JP7418871B2 - 信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置 - Google Patents

信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7418871B2
JP7418871B2 JP2022539734A JP2022539734A JP7418871B2 JP 7418871 B2 JP7418871 B2 JP 7418871B2 JP 2022539734 A JP2022539734 A JP 2022539734A JP 2022539734 A JP2022539734 A JP 2022539734A JP 7418871 B2 JP7418871 B2 JP 7418871B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
sampling
signal
electrical signal
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022539734A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023517792A (ja
Inventor
チングオ シェ
ユミン ス
ピンピン ダイ
ジュンフア メイ
リン ワン
クジャン ジュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raycan Technology Co Ltd
Original Assignee
Raycan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raycan Technology Co Ltd filed Critical Raycan Technology Co Ltd
Publication of JP2023517792A publication Critical patent/JP2023517792A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7418871B2 publication Critical patent/JP7418871B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/02Sample-and-hold arrangements
    • G11C27/024Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/161Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/1611Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially
    • G01T1/1612Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially with scintillation detectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/037Emission tomography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Description

本願は、2020年1月2日に出願された中国特許出願第202010000182.8号の優先権を主張するものであり、この内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる。
本願は、信号処理の技術分野に関し、特に信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置に関する。
陽電子放出断層撮影(PET,Positron Emission Tomography)は、生体組織の血流又は代謝に関与し得る化合物に陽電子放出放射性核種を標識し、次いで放射性核種で標識された化合物を対象に注入することによって、臨床画像化に放射性元素を採用する技術である。体内で放射性核種によって放出された陽電子は、対象内の負の電子と結合して電子対を消滅させるとともにガンマ光子を生成し、放出されたガンマ光子はシンチレーション結晶によって受け取られて可視光に変換され、次いで再構成のために光電子増倍要素によって電気信号に変換され、これによって放射性核種の濃縮部位を決定する助けとなり、活発な代謝の領域を特定して活性を評価する助けとすることができる。
従来の技術において、PET検出器によって生成される電気信号をデジタルサンプリングするためにアナログデジタルコンバータ(ADC,analog-to-digital converter)が通常、使用される。しかしながら、ADCを使用して電気信号をデジタルサンプリングすることは、コストが極めて高額で、実行するのが困難である。
放射線検出及び画像化の分野において、電気信号のデジタルサンプリングのコストを削減するため、多電圧閾値(MVT,multi-voltage threshold)サンプリング方法が先行技術において通常、使用される。しかしながら、この方法を使用してサンプリングすることができるサンプリングポイントの数は限られ、サンプリングされたサンプルポイントが信号の極値振幅値ポイントのものであるかどうかを判定することができず、これはサンプリングの正確さ及び後続の信号復元の精度にも影響を与え得る。
