A Temel Pozitron Emisyon Tomografi Sistemi Bi-boyutlu bir uzayda bir Radyoaktif kaynağı bulun inşa

Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Montaño-Zetina, L. M., Villalobos-Mora, O. A Basic Positron Emission Tomography System Constructed to Locate a Radioactive Source in a Bi-dimensional Space. J. Vis. Exp. (108), e52272, doi:10.3791/52272 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Basit Pozitron Emisyon Tomografi (PET) prototip tam olarak temel çalışma ilkelerini karakterize etmek inşa edilmiştir. PET prototipi PET geometrik merkezinde yerleştirildiği bir radyoaktif kaynak, yayılan iki gama ışını tespit etmek için zıt konumlarda yerleştirilen fotoçoğaltıcılar veya PMT plastik sintilatör kristaller birleştirilmesi ile oluşturulan kurulumu. Prototip, dört, bir 20 cm çaplı bir daire yerleştirildi geometrik detektörler ve merkezi bir radyoaktif kaynağın oluşur. Merkezi radyoaktif kaynak santimetre hareket ettirerek sistem kimse bu bilgileri ile sistem grafik arayüzü sanal konumunu hesaplayabilir, herhangi iki PMT yıllardan arasındaki uçuş farkın süre ölçülerek deplasman tespit edebiliyor ve. Bu şekilde, prototip bir PET sisteminin temel ilkelerini yeniden üretir. Bu de 2 satır 4 cm aralıklarla kaynağının gerçek konumunu belirlemek için yeteneğine sahiptirrunma az 2 dakika alıyor.

Introduction

Pozitron Emisyon Tomografi vücudun iç doku ve organların dijital görüntüleri elde etmek için kullanılan bir non-invaziv bir görüntüleme tekniğidir. Çeşitli non-invaziv teknikler bu bir tür Bilgisayar Eksenel Tomografi (TAC) ve Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) gibi bir hastanın iç işleyişini görüntüleri ve bilgi almak için izin var. Her ikisi de iyi uzaysal çözünürlük vermek ve ayrıca anatomik ve fizyolojik çalışmalarda uygulamalar için kullanılır. Karşılaştırmalı PET az uzaysal çözünürlüğü verir rağmen, ilgi bölgede meydana gelen metabolizma ile ilgili daha fazla bilgi sağlar. PET yaygın fonksiyonel ve morfolojik bilgi edinmek için kullanılır; ana klinik uygulamalar onkoloji, nöroloji ve kardiyoloji alanlarında bulunmaktadır. Ayrıca, PET görüntüleri, doktorlar, örneğin daha iyi tanı, vermeye yardımcı tümör tedavi planlamasını kurabilir.

PET sistemlerinin temel çalışma prensibi iki pho algılamaBir pozitron elektron imha çifti gelen ton veya gama ışınları, hem yaygın Proje Yönetim Ekipleri ile birleştiğinde scintillator kristalleri oluşur dedektörleri, doğru ters yönlerde uçan. Sintilatör kristalleri bir fotoelektrik işlemi yoluyla bir elektrik nabız ışık sinyalini dönüştüren bir PMT gitti görünür ışık, içine gama radyasyonu dönüşümü. Bir okuma-out sistemi göndermeden önce elektrik yükü büyüklüğünü artırmak denilen dynodes mevcut PMT elektronik cihazlar, içinde. Vücudun kan dolaşımına enjekte edildi, bir izotop sıvısı, yaydığı bir pozitron (pozitif elektron yüklü), vücutta bir elektron ile annihilates Bu iki tespit fotonlar oluşturulmuştur. Tesadüf olarak okuma-out sistemi önlemleri iki back-to-back fotonlarının varış zamanı, bir zaman referans ile ilgili ve farkı elde etmek iki kere yüzeylerde daha da. Sistem uzay pozisyon wh hesaplamak için bu zaman farkı kullanırere radyasyon kaynağı hem foton yaydığı ve böylece elektron-pozitron imha oluştuğu.

