Sistem za pozitronsko tomografijo z omejenim zornim poljem
Oznaka in naziv projekta
J7-50229 Sistem za pozitronsko tomografijo z omejenim zornim poljem
J7-50229 Limited angle PET system
Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: izr. prof. dr. Rok Pestotnik
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
- 0106 Institut "Jožef Stefan"
- 0312 Univerzitetni klinični center Ljubljana
- 0406 Univerza v Ljubljani, Veterinarska fakulteta
- 0782 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
- 1538 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Pozitronska emisijska tomografija (PET) je ključno diagnostično orodje v sodobni medicini, ki zagotavlja tridimenzionalno slikanje funkcionalnih procesov znotraj telesa. Metoda zazna dve gama žarka, ki izvirata iz točke anihilacije pozitrona, ki ga odda radioaktivno označeno sredstvo, in ju uporabi za spremljanje fizioloških procesov pri ljudeh. Pri Time-Of-Flight PET se poleg njunega položaja meri tudi čas prihoda gama žarkov, kar izboljša natančnost slikanja. Najnovejši skenerji imajo koincidenčno časovno ločljivost med 200 ps in 500 ps FWHM, kar bistveno izboljša kontrast pri slikanju velikih objektov. Vendar pa bodo naslednje generacije PET skenerjev zahtevale občutno izboljšanje časovne natančnosti za povečanje občutljivosti. Predlagamo PET napravo z omejenim kotnim pokritjem, ki sestoji iz štirih detektorjev s koincidenčno časovno ločljivostjo približno 100 ps FWHM. Cilj tega projekta je razviti in potrditi uporabnost take naprave za naslednjo generacijo PET skenerjev, ki bo omogočila različne aplikacije od naprav z omejenim kotnim pokritjem do naprav za slikanje celotnega telesa. Tehnologija ima številne konkurenčne prednosti, med drugim drastično zmanjšane stroške PET naprav, kar bo izboljšalo dostopnost diagnostike zdravstvenim sistemom.
V okviru projekta bomo naslovili naslednje cilje:
- Cilj 1: Razviti sprednjo ploščo z uporabo ASIC (FastIC) z nizko stopnjo šuma in visokim dinamičnim razponom za visoko zmogljivo večkanalno odčitavanje signalov, ki bo omogočalo natančne meritve časa in energije z časovno ločljivostjo 20 ps ali boljšo, ter razviti sistem za pridobivanje podatkov, ki bo omogočal visoke hitrosti prenosa podatkov.
- Cilj 2: Razviti skalabilen sistem hlajenja, ki lahko odvaja toploto iz večkanalnega sprednjega dela z visoko gostoto in spremljajoče elektronike, kar zagotavlja stabilno temperaturo za delovanje silicijevega fotomnožiteljskega senzorja in udobje za pacienta.
- Cilj 3: Optimizirati zasnovo, izdelati in validirati prototipni skener TOF-PET s CTR 100 ps FWHM za slikanje posameznih organov.
- Cilj 4: Opisati in oceniti začetno delovanje predlaganega prototipa pri slikanju celotnega telesa s PET z slikanjem antropomorfnih fizičnih fantomov, kot tudi več živali in ljudi.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
- DS1 – Upravljanje projekta
- DS2 – System Design
- DS3 – Front-end odčitavanje in DAQ
- DS4 – Elektronski hladilni sistem
- DS5 – Proizvodnja in integracija
- DS6 – Rekonstrukcija slike – uresničitev
- DS7 – Predklinična in klinična validacija