France
Suchen

Bildgebende Verfahren Sensorelement erleichert Hybriduntersuchung aus PET und MRT

Redakteur: Kathrin Schäfer

Wissenschaftler der Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien EMFT haben mit der Ketek GmbH ein optisches Sensorelement auf Silizium-Basis - einen sogenannten Silizium Photomultiplier (SiPM) - für den Einsatz in der Positronen-Emissions-Tomographie, kurz PET, entwickelt. Das winzige Modul ist unempfindlich gegen Magnetstrahlung und erleichtert so eine effektive Hybriduntersuchung aus PET und MRT.

Firmen zum Thema

Der Silizium Photomultiplier kann zum besseren Verständnis von Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson beitragen
Der Silizium Photomultiplier kann zum besseren Verständnis von Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson beitragen
(Bild: Fraunhofer EMFT)

Während MRT ausschließlich die Morphologie und Funktion eines Patienten aufnehmen kann, erkennt PET mit Hilfe von winzigen radioaktiv markierten Teilchen und einer speziellen PET-Kamera auch den Zellstoffwechsel (Metabolismus) im menschlichen Körper. Dank eines MR-PET-Hybridverfahrens könnten Krankheiten zukünftig in einem früheren Stadium diagnostiziert und ihr Verlauf besser beobachtet werden.

Alzheimer und Parkinson besser verstehen

MR-PET könnte darüber hinaus zu einem besseren Verständnis von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson, Depression und Schizophrenie sowie zum Verfeinern chirurgischer Techniken beitragen. Zusätzlich reduziert die Kombination die Strahlenbelastung für den Patienten im Vergleich zur bislang eingesetzten CT-PET Untersuchung.

Das größte Hindernis beim Zusammenführen von PET und MRT in einem integrierten Gerät war bisher, dass sich herkömmliche Photomultiplier nicht ohne erheblichen Leistungsabfall in einem Magnetfeld betreiben lassen. Die Leistung des an der Fraunhofer EMFT entwickelten SiPM dagegen bleibt durch dessen kleinere Größe vom Magnetfeld unbeeinträchtigt. Die geringe Größe macht ihn auch deutlich leistungsfähiger und schneller im Vergleich zu den Avalanche Dioden, die bisher in den ersten MR-PET Geräten eingesetzt wurden.

Kostengünstige Herstellung

Auch hinsichtlich Herstellung und Betrieb hat das Sensorelement der Münchener Forscher einige Vorteile gegenüber den herkömmlichen Photomultiplier: Ihre niedrigere Betriebsspannung vereinfacht das Gerätedesign und erhöht die Sicherheit in der Handhabung. Durch bessere Temperaturstabilität der Bauteile ist weniger Kühlung bei der Anlage nötig, was Aufwand und Kosten bei der Fertigung senkt. Die geringere Dunkelzählrate erhöht die Effizienz, da das Nutzsignal besser detektiert werden kann.

Die Parallelisierung von mehreren Detektorelementen zu einem Blockdetektor lassen sich mit dem SiPM wesentlich einfacher realisieren, da die einzelnen Elemente ein sehr homogenes Verhalten aufweisen und dadurch der ansonsten große Charakterisierungsaufwand wegfällt, der bei der Zusammenschaltung von herkömmlichen Photomulitpliern nötig ist.

Kontakt:

Fraunhofer-Einrichtung für Modulare

Festkörper-Technologien EMFT

D-80686 München

www.emft.fraunhofer.de

(ID:35205210)