PET sistemleri bazı özellikleri görüntü kalitesini optimize etmek ve uzaysal ve zamansal çözünürlüğü artırmak için tanımlanmış olmalıdır. Dikkate özelliklerinden biri, iki foton imha işleminden sonra seyahat mesafe olarak tanımlanan Tepki Hattı (LOR) 'dir. Dikkate Başka bir özelliği Flight (TOF) Zaman olduğunu. Görüntülerin kalitesi de dış özellikler, özellikle bedensel organlar ve tedavi seansı 1 sırasında hastanın hareketlerinin bağlıdır. PET sistemlerinde kullanılan izotoplar Beta + emitters denir. Bu izotoplar (saniye civarında) kısa bir yarı ömre sahiptir. Kararlı elementler nükleer reaksiyonlara yol açan proton veya döteronların ile bombardıman edildiğinde Onlar parçacıkların hızlandırıcılar (siklotron) üretilmektedir. Bu tür reaksiyonlar örneğin, C-11, N-13, O-15, F-18, diğerleri arasında kararsız izotoplar içine stabil elemanlarını dönüştürmek2.

PET iki türü vardır. (1) Konvansiyonel: Bu imha gerçekleştiği boyunca çizgisini tanımlamak için sadece TOF bilgileri kullanır, ancak bu iki foton kökeni yeri belirlemek değiştiremiyor. Bu tahmin için ek analitik veya yinelemeli rekonstrüksiyon algoritmaları gerektirir. (2) TOF PET: Yayılan pozitronun imha konumunu bulmak için TOF farkını kullanır. Zaman çözünürlüğü yerelleştirme olasılık fonksiyonu 3 için çekirdek olarak yeniden algoritması kullanılır.

Firmamızın ana hedefi, uzayda bir radyasyon kaynağı bulmak için kullanılan PET, birincil işlevleri göstermektir. Burada önerilen PET sistemi setinin temel kapsamı akademik halk için temel bir PET inşaat kılavuz sağlamak ve basit bir şekilde, ana özelliklerinin, açıklamaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

PET Kur'un 1. Hazırlık

  1. PMT plastik scintillator parçaları ile birleştiğinde hazırlayın. PMT (boyut, photocathode şekli) türüne bağlı olarak PMT'nin photocathode ile sığdırmak için yeterli scintillator parçasını oluşturmak.
    1. Siyah bant ile scintillator parçaları sarın. O PMT ışık girişinde ile birleştiğinde olacak gibi bir tarafı ortaya bırakın.
      NOT: Bu parçalar daha önce hafif birikim kayıplarını önlemek için cilalı olması önemlidir.
  2. O zaman optik yağ ve sintilatörle en çıplak yüzünü uygulamak alkol (% 70 ticari alkol konsantrasyonu) ile PMT ışık girişini temizleyin. Sintilatöre ile PMT yüz birleştiğinde ve daha siyah bant ile sarın.
    1. (Bu durumda yanlılığı 14 V önyargı bir kablo her PMT dahil edilir ve gerilim kontrolü için 0,5 V) kaynak gerilimi PMT bağlayın. Bağlayarak PMT gelen sinyalleri tespitStandart bir dijital osiloskop kanala PMT sinyal kablosu (sinyal kablosu da her PMT için dahildir). / Laboratuarda ışığı kapalı açarken hiçbir ışık kayıplar vardır doğrulamak için, sinyallerin genlik değişimleri gözlemleyin. Bir dedektör sintilatör artı PMT anlamına nerede dört dedektör, her biri için bu adımı yineleyin.
  3. Başka bir dedektörün gelen kısmı üzerinde bir dedektör scintillator kısmını yerleştirerek bir tesadüf sistemini kurmak. Bir NIM sandık içinde ayırt edici ve mantık birimi modülleri adlı iki NIM (Nükleer Enstrüman Modülü) aletleri koyun.
  4. Discriminator modülünün girişlerine dedektörlerinden çıkış sinyallerini bağlayın. Mantık birimi ön panelde bu mantık davayı seçerek VE modunda bir mantık birimini kullanın. Mantık birimi girişler iki ayırt edici çıkışlarını bağlayın.
    NOT: VE iki kare sinyal aynı anda ya da tesadüf geldiğinde seçer mantıksal bir işlemdir.
  5. Co(her iki dedektörler tesadüf çarpan kozmik ışınların yarattığı) olayları saymak için (dijital sinyalleri sayar) ölçekleyicili modülünde mantık ünitesi çıkış sinyalini nnect.