本願の実施形態の目的は、先行技術における少なくとも1つの技術的課題を解決する信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置を提供することである。
上の技術的課題を解決するため、本願の実施形態において、
所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして、それぞれが第1の振幅及び対応する第1の時間によって表される複数の第1のサンプリングポイントを取得するステップと、
測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定するステップであって、第2の振幅が複数の第1の振幅とは異なる、前記測定するステップと、
測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定するステップと、
を含む信号サンプリング方法が提供される。
任意選択で、第2の時間を決定するステップは、
遅延した電気信号の振幅が第1の振幅及び第2の振幅のいずれかに到達する、それぞれ第1の遅延時間及び第2の遅延時間を測定するステップと、
第1の遅延時間と第2の遅延時間との間の差を計算するステップと、
この差及び第1の振幅に対応する第1の時間を使用して第2の振幅に対応する第2の時間を計算するステップと、
を含む。
任意選択で、所定のサンプリング方法は、多振幅閾値サンプリング方法又は時間間隔サンプリング方法を含む。
任意選択で、測定されるべき電気信号は、PET検出器によって生成される次のタイプのパルス信号、すなわち、正弦波信号、余弦波信号、三角波信号、鋸歯状波信号、ステップ波信号、又は方形波信号の1つを含む。
任意選択で、第2の振幅は、測定されるべき電気信号の最大又は最小振幅を含む。
本願の実施形態において、
上記の信号サンプリング方法によってサンプリングされる、測定されるべき電気信号の第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行して、測定されるべき電気信号の再構成された波形を取得するステップ、
を含む信号再構成方法がさらに提供される。
任意選択で、第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行するステップは、
第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントに対するフィッティングを実行するステップ、
第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントの補間を実行するステップ、又は
第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントの補間、及び補間後のすべてのサンプリングポイントに対するフィッティングを実行するステップ、
を含み、
補間は線形補間及び/又はスプライン補間を含む。
本願の実施形態において、
所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして、それぞれが第1の振幅及び対応する第1の時間によって表される複数の第1のサンプリングポイントを取得するように構成された第1のサンプリングユニットと、
測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定するように構成され、第2の振幅が複数の第1の振幅とは異なる、測定ユニットと、
測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定するように構成された第2のサンプリングユニットと、
を含む信号サンプリング装置がさらに提供される。
任意選択で、測定ユニットは、キャパシタ、ダイオード及びインダクタからなる電圧保持回路を含み、キャパシタの一端とインダクタの一端が並列に接続されて接地され、キャパシタの他端とダイオードの一端が並列に接続され、ダイオードの他端とインダクタの他端が直列に接続されている。
本願の実施形態において、上記の信号サンプリング装置によってサンプリングされた第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行して、測定されるべき電気信号の再構成された波形を取得するために使用される信号再構成装置がさらに提供される。
本願の実施形態において提供される上記の技術的解決策から分かるように、本願の実施形態は、所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして複数の第1のサンプリングポイントを取得すること、測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定すること、測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定することを提案し、これにより、サンプリングされるようなサンプリングポイントの数が増加し、そのためサンプリングの正確さ及び後続の信号復元の精度を向上させることができる。
本開示又は先行技術における実施形態の技術的解決策を実証するという目的のため、実施形態又は先行技術の説明を参照して添付の図面を簡単に説明する。示したような図面は、本開示に記載されたようないくつかの実施形態の単なる例示であるということが明らかである。創造的な作業を伴うことなく、示したような図面に対する様々な代替案を理解することができるということが当業者によって理解されるべきである。
本願の一実施形態による信号サンプリング方法のフローチャートである。 電圧保持回路の概略構造図である。 測定されるべき電気信号の波形の概略図である。 図3における測定されるべき電気信号について電圧保持回路によって出力された電気信号の波形の概略図である。 本願の一実施形態において提供される信号サンプリング装置の概略構造図である。
