A real-time sorting algorithm for in-beam PET of heavy-ion cancer therapy device

Lingyun Ke; Junwei Yan; Jinda Chen; Changxin Wang; Xiuling Zhang; Chengming Du; Minchi Hu; Zuoqiao Yang; Jiapeng Xu; Yi Qian; Qianshun She; Haibo Yang; Hongyun Zhao; Tianlei Pu; Changxu Pei; Hong Su; Jie Kong

doi:https://doi.org/10.1016/j.net.2021.04.006

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저자정보: Lingyun Ke (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Junwei Yan (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Jinda Chen (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Changxin Wang (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Xiuling Zhang (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Chengming Du (School of Electronic Engineering, Chaohu University, Hefei, 238000, China) Minchi Hu (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Zuoqiao Yang (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Jiapeng Xu (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Yi Qian (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Qianshun She (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Haibo Yang (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Hongyun Zhao (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Tianlei Pu (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Changxu Pei (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Hong Su (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences) Jie Kong (Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제10호

발행연도: 2021.10

수록면: 3,406 - 3,412 (7page)

DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2021.04.006

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A real-time digital time-stamp sorting algorithm used in the In-Beam positron emission tomography (InBeam PET) is presented. The algorithm is operated in the field programmable gate array (FPGA) and asmall amount of registers, MUX and memory cells are used. It is developed for sorting the data ofannihilation event from front-end circuits, so as to identify the coincidence events efficiently in a largeamount of data. In the In-Beam PET, each annihilation event is detected by the detector array anddigitized by the analog to digital converter (ADC) in Data Acquisition Unit (DAQU), with a resolution of 14bits and sampling rate of 50 MS/s. Test and preliminary operation have been implemented, it can performa sorting operation under the event count rate up to 1 MHz per channel, and support four channels intotal, count rate up to 4 MHz. The performance of this algorithm has been verified by pulse generator and 22Na radiation source, which can sort the events with chaotic order into chronological order completely. The application of this algorithm provides not only an efficient solution for selection of coincidenceevents, but also a design of electronic circuit with a small-scale structure

#Real-time sorting algorithm #FPGA #Coincidence events identification #In-beam PET

참고문헌 (22)

참고문헌 신청

J.W. Yan / 2020 / Prototype design of readout electronics for In-Beam TOF-PET of Heavy-Ion Cancer Therapy Device / Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 959:163492

G.Q. Xiao / 2008 / Progresses of heavy-ion cancer therapy / Chin. Phys. C 32:8~12

J. D. Chen / 2011 / A TOF-PET prototype with position sensitive PMT readout / Chin. Phys. C 35:61~66

X. A. Chen / 2010 / Dual time point FDG PET imaging in evaluating pulmonary nodules with low FDG avidity / Nucl. Sci. Technol 21:306~311

S. Q. Weng / 1993 / AN automatic segmentation method for fast imaging IN PET / Nucl. Sci. Technol 2:114~119

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Lingyun Ke

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