本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

正電子發(fā)射型斷層顯像(Positron Emission Tomography，PET)設(shè)備是當今典型的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。PET設(shè)備系統(tǒng)主要利用環(huán)狀探測器來探測放射性核素衰變過程中所釋放出的正電子與電子湮滅后所產(chǎn)生的一對傳播方向相反的γ光子，進行符合判定，來估算正電子湮滅所發(fā)生的位置。其中，環(huán)狀探測器上的探測單元探測到γ光子到達探測單元的過程稱為事件，一個正電子湮滅事件中的兩個事件被稱作符合事件。兩個事件的事件發(fā)生時間在符合時間窗內(nèi)，即可判斷這兩個時間為一符合事件。

但實際測量操作時，先讓γ光子擊中晶體，轉(zhuǎn)變成可見光，再利用光電倍增管(或硅光電倍增管)將可見光轉(zhuǎn)換成電信號之后，利用探測單元對電信號進行時間標定測量，大致得到γ光子到達探測單元的到達時間。再檢測符合事件，根據(jù)符合事件中一對光子到達時間的時間差得到正電子湮滅發(fā)生的準確位置。由于上述過程均可能引入時間誤差，因此需對PET系統(tǒng)進行時間校正，保證檢測出的電子湮滅所發(fā)生位置的準確性。

現(xiàn)有的PET系統(tǒng)時間校正方法，通過把發(fā)射γ射線的棒源或點源放置在探測器環(huán)上或探測器視場(FOV)中，進行湮滅事件模擬，模擬正電子湮滅事件所產(chǎn)生的γ光子。先進行第一輪湮滅事件模擬，在使用探測器探測到足夠的符合事件后，以一個符合事件的時間差為基準，根據(jù)其余符合事件與基準符合事件的時間差，逐一調(diào)整探測器中每個探測單元的系統(tǒng)時間。而后，由于每個探測單元的系統(tǒng)時間均改變，需再進行第二輪湮滅事件模擬，以一個符合事件的飛行時間差為基準，進一步調(diào)整每個探測單元的系統(tǒng)時間。為提高矯正精度，現(xiàn)有方法需進行多輪正電子湮滅事件模擬，迭代的進行時間校正，直到每個符合事件的飛行時間差符合預(yù)設(shè)標準。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，能夠減少放射源的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，能夠減少放射源的使用。

本發(fā)明實施例提供的一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，將放射源以探測器的中心為圓心做勻速圓周運動，所述勻速圓周運動的半徑小于或等于所述探測器的圓心到所述探測單元的距離；所述方法包括：

獲取所述探測器上每個探測單元的第一事件發(fā)生時間；

根據(jù)所述第一事件發(fā)生時間，確定所述每個探測單元的符合事件，并得到所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差；

根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第一修正值；

根據(jù)所述每個探測單元的第一修正值，修改所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間，得到所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間；

依據(jù)所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差；

當所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差均在第一時間段內(nèi)時，則根據(jù)所述每個探測單元的第一校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第一校準值等于該探測單元的第二事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

本發(fā)明實施例還提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，將放射源以探測器的中心為圓心做勻速圓周運動，所述勻速圓周運動的半徑小于或等于所述探測器的圓心到所述探測單元的距離；所述裝置包括：時間獲取模塊、檢測模塊、校正獲取模塊、時間修正模塊、第一判斷模塊和第一校準模塊；

所述時間獲取模塊，用于獲取所述探測器上每個探測單元的第一事件發(fā)生時間；

所述檢測模塊，用于根據(jù)所述第一事件發(fā)生時間，確定所述每個探測單元的符合事件，并得到所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差；

所述校正獲取模塊，用于根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第一修正值；

所述時間修正模塊，用于根據(jù)所述每個探測單元的第一修正值，修改所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間，得到所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間；

所述檢測模塊，還用于依據(jù)所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差；

所述第一判斷模塊，用于判斷所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差是否均在第一時間段內(nèi)；

所述第一校準模塊，用于當所述第一判斷模塊判斷所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的第一校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第一校準值等于該探測單元的第二事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

本發(fā)明實施例還提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)，包括：事件采集器和時間校正器；

所述事件采集器，用于標定每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，并將所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點發(fā)送至所述時間校正器；

所述事件為探測器上探測單元探測到光子到達的過程，所述發(fā)生時間為所述探測器上探測單元探測到光子到達的時間，所述發(fā)生地點為該事件中光子所到達的探測單元；

所述時間校正器，用于根據(jù)所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，確定所述探測器上每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的符合時間差，所述符合時間差為該符合事件中兩個事件的發(fā)生時間之差；