次に、本願の実施形態の添付の図面と併せて本願の実施形態における技術的解決策を明確かつ完全に説明する。明らかに、記載の実施形態は、本願を解釈するための本願の実施形態の一部に過ぎず、これらのすべてではなく、本願又は請求項の範囲を限定するように意図されるものではない。本明細書に記載の実施形態に対する様々な代替案が、創造的な作業を伴うことなく、そして本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって使用され得るということが理解されるべきである。
特に、ある要素が他の要素「に配置されて」いると言うとき、これは他の要素に直接、配置されていても、又は中間要素があってもよい。ある要素が他の要素に「結合又は接続されて」いると言うとき、これは他の要素に直接、結合又は接続されていてもよく、又は中間要素がある。本明細書で用いる「結合又は接続」という用語は、電気的結合又は接続及び/又は機械的又は物理的結合又は接続を含むことができる。本明細書で用いる「含む(comprise又はinclude)」という用語は、特徴、ステップ又は要素の存在を指すが、1又は2以上のさらなる特徴、ステップ又は要素の存在又は追加を排除するものではない。本明細書で用いる「及び/又は」という用語は、関連する列挙した項目の1又は2以上のありとあらゆる組み合わせを含む。
特に指定しない限り、本明細書で用いるすべての技術用語及び科学用語は、本開示に関連する技術分野における当業者によって通常理解されるような一般的な意味を有する。本明細書で用いる用語は、具体的な実施形態を説明することを目的とするが、本発明を限定するように意図されるものではない。
加えて、本明細書で用いる「第1」、「第2」、「第3」などの用語は、説明を目的とし、類似の物を互いに区別するためだけのものであり、これらはその順序を表さず、相対的な重要性の指標又は暗示として理解することもできない。加えて、本開示における説明において、特に指示しない限り、「複数」は2又は3以上を意味する。
以下、本願の実施形態による信号サンプリング方法、再構成方法、及びその装置を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本願の一実施形態は信号サンプリング方法を提供し、これは次のステップを含むことができる。
S1:所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして複数の第1のサンプリングポイントを取得する。
測定されるべき電気信号は、取得された後、多振幅閾値サンプリング(例えば、MVT)方法又は時間間隔サンプリング方法のような、所定のサンプリング方法を使用してサンプリングされ、複数の第1のサンプリングポイントを取得することができる。例えば、測定されるべき電気信号は、複数の事前設定された第1の振幅でサンプリングされ、測定されるべき電気信号の振幅が第1の振幅に到達する第1の時間を決定することができ、複数の第1のサンプリングポイントを取得することができるようになっている。例えば、測定されるべき電気信号は、事前設定された時間間隔によってサンプリングされ、事前設定された時間間隔に対応する複数の第1の時間に対応する第1の振幅を決定することができ、複数の第1のサンプリングポイントを取得することができるようにもなっている。第1のサンプリングポイントのそれぞれは、(T1、V1)、(T2、V2)、(T3、V2)、又は(T4、V1)のような、1つの第1の振幅及び1つの対応する第1の時間によって表すことができる。
複数の第1の振幅は互いに異なっていてもよく、複数の第1の時間も互いに異なっていてもよいことに留意されたい。さらに、多振幅閾値サンプリング方法において第1の振幅は、事前設定された振幅閾値とすることができる一方、第1の時間は、振幅閾値に対応して測定されるような時間とすることができ、一方時間間隔サンプリング方法において、第1の振幅は、測定されるべき電気信号の測定された振幅とすることができ、第1の時間は、事前設定された時間間隔に従って計算された時間とすることができる。一般に、1つの第1の振幅が2つの第1の時間に対応する。
多振幅閾値サンプリング方法及び時間間隔サンプリング方法を使用して電気信号をどのようにサンプリングするかは、先行技術における関連する説明を参照することができ、これは本明細書ではさらに詳述しない。
測定されるべき電気信号は、PET検出器によって生成されるパルス信号、例えば、正弦波信号、余弦波信号、三角波信号、鋸歯状波信号、ステップ波信号、又は方形波信号のような、周期的信号、又は測定される必要があり、本明細書で限定されない他の電気信号とすることができる。
S2:測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定する。
測定されるべき電気信号が取得された後、電圧保持回路を使用して、測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定することができる。第2の振幅は、複数の第1の振幅とは異なり得る。さらに、第2の振幅は、第1の振幅とは異なる任意の振幅、好ましくは測定されるべき電気信号の最大振幅であり得る。さらに、測定されるべき電気信号が、振幅が最初に減少し、次いで増加する信号、例えば、余弦波信号であれば、第2の振幅は最小振幅でもあり得る。
