探索具有DOI能力的TOF-PET模块的性能,使用不同的SiPM,定制和商用读取电子设备

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 核物理 核物理 核物理
• 探测器技术 探测器技术

背景情况:

• 在正子发射断层扫描 (PET) 中,高时间分辨率对于改善信号噪声比和图像质量至关重要.
• 需要高灵敏度的长闪器可以引入扭曲PET图像的抛物效应.
• 互动深度 (DOI) 信息对于纠正抛物线误差和增强图像重建至关重要.

研究的目的:

• 为了评估使用单侧读数的新型飞行时间 (TOF) -PET模块的性能.
• 评估模块在提取高分辨率TOF和DOI信息方面的能力.
• 将商业电子产品的性能与TOF-PET应用的定制电子产品进行比较.

主要方法:

• 一个TOF-PET模块是使用4x4 LYSO:Ce矩阵与4x4光倍增器 (SiPMs) 和光导体相结合构建的.
• 该探测器原型使用各种制造商的商业TOFPET2 ASIC和SiPM进行了评估.
• DOI和TOF的性能与使用定制NINO32芯片电子产品获得的结果进行了比较.

主要成果:

• 该模块由TOFPET2 ASIC与Broadcom NUV-MT阵列读取,实现了2.6 ± 0.2 mm FWHM的DOI分辨率.
• 这种配置产生了 216 ± 6 ps FWHM 的巧合时间分辨率 (CTR).
• 使用NINO电子,同一个模块显示DOI分辨率为2.5 ± 0.2 mm,CTR为170 ± 5 ps.

结论:

• 原型TOF-PET模块使用商业电子和先进的SiPM,提供与定制电子相匹配的DOI性能.
• 该模块的CTR约为200 ps,适用于许多PET应用.
• 这种可扩展的方法显示了未来高通道计数TOF-PET系统的前景,与专业电子相比,在定时分辨率上有轻微的权衡.