CN110531402A - Pet系统故障检测方法、装置、终端设备及pet系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了PET系统故障检测方法、装置、终端设备及PET系统。该方法包括：模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果；将所述脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。通过将模拟生成的脉冲信号分别输入仿真PET电子系统和PET系统的电子系统进行处理后，确定PET系统可能存在的故障信息，可以实现PET系统的自动化故障分析，不需要人工进行分析，能够快速准确地发现PET系统存在的故障。
Description
技术领域
本申请涉及医疗设备技术，特别涉及一种PET系统故障检测方法、装置、终端设备及PET系统。
背景技术
正电子发射计算机断层扫描设备(Positron Emission Tomography，PET)是一种比较先进的大型医疗影像设备，其成像的数据采集原理是通过正电子与电子发生湮灭效应，产生了两个511keV光子，光子经过闪烁晶体后变为可见光，再通过探测器检测转换为电信号。
PET系统的电子系统主要对探测器获取的电信号进行关于能量单事件、时间单事件和符合事件的相关处理，但由于探测器获取的电信号能量随机、形状随机、时间随机，而一个PET系统的电子系统通常需要处理探测器的多个探测模块所获取的电信号，因此一旦某个探测模块出现故障，导致系统无法正常工作。而通过传统的可靠性工程方法和手段，依托相关领域专业人士(例如探测器研究人员)和设计者个人经验的人工分析方法已逐渐无法适应越来越庞大的PET系统。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本说明书提供一种PET系统故障检测方法、装置、终端设备及PET系统。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请提供一种PET系统故障检测方法，所述方法包括：
模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
第二方面，本申请提供一种PET系统故障检测装置，所述装置包括：
检测脉冲生成单元，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算单元，用于计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
处理单元，用于将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
确定单元，用于基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
第三方面，本申请提供一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
第四方面，本申请提供一种PET系统，包括：探测器、扫描床和终端设备，所述探测器用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出；
所述终端设备，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；根据所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息。
本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本说明书实施例中，模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号，然后计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，并将该脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理得到实际处理结果，基于标准处理结果和实际处理结果确定PET系统的故障信息。通过将模拟生成的脉冲信号分别输入仿真PET电子系统和PET系统的电子系统进行处理后，确定PET系统可能存在的故障信息，可以实现PET系统的自动化故障分析，不需要人工进行分析，能够快速准确地发现PET系统存在的故障。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1示出PET系统的应用场景示意图；
图2是本申请一示例性实施例示出的一种PET系统故障检测方法的流程图；
图3是本申请一示例性实施例示出的PET系统的框架图；
图4是本申请一示例性实施例示出的一种基于标准处理结果和实际处理结果确定PET系统故障信息的流程图；
图5是本申请一示例性实施例示出的一种基于标准处理结果和实际处理结果确定PET系统故障信息的流程图；
图6是本申请一示例性实施例示出的一种对PET系统的时间分辨率指标进行评估的流程图；
图7是本申请一示例性实施例示出的高斯模拟曲线示意图；
图8是本申请一示例性实施例示出的一种PET系统故障检测装置的示意图；
图9是本申请一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图；
图10是本申请一示例性实施例示出的一种PET系统的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
参见图1，为PET系统的应用场景示意图。该PET系统可以包括PET设备10和终端设备20。其中，PET设备10可以包括探测器11(PET detector)，以及扫描床12。探测器11如图1所示可以是一个环形探测器，该环形探测器11包括多个探测模块，每个探测模块可以包括依次连接的闪烁晶体、光电转换器件和处理电路。在一个可选的例子中，该处理电路可以为数据采集(DAQ，DataAcquisition)系统电路，DAQ系统电路可以包括实现不同功能的子电路，例如，前端数据获取电路；扫描床12可以带动被检体至环形探测器11中进行扫描。
