CN117233825A - 数据读出方法、装置、读出模块、探测器及医学影像系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医学成像技术领域，公开一种数据读出方法。该方法可以同时获取每一路光电倍增管的单通道信息，以及所有光电倍增管的辅助通道信息，并根据PET系统的探测器型号对单通道信息和/或辅助通道信息进行转换，得到事件数据，在探测器固定后，对于不同的探测器型号，可以适应性地使用单独的单通道信、单独的辅助通道信息或者同时使用单通道信息和辅助通道信息来进行事件数据的确定，使得使用该方法的读出电路可以适应不同的探测器型号，而无需针对每种探测器型号重新开发固定的读出电路，提高了读出电路的复用性，并有效缩短了研发周期。本申请还公开一种数据读出装置、读出模块、探测器及医学影像系统。
Description
技术领域
本申请涉及医学成像技术领域，例如涉及一种数据读出方法、装置、读出模块、探测器及医学影像系统。
背景技术
基于TOF(Time ofFlight，飞行时间技术)的PET(Positron EmissionTomography，正电子发射断层成像)是核医学领域技术发展的重要方向，与传统的PET成像相比，它可以提供更加清晰的图像，探测器与前端电子读出模块是PET设备最基础最关键的单元部件，直接决定了TOF系统的空间分辨能力、能量分辨能力和时间分辨能力等关键参数。
目前，PET主流厂商的前端探测器及读出架构主要包括以下分类：PMT(PhotomultiplierTube)和SiPM(Siliconphotomultiplier)，分离电子器件采集与专用ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片是前端电子主要的读出方式，研发人员通常通过探测器系统与读出方式搭配构造出大型PET系统，不同的探测器对应不同的读出方式进而赋予系统不同的分辨能力。
在实现本申请实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
目前的探测器及读出架构，通常是不同的探测器设计不同的读出方式，一旦前端采集模块设计成型，对应的处理方式也无法修改。新型的探测器的应用以及PET系统的处理方法无法复用。如果需要提高性能，需要重新设计，导致研发周期长，研发成本高。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本申请实施例提供了一种数据读出方法、装置、读出模块、探测器及医学影像系统，以提高PET系统的探测器复用性。
在一些实施例中，所述方法应用于正电子发射断层成像PET系统中的探测器单元，所述探测器单元包括多个光电倍增管、与光电倍增管数量相等的多个单通道处理模块、辅助通道处理模块以及主处理器，其中，每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，辅助通道处理模块与多路光电倍增管连接，主处理器与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接；数据读出方法包括：获取每一路光电倍增管对应的单通道信息；获取辅助通道信息；其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，辅助通道信息包括辅助通道能量信息，事件数据包括光子到达位置；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据，包括：基于PET系统的探测器型号，获取位置生成算法、单通道能量系数以及辅助通道能量系数；将单通道能量系数、单通道能量信息、辅助通道能量系数以及辅助通道能量信息进行加权求和，得到输入信息；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置。
可选地，位置生成算法为：(PoSx，PoSy，DOI)＝f(w1*ADC1+w2*ADC2+…+wk*ADCk+S*ADCS)，其中，PoSx为光子入射点的横坐标，PoSy为光子入射点的纵坐标，DOI为光子到达晶体后的作用深度，w1-wk为每一路光电倍增管对应的单通道能量系数，S为辅助通道能量系数，f为预先设定的位置生成算法，ADC1-ADCk为每一路光电倍增管对应的单通道能量信息，ADCS为辅助通道能量信息。
可选地，位置生成算法包括第一位置算法和第二位置算法；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置，包括：将输入信息输入第一位置生成算法，得到光子入射点所在的位置区域；将输入信息和位置区域输入第二位置生成算法，得到光子到达位置；其中，第一位置生成算法的精度低于第二位置生成算法的精度，第一位置生成算法输出的位置信息的范围大于第二位置生成算法输出的位置信息的范围。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，事件数据包括光子能量；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子能量，包括：获取单通道能量信息的和值，将和值确定为光子能量；或者，获取辅助通道能量信息，将辅助通道能量信息确定为光子能量。
可选地，单通道信息包括单通道时间信息，事件数据包括光子到达时间；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子到达时间，包括：基于PET系统的探测器型号，获取单通道时间系数以及辅助通道时间系数；将单通道时间系数、单通道信息、辅助通道时间系数以及辅助通道信息进行加权求和，得到光子到达时间。
可选地，基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据之后，还包括：基于校正模型，对PET系统的事件数据进行校正；其中，校正模型包括时间校正模型和/或能量校正模型，时间校正模型基于历史时间数据进行拟合得到，能量校正模型基于历史能量数据进行拟合得到。
