多个缓冲放大器的前端电路，每个缓冲放大器与至少一个相应的SiPM通信，以将一个或多个信号中继到多个组读出单元；耦连至前端电路的块读出电路，块读出电路对来自多个缓冲放大器的信号选择性求和；控制和处理逻辑单元，所述控制和处理逻辑单元将控制信号单独或组合地提供至所述前端电路、所述组读出和所述块读出电路，并单独或者组合地使用来自所述组读出单元和块读出电路中每一个的一个或多个信号，执行时间戳估计；其中，来自一个或多个所述缓冲放大器的信号通过加法器求和，并提供代表所述组读出单元中的湮灭光子相互作用的定时信号和能量信号；并且其中，所述块读出电路使用信号的求和以提供代表所述闪烁块中的湮灭光子相互作用的块定时信号、块能量信号和位置。
一个实施例包括组读出单元，所述组读出单元包括适应性开关阵列以从一个或多个选择的缓冲放大器适应性选择信号。在一方面，定时信号是由选定的SiPM检测的湮灭光子的时间指示。在另一方面，能量信号提供由选择的SiPM检测的湮灭光子相互作用的总能量沉积。实施例还可以包括块读出电路，所述块读出电路包括加权加法器，所述加权加法器将来自多个缓冲放大器的信号求和，并将求和的定时信号提供至定时通道，将求和的能量信号提供至能量通道，并将加权的和信号提供至位置通道；其中，定时通道具有定时输出，所述定时输出为在闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的时间指示；能量通道提供能量输出，其为在闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的总能量沉积；位置通道具有代表在所述块中检测的湮灭光子相互作用的至少二维位置的输出信号。SiPM可以分成多个组，每个组与多个光耦连闪烁晶体对应并连接至相应的组读出电路。基于在闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的光量子分布，确定在组读出单元中的选择的缓冲放大器。
在另一实施例中，读出电子设备包括：多个组读出单元，其从硅光电倍增管(SiPM)与在前端电路的相应缓冲放大器结合的布置接收信号，所述SiPM光耦连至闪烁晶体的阵列，并检测在一个或多个闪烁晶体中的至少一个湮灭光子事件；块读出电路，所述块读出电路耦连至前端电路，所述块读出电路的块读出对来自SiPM的信号选择性地求和；控制和处理逻辑单元，所述控制和处理逻辑单元将控制信号单独或组合地提供至前端电路、组读出单元和块读出电路，并单独或组合地利用来自组读出单元和块读出电路的每一个的一个或多个信号执行时间戳估计；其中，组读出单元包括加法器，所述加法器对信号选择性求和，并提供代表湮灭光子事件的组定时信号和组能量信号，其中，块读出电路利用信号的选择性求和以提供代表湮灭光子事件的块定时信号、块能量信号和位置。组读出单元还可以包括一个或多个适应性开关以从一个或多个选择的缓冲放大器适应性选择信号。而且，组读出单元中的选择SiPM和缓冲放大器可以由湮灭光子事件的计数率确定。
在读出电子设备的一个方面，当计数率具有特定的高计数率时，组读出单元选择较少数量的SiPM和相应的缓冲放大器；当计数率具有特定的低计数率时，组读出单元选择更多数量的SiPM和相应的缓冲放大器。此外，控制和处理逻辑单元执行至少一个时间戳估计，以确定湮灭光子事件的定时。块读出电路的求和能量信号指示湮灭光子事件的能量等级，组读出单元包括能量通道，所述能量通道代表在个别的组读出单元中的求和的能量沉积。
本发明的实施例包括在基于硅光电倍增管(SiPM)的检测器中提供通用读出的方法，所述方法包括：使用闪烁块中的一个或多个硅光电倍增管(SiPM)检测辐射事件；通过处理器确定辐射事件是单组事件(single group event)或多组事件(multiple groupevent)；从单组事件或多组事件的一个或多个定时信号确定一个或多个时间戳，并在查询表中记录输入，所述输入包括(i)能量分布，(ii)一个或多个单组或多组事件之间的空间距离，和(iii)观察的事件之间的时间差；通过查询表确定输入的数目和值的集合，包括加权因子；通过查询表计算加权的时间值，创建时间戳的优化平均值。
