TWI272934B - A device and method for digitizing pet radiation events - Google Patents

Description

1272934 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係基於前於2004年4月2 嶋_虎臨時申請案主張優先權，該申請案之完整: 容如后。 本發明係有關於正子發射斷層掃目苗（P〇sit「〇n -:心，响，PET)，特別有關於 層柃瞄之則端電子的信號處理裝置及其使用方法。 【先前技術】 正子發射斷層掃目苗技術在臨床醫學及生物醫與 研究上被使用來顯示解剖結構之圖像及觀察某些： •、織之生理機㊣，被放射性原子核標記之追縱分子被注入 人體後’該等放射性原子核所放射之正子將與組織之電子 碰撞，每次碰撞即產生-滅絕作用並產生約莫2個伽瑪光 φ 子，藉由偵測該等伽瑪光子並經由影像處理工具產生之圖 像即可觀察出組織之活動，並可藉此看出其生理機能。 在正子發射斷層掃瞄系統中，經由滅絕作用產生 _ 之光子與閃爍器互動產生之閃爍光脈衝可被光電倍 增管（photomultiplier tubes，PMT)或雪崩型光電二極 體（avalanche photodiodes，APD)收集並轉換成電荷 ^ 脈衝。本發明所使用之光電倍增管（PMT).技術係參 考 Hamamatsu Photonics K.K. Electron Tube 中心 於1995年出版之「光電倍增管的基礎與應用」一書，

6 HRI04-P413-TW 1272934 光電倍增管之進一步細節在該書中亦有詳魂。該電荷 脈衝經常被放大並過濾以形成一電壓脈衝，該電壓 脈衝之峰振幅與原始閃爍光脈衝區域相符，亦即與 閃爍器在前揭互動過程中所接收到之光子能量成正 比。在取樣該蜂振幅並經由類比轉數位轉換器 (analog-to-digital converters，ADCs)之後續處理以 轉換為數位資料，並利用恆比鑑別器（constant fraction discriminators，CFDs)取得是發時間。在美 _ 國頒予Andreaco等人之第6,288,399號「高解析度正 子發射斷層掃瞄之深度互動偵測器（Dep〖/? of

Interaction Detector Block for High Resolution Positron

Em/ss/on 」專利中，對於正子發射斷層 掃瞄之偵測器的應用有更詳盡的說明。 為了要達到更高的解析度及更強大的圖像能力，正子 發射斷層掃瞄在設計過程中所使用之閃爍器便愈來 愈小。有鑒於閃爍器戶if輸出之每一個訊息都需被個 • 別處理，於目前使用之正子發射斷層掃瞄系統中.， 類比數位轉換器（ADCs)所使用之頻道數目亦隨之 增加，復鑒於較快速之閃爍器及3D立體效果之廣泛 - 使用，高速類比數位轉換器（ADCs)之需求亦隨之 ^ 提升。然而，一個大量使用高速類比數位轉換器 • ( ADCs)之正子發射斷層掃瞄（PET)系統勢必消 耗大量電力且造成使用上太過昂貴之情形。

HRI04-P413-TW 7 1272^4 【發明内容】 瑪射之^^要目的在於提供-種在能有效數位化伽 下:口 :、=振幅時間及衰減時間常數之情況 取 里頦比數位轉換器（ADCs)之裝置 及其使用方法。 ^ <衣置 為達上述目的，本获明夕ΓΡ jr Λ , 知月之正子叙射斷層掃瞄（PET) 系、、、充’為將放射情形數位仆 双祖化使用方式為··將數種正 子發射斷層掃目苗（p E T _ μμ帝厂、

