Con la identificación de cada pareja de detecciones válida (coincidencia) se actualiza una estructura de datos, habitualmente denominada sinograma, que ordena las coincidencias según la pareja de detectores involucrados en la detección. Cada punto del sinograma proporciona una estimación de la radioactividad contenida a lo largo de la línea que une los dos detectores asociados a ese elemento y de este modo, uso de técnicas de reconstrucción tomográficas, resulta posible estimar la distribución espacial del radionúclido bajo estudio.

Una de las posibles soluciones para la detección de las coincidencias consiste en la creación de un subsistema que proporciona una etiqueta temporal para cada fotón detectado, de tal modo que la coincidencia entre pareja de fotones se resuelve comparando sus etiquetas temporales. Dos fotones se consideran en coincidencia temporal si la diferencia entre sus etiquetas temporales es inferior a un determinado valor, denominado ventana de coincidencias.

En el estado actual de la técnica en tomografía por emisión de positrones, se requiere que la marca temporal asociada a cada fotón tenga una resolución inferior a 5 nanosegundos si el sistema de reconstrucción tomográfica no considera correcciones por tiempo de vuelo (TOF), e inferior a 200 picosegundos si se pretende la mencionada corrección. Para lograr estos requisitos de resolución temporal, la mayoría de sistemas para tomografía por emisión de positrones requieren de un circuito integrado de propósito específico (ASIC) comúnmente denominado convertidor tiempo-discreto (TDC), como los descritos en (Paschalidis, 2005) (Swann, 2004) (Sassan, 2003), aunque en los últimos años cobra fuerza la propuesta de prescindir del TDC y obtener la etiqueta mediante procesado digital de la señal muestreada, como los descritos en (Streun, 2002a) (Rodrigues, 2005) (Hegyesi, 2005) (Fontaine, 2005).

Estos ASICs para la conversión del tiempo son circuitos integrados (IC) mixtos complejos que discretizan el tiempo con un paso muy pequeño, del orden de decenas de picosegundos, tomando como referencia una señal de reloj de alta estabilidad (bajo jitter) que se descompone en múltiples copias con la ayuda de línea de retardos de tipo Vernier. La sustitución del ASIC por un bloque de hardware digital que proporciona la etiqueta temporal mediante la aplicación de un cierto algoritmo sobre la señal muestreada conlleva nuevos efectos derivados del muestreo de la señal. En concreto, se asume que el algoritmo de temporización introduce un error que depende de la fase existente entre el pulso de centelleo y el reloj de muestreo. Este error se propaga al resolver las coincidencias, lo cual se traduce en una degradación de la resolución temporal del equipo (Streun, 2002b).

El método para compensar este error formará parte del protocolo de calibrado del equipo que, dado el orden de magnitud que se maneja y el principio de funcionamiento de la TEP, resulta vital para el correcto funcionamiento del sistema. En general, el propósito del calibrado es corregir tanto las no-linealidades del sistema de medida como las diferencias relativas entre detectores introducidos por la propia electrónica de detección. Tradicionalmente estas correcciones requieren de un calibrado periódico, consistente en el procesado de los datos adquiridos con una fuente de radiación uniforme (fantasma o fantomas). La presente invención tiene por objeto la corrección de las no-linealidades del sistema de medida en cada detector, a diferencia de invenciones anteriores más centradas en la corrección de las diferencias relativas entre detectores, como la descrita en (Steams, 1993).

La presente invención hace uso de la hipótesis de que el reloj de muestreo no está correlado con el pulso de centello para derivar un método de corrección de la etiqueta. Esta hipótesis sirve también de fundamento teórico del método (Streun, Brandenburg et al. 2005). Sin embargo, los procedimientos resultantes son totalmente distintos, en tanto en cuanto aquellos se limitan a realizar una ecualización del histograma discreto mientras que en la presente invención realiza una estimación de la función analítica de error, la cual se emplea para corregir sistemáticamente las etiquetas observadas. No debe escapar al especialista en la materia las implicaciones de un método y otro en la resolución de coincidencias en tiempo real.

Descripción de la invención

La presente invención presenta un método para la corrección automática de la medida del tiempo proporcionado por la electrónica de adquisición de un escáner TEP, con el objeto de reducir el error en la resolución de coincidencias. De modo más específico el método incluye la obtención de una función polinómica que proporciona una estimación del error cometido para una etiqueta de tiempo determinada. El método propuesto emplea este error para corregir la medida original, con el objeto de corregir las no-linealidades del sistema de medida y reducir el error en la resolución de coincidencias en un escáner TEP.

El citado método se caracteriza porque la corrección previa de cada etiqueta temporal se realiza en base a una estimación del error cometido en la medida del tiempo calculado a partir del propio valor de la etiqueta que se va a corregir, para lo cual se acude a una estimación del error sistemático de cada etiqueta, que se deriva de los propios datos a corregir y que comprende las siguientes etapas