Формирование временных меток обнаруженных квантов излучения - RU2015142655A

1. Устройство обнаружения излучения, содержащее:

пиксельную матрицу (3а) оптического детектора, имеющую одну или более пиксельных ячеек (9), которые могут срабатывать под действием оптических фотонов;

блок (71) срабатывания метки времени, находящийся в функциональной связи с по меньшей мере одним блоком (44) синхронизации;

причем блок (71) срабатывания метки времени выполнен с возможностью принимать сигналы от пиксельной матрицы (3а) оптического детектора и дополнительно выполнен с возможностью определять по меньшей мере первую частоту срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора;

причем упомянутая по меньшей мере первая частота срабатывания пиксельной ячейки определяется посредством вычисления количества сработавших пиксельных ячеек в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора в течение заданного периода задержки;

причем блок (71) срабатывания метки времени выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере один блок (44) синхронизации формировать первую метку времени, указывающую на конец заданного периода задержки, на основе упомянутой по меньшей мере первой частоты срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора.

2. Устройство обнаружения излучения по п. 1, при этом блок (71) срабатывания метки времени выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере один блок (44) синхронизации формировать первую метку времени, если упомянутая по меньшей мере первая частота срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора превышает пороговое значение частоты.

3. Устройство обнаружения излучения по п. 1, при этом первая метка времени формируется дополнительно на основе подсчитанного количества сработавших пиксельных ячеек для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора;

причем первая метка времени формируется, если подсчитанное количество сработавших пиксельных ячеек удовлетворяет заданному условию подсчитанного количества сработавших пиксельных ячеек перед тем, как упомянутая по меньшей мере первая частота срабатывания пиксельной ячейки удовлетворяет заданному условию частоты срабатывания пиксельной ячейки.

4. Устройство обнаружения излучения по п. 3, при этом заданное условие подсчитанного количества сработавших пиксельных ячеек состоит в том, что подсчитанное количество сработавших пиксельных ячеек превышает пороговое значение счета;

и при этом заданное условие частоты срабатывания пиксельной ячейки состоит в том, что упомянутая по меньшей мере первая частота срабатывания пиксельной ячейки превышает пороговое значение частоты;

и при этом заданный период задержки начинается, когда подсчитанное количество сработавших пиксельных ячеек превышает пороговое значение счета;

так что упомянутый по меньшей мере один блок (44) синхронизации вынужден формировать первую метку времени, если подсчитанное количество сработавших пиксельных ячеек превышает пороговое значение счета и затем впоследствии превышает более высокое значение счета до конца заданного периода задержки таким образом, что превышено пороговое значение частоты.

5. Устройство обнаружения излучения по п. 3, дополнительно содержащее блок регулировки метки времени, выполненный с возможностью принимать первую метку времени от упомянутого по меньшей мере одного блока (44) синхронизации;

причем блок регулировки метки времени выполнен с возможностью формировать отрегулированную первую метку времени, указывающую на то время, в которое было соблюдено заданное условие подсчитанного количества сработавших пиксельных ячеек,

посредством вычитания заданного периода задержки из времени первой метки времени.

6. Устройство обнаружения излучения по п. 1, при этом блок (71) срабатывания метки времени выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере один блок (44) синхронизации формировать первую метку времени дополнительно на основе второй частоты срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора, и при этом вторая частота срабатывания пиксельной ячейки определяется в более поздний момент времени, чем первая частота срабатывания пиксельной ячейки.

7. Устройство обнаружения излучения по п. 6, при этом блок (71) срабатывания метки времени выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере один блок (44) синхронизации формировать первую метку времени, если первая частота срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора превышает первую пороговую частоту и вторая частота срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора превышает вторую пороговую частоту.

8. Устройство обнаружения излучения по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащее по меньшей мере второй блок синхронизации;

причем упомянутый по меньшей мере второй блок синхронизации связан с блоком (71) срабатывания метки времени;

причем блок (71) срабатывания метки времени дополнительно выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере второй блок синхронизации формировать метку времени счета фотонов, указывающую на время обнаружения одного или более оптических фотонов пиксельными ячейками (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора.

9. Устройство обнаружения излучения по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере второй блок синхронизации;

причем упомянутый по меньшей мере второй блок синхронизации связан с блоком (71) срабатывания метки времени;

причем блок (71) срабатывания метки времени дополнительно выполнен с возможностью вынуждать упомянутый по меньшей мере второй блок синхронизации формировать метку времени частоты срабатывания, указывающую на то время, в которое частота срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора удовлетворяет второму условию частоты срабатывания.

10. Система (20) формирования изображений ПЭТ, содержащая множество устройств обнаружения излучения по любому из пп. 1-9;

причем каждое устройство обнаружения излучения дополнительно содержит элемент (2а) сцинтиллятора, находящийся в оптической связи с пиксельной матрицей (3а) оптического детектора.

11. Система (20) формирования изображений ПЭТ, содержащая множество устройств обнаружения излучения по любому из пп. 8 и 9;

причем каждое устройство обнаружения излучения дополнительно содержит элемент (2а) сцинтиллятора, находящийся в оптической связи с пиксельной матрицей (3а) оптического детектора;

система (20) формирования изображений ПЭТ дополнительно содержит:

блок вычисления глубины взаимодействия;

причем блок вычисления глубины взаимодействия выполнен с возможностью вычислять глубину взаимодействия кванта излучения в элементе (2а) сцинтиллятора на основе либо i) разности во времени между первой меткой времени и меткой времени счета фотонов, либо ii) разности во времени между первой меткой времени и меткой времени частоты срабатывания.

12. Система (20) формирования изображений ПЭТ, содержащая множество устройств обнаружения излучения по любому из пп. 8 и 9;

причем каждое устройство обнаружения излучения дополнительно содержит элемент (2а) сцинтиллятора, находящийся в оптической связи с пиксельной матрицей (3а) оптического

детектора;

система (20) формирования изображений ПЭТ дополнительно содержит блок корректировки метки времени, выполненный с возможностью формировать скорректированную метку времени на основе взвешенного среднего первой метки времени и второй метки времени.

13. Способ синхронизации для использования при формировании изображений ПЭТ или формировании изображений на основе излучения Черенкова, включающий этапы, на которых:

принимают сигналы от пиксельной матрицы (3а) оптического детектора, указывающие на срабатывание одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора;

определяют по меньшей мере первую частоту срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора посредством вычисления количества сработавших пиксельных ячеек в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора в течение заданного периода задержки;

формируют первую метку времени, которая указывает на конец заданного периода задержки и также указывает на обнаружение кванта излучения, на основе упомянутой по меньшей мере первой частоты срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора.

14. Компьютерный программный продукт, содержащий исполняемые компьютером команды для выполнения этапов способа, на которых:

принимают сигналы от пиксельной матрицы (3а) оптического детектора, указывающие на срабатывание одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора;

определяют по меньшей мере первую частоту срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора посредством вычисления количества сработавших

пиксельных ячеек в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора в течение заданного периода задержки;

формируют первую метку времени, которая указывает на конец заданного периода задержки и также указывает на обнаружение кванта излучения, на основе упомянутой по меньшей мере первой частоты срабатывания пиксельной ячейки для упомянутых одной или более пиксельных ячеек (9) в пределах пиксельной матрицы (3а) оптического детектора.

15. Компьютерный программный продукт по п. 14, причем исполняемые компьютером команды дополнительно предназначены для выполнения этапа способа, на котором:

формируют отрегулированную первую метку времени посредством вычитания заданного периода задержки из времени первой метки времени.