一种分层单侧读出具有深度信息的飞行时间正电子发射断层成像探测器
仪器与探测器
2021-04-08 v1 医学物理
摘要
我们正在探索一种基于闪烁体的探测器,其在单侧读出配置中具有高灵敏度、深度信息(DOI)能力和时间分辨率的潜力。我们的概念结合:1)具有相对偏移堆叠的 2+ 晶体阵列设计,具有固有的 DOI 信息,但传统光共享读出未显示出良好的时间性能。2)与光电探测器(PD)阵列一对一耦合的单晶体阵列,具有良好时间性能,但无 DOI。我们相信该组合中,交错设计的第一层与 PD 阵列一对一耦合可同时提供 DOI 和时间性能。此处通过光传输模拟评估该概念。结果表明:1)在 DOI 方面,第一层的一对一读出允许使用相对于 PD 总和信号的单阈值准确提取 DOI,最多可达 4 层。超过阈值的 PD 像素数对应于相互作用层。对于具有相同几何形状的光共享读出方案,相应方法不可行。2)当采用 2 个光子的低阈值时,由于晶体厚度减小,具有第一层一对一读出的分层方法相比单层改善了靠近 PD 的时间性能。在具有未抛光像素的 4 层设计中观察到单探测器时间分辨值为 91、127、151 和 164 ps,而具有一对一耦合的单层为 148 ps。3)对于具有光共享读出的分层设计,时间随 PD 像素尺寸增大而改善,存在空间分辨率与时间之间的明显权衡,而一对一耦合对应物未观察到。直接且准确的 DOI 确定、良好时间性能和相对简单设计的组合使所提出的探测器成为脑专用 DOI TOF-PET 的有前途候选者。
引用
@article{arxiv.2007.03756,
title = {A layered single-side readout DOI TOF-PET detector},
author = {L. Bläckberg and S. Sajedi and G. El Fakhri and H. Sabet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03756},
year = {2021}
}