在一方面，在计算加权的时间值的步骤中，估计与单组或多组事件的每一个关联的能量部署(disposition)，所述时间戳的优化平均值由每个相应的组方差的逆加权。
本文中描述的非瞬态计算机可读介质包括存储于其上的计算机可读指令，所述指令使控制处理器执行操作以确定在组读出配置中的定时、能量和位置，所述操作包括：使用闪烁块中的一个或多个硅光电倍增管(SiPM)检测辐射事件；通过处理器确定所述辐射事件是单组事件还是多组事件；从所述单组事件或所述多组事件的一个或多个定时信号获得一个或多个时间戳，并在查询表中记录输入，所述输入包括(i)能量分布，(ii)一个或多个单组或多组事件之间的空间距离，以及(iii)观察的所述事件之间的时间差；通过所述查询表确定输入的数目和优化所述定时信号的值的集合；通过所述查询表计算加权时间值，所述加权时间值创建所述时间戳的优化平均值。在一方面，可以利用选择数目的输入和值的集合。
因此，可以设计各种变化以适应不同的大小、形状、组和结构，使得可以以成本有效的高效的方式实现所述方法。结构系统、单元、通道和电路术语可以互换，不过将功能描述为在详细描述和附图中示出的。
附图说明
图1(现有技术)描绘PET检测器组件。
图2描绘本发明实施例的透视图。
图3A描绘根据一个实施例的适应性组读出单元的示意图。
图3B描绘在一个实施例中块读出电路的示意图。
图4A描绘根据本发明的实施例的组读出单元的透视图。
图4B描绘根据一个实施例的组读出单元的透视图。
图5图解说明在本发明的一个方面的示意流程图。
图6图解说明一个实施例的透视图。
具体实施方式
在下文中参照附图更全面地描述各个实施例。这些实施例不应当解释为限制性的。例如，一个或多个方面能够用在其它实施例甚至其它类型的装置中。大体上参照附图，要理解图示是出于描述特定实施例的目的，不旨在进行限制。
硅光电倍增管(SiPM)阵列已经广泛用在正电子发射断层成像(PET)中。与常规的光电倍增管(PMT)相比，本发明解决了关于SiPM器件的较高暗噪声和慢信号的问题。
本文中公开的本发明的实施例涉及针对基于SiPM的光共享检测器的通用读出系统设计。所述系统包括适应性组读出，以提供具有高复用信号的良好的定时性能，从而降低总成本。
组读出设计提供来自其它通道(即组)的电子噪声、暗噪声和光串扰的贡献降低的信号，从而提供了改进的定时分辨率。组读出的适应性复用能够匹配晶体光共享配置，并在模拟域中被控制以得出单组事件的增强的SNR和合理比率。
另外，在本文中的实施例中公开的方法处理由SiPM器件生成的噪声和慢信号，并大大地降低电子通道的数目，以将成本降低，同时提供期望的定时分辨率(例如针对TOF-PET为次-250每秒)。
本文中的实施例描述检测器块，其中，许多SiPM器件分成几组。每个组对应于多个光耦连晶体。来自组中的每个SiPM的信号相加在一起，然后，组读出将求和信号提供至定时和能量通道。在光共享检测器中，光量子由多个SiPM共享。在一方面，组读出架构被设计成匹配块中的光耦连配置。
在一个实施例中，如图2中图示的，描绘了检测器块100。可以将多个检测器块100配置成围绕患者患者孔(bore)的环。如图2所示，基于SiPM的检测器块100包括多个SiPM102、闪烁晶体112、导光管114、前端电路113、组读出108和块读出115。前端(FE)电路113包括分别耦连至多个SiPM 102的多个缓冲放大器106，缓冲放大器106可以起电流缓冲器的作用。当在晶体112中检测到511keV湮灭光子时，生成光量子。导光管114采集生成的光量子，并将其引导到SiPM 102，产生电流信号。每个缓冲放大器106将输出信号107提供至块读出电路115，将输出信号103提供至相应的组读出单元108；每个缓冲放大器连接至一个或多个组读出单元。
多个SiPM 102排列在组中以形成子块104，其中，多个缓冲放大器106各自接收多个SiPM 102的输出信号。在子块104中，每个缓冲放大器耦连至至少一个组读出单元108，其中，信号103被求和然后由包括定时通道(具有短的成形时间常数)和能量通道(具有长的成形时间常数)的读出单元处理，以将定时(例如T1、T2、T3)和能量(例如E1、E2、E3)信息提供至控制和处理逻辑单元110。在图2中，SiPM组读出配置与反射器118的布局匹配。每个子块104对应于多个晶体112，多个晶体112共享在导光管114中检测的511keV湮灭光子的光量子，并借助使用反射器118(例如增强镜面反射器(ESR))与其它子块中的晶体光隔离，这防止子块之间的光量子串扰。这里描绘了晶体中的伽马射线相互作用105。
块内的SiPM 102共享块读出电路115，块读出电路115将能量(Eb)、定时(Tb)和二维位置(例如X位置和Z位置)信息提供给控制&处理逻辑单元110。在一个实施例中，组读出108会处理由SiPM生成的噪声和慢信号，以便减少读出通道数量来提供改进的定时性能。在一个实施例中，通用读出系统，特别是基于SiPM的光共享检测器实现改进的定时性能，同时通过恢复子块之间的康普顿散射事件保持高的灵敏度。
具有降低来自其它通道(即子块)的电子噪声、暗噪声和来自其他通道(即，子块)的光学串扰优点的组读出设计提供了改进的定时分辨率。对于子块之间的康普顿散射事件，康普顿散射事件在超过一个子块中沉积能量，来自块中的每个SiPM器件102的信号也相加在一起，然后在块读出电路115中处理，以提供定时(Tb)和能量(Eb)信号用于在控制和处理逻辑单元110中进一步处理。
在一个实施例中，在图3A中，来自图2的组(例如子块)读出单元108图解说明适应性开关。在组读出108中，来自SiPM和缓冲器的输出信号103通过适应性开关311被中继到加法器312。定时通道313和能量通道314然后与处理器110通信。
在块读出电路115的一个实施例中，如图3B中所示，来自SiPM和缓冲器的输出信号107根据需要在加法器和加权模块315中求和和/或加权，然后分别在定时通道316、能量通道317和位置通道318处理，以将定时、能量和二维位置信息提供至处理器110。在一方面，指示的位置可以是一维、二维或三维的。
图4A图解说明在系统400的低计数率条件下操作的适应性组读出。SiPM 402(例如SiPM1、SiPM2...等)的输出连接至每个相应的缓冲器406(例如缓冲器1、缓冲器2...等)，缓冲器然后将电流信号403提供至组读出I(409)，将电流信号407提供至组读出II(411)。在组读出I(409)中，适应性开关410由控制&处理逻辑单元420控制，以从指定的SiPM(例如SiPM/缓冲器1、2和3)中选择信号，信号在加法器412相加，然后在定时通道414和能量通道413中处理。相应的定时和能量信号(T1和E1)被提供至控制和处理逻辑单元420。组读出II(411)中的适应性开关415从SiPM/缓冲器4、5和6中选择指定的信号，然后在定时通道417和能量通道418中处理求和信号，以将定时和能量信号提供至控制和处理逻辑单元420。
图4B图解说明在系统444在高计数率条件操作的适应性组读出。SiPM 402(例如SiPM1、SiPM2...等)的输出连接至每个相应的缓冲器406(例如缓冲器1、缓冲器2...等)，缓冲器然后将电流信号403提供至组读出I(409)，将电流信号407提供至组读出II(411)，将电流信号429提供至组读出III(421)。在组读出I(409)中，适应性开关410被控制&处理逻辑单元420控制，使得组读出I(409)的适应性开关410选择较少数目的缓冲器(例如SiPM/缓冲器1和2)。因此，同时组读出II(411)和组读出III(421)分别从SiPM/缓冲器3和4，SiPM/缓冲器5和6采集信号。
在图5的一个实施例中，流程图图解说明定时信号的确定和定时分辨率(例如符合分辨时间(CRT))的改进。决策处理系统500在第一步骤502确定是否已经出现单个子块(组)事件。如果已经出现，则从特定的组读出的定时信号获得时间戳估计504。如果没有出现，则获得来自组读出单元中两个的信号，连同从块读出电路获得对于相同事件的信号(506)。在一方面，获得来自两个组读出单元的信号，不过可以以任何次序和布置获得来自多个组单元的信号。
