本文關(guān)鍵詞：基于SiPM的數(shù)字化PET探測器設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與評估

  更多相關(guān)文章： SiPM 二維傳輸線復(fù)用方法 MVT PET探測器模組

【摘要】：正電子斷層掃描成像(Positron Emission Tomography,PET)是一種無創(chuàng)且能夠?qū)崟r(shí)對生物體進(jìn)行功能成像的造影設(shè)備,通過檢測生物體內(nèi)示蹤劑的分布,定量地評估各器官的功能、生化反應(yīng)以及代謝旺盛程度,在腫瘤、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等方面疾病的診斷、評估具有重要作用,并可應(yīng)用于生物制藥等產(chǎn)業(yè)。采用數(shù)字化方法搭建的PET系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校正與系統(tǒng)優(yōu)化,可引入數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的相關(guān)優(yōu)勢,是PET系統(tǒng)發(fā)展的熱點(diǎn)方向。多閾值電壓采樣方法(Multi-Voltage Threshold,MVT)是一種可用于數(shù)字化PET的高效數(shù)字化方法,可代替高采樣率數(shù)模轉(zhuǎn)換器件(Analog-to-Digital Convertor,ADC)實(shí)現(xiàn)高時(shí)間性能數(shù)字化采樣。本文主要工作內(nèi)容為采用硅光電倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)以及MVT數(shù)字化方法搭建數(shù)字化PET探測器模組。SiPM外形緊湊、供電電壓低、增益高、工作不受磁場影響,以之搭建的PET探測器具有不可替代的優(yōu)勢。但PET中SiPM探測器通道繁多,降低了系統(tǒng)集成可行性。文章中提出二維傳輸線復(fù)用方法實(shí)現(xiàn)SiPM探測器高效率、高性能的通道復(fù)用,有效減少了后級(jí)讀出通道數(shù)目。在模組設(shè)計(jì)中,采用MVT數(shù)字化方法對探測器的閃爍脈沖數(shù)字化,并創(chuàng)新性采用MVT方法實(shí)現(xiàn)傳輸線復(fù)用方法位置信息的獲取,以之獲得清晰的復(fù)用電路的位置譜。所搭建的數(shù)字化PET探測器模組探測面積為76 mm×50 mm,外形緊湊,方便通過數(shù)字接口進(jìn)行組裝與擴(kuò)展,所采集到數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線傳至計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。文章中,采用一對探測器模組搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來評估模組的性能,所得探測器模組的位置譜清晰易辨,模組能量分辨率為16.8%@511 keV,一對模組間的平均時(shí)間分辨率為1.67 ns(相較于未采用通道復(fù)用的對比結(jié)果1.42 ns惡化不多),采用假體成像成功實(shí)現(xiàn)了1.6 mm的成像分辨率。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH774

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本文編號(hào)：1198752