Zeitschrift für Medizinische Physik

Volume 22, Issue 2, 06-2012

pp. 143-149 (7)

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Florian R. Schneider; Alexander B. Mann; Igor Konorov; Gaspar Delso; Stephan Paul; Sibylle I. Ziegler

Zusammenfassung

Für die Ausbildung von Physikstudenten und Doktoranden der Medizinphysik wurde ein eintägiger Praktikumsversuch zum Thema Positronen-Emissions-Tomographie (PET) etabliert. Während des Versuchs werden der physikalische Hintergrund und die Funktionsweise eines PET-Scanners erläutert. Die Teilnehmer nehmen das gesamte System selbstständig in Betrieb, kalibrieren es mit einer 22Na-Punktquelle und rekonstruieren verschiedene mit 18F gefüllte Quellengeometrien. Der PET-Scanner besitzt insgesamt 96 einzeln ausgelesene Detektorkanäle, jeder bestehend aus einem Lutetiumoxyorthosilicat (LSO)-Szintillationskristall gekoppelt auf eine Lawinen-Photodiode (APD). Die analogen Signale von jeder APD werden von schnellen Sampling-Analog-Digital-Konvertern (SADC) mit Hilfe von programmierbaren Logikbausteinen (FPGA) verarbeitet, um die Signalamplituden und die Zeitstempel zu extrahieren. Alle SADCs arbeiten kontinuierlich mit einer präzisen Abtastrate von 80 Mhz, welche synchron für das gesamte System ist. Die Daten werden per USB zu einem Linux-PC übertragen, auf welchem dann die weitere Datenverarbeitung sowie die Bildrekonstruktion durchgeführt werden. Die Praktikumsteilnehmer bekommen Einblicke in Detektortechnologie, moderne Ausleseelektronik, Datenakquisition und PET-Bildrekonstruktion. Zusätzlich wird im Praktikum eine kurze Einführung in einige gängige Applikationen der Teilchen- und Hochenergiephysik gegeben.

Keywords

Positron emission tomography; Laboratory course; Data acquisition; Signal processing; Sampling analog to digital converter; Education; Positronen-Emissions-Tomographie; Praktikumsversuch; Datenakquisition; Signalverarbeitung; Sampling Analog-zu-Digital-Konverter; Ausbildung

DOI (Digital Object Identifier):   10.1016/j.zemedi.2011.09.004