专利名称：辐射检测应用中的低功率TDC-ADC和Anger逻辑的制作方法
辐射检测应用中的低功率TDC-ADC和Anger逻辑本申请涉及诊断成像领域。其在减小与检测辐射相关的电子设备的功耗方面具有 特别应用，并将参照其特别参考对其进行描述。然而，应当理解，其在减小光电检测器阵列 的功耗方面也具有应用，且不必限定于前述应用。硅光电倍增器或多阳极光电倍增管(PMT)的使用使得能够实现高性能飞行时间 正电子发射层析成像(ToF-PET)检测器。这些检测器具有高的时间、空间、和能量分辨率， 并最小化归因于检测器的相对小的尺寸(数mm)的堆积效应。适应该高密度检测器阵列的 读出通道的数量相对于经典PMT检测器具有显著增大。集成低功率电子设备常规地适应该 需要，特别是对于ToF-PET。并且，邻域逻辑的使用增加了电子设备的复杂性。如果基于所 使用的部件，必需增加触发电路，则这是尤其真实的。此增加的电路通常缺乏增益和延迟匹 配，结果使得加时间戳记操作受到影响。当前时间-数字(TDC)和模拟-数字(ADC)专用集成电路(ASIC)设计进行的很 好。虽然每一个消耗相对小的功率，但是它们的高密度阵列消耗相对大的功率量，导致必需 耗散约lW/cm2的热。因为从检测器至数字化器的模拟路径应当尽可能短，所以在没有正确 地冷却与检测器相关的电子设备时，检测器变热。在SiPM读出的情况下，检测器的性能能 随温度显著变化，所以需要充分的冷却和热设计，增加了系统的成本和复杂性。传统多通道TDC/ADC典型地由多个相同通道构成，每个通道具有定时分支和能量 分支。如果信号超过定时分支中的触发器阈值，则典型地产生辐射事件记录或“撞击”，这 于是开始能量分支中的模拟积分和转换。于是，通道信息和时间戳记以及能量信息一起 被发送至子系统，用于进一步的处理和后面的重合搜索以形成为PET图像的基础的响应线 (LOR)。提供加时间戳记的处理器通常使用时间_幅度转换(TAC)，其需要长的转换时间、参 考开始或停止信号、以及长的重设时间。自触发数字化器(TDC/ADC ASIC)呈现极优的性能，但是不提供固定组信息用于使 用单个查找表格(LUT)的基于Anger逻辑的像素设别。这归因于如下事实如果低能事件 不超过单个触发阈值，则它们不产生触发。本申请提供克服了上述问题和其它问题的新的和改进的辐射检测器阵列。根据本发明的一方面，提供了一种诊断成像设备。信号处理电路处理来自检测器 阵列的信号，检测器阵列检测来自成像区的辐射。撞击信号表示对应的检测器受到辐射光 子的撞击。信号处理电路包括多个输入通道，每个通道接收来自对应的检测器元件的撞击 信号，使得每个输入通道对应于接收撞击信号的位置。多个积分器对来自输入通道的信号 进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。多个模拟_数字转换器将积分的能量值 转换成数字能量值。多个时间-数字转换器接收撞击信号并生成数字时间戳记。OR逻辑将 来自所述多个输入通道的子集的信号撞击转送至所述ADC之一和所述时间-数字转换器之 一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ADC和/或每个时 间-数字转换器连接。记录和读出器读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述 数字时间戳记。根据另一方面，提供了一种诊断成像方法。处理来自检测器阵列的信号，所述检测器阵列检测来自成像区的辐射，所述信号表示对应的检测器受到辐射光子的撞击。接收 来自多个输入通道的撞击信号，每个输入通道具有对应的检测器元件，使得每个输入通道 对应于接收每个撞击信号的位置。对来自所述输入通道的信号进行积分，以确定与每个辐 射撞击相关的能量值。将所积分的能量值转换为数字能量值。接收所述撞击信号并生成 数字时间戳记。将来自所述多个输入通道的子集的信号撞击转送至所述ADC之一和所述时 间-数字转换器之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每 个ADC和/或每个时间-数字转换器连接。读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以 及所述数字时间戳记。根据另一方面，提供了一种用于减小信号处理电路的功耗的方法，所述信号处理 电路处理来自检测器阵列的撞击信号，所述检测器阵列检测来自成像区的辐射，所述撞击 信号表示对应的检测器受到辐射光子的撞击。利用多个输入通道接收来自对应的检测器元 件的撞击信号，使得每个输入通道对应于接收每个撞击信号的位置。对来自所述输入通道 的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。将所积分的能量值转换为数字能 量值。接收所述撞击信号并生成数字时间戳记。通过使用OR逻辑组合输入通道来减小提 取的功率，使得一个以上的输入通道与每个ADC和/或每个时间-数字转换器连接。读出 撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。一个优点是减小了定时跳动。另一优点在于减小了检测器元件的死时间。另一优点在于减小了热生成。另一优点是较低的功耗。另一优点在于简化了电路布局。另一优点在于增加了对热敏感部件的冷却的容易性。另一优点在于增加了给低电压设备提供功率的容易性。本领域技术人员在阅读并理解以下详细描述后将理解本发明的进一步的优点。本发明可以采取各种部件的形式和部件的布置，并且可以采取各种步骤中和步骤 的布置的形式。附图仅是为示例优选实施例的目的，而不应视为限制本发明。
图1是根据本申请的核成像设备的示意图；图2是触发处理的流程图，其中，数个输入通道被一起编码用于加时间戳记目的；图3描绘触发处理的另一实施例，其中，针对数个输入通道对求和、积分、以及模 拟_数字转换进行编码；图4描绘可能的通道编码方案；图5是描绘基于一起编码的检测器元件之间的距离的事件的非相关可能性的图 示；图6描绘用于图4的编码方案的可能的电路板布线布局；图7将邻域逻辑的使用引入通道编码方案；图8描绘用于实施图7的邻域逻辑的可能的交叠触发区；图9向求和信号上的时间戳记引入单个触发器区时间戳记的组合作为替代或补 充；图10向图4的编码方案引入分离触发区；
图11将ADC和TDC编码与邻域逻辑组合。参照图1，诊断成像设备10包括外壳12和受试者支架14。外壳12内封装有检测 器阵列16。检测器阵列16包括多个独立的检测器元件18。虽然参照正电子发射层析成像 (PET)扫描仪描述了一个特定实施例，但是应当理解，本申请在天体物理学中也是有用的， 诸如在伽玛射线望远镜、射线照片、安保、工业、以及其它医学应用中，其它医学应用诸如是 单光子发射计算机层析成像(SPECT)和χ射线。通常，本申请在成像χ射线、伽玛射线、或 其它具有高能量和空间分辨率的带电粒子中有应用。阵列16布置成使得检测器元件18邻 近成像区20设置。检测器阵列16能够是检测器18的环，多重环、一个或多个分立的平的 或弧形的面板等。在正电子发射层析成像(PET)中，由成像区中的正电子湮灭事件产生伽 玛射线对，并且该射线对在相反方向上传播。这些伽玛射线检测为对，如果一个伽玛射线比 另一个传播得更远以到达检测器，则在检测之间具有微小时间差(纳秒级)。因此，在PET 扫描器中，检测器阵列典型地环绕成像区。在PET扫描开始之前，向受试者注入放射性药物。在一个普通检查中，放射性药物 含有耦合至标签分子的放射性元素。标签分子与待成像的区域相关，并且往往是通过正常 身体处理在那里收集。例如，迅速繁殖的癌细胞往往消耗异常高量的能量来复制它们自己。 这样，放射性药物能够连联接至分子，在那些区域中收集并出现为图像中的“热点”，分子诸 如是细胞典型地新陈代谢以产生能量的葡萄糖。其它技术监控循环系统中流动的加标签的 分子。当伽玛射线撞击检测器阵列16时，生成时间信号。触发处理器22监控每个检测 器18的能量尖峰，例如脉冲下的积分面积，放射性药物生成的伽玛射线的能量特性。触发 处理器22检查时钟23并以前沿接收戳记的时间对每个检测的伽玛射线加戳记。时间戳记、 能量估计以及位置估计首先由事件验证处理器24使用以确定撞击数据是否能够用于随后 的重合检查。接受的对限定响应线(LOR)。