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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von
Signalen, mit wenigstens vier Detektorelementen zum Empfang der
Signale und deren Umwandlung in Nutzsignale, die jeweils über
wenigstens zwei Leitungen mit wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit
verbunden sind.
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Neben
der Magnetresonanztomographie (MR) findet auch die Positronenemissionstomographie
(PET) zunehmend weitere Verbreitung in der medizinischen Diagnose.
Während es sich bei der MR um ein bildgebendes Verfahren
zur Darstellung von Strukturen und Schnittbildern im Inneren des Körpers
handelt, ermöglicht die PET eine Visualisierung und Quantifizierung
von Stoffwechselaktivitäten in-vivo.
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Die
PET nutzt die besonderen Eigenschaften der Positronenstrahler und
der Positronen-Annihilation aus, um quantitativ die Funktion von
Organen oder Zellbereichen zu bestimmen. Dem Patienten werden dabei
vor der Untersuchung entsprechende Radiopharmaka verabreicht, die
mit Radionukliden markiert sind. Die Radionuklide senden beim Zerfall Positronen
aus, die nach kurzer Distanz mit einem Elektron in Wechselwirkung
treten, wodurch eine so genannte Annihilation eintritt. Dabei entstehen
zwei Gamma-Quanten, die in entgegengesetzter Richtung (um 180° versetzt)
auseinander fliegen. Die Gamma-Quanten werden von zwei gegenüberliegenden PET-Detektormodulen
innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erfasst (Koinzidenz-Messung),
wodurch der Ort der Annihilation auf eine Position auf der Verbindungslinie
zwischen diesen beiden Detektormodulen bestimmt wird.
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Zum
Nachweis muss das Detektormodul bei der PET im Allgemeinen einen
Großteil der Gantry-Bogenlänge bedecken. Es ist
in Detektorelemente von wenigen Millimetern Seitenlänge
unterteilt. Jedes Detektorelement generiert bei Detektion eines Gamma-Quants
eine Ereignisaufzeichnung, die die Zeit sowie den Nachweisort, d.
h. das entsprechende Detektorelement angibt. Diese Informationen
werden an eine schnelle Logik übermittelt und verglichen. Fallen
zwei Ereignisse in einem zeitlichen Maximalabstand zusammen, so
wird von einem Gamma-Zerfallsprozess auf der Verbindungslinie zwischen
den beiden zugehörigen Detektorelementen ausgegangen. Die
Rekonstruktion des PET-Bildes erfolgt mit einem Tomografiealgorithmus,
d. h. der sog. Rückprojektion.
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Bei
PET-Untersuchungen werden Messdaten typischerweise von mehreren
100 Detektorelementen zeitgenau erfasst. Nur Ereignisse von zwei Sensoren,
die innerhalb eines bestimmten Zeitfensters gleichzeitig erfasst
werden, kommen überhaupt zur Auswertung. Bei PET-Geräten
werden in die Signale nahe dem Detektorelementen digitalisiert und rechnerisch
ausgewertet.
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Bei
kombinierten MR-PET-Geräten ist die PET-Gantry nahe einer
Patienten Öffnung des MR-PET-Geräts zu integrieren.
Die ohnehin bei MR-Geräten zu lösenden Platzprobleme
werden dadurch zusätzlich intensiviert. Es ist daher wünschenswert,
möglichst wenige Komponenten der PET-Einheit in die PET-Gantry
zu integrieren. Hinzukommt, dass wegen des hohen statischen Magnetfelds,
das für MR-Untersuchungen erforderlich ist, ein auswertender
Computer eine gewisse Mindestentfernung aufweisen muss. Zusätzlich
können beispielsweise eine oder mehrere Signalverarbeitungseinheiten
außerhalb der PET-Gantry und sogar außerhalb des
eigentlichen MR-PET-Geräts angeordnet werden. Die Signale
der Detektorelemente müssen dann über Signalleitungen
nach außen zu Signalverarbeitungseinheit geführt
werden. Folglich ist zur Auswertung und Erfassung der Signale der
Detektorelemente eine Vielzahl von Verbindungsleitungen zu einer
auswertenden Signalverarbeitungseinheit erforderlich. Dies muss
möglichst platzsparend, also mit möglichst wenigen
Signalleitungen realisiert werden.
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Prinzipiell
ist eine Integration digitalisierter Komponenten nahe der Detektionseinheit
im MR-Testgerät möglich, bei der beispielsweise
eine faseroptische Übertragung der digitalisierten Signale zum
auswertenden Computer möglich ist. Allerdings ist eine
Beeinflussung des MR-Systems durch die hierzu notwendigen HF-Komponenten
nicht auszuschließen. Bildartefakte des MR-Systems wären
die Folge.
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Als
Detektorelemente werden häufig Kristalle verwendet, die
mehrere Ereignisse detektieren können. Diese sind beispielsweise
in einer 3×3-Matrix aufgebaut. Hier sind also neun Detektionseinheiten
in einem Detektorelement zusammengefasst. Bei einer derartigen Anordnung
ist es möglich, die neun Detektionseinheiten mit einer
verminderten Anzahl von Signalleitungen auszulesen. Diese Reduktion der
Signalleitungen ist möglich durch geeignete analoge Verrechnung
der Signale der Detektionseinheiten. Häufig wird die so
genannte Anger-Logik zur Berechnung benutzt, bei der die Schwerpunktskoordinaten
(X, Y) der Szintillation im Detektor und ihre Summenenergie analog
ermittelt und übertragen werden. Daher sind für
die 3×3-Matrix (oder andere Detektoranordnung) nur 3 Signalleitungen
(und die Masseverbindung) erforderlich. Dies haben Karp
et al. in "Performance of a Brain PET Camera Based an Anger-Logic
Gadolinium Oxyorthosilicate Detectors", Journal of Nuclear
Medicine, Vol. 44 No. 8, (2003), 1340–1349 offenbart.
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In
der HF-Technik ist es bereits bekannt, mehrere Signalquellen mit
mehreren Verstärkerelementen über eine Schaltmatrix
zu verbinden. Die verwendete Schaltmatrix umfasst eine der Anzahl
von Signalen Quellen und Verstärkerelementen entsprechende
Anzahl von gekreuzten Übertragungsleitungen, die durch
Schaltelemente an ihren Kreuzungspunkten mehrfach verwendbar sind.