2. PET Sinyalleri Kazanılması

  1. Daha önce belirlenmiş kare alanın ters köşe her iki dedektörleri koyun, böylece yerine kozmik ışınları kullanarak, birbirlerine yüz ve 20 cm arayla ve 1.4 ve 1.5, ama bu sefer aynı egzersiz yapmak (kozmik ışınlar olarak görev geçici bir doğal radyoaktif kaynak), NA-22 radyasyon kaynağı kullanır.
    1. Her iki dedektör arasındaki orta mesafe radyoaktif kaynak yerleştirin ve skaler modül üzerinden veri toplama yapmak. Sistem kurmak ve bir tesadüf elde etmek üzere kullanılan mantık bloğu şematik bir düzenlemesi, Şekiller 1, 2 ve 3'te görülebilmektedir.
  2. İki ayrımcılık PMT çıktılarını ve bağlayarak gelen sinyallerin zaman farkını ölçmekosiloskop tesadüf çıktı. Üç sinyallerin her biri bir osiloskop girişine gider; osiloskop ekranında üç kare sinyaller olacaktır. Yatay ölçek (zaman ölçeği) ile iki ayrımcılık sinyallerin zaman farkını ölçmek.
    NOT: Meydanı arasında radyoaktif kaynak hem dedektörler arasındaki orta doğrudan olduğunda orada olacak çok az veya hiç ayırma veya zaman farkı ortalama sinyalleri ayırt ve radyoaktif kaynak merkezi dışına ve daha sonra PMT birine yakın zaman ortalama zaman farkı olacaktır.
  3. CAMAC (Bilgisayar Otomatik Ölçüm ve Kontrol) modülü TDC (Dijital Dönüştürücü Time) sekiz kanallardan biri bu zamanlama sinyalleri göndermek. Bunu yapmak için, daha sonra dedektör "STOP" denir TDC girişlerine çıkışlarını ayırt connect "BAŞLANGIÇ" dediğimiz mantık VE TDC girişine çıkışını bağlayın. VE sinyal Gecikme modu aracılığıyla ertelenmek zorundale bu sinyal, diğer iki DUR sinyallerine önce gelmesi için sırayla bazı nanosaniye tarafından (Şekil 4).
  4. Bir yazılım programı aracılığıyla osiloskop gösterdiği TDC sayma birimleri karşısında zaman (Bölüm 3 adımlara bakın) kalibre. Her pozisyonun ortalama zaman farkını (adım 2.3), radyoaktif kaynak ve dedektörler biri arasındaki mesafe ayrımı kullanılarak ölçerek bu kalibrasyon yapın. Bu kalibrasyon yapmak için bir standart otobüs GPIB (Genel Amaçlı Aletler Bus) üzerinden farklı modül ve bilgisayar arasında bir yazılım iletişim kurun.