電圧保持回路は、実際のニーズ又は経験に応じて事前に設計することができ、これは、測定されるべき電気信号の振幅がその内部で設定された振幅閾値に到達するときにその出力の電圧を変更せずに保持することができ、又は測定されるべき電気信号の振幅がピーク値、すなわち、測定されるべき電気信号の最大振幅又は最小振幅に到達するときにその出力の電圧を保持することができる。事前設計された電圧保持回路によって、測定されるべき電気信号の第2の振幅は第1の振幅とは異なり得る。
第2の振幅が、測定されるべき電気信号の最大振幅である場合、電圧保持回路は、キャパシタ、ダイオード、インダクタなどの構成要素を含むことができる。図2に示すように、キャパシタの一端とインダクタの一端が並列に接続されて接地され、キャパシタの他端とダイオードの一端が並列に接続され、ダイオードの他端とインダクタの他端が直列に接続されている。ダイオードは、測定されるべき電気信号の振幅がピーク値に到達する前に導通し、測定されるべき電気信号の振幅がピーク値に到達すると切断することができ、キャパシタの電圧を一定期間安定させたままにすることができるようになっている。測定中、例えば、i及びjが異なる正の整数であるViからVjへジャンプすることによって、キャパシタにわたる電圧が突然変化すると、測定されるべき電気信号の電流振幅が第2の振幅として記録される。例えば、図3に示すような測定されるべき電気信号について、電圧保持回路によって出力される電気信号が図4に示され、Vmaxは測定されたような第2の振幅である。
第2の振幅が、測定されるべき電気信号の最小振幅であるとき、電圧保持回路も、電圧を保持するための他の構成要素又は回路構造のものであり得るが、本明細書では限定されない。
本開示においてステップS1及びステップS2の実行順序に限定はなく、そのためステップS2の実行後にステップS1を実行することもできるということが留意されるべきである。
S3:測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定する。
測定されるべき電気信号は、取得された後、例えば、30ns遅延させることができる。電気信号をどのように遅延させるかは、先行技術における関連する説明を参照することができ、これは本明細書ではさらに詳述しない。
本開示において、測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定すること及び測定されるべき電気信号を遅延させることの実行順序に限定はなく、そのため2つを順に又は同時に実行することができるということが留意されるべきである。
測定されるべき電気信号を遅延させた後、遅延した電気信号を使用して、第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定することができる。第2の振幅が最大又は最小振幅であれば、サンプリングされるような第2のサンプリングポイントは、測定されるべき電気信号の極値振幅値ポイント(すなわち、ピーク又はトラフ)になる。
遅延した電気信号を使用して、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定することは、第1に、遅延した電気信号の振幅が第1の振幅及び第2の振幅のいずれかに到達する、それぞれ第1の遅延時間及び第2の遅延時間を測定すること、第2に、第1の遅延時間と第2の遅延時間との間の差を計算すること、そして最後にこの差及び第1の振幅に対応する第1の時間を使用して第2の振幅に対応する第2の時間を計算すること、を含むことができる。計算プロセスは次の式において表すことができる。
Tj = Ti + ΔT = Ti + (T'j - T'i)
ここでTは第2の時間を表し、Tは第1の時間を表し、これは、選択された第1の振幅に対応する2つの第1の時間のいずれかとすることができ、T’は第2の遅延時間を表し、T’は第1の時間Tに対応する第1の遅延時間とすることができる。
前述の実施形態において、第1の振幅及び第2の振幅は、電圧、電流などのものとすることができ、振幅を表すための他の物理量とすることもできる。
上の説明から分かるように、本願の実施形態は、所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして複数の第1のサンプリングポイントを取得すること、測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定すること、測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定することを提案し、これにより、サンプリングされるようなサンプリングポイントの数が増加し、そのため後続の信号復元の正確さを向上させることができる。本願の技術的解決策によって、また、電気信号の振幅値ポイント(すなわち、ピーク又はトラフ)を自己適応的にサンプリングすることができ、これにより、後続の信号復元の正確さを向上させることが容易になり、これによってエネルギー分解能が増加する。
本願の実施形態において、上の実施形態に記載の信号サンプリング方法によってサンプリングされる、測定されるべき電気信号の第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行するステップを含む信号再構成方法がさらに提供される。
電気信号の第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントは、取得された後、再構成を実行して電気信号の再構成された波形を取得するために使用することができる。このステップは具体的には、アプリオリモデル又は電気信号の特性関数(例えば、y(t)=a*exp(-(t-d)/b)*(1-exp(-(t-d)/c)))を使用して第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントに対して直接フィッティングを実行するステップ、あるいは、第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントの補間を直接実行するステップ、あるいは、より多くのサンプリングポイントを取得するために第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントの補間を、次いで補間後にこれらのサンプリングポイントに対してフィッティングを実行するステップ、を含むことができる。補間は、線形補間及び/又はスプライン補間を含むことができるが、これらに限定されない。サンプリングポイントの補間の具体的なプロセスは先行技術における関連する説明を参照することができ、これは本明細書ではさらに詳述しない。
本願の実施形態において提供される信号再構成方法によって、信号復元の正確さを向上させることができる。
本出願の実施形態において、
所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして、それぞれが第1の振幅及び対応する第1の時間によって表される複数の第1のサンプリングポイントを取得するために使用される第1のサンプリングユニット510と、
測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定するために使用され、第2の振幅が複数の第1の振幅とは異なる、測定ユニット520と、
測定されるべき電気信号を遅延させ、遅延した電気信号を使用して、第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定するために使用される第2のサンプリングユニット530と、
を備える、図5に示すような信号サンプリング装置がさらに提供される。
一実施形態において、測定ユニット520は、キャパシタ、ダイオード及びインダクタからなる電圧保持回路を備える。キャパシタの一端とインダクタの一端が並列に接続されて接地され、キャパシタの他端とダイオードの一端が並列に接続され、ダイオードの他端とインダクタの他端が直列に接続されている。電圧保持回路は、測定されるべき電気信号の最大振幅を測定することができる。
一実施形態において、第2のサンプリングユニット530は具体的には、
遅延した電気信号の振幅が第1の振幅及び第2の振幅のいずれかに到達する、それぞれ第1の遅延時間及び第2の遅延時間を測定するために使用される測定サブユニットと、
第1の遅延時間と第2の遅延時間との間の差を計算し、次いでその差及び第1の振幅に対応する第1の時間を使用して第2の振幅に対応する第2の時間を計算するために使用される計算サブユニットと、
を備えることができる(図示せず)。
信号サンプリング装置の説明については前述の実施形態における信号サンプリング方法の詳細な説明を参照することができ、これはここでは詳述しない。
上の説明から分かるように、本願の実施形態において提供される信号サンプリング装置は、第1のサンプリングユニットを使用して、所定のサンプリング方法を使用して測定されるべき電気信号をサンプリングし、複数の第1のサンプリングポイントを取得し、測定ユニットを使用して、測定されるべき電気信号の第2の振幅を測定し、遅延ユニットを使用して、測定されるべき電気信号を遅延させ、第2のサンプリングユニットを使用して、遅延した電気信号に基づいて、第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき電気信号の振幅が第2の振幅に到達する第2の時間を決定することができ、これにより、サンプリングされるようなサンプリングポイントの数が増加し、そのためサンプリングの正確さ及びその電気信号についての後続の信号復元の精度を向上させることができ、サンプリングされるようなサンプルポイントの情報から直接、他の要求される情報、例えば、エネルギーを取得することも可能である。
本願の実施形態において、上の実施形態に記載の信号サンプリング装置によってサンプリングされた第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行して、測定されるべき電気信号の再構成された波形を取得するために使用される信号再構成装置がさらに提供される。
信号再構成装置の説明については前述の実施形態における信号再構成方法の詳細な説明を参照することができ、これはここでは詳述しない。
本願の実施形態において信号処理システムがさらに提供され、これは上記の信号サンプリング装置及び信号再構成装置を含むことができる。
上の実施形態に記載のシステム、装置、ユニットなどは、半導体チップ、コンピュータチップ及び/又はコンポーネントによって具体的に実装すること、又は具体的な機能を備えた製品によって実装することができる。便宜上、装置の説明はそれぞれ機能による個々のユニットからなる。明らかに、本願を具現化するとき、個々のユニットの機能は、1つのチップ又は複数のチップに実装することができる。
上記の実施形態又はフローチャートに記載の方法ステップが本開示に提供されているが、より多くの又はより少ないステップを、従来の又は日常的な作業と共にこの方法に含むことができる。論理的に必要な因果関係がないステップは、本開示における実施形態において提供されるもの以外の順序で実行することができる。
本明細書における様々な実施形態は、様々な実施形態にわたって参照されている同一又は類似の部分で漸進的な方法で説明されているが、実施形態の説明は、異なる実施形態の間の違いに焦点を合わせている。