因为伽玛射线以光速传播，如果检测的伽玛射线 的到达时间相隔大于数纳秒，则它们可能不是由相同的湮灭事件生成并被丢弃。定时在飞 行时间PET(TOF-PET)中是特别有用的，因为基本上同时发生的事件中的微小差异能够用 于进一步定位沿LOR的湮灭事件。随着事件的时间分辨率变得更精确，能够以更高的精度 沿事件的LOR定位事件。在事件被加时间戳记并验证后，它们传递至记录(register)和读 出控制器25。LOR存储在事件存储缓冲器26中，重构处理器28使用滤波反投影算法或其它合适 的重构算法将LOR重构为受试者的图像描绘。重构于是能够向用户显示在显示设备30上、 被打印、被保存以备以后之用等。在一个实施例中，使用闪光(flash) TDC。TDC包括线性反馈移位寄存器(LFSR)用 于粗的时间纠缠(time binning)，并包括级联延迟锚定(logged)环(DLL)用于细的时间 纠缠。DLL锚定至控制系统的所有TDC的外部参考频率。这以低的死时间(dead time)提 供快速的时间-数字转换。能够实现大于IO8计数/秒的时间戳记值。用于PET成像的输 入信号通常工作于约IO3计数/秒，(例如，对于F18研究)，且对于高计数率研究，通常不超 过IO4计数/秒，使用4X4mm2的检测器元件。当潜在的时间戳记过剩可获得时，TDC能够 执行多任务以监控数个检测器元件而不牺牲数据。通过使用公共数字OR信号，空间散布的数个检测器元件由单个TDC处理。参照图2，示出了触发电路的一部分。来自独立的检测器元件的数个输入通道32p322、323、324馈 入相应的前沿检测器SUUtdl。当检测到前沿时，组合撞击逻辑和ADC控制器36。 362、363、364确定所检测的前沿是否是有效的事件撞击。如果确定前沿为有效撞击，则撞击 逻辑/ADC控制器36ρ362、363、364发送信号至记录和读出控制器25，记录和读出控制器25 识别通道32Ρ32Ρ32Ρ324。撞击逻辑βθρβθρβθ^βθΑ也时间上闩锁以防止对另外的撞击 的处理，直到处理并读出了当前撞击。同时，其发送信号至编码单元38，在此，对撞击信号 进行数字OR运算。输出闩锁TDC 40以对事件加时间戳记。仍然同时地，撞击逻辑/ADC控 制器βθρβθρβθρβθΑ发送信号至积分器42i、422、423、424。一旦接收到该信号，积分器42^ 422、423、424确定检测的事件的模拟能量值。ADC 44p442、443、444于是将能量值转换为数字 能量值并将其向前发送至记录和读出控制器25。记录和读出控制器25于是输出每个检测 的事件的数字幅度、位置(辐射接收检测器)、以及数字时间戳记。在ADC完成转换且数据 被读出时，撞击逻辑36ρ362、363、364去闩锁并打开输入通道32ρ322、323、324以检测另外的 事件。在上述实施例中，消耗的功率减小了几乎4倍。继续参照图2，示出了四个输入通道32P3U2P324。应当理解，更多或更少的通 道321、322、323、324能够连接至单个100 40。描绘的实施例有效利用资源，因为TDC 40是 造成约90%的功耗的原因。该标记的功耗的原因是因为需要具有小跳动(<50ps)的非常 小的时间纠缠。通过针对数个检测器元件和数字OR触发器组合时间-数字转换操作，减小 了所需的TDC 40的实际数量(图2的实施例中减小了 4倍)。随着其余TDC通道变得更小 和更快，大于丙酸盐的能量减小是可能的。例如，如果TDC减小4-8倍，则约5-10倍的能量 减小是可能的，同时提高了时间戳记的性能。这容许高端像素化读出，并消耗相对低的功率 量(约0. lW/cm2)。利用此布置，能够以几百瓦驱动整个整体(entire whole body)PET检 测器。能够简化冷却系统，能够更容易地调节温度敏感部件。还有，给低电压设备的电源努 力能够显著减小。在另一实施例中，如图3中所示，组合附加部件以进一步简化并减小检测器的功 耗。如先前实施例中，来自独立的检测器元件的数个输入通道32p322、323、324馈入相应的 前沿检测器SlJtJ^Sl。输入通道32i、322、323、324由加法处理器48 —起求和并由单 个积分器42处理。再次，输入32p322、323、324来自非相邻检测器，因为典型地，仅一个输入 响应于撞击，而其它的基本为零，积分和表示一个检测的撞击的能量。逻辑处理器36确定 撞击是否有效，且确定哪个通道在使用(fired)。如果撞击有效，则由ADC 44处理积分信 号。如先前实施例中，在检测到撞击时，对应的撞击逻辑36ρ362、363、364时间上闩锁。这容 许减小功率和电路布局所需的芯片面积。信号由TDC 40加时间戳记。撞击检测器的位置、 撞击的数字幅度或能量以及撞击的时间戳记传送至记录和读出控制器25。对于图3的实施例，由通道死时间由四倍的模拟_数字转换时间确定。对于10位 的逐位近似转换，此死时间约为1 μ s，对于IO4计数/秒，其等于约的死时间。此实施例 还提供通常可接受的信噪比，虽然对数个检测器通道求和。对于此实施例和先前的实施例， 功率节省大于所使用的编码比率通常是真实的。这是因为TDC能够实施于基本较小的几何 结构上。这减小了电容性负载。还有，也能够将缓冲器和锁存器设计为较小、较快，并且能 够以较低功率驱动它们。对于两个前述实施例，更有效地使用能量消耗部件。为了使这些部件对多通道执
8行多任务，物理上对组合通道进行构图(map)，以避免串扰。因为输入伽玛事件引起的闪烁 事件能够在数个像素上散射，所以不期望将邻近通道一起构图到单个OR触发器中。在一个 实施例中，通道物理上彼此间隔开。参照图4，示出了 8 X 8个独立的检测器50的一部分。虽 然示出了方形检测器，但是能够使用任何形状的检测器，诸如六边形的、圆形的、矩形的，或 其它形状的。如前述，对于编码，能够使用任何数量，图2和3中示例了 4 1，并使用2X2 子块实现。其它方便的比率为9 1，使用3X3子块实现。非方形布置也是可能的，诸如 8 1，使用2X4子块。在六边形检测器的3 1编码中，使用布置在环中的7或19个检 测器的子组是可能的。在图4的实施例中，阵列分成4个1 4子块52。标注1、5、33和37的像素连线 到一起以形成图2或3的电路的输入32^32^32^324。类似地，标注2、6、34和38的像素 相连，等等。像素分组选择为最小化两个或更多检测器检测相同事件的可能性。参照图5， 在使用4X4mm检测器元件的像素化检测器中，基于检测器之间的距离对两个PET闪烁器54 和56构图检测器的非相关性可能性。利用16mm的间隔，两个闪烁器的事件的约99%将不 相关。虽然理论上连接的通道的分布能够是随意的，但是，在至少四像素分开的限制下， 方便地将连接的像素布置成使得容许容易布线。现在参照图6，描绘了针对具有4 1的 编码比率的8X8网格的检测器的可能布线方案。在两个平行平面上对电路板进行布线，诸 如在典型的印刷电路板的两侧上。在第一平面中，一组布线58沿一个方向延伸(图6中从 西南向东北)，而第二组布线60在第二平面中在第二方向上延伸(从西北至东南)。每个 布线接触两个像素并在嵌块(quad)连接点处连接至对应物(counterpart)布线，嵌块连接 点桥接平行布线平面之间的间隙。所以在图6中，像素5和33由来自第一组布线58的导 线连接，而像素1和37由来自第二组布线60的导线连接。两根导线在嵌块连接点62相连 接。图6提供了一种将64像素阵列精简布线成16嵌块通道的方便的方法。当然，其它布 线方案是可能的。如果像素间距和检测器间距不相同，则能够使用邻域逻辑，并且也用于上述实施 例的功率节省。邻域逻辑能够与邻接的检测器交叠或不交叠。参照图7，类似的参考数字 表示与图2和3类似的部件。可变邻域逻辑矩阵64选择将通道32p322、323、324的哪一个 用于由加法器48求和以用作定时通道。一个实施例基于开关矩阵。如果撞击逻辑和ADC 控制器36确定超过了信号求和的鉴别器阈值，则由TDC 40生成时间戳记，且由相应的积分 器42和ADC 44执行对使用的信号的积分和数字化。使用求和信号的时间戳记，所以知道 输入信号的增益和延迟匹配是重要的。在一个实施例中，邻域逻辑矩阵64包括晶体管，能 够由控制输入阻抗的本地DAC 661,662,663>664实施对和的可变增益调整，而无需增加可变 延迟。能够通过使用具有恒定且几乎相等的信号路径长度的布局外部地实现延迟匹配。