所述時間校正器，還用于根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值；

所述時間校正器，還用于根據(jù)所述每個探測單元的時間修正值，修改所述每個事件的發(fā)生時間后，再次檢測所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的符合時間差；

所述時間校正器，還用于當修改所述每個事件的發(fā)生時間后得到的所述每個探測單元的符合事件的符合時間差均在第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述校準值等于該探測單元的第一時間戳與該探測單元的第二時間戳之差，所述第一時間戳為本次修改后該探測單元上事件的發(fā)生時間，所述第二時間戳為所述事件采集器標定的該探測單元上事件的發(fā)生時間；

所述時間校正器，還用于當修改所述每個事件的發(fā)生時間后得到的所述每個探測單元的符合時間差不均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)修改后所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，檢測所述每個探測單元上的符合事件，得到的所述每個探測單元的符合事件的符合時間差后，再次獲取所述每個探測單元的時間修正值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，通過采集探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間，驗證探測器上每個探測晶體的符合事件，由此得到各符合事件的符合時間差后。之后，獲取各探測晶體上的符合事件的符合時間差與基準符合時間差的差值，得到該探測晶體的時間修正值。根據(jù)每個探測晶體的時間修正值，修改該探測晶體上的事件發(fā)生時間后，再根據(jù)修改后的探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間檢驗符合事件，得到各符合事件的符合時間差，無需再次使用放射源進行正電子湮滅時間模擬。當每個符合事件的時間差都在可接受范圍內(nèi)時，則確定本次修改后的事件發(fā)生時間為校正準確后的事件發(fā)生時間，該探測晶體的校準值為本次修改后的事件發(fā)生時間與初始獲取到的事件發(fā)生時間之差。而后，可根據(jù)每個探測單元的校準值對光子到達該探測單元的時間進行校正，校準每個符合事件的事件發(fā)生時間。本發(fā)明實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，在時間校正過程中只需進行一輪正電子湮滅事件模擬，不需反復(fù)收集符合事件的數(shù)據(jù)，最大限度的減少放射源的使用，減少調(diào)整時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1(a)為探測器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1(b)為探測器中各探測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的棒源旋轉(zhuǎn)所在位置的探測晶體與探測器上與該探測晶體相對的15個探測晶體的示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法實施例一的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法實施例二的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的獲取每個探測單元的符合時間差的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的獲取所述每個探測單元的時間修正值的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的每個探測單元的符合時間差出現(xiàn)次數(shù)分布曲線的示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了方便理解，首先介紹探測器的整體結(jié)構(gòu)。如圖1(a)和圖1(b)所示，探測器由多個探測器模塊10組成，探測器模塊10包含多個探測晶體11。探測晶體11后連接光電轉(zhuǎn)換單元12。光電轉(zhuǎn)換單元12將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后，經(jīng)讀取電路13獲取后即確定探測單元探測到一次事件，讀取電路13標定該事件的時間戳。

需要說明的是，為了模擬PET系統(tǒng)實際使用過程中放射性核素衰變所釋放出的正電子與電子湮滅的正電子湮滅事件產(chǎn)生的一對γ光子，本領(lǐng)域技術(shù)人員可將一棒狀γ射線放射源(棒源)置于探測器上或探測器內(nèi)部，勻速旋轉(zhuǎn)棒源，使棒源進行一個與探測器同心的圓周運動，以完成一個足夠長時間的符合事件采集，具體的采集時間視棒源的活度確定。通常，應(yīng)保證每個探測單元上事件的計數(shù)達到5萬個，以充分的暴露與體現(xiàn)探測器和前端電子的時間誤差特性。當探測單元探測到光子到達時，進行時間戳標定，記錄該事件的事件發(fā)生時間。還需說明的是，為保證對探測器內(nèi)部全部的探測單元均進行精確的校準，放置在探測器上或探測器內(nèi)部的棒源的長度應(yīng)大于該探測器寬度。

本發(fā)明實施例中，可使棒源在探測器環(huán)上旋轉(zhuǎn)以采集數(shù)據(jù)進行時間校正。相比把棒源放在探測器內(nèi)部，把棒源放在探測器環(huán)上，除了能很好的調(diào)整正對的探測晶體(即兩個晶體間的連線穿過探測器環(huán)的圓心)的時間偏差，也能很好的修正斜對晶體的時間偏差，時間校正效果更佳。

還需要說明的是，隨著硅半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，硅半導(dǎo)體在PET類產(chǎn)品上的應(yīng)用越來越多。由于硅半導(dǎo)體可以做成任意尺寸，使得探測晶體和光電轉(zhuǎn)換器一一對應(yīng)的探測器設(shè)計成為可能。因此，本發(fā)明提供的一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，可以圖1(a)中的探測器模塊10為最小校準單元，將探測器模塊中全部晶體視為一個整體來進行時間校正，統(tǒng)一修改一個探測器模塊中全部探測晶體的時間。此時，本發(fā)明實施例中所述的探測單元為圖1(a)中的探測器模塊10。本發(fā)明提供的一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，也可以圖1(b)中的探測晶體11為最小校準單元，分別修改每個探測晶體的時間。此時，本發(fā)明實施例中所述的探測單元為圖1(b)中的探測晶體11。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，在探測器上每個探測單元探測到足夠多的事件之后，獲取每個事件的事件發(fā)生時間。之后，以每個事件的事件發(fā)生時間以及事件發(fā)生地點(即探測到該事件的探測晶體)為基礎(chǔ)，對探測器上每個探測單元進行時間校正。首先，根據(jù)事件發(fā)生時間以及事件發(fā)生地點，檢測每個探測單元上的符合事件，獲取每個符合事件的符合時間差。需要說明的是，為確保將時間偏差大的探測單元校正回來，將符合時間窗擴展使之大于該PET系統(tǒng)標準時間窗。其次，獲取每個探測單元上符合事件的符合時間差與基準符合時間差的差值，該差值即為該探測單元的時間修正值。再根據(jù)每個探測單元的時間修正值，修正該探測單元的時間發(fā)生時間。此時，由于一個符合事件中的兩個事件的事件發(fā)生時間均可能改變，需對校正結(jié)果進行驗證。而后，重讀上述過程，迭代的對每個探測單元進行時間校正，直到全部探測單元上符合事件的符合時間差均滿足預(yù)設(shè)條件即可判斷校正完成。本發(fā)明實施例提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正方法、裝置及系統(tǒng)，在進行迭代校正時，無需再次使用放射源進行時間模擬，只需修改事件發(fā)生時間后，再次進行上述校正過程直到校正完成。這時，每個探測單元實際的時間修正值為該探測單元每次校正時得到的時間修正值的累加和。

為使本發(fā)明的優(yōu)點更加明顯，以下將以探測晶體11為最小校準單元進行說明，以探測器模塊10為最小校準單元的校正方法類似，在此不再贅述。

可以理解的是，本發(fā)明實施例中所述的PET系統(tǒng)，包括：探測器和放射源；所述探測器為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述探測器上分布有多個探測單元，所述探測單元用于探測光子，并在探測到所述光子時標定事件發(fā)生時間；所述放射源，用于發(fā)射所述光子，所述放射源以所述探測器的中心為圓心做勻速圓周運動，所述勻速圓周運動的半徑小于或等于所述探測器的圓心到所述探測單元的距離。

方法實施例一：

參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法實施例一的流程示意圖。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，包括：

S301：獲取所述探測器上每個探測單元的第一事件發(fā)生時間；

需要說明的是，探測單元可以與探測器模塊中的一個探測晶體一一對應(yīng)，該探測晶體的事件發(fā)生時間即圖1(b)中讀取電路13標定該探測晶體上事件的時間戳。

為了避免進行多輪正電子湮滅事件模擬，直接獲取探測器上每個探測單元的事件發(fā)生時間。在后續(xù)校正時，可直接修改獲取到的探測器上每個探測單元的第一事件發(fā)生時間，驗證各符合事件的符合時間差之間的偏差是否可接受，無需再次進行正電子湮滅事件模擬。

S302：根據(jù)所述第一事件發(fā)生時間，確定所述每個探測單元的符合事件，并得到所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差；

這里需要說明的是，在檢測符合事件時，符合事件的時間差需小于設(shè)定的符合時間窗。而在時間校正的過程中，由于探測器中個別晶體時間鏈條的誤差因素可能大于一個時間窗，為保證大誤差的晶體鏈條也能被有效校正回來，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況適當擴大符合時間窗。例如，將符合時間窗設(shè)定為PET系統(tǒng)的標準符合時間窗的2倍。此時，預(yù)設(shè)時間為標準符合時間窗的2倍?？梢岳斫獾氖?，PET系統(tǒng)的標準符合時間窗為其工作中使用的預(yù)置標準符合時間窗。

由于一對γ光子的傳播方向相反，當棒源旋轉(zhuǎn)時，可采集棒源旋轉(zhuǎn)所在位置的晶體和探測器上與該晶體相對的15個晶體上(如圖2所示)的事件進行符合事件統(tǒng)計?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可跟據(jù)實際情況，采用其他方法檢測每個探測單元上的符合事件，在此不再一一列舉。