在一些实施例中，所述数据读出装置应用于正电子发射断层成像PET系统中的探测器单元，所述探测器单元包括多个光电倍增管、与光电倍增管数量相等的多个单通道处理模块、辅助通道处理模块以及主处理器，其中，每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，辅助通道处理模块与多路光电倍增管连接，主处理器与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接；数据读出装置包括：第一获取模块，被配置为获取每一路光电倍增管对应的单通道信息；第二获取模块，被配置为获取辅助通道信息；其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息；转换模块，被配置为基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
在一些实施例中，所述读出模块应用于PET系统，包括：多个单通道处理模块，每个单通道处理模块与PET系统的一路光电倍增管连接，被配置为将光电倍增管输出的电信号转换成与每一路光电倍增管对应的单通道信息；辅助通道处理模块，与多路光电倍增管连接，被配置为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理，得到辅助通道信息；主处理器，与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接，被配置为采用上述数据读出方法将单通道信息和辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
在一些实施例中，所述探测器应用于PET系统，探测器包括：环形探测器架和多个伽马光子探测器单元，所述多个伽马光子探测器单元排列于所述环形探测器架上，每个伽马光子探测器单元包括上述的读出模块。
在一些实施例中，所述医学影像系统包括计算机设备，以及上述的数据读出装置或上述的探测器，其中，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时控制所述PET探测模块进行数据读出。
本申请实施例提供的数据读出方法、装置、读出模块、探测器及医学影像系统，可以实现以下技术效果：
本申请实施例可以同时获取每一路光电倍增管的单通道信息，以及所有光电倍增管的辅助通道信息，并根据PET系统的探测器型号对单通道信息和/或辅助通道信息进行转换，得到事件数据，在探测器固定后，对于不同的探测器型号，可以适应性地使用单独的单通道信、单独的辅助通道信息或者同时使用单通道信息和辅助通道信息来进行事件数据的确定，使得使用该方法的读出电路可以适应不同的探测器型号，而无需针对每种探测器型号重新开发固定的读出电路，提高了读出电路的复用性，并有效缩短了研发周期。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1为本申请实施例提供的一种数据读出方法的应用环境示意图；
图2为区域可扩展型PET成像系统的结构示意图；
图3为相关技术中的PET前端读出电路的结构示意图；
图4为相关技术中的晶体类型示意图；
图5为本申请实施例提供的一种用于探测器单元的读出模块的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种数据读出方法的流程示意图；
图7为神经网络模型的结构示意图；
图8为ASIC芯片对应的时间读出方式的示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种数据读出方法的流程图；
图10为本申请实施例提供的能量校正模型的示意图；
图11为本申请实施例提供的时间校正模型的示意图；
图12为本申请实施例提供的一种数据读出装置的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的一种探测器的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本申请实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
本申请提供的数据读出方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，图1是根据本申请实施例的数据读出方法的应用环境示意图，其中，PET系统包括扫描设备101、扫描床102、主机103(图中未示出)和重建机104(图中未示出)，用户通过主机103控制扫描设备101对扫描床102上的扫描对象进行扫描，得到扫描对象的扫描数据。主机103将获取到的扫描数据发送至重建机104进行图像重建，最终得到扫描图像。
PET(Positron Emission Computed Tomography，正电子发射计算机断层扫描)是医学领域比较先进的临床检查影像技术。PET成像中，将放射性核素注射到目标对象体内，使得目标对象体内某种物质(一般是生物生命代谢中必须的物质，例如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等)标记上短寿命的放射性核素(如F18，碳11等)。注入人体后，放射性核素在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反的一对光子。PET设备的探测器可以探测出该光子对，进而分析正电子的存在，经过对不同的正电子进行相同的分析处理，可以得到反映放射性核素在目标对象体内聚集情况的三维图像，从而达到诊断的目的。
在一些实施例中，PET系统的扫描设备可以通过测量正电子湮灭产生的一对光子进行成像。在一些实施例中，PET设备的探测器可以包含多个探测器模块，正电子湮灭产生的一对光子可以被两个不同的探测器模块接收。正电子湮灭产生的一对光子被两个不同的探测器模块探测到，接收一对光子对应的两个探测器晶体之间的连线可以称为响应线，探测器模块接收到同一个正电子湮灭事件的一对光子的事件可以称为符合事件，探测器模块接收到一对光子的相关数据(如接收到光子的时间信息、能量信息以及对应的探测器模块的晶体位置等)为相应的符合事件数据。