上記の実施形態は、当業者が本願を理解及び実践することを容易にするように説明されている。これらの実施形態に様々な修正を行い、本明細書に記載の一般原理を創造的な作業なしに他の実施形態に応用することも当業者には明らかである。したがって、本願は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神の下で本願の範囲から逸脱することなく本開示に従って当業者によって、改善及び修正を行うことができる。






Claims (10)

  1. 信号サンプリング方法であって、
    所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして、それぞれが第1の振幅及び対応する第1の時間によって表される複数の第1のサンプリングポイントを取得するステップと、
    測定されるべき前記電気信号の第2の振幅を測定するステップであって、前記第2の振幅が前記複数の第1の振幅とは異なる、前記測定するステップと、
    測定されるべき前記電気信号を遅延させ、前記遅延した電気信号を使用して、前記第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき前記電気信号の振幅が前記第2の振幅に到達する前記第2の時間を決定するステップと
    を含むことを特徴とする、前記信号サンプリング方法。
  2. 前記第2の時間を決定するステップが、
    遅延した電気信号の振幅が第1の振幅及び第2の振幅のいずれかに到達する、それぞれ第1の遅延時間及び第2の遅延時間を測定するステップと、
    前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間との間の差を計算するステップと、
    前記差及び前記第1の振幅に対応する第1の時間を使用して前記第2の振幅に対応する前記第2の時間を計算するステップと
    を含む、請求項1に記載の信号サンプリング方法。
  3. 所定のサンプリング方法が、多振幅閾値サンプリング方法又は時間間隔サンプリング方法を含むことを特徴とする、請求項1に記載の信号サンプリング方法。
  4. 前記測定されるべき電気信号が、PET検出器によって生成されるパルス信号として、正弦波信号、余弦波信号、三角波信号、鋸歯状波信号、ステップ波信号、又は方形波信号のいずれか1つを含むことを特徴とする、請求項1に記載の信号サンプリング方法。
  5. 前記第2の振幅が、測定されるべき電気信号の最大又は最小振幅を含むことを特徴とする、請求項1に記載の信号サンプリング方法。
  6. 信号再構成方法であって、
    請求項1~5のいずれかに記載の信号サンプリング方法によってサンプリングされる、測定されるべき電気信号の第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行して、測定されるべき前記電気信号の再構成された波形を取得するステップ、
    を含むことを特徴とする、前記信号再構成方法。
  7. 前記第1のサンプリングポイント及び前記第2のサンプリングポイントで再構成を実行するステップが、
    前記第1のサンプリングポイント及び前記第2のサンプリングポイントに対するフィッティングを実行するステップ、
    前記第1のサンプリングポイント及び前記第2のサンプリングポイントの補間を実行するステップ、又は
    前記第1のサンプリングポイント及び前記第2のサンプリングポイントの補間、及び補間後のすべての前記サンプリングポイントに対するフィッティングを実行するステップ
    を含み
    前記補間が線形補間及び/又はスプライン補間を含むことを特徴とする請求項6に記載の信号再構成方法。
  8. 信号サンプリング装置であって、
    所定のサンプリング方法を使用して、測定されるべき電気信号をサンプリングして、それぞれが第1の振幅及び対応する第1の時間によって表される複数の第1のサンプリングポイントを取得するように構成された第1のサンプリングユニットと、
    測定されるべき前記電気信号の第2の振幅を測定するように構成され、前記第2の振幅が前記複数の第1の振幅とは異なる測定ユニットと、
    測定されるべき前記電気信号を遅延させ、前記遅延した電気信号を使用して、前記第2の振幅及び第2の時間によって表される第2のサンプリングポイントを取得するために、測定されるべき前記電気信号の振幅が前記第2の振幅に到達する前記第2の時間を決定するように構成された第2のサンプリングユニットと
    を備えることを特徴とする、前記信号サンプリング装置。
  9. 前記測定ユニットが、キャパシタ、ダイオード、及びインダクタから構成される電圧保持回路を備え、前記キャパシタの一端と前記インダクタの一端が並列に接続されて接地され、前記キャパシタの他端と前記ダイオードの一端が並列に接続され、前記ダイオードの他端と前記インダクタの他端が直列に接続されることを特徴とする、請求項8に記載の信号サンプリング装置。
  10. 信号再構成装置であって、請求項8又は9に記載の信号サンプリング装置によってサンプリングされた第1のサンプリングポイント及び第2のサンプリングポイントで再構成を実行して、測定されるべき電気信号の再構成された波形を取得するように構成されていることを特徴とする、前記信号再構成装置。










JP2022539734A 2020-01-02 2020-09-03 信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置 Active JP7418871B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010000182.8 2020-01-02
CN202010000182.8A CN111158039B (zh) 2020-01-02 2020-01-02 信号采样、重建方法及装置
PCT/CN2020/113208 WO2021135338A1 (zh) 2020-01-02 2020-09-03 信号采样、重建方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023517792A JP2023517792A (ja) 2023-04-27
JP7418871B2 true JP7418871B2 (ja) 2024-01-22

Family

ID=70560904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022539734A Active JP7418871B2 (ja) 2020-01-02 2020-09-03 信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230083253A1 (ja)
EP (1) EP4086664A4 (ja)
JP (1) JP7418871B2 (ja)
CN (1) CN111158039B (ja)
WO (1) WO2021135338A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111158039B (zh) * 2020-01-02 2022-01-04 苏州瑞派宁科技有限公司 信号采样、重建方法及装置
CN115032877B (zh) * 2022-05-26 2024-03-29 合肥综合性国家科学中心人工智能研究院(安徽省人工智能实验室) 脉冲的采样方法、采样系统、装置及计算机可读存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010511169A (ja) 2006-11-30 2010-04-08 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 相関付けられた光子数及びエネルギー測定値を用いるスペクトルコンピュータ断層撮影
WO2015114740A1 (ja) 2014-01-28 2015-08-06 株式会社島津製作所 放射線検出器
CN109444559A (zh) 2018-10-26 2019-03-08 苏州瑞迈斯医疗科技有限公司 脉冲信号的采样方法、重建方法和装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6047894A (en) * 1993-05-07 2000-04-11 Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. Signal conditioning for variable focus optical reader
JP4574658B2 (ja) * 2006-12-13 2010-11-04 パナソニック株式会社 無線装置
JP5137269B2 (ja) * 2007-04-25 2013-02-06 アドバンスト・アナロジック・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 還流ダイオードを備えた降圧スイッチングレギュレータ
WO2009059312A2 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 University Of Washington Data acquisition for positron emission tomography
CN101710183B (zh) * 2009-12-31 2012-09-12 中国原子能科学研究院 用于核谱学及核电子学的数字符合多道系统
CN102262238B (zh) * 2011-04-19 2014-07-23 苏州瑞派宁科技有限公司 一种提取闪烁脉冲信息的方法及装置
CN103961126B (zh) * 2013-02-05 2016-07-06 苏州瑞派宁科技有限公司 一种多阈值采样数字化器件的阈值校正方法
CN104639123B (zh) * 2013-11-14 2017-08-25 苏州瑞派宁科技有限公司 闪烁脉冲越过阈值的时间点获取方法及装置
CN105212954B (zh) * 2015-11-05 2018-03-16 苏州瑞派宁科技有限公司 一种脉冲堆积事件实时处理方法与系统
US20190036759A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Roshmere, Inc. Timing recovery for nyquist shaped pulses
CN109171787B (zh) * 2018-08-27 2021-02-26 苏州瑞派宁科技有限公司 脉冲信号的采样方法、装置和计算机程序介质
CN109581460B (zh) * 2018-12-17 2021-02-26 苏州瑞派宁科技有限公司 复合探测装置
CN111103614A (zh) * 2020-01-02 2020-05-05 苏州瑞派宁科技有限公司 信号采样电路、探测装置及成像系统
CN111158039B (zh) * 2020-01-02 2022-01-04 苏州瑞派宁科技有限公司 信号采样、重建方法及装置
CN211698223U (zh) * 2020-01-02 2020-10-16 苏州瑞派宁科技有限公司 信号采样电路、探测装置及成像系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010511169A (ja) 2006-11-30 2010-04-08 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 相関付けられた光子数及びエネルギー測定値を用いるスペクトルコンピュータ断層撮影
