CN114515160A - 碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法，成像系统以碲锌镉探测模块形成环状探测器单元，构成单环PET或多环PET，碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块，碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极；晶体的输出信号依次通过电荷灵敏前置放大模块、滤波放大模块和信号读出模块。本发明PET成像系统结构紧凑，使用灵活，提高了探测器的探测效率和空间分辨率高。本发明对碲锌镉探测器的输出信号提出了伽马射线三维位置的计算方法、时间分辨率的修正方法和电荷共享事件的插值算法，有效解决碲锌镉探测器时间性能较差和电荷共享效应带来的分辨率损失的问题，提升了PET系统的时间响应、计数率和空间分辨率。
Description
技术领域
本发明属于医疗诊断影像设备技术领域，尤其涉及一种碲锌镉正电子发射断层成像系统及信号修正算法。
背景技术
正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，PET)是目前最先进的大型医疗诊断三维成像技术之一，该技术已经成为肿瘤检查，心、脑血管疾病和神经性疾病诊断的重要方法之一。目前PET的探测器应用较多的主要有LSO晶体、BGO晶体、NaI晶体、GSO晶体等，其空间分辨率只能够满足人体各种功能性成像需求，不能满足小动物等高精度成像的要求，同时大型的PET设备造价高昂，占据空间较大，使得目前的PET成像系统在科研领域或其他相关领域的应用受到较大的限制。目前常用的小动物PET，大部分仅能获取2维位置，无法兼顾空间分辨率和灵敏度，并且其结构灵活性差，采用光电转换器件、部分模拟信号处理模块等增加了仪器的功耗。
发明内容
针对上述背景技术中指出的不足，本发明提供了一种碲锌镉正电子发射断层(CZT-PET)成像系统以及碲锌镉探测器输出信号修正算法，CZT-PET成像系统具有较小的探测器体积，能够更加接近病灶，实现高灵敏度和高计数率；碲锌镉探测器的输出信号通过修正算法，能够有效解决碲锌镉探测器时间性能较差的问题，提升PET系统的时间响应、计数率以及空间分辨率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
碲锌镉(CZT)正电子发射断层(PET)成像系统，用于小动物或人体器官成像，以碲锌镉(CZT)半导体为探测器主体，形成环状探测器单元，构成单环PET或者多环PET，单环PET能够对大部分实验类小动物进行全范围成像；多环PET中多个环状探测器单元沿轴向依次排列而成，轴向视场增大，在不移动目标物的情况下，可实现一次全范围成像。
环形探测器单元由若干个小碲锌镉探测模块组成，每个碲锌镉探测模块具有完整的前置放大器模块，即每个碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块，其探头部分由整块碲锌镉晶体模块构成，碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极，晶体的电极类型采用正交条形电极结构或像素型电极结构；碲锌镉晶体的输出信号均通过具有高增益、低噪声的电荷灵敏前置放大器进行处理，处理后信号的幅度依旧仅有几十毫伏，较小幅值的电信号容易造成信号堆积，导致采集到的信号发生畸变，造成大量有用核信号丢失和失真，且其基线极其不稳定，基线值较大会对后端的数据获取系统造成损害，因此，电荷灵敏前置放大器处理后的信号接入滤波放大电路中，滤波放大电路采用二级放大电路，对前放输出信号放大，并且保留信号较短的前沿时间，且大幅减小信号较长的下降沿时间，以及基线恢复功能，保证与后端数据获取系统能够更好地匹配，滤波放大模块输出的信号进入信号读出模块。
整体的CZT-PET的径向和轴向视场可根据目标物的尺寸灵活添加或减少PET探测器模块，对于小动物，CZT-PET可选用较少的探测器模块，其径向直径可设置为约10cm，能降低整体系统成本，提升分辨率；对于人体脑部成像，可根据被探测物体的形状灵活添加探测器，在不同位置进行探测，其径向直径可设置为约30cm；对于人体全身成像，可在轴向增加探测器环数，提升系统的灵敏度，其径向直径可设置为约70cm。