应用图1所示的PET系统，在扫描前，被检体可以注射含有放射性核素的示踪剂，在扫描过程中，放射性核素发生衰变产生正电子，正电子与被检体内的负电子湮灭产生一对背靠背的伽马光子。伽马光子作为一种高能光子，对可以被探测器11中的一对探测模块的闪烁晶体探测到，闪烁晶体将探测到的高能光子转换为光信号后传输到光电转换器件，光电转换器件将该光信号转换成电信号后传输到处理电路，由处理电路将电信号转换成脉冲信号并可输出脉冲信号的信息，比如，能量信息、时间信息等。
PET系统通常需要处理多个探测模块所获取的电信号，因此一旦某个探测模块出现故障，由于探测模块所产生的脉冲信号参数未知所导致的PET系统的电子系统故障无法定位问题，会导致PET系统无法正常工作。而通过传统的可靠性工程方法和手段，依托人工分析方法已逐渐无法适应越来越庞大的PET系统。
为了更快速准确地对PET系统的故障进行检测，本申请实施例中，将模拟的脉冲信号作为PET系统的电子系统的信号源输入PET系统的电子系统进行处理得到实际处理结果，将该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后得到标准处理结果，再根据标准处理结果和实际处理结果确定PET系统的故障信息。
下面结合图1所示的PET系统对本申请的PET系统故障检测实施例进行详细描述。
参见图2，为本申请PET系统故障检测方法的一个实施例流程图，该实施例可以包括以下步骤：
在步骤201中，模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号。
作为一种可实现方式，图3示出了本申请PET系统的框架图。参见图3，PET系统可以包括上位机处理单元、数据汇总电路板、多个模块数字化电路板、多个开关单元和多个探测模块。
上位机处理单元包括脉冲波形模拟子单元，模块数字化电路板上设置有脉冲波形形成单元。脉冲波形模拟子单元用于使用计算机语言生成离散化数字脉冲波形，所述离散化数字脉冲波形经过数模转换后能够模拟探测器的探测模块发出的脉冲信号，例如，可以通过matlab工具中的指数拟合函数生成离散化数字脉冲波形。脉冲波形形成单元用于将脉冲波形模拟子单元模拟出的离散化数字脉冲波形转换为模拟脉冲波形，生成步骤201中所述的脉冲信号。
所述开关单元用于选择探测模块发出的脉冲信号和脉冲波形形成单元生成的脉冲信号中的一者作为PET系统的信号源。
数据汇总电路板收集各个模块数字化电路板的数据，包括能量单事件、时间单事件、符合事件等，并发送给上位机处理单元进行后续处理。
示例性的，脉冲波形形成单元可以包括数模转换模块和逻辑处理器。数模转换模块用于将脉冲波形模拟单元模拟出的离散信号转换为模拟信号，逻辑处理器用于控制开关单元选择信号源作为PET系统的输入。
需要说明的是，开关单元的个数、脉冲波形形成单元的个数优选与探测模块的个数相等，且开关单元、脉冲波形形成单元和探测模块优选三者之间一一对应。
基于上述PET系统的结构，PET系统的工作模式可以划分为正常工作模式与被测试工作模式。正常工作模式的信号来源为探测器的各个探测模块所产生的脉冲信号，被测试工作模式的信号来源为脉冲波形生成单元生成的脉冲信号。通过开关单元切换PET系统的工作模式。
一个示例中，步骤201中可以通过matlab工具中的指数拟合函数模拟生成(n+1)*(m+1)组探测模块发出的脉冲信号，其中，n表示模块数字化电路板上脉冲波形生成单元的个数，m表示模块数字化电路板的个数，脉冲信号的组数与探测模块的个数相同。在生成脉冲信号时，可以根据实际需要调整脉冲信号的参数，如脉冲幅度、持续时间、脉冲个数、各组脉冲信号之间时间偏移等。
在步骤202中，计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果。
本步骤中，仿真PET电子系统可以为按照PET系统中电子系统的结构和功能模拟出的电子系统。示例性的，PET系统的电子系统可以包括信号放大单元、能量单元、时间单元、地址识别单元、符合逻辑单元等功能单元及对应的电路结构，因此仿真PET电子系统可以为模拟PET系统的电子系统的上述功能单元及对应的电路结构而形成的电子系统。由于仿真PET电子系统不存在故障，因此脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的结果可以定义为标准处理结果，作为PET系统是否存在故障的判断依据。
在步骤203中，将所述脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果。
在步骤204中，基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息。
其中，PET系统的故障信息可以包括故障类型和故障位置。故障类型可以包括能量电路和时间电路故障，故障位置为存在故障的能量电路和/或时间电路的具体位置。
以下对如何检测PET系统的能量电路故障和时间电路故障进行分别说明。
如图4所示，可以通过以下方法确定PET系统的能量电路的故障信息。该方法可以包括以下步骤：
在步骤401中，计算所述实际处理结果中的各个能量单事件对应的第一能量，以及所述标准处理结果中的各个能量单事件对应的第二能量。
在一个示例中，所述第一能量可有为所述PET系统的电子系统对所述脉冲信号进行采样得出的脉冲幅值之和，第二能量可以为所述仿真PET电子系统对所述脉冲信号进行采样得出的脉冲幅值之和。
在步骤402中，判断是否存在某个能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值大于第一阈值。
其中，实际处理结果中的能量单事件与标准处理结果中的能量单事件对应。本步骤中，对于同一个能量单事件，判断其对应的第一能量与第二能量的差值是否大于第一阈值。
在步骤403中，若存在某个能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值大于第一阈值，则与该能量单事件对应的能量电路存在故障。