在 包括MA-PMT的实施例中，倍增极信号能够馈入和中，消除了对进一步延迟匹配的需要。对 于SiPM阵列读出，由于设备的较慢脉冲响应，能够通过增益来调整小的时间差。例如，对于 30ns的上升时间，可实现3(^8/增益％的时间延迟移动。能够调整阈值信号的值以如希望 的那样拒绝更多或更少的事件。图8示出了具有交叠触发器(trigger)区域68的检测器的部分。标记有5、13、 21、30、33、34、35、36和37的检测器包含在多个触发器区域中。利用图7的邻域逻辑实施的图8的检测器设置使用四个TDC 40和六十四个ADC 44。因为TDC 40消耗TDC/ADC的大多 数功率，所以功率节省与触发器区域尺寸成比例。因此，触发器区域尺寸越大，功率节省越 大，但是堆积和死时间效应也与触发器区域尺寸成比例。对于较大触发器区域，使用容许片 上能量阈值的ADC 44来消除基线撞击以减小待传送的数据量是可能的。在一个实施例中， DAC 66能够以较低的能量阈值作为开始值斜坡上升。在上述实施例中，功率减小了几乎16 倍。在另一实施例中，如图9中所示，给每个输入信号增加附加TDC值。在描绘的实施 例中，使用OR触发器的编码单元38将独立的信号传送至独立的信号TDC 70。此实施例给 来自超过较低触发器阈值的区域的每个信号提供独立的时间戳记。无需精确的增益和延迟 匹配，因为求和信号(来自TDC)上的TDC值是可选的，且能够通过对区域的独立的时间戳 记进行加权来实现加时间戳记。求和信号上的触发器阈值能够相对地高，以消除散射事件。 如先前讨论的那样以充分相异的物理相关性限定编码区域。图10描绘与图4类似的编码 方案，并增加比图8中小的触发区域68。64个检测器的该实施例将使用16个TDC 70用于 16个触发区域68 (和上的TDC 40是可选的)和64个ADC 44。再次参照图9和10，如果区域68的求和的触发器超过阈值(例如标记有1、2、9和 10的检测器)，则对应的积分器42i、422、423、424和ADC 441,442,443>444启动且对应的TDC 值被闩锁。这里，像素1、5、33和37反馈一个被OR的TDC，像素2、6、34和38反馈另一 TDC 40，等等。对应的TDC值传送至读出控制器25和在使用的通道的通道ID。可选地，也能够 存储求和的信号的时间戳记值。在上述实施例中，功率减小了几乎8倍。此实施例使用稍 微大的功率，但是无需精确的增益和延迟匹配。通过提供至少四个邻接检测器值基于像素 识别在触发器区域内提供独立的TDC和ADC值用于ToF时间戳记并容许Anger逻辑。现在参照图11，示出了另一实施例。如果ADC编码选择为与TDC编码类似，则能够 节省另外的芯片区和功率，同时保持触发器区域读出。基于像素构图，执行任务所需的TDC 40和ADC 44的数量与编码比率成比例。在此实施例中，示出了 4 1编码，其使用16个 TDC 40和16个ADC 44用于64个输入通道32 (检测器像素)，同时保证用于每个触发器区 域(图10中68)的能量和时间戳记值。此实施例使用数个检测器输入的模拟和用于能量 通道。ADC编码导致需要较低数量的ADC。参照优选实施例描述了本发明。在阅读并理解前述详细描述后，其它人可以对其 进行修改和更改。意在将本发明视为包括所有修改和更改，只要它们在所附权利要求和其 等同物的范围内。
权利要求
一种诊断成像设备，包括信号处理电路(22)，其处理来自检测器阵列(16)的撞击信号，所述检测器阵列(16)检测来自成像区(20)的辐射，所述撞击信号表示对应的检测器(18)受到辐射光子的撞击，所述信号处理电路(22)包括多个输入通道(321、322、323、324)，每个输入通道接收来自对应的检测器元件(18)的撞击信号，使得每个输入通道(321、322、323、324)对应于接收每个撞击信号的位置；多个积分器(42)，用于对来自所述输入通道(32)的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值；多个模拟 数字转换器(441、442、443、444)，用于将所积分的能量值转换为数字能量值；多个时间 数字转换器(40)，其接收所述撞击信号并生成数字时间戳记；OR逻辑(36、38)，其将来自所述多个输入通道(32)的子集的信号撞击转送至所述ADC(44)之一和所述时间 数字转换器(40)之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ADC(44)和/或每个时间 数字转换器(40)连接；记录和读出器(25)，其读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。
