基于MVT的多通道閃爍脈沖數字化系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Tomograhy，PET）作為核醫(yī)學領域頂尖的造影技術，被廣泛的應用于多種疾病的診斷、療效評價、臟器功能研究和新藥開發(fā)等方面，在臨床醫(yī)學和科學研究中發(fā)揮著重要的作用。近年來，隨著PET閃爍探測器以及閃爍脈沖數字化技術的不斷發(fā)展，許多全新的PET系統(tǒng)架構相繼被推出，引起了研究人員的廣泛關注。其中，基于全數字電路架構的新型數字PET探測器的出現為數字PET的問世創(chuàng)造了條件。而以新型L

2、YSO/SiPM閃爍探測器為代表的探測器技術則為實現超高性能的TOF-PET系統(tǒng)搭建以及PET與MRI融合開展多模醫(yī)學成像研究奠定了基礎。
　　眾多的數據通道一直是PET成像系統(tǒng)所面臨的問題，其中基于SiPM的新型PET系統(tǒng)尤其突顯。本文針對這一問題并結合新的閃爍脈沖數字化技術?多電壓閾值采樣方法（Multi-Voltage Threshold，MVT）設計和實現了多通道閃爍脈沖數字化系統(tǒng)，為基于SiPM的閃爍探測器信號讀出提供了

3、解決方案。本文首先通過建立仿真數據庫對MVT方法實現SiPM閃爍脈沖數字化進行了系統(tǒng)性的研究。在仿真的基礎上，通過改進經典MVT采樣電路，提出了電路結構更為緊湊、便于大規(guī)模集成的FPGA-Only MVT采樣電路并對其性能進行了評估。在此基礎上，設計和實現了48通道閃爍脈沖數字化系統(tǒng)，并從功耗、死時間以及閃爍脈沖數字化性能等方面進行了全面評估。最后，本文圍繞多通道MVT閃爍脈沖數字化采樣電路的系統(tǒng)集成、升級、性能優(yōu)化展開了深入而全面的研