)之頦比廷壓脈衝偵測器結合 為一體，該結合後之類kl 衡次^ 1比汛號較原有之類比電壓脈 貝厂”、、>，在經過數位化該類比數據後所得之數 :化數據後，將有獲得該結合體中個別類比電壓脈 衝之數位電壓值。 為達前揭目的，本發明亦提供一電子裝置，其可使數 位化正子發射斷層掃目苗（PET)放射事件所使用之類 比數位轉換器（ADCs )數目達到最小；該裝置包含 了數組放大器，其中每一組放大器均設置為可以接 ，同一組PET偵測器之類比電壓脈衝；數個加法 器，其中每一加法器分別與各組放大器連結，以接 收並將各組放大器之輪出訊息總合成為單一訊號； 數個類比數位轉換器（ADCs)，其中每一 adc均 與一加法器連結，以接收加法器之輸出訊號並將其 轉換為數為訊號‘；另加以一個分析器，用以接收數 個ADC之輸出訊號，以確認每一個別類比電壓脈衝 組之類比電壓脈衝值。

HRI04-P413-TW 8 1272934 關於本發明之其他特徵及優點，除在後續發明實施方 式t有更詳細之說明外，亦可從實施方式之敘述中可明顯 看出，或可在發明之實施過程中發現。尤其在將後續本發 明之專利發明申請範圍之項目及其組合利用後，亦可發現 及實現本發明之特徵及優點。 前揭一般性描述及後續之細部描述，應僅被認為是本 發明之示範性及說明性之描述，而非僅為本發明申請專利 之範圍所在。 【實施方式】 以下謹配合後附圖式，提供本發明之較佳實施例作為 參考，在可能的情形下，相同或相似的元件在不同的圖式 中將使用相同的參考代號。 第1圖為PET系統（100)之實施例，PET系統（100) 包含了一個用以偵測閃爍、器（未顯示）之光脈衝並將其轉 換成電荷脈衝之PMT偵測器（102)，該偵測器（102) 包含一可將電荷脈衝擴大並過濾為電壓脈衝之電路， PET系統（100)之類比區段（104)可接收並處理該電 壓脈衝，該類比區段（104)包含可將電壓脈衝轉換為數 位化資料並傳送予數位區段（108)之數位化設備（106)， 該電壓脈衝參數將與於PET系統所偵測得之數據相符。 PET系統之所有數位訊號在經過數位化區段（108)處理 後，相關資料可被傳送到傳輸區段（110)或是在控制暨 影像重建區段（112)中顯現出來。

9 HRI04-P413-TW 1272934 2輪區段（m)可為任何—種適#形式之系統或裝 、主要功能為傳輸數位化處理之結果；控制暨影像重 =段（112)係—種適#形式之控難置或可以適 式頒示數位區段（詞數位處理結果之電腦系統。 弟2圖例示由PET偵測器（1G2)所產生之電壓脈衝， =當該偵測器配備有可與LS〇互動之正·對位氧化石夕酸 矣目、（i_um〇xyorthosilicate)結晶之 PMT (ls〇/pmt)

偵測器時’該電壓脈衝係透過與LS0/PMT偵測哭之電阻 :量。r:例所顯示之電壓脈衝係以„5兆赫之數位器：衝 量，所得不同脈衝之峰振幅時間與衰減常數分別為1〇 ns 及 40-45 ns. 第3目例示數位化設備（106)之概念性電子建置 (200)，該建置（2〇〇)可以任何適當的機制呈現，如特 殊應用積體電路（ASIC)、現場可編程之閘道陣列（FpGA) 及（或）任何軟體程式與微處理之結合。如第3圖所式， -數位化設備（200)在χ2〇2_υ至（2〇2_n)間包括多 數個輸入介面，在（綱—彳）至（2Q4_n)間包括多數個比 較IJ，在（206-1)至（206_n)間包括多數個閘道，其上 並裝置有二組放大器，其中一組位於（2〇8_11)至 (208-1n)，而第二組則位於（2〇8-21)至（2〇8_2n)之 間；其上另有二個加法電路位於（21〇-1)及（21〇_2)、 二個類比數位轉換器（ADCs) (212-1)與（212_2)、 -個非零選擇器（214)、-個分析器（216)、參考電壓 輸入端（218)及參考電壓輸出端（22〇)。惟必需注意的