3. Sanal Enstrüman Arayüzü Bina

  1. Indirin ve bir LabView yazılımı veya herhangi benzer bir yazılım kullanın.
    NOT: Labview ile çalışmak için, "G programlama dili" hakkında bazı bilgilere sahip olmak gereklidir. Bu dilde, hiçbir kod yazılacak vardır ve gerçekleştirilen tüm eylemleri bir yazılım aracı soluk yapılabilirtte. Pratik örnekler ile kolay bir rehber yardım aracında bulunabilir.
  2. TDC çıkış verileri kaydetmek için ön panel aracı paletinden dizi programı (programlama değişkenleri konteynerler) seçin.
    NOT: "Ön panel" kullanıcı ve "blok diyagram" sanal enstrüman grafik arayüzü yazılım programlama için kullanılan olmasıdır.
  3. Araziler menüden bir mantık aracı seçerek veri toplama (TDC den zamanlı veri) çizilir. Kaynak her pozisyonda ile ilgili parseller verilerini tanımlayın. Bazı santimetre dedektörler hattından kaynak mesafe değiştirilerek yapın.
  4. Matematiksel menü aracından istatistik işlevleri (ortalama) kullanarak veri ortalamasını alın ve ortalama merkezli değerlerin aralığını seçin. Ardından, mantık izledi programlamaya göre, bu aralıkta dışındaki değerler ile tüm verileri kaldırmak için dizi menüsünden gerekli araçları kullanın.
  5. Inci seçin göstergelere blok şeması araç paleti her dizide depolanan verilerin sayısını gösterir ve depolanan verilerin büyük sayı ile birkaç kapları tanımlamak için.
  6. Adımda 3,5 seçilen her dizideki verilerin ortalamasını alın ve bu LabView blok diyagramı araç paleti kullanılarak her kaynak pozisyonu için zaman aralıkları değerler kümesi oluşturmak için bu bilgileri kullanabilirsiniz.
  7. Ölçümlerin bir dizi için adım 3.6 'de elde edilen ortalama saklamak için ön panel aracı paletinden göstergelerin bir dizi seçin.
  8. Adım 3,7, ilgili aralığı ile her pozisyon ilişki blok diyagram aracı paletinden bir vaka yapısını seçin ve ön panel aracı paletinden bir dizi LED bir sanal her aralığı ilişkilendirmek.
  9. Her sinyal TDC kanallarına ulaşması için gereken süreyi Uyarı: Radyoaktif kaynak bir dedektör yakın ortadan taşındığında, LED'lerin programlama dizisi (bkz Şekil 5 sanal kaynağının hareketi gözlemlemek
  10. Toplam süre edinimi için ön panel araç paleti bir kontrol (değişken programlama elemanı) ekleyin.
    NOT: konumlandırma verimliliği bu zaman kontrol aracı bağlıdır: kazanım alır daha fazla zaman, radyoaktif kaynak simüle daha doğrusu sanal nesne doğru pozisyonu verecektir.

4. Grafik Sonuçlar

  1. Kalibrasyon amaçları için, dedektörler bağlanmış çiftlerinin biri için herhangi bir ara konumda kaynak yerleştirin. 30 dakika için ölçümler almak ve verileri toplanmış olan, her 2 dakikada kartı değerlerin ortalamasını alır. Farklı kaynak pozisyonları için bu işlemi tekrar edin ve her pozisyonda her bir detektörden gelen ortalama değeri arsa (bakınız Şekiller 6 ve 7). Detektörler değerleri fark Şekil 8'de grafik olarak gösterilmektedir.
  2. Daha iyi resu elde etmek içinlt, benzer veri değerlerine sahip seçkin iki dedektör bir çift oluşturmak için. Bunu test etmek için, skaler girişine dedektör çıkışını bağlayarak sabit bir süre için skaler modülü ile tespit edilen olayların sayısını ölçen bu durumda 0,5 V. Başlangıç ​​olarak, alt değere PMT kontrol gerilimini koydu. 0.01 V ile gerilimi artırmak ve tekrar ölçün. Bu durumda 0.9 V., mümkün olan maksimum kontrol değerine ulaşmak için bu işlemi tekrarlayın
    1. Yarı logaritmik ölçeklerde kontrol gerilimi karşı algılanan olayların sayısını çizilir (Şekil 9). Çift benzer dağılımları olan dedektörlerin çiftleri.
  3. Sistemin hassasiyetini test etmek için, beş vardır bu durumda çizgileri boyunca bazı eşit aralıklı ara pozisyonlarda radyoaktif kaynak, yerleştirin. Her pozisyon, 5 dakika için veri elde edilmesi ve (Şekil 10 ve 11) her biri bağımsız olarak dedektör için elde edilen değerlerin ortalama ve orta arsa.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

İki temel sonuç, bu PET sistemi ile elde edilir. Birincisi: Sanal radyoaktif kaynağın görsel efektler arasında verimli bir senkronizasyon gerçek radyoaktif örneği taşırken. Bu program sayesinde, kullanıcılar satın alma zaman kontrolü, aynı konumda tekrar sayısını, veri diğerlerinin yanı sıra, ortalama satın alma etrafında aralığın değişim var. İkinci: çakışma mantık basit bir yapının yapımı kaynağının son konumunu hesaplamak için mesafe için bu zaman farkı dönüştürülmesi iki sinyal arasında bir zaman farkı elde edildi.