Durch den matrixartigen Aufbau lässt sich jede Signalquelle
mit jedem Verstärkerelement verbinden. Im Vergleich zu einer
Realisierung der Verbindung zwischen den Komponenten mittels einzelner
Signalleitungen lässt sich hierbei eine signifikante Anzahl
von Signalleitungen einsparen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise
in der
DE 10 2004
055 939 B4 offenbart.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Aufnahme
von Signalen bereitzustellen, mit deren Hilfe sich zahlreiche Nutzsignale mit
einer weitgehend reduzierten Anzahl von Kabeln übertragen
lassen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Gemäß einer
Ausführung der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Aufnahme
von Signalen mit wenigstens vier Detektorelementen zum Empfang der Signale
und deren Umwandlung in Nutzsignale angegeben. Die Detektorelemente
sind jeweils über wenigstens zwei Leitungen mit wenigstens
einer Signalverarbeitungseinheit verbunden. Wenigstens zwei der
Detektorelemente gemeinsam sind über eine der Leitungen
mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden. Gegenüber
bekannten Anordnungen, bei denen jedes Detektorelement über
eine einzelne Leitung mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden
ist, ist hier wenigstens eine Leitung eingespart. Die Anzahl der eingesparten
Leitungen wächst mit der Anzahl der Detektorelemente. Dies
ist insbesondere im Falle enger Raumbedingungen bei der Realisierung
der Vorrichtung von Vorteil. Hierbei wird insbesondere ausgenutzt,
dass bei PET-Messungen lediglich Kombinationen zweier Detektorelemente
ausgewertet werden müssen. Es ist daher nicht erforderlich,
dass sämtliche Detektorelemente gleichzeitig, also parallel ausgelesen
werden.
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Vorteilhaft
ist eine Ausführung der Erfindung derart, dass die Detektorelemente
schaltungstechnisch in Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei jeweils
alle Detektorelemente einer Reihe über eine der Leitungen
mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden sind und jeweils alle
Detektorelemente einer Spalte über eine weitere der Leitungen
mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden sind. Der Ausdruck „schaltungstechnisch” sollen
hier derart verstanden werden, dass die Detektorelemente derart verkabelt
sind, als wären sie auch geometrisch in Reihen und Spalten
angeordnet. Geometrisch sind die Detektorelemente im Allgemeinen
nicht in Reihen und Spalten angeordnet. Durch die reihen- und spaltenweise
Verwendung von Leitungen und deren Verbindungen mit mehreren Detektorelementen
befinden sich quasi an den Kreuzungspunkten der Leitungen die jeweiligen
Detektorelemente.
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In
einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst jedes
Detektorelement eine Umpoleinheit, durch die eine Umpolung des Nutzsignals
des jeweiligen Detektorelements durchführbar ist. Dies hat
insbesondere bei der gleichzeitigen in Detektion von Ereignissen
mit zwei Detektorelementen den Vorteil, dass durch Umpolung des
Nutzsignals eines der Detektorelemente eine eindeutige Identifizierung der
auslösenden Detektorelemente möglich ist.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass jedes der Detektorelemente
wenigstens einen Signalausgang für das Nutzsignal aufweist
und die Umpoleinheiten derart mit den Signalausgängen der
Detektorelemente verbunden sind, dass bei Vorliegen eines PET-Ereignisses
an einem ersten der Detektorelemente wenigstens ein zweites der
Detektorelemente, das nicht über dieselbe Leitung wie das
erste Detektorelement mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden
ist, umgepolt wird. Durch eine derartige Verbindung der Signalausgänge mit
den Umpoleinheiten lässt sich eine einfache, automatische
Umpolung der entsprechenden Detektorelemente erreichen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Signalausgänge
von in einer der Spalten liegenden Detektorelementen über
jeweils eine Blockiereinheit mit einer Spaltenleitung verbunden,
in der Blockiereinheiten angeordnet sind, die derart ausgebildet
sind, dass durch sie ein Stromfluss in nur einer Richtung möglich
ist. Hiermit lassen sich Nutzsignale der in einer Spalte liegenden
Detektorelemente auf einer Leitung zusammenfassen. Somit ist es
nicht notwendig, dass Nutzsignale jedes einzelnen Detektorelements über
eine separate Leitung zu führen. Blockiereinheiten dienen
da zu, ein Übersprechen eines Nutzsignals in nicht detektierende
Detektorelemente zu verhindern.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass die Signalausgänge
der in einer Zeile liegenden Detektorelemente über jeweils
eine Blockiereinheit mit einer Zeilenleitung verbunden sind, wobei
in der Zeilenleitung weitere Blockiereinheiten angeordnet sind und
die Blockiereinheiten derart ausgebildet sind, dass durch sie ein
Stromfluss in nur einer Richtung möglich ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedem der Detektorelemente
eine Referenzsignaleinheit zugeordnet, in der das auf der Spaltenleitung
und das auf der Zeilenleitung anliegende Signal derart verarbeitet
und in die Umpoleinheit des jeweiligen Detektorelements geleitet
wird, dass bei Aufnahme eines PET-Ereignisses in einem ersten der
Detektorelemente ein Umpolsignal in allen Umpoleinheiten von Detektorelementen
erzeugt wird, die schaltungstechnisch rechts davon und nicht in derselben
Zeile liegen. Hierbei soll der Ausdruck „schaltungstechnisch” wieder
den Bezug zu einer matrixartigen Ersatzschaltung (Reihen und Spalten) herstellen.
Es ist für die Erreichung des Ziels der hier beschriebenen
Ausgestaltung der Erfindung nicht erforderlich, sämtliche
Detektorelemente umzupolen, die nicht in derselben Zeile und nicht
in derselben Spalte wie das erste Detektorelement liegen. Es ist ausreichend,
wenn die nicht in derselben Zeile liegenden Detektorelemente umgepolt
werden, die links oder rechts der Spalte des ersten Detektorelements
liegen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Referenzsignaleinheit
mit der Spaltenleitung und der Zeilenleitung verbunden und weist
einen mit der Umpoleinheit des jeweils zugeordneten Detektorelements
verbundenen Signalausgang auf, an dem durch die Referenzsignaleinheit
genau dann ein Referenzsignal bereitgestellt wird, wenn an der Spaltenleitung
ein Signal anliegt und an der Zeilenleitung kein Signal anliegt.
