摘要：为了最大限度地减少γ射线在针孔准直器上的透射和散射效应,采用蒙特卡罗方法对单光子发射计算机断层(SPECT)成像系统使用的针孔准直器进行优化。模拟计算结果与实验测试得到的系统灵敏度和空间分辨率曲线相符,达到了高分辨小动物成像的要求。

摘要：针孔单光子发射计算机断层(SPECT)成像的空间分辨率通常是根据Anger经验公式来进行估算,与实际测量存在较大偏差.本文通过对针孔成像的物理过程进行分析,提出了一个近似度更高的计算公式.利用精确的蒙特卡罗方法模拟针孔SPECT成像,采用OSEM(ordered subsets expectation maximization)算法对投影数据进行图像重建,并与模具实验进行比较,验证了理论公式的适用性.同时还讨论了体素尺寸、几何映射获取投影矩阵以及探测器尺寸与成像物体尺寸比值对断层图像空间分辨率的影响.实验结果显示,该理论公式所估算的空间分辨率比实验值平均偏小约10%,而Anger经验公式所估算的空间分辨率比实验值平均偏大约60%.因此,该理论公式能更好地估算针孔SPECT成像的空间分辨率,可为针孔SPECT系统的设计和使用提供有价值的参考.

摘要：本文介绍一种新型的位置读出方法,用于开发高分辨的小型伽玛相机。该伽玛相机采用小单元的CsI(Na)晶体阵列与位置灵敏光电倍增管(PSPMT)结合的探测器。其位置读出电路的设计把常规的阻抗电荷分配法与多路单通道直接读出法的优点结合在一起,由硬件实现局域重心法(Truncated center of gravity)计算读出的位置,取得很好的效果。该伽玛相机的内在分辨率接近1mm,视野(FOV)达探测器的灵敏范围。这种新型的位置读出方法也可用于更高集成度的多阳极的位置灵敏光电倍增管的位置读出。

摘要：介绍了一套用于便携式小型伽玛相机成像的高性能数据采集系统。为满足其便携式移动方便的要求,该数据采集系统的设计基于通用的USB接口,采用模块化的设计与系统集成。选用多通道数据同时采集的高速USB-ADC卡(DT9836)与LabVIEW软件开发平台,实现了高分辨小型伽玛相机多通道数据的同时采集、处理、图像显示与存储等功能。测试结果表明,该数据采集系统的采集速率可达200 K/s左右,能很好满足该便携式高分辨伽玛相机系统的成像要求。

摘要：研究一种基于连续闪烁晶体配合位置灵敏光电倍增管(PSPMT)设计高分辨率小型伽玛相机模块的新方案。采用蒙特卡罗方法研究了压缩效应及内在空间分辨率与晶体参数的关系,进一步改进PSPMT的读出电路与定位方法,开发基于局域重心法的读出电子学电路,最后进行了成像实验测试。结果表明,基于局域重心法的读出电子学电路能够有效抑制晶体的压缩效应,晶体的空间分辨率和压缩效应都随着晶体厚度的减少而得到改善。因此,这种设计方案是可行的,其内在空间分辨率能够达到1?2mm,比采用晶体阵列有更好的性价比。

摘要：研发了基于两级电阻网络简化电路结合局域重心法定位的简化读出电子学电路,用于2×2阵列的H8500多阳极位置灵敏光电倍增管的前端位置信号读出与处理。实验结果显示:此设计方案能有效将256路读出信号简化至4路处理信号,还能较好分辨出1.2mm像素的NaI(Tl)阵列晶体,同时使探测器的成像视野达到探测器内在的灵敏范围。对各光电管单元边缘及拼接的交界区,需进行有效的光学补偿,才能较好弥补非灵敏区像素的探测性能。

摘要：本文设计了一个数据采集触发电路,把伽玛相机位置读出信号的峰位检测转化为精度高的过零定时测量。该采集触发电路将输入信号全通滤波成形为一个有过零点的双极性信号,检测其过零点的位置检测峰位,产生触发脉冲,由单稳态触发器调节脉冲的脉宽和延时,用于后端数据采集系统的启动信号。实验证明:该触发电路性能稳定,对信号峰位的定时精度高,适用于高分辨小型伽玛相机的模块化开发。

摘要：This work aims at developing compact readout electronics for a compact imaging detector module with silicon photomultiplier （SPM） array. The detector module consists of a LYSO crystal array coupling with a SensL’s 4×4 SPM array. A compact multiplexed readout based on a discretized positioning circuit （DPC） was developed to reduce the readout channels from 16 to 4 outputs. Different LYSO crystal arrays of 4×4, 8×8 and 12×12 with pixel sizes of 3.2, 1.6 and 1.0 mm respectively, have been tested with the compact readout board using a 137 Cs source. The initial results show that the compact imaging detector module with the compact multiplexed readout could clearly resolve 1 mm×1 mm×10 mm LYSO scintillation crystal array except those at the edges. The detector’s intrinsic spatial resolution up to 1 mm can be achieved with the 3 mm×3 mm size SPMArray4 through light sharing and compact multiplexed readout. Our results indicate that this detector module is feasible for the development of high-resolution compact PET.