Development of 7-T MR-compatible TOF-DOI PET Detector and System Technology for the Human Dynamic Neurochemical Connectome Scanner
开发用于人体动态神经化学连接组扫描仪的 7-T MR 兼容 TOF-DOI PET 探测器和系统技术
基本信息
- 批准号:9789281
- 负责人:
- 金额:$ 48.02万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-09-30 至 2022-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressBrainBrain imagingCategoriesCentral Nervous System DiseasesCognitionCollaborationsConsumptionCouplingDataDetectionDevelopmentDevicesDiseaseElectronicsElementsEnsureEventFloodsGenerationsGeometryGoalsHeadHumanImmunityLightLinkMagnetic ResonanceMagnetic Resonance ImagingMechanicsMethodsMolecularMolecular TargetNoiseOpticsOutputPerformancePhotonsPhysiologyPositron-Emission TomographyProcessResearch PersonnelResolutionSignal TransductionSiliconStructureSurfaceSystemTechnologyTemperatureTestingTimeUpdateWorkbasecognitive processconnectomecost effectivedata acquisitiondesigndetectorexperimental studyflexibilityhemodynamicshuman subjectimaging modalityimprovedinfancyinsightinterestneurochemistryneuropsychiatryneuroregulationneurotransmissionnext generationnoveloperationphotomultiplierprototyperadio frequencyscale upsignal processingsimulationspatiotemporaltemporal measurement
项目摘要
Project Summary
We seek support to develop and build the positron emission tomography (PET) detector module for the next
generation 7-Tesla magnetic resonance (MR)-compatible PET brain scanner with dramatically improved
spatio-temporal resolution. PET and MRI are two of the most powerful imaging modalities currently in use for
studying the human brain. Recently, scanners capable of simultaneous PET and MR whole-body data
acquisition in human subjects have become commercially available. However, there is no equivalent dedicated
head device on the market to address the needs of the researchers and clinicians focusing on the brain and
the performance of whole-body devices is rather limited for this purpose. More importantly, although current
PET technology achieves high molecular sensitivity with a broad set of probes for neurochemical targets, PET
still lacks the capability to track dynamic changes in a time scale comparable to functional processes. Our
long-term goal is to build an MR-compatible PET camera with very high sensitivity to enable truly dynamic PET
imaging of brain neurotransmission. One of the first MR-compatible brain PET prototypes was installed at the
Martinos Center in 2008 when human PET/MR imaging was in its infancy. Following a close collaboration with
Siemens to address the remaining technical challenges, proof-of-principle PET/MR studies demonstrating the
advantages and potential of this novel imaging modality were performed. Almost a decade later, a new type of
photon detector technology has reached a level of maturity that would allow us to build the next generation
integrated system with dramatically improved spatiotemporal resolution. As first steps towards achieving this
goal, we propose to design, build and evaluate a high performance PET detector module and begin to address
the system-level integration challenges. Specifically, we will: (1) develop a depth-of-interaction and time-of-
flight capable scintillator array using a practical approach; (2) design, build and evaluate a scalable 7-T MR-
compatible silicon photomultiplier based PET detector module; and (3) investigate and address the system-
level hardware challenges for a non-standard PET scanner geometry.
!
项目摘要
我们寻求支持并建立下一个正电子发射断层扫描(PET)检测器模块
7-Tesla磁共振(MR)兼容的PET脑扫描仪,并具有巨大改进
时空分辨率。宠物和MRI是目前正在使用的两种最强大的成像方式
研究人脑。最近,扫描仪能够同时使用PET和MR全身数据
人类受试者的收购已成为商业上。但是,没有同等专用
市场上的头部设备以满足研究人员和临床医生的需求,专注于大脑和
为此,全身设备的性能相当有限。更重要的是,尽管目前
PET技术通过针对神经化学靶标的广泛的探针,PET实现高分子灵敏度
仍然缺乏跟踪与功能过程相当的时间尺度动态变化的能力。我们的
长期目标是建造具有非常高灵敏度的MR兼容宠物相机,以实现真正的动态宠物
大脑神经传递的成像。在
Martinos中心于2008年,当时人类宠物/MR成像处于起步阶段。在与
西门子要应对剩余的技术挑战,原理证明PET/MR研究证明了
进行了这种新型成像方式的优势和潜力。大约十年后,一种新型
光子探测器技术已经达到成熟水平,使我们能够建立下一代
集成系统具有大大改善的时空分辨率。作为实现这一目标的第一步
目标,我们建议设计,构建和评估高性能宠物探测器模块并开始解决
系统级集成挑战。具体来说,我们将:(1)发展深度的相互作用和时间
使用实用的方法,有能力飞行的闪光灯阵列; (2)设计,构建和评估可扩展的7-T MR-
基于兼容的硅光电塑料宠物探测器模块; (3)调查并解决该系统 -
对于非标准的PET扫描仪几何形状面临的水平硬件挑战。
呢
项目成果
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专著数量(0)
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