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发展高分辨与高灵敏度的小动物SPECT(又称MicroSPECT)成像系统是当前核医学分子影像技术研究的热点之一。本论文的研究工作是MicroSPECT成像系统研究项目的一个重要组成部分，其目的是为其研制优化的前端读出电子学，主要内容包括位置读出电路与数据采集触发电路的研究与设计。
位置读出电路的设计采用了一种新颖的基于局域重心算法的阻抗电桥读出来克服传统的阻抗电荷分配法带来的图像边缘压缩等定位不确定性，其读出性能通过与Hamamatsu公司提供的传统阻抗电荷分配法的位置读出电路板进行对比。数据采集触发电路的设计采用了一种基于全通滤波器的双极性信号成形方法来实现对输入脉冲峰值的检测。性能测试是通过脉冲发生器及系统联机实验来评估。
脉冲发生器测试位置读出电路板的结果显示：每一路通道所对应的位置偏差很小，最大位置偏差在一个通道间距的11％以内，每一路通道输出幅度之间的平均偏差为1.02％，位置读出电路板能准确的读出每一路输入信号的位置和幅度信息；采集触发电路对输入信号的定时晃动在20ns以内，电路具有较高的定时精度。
成像系统的联机实验结果表明：传统的位置读出电路带来显著图像压缩效应，在X与Y方向上最多只能区分出64个像素，占PSPMT灵敏面积(约10cm)的89％，而研制的基于局域重心法的阻抗电桥读出电路则能清晰地区分出71个像素，基本达到了PSPMT的灵敏面积；即使在中心区域，研制的位置读出电路板跟Hamamatsu传统的位置读出电路板相比，中心区域像素的峰谷比也由1.5：1左右提高到了2：1以上。采集触发电路可以准确的控制系统对峰值信号的采集，采集触发电路对输入信号的定时晃动在40ns以内，电路具有很好的稳定性。
设计和研制的位置读出电路与采集触发电路的性能与稳定性，完全满足MicroSPECT成像系统的要求。采用局域重心法结合阻抗电桥读出是开发高分MicrosPECT成像系统读出电子学的一种行之有效的途径，这种读出方法还可以推广应用于新的高集成度的多阳极位置灵敏光电倍增管的位置读出。