本步骤中，若某个能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值大于第一阈值，则说明对于该能量单事件，所述PET系统的电子系统中对应的能量电路相对于所述仿真PET电子系统中对应的能量电路可能存在故障，进而导致该能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值较大。
另外，若任一能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值均小于或等于第一阈值，则说明PET系统中电子系统的能量电路不存在故障。
如图5所示，可以通过以下方法确定PET系统的时间电路的故障信息。该方法可以包括以下步骤：
在步骤501中，检测所述实际处理结果中的各个时间单事件的第一到达时间与所述标准处理结果中对应的时间单事件的第二到达时间之间是否满足预设条件。
其中，所述实际处理结果中的时间单事件与所述标准处理结果中的时间单事件对应。本步骤中，对于同一个时间单事件，判断其对应的第一到达时间与第二到达时间的差值之间是否满足预设条件。其中，预设条件可以为与时间相关的预设条件，用于判定PET系统中电子系统的时间单元电路是否存在故障。
在一个示例中，步骤501可以通过以下过程实现：
计算所述实际处理结果中的各个时间单事件的第一到达时间与预设时间标准值的第一时间差值，以及所述标准处理结果中的各个时间单事件的第二到达时间与所述预设时间标准值的第二时间差值；
若某个时间单事件对应的第一时间差值与第二时间差值的差值大于第二阈值，则该时间单事件的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件。
在步骤502中，若某个时间单事件的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件，则与该时间单事件对应的时间电路存在故障。
本步骤中，若某个时间单事件对应的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件，则可以说明对于该时间单事件，所述PET系统中对应的时间单元电路相对于所述仿真PET电子系统中对应的时间单元可能存在故障，进而导致该时间单事件对应的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件。
示例性的，若某个时间单事件对应的第一时间差值与第二时间差值的差值大于第二阈值，则可以说明对于该时间单事件，所述PET系统的电子系统中对应的时间单元电路相对于所述仿真PET电子系统中对应的时间电路可能存在故障，进而导致该时间单事件对应的第一时间差值与第二时间差值的差值较大。
另外，若任一时间单事件对应的第一到达时间与第二到达时间之间均不满足预设条件，则说明PET系统的时间电路不存在故障。
另外，在采用TOF(time of flight，飞行时间)的PET设备中获得更精确的两个光子时间差尤为重要，在PET整机系统中的该指标为时间分辨率，因此抛开探测器单元，对PET系统的时间分辨率指标的评估也很重要。PET系统中的系统死时间取决于探测器的时间性能和PET系统的电子系统的处理能力，它决定着系统丢失数据的程度而该指标由探测器单元和电子系统共同决定，排除探测器单元因素，对PET系统的死时间指标的评估也很重要。
以下分别对PET系统的时间分辨率指标和死时间指标的评估进行说明。
一个实施例中，在基于图2所示实施例的基础上，上述方法还可以包括根据所述实际处理结果中各个符合事件对应的时间差对PET系统的时间分辨率指标进行评估的步骤。参见图6，该步骤可以包括：
在步骤601中，获取所述实际处理结果各个符合事件对应的时间差。
在步骤602中，获取同一时间差出现的次数，并对各个时间差及各个时间差出现的次数进行高斯拟合。
其中，对于各个符合事件的时间差，可能全不相同，也可能部分相同。
本步骤中，对于步骤501中获取的各个符合事件的时间差，可以统计各个时间差出现的次数，将各个时间差及各个时间差出现的次数进行高斯拟合，得到如图7所示的曲线，横轴为时间差Δt，纵轴为次数值。
在步骤603中，根据高斯拟合曲线的半高宽，确定所述PET系统的时间分辨率。
其中，半宽高为高斯拟合曲线两个二分之一峰值点之间的宽度，参见图7，高斯拟合曲线的峰值为a，半宽高w即为两个二分之一峰值点a/2之间的宽度。
一个实施例中，在基于图2所示实施例的基础上，上述方法还可以包括对PET系统的死时间指标进行评估的步骤。具体的，该步骤可以包括：
获取基于周期为T、脉冲个数为k的脉冲信号所获得的时间单事件的个数q；
根据周期T、脉冲个数k和时间单事件的个数q计算所述PET系统的死时间指标，其中所述死时间指标为k*T/q。
与前述PET系统故障检测方法的实施例相对应，本申请还提供了PET系统故障检测装置、终端设备及PET系统的实施例。
参见图8，为本申请PET系统故障检测装置的一个实施例框图，该装置应用于PET系统的终端设备，可以包括：脉冲生成单元810、计算单元820、处理单元830和确定单元840。
其中，脉冲生成单元810，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算单元820，用于计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
处理单元830，用于将所述脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
确定单元840，用于基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
参见图9，为本申请终端设备的一个实施例示意图，该终端设备可以包括：通过内部总线910连接的存储器920和处理器930，存储器920上存储有可在处理器930上运行的计算机程序。处理器930执行所述计算机程序时实现以下操作：
模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
