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EndoTOFPET-US

Das Ziel der EndoTOFPET-US-Kollaboration ist es, eine endoskopisches TOF-PET-System mit einer integrierten Ultraschallsonde zu entwickeln. Dies wird möglich durch die fortschreitende Miniaturisierung der Bauteile. Üblicherweise sind die Detektoren bei der Positron-Emissions-Tomographie als Ring angeordnet, in dessen Mitte die zu untersuchende Probe platziert wird. Der Einsatz von Silizium-Photodetektoren erlaubt es, die bisherige Größe der Messapparatur so weit zu verkleinern, dass ein Teil in den Sondenkopf integriert werden kann. Durch die räumliche Nähe zum zu untersuchenden Objekt wird trotzdem ein hinreichend grosser Raumwinkel abgedeckt. Gleichzeitig ist es möglich, die Sonde auch zu Ultraschallmessungen einzusetzen. Die Kombination beider bildgebender Messverfahren ergibt neue diagnostische Möglichkeiten. Eine hohe Photondetektionseffizienz und eine präzise Zeitauflösung bei der  Koinzidenzmessung ergeben eine erhöhte Sensitivität, die es ermöglicht, die Belastung für den Patienten sowohl bezüglich der radioaktiven Dosis als auch der Untersuchungszeit zu verringern. Typische Erkrankungen, für die diese Diagnosemethode deutliche Vorteile bietet, sind Prostatakrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs.

Der neuartige Ansatz ist eine Herausforderung in vielen technischem Bereichen. Die Detektorentwicklungsgruppe am KIP beteiligt sich in zwei zentralen Bereichen an der Entwicklung, im Bereich der Datenauslese und der Detektorintegration. Für die Datenauslese wird schnelle und robuste Elektronik benötigt, um die einzelnen Photodetektoren des äußeren und inneren Sensors zu steuern und auszulesen. Das Ziel ist es, die Photonsignale mit einer Zeitauflösung von <200ps zu messen, um die Koinzidenzmessung zu verbessern. Zu diesem Zweck wird ein ASIC Chip namens STiC entwickelt, der in der Lage ist, 64 Kanäle des äußeren Sensors zu betreiben. Außerdem ist die Erforschung von schnellen Szintillationskristallen notwendig.

Bei der Detektorintegration ist die Herausforderung, einen Detektorkopf zu entwickeln, der die notwendigen Komponenten, wie zum Beispiel Szintillationskristalle und Photodetektoren, möglichst kompakt unterbringt und gleichzeitig kompatibel zu kommerziell erhältlichen endoskopischen Sonden ist.

 
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