Projektbeschreibung
Bessere Krebsbildgebungsverfahren mittels Tscherenkow-Strahlung
Bei der Krebserkennung kommt gewöhnlich die Flugzeit-Positronen-Emissions-Tomographie zum Einsatz. Dabei hängt die Leistung des Scans von den verwendeten Strahlungsdetektoren ab. Wenn also deren zeitlichen und räumlichen Eigenschaften verbessert werden, wirkt sich dies merklich auf die diagnostische Leistung aus. Ziel des EU-finanzierten Projekts CHLOE-PET ist es, einen Gammadetektor für die Flugzeit-Positronen-Emissions-Tomographie zu konzipieren, um so die zeitliche und räumliche Auflösung moderner Detektoren um einen Faktor von 7 bzw. 10 zu verbessern. Die Innovation des neuen Designs liegt in der Verwendung von Tscherenkow-Licht, innovativer Geometrie, die auf die Maximierung der Lichtsammlung ausgelegt ist, sowie Photodetektoren mit geringem Pixelabstand. CLOE-PET wird erstmals versuchen, ein Detektormodul in voller Systemgröße zu bauen, das für Krankenhausumgebungen geeignet ist.
Ziel
Time-of-flight positron emission tomography (TOF-PET) is the standard-of-care in cancer detection. TOF-PET scanners’ performance is dependent on the radiation detectors they use. Improving time and spatial detection features in such detectors will dramatically impact the diagnostic capacity of TOF-PET systems.
The goal of this project is to build a gamma detector concept for TOF-PET able to improve the time resolution and spatial segmentation of state-of-the-art detectors by a factor of up to 7 and 10, respectively, without additional production costs. CHLOE-PET is a forward-looking gamma detector design for TOF-PET able to exploit the new photodetector technologies that are currently under development and will become available within the next 5-to-10 years.
The novelty of the proposed design lies in using Cherenkov light as a prompt time source, using an innovative geometry optimized to maximize light collection, and employing photodetectors with small pixel pitch. This project is the first attempt to build a detector module scalable to a full-size system that can be used in a hospital setting. The CHLOE-PET detector will consist of bismuth germanate (BGO) crystals with 12 mm thickness and will combine the readout of scintillation and Cherenkov light. CHLOE-PET will provide an effective 3D segmentation of 2x2x2 mm3, an intrinsic photon time spread of 20 ps, and no intrinsic radiation background (unlike state-of-the-art TOF-PET detectors).
Such improvements will allow increasing the signal-to-noise ratio of images by >2-fold, to be able to detect lesions of 2 mm size (>3 times the current performance), to build portable high-performance organ-dedicated TOF-PET systems, and to universalize the use of dynamic TOF-PET studies. The combination of these outcomes will provide significantly better diagnostic capabilities in a range of fields such as oncology, neurology, or cardiology, among others, and ultimately boost treatment efficacy and patient comfort.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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