Bir algılama doğrultusunda, bir tesadüf ya da harici gürültü gelen sinyali ayırt etmek, sadece bir mantık modülü 'AND' kullanmak yeterlidir. Bu durumda hem mantık modülleri gerektiren iki algılama hatları vardır. Detektörler sayısı arttıkça, dahil etmek gerekli ise,Başka bir algılama hattı ve ayrıca include "VEYA" modüller (bakınız Şekil 3).

Dikkate almak bir başka özelliği. TOF PET sistemi ve her pozisyonda her 5 dk bulunan geleneksel PET sistemi arasındaki karşılaştırma 6 Şekil ve 7 farklı pozisyonlarda dedektörleri bir çift için ölçülen sistemin tepkisini gösteriyor. Kaynağının her konumu için, TDC yanıtının bir taslağıdır vardır. Ölçümlerin her set için, lineer davranış beklenen ve bir konum ve zaman arasında bir ilişki kurmak için izin verir. Varyasyonlar veya örtüşen olsa bile, satın alma süresi arttıkça sürece istikrar iyileşme var.

Şekil 10 ve birikmiş veri ortalamasının fark alarak daha iyi bir kalibrasyon elde etmek için zaman 11 avantajları göstermek sistemi. Ortalama kullanarak, sonuçlar daha kararlı hale gelir ve sanal radyoaktif kaynağın daha iyi bir konumunu veren TDC birimleri artar ayrılması. Nihai sonuç, 2 dakika içinde 30 ölçümleri tekrar elde edilir. Ediniminin iki satır ayırt etmek, onlar ij ve ef hatları çağrıldı. Hat ef% 87 civarında ulaşırken satın alma hattı ij için,% 90 civarında bir ortalama verim, bulunur. Bütün sistem için, elde edilen verim yaklaşık% 85 idi.

figür 1
Şekil 1. Proje Yönetim Ekipleri ve düzenleyin. 4 Proje Yönetim Ekipleri A iki Boyutlu set-up gösterilmiştir. Her PMT geometrik merkezine 10 cm konumlandırılmış. Görüntünün merkezinde, Na-22 radyoizotop arka arkaya fotonlarının bir çift oluşturur. Tesadüf bu fotonlar tespit ederek, radyoaktif kaynağın bulunabilir.72 / 52272fig1large.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 2,
Diskriminatör içeren radyoaktif kaynağın sinyalinin konumunu elde etmek için kullanılan Şekil 2. Algılama Sistemi. NIM modüller, modüller ve mantık birimleri geciktirir. Onları TDC ve GPIB kontrol modülü ile bir CAMAC sandık yalan görebilirsiniz. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3. Mantık bloğu. Dört Proje Yönetim Ekipleri gösterilmiştir Bu şemada, i, j, e ve f adlı ortak bir 'AND' modülüne bağlı modüller dört 'VEYA' bağladı. Işlem basit: bir sinyal s olduğunda"OR" modüller bir sinyal göndermek, ama bu "AND" modülü operasyon gereksinimleri için yeterli değildir ve sadece birden fazla PMT bir sinyal gönderir oluşur (yani orada bir Proje Yönetim Ekipleri biri, 3 ile ent Bir tesadüf). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4,
4. Sistem şeması Şekil. Sağ üst köşede radyoizotop dijital nabız analog sinyalden dönüştürür diskriminatör bir sinyal göndermek Proje Yönetim Ekipleri, arasına yerleştirilir. Darbe daha sonra mantık bloğunun geçer. Aynı sinyal zaman farkını ölçmek amacıyla, gecikme modüllerine gönderilir. Görüntülemek için lütfen buraya tıklayınızBu rakamın büyük bir versiyonu.

