Photon counting CT (PCCT) technology

Photon-counting BT

Bilgisayarlı tomografide önemli bir atılım.

1990 yılında spiral BT, 2004 yılında geniş dedektörlü BT, 2005 yılında Çift Kaynaklı BT ve 2013 yılında Çift Katmanlı BT dedektörlerinin piyasaya sürülmesinden sonra bilgisayarlı tomografi, doygunluk aşamasına ulaşmış olgun bir modalitedir. Teknolojik ilerlemeye rağmen, mevcut BT teknolojisi için sınırlamalar devam etmektedir.

Photon-counting BT ile klinik rutin için kökten yeni bir teknoloji geliştiriyoruz. Özünde, standart bir enerji entegre dedektörden önemli ölçüde farklı olan yeni bir tür dedektör vardır.

Photon-counting dedektörleri, elektronik gürültü olmadan, geliştirilmiş kontrast-gürültü oranıyla, daha düşük radyasyon dozunda ve içsel spektral bilgilerle çok yüksek uzaysal çözünürlükte BT verileri sağlayarak mevcut BT dedektörlerinin sınırlamalarının üstesinden gelme potansiyeline sahiptir.

Photon-counting dedektörlerini farklı kılan nedir?

An energy‐integrating detector works different from a photoncounting CT detector

Enerji bütünleştirici dedektör

Günümüzde tüm BT sistemleri, katı hal sintilasyon dedektörleri ile donatılmıştır. İki aşamalı bir dönüştürme işleminde, soğurulan X-ışınları ilk olarak sintilasyon kristalinde görünür ışığa dönüştürülür. Işık daha sonra her bir dedektör hücresinin arka tarafına takılan bir fotodiyot tarafından elektrik sinyaline dönüştürülür.

Fotodiyotların düşük seviyeli analog elektrik sinyali, potansiyel radyasyon dozunun azaltılması için nihai bir sınır belirleyen elektronik gürültüye karşı hassastır.

Aynı zamanda, katı hal sintilasyon dedektörlerinin uzamsal çözünürlüğünü günümüzün performans seviyelerinin ötesinde önemli ölçüde artırmak sorunludur.

Bu iki aşamalı dönüştürme işleminin bir parçası olarak, binlerce X-ışını fotonu tarafından oluşturulan ışık, entegrasyon süresi boyunca biriktirilir ve bir bütün olarak ölçülür, böylece gelen sinyalin spektral bilgisini kaybeder.

Direct signal conversion with a photon counting detector

Photon-counting dedektör

Photon-counting detektörleri, X-ışını fotonlarını doğrudan elektrik sinyallerine dönüştürebilir.

Doğrudan dönüşüm sürecinde, emilen X-ışınları yarı iletkende elektron deliği çiftleri oluşturur. Yükler, dedektörün üstündeki katot ve altındaki pikselli anot elektrotları arasında güçlü bir elektrik alanında ayrılır.

Katı hal sintilasyon dedektörleriyle karşılaştırıldığında, photon-counting dedektörlerinin birçok avantajı vardır. Bireysel dedektör hücreleri, ortak katot ve pikselli anotlar arasındaki güçlü elektrik alanı ile tanımlanır (Şekil 2) ve sintilasyon dedektörlerine özgü optik çapraz konuşmayı önlemek için dedektör pikselleri arasında ek bölmelere gerek yoktur. Bu nedenle geometrik doz verimliliği, sintilasyon dedektörlerininkinden daha iyidir ve yalnızca sintilasyon dedektörlerinde bulunan saçılma önleyici kolimatör kanatları veya ızgaraları tarafından azaltılır. Ayrıca, kolimatör bıçakları tarafından sınırlanan her bir “makro” dedektör pikseli, uzaysal çözünürlüğü önemli ölçüde artırmak için ayrı olarak okunan daha küçük dedektör alt piksellerine bölünebilir.

Tek tek x-ışını fotonlarının yarattığı yükleri saymanın yanı sıra enerji seviyelerini ölçebilen bir foton sayma detektörü ile artık her taramada içsel spektral duyarlılığa sahip bir detektörümüz var.

Dünyadaki en saf kadmiyum tellür kristali, bilgisayarlı tomografide bir sonraki teknoloji sıçramasının temelini oluşturuyor. Sihrin gerçekleştiği kristal yetiştirme laboratuvarına bir göz atın ve Photon-counting BT'nin klinik rutin için nasıl gerçeğe dönüştürdüğünü görün.

Photon-counting BT hakkında

Photon-counting dedektörlerinin arkasındaki teknolojinin nasıl çalıştığını ve mevcut BT dedektörlerinin sınırlamalarının nasıl üstesinden gelebileceklerini keşfedin.

Bölüm 1

Bölüm 2

Bölüm 3

Photon-counting bilgisayarlı tomografi ve sizin için ne anlama geliyor?

Photon-counting dedektörlerinin doğrudan sinyal dönüşümünün büyük etkisi olabilir: Mevcut dedektörlerden çok daha fazla doz verimlidirler. Ayrıca pikselleri çok daha küçüktür, bu da uzaysal çözünürlüğü önemli ölçüde artırabilir. Bu yeni teknolojiye dayanarak, hastalar için radyasyon dozunun daha da azaltılmasını ve daha az kontrast madde kullanımını sağlar. Ayrıca doktorlar, akciğerlerdeki daha küçük bronşlar veya kemiklerdeki metastazlar gibi çok ince doku yapılarını bile görselleştiren görüntülerle çalışabilirler.

  • Daha düşük enerji kuantumunun ağırlığı azaltılmaz: Geliştirilmiş görüntü kontrastı
  • Daha küçük dedektör pikselleri: Doz verimliliğini kaybetmeden iyileştirilmiş uzamsal çözünürlük
  • Elektronik gürültüyü ortadan kaldırın: Daha düşük radyasyona maruz kalma
  • İçsel spektral duyarlılık: Çoklu enerji bilgisi