PET前端探测系统信号通道数量巨大，如图2所示，其示出了一种区域可扩展型号的PET成像系统，在图2所示的PET成像系统中，需要更多的探测单元环向排列来实现大区域成像的检测，因此需要精度更高的前端读出模块。
如图3所示，为相关技术中的前端读出电路的结构示意图。在图3所示的前端读出电路中，每个读出模块可对多个通道的光电信号进行管理，其中读出模块可与主控器(如FPGA、DSP、ARM、GPU等)进行通信，主控器可对多个读出模块的LUT(look-up-table)、校正参数、计算单元等进行配置、校验、验证，并接收读出模块输出的能量E、时间T、晶体位置编码Adr等信息，完成用于提高系统灵敏度的康普顿散射恢复、事件能窗鉴别、LOR(Line ofResponse，响应线)符合等模块的基础功能，处理完毕的数据进入成像模块，用于形成人体图像等。
PET探测器主要用于探测β+衰变产生的γ射线，利用闪烁晶体吸收γ射线并把射线能量转化为可见光，利用光电转换器将该光信号转化为电信号，供后续电子学系统处理。电信号包含了γ射线和晶体作用的时间信息、能量信息和位置信息，高能光子与闪烁晶体相互作用后产生能量较低的可见光子群，光电传感器把可见光子群携带的光信号转换为电信号，光子测量前端电路的主要目的是通过测量光电传感器产生的电信号，来获取高能光子的能量和到达时间。
如图4所示，为探测器晶体类型分类示意图，晶体构造类型主要包括离散型闪烁晶体(图4中的a、b)、连续型闪烁晶体(图4中的c)、半连续型闪烁晶体(图4中的d)、具有DOI探测能力的探测器(图4中的a1、b1)。以四通道的SiPM(不局限于SIPM信号)采集阵列为例，离散的多晶体阵列可以通过相邻闪烁体之间空气耦合共享多通道SiPM传感器，电子端通过信号叠加采集提高系统灵敏度，也可在相邻晶体间填充隔光材料与SiPM传感器一对一耦合，直接对单一信号进行采集；连续型单块闪烁体被激发时会在多个SiPM阵列产生电信号，电子处理逻辑可对每一个电信号进行采集，也可将其求和，生成对应于一次伽马光子能量沉积事件发出的加和信号来对其进行采集；半连续的闪烁体可对局部连续的闪烁体按照单块连续型闪烁体进行处理，还可根据需求设计相邻离散的闪烁体的处理方式。同理，前端探测器的耦合方式决定了具有DOI分辨能力的探测器的读出方式。
为了提高PET成像系统的空间分辨能力和时间分辨能力，以及提高信噪比和成像质量，在一些PET系统的探测器模块中，每个探测器通道所对应的晶体尺寸越小越好，且在理想条件下为每一个探测器通道都配置一个专一的读出电路，从而可以直接通过读出电路通道的编号来确定闪烁脉冲的位置信息，此时的晶体结构大多采用分割晶体的方法，即在晶体间填充隔光材料，降低晶体条之间的光串扰而导致的探测效率的降低。在另一些PET系统的探测模块中，例如针对具有高探测效率和能量分辨能力的单块连续晶体，由多通道光电转换器将闪烁光的分布转化为电信号的读出，即需要对多个闪烁晶体的光信号进行求和处理。因此，相关技术中大多基于前端探测器相邻晶体之间是否填充反射介质，是否需要降低相邻元件之间的串扰/光传递、最外层晶体是否包裹反射膜、晶体是否是连续的单块型结构、晶体与SiPM之间的耦合是否共享光收集等等因素，将其综合考虑进而完成PET系统的前端采集模块的逻辑设计，不同的探测设计对应不同的读出电路。但是由于前端电子固有的不可更改的缺点，往往导致一旦选择或者更换了一种探测器型号，已有的读出模块往往不能满足新型探测器的性能要求，研发人员花费昂贵的设计成本及研发周期来对采集路线与探测器所需的最佳采集方式进行匹配，延长了研发周期，提高了研发成本。
结合图5所示，为本申请实施例提供的一种用于探测器的读出模块500，该读出模块所在的探测器应用于PET系统，读出模块包括：单通道处理模块501、辅助通道处理模块502、主处理器503。其中，
多个单通道处理模块501中的每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，被配置为将光电倍增管输出的电信号转换成与每一路光电倍增管对应的单通道信息；辅助通道处理模块502与多路光电倍增管连接，被配置为对部分获取全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理，得到辅助通道信息；主处理器503与所有单通道处理模块501和辅助通道处理模块502连接，被配置为将单通道信息和辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
具体而言，为了兼容不同设计架构的探测器，提高探测器读出电路的可复用性，使PET系统时间分辨性能最佳，读出模块包括单通道处理模块，分别负责读出一路光电倍增管的电信号(ADCi，TDCi)，其中，i代表某一路光电倍增管。读出模块还包括辅助通道处理模块，负责连接多路光电倍增管，并对数个光电倍增管输出的电信号进行求和，产生一路辅助时间、能量信号(ADCS,TDCS)。这样，当伽马光子打到PET探测器的晶体上产生可见光信号，经过光电器件将光信号转换为电信号时，触发前端电路多路采集逻辑，并产生对应的多路(ADCi，TDCi)以及(ADCS,TDCS)，读出模块将这些事件信息进行缓存至存储模块FIFO(FirstInput First Output)或RAM(RandomAccess Memory)等缓存器中，经过数学计算、晶体编码表LUT查找、能量非线性校正及时间对齐、时间游动误差等底层校正，最后由控制模块完成数据的压缩和输出，
需要注意的是，上述读出模块可由独立的分离元器件结合处理器(FPGA、CPLD、ARM等)组成，也可在专用的ASIC芯片中进行实施，本申请实施例对此不进行限定。
可选地，上述单通道处理模块501包括：能量链路5011，被配置为将一路电信号转换成单通道能量信息；时间链路5012，被配置为将一路电信号转换成单通道时间信息。