Die Verwendung der Referenzsignaleinheit und der hier beschriebenen
Verschaltung mit der Spaltenleitung und der Zeilenleitung, in denen
Blockiereinheiten angeordnet sind, realisiert genau die automatische
Umpolung der gewünschten Detektorelemente bei Vorliegen
eines Ereignisses an einem ersten der Detektorelemente. Es werden
exakt die Detektoreinheiten umgepolt, die entweder links oder rechts
des ersten Detektorelements und nicht in derselben Zeile liegen.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass die Referenzsignaleinheit
eine Negiereinheit und eine Logikeinheit umfasst, wobei:
- – die Negiereinheit einen Signalausgang
aufweist und mit der Zeilenleitung verbunden und derart ausgebildet
ist, dass sie am Signalausgang ein Signal bereitstellt, wenn ihr
kein Eingangssignal zugeführt wird und am Signalausgang
kein Signal bereitstellt, wenn ihr ein Eingangssignal zugeführt wird,
- – die Logikeinheit derart ausgebildet ist, dass ihr zwei
Eingangssignale zuführbar sind und sie an einem Signalausgang
ein Signal bereitstellt, wenn ihr zwei Eingangssignale zugeführt
werden und
- – die Logikeinheit eingangsseitig mit der Spaltenleitung
und der Negiereinheit verbunden ist.
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Diese
Ausgestaltung der Referenzsignaleinheit bildet die Bedingung ab,
dass ein Referenzsignal für die Umpoleinheit des jeweiligen
Detektorelements nur dann zur Verfügung gestellt wird,
wenn in der jeweiligen Zeile kein Zeilensignal, also kein PET-Ereignis
vorliegt und wenn in einer der davor liegenden Spalten ein PET-Ereignis
vorliegt.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich in den nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den
Figuren. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines MR-PET-Kombigeräts,
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2 ein
PET-Array gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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3 ein
PET-Detektorelement,
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4 eine Übersicht
eines PET-Arrays,
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5 eine
Schaltung zur Erzeugung eines Spaltensignals,
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6 eine
Schaltung zur Erzeugung eines Zeilensignals,
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7 eine
Schaltung zur Erzeugung eines Referenzsignals und
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8 eine
Blockiereinheit.
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Die
Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen sich bevorzugt
auf einem kombinierten MR-PET-Gerät verwenden. Ein kombiniertes
Gerät hat den Vorteil, dass sowohl MR- als auch PET-Daten gleichzeitig
isozentrisch gewonnen werden können. Dies ermöglicht,
das Untersuchungsvolumen innerhalb der interessierenden Region mit
den Daten der ersten Modalität (PET) genau zu definieren
und diese Informationen in der weiteren Modalität (z. B.
Magnetresonanz) zu nutzen. Eine Übertragung der Volumeninformation
der interessierenden Region von einem externen PET- auf ein MR-Gerät
ist zwar möglich, jedoch ist ein erhöhter Aufwand
für die Registrierung der Daten gegeben. Im Allgemeinen
lassen sich an der auf dem PET-Datensatz ausgewählten interessierenden
Region sämtliche mit Magnetresonanz oder sonstigen bildgebenden
Verfahren bestimmbaren Daten ermitteln. Beispielsweise können
statt der Spektroskopiedaten auch fMRI-Daten, Diffusions-Karten,
T1 oder T2 gewichtete Bilder oder quantitative Parameter-Karten
mittels Magnetresonanzuntersuchungen in der interessierenden Region
gewonnen werden. Ebenfalls können Methoden der Computertomographie
(z. B. Perfusionsmessung, Mehrfachenergiebildgebung) oder Röntgen
eingesetzt werden. Vorteilhaft an dem beschriebenen Verfahren ist jeweils,
dass sich die interessierende Region mittels des PET-Datensatzes
sehr gezielt auf eine spezifisch vorliegende Pathologie des Patienten
einengen lässt.
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Ergänzend
ist jedoch auch möglich, durch Verwendung mehrerer so genannter
Tracer verschiedene biologische Eigenschaften im PET-Datensatz darzustellen
und so die interessierende Region und das dadurch festgelegte Volumen
noch weiter zu optimieren oder mehrere verschiedene Untersuchungsvolumina
auf einmal auszuwählen, die dann in nachfolgenden Untersuchungen
analysiert werden.
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Die 1 zeigt
eine bekannte Vorrichtung 1 zur überlagerten MRI-
und PET-Bilddarstellung. Die Vorrichtung 1 besteht aus
einer bekannten MRI-Röhre 2. Die MRI-Röhre 2 definiert
eine Längsrichtung z, die sich orthogonal zur Zeichnungsebene
der 1 erstreckt.
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, sind koaxial innerhalb
der MRI-Röhre 2 mehrere, um die Längsrichtung
z paarweise gegenüberliegend angeordnete PET-Detektionseinheiten 3 angeordnet.
Die PET-Detektionseinheiten 3 bestehen vorzugsweise aus
einem APD-Fotodiodenarray 5 mit einem vorgeschalteten Array
aus LSO-Kristallen 4 und einer elektrischen Verstärkerschaltung
(AMP) 6. Die Erfindung ist aber nicht auf die PET-Detektionseinheiten 3 mit
dem APD-Fotodiodenarray 5 und dem vorgeschalteten Array
aus LSO-Kristallen 4 beschränkt, sondern zur Detektion
können gleichsam auch anders geartete Fotodioden, Kristalle
und Vorrichtungen verwendet werden.
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Die
Bildverarbeitung zur überlagerten MRI- und PET-Bilddarstellung
erfolgt durch einen Rechner 7.
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Entlang
ihrer Längsrichtung z definiert die MRI-Röhre 2 ein
zylindrisches, erstes Gesichtsfeld. Die Vielzahl der PET-Detektionseinheiten 3 definiert entlang
der Längsrichtung z ein zylindrisches, zweites Gesichtsfeld.
Erfindungsgemäß stimmt das zweite Gesichtsfeld
der PET-Detektionseinheiten 3 im wesentlichem mit dem ersten
Gesichtsfeld der MRI-Röhre 2 über ein.
Realisiert wird dies durch eine entsprechende Anpassung der Anordnungsdichte der
PET-Detektionseinheiten 3 entlang der Längsrichtung
z.
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In 2 ist
schematisch ein Detektor-Array als Kreuzschienen-Verteiler 100 abgebildet.
Es besteht aus Detektorelementen 101, die in Reihen und Spalten
angeordnet sind. Die in Reihen angeordneten Detektorelemente 101 sind über
Leitungen 103a, 103b, 103c, und 103d jeweils
mit einer Signalverarbeitungseinheit 105 verbunden. Die
in Spalten angeordneten Detektorelemente 101 sind über
Leitungen 107a, 107b, 107c und 107d mit
einer Signalverarbeitungseinheit 109 verbunden. Folglich
ist jeder der Detektorelemente 101 sowohl mit der Signalverarbeitungseinheit 105,
als auch mit der Signalverarbeitungseinheit 109 verbunden.
Durch die derartige Anordnung und elektrische Verschaltung der Detektorelemente 101 wird
erreicht, dass lediglich acht Leitungen 103a bis 103d bzw. 107a ist 107d benötigt
werden, um alle Detektorelemente 101 auslesen zu können.
Bei einzelner Auslesung und Ansteuerung der Detektorelemente 101 wären
aufgrund ihrer Anzahl 16 Leitungen erforderlich.
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Die
Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 können
alternativ auch als eine einzige gemeinsame Signalverarbeitungseinheit
ausgeführt sein. In diesem Fall wäre jedes der
Detektorelemente 101 über die entsprechenden Leitungen 103a bis 103d und 107a bis 107d mit
der Signalverarbeitungseinheit verbunden. Ebenso könnten
statt der zwei Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 mehrere
Signalverarbeitungseinheiten vorgesehen sein. Die Verkabelung der
Detektorelemente 101 mit den Signalverarbeitungseinheiten
wäre dementsprechend zu wählen.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Detektorelemente 101 als
PET-Detektoren ausgeführt. In diesem Fall sind lediglich
koinzidierende Ereignisse zweier Detektorelemente 101 in
der Signalverarbeitung von Interesse. Es ist daher erforderlich,
derartige Ereignisse eindeutig identifizieren zu können.
Grundsätzlich ist es jedoch möglich, die Erfindung
auf andere Ausführungsbeispiele mit beliebigen Detektorelementen
anzuwenden.
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In 2 sind
beispielhaft zwei der Detektorelemente 101' und 101'' schraffiert
dargestellt. Diese sollen gleichzeitig zwei Gamma-Quanten eines PET-relevanten
Vorgangs detektiert haben. ”Gleichzeitig” soll
in diesem Fall einen bei PET-Vorgängen üblichen
Zeitunterschied der zwei Ereignisse mit umfassen. Die Detektion
der beiden Gamma Quanten durch die Detektorelemente 101' und 101'' wäre
also ein relevantes Ereignis für eine PET-Messung. Über die
Leitungen 103b und 107b ist das Detektorelement 101' mit
den Signalverarbeitungseinheiten 105 bzw. 109 verbunden. Über
die Leitungen 103b und 107b werden entsprechende
Signalpegel vom Detektorelement 101' an die Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 übermittelt.
Gleiches gilt für das Detektorelement 101'' und
die Leitungen 103c und 107d. In den Signalverarbeitungseinheiten 105 bzw. 109 werden
die Nutzsignale der Detektorelemente 101' und 101'' aufgenommen
und bearbeitet.
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Durch
die gewählte Anordnung und Verschaltung der einzelnen Detektorelemente 101 ist
es jedoch ohne weiteres für die Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 nicht
möglich, die auslösenden Detektorelemente 101' und 101'' eindeutig
zu identifizieren. Durch die Tatsache, dass lediglich an den beiden
Leitungen 103b und 103b bzw. 107b und 107d Nutzsignale
anliegen, wäre es ebenso gut möglich, dass die
Ereignisse in den Detektorelementen 101''' und 101'''' stattgefunden
hätten, die ebenfalls über dieselben Leitungen 103b und 103b bzw. 107b und 107d mit
den Signalverarbeitungseinheiten in 105 und 109 sind.
In diesem Fall würden statt der zusammengehörenden
Leitungen 103b und 107b bzw. 103c und 107d die
Leitungen 103b und 107d bzw. 103c und 107b zusammen
jeweils ein Signal des Detektorelements 101'''' bzw. 101''' an
die jeweilige Signalverarbeitungseinheit 105 bzw. 109 weiterleiten. Eine
eindeutige Identifizierung der zusammengehörenden Leitungen
ist durch die Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 nicht
möglich.
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Zur
Auswertung der PET-Untersuchungsdaten ist es jedoch zwingend erforderlich,
die Position der Detektorelementelemente 101' und 101'' eindeutig
identifizieren zu können. Wie im Folgenden gezeigt wird
ist es im vorliegenden Ausführungsbeispiel daher möglich,
den Signalpegel, der vom Detektorelement 101'' über
die Leitungen 103c und 107d zu den Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 geleitet
wird, im Vergleich zu dem Signalpegel des Detektorelements 101' umzupolen.
Dadurch liegt an den Leitungen 103c und 107d im
vorliegenden Fall ein negativer Signalpegel an, während
an den Leitungen 103b und 107b ein positiver Signalpegel
anliegt. Da die Signalpegel ein und desselben Detektorelements 101 stets
gleich gepolt sind, ist eine Uneindeutigkeit bezüglich
der Detektorelementen 101''' und 101'''' nicht
mehr möglich. Die Detektorelementen 101' und 101'' sind
daher eindeutig als die Detektorelementen identifizierbar, an denen
Ereignisse eines PET-Vorgangs stattfanden.
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In
den Fällen, bei denen die zwei Detektorelemente 101,
an denen ein Ereignis vorliegt in derselben Zeile oder in derselben
Spalte des Kreuzschienen Verteilers 100 liegen, ist eine
Verwechslung des Detektorelementpaars ohnehin ausgeschlossen. Dies
rührt daher, dass beispielsweise im ersteren Fall lediglich
auf einer der Leitungen 103a bis 103d ein Signal
anliegt, jedoch auf zwei der Leitungen 107a bis 107d.
Eine Umpolung der Detektorelemente 101, wie oben beschrieben,
ist daher nicht erforderlich, jedoch möglich, ohne das
Messergebnis zu beeinflussen.
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Eine
einfache Möglichkeit, die Umpolungslogik zu realisieren
besteht darin, in den Detektorelementen 101 eine entsprechende
Umpoleinheit vorzusehen. Diese würde bei Anliegen eines
entsprechenden Steuersignals eine Inversion, also Umpolung des Signals
des Detektorelements 101 vornehmen. Dazu könnte
die Umpoleinheit mit einem Kabel, an dem ein entsprechendes Steuersignal
anliegt verbunden sein. Das Steuersignal könnte beispielsweise
von den Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109 erzeugt
werden und die Umpolung der Detektorelemente 101 entsprechend
gesteuert werden. Dazu wäre es beispielsweise notwendig,
alle Detektorelemente 101, die in der Matrixanordnung der 2 rechts
des Detektorelements 101' und nicht in der Zeile des Detektorelements 101' liegen
umzupolen. Das Detektorelement 101' steht hier stellvertretend für
das Detektorelement 101, der ein Signal empfängt und
dabei am weitesten links in der Matrix angeordnet ist. Dies ist
jedoch eine Konvention, es ist ebenfalls möglich das Detektorelement 101'' zu
verwenden und alle links davon liegenden Detektorelemente, die nicht
in derselben Zeile liegen umzupolen.
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Eine
alternative Möglichkeit, zur Realisierung der Umpolungslogik
besteht darin, die Detektorelemente 101 derart miteinander
zu verkabeln, dass bei Eintreten eines Ereignisses am Detektorelement 101' automatisch
die entsprechenden Detektorelemente 101 umgepolt werden.
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In 3 ist
schematisch ein Detektorelement 101 dargestellt. Er umfasst
eine Detektionseinheit 201, das als Szintillationszähler
ausgeführt ist. Die Detektionseinheit 201 wird über
eine Leitung 203 mit einer Versorgungsspannung zum Betrieb
versorgt. Die entsprechende Spannungsversorgung ist hier nicht dargestellt. Über
einen Widerstand 205 und eine Leitung 207 ist
die Detektionseinheit 201 geerdet. Die Detektionseinheit 201 ist über
eine Leitung 209 mit einer Umpoleinheit 211 verbunden.
Die Umpoleinheit 211 ist mit einer Referenzleitung 213 verbunden. Über
diese Referenzleitung 213 der Umpoleinheit 211 ein
Referenzsignal zuführbar, dass den Umpolzustand der Umpoleinheit 211 steuert.
Die Umpoleinheit 211 ist mit einer Leitung 215 versehen, über
die das Detektorsignal aus dem Detektorelement 101 ausführbar
ist. Für den Aufbau der Matrixstruktur ist die Leitung 215 mit
einer Leitung 217 verbunden. Über die Leitungen 215 bzw. 217 ist
das Detektorelement 101 mit den Signalverarbeitungseinheiten 105 bzw. 109 verbunden.
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Bei
einfallender Gamma-Strahlung erzeugt die Detektionseinheit 201 eine
Spannung auf der Leitung 209, die in die Umpoleinheit 211 geführt
wird. In der Umpoleinheit 211 wird die von der Detektionseinheit 201 erzeugte
Spannung umgepolt, falls an der Referenzleitung 213 ein
Referenzsignal anliegt. Die derart umgepolte Spannung wird auf die
Leitung 215 ausgegeben. Falls auf der Referenzleitung 213 kein Referenzsignal
anliegt, wird die von der Detektionseinheit 201 erzeugte
Spannung unverändert auf die Leitung 215 übertragen.
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In
den folgenden Figuren ist eine Verschaltung der Detektorelemente 101 untereinander
gezeigt, durch die bei vorliegen von PET-Ereignissen ein entsprechend
geartetes Referenzsignal erzeugt wird, dass dann über die
Referenzleitung 213 die Umpolung der erforderlichen Detektorelemente 101 gewährleistet.
Dazu wird auf die bereits in Figur zwei dargestellte matrixartige
Struktur der Detektorelemente 101 zurückgegriffen,
wobei dies lediglich der vereinfachten Darstellung dient. In einer
tatsächlichen Implementierung des Ausführungsbeispiels
und der zu Grunde liegenden Erfindung werden die Detektorelemente 101 beispielsweise
in einem MR-System ringförmig angeordnet und die zusätzliche
Elektronik dabei möglichst platzsparend im MR-System angeordnet.
Die bereits in Figur zwei dargestellten Leitungen 103 bis 103d und 107a bis 107d werden außer
Gründen in der Übersicht in den folgenden schematischen
Figuren nicht dargestellt.
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In 4 sind
schematisch die Leitungen 103' und 107' eines
Kreuzschienenverteilers dargestellt. Die Leitungen 103 und 107 sind
gekreuzt, wobei an jedem Kreuzungspunkt 401 ein hier nicht
dargestelltes Detektorelement angeordnet und mit den Leitungen 103 und 107 verbunden
ist. An einem der Detektorelemente ist ein PET-Ereignis registriert
worden, was durch einen Punkt 403 dargestellt ist. Nach der
oben beschriebenen Umpol-Logik müssen nun gemäß der
gewählten Konvention alle rechts des Punkts 403 befindlichen
Detektorelemente umgepolt werden, die nicht in derselben Zeile wie
der Punkt 403 liegen. Die betroffenen Detektorelemente
sind in der 4 durch schraffierte Bereiche 405 und 407 hervorgehoben.
Durch die dargestellte Umpolung ist in den relevanten Fällen
sichergestellt, dass ein anderes Detektorelement, an dem ein koinzidierendes Ereignis
vorliegt innerhalb des umgepolte im Bereich liegt. Wie bereits erläutert
wurde ist dann in die eindeutige Identifikation von Detektorelement-Paaren möglich.
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Es
ist allerdings auch der Fall möglich, dass das zweite Detektorelement,
an dem er das koinzidierendes Ereignis detektiert wird, in derselben
Zeile oder in derselben Spalte wie das erste Detektorelement liegt.
Dabei würden Signale über dieselbe Leitung der
betroffenen Zeile und über zwei Leitungen der betroffenen
Spalten bzw. über dieselbe Leitung der betroffenen Spalten
und über zwei Leitungen der betroffenen Zeilen zu den Signalverarbeitungseinheiten übertragen
werden. Eine Uneindeutigkeit ist in diesen Fällen von vornherein
ausgeschlossen, so dass eine Umpolung des zweiten Detektorelements nicht
erforderlich ist. Die oben beschriebene automatische Umpolung der
Detektorelemente der schraffierten Bereiche 405 und 407 ist
jedoch in diesem Fall ohne Einfluss auf das zu detektierende Signal
möglich.
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Es
ist wünschenswert, dass bei Vorliegen eines PET-Ereignisses
am Detektorelement des Punkts 403 durch entsprechende Kopplung
der Detektorelemente untereinander die Umpolung der innerhalb der
schraffierten Bereiche 405 und 407 liegenden Detektorelemente
automatisch erfolgt. Dazu ist es möglich, das Ausgangssignal
des Detektorelements am Punkt 403 zu verwenden, um an dem
gewünschten Detektorelemente der Bereiche 405 und 407 ein
entsprechendes Referenzsignal für die 2 dargestellte
Umpoleinheit 211 bereitzustellen. Allerdings ist es nicht
möglich, das Ausgangssignal einfach in allen rechts des
Punkts 403 liegenden Detektorelementen zu übertragen,
da in diesem Fall auch die Detektorelemente in der Zeile des Punkts 403 umgepolt
würden. Dann käme es wieder zu einer Uneindeutigkeit
in den Signalverarbeitungseinheiten 105 und 109.
Daher muss sichergestellt sein, dass in den Detektorelementen der
Zeile des Punkts 403 keine Umpolung stattfindet.
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Unter
der Festlegung, dass sich der Punkt 403 in Zeile i und
Spalte j befindet, müssen folglich alle Detektorelemente
umgepolt werden, für die die beiden Bedingungen „Spalte > j” und „Zeile ≠ i” gleichzeitig
erfüllt sind.
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Die
erste Bedingung „Spalte > j” kann
beispielsweise dadurch gebildet, dass die Signalausgänge
der Detektorelemente der Spalte j parallel geschaltet werden. So
ist sichergestellt, dass bei vorliegen eines PET-Ereignisses in
einem Detektorelement der Spalte j ein positives Referenzsignal
für die Umpoleinheit 211 bereitgestellt wird.
Die zweite Bedingung „Zeile ≠ i” kann
beispielsweise dadurch abgebildet werden, dass die Digital-Ausgänge
der Detektorelemente der Zeile i verbunden werden. Vor einer „und”-Verknüpfung
des Spaltensignals und des Zeilensignals muss das Zeilensignal invertiert
werden. Das daraus resultierende Referenzsignal kann dann der jeweiligen
Umpoleinheit 211 zugeführt werden. Eine mögliche
Ausführung einer derartigen Zusammenschaltung der Detektorelemente
ist anhand der 5 bis 8 erläutert.
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In 5 sind
schematisch 8 Detektorelemente 101 dargestellt. Sie sind
in zwei Spalten und vier Reihen angeordnet. Diese Anordnung stellt
lediglich einen Teil eines tatsächlichen Detektor-Arrays dar,
das im Normalfall deutlich mehr Detektorelemente 101 umfasst.
Jedes Detektorelement 101 weist einen Eingang für
eine Umpolleitung 500 auf, durch die ein Referenzsignal
der jeweiligen Umpoleinheit 211 innerhalb der Detektorelemente 101 zuführbar
ist. Zur Erzeugung des Referenzsignals ist jedem Detektorelement 101 eine
Referenzsignaleinheit 450 zugeordnet. In der 5 sind
aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich
die Referenzsignaleinheiten 450 der in der rechten Spalte
angeordneten Detektorelemente 101 dargestellt. Die Referenzsignaleinheit 450 weist
jeweils einen Signalausgang 451 auf, deren mit der Umpolleitung 500 und
damit mit der jeweiligen Umpoleinheit 201 verbunden ist.
Die Referenzsignaleinheit 450 weist zudem zwei Signaleingänge 453 und 455 auf, über
die zwei Signale zur Erzeugung des Referenzsignals geführt
werden. Erzeugung und Zu führung dieser beiden Signale sind
in den 5 und 6 dargestellt. Die Erzeugung
des Referenzsignals ist in 7 dargestellt.
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Die
Darstellung in der 5 stellt lediglich die Verschaltung
der Detektorelemente 101 zur Bildung der ersten Bedingung „Spalte > j” dar. Die
eigentlichen Signalleitungen (vgl. 2) zur Weiterleitung
der Signale der Detektorelemente an die entsprechenden Signalverarbeitungseinheiten
sind hier nicht dargestellt. Jedes Detektorelement 101 umfasst zwei
Signalausgänge 501 und 501', über
die das Ausgangssignal des Detektors bei Vorliegen eines PET-Ereignisses
einerseits in den Kreuzschienenverteiler übertragen wird
und andererseits zur Bildung der zweiten Bedingung verwendet wird.
Letzteres ist in 6 gezeigt. Der Abgriff der Ausgangssignale
ist durch einen Pfeil 503 bzw. 503' angedeutet.
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Das
gleiche Ausgangssignal des Detektorelements 101 wird jeweils über
einen weiteren Signalausgang 505 bereitgestellt und in
eine Blockiereinheit 507 übertragen. Die Blockiereinheit 507 ist
derart ausgebildet, dass lediglich ein Stromfluss in Richtung des
Pfeils 509 ermöglicht wird. Ein Stromfluss in
entgegengesetzter Richtung wird unterbunden. Ein Aufbau der Blockiereinheit 507 ist
schematisch in 8 gezeigt. Die Blockiereinheit 507 kann
beispielsweise ein Verstärkerelement enthalten, durch das
der eingegebene Signalpegel verstärkt wird. Ein entsprechend
verstärkter Signalpegel wird an einem Ausgang 511 der
Blockiereinheit 507 bereitgestellt. Die Ausgänge 511 der
Blockiereinheiten 507 sind spaltenweise mit einer Leitung 513 verbunden
und dadurch parallel geschaltet. Durch die Blockiereinheiten 507 wird
verhindert, dass bei Anliegen eines Signals auf der Leitung 513 ein
Stromfluss zu denen Detektorelementen 101 stattfindet.
Die Leitung 513 ist an ihrem einen Ende über einen
hochohmigen Widerstand 514 geerdet. Das andere Ende der
Leitung 513 ist mit einer Spaltenleitung 515 verbunden.
Durch diese Spaltenleitung 515 werden die jeweiligen Leitungen 513 der
einzelnen Spalten miteinander verbunden, wobei jeweils eine Blockiereinheit 507' eingefügt
ist.
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Sobald
also eines der Detektorelemente ein PET-Ereignis registriert, wird
das entsprechende Ausgangssignal über die zugeordnete Blockiereinheit 511 auf
die Leitung 513 und entsprechend auf die Spaltenleitung 515 übertragen
(Spaltensignal). Durch den Zusammenschluss der Spaltenleitung 515 mit
allen anderen Spalten und das Einfügen der Blockiereinheiten 507' in
der Spaltenleitung 515 wird das Ausgangssignal lediglich
in alle rechts der Spalte mit dem Signal-gebenden Detektorelement 101 liegenden
Spalten übertragen. Das Blockelement 507' blockiert
hingegen eine Übertragung des Spaltensignals in alle weiter
links liegenden Spalten.
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Zur
Ansteuerung der Umpoleinheiten 211 in den Detektorelementen 101 wird
das Spaltensignal von der Leitung 515 mittels einer Leitung 517 abgezweigt
und in dem Signaleingang 453 der Referenzsignaleinheit 450 übertragen.
Eine Verschaltung der Detektorelemente zur Bildung des zweiten Signals für
die Referenzsignaleinheit 450, dass über den Signaleingang 455 zugeführt
wird, ist in 6 dargestellt. Die Bildung des
Referenzsignals zur Ansteuerung der Umpoleinheiten 211 ist
in 7 dargestellt. Dort wird das auf der Leitung 517 weitergeleitete Ausgangssignal
weiterverarbeitet.
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In 6 ist
eine Verschaltung der Detektorelemente 101 dargestellt,
durch die teilweise das Ausgangssignal abgegriffen wird. Durch Weiterverarbeitung
anhand der in 7 gezeigten Schaltung wird das
Referenzsignal zur Ansteuerung der Umpol Einheiten 211 erzeugt.
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In 6 sind
ausschnittsweise zwei in einer Zeile eines PET-Arrays liegende Detektorelemente 101 dargestellt.
Wie in 5 weisen sie jeweils eine Umpolleitung 500 auf,
durch die das Referenzsignal in das Detektorelement 101 zuführbar
ist. Wie in 5 weisen die Detektorelemente 101 drei
Signalausgänge 501, 501' und 505 auf. Über
den Signalausgang 501 ist das Ausgangssignal analog zu
der Darstellung in 5 in den Kreuzschienenverteiler (vgl. 2) übertragbar.
Dies ist durch den Pfeil 503 dargestellt. Über
den, hier am oberen Teil des Detektorelements 101 dargestellten
Signalausgang 505 ist das Ausgangssignal zu der jeweiligen
Blockiereinheit 507, wie in 5 dargestellt, übertragbar.
Die Schaltungen mit 5 und 6 sind insofern
bezüglich der Signalausgänge unabhängig
voneinander.
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Über
den Signalausgang 501' ist das Ausgangssignal des jeweiligen
Detektorelements 101 zu Blockiereinheiten 601 übertragbar,
die den Blockiereinheiten 507 vergleichbar sind. Die Blockiereinheiten 601 weisen
ihrerseits Ausgänge 603 auf, an denen ein entsprechend
bearbeitetes Signal bereitgestellt wird. Dieses wird auf eine Leitung 605 übertragen,
die an einem Ende über einen Widerstand 607 geerdet
ist. Am jeweils anderen Ende ist die Leitung 605 mit einer
Zeilenleitung 609 verbunden, auf die das Signal übertragen
wird (Zeilensignal). Die Zeilenleitung 609 schaltet derart
sämtliche Ausgänge 603 der Blockiereinheiten 601 einer
Zeile parallel, wobei jeweils vor der Einmündung einer
Leitung 605 eine Blockiereinheit 601 angeordnet
ist. Durch die Anordnung der Blockiereinheiten 601 in der
Zeilenleitung 609 und zwischen dem Detektorelement 101 und
der Leitung 605 wird sichergestellt, dass auf der Zeilenleitung 609 fließende
Ströme in der gewählten Darstellung lediglich
nach rechts fließen und in linker Richtungen blockiert
werden. Gleichzeitig wird verhindert, ganz auf der Zeilenleitung 609 fließender Strom
zum Detektorelement 101 gelangt. Zur Bildung des Referenzsignals
wird das auf der Zeilenleitung 609 fließende Zeilensignal
in eine Leitung 611 abgezweigt und in den Signaleingang 455 der
Referenzsignaleinheit 450 übertragen. Somit stehen
an den Referenzsignaleinheiten 450 jeweils zwei Signale
(Spaltensignal und Zeilensignal) zur Bildung des Referenzsignals
zur Verfügung. Das Spaltensignal wird aus der Parallelschaltung
aller Detektorelemente 101 einer Spalte gebildet und in
alle Referenzsignaleinheiten 450 der benachbarten Spalten
parallel übertragen. Das Zeilensignal hingegen wird zeilenspezifisch
von ei ner Detektoreinheit 101 an alle in derselben Zeile
liegenden Referenzsignaleinheiten 450 übertragen.
Die in den 5 und 6 dargestellten Schaltungen
sind voneinander unabhängig. Lediglich die Detektorelemente 101 und
die beigeordneten Referenzsignaleinheiten 450 sind in beiden
Figuren dieselben Einheiten.
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In 7 ist
eine Schaltung 700 zur Bearbeitung der in den Leitungen 517 und 611 abgegriffenen Signale
schematisch dargestellt. Die Leitung 611 ist mit einer
Negiereinheit 701 gebunden. Diese Negiereinheit 701 stellt
an ihrem Signalausgang 703 ein Signal bereit, wenn an der
Leitung 611 kein Zeilensignal anliegt. Umgekehrt wird bei
Anliegen eines Zeilensignals an der Negiereinheit am Signalausgang 703 kein
Signal bereitgestellt. Folglich liegt am Signalausgang 703 der
Negiereinheit 701 ein Signalpegel gemäß der
zweiten Bedingung „Zeile ≠ i” an.
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Das
Ausgangssignal deren Negiereinheit 701 in einen Logikoperator 705 übertragen.
Das Spaltensignal wird über die Leitung 517 ebenfalls zum
Logikoperator 705 übertragen. Der Logikoperator 705 stellt
an seinem Signalausgang 707 lediglich in den Fällen
ein Ausgangssignal bereit, in denen er ein Signal von der Negiereinheit 701 und
ein Spaltensignal über die Leitung 517 erhält.
Dies entspricht einer logischen „und”-Verknüpfung
der beiden Bedingungen „Spalten > j” und „Zeile ≠ i”.
Der Signalausgang 707 des Logikoperators 705 ist
mit der Umpolleitung 500 verbunden, so dass in der Umpoleinheit 211 der
Detektorelemente 101 die und verknüpften genannten
Bedingungen als Referenzsignal anliegen und den Umpolprozess entsprechend
steuern.
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Jedem
der Detektorelemente 101 ist eine Schaltung 700 zugeordnet,
die den Umpolprozess des Detektorelements entsprechend steuert.
In die Leitung 517 wird jeweils das Spaltensignal der vorherigen
Spalte eingespeist. Das Spaltensignal ist folglich für
alle Schaltungen 700 einer Spalte identisch. Der Leitung 611 wird
jeweils das auf der Zeilenleitung 609 anliegende Zeilensignal
der jeweiligen Zeile von Detektorelementen 101 eingespeist.
Dieses ist folglich für jede Zeile unterschiedlich. Durch
die Verknüpfung des emittierten Zeilensignals und des Spaltensignals
wirkt sich ein Szintillations-Ereignis eines Detektorelements 101 auf
alle rechts des Detektorelements 101 liegenden Detektorelemente 101 aus,
die nicht in derselben Zeile liegen. In derselben Zeile ist nämlich
das Zeilensignal endlich, so dass am Ausgang 703 der Negiereinheit 701 kein
Signal anliegt. Dann liegt jedoch auch am Signalausgang 707 des Logikoperators 705 kein
Signal an, und die in derselben Zeile liegenden Detektorelemente
werden nicht umgepolt. Dies erfolgt lediglich bei einem endlichen Signal
Pegel am Signalausgang 707 des Logikoperators 705.
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Für
alle rechts und außerhalb der Zeile des ansprechenden Detektorelements 101 liegenden
Detektorelemente 101 liegt am Ausgang 703 den
Negiereinheit 701 ein Signal an. Da in diesem Fall auch
das Spaltensignal auf Leitung 517 endlich ist, liegt am
Signalausgang 707 des Logikoperators 705 ein Referenzsignal
an, durch das jeweils die Umpoleinheit 211 aktiviert wird.
Folglich werden die entsprechenden Detektorelemente 101 umgepolt.
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In 8 ist
schematisch der Aufbau der Blockiereinheiten 507 und 601 dargestellt.
Sie umfassen jeweils einen Operationsverstärker 801,
zur Verstärkung eines Eingangssignals. Der Operationsverstärker 801 verstärkt
dass Eingangssignal gegenüber Masse und stellt es an seinem
Ausgang 803 bereit. Der Ausgang 803 ist mit einer
Diode 805 verbunden, die einen Stromtransport nur in einer
Richtung zulässt. In der gewählten Darstellung
der 8 dies die Richtung von links nach rechts. Der
Ausgang der Diode 805 ist mit einem Widerstand 807 verbunden. Nach
dem Widerstand 807 wird das verstärkte Eingangssignal
als Ausgangssignal am Ausgang der Blockiereinheit 507 bzw. 601 bereitgestellt.
Der Widerstand 807 kann beispielsweise eine Größe
von 1 kΩ verwendet werden. Die Widerstände 515 und 607 zur
Gefährdung der Leitungen 513 und 605 werden
in diesem Fall deutlich größer gewählt
werden, beispielsweise mit einer Größe von 1 MΩ.
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Die
Dimensionierung des Operationsverstärker 801,
der Dioden 805 und der Widerstände 515, 607 und 807 in
den Schaltungen der 4 bis 8 sind an
die Implementierungen des jeweiligen PET-Arrays anzupassen.
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Es
ist bei den gezeigten Ausführungsbeispielen unerheblich,
ob die Umpoleinheit 211 innerhalb des Detektorelements 101 ausgeführt
oder von diesem getrennt angeordnet ist. Zudem kann auch ein einziger
Signalausgang des Detektorelements 101 verwendet werden,
um das entsprechende Signal auf die Signalleitungen 103a–d
und 107a–d, sowie zur Bildung der beiden Bedingungen
gemäß der Schaltungen in den 5 und 6 bereitzustellen. Ebenfalls
lassen sich statt der einfachen Detektionseinheiten 201 (vgl. 2)
die in der Einleitung erwähnten Detektorblöcke
mit mehreren Detektionseinheiten 201 pro Detektorelement 101 verwenden. Hier
wirkt die Umpolung der Umpoleinheit lediglich auf das eigentliche
Nutzsignal des Detektorblocks, während die Signale, die
die ansprechende Detektionseinheit des Detektorblocks kennzeichnen
nicht umgepolt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das umgepolte
Signal selbst aus physikalischen Gründen ein bekanntes
(z. B. positives) Vorzeichen aufweist, wie z. B. typisch für
ein Signal proportional zu einer gemessenen Energie. Dies ist aber
nicht zwingend notwendig. Im Falle der Verwendung der zusammengefassten
Detektor-Einheiten mit vorverrechneten Signalen (z. B. Anger-Kodierung)
ist die Umpolung eines einzigen Signals (z. B. der Energie) ausreichend für
die eindeutige Identifikation der beiden gleichzeitig aktiven Detektorelemente.
Insofern lassen sich die obigen Ausführungen auch auf die
Verwendung von zusammengesetzten Detektorblöcken anwenden.
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In
einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist es möglich, die Umpol-Einheiten nicht auf Basis eines
vorliegenden Signals eines Ereignisses eines Detektorelements zusteuern,
sondern separate Steuerleitungen vorzusehen.
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Diese
könnten beispielsweise von den in Figur zwei dargestellten
Signalverarbeitungseinheiten 105 und/oder 109 zu
dem Umpol Einheiten 211 der Detektorelemente 101 verlaufen.
Bei Detektion eines PET-Ereignisses an einem Detektorelement 101 würde
durch die Signalverarbeitungseinheiten 105 und/oder 109 jeweils
einer Referenzsignal zu dem entsprechenden Umpol Einheiten 211 der
gewünschten Detektorelemente 101 gesendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004055939
B4 [0009]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Karp et al.
in ”Performance of a Brain PET Camera Based an Anger-Logic
Gadolinium Oxyorthosilicate Detectors”, Journal of Nuclear
Medicine, Vol. 44 No. 8, (2003), 1340–1349 [0008]