Recent advances and future perspectives of position sensitive PMT

Pani, R.; Pellegrini, R.; Cinti, M.N.; Mattioli, M.; Trotta, Carlo; Montani, L.; Iurlaro, G.; Trotta, G.; D'Addio, L.; Ridolfi, Stefano; Vincentis, Giuseppe De; Weinberg, I.

doi:10.1016/s0168-583x(03)01571-4

Cited by 19 publications

(7 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Our simulation results show very good agreement with published results for similar configurations [3], [18] and suggest that this relatively simple system models are able to describe the most significant system features and provide realistic stimuli to the VHDL, fact that eases the implementation and validation of the implemented algorithms on hardware as well as enables the estimation of system performance. As an example, the availability of synthetic stimuli gave valuable insight for the design and optimization of the digital timestamp generation block and allowed for the detection of a very subtle code bug which would have been very difficult otherwise.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 85%

“…The next stage has been the configuration of the Simulink blocks to model an analog front-end consisting of a 16 16 LSO(0.22 0.22 1.2 cm)/GSO(0.22 0.22 1.2 cm) phoswich coupled to a Hamamatsu H5000 PS-PMT [15], with optical grease, based on the observations and measurements carried out by several authors [3], [6], [7], [12], [16]- [18]. Given the scintillator, coupling and PMT properties the overall efficiency is set to 10% which is consistent with previously reported values [7], [19].…”

Section: Ps-pmt Modelmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Modeling the acquisition front-end in high resolution gamma-ray imaging

Guerra

Ortuño

Vaquero

et al. 2006

IEEE Trans. Nucl. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-The availability of synthetic realistic data eases design optimization, algorithm evaluation and verification of any digital system where a significant amount of digital signal processing is performed. The evolution of positron emission tomography cameras towards continuous sampling of individual position-sensitive photomultiplier anodes with processing algorithms implemented on digital programmable logic devices creates a new framework where new approaches to the -event detection are possible. We have developed a system model of the acquisition chain, including multi-layer phoswich, photomultiplier, front-end analog electronics, data acquisition and digital processing. This processing includes estimation algorithms for the most relevant event parameters: energy, layer-of-interaction, time picking-off and event location. The selected simulation platform couples gently to digital hardware simulation tools, in such a way that implemented models may generate real-like stimuli for the digital system under development. The modeling of the whole front-end electronics enables deeper understanding and tuning of different system trade-offs and provides a rapid and soft transition between specification and hardware development.Index Terms-Continuous sampling, depth of interaction, front-end electronics, hardware validation, nuclear pulse processing, positron emission tomography (PET) modeling.

show abstract

Section: Discussionsupporting

confidence: 85%

Section: Ps-pmt Modelmentioning

confidence: 99%

Modeling the acquisition front-end in high resolution gamma-ray imaging

Guerra

Ortuño

Vaquero

et al. 2006

IEEE Trans. Nucl. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Position sensitive photomultiplier tubes ͑PSPMTs͒ were introduced by the end of the 1990s and they fulfill this need. The design of their dynode stage and cross wired or pixilated anode maintains position information during electrons multiplications, 92 making possible the construction of small field of view detectors with very high resolution. Several improvements in the field of electronics have also assisted to the improvement of systems sensitivity, as well as dramatic decrease in their overall size and cost.…”

Section: Micro-spectmentioning

confidence: 99%

In vivo small animal imaging: Current status and future prospects

et al. 2010

View full text Add to dashboard Cite

The use of small animal models in basic and preclinical sciences constitutes an integral part of testing new pharmaceutical agents prior to commercial translation to clinical practice. Whole-body small animal imaging is a particularly elegant and cost-effective experimental platform for the timely validation and commercialization of novel agents from the bench to the bedside. Biomedical imaging is now listed along with genomics, proteomics, and metabolomics as an integral part of biological and medical sciences. Miniaturized versions of clinical diagnostic modalities, including but not limited to microcomputed tomography, micromagnetic resonance tomography, microsinglephoton-emission tomography, micropositron-emission tomography, optical imaging, digital angiography, and ultrasound, have all greatly improved our investigative abilities to longitudinally study various experimental models of human disease in mice and rodents. After an exhaustive literature search, the authors present a concise and critical review of in vivo small animal imaging, focusing on currently available modalities as well as emerging imaging technologies on one side and molecularly targeted contrast agents on the other. Aforementioned scientific topics are analyzed in the context of cancer angiogenesis and innovative antiangiogenic strategies under-the-way to the clinic. Proposed hybrid approaches for diagnosis and targeted site-specific therapy are highlighted to offer an intriguing glimpse of the future.

show abstract

“…Ο πίνακας 7.1 [10] συνοψίζει τα χαρακτηριστικά των κρυστάλλων που χρησιμοποιούνται στο PET και το SPECT. [45]. Η θέση υπολογίζεται από την πληροφορία ενός φωτοπολλαπλασιαστή και όχι από την επεξεργασία του σήματος περισσοτέρων.…”

Section: σπινθηριστέςunclassified

Ανάπτυξη συστήματος συλλογής δεδομένων βασισμένο σε προγραμματιζόμενα ηλεκτρονικά (FPGAs) για εφαρμογή σε συστήματα μοριακής απεικόνισης

Φυσικόπουλος¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι σύγχρονες εξελίξεις στη μοριακή βιολογία ανοίγουν το δρόμο για την έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία παθήσεων σε πολύ πρώιμο στάδιο. Η απεικόνιση μεταβολικών διεργασιών αποτελεί το διαρκώς αναπτυσσόμενο πεδίο της μοριακής απεικόνισης προσφέροντας ένα πολύτιμο εργαλείο στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Οι συμβατικές κλινικές μέθοδοι αποσκοπούν στην απεικόνιση οργάνων ή καρκινικών όγκων με στόχο τη λήψη ανατομικής (ακτίνες-Χ, υπέρηχοι) ή λειτουργικής (MRI, Πυρηνική Ιατρική) πληροφορίας. Σήμερα, η διεθνής έρευνα κατευθύνεται στην απεικόνιση πρωτεϊνών, βλαστοκυττάρων, νανοσωματιδίων κ.α. Η επιλογή της βέλτιστης απεικονιστικής μεθόδου καθορίζεται από 1) την προς απεικόνιση μεταβολική διεργασία και 2) τους διαθέσιμους ιχνηθέτες καθώς και το σήμα, που αυτοί μπορούν να εκπέμψουν. Οι νέες απεικονιστικές εφαρμογές απαιτούν την ύπαρξη εξειδικευμένων διατάξεων, οι οποίες παρέχουν υψηλή χωρική και ενεργειακή διακριτική ικανότητα και ευαισθησία. Ταυτόχρονα, υπάρχει η ανάγκη για την κατασκευή απεικονιστικών συστημάτων χαμηλού κόστους και μικρού μεγέθους. Η σχεδίαση συστημάτων απόκτησης δεδομένων από εξειδικευμένες απεικονιστικές διατάξεις αποτελεί μία από τις ερευνητικά δραστήριες περιοχές της οργανολογίας Πυρηνικής Ιατρικής. Η χρήση νέων τεχνολογιών έχει ως αποτέλεσμα την βελτίωση της απόδοσης των απεικονιστικών συστημάτων καλύπτοντας ταυτόχρονα τις απαιτήσεις κόστους και μεγέθους. Τα περισσότερα εξειδικευμένα συστήματα Πυρηνικής Ιατρικής απεικόνισης βασίζονται σε αναλογικά ηλεκτρονικά υποσυστήματα, υλοποιημένα με διακριτά αναλογικά κυκλώματα ή με ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικού σκοπού (ASICs). Καθώς τα ολοκληρωμένα κυκλώματα επαναπρογραμματιζόμενης λογικής εξελίσσονται σε επίπεδο διαστάσεων αλλά και ταχύτητας, πολλοί σχεδιαστές χρησιμοποιούν FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) εκεί που προηγουμένως χρησιμοποιούνταν ASICs. Έτσι μειώνεται ο χρόνος υλοποίησης και το συνολικό κόστος, ενώ το μέγεθος των ηλεκτρονικών παραμένει το ίδιο.Η κυρίαρχη τάση είναι η αντικατάσταση του μεγαλύτερου μέρους των αναλογικών ηλεκτρονικών του ανιχνευτή από ψηφιακά συστήματα βασισμένα σε γρήγορους αναλογικοψηφιακούς μετατροπείς και ψηφιακή επεξεργασία των σημάτων με αλγόριθμους υλοποιημένους σε FPGAs.Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται οι υλοποιήσεις, σε FPGA τριών εξ’ ολοκλήρου ψηφιακών συστημάτων απόκτησης δεδομένων, από εξειδικευμένες διατάξεις Πυρηνικής Ιατρικής. Σχεδιάστηκαν και αξιολογήθηκαν: ένα ψηφιακό σύστημα απόκτησης δεδομένων για ένα ενδοχειρουργικό gamma probe, ένα ψηφιακό σύστημα απόκτησης δεδομένων για μία κάμερα Υπολογιστικής Τομογραφίας Εκπομπής Μονού Φωτονίου (SPECT) και ένα ψηφιακό σύστημα απόκτησης δεδομένων για μία κάμερα Τομογραφίας Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET) δύο κεφαλών. Τα 3 συστήματα αυτά έχουν διαφορετική αρχή, διαφορετικά ανιχνευτικά υλικά και απαιτούν διαφορετικό σχεδιασμό του συστήματος λήψης δεδομένων, ώστε να καταγράψουν και να ψηφιοποιήσουν τα λαμβανόμενα αναλογικά σήματα. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται οι ψηφιακοί αλγόριθμοι επεξεργασίας σήματος που υλοποιήθηκαν σε επαναπρογραμματιζόμενα κυκλώματα FPGA για τα τρία ψηφιακά συστήματα απόκτησης δεδομένων. Επί πλέον δίνεται η γενική περιγραφή των ενσωματωμένων συστημάτων, που υλοποιήθηκαν για τις τρεις εξειδικευμένες διατάξεις Πυρηνικής Ιατρικής.

show abstract

Recent advances and future perspectives of position sensitive PMT

Cited by 19 publications

References 23 publications

Modeling the acquisition front-end in high resolution gamma-ray imaging

Modeling the acquisition front-end in high resolution gamma-ray imaging

In vivo small animal imaging: Current status and future prospects

Ανάπτυξη συστήματος συλλογής δεδομένων βασισμένο σε προγραμματιζόμενα ηλεκτρονικά (FPGAs) για εφαρμογή σε συστήματα μοριακής απεικόνισης

Contact Info

Product

Resources

About