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Skalierbare Koinzidenzreaktoren auf Basis von Impulsgeneratoren


Kurzfassung

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Früherkennung von Tumoren mittels Positron-Emissions-Tomographie (PET). Hierbei werden erstmalig RS-Latches zur Koinzidenz-Bestimmung eingesetzt, wodurch kleinere Koinzidenzintervalle erreicht und der Aufbau der Schaltungen erheblich vereinfacht werden können. Dadurch sind erhebliche Einsparungen realisierbar.


Hintergrund

Um Tumore möglichst frühzeitig zu erkennen, hat sich in den letzten Jahren die Technik der Positron-Emissions-Tomographie (PET) etabliert. Mit dieser Technik ist es möglich, eine Diagnostik und Früherkennung beispielsweise beim Morbus Alzheimer durchzuführen. Das Funktionsprinzip beruht dabei auf der Verstoffwechslung von Zucker und anderen Stoffen innerhalb der Tumorzellen, wodurch sich diese von ruhenden Zellen abgrenzen. Eine Bildgebung wird durch die mit radioaktiven Molekülen angereicherten Stoffe ermöglicht. So zerfallen bei der Bildentstehung im PET Gammastrahlphotonen und geben die zu messenden Positronen frei. Die eintreffenden Teilchen werden anschließend detektiert und ihre Gleichzeitigkeit ermittelt, wobei die Genauigkeit maßgeblichen Einfluss auf die Bildqualität hat.


Problemstellung

Die Detektion von Positronen mit Hilfe der Koinzidenz ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die Messung wird dabei über eine Feststellung der Gleichzeitigkeit und einer geeigneten elektrischen Schaltung realisiert. Beim Eintreffen der Positronen wird durch den Detektor ein Impuls generiert, welcher zusätzlich verstärkt beziehungsweise verlängert wird. Es erfolgt eine Verknüpfung der so entstandenen Signale mit Logikelementen, um die Gleichzeitigkeit festzustellen. Die genutzten Elemente sind hierbei relativ langsam und des Weiteren ist der Ermittlungsprozess von der Rechengeschwindigkeit der Schaltung abhängig.


Lösung

Während die Verwendung von RS-Latches allgemein bekannt ist, stellt deren Einsatz zur Bestimmung der Koinzidenz eine Neuheit dar. So finden auf dem Gebiet der PET-Systeme erstmalig RS-Latches Anwendung, wodurch kleinere Koinzidenzintervalle erreicht und der Aufbau der Schaltungen erheblich vereinfacht werden können. Hierdurch sind erhebliche Einsparungen realisierbar.
Die vorliegenden Erfindungen stellen zudem unterschiedliche Schaltungsvarianten dar und grenzen sich somit hinreichend voneinander ab.


Vorteile

  • Erhöhung der Detektionsgenauig-keit
  • Nutzung eines RS-Latches zur Koinzidenzbestimmung
  • Vereinfachter Schaltungsaufbau
  • Einfache Realisierung mittels FPGA
  • Geringe Produktionskosten

Anwendungsbereiche

  • Messtechnik
  • Medizintechnik

Service

  • Verkauf
  • Lizenzierung
  • Entwicklungskooperation

PVA Mecklenburg-Vorpommern AG

Christian Tholen
+49 381 497474-38
c.tholen@pva-mv.de
www.pva-mv.de
Adresse
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock



Entwicklungsstand

Idee


Patentsituation

  • DE 10 2015 122 973 anhängig
  • DE anhängig

Stichworte

Koinzidenzreaktor, skalierbar, Impulsgenerator, Positron-Emissions-Tomographie, Tumorzellen, RS-Latches, Koinzidenz, Detektor

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr