高性能PET前端电子微系统结构研究

正电子发射断层（PET）是一种无创的能够再现体内生物分布的分子成像技术，是当今生物医学中最高层次的成像技术之一。目前，PET成像系统已经得到广泛应用，但性能还需不断提升。本项目采用高速A/D转换采样前端信号和专用数字信号处理器（DSP）计算的信号处理方法，对基于闪烁晶体两端读出的高性能PET前端电子系统进行研究，探索闪烁晶体两端读出的探测器的物理和电气性能，研究低噪声前置放大和成形、高速高分辨率ADC和专用DSP等集成电路的微系统结构，对设计新颖的全定制PET前端读出和信号处理专用集成电路芯片的开发有重要意义。同时，本项目也为解决PET仪器的核心电子元器件的瓶颈问题，构建小型化、高性能和低成本的PET仪器提供新思路。

本项目开展了高性能PET成像前端电子微系统结构的研究，分别对采用闪烁晶体两端读出的探测器模块、前端微电子系统结构、关键电路模块和读出电路测试技术等进行了深入广泛的调查研究。在完成了原定计划的研究内容基础上，也针对PET成像新颖的前端电子进行了探索，提出了数字前端读出集成电路研究新方向。已发表论文篇9篇，其中SCI索引2篇，EI索引4篇，申请国家技术发明专利2项，在数字前端读出集成电路方向获批国家自然科学基金面上项目1项。本项目的不足之处在于没有与具体应用相结合，没有与生物医学成像相交叉的研究成果。未来方向建议根据实际的PET成像仪器结合，定制研制前端读出芯片。