2.如权利要求1所述的诊断成像设备，还包括事件验证处理器(24)，其给检测器通道(32)撞击施加验证标准；事件存储缓冲器(26)，用于存储有效的加时间戳记事件；以及重构处理器(28)，用于将有效事件重构为所述成像区(20)中受试者的图像表示。
3.如权利要求1所述的诊断成像设备，其中，存在用于每个输入通道(32)的一个 ADC(44)和用于多个输入通道(32)的单个TDC(40)。
4.如权利要求1所述的诊断成像设备，其中，所述信号处理电路还包括对多个输入通 道(32)进行求和的加法器(48)，并存在用于所述多个输入通道(32)的一个ADC (44)，且所 述ADC (44)和TDC (40)的比率为1 1。
5.如权利要求3所述的诊断成像设备，其中，所述信号处理电路还包括输入加法处理器(48)，其在所述多个积分器(42)对所述能量值进行积分之前根据编 码比率对预选择数量的检测器通道输入(32)进行求和。
6.如权利要求1所述的诊断成像设备，其中，所述多个输入通道的所述子集包括连接 至物理上彼此分开的检测器(18)的独立的输入通道(32)。
7.如权利要求6所述的诊断成像设备，其中，所述独立的输入通道(32)彼此间隔开至 少两个像素。
8.如权利要求1所述的诊断成像设备，其中，所述信号处理电路(22)还包括电路板，所 述电路板至少在第一平面中和与所述第一平面平行的第二平面中包括布线。
9.如权利要求1所述的诊断成像设备，其中，所述检测器阵列还包括邻域逻辑矩阵(64)，其接收来自所述输入通道(32)的撞击信号，并选择待组合(48)的 通道以产生待传送至所述时间-数字转换器(40)之一以生成所述时间戳记的定时信号。
10.如权利要求9所述的诊断成像设备，其中，所述检测器阵列还包括多个可变增益和时间匹配电路(Se1Ae2Ae3Ae4)，其在所述撞击信号由所述邻域逻辑矩阵(64)分析之前调整所述多个输入(32)上的所述撞击信号。
11.如权利要求9所述的诊断成像设备，其中，所述检测器阵列(16)还包括多个触发器区域(68)，每个触发器区域(68)包含多个输入通道(32)，任一所述输入通 道能够在接收到事件撞击时开始对整个触发器区域(68)的加法运算。
12.如权利要求11所述的诊断成像设备，其中，所述多个输入通道(32)的至少一个包 括在一个以上的触发器区域(68)中。
13.如权利要求9所述的诊断成像设备，其中，存在用于每个输入通道(32)的一个 ADC(44)和用于多个输入通道(32)的单个TDC(40)。
14.如权利要求9所述的诊断成像设备，其中，所述检测器阵列还包括除给求和信号加时间戳记的所述时间-数字转换器(40)之外的，多个时间-数字转换 器(70)，其给来自编码块(38)的独立的信号加时间戳记。
15.如权利要求9所述的诊断成像设备，其中，所述信号处理电路还包括对多个输入通 道(32)进行求和的加法器(48)，并存在用于所述多个输入通道(32)的一个ADC (44)，且所 述ADC (44)、所述积分器(42)和TDC (40)的比率为1:1。
16.一种用于诊断成像的方法，包括处理来自检测器阵列(16)的信号，所述检测器阵列检测来自成像区的辐射，所述信号 表示对应的检测器受到辐射光子的撞击；接收来自多个输入通道(32i、322、323、324)的撞击信号，每个输入通道具有对应的检测 器元件(18)，使得每个输入通道(32i、322、323、324)对应于接收每个撞击信号的位置；对来自所述输入通道(32)的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值；将所积分的能量值转换为数字能量值；接收所述撞击信号并生成数字时间戳记；将来自所述多个输入通道(32)的子集的信号撞击转送至所述ADC(44)之一和所述时 间-数字转换器(40)之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道 与每个ADC (44)和/或每个时间-数字转换器(40)连接；读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。