WO2015114740A1 (ja) 2014-01-28 2015-08-06 株式会社島津製作所 放射線検出器
CN109444559A (zh) 2018-10-26 2019-03-08 苏州瑞迈斯医疗科技有限公司 脉冲信号的采样方法、重建方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023517792A (ja) 2023-04-27
CN111158039A (zh) 2020-05-15
US20230083253A1 (en) 2023-03-16
EP4086664A4 (en) 2023-12-27
EP4086664A1 (en) 2022-11-09
WO2021135338A1 (zh) 2021-07-08
CN111158039B (zh) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7265791B2 (ja) パルス信号をサンプリングするための方法及びデバイス並びにコンピュータプログラム媒体
JP5800983B2 (ja) シンチレーションパルス情報取得のための方法及び装置
Kim et al. A multi-threshold sampling method for TOF-PET signal processing
JP7418871B2 (ja) 信号サンプリング方法及び再構成方法、並びに装置
WO2021135337A1 (zh) 信号采样电路、探测装置及成像系统
US8624193B2 (en) Timing response improvement in light-sharing detectors
EP3427667B1 (en) Time calibration in pet device
WO2014121530A1 (zh) 一种多阈值采样数字化器件的阈值校正方法
Pałka et al. A novel method based solely on FPGA units enabling measurement of time and charge of analog signals in Positron Emission Tomography
JP7049709B2 (ja) 信号のためのフィッティングモデルを決定し、信号を再構築するための方法及びその装置
KR101930402B1 (ko) 톱니모양 문턱전압을 이용한 시간 기반의 신호 획득 장치 및 방법
Xie et al. Potentials of digitally sampling scintillation pulses in timing determination in PET
US7091489B2 (en) Positron emission tomography wrist detector
CN211698223U (zh) 信号采样电路、探测装置及成像系统
CN115542371A (zh) 一种基于时间的能量获取方法、装置和可读存储介质
Zhu et al. Potential Advantages of Peak Picking Multi-Voltage Threshold Digitizer in Energy Determination in Radiation Measurement
Xie et al. Potential advantages of digitally sampling scintillation pulses in timing determination in PET
Joly et al. Sampling rate and ADC resolution requirements in digital front-end electronics for TOF PET
Ruiz-Gonzalez et al. Scintillator-specific optimization of 2-bit sigma-delta modulation A/D for gamma-ray pulse waveform capture
Chu et al. Single-line multi-voltage threshold method for scintillation detectors
US9778383B2 (en) Transmission of PET-signals by means of time division multiplexing
Xie et al. A new approach for pulse processing in PET
Murata et al. Evaluation of digital methods for energy calculation and timing pick-off in positron emission tomography
CN115951394A (zh) 时间校正方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN113729751A (zh) 一种示踪剂活度的检测方法、设备及pet扫描仪

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230605

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7418871

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150