CN112540396B - Pet系统的读出板多路复用 - Google Patents

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Abstract

本文描述了对闪烁块进行多路复用，这种多路复用称为块间多路复用。具体而言，记录湮灭事件的开始并在单独记录整个事件的能量期间分配时间戳。向处理器报告在一系列经过多路复用的闪烁块处发生的所有事件，其中处理器区别独立的事件并向每个事件的开始分配器对应的能量，从而可以在PET成像期间使得事件处理更为便宜且更有效率。

Description

PET系统的读出板多路复用
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年9月23日提交，题为“Readout Board Interblock Muxingfor PET Systems”美国临时专利申请62/904,247的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种PET系统的读出板多路复用。
背景技术
PET医学成像系统通常布置有多个闪烁体元件和读出板，这些闪烁体元件和读出板围绕待成像的对象展开。当同时发生两次闪烁时，将发生PET系统重合，这提供了一条响应线，必然沿着这条响应线发生了湮灭事件。这些湮灭事件发生在正在成像的物品的内部。
对于围绕身体排列的闪烁体元件，某些重合几何形状是不可能的，例如，定义了不穿过正在成像的人体的响应线的重合对。
PET读出方法中通常会讨论到多路复用。多路复用是减少从闪烁器块中出来的电缆数量的一种方法，并且多路复用还可以减少通道数并降低成本。这种类型的多路复用是指对像素阵列使用电阻式读出，电容式读出或混合式读出方法。这种多路复用发生在一个块的级别，可以称为块内多路复用。Ng等人的美国专利9,903,961中已经讨论了执行多路复用的更多独特方法。在这种方法中，将多路复用应用于像素的行和列组织。这仍然是块内级别的多路复用。像素的快速输出的多路复用在本领域中也是已知的，并且这种多路复用用于减少需要处理的信号的数量。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区分开的方法，所述多个闪烁块被多路复用在一起，所述方法包括：
每个相应的闪烁块将相应的一个湮灭事件的开始检测为相应的一个湮灭事件的快速输出，所述相应的闪烁块向处理器报告相应的一个湮灭事件的快速输出，所述处理器将时间戳应用于相应的一个湮灭事件的快速输出；
每个相应的闪烁块将相应的一个湮灭事件的能量测量为相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号，并向处理报告相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号，所述处理器将时间戳应用于相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号；
所述处理器将相应的一个湮灭事件的快速输出时间戳和相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号时间戳进行比较，以将相应的一个快速输出和相应的一个慢速输出电压信号分配给闪烁事件。
根据本发明的另一方面，提供了两个或更多个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块包括具有多个SiPM像素的闪烁光电倍增器(SiPM)板，多个SiPM像素中的每个相应的一个SiPM像素布置在相应的闪烁块的相应一个角的近侧，每个SiPM像素具有快速输出和慢速输出；
相应的闪烁块上的每个快速输出被多路复用在一起，以报告相应的闪烁快的闪烁事件；
将第一闪烁块的相应一个角处的每个慢速输出多路复用到至少第二闪烁块的对应角处的慢速输出，以确定闪烁事件的能量和发生闪烁事件的闪烁块上的相对位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区分开的方法，所述多个闪烁块被多路复用在一起，所述方法包括：