Şekil 5,
Program edinimi tamamlandığında radyoaktif kaynağın konumunu simüle LED'lerin bir dizi oluşan Şekil 5. Yazılım arayüzü., Bir LED kaynağının konumunu belirtmek için AÇIK. Görüntünün üst kısmında LED emisyon çizgileri temsil diğer tür vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,
PMT kullanarak Şekil 6. Kalibrasyon i çağırdı. Ardışık ölçümler yapıldı ve birikmiş verilerin ortalama alınmıştır. Her ölçüm 2 dakika sürdü. Her renk CORRESPİlik dedektörler arasındaki her bir pozisyon için. Bir süre sonra, sinyal iyi tanımlanmış bir ayırma kaynağının konumu iyi bilinmektedir anlamına gelir elde edildi. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 7,
PMT kullanarak Şekil 7. Kalibrasyon j çağırdı. Bir önceki gibi bu grafik j PMT ortalamasını gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 8
Şekil 8. biriken veri ortalama arasındaki farkı kullanarak kalibrasyon. Her renk bir Posit tekabülalgılama hattında iyon. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 9
9. Yayla eğrisi Şekil. Bu grafikte farklı Proje Yönetim Ekipleri için 'plato' eğrisi gösterilmiştir. İşte kontrol gerilimi 0.5 eğri etrafında 0,6 V viraj başlar 0.9 V arasında değişir; Bazı büyük istikrar karşılık, dik eğriler var; portakal hattı gibi bazı eğrilerin değerleri yüksek değerlere ulaşır diğer taraftan. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 10
Şekil 10. Kavrama yanıtı. Here algılama hattı boyunca beş farklı yerlerde radyoaktif kaynak konumunu yerleştirerek Proje Yönetim Ekipleri e ve f, gelen ortalama ve medyan büyüklüğü gösterilmektedir. Elde edilen istatistikler 5 dakika içinde elde edilen verileri kullanır. Eğri mümkün olduğunca dik olmalıdır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 11
Şekil 11. Kavrama yanıtı. İşte analog bilgi, ama şimdi i ve j gösterilen Proje Yönetim Ekipleri, ikinci çift için. Nispeten yatay çizgi önceki PMT çifti uzamsal çözünürlük açısından, daha iyi olduğu anlamına gelir, görülmektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu sistemin önemli bir yönü, uzaysal ve zamansal çözünürlükleri içinde çok iyi bir şekilde kontrol sahip olmaktır. PET uzaysal çözünürlüğü muayenesi sırasında 5 radyoaktif bozunma ve imha, fiziksel özelliklerine göre değil, aynı zamanda tesadüf kayıt teknik yönlerine (1.1 ve 1.2 adımları) tarafından ve böyle bir nesne hareketi gibi hatalar, dış kaynaklar tarafından sınırlandırılır. Böylece ölçülen kesin konumunu TOF farkı (adım 2.4) bağlıdır. Bir teknik iyi bir zaman çözünürlüğü TOF 6 dağılımının tam genişlikte yarım maksimum (FWHM) ölçme elde etmek.

Her PMT 'plato' 7,8 olarak adlandırılan eğri elde karakterize edildi. Bu eğri, yarı logaritmik ölçekte kontrol gerilimi vs PMT tarafından tespit edilen olayların sayısını temsil eder. Flattest bölüm büyük bir istikrar bölgeye tekabül (Şekil 9). Başka bir özelliği int almako hesap bu plato bölgesinde gerilim değerlerinin istikrardır. Bu durumda, 0,82 V kontrol voltajının (aşama 4,2) olarak kullanılmıştır.

Basit bir test farklı pozisyonlarda üzerinde etkinliğini değerlendirmede oluşan yapılmış olan dedektörlerin her çift arasındaki ara pozisyonların sayısını seçin. Kaynak dedektör arasındaki farklı konumlarda yerleştirilmiştir ve veri 5 dakika (Şekil 10 ve 11) için alındı. Bu test için, 5 pozisyonları seçilmiştir; hattı boylam 20 santimetre, bu nedenle her bir konum bir PMT göre 2, 6, 10, 14 ve 18 sm bulunmaktadır.

