Resumen
Data acquisition apparatus for computerized tomography by emission of gamma radiation and its operation. This invention describes the acquisition electronics of a gamma radiation emission tomography system, which encompasses two related nuclear medicine techniques: single photon emission tomography (spect) and positron emission tomography (pet), with a reduced number of gamma cameras and a minimum dead time, and that integrates all the processing electronics for the characterization of radiation and resolution of coincidences in a single electronic device. This invention simplifies the precise distribution of the clock to all elements of the system and reduces the problems arising from the temporal synchronization of all elements to a single time base. In addition, it achieves: a reduction of costs, in front of an analogical system; a reduction in the size and a simplification of the calibration process of the final equipment. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. 1. Aparato de adquisición de datos paratomografía computerizada por emisión de radiación gamma basado enmuestreo continuo de la señal de centelleo caracterizadoporque consiste en, al menos, una unidad dedicada a la adquisiciónde datos para la detección de la radiación e identificación deeventos válidos; al menos, una unidad dedicada a la adquisiciónsincronizada de datos biológicos y una unidad maestra de control; ydonde la comunicación entre unidades es por medio de un interfazcompartido y en el que la mencionada adquisición de datos para ladetección de la radiación consta, al menos, de: 2. donde las citadas FPGA integran, al menos, dosmódulos de procesado digital de señal para la caracterización de laradiación detectada, un módulo para la identificación de eventosválidos, un módulo para la gestión de estadísticas de laadquisición, un módulo de configuración y un módulo para lacomunicación por el citado interfaz de comunicación; 3. y donde los módulos de procesado digital deseñal para la caracterización de la radiación integran, a su vez, submódulos digitales que implementan las funcionalidades decorrección de la línea base, detección del evento de centello, disparo de la adquisición, estimación de la energía de lainteracción, estimación de la posición de la interacción yestimación del instante de la interacción radiación- material; yporque comparten una misma referencia temporal consistente en uncontador incrementado en uno con cada ciclo del reloj que gobiernala ejecución del citado módulo de detección; 4. y porque el módulo de identificación de eventosválidos admite dos modos de configuración posibles, una especificapara tomografía por emisión de fotón único (SPECT) donde se admitencomo válidos todos los eventos provenientes de los módulos deprocesado digital de señal para la caracterización de la radiación yotra para tomografía por emisión de positrones (PET) que identificacomo válidos las parejas de eventos provenientes de una pluralidadde módulos de procesado digital de señal para la caracterización dela radiación detectada que se encuentran dentro de una ventanatemporal, comparando las etiquetas temporales de ambos eventosconsistentes en una parte entera, procedente del contador global detiempos, y una parte fraccionaria, procedente de la citada unidadde estimación del instante de la interacción perteneciente a cadauno de los módulos de detección de la radiación; 5. el módulo para la gestión de estadísticas de laadquisición lleva cuenta de: el número de eventos detectados porcada módulo de procesado de señal para la detección de la radiaciónpor unidad de tiempo, el número de coincidencias simples ymúltiples y de la tasa de pérdidas de eventos, causadas por lasobreocupación de las colas de almacenamientos de datos existentesdentro de los módulos de procesado de señal para la adquisición dela radiación, resolución de coincidencias y comunicación; 6. y porque la lógica digital integrada en lacitada FPGA trabaja con dos relojes independientes: uno empleadopara la comunicación con el exterior, por medio de la interfazcompartida, y otro para gobernar el funcionamiento de los restantesmódulos del dispositivo y que se encuentra en sincronía temporalcon el reloj de muestreo empleado en los coriversores analógicosdigitales; 7. y donde la memoria de almacenamiento encomunicación con las FPGAs almacena tablas de calibrado para lacorrección de los datos adquiridos, reempleándose las tablas decalibrado para corregir los datos identificados como válidos enfunción del modo de adquisición seleccionado y transfiere elresultado a la unidad de comunicación; 8. y donde el módulo para la comunicación por elinterfaz fusiona los datos procedentes de la unidad de estadísticasy del módulo de identificación de eventos válidos en función delmodo de adquisición indicador por el registro de controlcorrespondiente en el módulo de configuración; y porque la unidaddedicada a la adquisición de datos para la detección de laradiación genera una señal periódica en sincronía con la referenciatemporal empleada en los módulos de procesado digital para ladetección de la radiación y registra con respecto a la referenciatemporal las transiciones y valores de una pluralidad de señalesexternas, 9. la unidad de adquisición de datos biológicoslleva una base de tiempos propia, en sincronía con la señalperiódica generada por la unidad dedicada a la adquisición de datospara la detección, y etiqueta cada dato biológico con el valorcorrespondiente de esta base de tiempos y además genera una señalcuyas transiciones están en sincronía con los datos biológicos. 10. 2. Aparato de adquisición de datos paratomografía computerizada por emisión de radiación gamma segúnreivindicación 1 caracterizado porque la citada unidadmaestra de control consiste en un ordenador personal integrado sobreun circuito impreso único. 11. 3. Aparato de adquisición de datos paratomografía computerizada por emisión de radiación gamma segúnreivindicación 1 caracterizado porque la integración de laelectrónica de adquisición y resolución de coincidencias hace uso demás de un dispositivo lógico programable.