用查询表(508)检查具体地包括(i)能量分布，(ii)一个或多个单个或多个组事件(相互作用)之间的空间距离，和(iii)观察的事件之间的时间差的这些信号，以确定输入的数目和要用来计算时间戳(512)的加权平均值的值。查询表可以作为处理单元的一部分是预定的。来自单个符合事件的多个定时和能量信号对(N)被发送至查询表。查询表的输出是选择的计算加权平均值时间戳的定时和能量信号对。此外，查询表可以包括预定的加权因子和/或定时和能量信号对的选择策略。
由于来自每个组读出单元的时间信号T1、T2代表511keV湮灭光子的到达时间的独立测量，所以以两个组定时信号的平均值、由在相应的能量沉积(E1和E2)处的每个相应的方差的逆加权来计算(512)时间戳。来自两个组定时信号的时间戳Tstamp的加权平均可以表示为如等式1(EQ.1)示出的：
在图6中，不管反射器的布局如何，将检测器块200划分为几个SiPM器件组。如描绘的，基于SiPM的检测器200包括排列在单一块204中的多个SiPM 202；分别耦连至多个SiPM202的多个缓冲放大器206；和多个组读出208(例如208a、208b、208c、208d、208e)，其中，输入前端电路213内的每个缓冲放大器耦连至至少一个组读出单元208，信号在其中被求和，然后由定时通道和能量通道处理以将定时(例如T1-T5)和能量(例如E1-E5)信号提供至控制和处理逻辑单元210。前端控制信号220由控制和处理逻辑单元210提供。对于在块204中检测的个别的伽马射线(例如511keV湮灭光子)事件，光量子被多个晶体212共享，因此被导光管214和SiPM器件202共享。为了实现单组事件的合理比率，组读出架构可以被配置成比光扩散(即光量子分布)远很多，以采集单个读出组中的大部光量子。此组读出用来自其它SiPM的电子噪声、暗噪声和光学串扰的降低的贡献，提供期望的定时和能量信息，并因此提供改进的定时分辨率。
如图6的系统200中所示的，来自闪烁块204中的每个SiPM 202的信号也在块读出207中相加在一起，然后被处理以提供定时(Tb)、能量(Eb)和位置信号(X，Z)用于在控制和处理逻辑单元210中进一步处理。而且，在个别的伽马射线(例如511keV)事件205期间，闪烁光子可以由多个组读出单元208共享。
总之，在本文中的实施例中公开的方法可以处理由SiPM器件生成的噪声(即暗电流)和慢信号。通用读出设计包括适应性复用，以大大地降低读出通道的数目，同时保持单组事件的期望比率，对具有光共享配置的基于SiPM的检测器提供改进的定时分辨率。
本发明的各个实施例可以包括如上文讨论的任何数目的设计、形状和大小。尽管已经这样描述了个别实施例，但读出配置的个别实施例可以被集成并组合用在任何光共享系统中。
在一方面，该配置可以被修改以利用针对每个SiPM的完整的读出电子装置。此设计利用多个读出通道，并消费更多功率。能够被简化的配置和最小的复杂性驱动降低成本，并提供更容易的实现方式。
在另一方面，此描述的实施例利用1∶1耦连(无导光管)或光共享检测器的SiPM。
根据一些实施例，存储在非瞬态存储器或计算机可读介质(例如寄存器存储器、处理器缓存、RAM、ROM、硬盘、闪存、CD ROM、磁介质等)中的计算机程序应用可以包括代码或可执行指令，其在执行时，可以命令和/或使控制器或处理器执行本文中讨论的方法，诸如如上文描述的使用来自光电倍增管阵列的组通道和块通道数据提高PET扫描器中的符合分辨时间(CRT)。
计算机可读介质可以是非瞬态计算机可读介质，包括所有形式和类型的存储器和除暂态传播的信号之外的所有计算机可读介质。在一种实现方式中，非易失性存储器或计算机可读介质可以是外部存储器。
尽管本文中已经描述了特定的硬件和方法，但注意可以根据本发明的实施例提供任何数目的其它配置。因此，尽管已经示出、描述和指出本发明的基本的新颖特性，但要理解在不偏离本发明的精神和范围下，本领域技术人员可以在图示的实施例的形式和细节以及在其操作中进行各种省略、替代和变化。一个实施例与另一实施例的元件的替代也被完全地预期和考虑。参照附加于此的权利要求和本文中陈述的等同物唯一地限定本发明。
尽管已经参照几个示例性实施例详细地描述了本发明，但应当理解本发明不旨限于这些实施例，在本质上不偏离本发明的范围下，可以对公开的实施例进行各种变形、省略、增加和替代。此外，在不偏离本发明的基本范围下，可以进行许多变形以适应特定情况或装置。因此，必须理解，通过图示而不是限制来描述上面的实施例。因此，旨在覆盖所有变形、省略、增加、替代等等，其可以包括在如由权利要求限定的本发明的范围和精神内。

Claims (21)

1.一种基于硅光电倍增管(SiPM)的检测系统，包括：
一个或多个SiPM，所述一个或多个SiPM关于一个或多个闪烁晶体定位以形成闪烁块，其中，所述SiPM检测在一个或多个闪烁晶体中湮灭光子的相互作用，并产生一个或多个信号；
前端电路，所述前端电路包括多个缓冲放大器，每个缓冲放大器与至少一个相应的SiPM通信，以将一个或多个所述信号中继到多个组读出单元；
块读出电路，所述块读出电路耦连至所述前端电路，所述块读出电路对来自所述多个缓冲放大器的信号选择性求和；
控制和处理逻辑单元，所述控制和处理逻辑单元将控制信号单独或组合地提供至所述前端电路、所述组读出和所述块读出电路，并单独地或者组合地使用来自所述组读出单元和块读出电路中每一个的一个或多个信号，执行时间戳估计；
其中，来自一个或多个所述缓冲放大器的信号通过加法器求和，并提供代表所述组读出单元中的湮灭光子相互作用的定时信号和能量信号；并且其中，所述块读出电路使用信号的求和以提供代表所述闪烁块中的湮灭光子相互作用的块定时信号、块能量信号和位置。
2.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，还包括位于所述闪烁晶体和所述SiPM之间的一个或多个导光管。
3.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述位置是二维或三维位置。
4.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述组读出单元包括适应开关阵列，以从一个或多个选择的缓冲放大器适应性选择信号。
5.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述定时信号是由选择的SiPM检测的湮灭光子的时间指示。
6.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述能量信号提供由选择的SiPM检测的湮灭光子相互作用的总能量沉积。
7.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述块读出电路包括加权加法器，所述加权加法器对来自所述多个缓冲放大器的信号求和，并将求和的定时信号提供到定时通道，将求和的能量信号提供至能量通道，并将加权的和信号提供至位置通道；其中，
所述定时通道具有定时输出，所述定时输出是在所述闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的时间指示；
所述能量通道提供能量输出，所述能量输出为在所述闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的总能量沉积；以及
所述位置通道具有输出信号，所述输出信号代表在块中检测的湮灭光子相互作用的至少二维位置。
8.根据权利要求4所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述SiPM被分成多组，每个所述组与多个光耦连的闪烁晶体对应，并连接至相应的组读出电路。
9.根据权利要求4所述的基于SiPM的检测系统，其中，基于在所述闪烁块中检测的湮灭光子相互作用的光量子分布，确定在组读出单元中选择的缓冲放大器。
10.根据权利要求1所述的基于SiPM的检测系统，其中，反射器位于闪烁晶体的分组之间，以将所述闪烁块光隔离成子块。