Önceki testlerin her TDC ölçümü büyüklüğü değerlendirildi. Bir birinci seçim olarak, bu büyüklükte uzak yalan tüm veriler atıldı ve ortalaması alınmıştır. Bir başka seçim öncesi hesaplanan ortalama verilere etrafında bir aralık düşünün tarafından yapılan ve bu aralıkta dışında veri disca oldurded. Bu şekilde, parazit sinyali kontrol altına alındı.

Sadece 2 dakika mükemmel verimlilik (sonuçları görmek) ile radyoaktif kaynağını bulmak için gerekli olduğunu söylemek için değer. Bununla birlikte, zaman 2 den 1 dakika ve hatta 30 sn'ye azaltılır, kaynak yerinin verimliliği azaltır. Şu anda, bu PET sistemi dört dedektör oluşur, ancak verimlilik ve uzaysal çözünürlüğü artırmak için dedektör sayısını arttırmak mümkündür. Ancak, bu prototip ile, bu çalışmanın temel amacı, 10 9 gerçekleştirilmiştir.

Bu ana avantajı, yüksek enerji fiziği gibi bazı alanlarda enstrümantasyon adanmış herhangi laboratuara ortak elektronik cihazlar ile inşa edilmiş olmasıdır kurdu. Bu cihazların bazıları zaten laboratuvarda mevcut zaman tüm deney seti tamamlamak için çok zor veya pahalı değil. Bu PET sistemi ile daha önce de belirtildiği gibi profesörler ve öğrenciler po varssibility temel PET çalışma özelliği uzayda bir radyoaktif kaynak, yerini temel özelliklerini anlamak için. Gelecekte, bir akademik hem de araştırma amaçlı değil, sadece bu sistemin farklı unsurlarının birçoğu geliştirmek ve bunu uygulayabilirsiniz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Low threshold Discriminator CAEN N845
Logic Units Lecroy 365AL
Time delay CAEN N108A
Oscilloscope Tektronic TDS3014C
Quad Scaler and preset counter CAEN N1145
TDC Lecroy 2228
PMT’s Hamamatsu H5783p
Power Chasis Lecroy 1403
GPIB Interface Lecroy 8901A
NIM Power Supply Lecroy 1002B
CAMAC Crate Borer-co 1902A
Scintillator Crystals Bicron 408 1 cm x 2 cm x 5 cm
Power Supply Agilent E3631
Na 22 Radioactive Source activity 2 μCi
Software LabView 7.1 National intruments
lemo cables connectors 2 nsec, 3 nsec and 8 nsec
isolator film

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cerello, P., Pennazio, F., et al. An innovative detector concept for hybrid 4D-PET/MRI. Imaging. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. 702, 1-3 (2013).
  2. Muehllerher, G., Karp, J. S. Positron tomography emission. Phys. Med. Biol. 51, R117-R137 (2006).
  3. Conti, M. State of the art and challenges of time of flight PET. Physica Medica. 25, (1), 1-11 (2008).
  4. Abreu, Y., Piñera, I., et al. Simulation of a PET system and study of some geometry parameters. AIP conference. 1032, 219-221 (2008).
  5. Langner, J. Development of a parallel Computing optimized head movement correction method in PET. University of Applied Sciences in Dresden. Saxony, Germany. (2003).
  6. Budinger, T. F. Time-of-flight PET. J. Nucl Med. 28, (3), 73-78 (1983).
  7. Leo, W. R. Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments. second, Springer-Verlag. Germany. (1987).
  8. Budinger, T. F. Instrumentation trends in nuclear medicine. Semin Nucl Med. 7, (4), 285-297 (1977).
  9. Burnham, C., Bradshaw, J., Kaufmann, D., Chesler, D., Browner, G. L. A Positron tomography employing a one dimension BGO scintillation camera. IEEE Trans. Nucl. Sci. 30, (1), 661-664 (1983).
  10. Burnham, C., Bradshaw, J., Kaufmann, D., Chesler, D., Steams, C. W., Browner, G. L. Design of a cylindrical shape scintillation camera for positron tomographs. IEEE Trans. Nucl. Sci. 32, (1), 889-893 (1985).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics