一种后处理算法，用于修正时间偏差并将点击率（CTR）提升至100%的水平

《IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences》：A Post-Processing Algorithm to Correct Time Walk and Boost CTR to 100 ps Level

本文提出了一种基于低噪声放大器的后处理算法，有效降低PET检测中的拾取噪声，将时间分辨率从240ps提升至100ps，同时保持足够的检测效率。

　　

摘要：

在正电子发射断层扫描（PET）中，同时事件分析至关重要。这一过程的结果通常被称为同时时间分辨率（CTR），它是决定PET系统性能的最重要的定量因素之一。优化CTR通常通过降低前端鉴别器（LED）的阈值电压来实现，但由于存在普遍的噪声干扰，这带来了挑战。鉴于此，本文提出了一种后处理算法。该算法专门用于带有低噪声放大器（LNA）的探测器前端。它可以有效识别异常值并处理信号失真，从而减少噪声干扰，最终提高CTR。本研究的关键贡献在于能够在保持足够检测效率的同时显著提高CTR。通过大量实验验证，所提出的后处理算法能够有效将CTR从约240 ps降低到约100 ps，即使晶体长度为20 mm（能量范围为450至600 keV）。单个通道的功耗仅为0.12 W。

引言

同时时间分辨率（CTR）是一个统计参数，用于揭示多个脉冲事件之间的时间差精度。它是评估系统性能的常用指标，特别是在高能物理[1]、医学成像[2]和其他飞行时间（ToF）应用[3]中。具体来说，在ToF正电子发射断层扫描（PET）中，CTR与性能提升成正比，如[4]中所所述：其中G表示性能提升，k是一个常数。从上述公式可以看出，较高的CTR通常是可取的，因为它可以带来性能的提升。