研究目的
为专用小鼠脑部PET/MRI系统开发和测试PET探测器???,该系统具有高空间分辨率和高伽马射线探测灵敏度。
研究成果
配置A在能量分辨率(22.24%对30.67% FWHM)、时间分辨率(内层1.4纳秒对1.8纳秒)及峰谷比方面表现更优,因此更适合专用小鼠脑部PET/MRI系统。双层深度探测设计有效减轻视差误差,同时支持高空间分辨率与灵敏度。
研究不足
该研究聚焦于PET探测器开发,未涉及全系统集成、MR兼容性或对MRI系统的干扰问题。所评估的探测器采用了现有晶体阵列,其几何结构与目标系统并非完全匹配,且部分晶体因统计量过低或存在悬垂部分而未被纳入分析。时间分辨率测量结果与PMT探测器的性能相互混叠。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了两种具有双层偏移结构的PET系统配置(A和B)用于深度相互作用(DoI)检测。方法包括使用硅光电倍增管(SiPM)和硅酸钇镥(LSO)晶体,采用Anger逻辑进行晶体识别,并通过MATLAB进行数据处理。
2:样本选择与数据来源:
使用Agile Engineering提供的现有LSO晶体阵列,通过22Na放射源照射进行测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括SiPM阵列(如S11828-3344M、S10985-050P(X))、光学漫射器、LSO晶体、前置放大器(ADA4895)、ADC(V1742)、恒比定时甄别器(CFD 102)以及PMT探测器(R9800)。材料包括光学润滑脂(BC630)和反射箔(Vikuiti)。
4:4M、S10985-050P(X))、光学漫射器、LSO晶体、前置放大器(ADA4895)、ADC(V1742)、恒比定时甄别器(CFD 102)以及PMT探测器(R9800)。材料包括光学润滑脂(BC630)和反射箔(Vikuiti)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:单事件采集时,探测器在无准直条件下接受辐照;时间分辨率测试采用PMT符合装置。信号经放大、数字化处理后,评估能量分辨率、位置分布、峰谷比和时间分辨率。所有测量均在20°C暗箱环境中进行。
5:数据分析方法:
数据通过MATLAB处理,采用基线校正、高斯拟合计算能量分辨率、半自动寻峰法分析位置分布、插值法计算时间分辨率,并应用Anger逻辑方程进行坐标计算。
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Silicon Photomultiplier Array
S11828-3344M
Hamamatsu Photonics
Light detection for PET signals
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Silicon Photomultiplier Array
S10985-050P(X)
Hamamatsu Photonics
Light detection for PET signals
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Preamplifier
ADA4895
Analog Devices, Inc.
Amplifying signals from SiPMs
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Leading Edge Discriminator
LED, 623B
LeCroy
Generating trigger signals
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Analog-to-Digital Converter
V1742
CEAN S.p.A.
Digitizing analog signals from SiPMs
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Constant Fraction Discriminator
CFD 102
SIN
Generating trigger signals
-
Lutetium Oxyorthosilicate Crystal
LSO
Agile Engineering
Scintillator for gamma detection
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Optical Diffusor
Spreading scintillation light
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Reflector Foil
Vikuiti
3M
Minimizing optical crosstalk
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Optical Grease
BC630
Saint-Gobain Crystals
Optical coupling
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White Paint
BC620
Saint-Gobain Crystals
Minimizing light output for overhang crystals
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Photomultiplier Tube
R9800
Reference detector in coincidence setup
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Peltier Element
2914
Adalet
Temperature control
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Controller
5R7-001
Oven Industries
Temperature control
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