So funktioniert Digital Photon Counting
Der Digital Photon Counter (DPC; digitaler Photonenzähler) wandelt Szintillationslicht direkt in ein digitales Signal um.
Die DPC Detektormatrix besteht aus einer Anordnung von 64 Pixeln. Jedes Pixel ist direkt an einen einzelnen Szintillationskristall gekoppelt.
*GEMINI TF 16
Jedes Pixel enthält Tausende von Mikrozellen, die die Erkennung einzelner Photonen ermöglichen. Jedes Photon wird direkt in ein rein binäres Ausgangssignal umgewandelt.
Vorteile des digitalen Nachweises
Bei klassischen, analogen PET-Scans sind Phozomultiplier, die zum Nachweis der Leuchtdichte des Szintillators verwendet werden, in ihrer Zählfunktion aufgrund von Größe und Verarbeitungsfähigkeit begrenzt. Zum Zählen von Photonenereignissen wird vom Szintillator ausgesendetes Licht auf mehrere Photomultiplier verteilt. Dieses Verteilen von Informationen beschränkt die Fähigkeit des PET-Detektors, Impulsrateninformationen und den Ursprung des Photons akkurat zu verarbeiten. Der Unterschied bei Philips ist die digitale Verarbeitung. Im Gegensatz zu analogen PET/CT-Scannern, die Photomultiplier einsetzen, um Licht nachzuweisen, nutzt der Vereos PET/CT-Scanner die proprietäre Technologie Digital Photon Counting (DPC; digitale Photonenzählung). Sie erkennt von radioaktiven Markern emittierte Photonen einzeln, indem sie das Szintillationslicht, das sie erfasst, direkt in ein digitales Signal umwandelt. Diese 1:1-Kopplung von Kristallen mit Lichtsensoren ermöglicht eine schnellere Time-of-Flight als mit analogen Systemen* und eine ungefähr doppelt so hohe Sensitivität, volumetrische Auflösung und quantitative Genauigkeit.
Jeder Szintillationslichtkristall wird in ein einzelnes, digitales Pixel mit ungefähr der doppelten Sensitivität, volumetrischen Auflösung und quantitativen Genauigkeit des analogen Systems umgewandelt.*
*GEMINI TF 16
Digitalität, die wirklich digital ist
Analoger SiPM |
| ● Eingeschränkte Integration |
| ● Zu digitalisierende Analogsignale |
| ● A/D-Umwandlung erforderlich |
Digitale Photonenzählung, digitale SiPMs |
| ●●● Vollständig integriert |
| ●●● Vollständig digitale Signale |
| ●●● Keine A/D-Umwandlung |
Philips Digital Photon Counting
Neudefinieren von Lichtdetektoren mit digitalen SiPMs
Digitale SiPMs stellen durch die Integration von Sensor und Datenverarbeitung in einem einzigen Siliziumchip eine neue Klasse von Lichtdetektoren für extrem geringe Lichtstärken, bis zu einzelnen Photonen, dar.
| | Photomultiplier-Röhre | Avalanche-Fotodiode | Analoger SiPM | Digitale Photonenzählung, digitale SiPMs |
| TOF-Funktion* | ●● Analog, Time-of-Flight | ● Nicht zutreffend | ●● Analog, Time-of-Flight | ●●● Digital, Time-of-Flight |
| Betriebsstabilität | ●● Mäßig | ● Niedrig | ●● Mäßig | ●●● Hoch |
| Signalverstärkung | ●● 106 | ● 102 bis 3 | ●● 106 | ●●● Nicht erforderlich |
| Integrationsebene | ● Niedrig | ●● Mäßig | ●● Mäßig | ●●● Hoch |
| Auslesen des Signals | | | | ●●● Digital |
Leistungsdaten*
| Anzahl der Detektoren | 23.040 |
| Räumliche Auflösung des Systems | 4,1 mm |
| Effektive Systemempfindlichkeit | > 23,4 kcps/MBq |
| Effektive max. NECR | > 687 kcps bei 50 kBq/ml |
| Max. Trues | > 800 kcps |
| Zeitliche Auflösung des Systems | |
| Quantitative Genauigkeit | |
* Änderungen der vorläufigen Leistung vorbehalten