11.根据权利要求10所述的基于SiPM的检测系统，其中，所述反射器位于所述子块之间，并与一个或多个所述SiPM对应以与所述组读出单元对准。
12.一种读出电子设备，包括：
多个组读出单元，所述多个组读出单元从硅光电倍增管(SiPM)与在前端电路处的相应的缓冲放大器结合的布置接收信号，所述SiPM光耦连至闪烁晶体的阵列，并检测在一个或多个所述闪烁晶体中至少一个湮灭光子事件；
块读出电路，所述块读出电路耦连至所述前端电路，块读出电路的块读出对来自所述SiPM的信号选择性求和；
控制和处理逻辑单元，所述控制和处理逻辑单元将控制信号单独或组合地提供至所述前端电路、所述组读出单元和所述块读出电路，并且其单独地或者组合地使用来自所述组读出单元和块读出电路中每一个的一个或多个信号执行时间戳估计；
其中，所述组读出单元包括加法器，所述加法器对所述信号选择性求和并提供代表所述湮灭光子事件的组定时信号和组能量信号，并且其中，所述块读出电路使用信号的选择性求和以提供代表所述湮灭光子事件的块定时信号、块能量信号和位置。
13.根据权利要求12所述的读出电子设备，其中，所述组读出单元包括一个或多个适应性开关，以从一个或多个选择的缓冲放大器适应性选择信号。
14.根据权利要求12所述的读出电子设备，其中，由所述湮灭光子事件的计数率确定在所述组读出单元中SiPM和缓冲放大器的选择。
15.根据权利要求14所述的读出电子设备，其中，当所述计数率具有指定的高计数率时，所述组读出单元选择较少数目的SiPM和相应的缓冲放大器；并且其中，当所述计数率具有指定的低计数率时，所述组读出单元选择较大数目的SiPM和相应的缓冲放大器。
16.根据权利要求12所述的读出电子设备，其中，所述闪烁晶体的阵列组织成子块，并且使用所述块读出电路恢复所述子块之间的康普顿散射事件以提高灵敏度。
17.根据权利要求12所述的读出电子设备，其中，所述控制和处理逻辑单元执行至少一个时间戳估计，以确定所述湮灭光子事件的定时。
18.根据权利要求12所述的读出电子设备，其中，所述块读出电路的求和能量信号指示湮灭光子事件的能量等级，并且其中，所述组读出单元包括能量通道，所述能量通道代表在个别的组读出单元中求和的能量沉积。
19.一种在基于硅光电倍增管(SiPM)的检测器中提供通用读出的方法，所述方法包括：
使用闪烁块中的一个或多个硅光电倍增管(SiPM)检测辐射事件；
通过处理器确定所述辐射事件是单组事件还是多组事件；
从所述单组事件或所述多组事件的一个或多个定时信号获得一个或多个时间戳，并在查询表中记录输入，所述输入包括(i)能量分布，(ii)一个或多个单组或多组事件之间的空间距离，以及(iii)观察的所述事件之间的时间差；
通过所述查询表确定输入的数目和值的集合，包括加权因子；
通过所述查询表计算加权时间值，所述加权时间值创建所述时间戳的优化平均值。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述计算加权时间值的步骤包括估计与所述单组或多组事件中每一个关联的能量部署，并由每个相应的组方差的逆对所述时间戳的优化平均值加权。
21.一种包括存储于其中的计算机可读指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令使控制处理器执行操作以确定在组读出配置中的定时、能量和位置，所述操作包括：
使用闪烁块中的一个或多个硅光电倍增管(SiPM)检测辐射事件；
通过处理器确定所述辐射事件是单组事件还是多组事件；
从所述单组事件或所述多组事件的一个或多个定时信号获得一个或多个时间戳，并在查询表中记录输入，所述输入包括(i)能量分布，(ii)一个或多个单组或多组事件之间的空间距离，以及(iii)观察的所述事件之间的时间差；
通过所述查询表确定输入的数目和优化所述定时信号的值的集合；
通过所述查询表计算加权时间值，所述加权时间值创建所述时间戳的优化平均值。
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