可选地，上述能量链路5011包括依次连接的慢放大电路、滤波积分成形电路和模数变换电路。
具体而言，能量链路由慢放大电路、滤波积分成形电路、模数变换电路输出代表单一通道信号能量的ADC信息。
可选地，上述时间链路5012包括依次连接的快放大电路、阈值比较电路和时间甄别电路。
具体而言，时间链路由快放大电路、阈值比较、时间甄别电路来对单通道入射光子的时间信息进行测量，其中时间甄别方式可以为前沿定时(LED:Leading EdgeDiscriminator)、恒比定时(CFD:Constant Fraction Discriminator)、过零定时等，时间测量方案可由时间幅值转换器(TAC:Time-to-Amplitude Converter)或时间数字转换器(TDC:Time Digital Converter)等组成，本申请实施例对此不进行限定。
结合图6所示，为本申请实施例提供的一种数据读出方法，该方法应用于上述任意一个实施例中的读出模块，如图6所示，该方法具体包括以下步骤：
S601：获取每一路光电倍增管对应的单通道信息。
通过图5所示的读出模块中的单通道处理模块，可以获取与每一路晶体连接的光电倍增管转换后的电信号，该电信号包括能量信息和时间信息，将能量信息和时间信息统称为单通道信息。
S602：获取辅助通道信息。
其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息。
继续参见图5，辅助通道信息由图5中的读出模块中的辅助通道处理模块获取，辅助通道处理模块与所有光电倍增管中的部分或者全部连接，并通过运算模块对与其连接的光电倍增管输出的电信号进行求和处理，最终输出一路求和运算后的辅助通道信息。辅助通道信息可以包括求和后的能量信息和求和后的时间信息。
进一步地，由于光子经过光电倍增管后转换成的电信号较小，可以对该电信号进行放大处理，并基于放大处理后的电信号进行求和，得到求和后的能量信息和求和后的时间信息。这样，可以增加信息的精确度，提升PET系统的成像质量。
S603：基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
不同的探测器型号对应不同的晶体排列方式，针对不同的晶体排列方式，可以选择单通道信息，辅助通道信息，或者同时选择单通道信息和辅助通道信息，来满足不同探测器型号的要求。例如，针对晶体结构是图4中的(b)时，可以选择基于单通道信息转换成PET系统的事件数据。针对晶体结构是图4中的(a)时，可以选择基于辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。针对图4中的(c)和(d)时，可以选择同时基于辅助通道信息和单通道信息转换成PET系统的事件数据。当然，也可以根据实际情况，如图4中的(a1)和(b1)，进行单通道信息和/或辅助通道信息的不同组合，本申请实施例对此不进行限定。
本申请实施例提供的上述数据读出方法，可以同时获取每一路光电倍增管的单通道信息，以及所有光电倍增管的辅助通道信息，并根据PET系统的探测器型号对单通道信息和/或辅助通道信息进行转换，得到事件数据，在探测器固定后，对于不同的探测器型号，可以适应性地使用单独的单通道信、单独的辅助通道信息或者同时使用单通道信息和辅助通道信息来进行事件数据的确定，使得使用该方法的读出电路可以适应不同的探测器型号，而无需针对每种探测器型号重新开发固定的读出电路，提高了读出电路的复用性，并有效缩短了研发周期。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，辅助通道信息包括辅助通道能量信息，事件数据包括光子到达位置；上述步骤中的S603(基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据)包括：基于PET系统的探测器型号，获取位置生成算法、单通道能量系数以及辅助通道能量系数；将单通道能量系数、单通道能量信息、辅助通道能量系数以及辅助通道能量信息进行加权求和，得到输入信息；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置。
本实施例中，通过对单通道信息和辅助通道信息进行系数设定，来确定单独采用单通道信息，单独采用辅助通道信息，还是同时采用单通道信息和辅助通道信息，具体地，如果单独采用单通道信息，则可以将辅助通道信息的能量系数设置成零。如果单独采用辅助通道信息，可以将所有单通道信息的能量系数均设置成零。如果同时采用辅助通道信息和单通道信息，则可以将单通道信息和辅助通道信息的能量系数均设置成大于零小于1的数，且所有系数的总和等于1。这样，可以针对不同的探测器型号，仅仅通过系数的设定，就实现了采用不同方式计算光子到达位置，进而实现了针对不同型号探测器均可复用本申请实施例提供的读出电路。
可选地，位置生成算法为：
(PoSx，PoSy，DOI)＝f(w1*ADC1+w2*ADC2+…+wk*ADCk+S*ADCS)
其中，PoSx为光子入射点的横坐标，PoSy为光子入射点的纵坐标，DOI为光子到达晶体后的作用深度，w1-wk为每一路光电倍增管对应的单通道能量系数，S为辅助通道能量系数，f为预先设定的位置生成算法，ADC1-ADCk为每一路光电倍增管对应的单通道能量信息，ADCS为辅助通道能量信息。
具体而言，可以根据探测器型号设定对应的f(即位置生成算法)。对于PET成像设备来说,空间分辨能力至关重要，它表明该设备对空间的两个“点”的分辩能力，因此本申请实施例针对不同型号的探测器，通过配置读出模块来实现最佳空间分辨性能的测量，上位机可依据不同的探测器型号，采用对应的位置生成算法来识别晶体位置，针对经典离散的闪烁点位置的晶体类型，位置生成算法可以是Anger重心读出算法。针对新型连续晶体，其位置生成算法可以是K最近邻算法、最小二乘法、最大似然法、神经网络算法等。
上述算法可以全部预先存储在上位机的存储装置中，以便可以快速即时的选取探测器型号对应的位置识别算法。上述算法也可以预存在单独的存储装置中，例如云服务器，存储服务器等，单独的存储装置与上位机可以通信连接，上位机在进行设备初始化时可以通过方位存储装置来获取对应的位置识别算法，本申请实施例对于位置识别算法的存储位置和存储方式不进行限定。
如图7所示，当位置生成算法是神经网络时，可以采用单输出的径向基函数RBF(Radial Basis Function)网络，只有隐藏层和输出层两层，激活函数f的类型有多二次函数、逆多二次函数以及最常用的高斯函数等。这样，可以基于探测器型号选择不同的位置生成算法，使得读出电路与探测器型号更好的匹配，进而提升位置计算的精度。
可选地，位置生成算法包括第一位置算法和第二位置算法；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置，包括：将输入信息输入第一位置生成算法，得到光子入射点所在的位置区域；将输入信息和位置区域输入第二位置生成算法，得到光子到达位置；其中，第一位置生成算法的精度低于第二位置生成算法的精度，第一位置生成算法输出的位置信息的范围大于第二位置生成算法输出的位置信息的范围。
本实施例中，首先使用精度较低的第一位置生成算法那确定伽马光子入射点所在的局部区域，根据PET中的LOR响应线粗略地判断该伽马射线的入射角度，从而选择出该区域、该角度对应的第二位置生成算法。进一步地，使用第二位置生成算法精确地确定伽马射线的入射点位置。其中第一位置生成算法可以是全局神经网络，第二位置生成算法可以是局部神经网络。本申请实施例对于第一位置生成算法和第二位置生成算法的具体形式不进行限定，只要是通过第一位置生成算法可以确定粗略位置，通过第二位置生成算法可以确定精确位置，都能够实现本申请实施例提供的方法。
这样，经过两个位置生成算法，首先确定出光子入射的粗略范围，进而在粗略范围内确定出具体的光子到达位置。相对于单一使用精度较低的算法，虽然能够快速确定出位置，但是位置的精度较低，无法满足高质量成像图象的要求。而相对于单一使用精度较高的算法，位置确定所需的时间较长，降低了成像效率，因此，本申请实施例提供的位置确定方法，可以在保证位置精度的同时，有效提升成像速度和效率。
在实际应用中，还可以通过其他数量的位置确定方法来进一步提升光子位置的确定精度，本申请实施例对此不进行限定。
更进一步地，神经网络也可根据晶体光分布来评估光子在晶体中的作用深度，即DOI(depth-of-interaction)信息，降低DOI效应对于PET探测器性能的影响，进一步提高PET系统的空间分辨能力，因此不同的探测器有不同的定位检测方法，本专利不对此算法进行限制。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，事件数据包括光子能量；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子能量，包括：获取单通道能量信息的和值，将和值确定为光子能量；或者，获取辅助通道能量信息，将辅助通道能量信息确定为光子能量。
PET系统能量分辨能力是剔除散射事例的有力依据，因为散射事例中,至少有一个光子经过了康普顿散射，造成能量部分损失，因而可以根据被探测光子的能量大小来对事件的有效性进行取舍。本申请实施例提供的上述方法，可以将得到的单通道能量信息进行求和运算，得到单通道能量信息的和值，并将和值确定为光子能量。具体如下公式所示：
ESUM＝LUTnon_linearity(ADC1)+LUTnon_linearity(ADC2)+…LUTnon_linearity(ADCk)
其中，LUTnon_linearity为能量非线性校正查找表，通过该能量非线性校正查找表可以把ADC转换为能量信息。在另一些实施方式中，还可以直接获取辅助通道能量信息，将辅助通道能量信息确定为光子能量，具体如下公式所示：
Esum＝LUTnon_linearity(ADCS)
这样，可以预先设定单通道能量的计算方式和辅助通道能量的计算方式，针对不同型号的探测器，可以选择单通道能量计算方式，也可以选择辅助通道能量的计算方式，保证了读出电路针对不同型号探测器的可复用程度，缩短了研发周期。
探测器的时间分辨率影响着PET系统对符合事例的筛选度与成像信噪比，在一个伽马光子探测单元中，前端晶体探测器检测到的系统时间精度受晶体本征时间性能、晶体尺寸、光电传感器的响应时间稳定性、系统噪声、读出电路的时间测量精度等众多因素的影响，这些瓶颈决定了光子到达时间测量的稳定性，降低系统的时间分辨能力。当高能光子群入射到晶体中，发生反应产生能量较低的可见光子群，可见光子群直射或反射到光电传感器阵列上，被若干个光电传感器单元接受，如图8所示，其电信号被读出电路并行捕获，并输出每个光电感知单元所检测到的可见光子相关的能量和时间信息。因此，需要针对不同探测器型号，设计对应的光子到达时间的确定方式，进而提升对光子到达时间的计算精度。
可选地，单通道信息包括单通道时间信息，事件数据包括光子到达时间；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子到达时间，包括：基于PET系统的探测器型号，获取单通道时间系数以及辅助通道时间系数；将单通道时间系数、单通道信息、辅助通道时间系数以及辅助通道信息进行加权求和，得到光子到达时间。
具体而言，可以采用如下公式确定光子到达时间：
T＝w1*t1+w2*t2+w3*t3+w4*t4+ws*ts
其中，T为输出的更为精确的高能光子的到达时间，t1、t2、t3、t4为四路独立的光电倍增管信号采集得到的时间，ts为辅助求和通道采集得到的时间，w1、w2、w3、w4、ws为每一路TDC通道对应的单通道时间系数，单通道时间系数可由多项式修正，也可由各自通道采集得到的能量权重或时间先后数值来决定，本申请实施例不对此进行限制。这样，时间测量的准确性是由多路并行独立的TDC通道来决定，其噪声误差会明显降低，时间测量精度进一步提高，进而充分发挥PET系统TOF的极限指标。
结合图9所示，为本申请实施例提供的另一种数据读出方法的流程图，该方法应用于图5所示的读出模块，如图9所示，该方法具体包括以下步骤：
S901：获取每一路光电倍增管对应的单通道信息。
其中，单通道信息包括单通道能量信息和单通道时间信息。
S902：获取辅助通道信息。
其中，辅助通道信息为对所有光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息，辅助通道信息包括辅助通道能量信息和辅助通道时间信息。
S903：基于PET系统的探测器型号，获取位置生成算法f(x)、每个单通道的单通道能量系数以及辅助通道能量系数。
S904：将单通道能量系数、单通道能量信息、辅助通道能量系数以及辅助通道能量信息进行加权求和，得到输入信息；
S905：将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置。
具体而言，将各个单通道能量和辅助通道能量输入以下公式，得到光子到达位置：
(PoSx，PoSy，DOI)＝f(w1*ADC1+w2*ADC2+…+wk*ADCk+S*ADCS)
其中，PoSx为光子入射点的横坐标，PoSy为光子入射点的纵坐标，DOI为光子到达晶体后的作用深度，w1-wk为每一路光电倍增管对应的单通道能量系数，S为辅助通道能量系数，f为预先设定的位置生成算法，ADC1-ADCk为每一路光电倍增管对应的单通道能量信息，ADCS为辅助通道能量信息。
S906：获取单通道能量信息的和值以及辅助通道能量信息，根据探测器型号确定和值或者辅助通道能量信息为光子能量。
S907：基于PET系统的探测器型号，获取单通道时间系数以及辅助通道时间系数。
S908：将单通道时间系数、单通道信息、辅助通道时间系数以及辅助通道信息进行加权求和，得到光子到达时间。
通过本实施例提供的方法，可以根据探测器信号，确定出与探测器匹配的光子到达时间、光子能量和光子到达位置，进而确定出准确的符合事件，有效提升基于符合事件数据确定的医学图像的成像质量。同时，针对不同的探测器型号，无需重新设计对应的读出电路和读出算法，直接复用该读出电路和对应的读出算法，缩短研发周期，降低研发成本。
在大型PET系统中，主控器内处理算法相当复杂，除需参与LOR符合、重建、通信控制等运算以外，还需包括探测器及前端读出电路的校正公式、校正系数、偏移值、湮灭位置计算等模块的实现及存储，这将极大程度提高后端数据处理难度及复杂度。
为了解决或部分解决这一问题，本申请实施例在读出事件数据后，进一步对事件数据进行校正，并且将校正过程下放至最小数字采集单元，即读出模块，在读出模块内部充分考虑信号的非线性及时间的游动、沉积点位置计算等单一性操作，为后端数据处理减轻相应的计算和存储压力，简化主控器处理逻辑及存储资源，提高测试校准的效率。
当511kev湮没光子与晶体相互作用时，可能只将一部分能量在康普顿散射中沉积在给定的晶体中，散射的光子可以在相邻的晶体中被检测到，因此恢复晶体间散射事件有助于提高PET系统的灵敏度。然而，光电倍增管如SiPM工作在过高压或高PDE时非线性程度相当严重，并且由于制造材料和工艺的不理想，读出模块ADC链路也存在着积分非线性INL(Integral Nonlinearity)误差，这将导致PET系统能谱失真或压缩，不利于晶体内部康普顿事件的输出，降低了系统灵敏度。
为了能够提高本申请实施例中探测器单元的读出模块的数据读出精度，在读出光子能量信息后和光子到达时间后，可以对能量信息进行校正、对光子到达事件进行校正或者同事对光子能量信息和光子到达时间进行校正。
可选地，基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据之后，还包括：基于校正模型，对PET系统的事件数据进行校正；其中，校正模型包括时间校正模型和/或能量校正模型，时间校正模型基于历史时间数据进行拟合得到，能量校正模型基于历史能量数据进行拟合得到。
下面具体说明如何得到能量校正模型：
首先上位机采集放射性同位素Am-241、Ba-133、Co-57、Lu-176、Ge-68、Cs137、Na-22所代表的ADC能量数据，与其特征的伽马射线能峰59.5kev、81kev、122kev、202kev、307kev、356kev、511kev、662kev、1275kev进行曲线拟合，从而得到能量校正模型。
能量校正模型可不受具体函数形式的限制，如利用查找表(look-up-table，LUT)的参数来表示，将E与ADC不连续地相关，使用插值(样条、线性、三次方、指数等)来决定映射，根据精度与计算量的限制来使用不同的方法。如图10所示，能量校正可作为查找表LUT在读出模块内部存储，由上位机主控器对其是否工作进行配置，再确定为当前探测器配置能量校正的情况下，将各个测定能量信号所对应的能量值通过通信模块预先存储在读出模块内，降低对后续数据处理模块(如FPGA、DSP、ARM等)的逻辑资源占用率，充分兼顾PET系统稳定性、实施简易性、资源节约及设计成本。
进一步地，探测器捕获到的微弱信号经过放大后得到时间信号，时间信号的前沿陡峭，通过甄别电路产生具有时间信息的脉冲前沿，之后通过TDC测量信号的到达时间，由于输入信号的幅值在一个较大的范围内动态变化，时间信号的幅度不固定和上升沿斜率不一致，幅度较大的信号前沿会先被甄别，幅值较小的信号前沿会晚于幅值较大信号后被甄别，用固定阈值点的甄别电路测量时间时会伴随着时间游动time walk现象，叠加不同电路布线长度、时钟同步信号的一致性等问题，直接导致读出模块采集得到的时间不够准确，降低系统的时间分辨能力。
因此，可选地，如图11所示，时间校正模型作为查找表LUT也在读出模块内部存储，由上位机主控器对其是否工作进行配置，在确定为当前探测器配置时间校正的情况下，将各个时间校正数值通过通信模块预先存储在读出模块内，降低对后续数据处理模块(如FPGA、DSP、ARM等)的逻辑资源占用率，充分兼顾PET系统稳定性、实施简易性、资源节约及设计成本。
结合图12所示，本申请实施例提供一种数据读出装置1200，应用于正电子发射断层成像PET系统中的探测器单元，所述探测器单元包括多个光电倍增管、与光电倍增管数量相等的多个单通道处理模块、辅助通道处理模块以及主处理器，其中，每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，辅助通道处理模块与多路光电倍增管连接，主处理器与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接；该数据读出装置1200包括：
第一获取模块1201，被配置为获取每一路光电倍增管对应的单通道信息；
第二获取模块1202，被配置为获取辅助通道信息；其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息；
转换模块1203，被配置为基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
本申请实施例提供的上述数据读出装置，可以同时获取每一路光电倍增管的单通道信息，以及所有光电倍增管的辅助通道信息，并根据PET系统的探测器型号对单通道信息和/或辅助通道信息进行转换，得到事件数据，在探测器固定后，对于不同的探测器型号，可以适应性地使用单独的单通道信、单独的辅助通道信息或者同时使用单通道信息和辅助通道信息来进行事件数据的确定，使得使用该方法的读出电路可以适应不同的探测器型号，而无需针对每种探测器型号重新开发固定的读出电路，提高了读出电路的复用性，并有效缩短了研发周期。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，辅助通道信息包括辅助通道能量信息，事件数据包括光子到达位置；转换模块1203进一步被配置为基于PET系统的探测器型号，获取位置生成算法、单通道能量系数以及辅助通道能量系数；将单通道能量系数、单通道能量信息、辅助通道能量系数以及辅助通道能量信息进行加权求和，得到输入信息；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置。
可选地，位置生成算法为：
(PoSx，PoSy，DOI)＝f(w1*ADC1+w2*ADC2+…+wk*ADCk+S*ADCS)
其中，PoSx为光子入射点的横坐标，PoSy为光子入射点的纵坐标，DOI为光子到达晶体后的作用深度，w1-wk为每一路光电倍增管对应的单通道能量系数，S为辅助通道能量系数，f为预先设定的位置生成算法，ADC1-ADCk为每一路光电倍增管对应的单通道能量信息，ADCS为辅助通道能量信息。
可选地，位置生成算法包括第一位置算法和第二位置算法；上述将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置的步骤，包括：将输入信息输入第一位置生成算法，得到光子入射点所在的位置区域；将输入信息和位置区域输入第二位置生成算法，得到光子到达位置；其中，第一位置生成算法的精度低于第二位置生成算法的精度，第一位置生成算法输出的位置信息的范围大于第二位置生成算法输出的位置信息的范围。
可选地，单通道信息包括单通道能量信息，事件数据包括光子能量；转换模块1203进一步被配置为获取单通道能量信息的和值，将和值确定为光子能量；或者，获取辅助通道能量信息，将辅助通道能量信息确定为光子能量。
可选地，单通道信息包括单通道时间信息，事件数据包括光子到达时间；转换模块1203进一步被配置为基于PET系统的探测器型号，获取单通道时间系数以及辅助通道时间系数；将单通道时间系数、单通道信息、辅助通道时间系数以及辅助通道信息进行加权求和，得到光子到达时间。
可选地，还包括：校正模块，被配置为基于校正模型，对PET系统的事件数据进行校正；其中，校正模型包括时间校正模型和/或能量校正模型，时间校正模型基于历史时间数据进行拟合得到，能量校正模型基于历史能量数据进行拟合得到。
如图13所示，本申请实施例提供了一种探测器1300，应用于PET系统，探测器1300包括：环形探测器架1301和多个伽马光子探测器单元1302，所述多个伽马光子探测器单元1302排列于所述环形探测器1301架上，每个伽马光子探测器单元1302包括上述任意一种读出模块500。
本申请实施例还提供一种医学成像系统，包括计算机设备，以及上述任意实施例的数据读出装置或上述任意实施例的探测器，其中，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时控制所述PET探测模块进行数据读出。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述实施例的数据读出方法。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述实施例的数据读出方法。
上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
本申请实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本申请的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。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单元来实现本实施例。另外，在本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
Claims (14)
1.一种数据读出方法，应用于正电子发射断层成像PET系统中的探测器单元，其特征在于，所述探测器单元包括多个光电倍增管、与光电倍增管数量相等的多个单通道处理模块、辅助通道处理模块以及主处理器，其中，每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，辅助通道处理模块与多路光电倍增管连接，主处理器与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接；数据读出方法包括：