将所述脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
参见图10，为本申请PET系统的一个实施例示意图，该PET系统可以包括：探测器1010、扫描床1020和终端设备1030。探测器1010用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出。
在一个示例中，探测器1010可以包括多个探测模块1011，每个探测模块1011包括闪烁晶体10111、光电转换器件10112和处理电路10113，为了示例方便，图10中对于示出的N个探测模块1011，仅对其中一个探测模块1的结构进行了示意，其他探测模块的结构与其相同，图10中不再一一示出。
其中，所述闪烁晶体10111，用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并将所述高能光子转换为光信号；
光电转换器件10112，用于将所述光信号转换成电信号；
处理电路10113，用于将所述电信号转换成脉冲信号；
终端设备1030，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；将所述脉冲信号输入PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；根据所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息。
本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。
本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。所述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合用于执行计算机程序的计算机包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(GPS)接收机、或例如通用串行总线(USB)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种PET系统故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息，包括：
计算所述实际处理结果中的各个能量单事件对应的第一能量，以及所述标准处理结果中的各个能量单事件对应的第二能量；其中，所述实际处理结果中的能量单事件与所述标准处理结果中的能量单事件对应；
若某个能量单事件对应的第一能量与第二能量的差值大于第一阈值，则与该能量单事件对应的能量电路存在故障。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一能量为所述PET系统对所述脉冲信号进行采样得出的脉冲幅值之和，第二能量为所述仿真PET系统对所述脉冲信号进行采样得出的脉冲幅值之和。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述理想处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息，包括：
检测所述实际处理结果中的各个时间单事件的第一到达时间与所述标准处理结果中对应的时间单事件的第二到达时间之间是否满足预设条件；其中，所述实际处理结果中的时间单事件与所述标准处理结果中的时间单事件对应；
若某个时间单事件的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件，则与该时间单事件对应的时间电路存在故障。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测所述实际处理结果中的各个时间单事件的第一到达时间与所述标准处理结果中对应的时间单事件的第二到达时间之间是否满足预设条件，包括：
计算所述实际处理结果中的各个时间单事件的第一到达时间与预设时间标准值的第一时间差值，以及所述标准处理结果中的各个时间单事件的第二到达时间与所述预设时间标准值的第二时间差值；
若某个时间单事件对应的第一时间差值与第二时间差值的差值大于第二阈值，则该时间单事件的第一到达时间与第二到达时间之间满足预设条件。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述实际处理结果各个符合事件对应的时间差；
获取同一时间差出现的次数，并对各个时间差及各个时间差出现的次数进行高斯拟合；
根据高斯拟合曲线的半高宽，确定所述PET系统的时间分辨率。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取基于周期为T、脉冲个数为k的脉冲信号所获得的时间单事件的个数q；
根据周期T、脉冲个数k和时间单事件的个数q计算所述PET系统的死时间指标，其中所述死时间指标为k*T/q。
8.一种PET系统故障检测装置，其特征在于，所述装置包括：
脉冲生成单元，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算单元，用于计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
处理单元，用于将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
确定单元，用于基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下操作：
模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；
计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；
将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；
基于所述标准处理结果和所述实际处理结果确定所述PET系统的故障信息。
10.一种PET系统，其特征在于，包括：探测器、扫描床和终端设备，所述探测器用于在所述PET系统扫描过程中，探测被检体内发出的高能光子，并转换成脉冲信号进行输出；
所述终端设备，用于模拟生成探测器的探测模块发出的脉冲信号；计算该脉冲信号经过仿真PET电子系统处理后的标准处理结果，其中，所述仿真PET电子系统为模拟所述PET系统中电子系统的结构和功能的电子系统；将所述脉冲信号输入所述PET系统的电子系统进行处理，得到实际处理结果；根据所述标准处理结果和所述实际处理结果确定PET系统的故障信息。
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| CN201910773235.7A CN110531402A (zh) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Pet系统故障检测方法、装置、终端设备及pet系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111324070A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-23 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 基于fpga的ct串行探测器模块集群的调试方法 |
| WO2021109139A1 (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 深圳先进技术研究院 | Pet探测器输出信号的模拟生成方法及相关装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201855270U (zh) * | 2010-10-26 | 2011-06-08 | 上海生物医学工程研究中心 | 一种用于正电子发射断层扫描仪调试与校准的信号发生器 |
| CN103699117A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 中广核核电运营有限公司 | 基于核电厂真实工况与仿真系统的故障诊断方法及系统 |
| US20150192916A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-09 | Manitowoc Crane Companies, Llc | Remote diagnostic system |
| CN105030263A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-11 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种数字pet的能量反馈校正方法及系统 |
| US20190150877A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-23 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | System and method for pet correction |
-
2019
- 2019-08-21 CN CN201910773235.7A patent/CN110531402A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201855270U (zh) * | 2010-10-26 | 2011-06-08 | 上海生物医学工程研究中心 | 一种用于正电子发射断层扫描仪调试与校准的信号发生器 |
| CN103699117A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 中广核核电运营有限公司 | 基于核电厂真实工况与仿真系统的故障诊断方法及系统 |
| US20150192916A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-09 | Manitowoc Crane Companies, Llc | Remote diagnostic system |
| CN105030263A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-11 | 武汉数字派特科技有限公司 | 一种数字pet的能量反馈校正方法及系统 |
| US20190150877A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-23 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | System and method for pet correction |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王其民 等: "基于模型的故障诊断方法仿真研究", 《河北工业大学学报》 * |
| 王希: "基于线性光电器件的PET闪烁脉冲数字化方法研究", 《中国博士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021109139A1 (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 深圳先进技术研究院 | Pet探测器输出信号的模拟生成方法及相关装置 |
| CN111324070A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-23 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 基于fpga的ct串行探测器模块集群的调试方法 |
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