HRI04-P413-TW 10 1272934 是，在本實施例中所使用之零件數目、電壓強度及實施步 驟僅為示範之用，並非用以限定本發明，在不脫離本發明 之精神和範圍之情況下，對於使用元件或裝置數目、元件 安排順序及組合方式之改變，均應視為本發明之保護範圍 内。 在數位化設備（200)之操作過程中，輸入介面（202-1 ) 至（202-n)會收到PET偵測器所產生，待處理之類比電 壓脈衝Vj(t)，類比電壓脈衝之總數η係基於實際運用之演 算式，在第4圖及第5圖之圖示說明中有更詳盡之細節。 收到之類比脈衝可視情況先經過放大處理。在第一組輸入 中架設位於（204-1 )至（204-η)之比較器，係為分別接 收來自（202-1)至（202-n)之輸入介面所傳出之類比電 壓脈衝，而在第二組中架設（204-1)至（204-n)之比較 器，則僅接收由輸入端（218)所發出之參考電壓Vref， 該Vref電壓值係為一既定且具有意義之電壓強度，凡是輸 入之電壓脈衝Vi⑴低於Vref時，則該電壓脈衝可被忽略且 被視為零，僅當輸入之電壓脈衝Vi(t)高於Vref時，該電壓 脈衝才會被記錄。 匣道（206-1 )至（206-n)之輸入端分別與輸入介面 (202-1 )至（202_n)連接，以接收類比電壓脈衝Vi(i)， 並將該電壓脈衝分別輸出至第一組放大器（ 208-11 )至 (208-1n)及第二組放大器（208-21 )至（208-2n)之輸 入端，匣道（ 206-1 )至（ 206-n)亦同時個別與比較器 (204-1 )至（204-n )之輸出端連結並受其控制。如果

11 HRI04-P413-TW 1272934 一（204-1)至（204-n)之比 口 小於或等於參考值時⑽接❹㈣—輪入值 vref之電I，_若—比較被設定為提供值為 該比較器連接之g道則於接2出值為‘之電壓，則與 之，匣道則保持開啟，以奸此比較器之輸出後關閉；反 其相連之兩個放大器。如果f比電壓得以傳送至與 實際上輸衝高於參考電壓 亦即該高於參考電壓V::於該類比電壓脈衝， ⑶比電壓脈衝值。 兩組放大器依不同之演算法，及（2〇8_21)至（208_2n) 電壓脈衝放大；（2〇8彳彳 將其分別接收到之數組類比 .()之運作方式在第=8第1;)及(2_ )至 加法電路係經f及弟5圖中有詳細描述。 (208-1n)之輪出 、/十為接收放大器（208-11 )至 訊號；同樣地，加法電路 接收到的訊號成單一 器（208-21)至（2〇8_2η 21〇_2)係經設計為接收放大 等接收到的訊號成單一 輪出的總合矾號，並綜合該 分別與（2ΐ〇_υ及（21°〇3。類比數位轉換器（ADCs) 之訊號轉換為數位資訊，之加法電路連接並將其輪出 位轉換器（ADCs)係高速21^、1)及（212-2)之類比數 器，而對於該轉換器之精^/精確度之類比-數位轉換 壓脈衝輸入中之任一類比電於在眾類比電 非零選擇器係（214) 準。 器連結以接收其輸出電^ 4_1)至（204-n)比較 亚判斷各該等訊號是否為零，

HRI04-P413-TW 12 1272934 亦即當一輸出電壓是 ⑵零選擇器 於)二位元進位之形式。分析器(2 ;;= 之類比數位轉換qADCO ^12 1)及（212_2) 接收其數位輪”料。藉由=零連接並 (212-υ及（212” /，員比數位轉換器（ADCs) 位資料，二)與非零選擇器（214)所產生之數 本發明即二進行多種運算’ 解說。在經=ΐ過二圖及_ 之每—_比電壓脈衝所代表之數值，分析 _輸出端個類比電壓脈衝所代表之數字之值傳 ^他: ’該輸出端(22〇)將該數位訊號傳送 數位喊處理單位（未顯示），以便進行更進-步 = 號處理。第3圖中所有元件均可單獨被使用， 用積料積體電路（VLS丨）裝置如特殊應 ^ ( ASIC)、現場可編程之閘道陣列（FpGA )

及現场可編程模擬障列fFP 的設=時，亦可達到相同的效果。'4人體被適當 …第4圖係本發明之一種數位化系統（106)實施例之 邏輯圖解（3〇〇)。第4圖顯示（202-1 )至（202-n)分 :接受到的類比電壓脈衝為v〇、Vi、 · ·、、_1。比較 ★ 及ElC (2Q6_2)之邏輯運作方式分號顯示於 璉塊中，例如，判斷一類比電壓脈衝比Vref還高，係 由邏輯方式呈現如邏輯方塊（H)。尤其在之前說明

HRI04-P413-TW 13 1272914 該電壓脈衝應

可得到一正面回應，並分配得一大於零之值。 、 中敘及，當一電壓脈衝Vj(t)較vref為低時， 被完全忽略，亦即 由於在於比較其值J 面回應；換句話說， 在得到負面回應時（如（3〇4 — 1a)邏輯方塊），▽ .(如306-1邏輯方塊）之計算結果為v=〇 ;如果為正面= 應，V之值係基於放大後之·實際電壓脈衝值v而定，例如， • (208·11 )放大器提供一擴大後之電壓值V = v + ο χ 2丨 (=(304-1b)邏輯方塊），擴大後之電壓值則被認定為 計异式中之Vs〇 ’關於擴大強度之計算細節如后。 … • Vs，ΓΜ被應用於 函數方塊（308-1 ) 在第4圖中，計算項vs0 + ( 308-1 )及（ 308-2)之函數方塊， 代表放大姦（208-11 )至（2〇8_1 η )及加法電路（)， 而函數方塊（308-2)代表放大器（2〇8-21)至（2〇8_2n) 及加法電路（210-2)。有鑒於一般來說，ADC之數位轉 • 換係經由量子化之過程，一個ADC輸出值並不代表—個 獨唯一的輸入值，而代表一小範圍的輸入值，ADC的精確 度或解析度亦即代表單一輸出值所能代表的類比輸入訊 • 號，一般係以位元做為單位。一精確度為s位元之A[)c， ^ 具有個輸出值，ADC之精確度愈高，則所擁有之輸 • 出值愈多。在第4、圖中，實施例所使用之ADC為m位元， 而在m位元中，僅有『位元需要類比電壓之轉換，而其中 m大於r。

HRI04-P413-TW 14 1272934 整數Μ皮定義為k、< m_r;共計有^固類比電壓脈衝 V〇, Vi、 、Vw被視為一群體，其中η==ι、$ 4 2k。亦即，在（孤…至（2〇2_叫有〇個輪人、在('2〇4Υ 至（204-η)有η個比較器、在（2〇6_υ至（2〇6_ η個Ε道、兩組放大器其中第一組在（2〇8_1υ至（2〇8_1 有η個放大器，而第二組在（勝21)至（細·如亦有 η個放大器、兩個加法電路（21〇_1；)及⑵崎、兩個 類比數位轉換器（ADCs).⑵叫及⑵

非零選擇器（214)、一個八批π Γ21〇λ 刀析态（216)、一個參考電壓 ^ 一個可進行第4圖所示之邏輯運算之輸出 介面（220) 〇若一於人斗怎丨 斗別出 為低，則該輸入類比U 脈衝Vi較參考電壓、 進-步處理；若衝Vi被視為零電M，且不需要 大哭輸入頦比電壓脈衝Vi不被視為零，則放 大卩口（208_1|)將 j χ 2「 大後之類比電壓脈衝：祕被加到ViJl，即得出擴 V,

Vj + i X 2r s,i 、ΓΜ。擴大後之電壓脈衝被送 在經過加法電路處理後，所得之 其中，i = 0、1、 至加法電路（21CM 總和訊號如下·· ^d1 ^ vs〇 + V , + 其中依據下段之邏輯:V ·+ Vs’n_1， ⑴ 2、而、則二7。可為'，〇或^ + 0)( V 目丨hi 1 0或乂1 + 1义2、···，至於 則可為VrM = 〇 主於 4 vn-i + (n_1) X 2 〇

HRI04-P413-TW ⑼4 (2〇8-2n) 舰讀脈衝Vi㈣時被第二組放大器 力口卜:^之二方㈣系二相反之順序，相對於另一組使用 X2「之電ί :，第二組放大器(208_2n)係加以(η-ΐΗ·) 時，所得之#大二況之下’當類比電塵脈衝大於V如 擴大後類比電壓脈衝如下： ^ , Vsj' = V| + (n-1-i) χ2Γ 其中，卜 〇、1、.· _1〇 1 力ϋ法電路（21〇 2) ，门 擴大後之電壓脈衝被送至 和訊號如下：_ ，在經過加法電路處理後，所得之總 其中、可νΓνν:Γ1+·_.+ν- 切 } M} V〇—·〇^ w , V-〇^vlMn_1)x^V^ 或 VrM + 〇 χ 2r。 至於 VH1 則可為 Vn_i = 〇 依邏輯方塊⑶。)方式 別再經由分析器⑵6) %、·析°: :216)在處理後可得出個別類比脈衝V。、 別處理或併用n，-1 在之门數值士 ’需知方程式⑴及⑺可分 或等於V::二Γ序列，，僅可有二個舰^ 生，則所有該時間序ί中：大於、即便不易發 ⑴及⑵t中事件均可被忽略。另，方程式 及⑺可經由非零選擇器⑵4)指定零值而簡化。

HRI04-P413-TW 16 1272934 第5圖係本發明之一種數位化設備（iq6)之另一實 施例之邏輯圖解（400)，在第5圖中，函數方塊（4Q2-1 ) 代表放大裔（208-11 )至（208-1 η )及加法電路（21Q-1 ); 而函數方塊（402-2)代表放大器（208-21)至（ 208-2η) 及加法電路（210-2)。在第5圖中，使用之adC係具有 m位元之精確度，數目為實數m之類比電壓脈衝…=[▽〇, ▽1，，_，Vm-1]可被接受並處理，亦即，n等於m。換句 話說，在（202-1)至（202-n)有n個輸入、在（2〇4-1) 至（20.η)有η個比較器、在（2〇6_1)至（206-η) 有η個匣道、兩組放大器其中第一組在（2〇8_ι 1 )至 (2〇8_1η)有η個放大器，而第二組在（ 208-21 )至 (208 2η)亦有η個放大器、兩個加法電路（pm )及 (21〇_2)、兩個類比數位轉換器：（ADCs) (2^)及 (21= 2)、一個非零選擇器（214)、一個分析儀（2化）、 個苓考书壓輸入（218)及一個輸出介面（220)。其中 :-組放大器（208-11 )皇（2〇8_1n)對於輸入類比、電/ =衝採用ai =[叫，％，· .·，α—]τ係數，並得出類 h位轉換器（212-1)之輪出電壓如下： vd · ah 地’在第二組放大器（2Q8·21)至（208-2n)

係 4 脈射木用 Pi = [一 + βι，,· + · · + U 糸數亚件出類比數位轉換器⑵2_υ之輸出f壓如下： Vd · β,' 係數組Qj及β #

Pi可基於數位化設備（200)之架構或PE了

HRI04-P413-TW 17 1272534 之系統（100).之幾何構造決定，舉例來說，ai可為aj=i 1口’而βι可為βπί，因此分析器（謂）可藉如下 方程式（3)及（4)決定每一類比電壓脈衝所應具有之數 (3) (4) 214 a〇V〇 + aiV1 + ... + am.lVm_i=Vdi) β〇ν〇 + βιΥι + . . . + Pm_lVm i = Vd2]

任一零值之類比電壓脈衝輸入可經由非零選擇器 之處理而被方程式（3)及（4)忽略以便利計算°。， ”如前所述’在同-時間序财，僅可有二個變數大於 或等於V「ef，财多於兩個變數大於^，即便不易發生， 所有該時間序列中的事件均可被忽略。另，方程式 及（4)可與方程式（1)及（2)類似地處理。 雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範_ ’當可作各種之錢與修改，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 後附圖式係為設計說明書之一部分，除闡明本發明之 數項特點外，倘與發明敘述合併，應可對該發明之主體有 更進一步的說明。後附圖式中·· 第1圖係本發明之一 PET系統實施例之整體圖。

HRI04-P413-TW 18 1272934 第2圖係一 LSO/ΡΜΤ偵侧器所產生之電壓脈衝之範例圖 表。 第3圖係本發明之電子實施例之概念圖解說明。 第4圖係本發明之範例演算說明。 第5圖係本發明之另一範例演算說明。 . 圖示簡要說明

100 PET system 正子發射斷層掃描系統 Φ 102 PMT detector 光電倍增管偵測器 104 analog subsection 類比區段^ 106 digitizer 數位化設備^ - 108 digital subsection 數位區段〃 110 communication subsection 傳輸區段xi 112 Console and 控制暨影像重建區段 • image reconstruction subsection 200 conceptual 概念性電子建置 electronic • implementation — 202-1 〜202-n input 輸入介面 " 204-1 〜204-n comparator 比較器 19 HRI04-P413-TW 1272934

206-1 〜206-n gate 閘道 208-11 〜208-1n amplifier 放大器 208-21 〜208-2n amplifier 放大器 210-1,210-2 adder 加法電路 212-1, 212-2 analog-to_digital 類比數位轉換器 converter 214 non-zero selector 非零選擇器 216 analyzer 分析器 218 reference voltage input 參考電壓輸入端 220 reference voltage 參考電壓輸出端 output 300 diagram of logic 邏輯圖解 302-1 logic block 邏輯方塊 304-1a, 304-1b block 方塊 306-1 block 方塊 308-1, 308-2 function block 函數方塊 310 logic block 邏輯方塊 400 diagram of logic 邏輯圖解 402-1 function block 函數方塊

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Claims (1)

1272934 十、申清專利範圍： (P E T )放射事件 1 ·種用於將正子發射斷層掃瞄 數位化之方法，其包含： 電壓脈衝結合 :由PEL合偵測器所產生之數個類比 為較原類比電壓脈衝為少之類比訊號； 將該等類比訊號數位化；以及 值，並進一步 =析該等數位钱號，以得出數位化電壓 得出原始各類比電壓脈衝。 2·如申請專· _彳韻述之方法，其中進—步包含： ^個卿比電驗細岐餘擴蚊 組中之類比電壓脈衝擴大；以尽 飞將以平 將擴大後之類比電壓脈衝加總。 3· Γα^專利範圍第2項所述之方法，其中類比數位轉換 (ADC)之數位化方式及分析方法進一步包含： 2定義類比電壓脈，為n ·.· %，其中η = 1、 1、^^ . · 、/而k < m-「，m及「分別為類比數位 I換盗（ADC)之實際精確度及需求精確度，而且m>r; 確認產生之類比訊號分別為Vd1 = vs0 + Vs1 + + Vs， η-Ί ’ 其中 VSJ = Vi + i X 2r 與乂心=Vs0 + vs1 + · . . + vs n_1，而其中VS，i = 乂+ •…S， HRI04-P413-TW 21 1272934 + + Vsi + ·…+ V · · + Vs，n-1，確認每— 分別藉由方程式Vdi = v + vs 以及 s, n-1^ Vd2 = Vs〇 類比電壓脈衝Vi之數值； 將每—類比電壓脈衝以數值方式輸出。 4·如申請專利範圍第彳 駐山必、/ ^逆之方法’其中進一步包含： 擴大； 六貞比.电壓脈衝以既定之相對電壓標準 將擴大後之類比電壓脈衝加總。 5·:申請專利範圍第4項所述之方法，其中該數位化方式及 刀析方法進一步包含： 將類比電壓脈衝群組定義為V〇、:·％、... ，定義 系數、、且a, - [a〇，i，ch」，· · ，am'j]1"及另一係數組曰丨= Ρο’1 + βυ +，_ · + 其中⑺為類比數位轉換器 (ADC)之實際精確度； 確疋產生之類比訊號為Vdi = a〇V〇 ++ , + 、，以㈣與vd2 = β〇ν〇 + + · · · + (Bm lVm」；以及 將所得出之類比電壓脈衝數值輪出。 6_如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該數位化進 一步包含： HRI04-P413-TW 22 1272534 將產 藉由使用較高精密度之 生之信號數值化。 類比數位轉換器（ADC 7·如申請專利範圍第， 將雜&士々 、义万去，其中進一步包含： 比較:並=先決定能量層級之參考電壓 將一脈衝刪留並 8_如申請專利範圍第7項所 ,^ 心心万去，其中該數位化方 式及分析方法進一步包含： 疋義類比電壓脈衝群組為ν〇、v =1、2、4、 . 、2k 而 k _ .、Vw，其中 n 而 k <、m-r，j： φ m 芬 r八口 ^ 為類比數位轉換器（ADC) _、中及r刀別 度，而且m>r; )之只際精確度及需求精確 定義產生之類比訊號為Vd1 = Vso + Vs卜 ， 其中v^Vi + ixa··，及 andv v s，n"1' u vd2- Vs〇 + Vsi + . . . + Vs n-i，其中 Vs，j = Vj + (n-1-j) x 2r ; 將類比電壓脈衝被設為零值之變數移除· 藉由方程式Vd1 = v- +、+ _._ + v二，、Vd2 = Vs0 + 九+ ... + vs，n·,及零值之移除，認每一類比電壓脈衝 Vi之數值；以及 將所得出之類比電壓脈衝數值輪出。 HRI04-P413-TW 23 1272934 9·如申請專利範ϋ第7項所述之方法 式及分析方法進一步包含： /、中该數位化方 將類比電壓脈衝群組定義為V〇、Vl、 義—係數組％ == [aQi αι . •…、Vm-1，定 [β〇,丨· + β1; + +，〆丨’:T:，Jm·1，」及另一係數組Pi = (ADC) …1，1 ，，、中⑺為類比數位轉換器 k八DC)之貫際精確度； π佚口口 確疋產生之類比訊號為Vdi : α〇ν。. am-lVm^i%Vd2 = β〇ν〇 + PlVl + . _ + β 將零值之類比電壓脈衝移除； ^1， a〇V〇 + ci1V1 m-1 Vm-1 藉由移除電壓脈衝為零值與方程式 確認個別類比電壓脈衝之數值；以及· 將所得出之類比電壓脈衝數值輪出。 10:種用於將正子發蛘斷層掃瞄（p⑴放射 數位化之方法，其包含： 比較PE丁偵測器所測得之類比電麗脈衝之群組内每一 電麼脈衝之值，並設定一參考電壓，凡高於參考電屬 者貧料保留’低於參考電壓者，則為零值； 使群組結合並產生兩_比職，每—組訊號均可充分 包含内含之類比電壓脈衝資料； 將兩組類比訊號數值化；以及 分析兩組數值訊號以求得群組内每一個別類比電壓訊 號之數值化之電壓值。 HRJ04-P413-TW 24 1272934 11. 如申請專利範圍第10項所述之方 . ♦宁+》口把中進一步包含： 群組之權數比重相符； 於-類比電壓脈衝 =:類=脈衝群組適用一為類比_既定 推數，達到擴大更電壓脈衝之目的；以及 分別將使用既定權數擴大後所 加總，得到兩組加總訊號所件出舰電遷脈衝數值 12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該數位化 方式及分析方法進一步包含·· 疋義類比電壓脈衝群組為、v n = 1、2、4、 、2k “ ...、Vn-,，其中 … 2 而k < m_r，j：中m及「 =，類_位轉㈣、（紙）n科度及需求 猜確度，而且m > r ; 定義產生之類比訊號為vd1 = VsQ + Vsi + + v 仏，其中 Vs，i = Vi + ix2r，及 andVd2==Vs〇 + ^+ s， ▽S，n-1 ’ 其中 Vs i = Vj + X 2r ; 將類比電壓脈衝被設為零值之變數移除； 藉由方程式vd1 = Vs0 + Vs1 + ... + v一 Vd2 = Vs。 :;1 + · .. + 1-1及零值之移除’認每-類比電壓脈 衝Vi之數值；以及 將所得出之類比電壓脈衝數值輸出。 13·如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該數位化 HRI04-P413-TW 25 方式及分析方法進一步包含： 將類比電壓脈衝群組定義為V〇、Vi、_ . · 、Vm_i，定 義一係數組cii = [a0J，αυ，…，dm-uf及另一係數組βί =[β〇，ί + βι，ί + · · · + Pm-1J]T，其中m為類比數位轉換器 (ADC)之實際精確度； 確定產生之類比訊號為Vdi = a〇V〇 + ctiVi + + am-iVm.1#Vd2 = β〇ν〇 + β1\/1 + · + βπη-lVm-l， 將類比電壓脈衝被設為零值之變數移除； 確定產生之類比訊號為Vd1 = a〇V〇 + chV! + ν · + Clm-lVm-1 與Vd2= P〇V〇 + PiVi + · · + ;以及 將所得出之類比電壓脈衝數值輸出。 14· 一種用於將正子發射斷層掃瞄（PET)放射事件 數位化之裝置，其包含： 數組放大器，其中每一組放大器均被架設為接受同一 組PET偵測器所產生之類比電壓脈衝； 數個加法電路，其中每一個均被架設為接收數組放大 器中之一組放大器之輸出，並總合成單一組輸出資 料； 許多類比數位轉換器（ADC)，其中每一個ADC均被架 設為接收加法電路之資料，並將其轉換為數值；以及 V ' 一分析器被架設為接收眾多ADC之輸出資料，並確認 每一電壓數值所代表之類比電壓脈衝群組内的個別類 比電壓脈衝。 26 HRI04-P413-TW 1272934 一控制暨影像重建區段，用以顯示該數位區段之數位 處理結果； 其特徵在於： 係使用如申請專利範圍第1項所述之方法進行該電 壓脈衝數位化之處理。 17· —種數位化正子發射斷層掃瞄（PET)系統，包 • 含： 一光電倍增管偵測器，用以偵測閃爍器之光脈衝將其 轉換成電荷脈衝，並將該電荷脈衝擴大過遽為電壓脈 衝； 一類比區段，用以接收並處理該電壓脈衝； 一數位化設備，用以將該電壓脈衝轉換為數位化資 料； 一數位化區段，用以接收自該數位化設備傳送出之該 Φ 數位化資料； 一傳輸區段，用以傳輸經該數位化區段處理後之數位 化資料；以及 ， 一控制暨影像重建區段，用以顯示該數位區段之數位 處理結果； 其特徵在於： 包含如申請專利範圍第14項所述之裝置。 28 HRI04-P413-TW