优选地，正交条形电极结构中在碲锌镉晶体的两相对侧面上分别蒸镀16条平行的条形电极；像素型电极结构中在碲锌镉晶体一侧面的阳极蒸镀了16×16个方形电极，另一侧面的阴极采用平面电极。
优选地，所述碲锌镉晶体模块中，通过ASIC芯片集成若干个电荷灵敏前置放大器。
所述碲锌镉晶体模块中电极采用金属金材料制成，正交条形电极结构中同一侧面上相邻条形电极的间距、以及像素型电极结构中相邻方形电极的间距均为0.1mm。
此外，碲锌镉晶体模块中电极的外围设置电极保护环，有效降低探测器的端面漏电流。
单个碲锌镉PET探测器信号读出方法为：将单个碲锌镉晶体的多路前端信号转换为四路信号引出，对于正交条形电极结构，碲锌镉晶体的X信号和Y信号各自转换为2路信号引出；对于像素型电极结构，碲锌镉晶体的所有像素阳极信号转换为4路信号引出。
单个碲锌镉探测模块的探头模块组成方法为：由四块碲锌镉晶体平铺或者堆叠组成单个碲锌镉探测模块的探头模块，四块碲锌镉晶体探测器的输出信号经2次压缩成4路信号作为单个碲锌镉探测模块的的输出信号。
对于碲锌镉正电子发射断层成像系统，为了有效解决碲锌镉探测器时间性能较差和电荷共享效应带来的分辨率损失的问题，本发明进一步提供了上述碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器输出信号修正算法，分别从三个方面进行修正计算，包括伽马射线三维位置的计算方法、时间分辨率的修正方法和电荷共享事件的插值算法。
一、关于碲锌镉PET探测器中伽马射线三维位置的计算方法
1、正交条形电极结构的碲锌镉PET探测器(CZT-C32)的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，n表示触发在第n个电极上感应电流最大，P表示阳极条宽度，An表示在第n个阳极上的信号峰值，Cn表示在第n个阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度。
2、像素型电极结构的碲锌镉PET探测器(CZT-P256)的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，i、j分别表示触发在第i行第j列的像素电极上的感应电流最大，P表示阳极条宽度，Aij表示在第i行第j列阳极上的信号峰值，C表示在阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度。
二、关于碲锌镉PET探测器的时间分辨率的修正方法
由于CZT探测器的时间性能较低，其阴极信号上升沿较长，阳极信号上升沿较短，对于阳极信号，在不同位置沉积相同能量，因电子的漂移时间不同使其信号起始时间不同，因此采用传统的探测器输出信号时间甄别方法会造成较大误差。本发明基于全能峰事件的电子的漂移时间与阴极阳极比值在大部分深度保持线性关系的现象，提出了获得碲锌镉探测器中较为准确的伽马反应时间ΔT的方法，即从阳极信号的测量时间中减去电子漂移时间，其关系如下：
ΔT＝TCZT-Tdrift, (3-1)
其中，TCZT为光子在碲锌镉探测器中的伽马击中读出时间，Tdrift为电子漂移时间；该修正方法可大幅提升碲锌镉探测器中阳极信号的时间分辨率。
三、关于碲锌镉PET探测器的电荷共享事件的插值算法
电荷共享事件在PET图像重建中会降低了PET系统的空间分辨率，为了解决这一问题，本发明提出如下插值算法：
电荷云被多个像素探测到，根据相邻阳极像素的信号幅值大小与其所收集的电荷成正比的关系，设相邻且依次排布的3个阳极像素的信号幅值分别为A1、A2、A3，分别求相邻两个阳极电极像素信号幅值的比值R：
R21＝A2/A1； (4-1)
R23＝A2/A3； (4-2)
根据比值R21和R23，将A2对应的阳极像素的范围划分为五个区域，分别记为区域A、B、C、D、E，划分范围如下：
1＜R21＜3，为区域A；
3＜R21＜9，为区域B；
9＜R21或9＜R23，为区域C；
3＜R23＜9，为区域D；
1＜R23＜3，为区域E；
划分出的每个区域的大小为阳极像素与阳极间隙之和的五分之一，相当于采用共享事件的插值算法将阳极像素尺寸进一步减小到五分之一，从而确定了电荷共享事件的三维位置，提高了电荷共享事件的位置分辨，同时各区域计数率基本一致，从而也提高了系统的计数率。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明PET成像系统使用碲锌镉半导体探测器，其能量分辨率极好，对511keV的湮灭伽马射线接近2％，可大幅度提升射线能量选择范围的精确度，从而对信号选择提供有力保证，有利于拒绝多次散射事件，选择出全能峰事件，达到提升系统空间分辨率和信噪比的目的。
(2)碲锌镉半导体探测器的电极选用蒸镀工艺，相比于目前商用PET系统的闪烁体探测器切割工艺，蒸镀工艺有利于使像素达到百微米级，成本可控，且蒸镀电极纯度、均匀性都较好，能够更准确地提供设置的位置信息。此外，PET空间分辨率与阳极像素大小密切相关，本发明使用的碲锌镉半导体探测器的阳极像素尺寸可达到百微米，及大地提升了PET系统的空间分辨率。
(3)碲锌镉半导体探测器相比于其他探测器，不需要冷却装置或光电转换器件，减小了探头体积使得探测器摆放更加灵活，更易于紧贴病灶，增加了探测器的探测效率。同时减小了仪器功耗，大幅度降低了PET仪器的成本。
(4)本发明提供的CZT-PET成像系统中伽马射线三维位置计算算法，能真正实现PET技术的三维成像，三维PET探测器技术可大幅度提升系统的空间分辨率。
(5)本发明提供的碲锌镉探测器的时间修正方法能够有效解决碲锌镉探测器时间性能较差的问题，提升PET系统的时间响应。
(6)本发明提供的基于电荷共享的插值算法，补偿了电荷共享效应带来的分辨率损失，提升了PET系统的计数率，也提高了PET系统的空间分辨率。
附图说明
图1是本发明碲锌镉PET探测器正交条形和像素型电极结构示意图。
图2是本发明两种碲锌镉PET模块示意图。
图3是本发明两种单环碲锌镉PET系统示意图。
图4是本发明两种多环碲锌镉PET系统示意图。
图5是本发明不同类型碲锌镉PET的相关应用场景示意图。
图6是本发明滤波放大模块的电路图。
图7是本发明单CZT-PET探测器信号转四路信号读出方法示意图。
图8是本发明CZT-PET整机系统模块框图。
图9是本发明时间修正算法框图。
图10是本发明电荷共享插值算法的示意图。
图中：1-环状探测器单元；2-碲锌镉晶体模块；3-碲锌镉晶体，4-条形电极；5-方形电极；6-电极保护环。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供一种用于小动物或人体器官成像的碲锌镉(CZT)正电子发射断层(PET)成像系统，以碲锌镉(CZT)半导体为探测器主体，每个碲锌镉探测模块具有完整的前置放大器模块，即每个碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块2、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块。碲锌镉半导体探测器的能量分辨率极好，对511keV的湮灭伽马射线接近2％，可大幅度提升射线能量选择范围的精确度，有利于拒绝多次散射事件，选择出全能峰事件，达到提升系统空间分辨率和信噪比的目的。
碲锌镉探测模块的探头部分由整块碲锌镉晶体模块2构成，碲锌镉晶体模块2包括碲锌镉晶体3和电极，参照图1，碲锌镉晶体3密度约为5.8g/cm3，尺寸为20mm×5mm×20mm。晶体的电极类型采用正交条形电极结构(图1a)或像素型电极结构(图1b)，电极选用蒸镀工艺，有利于使像素达到百微米级，提升了PET系统的空间分辨率；正交条形电极结构中在碲锌镉晶体3的两相对侧面上分别蒸镀16条平行的条形电极4，电极材料为金属金，其厚度约为100微米，尺寸为16.4mm×0.9mm，同一侧面上相邻条形电极4的间距为0.1mm。像素型电极结构中在碲锌镉晶体3一侧面的阳极蒸镀了16×16个方形电极5，另一侧面的阴极采用平面电极，电极材料为金属金，其厚度约为100微米，尺寸可选择0.9mm、0.7mm、0.5mm、0.3mm、0.2mm等多种，相邻方形电极5的间距为0.1mm。两种电解结构中均在电极的外围设置电极保护环6，有效降低探测器的端面漏电流。在阳极和阴极的对应两个侧面，分别焊接好电路板，用于为半导体提供偏压和引出信号，阳极接地，阴极接负高压。
单个碲锌镉PET探测器模块可以由两种方式构成，分别为4块碲锌镉晶体平铺组成的CZT-PET探头模块(图2a)或者4块碲锌镉晶体堆叠组成的CZT-PET探头模块(图2b)。四块碲锌镉晶体的输出信号经2次压缩成4路信号作为CZT-PET单模块的输出信号。
多个碲锌镉探测模块形成环状探测器单元1，构成单环PET(图3)或者多环PET(图4)，单环PET能够对大部分实验类小动物进行全范围成像；多环PET中多个形成环状探测器单元沿轴向依次排列而成，轴向视场增大，在不移动目标物的情况下，可实现一次全范围成像。图3a的单环PET以单个探测器模块为基础，图3b的单环PET以4个探测器模块为基础，两种单环PET的布局结构均使用了64个探测器模块，径向视场为12cm，能够对大部分实验类小动物进行全范围成像。多个环状探测器单元沿轴向依次排列而成形成多环PET，图3a和图3b沿轴向添加多个环状探测器单元形成多环PET分别如图4a和图4b所示，增大轴向视场，在不移动目标物的情况下，实现一次全范围成像。
整体的碲锌镉PET的径向和轴向视场可根据目标物的尺寸灵活添加或减少PET探测器模块，对于小动物，碲锌镉PET可选用较少的探测器模块，其径向直径可设置为约10cm(图5上图所示)，能降低整体系统成本，提升分辨率；对于人体脑部成像，可根据被探测物体的形状灵活添加探测器，在不同位置进行探测，其径向直径可设置为约30cm(图5中图所示)；对于人体全身成像，可在轴向增加探测器环数，提升系统的灵敏度，其径向直径可设置为约70cm(图5下图所示)。
碲锌镉晶体3的输出信号均通过电荷灵敏前置放大器，CZT半导体探测器通过收集电子-空穴对来实现射线探测，因此后续必须选用电荷灵敏前置放大器进行信号处理。由于CZT半导体探测器的输出信号非常微弱，所采用的电荷灵敏前置放大器必须具有高增益、低噪声等优越性能。本发明中使用的电荷灵敏前置放大器具有灵敏度高、信噪比高的性能且功耗低(<150mW)，排针式接口方便后续电路的集成化。其工作电压为±12V。
CZT像素信号经过前置放大电路后，信号的幅度依旧仅有几十毫伏，较小幅值的电信号容易造成信号堆积，导致采集到的信号发生畸变，造成大量有用核信号丢失和失真，且其基线极其不稳定，基线值较大会对后端的数据获取系统造成损害，因此，电荷灵敏前置放大器处理后的信号需接入滤波放大电路中。滤波放大模块的电路图如图6所示，滤波放大电路采用二级放大电路，对前放输出信号放大，并且保留信号较短的前沿时间，且大幅减小信号较长的下降沿时间，以及基线恢复功能，保证与后端数据获取系统能够更好地匹配，滤波放大模块输出信号至信号读出模块中进行进一步处理。
单个条形碲锌镉探测器输出16路阳极和16路阴极共32路信号，单个像素型输出256路阳极和1路阴极共257路信号。可经过如图7所示的信号转接方法，将单个碲锌镉探测器的输出信号转换为四路信号读出。对于正交条形电极结构，碲锌镉晶体的X信号和Y信号各自转换为2路信号引出；对于像素型电极结构，碲锌镉晶体的所有像素阳极信号转换为4路信号引出。显然，普通的数据获取系统不能完成这么多通道的采集，可在ASIC芯片上集成几百甚至上千通道的前置放大器等信号处理元器件，对于轴向视野增加探测器环，也可使用ASIC芯片进行信号初步处理，需添加探测器环与环之间符合逻辑，后端再接入普通数据采集系统即可完成数据获取，CZT-PET整机系统模块框图如图8所示。
实施例2
为了有效解决碲锌镉PET探测器时间性能较差和电荷共享效应带来的分辨率损失的问题，本发明进一步提供了CZT-PET成像系统的探测器输出信号修正算法，包括三个方面：伽马射线三维位置的计算方法、时间分辨率的修正方法和电荷共享事件的插值算法。
一、关于碲锌镉PET探测器中伽马射线三维位置的计算方法
1、正交条形电极结构的碲锌镉PET探测器(CZT-C32)的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，n表示触发在第n个电极上感应电流最大，P表示阳极条宽度，An表示在第n个阳极上的信号峰值，Cn表示在第n个阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度。
2、像素型电极结构的碲锌镉PET探测器(CZT-P256)的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，i、j分别表示触发在第i行第j列的像素电极上的感应电流最大，P表示阳极条宽度，Aij表示在第i行第j列阳极上的信号峰值，C表示在阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度。
二、关于碲锌镉PET探测器的时间分辨率的修正方法
由于CZT探测器的时间性能较低，其阴极信号上升沿较长，阳极信号上升沿较短，对于阳极信号，在不同位置沉积相同能量，因电子的漂移时间不同使其信号起始时间不同，因此采用传统的探测器输出信号时间甄别方法会造成较大误差。对于全能峰事件，电子的漂移时间与阴极阳极比值在大部分深度保持线性关系，那么从阳极信号的测量时间中减去电子漂移时间就能得到碲锌镉探测器中较为准确的伽马反应时间ΔT，表达关系如下：
ΔT＝TCZT-Tdrift, (3-1)
其中，TCZT为光子在碲锌镉探测器中的伽马击中读出时间，Tdrift为电子漂移时间；该修正方法可大幅提升碲锌镉探测器中阳极信号的时间分辨率，提升PET系统的时间响应。时间信号修正框图如图9所示。
三、关于碲锌镉PET探测器的电荷共享事件的插值算法
对于微小尺寸的正交条形和像素型的阳极电极，电荷在接近阳极时，会在多个阳极上产生感应电荷，引发多阳极事件，称为电荷共享效应。电荷共享事件在PET图像重建中，相当于增加了阳极像素的尺寸，因此会降低PET系统的空间分辨率，为了解决这一问题，本发明提出如下插值算法：
电荷云被多个像素探测到，根据相邻阳极像素的信号幅值大小与其所收集的电荷成正比的关系，设相邻且依次排布的3个阳极像素的信号幅值分别为A1、A2、A3，分别求相邻两个阳极电极像素信号幅值的比值R：
R21＝A2/A1； (4-1)
R23＝A2/A3； (4-2)
根据比值R21和R23，将A2对应的阳极像素的范围划分为五个区域，分别记为区域A、B、C、D、E，划分依据如下：
1＜R21＜3，为区域A；
3＜R21＜9，为区域B；
9＜R21或9＜R23，为区域C；
3＜R23＜9，为区域D；
1＜R23＜3，为区域E；
如图10(a)所示，划分出的每个区域的大小为阳极像素与阳极间隙之和的五分之一，相当于采用共享事件的插值算法将阳极像素尺寸进一步减小到五分之一，从而确定了电荷共享事件的三维位置，提高了电荷共享事件的位置分辨，同时各区域计数率基本一致，从而也提高了系统的计数率。每个区域的划分以基本保证该区域击中事件的数量与相邻区域的击中事件数量一致为准，划分原则如图10(b)所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碲锌镉正电子发射断层成像系统，其特征在于，以碲锌镉探测模块形成环状探测器单元，构成单环PET或者多环PET，所述碲锌镉探测模块包括碲锌镉晶体模块、电荷灵敏前置放大模块和滤波放大模块，碲锌镉晶体模块包括碲锌镉晶体和电极，所述碲锌镉晶体的电极类型采用正交条形电极结构或像素型电极结构；所述碲锌镉晶体的输出信号通过电路与电荷灵敏前置放大模块连接，电荷灵敏前置放大模块通过电路与滤波放大模块连接，滤波放大模块通过电路与信号读出模块连接。
2.如权利要求1所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述正交条形电极结构中在碲锌镉晶体的两相对侧面上分别蒸镀16条平行的条形电极；所述像素型电极结构中在碲锌镉晶体一侧面的阳极蒸镀了16×16个方形电极，另一侧面的阴极采用平面电极。
3.如权利要求2所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述碲锌镉晶体模块中，通过ASIC芯片集成若干个电荷灵敏前置放大器。
4.如权利要求2所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述电极采用金材料制成，正交条形电极结构中同一侧面上相邻条形电极的间距、以及像素型电极结构中相邻方形电极的间距均为0.1mm。
5.如权利要求1所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统，其特征在于，所述电极的外围设置电极保护环。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的单个碲锌镉晶体PET探测器信号读出方法，其特征在于，将单个碲锌镉晶体的多路前端信号转换为四路信号引出，对于正交条形电极结构，碲锌镉晶体的X信号和Y信号各自转换为2路信号引出；对于像素型电极结构，碲锌镉晶体的所有像素阳极信号转换为4路信号引出。
7.一种如权利要求1-5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器模块组成方法，其特征在于，由四块碲锌镉晶体组成单个碲锌镉探测模块的探头模块，四块碲锌镉晶体的输出信号经2次压缩成4路信号作为单个碲锌镉探测模块的输出信号。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器伽马射线三维位置的计算方法，其特征在于，所述计算方法如下：
(1)正交条形电极结构的碲锌镉PET探测器的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，n表示触发在第n个电极上感应电流最大，P表示阳极条宽度，An表示在第n个阳极上的信号峰值，Cn表示在第n个阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度；
(2)像素型电极结构的碲锌镉PET探测器的伽马射线三维位置计算方法为：
对于在碲锌镉晶体中发生的相互作用事件的三维位置(x，y，z)计算公式如下：
其中，G表示边缘电极距离碲锌镉晶体边缘的距离，i、j分别表示触发在第i行第j列的像素电极上的感应电流最大，P表示阳极条宽度，Aij表示在第i行第j列阳极上的信号峰值，C表示在阴极上的信号峰值，D表示碲锌镉晶体厚度。
9.一种如权利要求1-5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器时间分辨率的修正方法，其特征在于，所述修正方法如下：
从阳极信号的测量时间中减去电子漂移时间得到碲锌镉探测器伽马反应时间ΔT，表达关系如下：
ΔT＝TCZT-Tdrift, (3-1)
其中，TCZT为光子在碲锌镉探测器中的伽马击中读出时间，Tdrift为电子漂移时间。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的碲锌镉正电子发射断层成像系统的探测器电荷共享事件的插值算法，其特征在于，所述插值算法如下：
电荷云被多个像素探测到，设相邻且依次排布的3个阳极像素的信号幅值分别为A1、A2、A3，分别求相邻两个阳极电极像素信号幅值的比值R：
R21＝A2/A1； (4-1)
R23＝A2/A3； (4-2)
根据比值R21和R23，将A2对应的阳极像素的范围划分为五个区域，分别记为区域A、B、C、D、E，划分范围如下：
1<R21<3，为区域A；
3<R21<9，为区域B；
9<R21或9<R23，为区域C；
3<R23<9，为区域D；
1<R23<3，为区域E；
划分出的每个区域的大小为阳极像素与阳极间隙之和的五分之一，相当于采用共享事件的插值算法将阳极像素尺寸进一步减小到五分之一，从而确定了电荷共享事件的三维位置。
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|---|---|---|---|---|
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