S303：根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第一修正值；

可以理解的是，時間校準時，需設(shè)定或獲取一基準時間以對其余時間進行校正。修正值等于兩個時間的差值。這里，每個探測單元的時間修正值等于該探測單元的時間修正值與基準符合時間差的差值。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)實際情況選擇獲取時間修正值的方法。

S304：根據(jù)所述每個探測單元的第一修正值，修改所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間后，得到所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間；

S305：依據(jù)所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差；

將每個探測單元的時間校正加在該探測單元的第一事件發(fā)生時間上，以進行第一輪時間校正。由于，已獲得到該探測單元的事件發(fā)生時間，無需再次使用放射源進行正電子湮滅事件模擬，減少了放射源的使用。

由于修改了所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間，一個符合事件中的兩個事件的事件發(fā)生時間均改變，需重新進行符合事件檢測。并且，此時檢測到的符合事件的符合時間差可能不在可接受范圍內(nèi)。因此，需對校正后檢測到的符合事件的符合時間差進行驗證，如全部符合時間差均符合要求，則完成校正，如否，則需要進一步校正。

S306：當所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差均在第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的第一校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第一校準值等于該探測單元的第二事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

可以理解的是，當時間校正完成時，各探測單元的符合時間的符合時間差與基準符合時間差之間的差值應(yīng)滿足預(yù)設(shè)閾值。此時，每個探測單元的符合時間的符合時間差均落在一包括基準時符合間差的時間范圍(即第一時間段)內(nèi)。

這里需要說明的是，所述第一時間段可根據(jù)實際情況獲取或具體設(shè)定，在此不再一一列舉。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還可驗證每個探測單元的符合時間差與預(yù)設(shè)基準符合時間差之間的差值是否可以接受，以此判斷時間校正是否完成。

這時，可根據(jù)每個探測單元的第一校準值對光子到達所述每個探測單元的時間進行校正。例如，當確定完成時間校正時，可將每個探測單元的校準值寫入時間校正表，并將時間校正表下載至探測器上的讀取電路中。當使用PET系統(tǒng)正式檢測人體時，通過在對每個探測單元上的事件進行時間戳標定時，直接在標定的結(jié)果上加上時間校正表中保存的該探測單元的校準值，達到自動校準符合事件的符合時間差的目的。可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)實際情況設(shè)定時間校正的方式，在此不再一一列舉。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，通過采集探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間，驗證探測器上每個探測晶體的符合事件，由此得到各符合事件的符合時間差后。之后，計算各探測晶體上的符合事件的符合時間差與基準符合時間差的差值，得到該探測晶體的時間修正值。根據(jù)每個探測晶體的時間修正值，修改該探測晶體上的事件發(fā)生時間后，再根據(jù)修改后的探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間檢驗符合事件，得到各符合事件的符合時間差，無需再次使用放射源進行正電子湮滅時間模擬。當每個符合事件的時間差都在可接受范圍內(nèi)時，則確定本次修改后的事件發(fā)生時間為校正準確后的事件發(fā)生時間，該探測晶體的校準值為本次修改后的事件發(fā)生時間與初始獲取到的事件發(fā)生時間之差。而后，可根據(jù)每個探測單元的校準值對光子到達該探測單元的時間進行校正，校準每個符合事件的事件發(fā)生時間。本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，在時間校正過程中只需進行一輪正電子湮滅事件模擬，不需反復(fù)收集符合事件的數(shù)據(jù)，最大限度的減少放射源的使用，減少調(diào)整時間。

方法實施例二：

參見圖4，該圖為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法實施例二的流程示意圖。相較于圖3，本實施例提供了一種更加具體的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法。

本實施例中的步驟S401-S405分別于方法實施例一中的步驟S301-S305相同，在此不再贅述。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，還包括：

S406：當所述每個探測單元的符合時間的第二符合時間差不均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第二修正值；

S407：根據(jù)所述每個探測單元的第二修正值，修改所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間后，得到所述每個探測單元的第三事件發(fā)生時間；

S408：依據(jù)所述每個探測單元的第三事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第三符合時間差；

S409：當所述每個探測單元的符合事件的第三符合時間差均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的第二校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第二校準值等于該探測單元的第三事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

可以理解的是，在修改每個探測晶體的事件發(fā)生時間后，再次檢測每個探測晶體上的符合事件，得到符合事件的符合時間差。再根據(jù)符合時間差，獲取每個探測晶體的時間修正值后，重復(fù)上述過程，直到每個符合事件的時間差在第一時間段內(nèi)，即表示完成對每個探測晶體的時間校正。

需要說明的是，由于進行多輪正電子湮滅時間模擬采集事件數(shù)據(jù)的過程，受外界環(huán)境或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響較大，每輪獲取的時間數(shù)據(jù)存在偏差。因此，本實施例中提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，可使用計算機軟件實現(xiàn)，迭代的對每個探測晶體進行時間校正，逐漸逼近預(yù)設(shè)的最佳校正效果，校正所需的時間短，校正結(jié)果更加精確。

另外，由于探測器上讀取電路所用的PCB布線設(shè)計，在硅半導(dǎo)體與探測晶體一一對應(yīng)的情況下不能保證導(dǎo)線等長，而PCB布線又是感應(yīng)時間重要影響因素。上述實施例發(fā)明把探測晶體和硅半導(dǎo)體及其PCB布線作為一體統(tǒng)籌考慮校正方案，把所有的誤差因素通過一個校正全部解決。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，在步驟S406之后還包括：

S410：逐一判斷所述每個探測單元的第二修正值是否大于所述每個探測單元的第一修正值，如果是，則將該探測單元的第二修正值設(shè)為零。

需要說明的是，為了確保根據(jù)每個探測晶體的時間修正值，修改該探測晶體的事件發(fā)生時間得到的整體符合時間差結(jié)果收斂，當本次獲取到該探測晶體的時間修正值大于上次獲取到該探測晶體的值時，則本次不對該探測晶體的事件發(fā)生時間做修正，縮短了時間校正所需的時間。

下面將舉例說明一種檢測所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合時間差的具體方法。

參見圖5，該圖為本發(fā)明實施例提供的獲取每個探測單元的符合時間差的流程示意圖。

該方法包括：

S501：逐一確定與所述每個探測單元相對應(yīng)的探測單元組，該探測單元與所述探測單元組中探測單元之間的距離在第一范圍內(nèi)；

為完成對兩個斜對的探測晶體的時間校正，需選取一探測晶體對面一定范圍內(nèi)探測晶體的事件發(fā)生時間與該探測晶體的事件發(fā)生時間為依據(jù)來檢測符合時間，如圖2所示。即對每個探測單元來說，其相對應(yīng)的探測單元組中全部探測單元與該探測單元的距離在第一范圍內(nèi)。

可以理解的是，第一范圍可根據(jù)具體實施情況設(shè)定。

S502：分別判斷所述每個探測單元的符合事件的第一事件發(fā)生時間與預(yù)設(shè)符合時間窗之和是否大于與該探測單元相對應(yīng)的探測單元組中任一探測單元的第一事件發(fā)生時間；

S503：當?shù)谝惶綔y單元的第一事件發(fā)生時間與所述預(yù)設(shè)符合時間窗之和大于第二探測單元的第一事件發(fā)生時間時，則確定第一事件和第二事件為符合事件，所述第一探測單元的符合事件的第一符合時間差等于所述第一事件的事件發(fā)生時間與所述第二事件的事件發(fā)生時間之差；其中，所述第一探測單元為所述探測器上的一探測單元，所述第二探測單元屬于第一探測單元組，所述第一探測單元組與所述第一探測單元相對應(yīng)，所述第一事件的事件發(fā)生時間等于所述第一探測單元的第一事件發(fā)生時間，所述第二事件的事件發(fā)生時間等于所述第二探測單元的第一事件發(fā)生時間。

所述預(yù)設(shè)符合時間窗大于所述PET系統(tǒng)的標準符合時間窗。需要說明的是，對于每個PET系統(tǒng)來說，均存在一標準符合時間窗。該標準時間窗為PET系統(tǒng)工作時所使用的標準符合時間窗，可從該PET系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表中直接獲取。例如，一PET系統(tǒng)的標準時間窗為10納秒。此時，預(yù)設(shè)符合時間窗可設(shè)置為標準時間窗的2倍，即20納秒。

下面還將舉例說明一種獲取所述每個探測單元的時間修正值的具體方法。

參見圖6，該圖為本發(fā)明實施例提供的獲取所述每個探測單元的時間修正值的流程示意圖。

該方法包括：逐一計算所述每個探測單元的符合時間差與基準符合時間差之間的差值，該探測單元的所述時間修正值等于該探測單元的符合時間差與基準符合時間差之間的差值。

具體可由以下步驟完成：

S601：統(tǒng)計所述每個探測單元的N個符合時間差，N為正整數(shù)；

S602：查找所述每個探測單元的第一值，所述第一值為該探測單元的N個符合時間差中出現(xiàn)次數(shù)最多的符合時間差；

S603：獲取所述每個探測單元的第一值與基準符合時間差之間的差值，得到所述每個探測單元的時間修正值。

為簡化時間修正值的計算過程，可將探測器上全部探測單元的第一值中的最大值設(shè)置為基準符合時間差。這樣，就有一個探測單元的事件發(fā)生時間固定不變，簡化了校正過程?？梢岳斫獾氖牵€可將任意一個探測單元的第一值或其他時間值設(shè)置為基準符合時間差，在此不再一一列舉。

這里需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其他形式獲取每個探測單元的時間修正值，在此不再一一列舉。

由上述可知，為充分的暴露與體現(xiàn)探測器和前端電子的時間誤差特性，每個探測單元上事件的計數(shù)達到5萬個。此時，每個探測單元上會檢測出多個符合事件。這多個符合事件的符合時間差均在某一范圍內(nèi)，且某一符合時間差會出現(xiàn)多次。將每個探測單元上全部的符合時間差進行統(tǒng)計，可得到每個探測單元上各符合時間差的出現(xiàn)次數(shù)曲線，如圖7(a)所示。之后，可將每個探測單元的出現(xiàn)次數(shù)曲線排隊，找出每個探測單元出現(xiàn)次數(shù)最多的符合時間差，即曲線峰值處的符合時間差。圖7(b)以5個探測單元為例示出符合時間差出現(xiàn)次數(shù)曲線的排隊情況。從圖中可看出，探測單元4的出現(xiàn)次數(shù)曲線峰值處的符合時間差為探測單元1-探測單元5的出現(xiàn)次數(shù)曲線峰值處的符合時間差中的最大值。此時，以探測單元4的出現(xiàn)次數(shù)曲線峰值處的符合時間差為基準符合時間差，分別計算其余每個探測單元的出現(xiàn)次數(shù)最多的符合時間差與基準符合時間差之間的差值，即探測單元1、探測單元2、探測單元3和探測單元5的曲線峰值處的符合時間差與基準符合時間差之間的差值。每個探測單元的時間修正值為其出現(xiàn)次數(shù)曲線坐標系中虛線箭頭所指示的差值。可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)實際情況具體設(shè)定基準符合時間差。

基于上述實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法，本發(fā)明實施例還提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置。

裝置實施例一：

參見圖8，該圖為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，包括：時間獲取模塊100、檢測模塊200、校正獲取模塊300、時間修正模塊400、第一判斷模塊501和第一校準模塊601；

所述時間獲取模塊100，用于獲取所述探測器上每個探測單元的第一事件發(fā)生時間；

所述檢測模塊200，用于根據(jù)所述第一事件發(fā)生時間，確定所述每個探測單元的符合事件，并得到所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差；

所述校正獲取模塊300，用于根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第一修正值；

所述時間修正模塊400，用于根據(jù)所述每個探測單元的第一修正值，修改所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間，得到所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間；

所述檢測模塊200，還用于依據(jù)所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差；

所述第一判斷模塊501，用于判斷所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差是否均在第一時間段內(nèi)；

所述第一校準模塊601，用于當所述第一判斷模塊501判斷所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差均在第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的第一校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第一校準值等于該探測單元的第二事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

需要說明的是，當確定完成時間校正時，可將每個探測單元的校準值寫入時間校正表，并將時間校正表下載至探測器上的讀取電路中。當使用PET系統(tǒng)正式檢測人體時，通過在對每個探測單元上的事件進行時間戳標定時，直接在標定的結(jié)果上加上時間校正表中保存的該探測單元的校準值，達到自動校準符合事件的符合時間差的目的。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，通過時間獲取模塊采集探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間，檢測模塊根據(jù)探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間驗證探測器上每個探測晶體的符合事件，由此得到各符合事件的符合時間差。之后，校正獲取模塊獲取各探測晶體上的符合事件的符合時間差與基準符合時間差的差值，得到該探測晶體的時間修正值。經(jīng)時間修正模塊根據(jù)每個探測晶體的時間修正值，修改該探測晶體的事件發(fā)生時間后，檢測模塊再根據(jù)探測器上每個探測晶體上的事件發(fā)生時間檢驗符合事件，得到各符合事件的符合時間差。當?shù)谝慌袛嗄K確定每個符合事件的時間差都在可接受范圍內(nèi)時，則確定本次修改后的事件發(fā)生時間為校正準確后的事件發(fā)生時間，該探測晶體的校準值為本次修改后的事件發(fā)生時間與初始獲取到的事件發(fā)生時間之差。這之后，第一校準模塊根據(jù)每個探測單元的校準值對光子到達該探測單元的時間進行校正，校準每個符合事件的事件發(fā)生時間。本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，在時間校正過程中只需進行一輪正電子湮滅事件模擬，不需反復(fù)收集符合事件的數(shù)據(jù)，最大限度的減少放射源的使用，減少調(diào)整時間。