获取每一路光电倍增管对应的单通道信息；
获取辅助通道信息；其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息；
基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单通道信息包括单通道能量信息，辅助通道信息包括辅助通道能量信息，事件数据包括光子到达位置；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据，包括：
基于PET系统的探测器型号，获取位置生成算法、单通道能量系数以及辅助通道能量系数；
将单通道能量系数、单通道能量信息、辅助通道能量系数以及辅助通道能量信息进行加权求和，得到输入信息；
将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，位置生成算法为：
(PoSx，PoSy，DOI)＝f(w1*ADC1+w2*ADC2+…+wk*ADCk+S*ADCS)
其中，PoSx为光子入射点的横坐标，PoSy为光子入射点的纵坐标，DOI为光子到达晶体后的作用深度，w1-wk为每一路光电倍增管对应的单通道能量系数，S为辅助通道能量系数，f为预先设定的位置生成算法，ADC1-ADCk为每一路光电倍增管对应的单通道能量信息，ADCS为辅助通道能量信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，位置生成算法包括第一位置算法和第二位置算法；将输入信息输入位置生成算法，得到光子到达位置，包括：
将输入信息输入第一位置生成算法，得到光子入射点所在的位置区域；
将输入信息和位置区域输入第二位置生成算法，得到光子到达位置；
其中，第一位置生成算法的精度低于第二位置生成算法的精度，第一位置生成算法输出的位置信息的范围大于第二位置生成算法输出的位置信息的范围。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单通道信息包括单通道能量信息，事件数据包括光子能量；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子能量，包括：
获取单通道能量信息的和值，将和值确定为光子能量；或者，
获取辅助通道能量信息，将辅助通道能量信息确定为光子能量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单通道信息包括单通道时间信息，事件数据包括光子到达时间；基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的光子到达时间，包括：
基于PET系统的探测器型号，获取单通道时间系数以及辅助通道时间系数；
将单通道时间系数、单通道信息、辅助通道时间系数以及辅助通道信息进行加权求和，得到光子到达时间。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据之后，还包括：
基于校正模型，对PET系统的事件数据进行校正；
其中，校正模型包括时间校正模型和/或能量校正模型，时间校正模型基于历史时间数据进行拟合得到，能量校正模型基于历史能量数据进行拟合得到。
8.一种数据读出装置，应用于正电子发射断层成像PET系统中的探测器单元，其特征在于，所述探测器单元包括多个光电倍增管、与光电倍增管数量相等的多个单通道处理模块、辅助通道处理模块以及主处理器，其中，每个单通道处理模块与一路光电倍增管连接，辅助通道处理模块与多路光电倍增管连接，主处理器与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接；数据读出方法包括：
第一获取模块，被配置为获取每一路光电倍增管对应的单通道信息；
第二获取模块，被配置为获取辅助通道信息；其中，辅助通道信息为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理后得到的信息；
转换模块，被配置为基于PET系统的探测器型号将单通道信息和/或辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
9.一种用于探测器的读出模块，应用于PET系统，其特征在于，包括：
多个单通道处理模块，每个单通道处理模块与PET系统的一路光电倍增管连接，被配置为将光电倍增管输出的电信号转换成与每一路光电倍增管对应的单通道信息；
辅助通道处理模块，与多路光电倍增管连接，被配置为对部分或者全部光电倍增管输出的电信号进行求和处理，得到辅助通道信息；
主处理器，与所有单通道处理模块和辅助通道处理模块连接，被配置为采用权利要求1至7任一项所述的数据读出方法将单通道信息和辅助通道信息转换成PET系统的事件数据。
10.根据权利要求9所述的读出模块，其特征在于，单通道处理模块包括：
能量链路，被配置为将一路电信号转换成单通道能量信息；
时间链路，被配置为将一路电信号转换成单通道时间信息。
11.根据权利要求10所述的读出模块，其特征在于，能量链路包括依次连接的慢放大电路、滤波积分成形电路和模数变换电路。
12.根据权利要求10所述的读出模块，其特征在于，时间链路包括依次连接的快放大电路、阈值比较电路和时间甄别电路。
13.一种探测器，应用于PET系统，其特征在于，探测器包括：
环形探测器架和多个伽马光子探测器单元，所述多个伽马光子探测器单元排列于所述环形探测器架上，每个伽马光子探测器单元包括如权利要求9至12任一项所述的读出模块。
14.一种医学影像系统，其特征在于，包括计算机设备，以及如权利要求8所述的数据读出装置或如权利要求13所述的探测器，其中，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时控制所述PET探测模块进行数据读出。
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