17.如权利要求16所述的方法，其中，存在用于每个输入通道(32)的一个ADC(44)和 用于多个输入通道(32)的单个TDC(40)。
18.如权利要求16所述的方法，还包括对多个输入通道(32)进行求和，以转送至一个ADC(44)，其中，所述ADC(44)和 TDC (40)的比率为1:1。
19.如权利要求16所述的方法，还包括将来自所述输入通道(32)的信号与邻域逻辑矩阵(64)进行比较，并确定将要传递所 述信号的哪些用于加法运算。
20.如权利要求19所述的方法，其中，存在用于每个输入通道(32)的一个ADC(44)和 用于多个输入通道(32)的单个TDC(40)。
21.如权利要求19所述的方法，其中，除给求和信号加时间戳记外，多个时间_数字转 换器(70)给来自编码块(38)的独立的信号加时间戳记。
22.如权利要求19所述的方法，对多个输入通道(32)进行求和，其中，存在用于所述多个输入通道(32)的一个ADC (44)，且所述ADC (44)、所述积分器(42)、和TDC (40)的比率为 1 I0
23. 一种用于减小信号处理电路(22)的功耗的方法，所述信号处理电路(22)处理来自 检测器阵列(16)的撞击信号，所述检测器阵列(16)检测来自成像区(20)的辐射，所述撞 击信号表示对应的检测器(18)受到辐射光子的撞击，所述方法包括利用多个输入通道(32i、322、323、324)接收来自对应的检测器元件(18)的撞击信号，使 得每个输入通道(32i、322、323、324)对应于接收每个撞击信号的位置；对来自所述输入通道(32)的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值； 将所积分的能量值转换为数字能量值； 接收所述撞击信号并生成数字时间戳记；通过使用OR逻辑(36、38)组合输入通道来减小提取的功率，使得一个以上的输入通道 与每个ADC (44)和/或每个时间-数字转换器(40)连接；读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。
全文摘要
一种诊断成像设备，包括信号处理电路(22)，信号处理电路处理来自检测器阵列(16)的信号，所述检测器阵列(16)检测来自成像区(20)的辐射。所述撞击信号表示对应的检测器(18)受到辐射光子的撞击。所述信号处理电路(22)包括多个输入通道(321、322、323、324)，每个输入通道接收来自对应的检测器元件(18)的撞击信号，使得每个输入通道(321、322、323、324)对应于接收每个撞击信号的位置。多个积分器(42)对来自所述输入通道(32)的信号进行积分，以确定与每个辐射撞击相关的能量值。多个模拟-数字转换器(441、442、443、444)将所积分的能量值转换为数字能量值。多个时间-数字转换器(40)接收所述撞击信号并生成数字时间戳记。OR逻辑(36、38)将来自所述多个输入通道(32)的子集的信号撞击转送至所述ADC(44)之一和所述时间-数字转换器(40)之一，所述子集包括一个以上的输入通道，使得一个以上的输入通道与每个ADC(44)和/或每个时间-数字转换器(40)连接。记录和读出器(25)读出撞击信号的所述位置、所述数字能量值、以及所述数字时间戳记。
文档编号G01T1/24GK101971054SQ200980108639
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年3月13日
发明者T·佐尔夫 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司