裝置實施例二：

參見圖9，該圖為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖8，本實施例提供了一種更加具體的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，還包括：第二判斷模塊502和第二校準模塊602；

所述校正獲取模塊300，還用于當所述第一判斷模塊501判斷所述每個探測單元的符合時間的第二符合時間差不均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值，得到所述每個探測單元的第二修正值；

所述時間修正模塊400，還用于根據(jù)所述每個探測單元的第二修正值，修改所述每個探測單元的第二事件發(fā)生時間后，得到所述每個探測單元的第三事件發(fā)生時間；

所述檢測模塊200，還用于依據(jù)所述每個探測單元的第三事件發(fā)生時間，再次確定所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的第三符合時間差；

所述第二判斷模塊502，用于判斷所述每個探測單元的符合事件的第二符合時間差是否均在第一時間段內(nèi)；

所述第二校準模塊602，用于當所述第二判斷模塊502判斷所述每個探測單元的符合事件的第三符合時間差均在所述第一時間段內(nèi)時，根據(jù)所述每個探測單元的第二校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述第二校準值等于該探測單元的第三事件發(fā)生時間與該探測單元的第一事件發(fā)生時間之差。

可以理解的是，在修改每個探測晶體的事件發(fā)生時間后，再次檢測每個探測晶體上的符合事件，得到符合事件的符合時間差。再根據(jù)符合時間差，獲取每個探測晶體的時間修正值后，重復(fù)上述過程，直到每個符合事件的時間差在第一時間段內(nèi)，即表示完成對每個探測晶體的時間校正。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，還包括：第三判斷模塊503；

所述第三判斷模塊503，用于逐一驗證所述每個探測單元的第二修正值是否大于所述每個探測單元的第一修正值；

所述校正獲取模塊300，還用于當所述第三判斷模塊503驗證第三探測單元的第二修正值大于所述第三探測單元的第一修正值時，將所述第三探測單元的第二修正值設(shè)為零；其中，所述第三探測單元為所述探測器上一探測單元。

所述校正獲取模塊300，包括：時間差統(tǒng)計子模塊300a和修正值獲取子模塊300b；

所述時間差統(tǒng)計子模塊300a，用于統(tǒng)計所述每個探測單元的N個符合時間差，查找所述每個探測單元的第一值，N為正整數(shù)，所述第一值為該探測單元的N個符合時間差中出現(xiàn)次數(shù)最多的符合時間差；

所述修正值獲取子模塊300b，用于獲取所述每個探測單元的第一值與基準符合時間差之間的差值，得到所述每個探測單元的時間修正值。

所述檢測模塊200，包括：探測單元確定子模塊200a、判斷子模塊200b和符合事件確定子模塊200c；

所述探測單元確定子模塊200a，用于逐一確定與所述每個探測單元相對應(yīng)的探測單元組，該探測單元和與其對應(yīng)的探測單元組中探測單元之間的距離在第一范圍內(nèi)；

所述判斷子模塊200b，用于分別判斷所述每個探測單元的第一事件發(fā)生時間與預(yù)設(shè)符合時間窗之和是否大于與該探測單元相對應(yīng)的探測單元組中任一探測單元的第一事件發(fā)生時間；

所述符合事件確定子模塊200c，用于當所述判斷子模塊200b判斷第一探測單元的第一事件發(fā)生時間與所述預(yù)設(shè)符合時間窗之和大于第二探測單元的第一事件發(fā)生時間時，確定第一事件和第二事件為符合事件，所述第一探測單元的符合事件的第一符合時間差等于所述第一事件的事件發(fā)生時間與所述第二事件的事件發(fā)生時間之差；其中，所述第一探測單元為所述探測器上的一探測單元，所述第二探測單元屬于第一探測單元組，所述第一探測單元組與所述第一探測單元相對應(yīng)，所述第一事件的事件發(fā)生時間等于所述第一探測單元的第一事件發(fā)生時間，所述第二事件的事件發(fā)生時間等于所述第二探測單元的第一事件發(fā)生時間。

基于上述實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正方法和裝置，本發(fā)明實施例還提供了一種用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)。

系統(tǒng)實施例：

參見圖10，該圖為本發(fā)明提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)，包括：事件采集器1001和時間校正器1002；

所述事件采集器1001，用于標定每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，并將所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點發(fā)送至所述時間校正器1002；

所述事件為探測器上探測單元探測到光子到達的過程，所述發(fā)生時間為所述探測器上探測單元探測到光子到達的時間，所述發(fā)生地點為該事件中光子所到達的探測單元；

所述時間校正器1002，用于根據(jù)所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，檢測所述探測器上每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的符合時間差，所述符合時間差為該符合事件中兩個事件的發(fā)生時間之差；

所述時間校正器1002，還用于根據(jù)所述每個探測單元的符合事件的第一符合時間差，獲取所述每個探測單元的時間修正值；

所述時間校正器1002，還用于根據(jù)所述每個探測單元的時間修正值，修改所述每個事件的發(fā)生時間后，再次檢測所述每個探測單元上的符合事件，得到所述每個探測單元的符合事件的符合時間差；

所述時間校正器1002，還用于當修改所述每個事件的發(fā)生時間后得到的所述每個探測單元的符合事件的符合時間差均在第一時間段時，根據(jù)所述每個探測單元的校準值對所述光子到達該探測單元的時間進行校正，所述校準值等于該探測單元的第一時間戳與該探測單元的第二時間戳之差，所述第一時間戳為本次修改后該探測單元上所述事件的發(fā)生時間，所述第二時間戳為所述事件采集器1001標定的該探測單元上所述事件的發(fā)生時間；

所述時間校正器1002，還用于當修改所述每個事件的發(fā)生時間后得到的所述每個探測單元的符合時間差不均在第一時間段內(nèi)時，根據(jù)修改后所述每個事件的發(fā)生時間以及發(fā)生地點，檢測所述每個探測單元上的符合事件，得到的所述每個探測單元的符合事件的符合時間差后，再次獲取所述每個探測單元的時間修正值。

所述時間校正器1002，還用于生成時間校正表，并將所述時間校正表發(fā)送至所述事件采集器1001；所述時間校正表保存有所述每個探測器單元的識別信息與所述每個探測單元的校準值的一一對應(yīng)關(guān)系；

所述事件采集器1001，還用于根據(jù)所述時間校正表中與該探測單元的識別信息相對應(yīng)的校準值，逐一校正標定的所述每個所述探測單元上事件的所述發(fā)生時間。

需要說明的是，當所有探測單元上的符合時間差之間的偏差均在可接受范圍內(nèi)時，即可確定完成時間校正。此時，可將每個探測單元的校準值寫入時間校正表，并將時間校正表下載至事件采集器中。當使用PET系統(tǒng)正式檢測人體時，把時間校正表中的數(shù)據(jù)讀入事件采集器的讀取電路中。在對每個探測單元上的事件進行時間戳標定時，直接在標定的結(jié)果上加上時間校正表中保存的該探測單元的校準值，從而達到自動校準符合事件的符合時間差的目的。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)，在時間校正完成得到校準值后，把時間校準表下載到硬件電路板，通過在硬件端查表的方式進行時間戳修正，在正常工作的過程中，只需要一個時鐘周期，即可完成時間戳修正，時間校正速度快，不會因為時間校正后的修正延長系統(tǒng)處理時間。

本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正系統(tǒng)，通過事件采集器標定的探測器上每個探測晶體上事件的發(fā)生時間并發(fā)送至?xí)r間校正器后，使用時間校正器驗證探測器上每個探測晶體的符合事件，由此得到各符合事件的符合時間差。之后，時間校正器獲取各探測晶體上的符合事件的符合時間差與基準符合時間差的差值，得到該探測晶體的時間修正值。再根據(jù)每個探測晶體的時間修正值，修改該探測晶體上事件的發(fā)生時間后，再以修改后的事件發(fā)生時間為依據(jù)檢驗符合事件，得到各符合事件的符合時間差，無需再次使用放射源進行正電子湮滅事件模擬。迭代的進行時間校正，直到每個符合事件的時間差都在可接受范圍內(nèi)時，則確定本次修改后的事件發(fā)生時間為校正準確后的事件發(fā)生時間，該探測晶體的校準值為本次修改后的事件發(fā)生時間與初始獲取到的事件發(fā)生時間之差。而后，事件采集器可根據(jù)每個探測單元的校準值對光子到達該探測單元的時間進行校正，校準每個符合事件的事件發(fā)生時間。本實施例提供的用于PET系統(tǒng)的時間校正裝置，在時間校正過程中只需進行一輪正電子湮滅事件模擬，不需反復(fù)收集符合事件的數(shù)據(jù)，最大限度的減少放射源的使用，減少調(diào)整時間。

需要說明的是，本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)或裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。