提供了两个或更多个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块包括具有多个SiPM像素的闪烁光电倍增器(SiPM)板，多个SiPM像素中的每个相应的一个SiPM像素布置在相应的闪烁块的相应一个角的近侧，每个SiPM像素具有快速输出和慢速输出；
相应的闪烁块上的每个快速输出被多路复用在一起，以报告相应的闪烁快的闪烁事件；
将第一闪烁块的相应一个角处的每个慢速输出多路复用到至少第二闪烁块的对应角处的慢速输出，以确定闪烁事件的能量和发生闪烁事件的闪烁块上的相对位置；
在相应的一个闪烁块上的多路复用快速输出处检测一个闪烁事件，所述相应的一个闪烁块将一个闪烁事件的快速输出报告给处理器，所述处理器记录一个闪烁事件的快速输出并将时间戳记应用于一个闪烁事件的快速输出；
所述一个闪烁事件由所述一系列闪烁块的每个角处的经过多路复用的慢速输出测量，所述慢速输出各自向处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出，并且向处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出的测量结果，所述处理器将时间戳应用于每个相应的闪烁事件的慢速输出测量结果；
所述处理器将闪烁事件的快速输出时间戳和相应的一个闪烁事件的慢速输出进行比较，并将闪烁事件的快速输出和闪烁事件的慢速输出分配给一个闪烁事件，从而将一个闪烁事件映射到特定闪烁块上的特定位置。
附图说明
图1是探测器模块的示意图。
图2是BrainPET机械系统设计的示意图。
图3是CCB板连接细节的示意图。
图4是电路图。
图5说明了Fast 1如何作为单独的输入发生。
图6示出了给定块的a，b，c和d输出。
为了清楚起见，图7示出了快速输出和慢速输出彼此偏移。
图8示出了图7的组合输出。
图9示出了块2的快速2输出。
图10示出了LYSO块2中发生的另一个闪烁事件。
图11示出了块间多路复用电路看到的组合事件。
具体实施方式
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料都可以用于本发明的实践或测试中，但是现在描述优选的方法和材料。下文提及的所有专利公开均通过引用并入本文。
本文描述的是在块之间的另一种多路复用，称为块间多路复用。一个块由闪烁材料，SiPM板以及相关的凝胶和掩模组成，这些凝胶和掩模用于优化这些元件之间的光学耦合。如本领域中已知的，根据设计的细节，该块还可包括光导和遮光罩。该块还可以包含电阻器和/或电容器，以允许在该块上使用4种转角读出方法。该块还可以包含电阻器和电容器，以允许快速像素输出的多路复用。这些方法是本领域已知的。
具体地，如果以这样的方式布置块：连接多个块，并且由于几何原因经验不可能在这些块之间具有重合，则可以使用电路多路复用技术节省数据获取电路。这些块间多路复用技术可以节省制造电路的费用。
具体地，当一对湮灭光子沿大致相反的方向移动时，如果特定块记录一个湮灭光子，则只有有限数量的相对块可以记录相应的湮灭光子。在本文讨论的示例中，应当理解，在径向相对的块处发生相应的事件。还重要的是要注意，在大多数实施例中，将存在形成PET环的多个径向相对的块。
如本文所讨论和说明的，该块间多路复用使得可能可以进行特殊编程，这将使用快速脉冲信号来指示闪烁事件的时间戳以及事件已发生的块。另外，这些快速信号可用于帮助确定何时在块中发生了重叠的闪烁事件。闪烁事件的这种重叠可以使用已知的闪烁探测器的指数衰减曲线精确建模，这意味着可以将多个重叠的闪烁事件与组合的慢速输出电压信号成功地区分开。这种信号处理是一种减少块间多路复用系统中堆积效应的方法。
假设设计用于MRI孔内的脑成像PET系统。PET系统将具有如图1所示的读出板系统，该系统显示4个块，这4个块由闪烁器板103和SiPM板102组成，这些块均附接到盒式载板(CCB)101上。这四个块的上方设有闪烁体盖104，闪烁体盖104使块保持在光学黑暗中，但是能让更高能量的光子通过。具体而言，图1示出了具有4个块(102+103)的CCB板101和闪烁体盖104。SiPM板102和闪烁体103暴露在外。图1中未示出光学胶，遮光罩和该块的其他细节。
SiPM板有多个SiPM像素，SiPM像素布置成网格状，通常为4X4、5X5、6X8等。如本领域所知，这些像素的慢速输出引脚使用电阻器或电容器网格连接在一起，SiPM板的输出减少到4个慢速拐角输出，分别称为a，b，c和d。这些拐角输出电压可用于确定闪烁事件的能量以及闪烁块上发生闪烁事件的x，y位置。每个SiPM像素还具有一个快速输出，并且所有这些快速输出都可以以本领域已知的方式多路复用在一起，以允许单个快速输出退出SiPM板。因此，每个SiPM板上有4个慢速输出a，b，c，d和1个快速输出，它们成为CCB板的输入。
此示例中有4个此类SiPM板，因此，如果不进行块内多路复用，CCB板就能接收16个慢速输出(每个块接收4个慢速输出)和4个快速输出(每个块接收1个快速输出)。在此示例中，假设在SiPM板上进行了慢速和快速块间多路复用，但是出于PCB占用空间的考虑，可以在CCB板上执行块间多路复用。应用本领域已知的相同原理和方法。
为了获得更高的灵敏度，必须在要成像的区域周围设计更多的闪烁体材料。为此，可能在视场周围安排了几块这样的CCB板，因此拥有使所需电缆数量减至最少的技术很有用。设计的另一个目的是减少设计所需的数字化电路数量。另一个目的是减少产生的热量和电子设备所需的空间，这是通过减少所需的数字化电路的数量来实现的。
假设PET系统是圆柱形的，并且CCB板沿轴向布置，并且其具有PET成像装置，该PET成像装置沿轴向每个CCB具有4个块，并且沿周向具有16个CCB板。这在图2的一个示例性实施例中示出。具体地，在图2中，CCB板201绕PET环形内筒209的圆周布置。PET环内筒内安装有MRI线圈202，MRI线圈202适合于PET环内的圆柱形线圈。头枕203附接在前支架204上。PET环和MRI线圈组件(202、209、206、201的组合)在滑块208上向前和向后滑动，该滑块具有前挡块205和后挡块207，以控制组件向前和向后移动了多远。部件206是PET环下盖。未示出PET环上盖以及MRI线圈和PET环的相关电缆。
假设使用慢速和快速SensL像素输出的混合来读出每个块。快速和慢速输出由SensL文档描述，并且与SensL的60035或30035或40035J系列像素的用法一致。
假设以其他作者描述的方式将每个块的快速输出连接在一起。如其他作者所述，假设使用4个转角技术来读取像素的慢速输出。如本领域技术人员将理解的，慢速输出可以用于计算事件在块中的特定位置，并且还可以计算事件的能量。然而，其他几何形状也是可能的，因此本发明不必限于该特定方向。例如，在本发明内可以使用任何合适的几何形状，其中一些几何形状具有的拐角数量可小于或大于4。
轴向上的这四个块不能彼此重合，并且对于低源强度，可以假设同一时间仅发生一个事件。假设与事件读取的电压相比，输出A，B，C，D线上的本底噪声非常低。这些输出线上的噪声可能来自LYSO放射性噪声，电子电路的内部噪声或MRI系统产生的噪声。
在这种情况下，在这样低的源强度下，可以通过将A，B，C和D拐角输出组合在一起读出整个的4个块，并使用每个块的快速输出来指示哪个块具有一个事件来读出整个的4个块。快速输出因此成为一个块选择器以及一个定时检测器。慢速输出继续用于计算能量和x-y位置。
这种用于块间多路复用系统的CCB板设计如图3所示。CCB板313上连接有四个块，即，块1 301，块2 302，块3 303和块4 304，这四个块隔开并以适合于设计中的PET系统的方式设置在CCB上。对于每个块，从该块的每个拐角分别有一个输出A，B，C，D。在输出线305中，所有4条线A连接在一起，A1，A2，A3和A4，其中数字指定了A线来自哪个块。类似地，所有4条线B连接在一起以形成输出线306，所有C线连接在一起以形成输出307，而输出308是D线的组合。因此，块1上的拐角A对应于块2上的拐角A，因为两个拐角A相对于块的整体几何形状处于相同的位置。这些线从CCB连接器输出，并终止于数据采集系统。此外，还有4个快速输出，每个块一个快速输出。块1309的快速输出，块2310的快速输出，块3311的快速输出和块4312的快速输出显示为连接CCB板的边缘，然后通过电缆从板外连接到正在使用的数据采集系统。
此处概述的多路复用方法将创建4个拐角输出，将所有四个块的各个拐角和相应拐角连接在一起，并为四个块中的每个块创建1个快速输出，总共8条线。可以将其与标准读出方法进行比较，在标准读出方法中，每个块有4个拐角输出和1个快速输出，这使得总共产生20条线。这种方法可以将电缆尺寸从20条减少到8条，减少60％。这种方法可以与2、3、4、5等数量的块一起使用，只要将这些块组合起来时不会使重合即可。
闪烁体检测器系统的每个块输出1个快速输出和4个慢速输出，分别标记为a，b，c，d。可以将快速输出放入TDC电路中以进行快速时间戳记，而慢速输出通常可以输入到一个40MHz ADC系统中，以进行25nsec(纳秒)ADC采样。快速输出迅速发生，就总的持续时间而言，时长约为1nsec(纳秒)。TDC电路通常可用于产生25psec(微秒)分辨率或更快。由于闪烁体中光子衰减的时间尺度以及与RC时间常数相关的电子定时延迟，导致慢速输出缓慢发生。慢速输出的典型时间尺度为300到700nsec(纳秒)。例如，Sensl SiPM像素的时标会根据所使用SiPM的大小而有所不同，其中3mmSiPM最快，而6mm SiPM最慢。如下所述，慢速输出用于确定事件的能量值，而快速输出可用于事件的准确计时。一个TDC和4个ADC输入用于读取这5个块输出。
为了说明，下面参考图4-11更详细地讨论该过程。
具体地，图4示出了从CCB板416到数据获取系统415的电路连接。数据获取系统415由定时和块检测系统414以及能量和x，y位置计算部分413组成。该数据获取系统415可以由高速ADC系统和所述数据采集系统415组成，该高速ADC系统通过光纤连接到提供x-y和能量计算的MR控制室中的工作站，或者数据采集系统415可以使用FPGA和其他电路技术来执行x-y和能量计算。
箱子的具体数量或箱子的位置不会改变基本概念。CCB板416上有块401、402、403和404。如前所述，这4个块都以慢速和快速输出连接到CCB。慢速和快速输出向下多路复用为一组慢速输出405、406、407和408以及一组4个快速输出409、410、411和412。
在图5中示出了在放射性水平低的情况下在该系统中发生的典型操作。快速1信号被急剧拉高。对于本领域技术人员将显而易见的是，此“快速1”输入是由在块1中发生的第一个闪烁事件引起的。快速2，快速3和快速4输入线没有拉到极高和高的水平并且未显示。
图6示出了与该闪烁事件相对应的四个慢速输出，每个慢速输出都是在给定块的一个拐角处测量的，如下所述，它们呈指数形式，具有更陡峭的前部和更慢的后部。如下所述，这些“慢速”输出表示事件的总和。假设这些快速和慢速输出是在同一闪烁事件中发生的，因为快速2，快速3和快速4输出未发生尖锐脉冲。
图7示出了一个时间轴上CCB的快速和慢速输出。由于没有急剧快速拉高，因此未显示“快速2”，“快速3”和“快速4”输出。慢线通常将以40、60或80MHz采样，而时间输入可通过本领域已知的TDC方法连接。数据采集系统具有公共时间功能，可以用电子设备，固件或软件来实现，从而可以将快信号和慢信号放置在公共时间系统上。
显然，快速1输出的最大电压与A，B，C和D慢速线的最大电压之间存在时滞。该时滞的出现是由于这些不同系统的RC时间常数不同，以及采样率和采样方法不同所致。慢速信号最大电压的位置和四个慢速信号的相对高度将根据发生闪烁事件的位置的细节而变化。最大值的高度和时间的这种变化还可以通过块的温度和与像素一起使用的偏置电压来修改。在给定的温度，位置和偏置电压下，在多次闪烁事件中，相对高度和时间保持不变。如下所述，每个块上的快速信号和时隙信号之间的该时滞值可用于帮助分离不同块上的重叠闪烁事件。
在图7中，很明显，快速信号的峰值电压时间通常与慢速A的峰值电压时间不同，慢速A的峰值电压时间又与慢速B的峰值电压时间不同，慢速B的峰值电压时间又与慢速C的峰值电压时间不同，同时也与慢速D的峰值电压时间不同。这5个不同的时间值可以通过各种方式组合以创建时间戳。一种方法是取快速1的时间。另一种方法是求5次的平均值。另一种方法是较慢速时间而言更倾向于取快速时间。另一种方法是假设是由于电子设备和闪烁体材料的延迟，快速时间是实际事件发生后的一部分时间。不管到达时间戳的不同方法如何，此处讨论的块间多路复用技术仍然适用。
此外，通常会有4个不同的时滞值。快速信号的峰值电压和慢速A信号的峰值电压时间之间存在一个值。快速和慢速B之间存在另一个时滞。快速和慢速C和快速和慢速D之间存在另一个时滞。可以设计各种算法和方法来计算快速和慢速信号之间的单个时滞值。无论使用哪种确切方法，此处讨论的块间多路复用方法仍然适用。
图8示出了与图7中的闪烁事件相同的曲线，但是在相同的相对电压和公共时间线上。
在低放射性水平下，可以预期CCB上的闪烁事件会缓慢发生并及时分离。随着被成像物体的放射性水平升高，CCB上将开始发生多个闪烁事件。例如，闪烁事件可能在块1中发生，而单独的闪烁事件则在块2、3或4中几乎彼此同时发生。为了说明这一点，图9示出了块2的“快速2”输出，以供参考。图10示出了来自A，B，C和D慢速输入的电压值。图11示出了CCB的组合输出，因为块1上的闪烁事件几乎与块2上的闪烁同时发生。
如上所述，块1和2是多路复用的，因此实际上这两个事件将报告给同一电路，如图11所示。在这种情况下可以看出，因为各个块的输出a，b，c，d相加且一起出现在ADC系统上。如果要将这两条重叠的电压曲线识别为单独的事件，则需要在硬件、固件和/或软件中对其进行分隔。快速输出快速1和快速2保留为单独的输入，可用于向信号处理软件指示发生了2个事件。在块温度，偏置电压和x，y位置的给定组合下，信号处理软件还知道在那些块中发生的典型时滞。这允许数据采集系统解构这2个事件，并为每个事件提供单独的时间戳，能量和x-y位置信息。
该技术的另一个优点是，所需的模数转换系统数量减少了4倍。对于下面的CCB板，在标准连接情况下，我们有4个ADC端口，而不是16个ADC端口。这还导致系统的热负载减少75％，实现ADC电路所需的电路板面积减少75％。另外，这些系统的电路成本降低了75％。另外，如果在PET系统内需要冷却系统，则预期冷却成本和空间大大减少是合理的。另外，减小ADC电路所需的电路尺寸可以允许在CCB板和ADC电路之间实现更短的连接路径，这有望改善PET系统的性能。ADC系统数量的减少与多路复用的块的数量的减少相同。
对于在MRI孔内实现的所有PET系统，加热，空间，成本，冷却和电缆需求的减少可以允许使用新颖的设计方法。这些新颖的设计方法包括在MRI孔内实现ADC电路。在某些情况下，取决于电路的尺寸，可以直接在CCB板上直接设计ADC电路。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区分开的方法，所述多个闪烁块被多路复用在一起，所述方法包括：
每个相应的闪烁块将相应的一个湮灭事件的开始检测为相应的一个湮灭事件的快速输出，所述相应的闪烁块向处理器报告相应的一个湮灭事件的快速输出，所述处理器将时间戳应用于相应的一个湮灭事件快速输出
每个相应的闪烁块将相应的一个湮灭事件的能量测量为相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号，并向处理报告相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号，所述处理器将时间戳应用于相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号；
所述处理器将相应的一个湮灭事件的快速输出时间戳和相应的一个湮灭事件的慢速输出电压信号时间戳进行比较，以将相应的一个快速输出和相应的一个慢速输出电压信号分配给闪烁事件。
在本发明的一个方面，提供了两个或更多个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块包括具有多个SiPM像素的闪烁光电倍增器(SiPM)板，多个SiPM像素中的每个相应的一个SiPM像素布置在相应的闪烁块的相应一个角的近侧，每个SiPM像素具有快速输出和慢速输出；
相应的闪烁块上的每个快速输出被多路复用在一起，以报告相应的闪烁快的闪烁事件；
将第一闪烁块的相应一个角处的每个慢速输出多路复用到至少第二闪烁块的对应角处的慢速输出，以确定闪烁事件的能量和发生闪烁事件的闪烁块上的相对位置。
在一些实施例中，根据权利要求1所述的闪烁块，其中所述闪烁块被多路复用至准直器控制板。
有两个以上的闪烁块串联多路复用。例如，可以有3、4、5、6或更多个闪烁块多路复用在一起。
每个闪烁块可能有3个以上的角。具体地，在本文讨论的示例中，每个闪烁块具有4个角。然而，如本文所讨论的，可以在本发明内使用具有更多或更少角的其他合适的几何形状。
在本发明的一些实施例中，有4个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块具有4个角。
在一些实施例中，闪烁块还包括第三闪烁块和第四闪烁块，所述闪烁块轴向布置，每个闪烁块具有右上角，左上角，右下角和左下角，将每个闪烁块右上角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块左上角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块右下角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块左下角的每个慢速输出多路复用在一起。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区分开的方法，所述多个闪烁块被多路复用在一起，所述包括：
提供了两个或更多个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块包括具有多个SiPM像素的闪烁光电倍增器(SiPM)板，多个SiPM像素中的每个相应的一个SiPM像素布置在相应的闪烁块的相应一个角的近侧，每个SiPM像素具有快速输出和慢速输出；
相应的闪烁块上的每个快速输出被多路复用在一起，以报告相应的闪烁快的闪烁事件；
将第一闪烁块的相应一个角处的每个慢速输出多路复用到至少第二闪烁块的对应角处的慢速输出，以确定闪烁事件的能量和发生闪烁事件的闪烁块上的相对位置；
在相应的一个闪烁块上的多路复用快速输出处检测一个闪烁事件，所述相应的一个闪烁块将一个闪烁事件的快速输出报告给处理器，所述处理器记录一个闪烁事件的快速输出并将时间戳记应用于一个闪烁事件的快速输出；
所述一个闪烁事件由所述一系列闪烁块的每个角处的经过多路复用的慢速输出测量，所述慢速输出各自向处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出，并且向处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出的测量结果，所述处理器将时间戳分别应用于一个闪烁事件的慢速输出测量结果；
所述处理器将闪烁事件的快速输出时间戳和相应的一个闪烁事件的慢速输出进行比较，并将闪烁事件的快速输出和闪烁事件的慢速输出分配给一个闪烁事件，从而将一个闪烁事件映射到特定闪烁块上的特定位置。
如本文所讨论的并且对于本领域技术人员将显而易见的，将闪烁事件映射到特定闪烁块上的特定位置是生成PET图像的过程中的一个步骤。因此，也可以认为该方法是生成PET图像的一个方法。
具体而言，当确定湮灭事件时，使用本领域已知的手段将该信息用于PET成像。因此，该方法也可以被认为是用于对患者进行PET成像的方法，该方法包括在如上所述的一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区别开，所述多个闪烁块被多路复用在一起。由于如上所述区分了各个闪烁事件，因此可以使用本领域已知的手段来组装患者身体部位的PET图像。
如上所述，多路复用在一起的一系列闪烁块中的每个相应的一个闪烁块被定位成使得每个相应的一个闪烁块不能与任何其他相应的一个闪烁块重合，此处任何其他相应的一个闪烁块例如为多路复用在一起的一系列闪烁块呢的任何其他相应的一个闪烁块。
快速输出可放入TDC电路中。
慢速输出电压信号可以放入40MHz ADC系统中。
如本文所讨论的，在一些实施例中，测量四个慢速输出电压信号。然而，如本领域技术人员将理解的，这不一定是本发明的要求，并且可以测量任何数量的慢速输出电压信号。
在一些实施例中，在闪烁块的角处测量四个慢速输出中的每个相应的一个慢速输出。即，如图所示，检测到4个输出，在闪烁块的每个角处有一个输出。如本文所讨论的，在本发明内其他布置也是可能的。
在一些实施例中，给定闪烁块的每个角慢速输出被多路复用到相邻闪烁块处的对应角慢速输出。也就是说，例如，将每个闪烁块的每个右下角将多路复用在一起，将每个右上角输出多路复用在一起，将每个左下角输出多路复用在一起，并且将每个左上角输出多路复用在一起。
尽管上文描述了本发明的优选实施例，但是将认识到并理解，可以对优选实施例进行各种修改，并且所附权利要求旨在覆盖可能落入本发明的精神和范围内的所有这样的修改。

Claims (7)

1.一种用于在一系列闪烁块处将一个闪烁事件与多个闪烁事件区分开的方法，所述一系列闪烁块被多路复用在一起，所述方法包括：
提供了两个或更多个串联多路复用在一起的闪烁块，每个闪烁块包括具有多个SiPM像素的闪烁光电倍增器(SiPM)板，多个SiPM像素中的每个相应的一个SiPM像素布置在相应的闪烁块的相应一个角的近侧，每个SiPM像素具有快速输出和慢速输出，多路复用在一起的所述一系列闪烁块中的每个相应的一个闪烁块被定位成使得每个相应的一个闪烁块不能与任何其他相应的一个闪烁块重合；相应的闪烁块上的每个快速输出被多路复用在一起，以报告相应的闪烁块的闪烁事件；
将第一闪烁块的相应一个角处的每个慢速输出多路复用到至少一个第二闪烁块的一个对应角处的慢速输出，以确定闪烁事件的能量和发生闪烁事件的闪烁块上的相对位置；
在相应的一个闪烁块上的多路复用快速输出处检测一个闪烁事件，每一个所述快速输出对应一个闪烁块，作为一个块选择器以及一个定时检测器，所述相应的一个闪烁块将一个闪烁事件的快速输出报告给处理器，所述处理器记录一个闪烁事件的快速输出并将时间戳应用于一个闪烁事件的快速输出；
所述一个闪烁事件由所述一系列闪烁块的每个角处的多路复用的慢速输出测量，所述慢速输出各自向处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出，并且向所述处理器报告相应的一个闪烁事件的慢速输出的测量结果，所述处理器将时间戳应用于相应一个闪烁事件的慢速输出测量结果中的每个；
所述处理器将闪烁事件的快速输出时间戳和相应的一个闪烁事件的慢速输出进行比较，并将闪烁事件的快速输出和闪烁事件的慢速输出分配给一个闪烁事件，从而将一个闪烁事件映射到特定闪烁块上的特定位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪烁块被多路复用至准直器控制板。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个闪烁块有3个以上的角。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括4个闪烁块，这4个闪烁块串联多路复用在一起，每个闪烁块具有4个角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速输出放入时间数字转换器(TDC)电路中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述慢速输出放入一个40MHz模拟数字转换器(ADC)系统中。
7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述闪烁块轴向布置，每个闪烁块具有右上角，左上角，右下角和左下角，将每个闪烁块右上角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块左上角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块右下角的每个慢速输出多路复用在一起，将每个闪烁块左下角的每个慢速输出多路复用在一起。
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