• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

模拟滤波方法可改善多路复用硅光电倍增管的前沿定时性能。

Analog filtering methods improve leading edge timing performance of multiplexed SiPMs.

作者信息

Bieniosek M F, Cates J W, Grant A M, Levin C S

机构信息

Department of Radiology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA. Molecular Imaging Program at Stanford (MIPS), Stanford, CA 94305, USA. Department of Electrical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.

出版信息

Phys Med Biol. 2016 Aug 21;61(16):N427-40. doi: 10.1088/0031-9155/61/16/N427. Epub 2016 Aug 3.

DOI:10.1088/0031-9155/61/16/N427
PMID:27484131
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5116436/
Abstract

Multiplexing many SiPMs to a single readout channel is an attractive option to reduce the readout complexity of high performance time of flight (TOF) PET systems. However, the additional dark counts and shaping from each SiPM cause significant baseline fluctuations in the output waveform, degrading timing measurements using a leading edge threshold. This work proposes the use of a simple analog filtering network to reduce the baseline fluctuations in highly multiplexed SiPM readouts. With 16 SiPMs multiplexed, the FWHM coincident timing resolution for single [Formula: see text] mm LYSO crystals was improved from 401  ±  4 ps without filtering to 248  ±  5 ps with filtering. With 4 SiPMs multiplexed, using an array of [Formula: see text] mm LFS crystals the mean time resolution was improved from 436  ±  6 ps to 249  ±  2 ps. Position information was acquired with a novel binary positioning network. All experiments were performed at room temperature with no active temperature regulation. These results show a promising technique for the construction of high performance multiplexed TOF PET readout systems using analog leading edge timing pickoff.

摘要

将多个硅光电倍增管(SiPM)复用至单个读出通道是一种颇具吸引力的选择,可降低高性能飞行时间(TOF)PET系统的读出复杂性。然而,每个SiPM额外产生的暗计数和整形会导致输出波形出现显著的基线波动,从而降低使用前沿阈值的定时测量精度。这项工作提出使用一个简单的模拟滤波网络来减少高度复用的SiPM读出中的基线波动。在16个SiPM复用的情况下,对于单个[公式:见原文]毫米LYSO晶体,半高宽符合定时分辨率从无滤波时的401 ± 4皮秒提高到有滤波时的248 ± 5皮秒。在4个SiPM复用的情况下,使用[公式:见原文]毫米LFS晶体阵列,平均时间分辨率从436 ± 6皮秒提高到249 ± 2皮秒。通过一种新颖的二进制定位网络获取位置信息。所有实验均在室温下进行,未进行主动温度调节。这些结果表明,使用模拟前沿定时提取技术构建高性能复用TOF PET读出系统是一项很有前景的技术。

相似文献

1
Analog filtering methods improve leading edge timing performance of multiplexed SiPMs.模拟滤波方法可改善多路复用硅光电倍增管的前沿定时性能。
Phys Med Biol. 2016 Aug 21;61(16):N427-40. doi: 10.1088/0031-9155/61/16/N427. Epub 2016 Aug 3.
2
Achieving fast timing performance with multiplexed SiPMs.通过复用硅光电倍增管实现快速定时性能。
Phys Med Biol. 2016 Apr 7;61(7):2879-92. doi: 10.1088/0031-9155/61/7/2879. Epub 2016 Mar 17.
3
High-frequency SiPM readout advances measured coincidence time resolution limits in TOF-PET.高频硅光电倍增管读出技术提高了飞行时间正电子发射断层成像的符合时间分辨率极限。
Phys Med Biol. 2019 Feb 27;64(5):055012. doi: 10.1088/1361-6560/aafd52.
4
Experimental time resolution limits of modern SiPMs and TOF-PET detectors exploring different scintillators and Cherenkov emission.现代硅光电倍增管和飞行时间正电子发射断层扫描探测器探索不同闪烁体和切伦科夫发射的实验时间分辨率限制。
Phys Med Biol. 2020 Jan 17;65(2):025001. doi: 10.1088/1361-6560/ab63b4.
5
A multiplexed TOF and DOI capable PET detector using a binary position sensitive network.一种采用二进制位置敏感网络的具备多路复用飞行时间和深度-of-交互功能的正电子发射断层扫描(PET)探测器。
Phys Med Biol. 2016 Nov 7;61(21):7639-7651. doi: 10.1088/0031-9155/61/21/7639. Epub 2016 Oct 14.
6
Development of capacitive multiplexing circuit for SiPM-based time-of-flight (TOF) PET detector.基于硅光电倍增管(SiPM)的飞行时间(TOF)正电子发射断层扫描(PET)探测器的电容复用电路开发。
Phys Med Biol. 2017 Apr 7;62(7):N120-N133. doi: 10.1088/1361-6560/aa5f9b. Epub 2017 Mar 6.
7
Analog electro-optical readout of SiPMs achieves fast timing required for time-of-flight PET/MR.硅光电倍增管(SiPMs)的模拟电光读出实现了飞行时间正电子发射断层扫描/磁共振成像(PET/MR)所需的快速计时。
Phys Med Biol. 2015 May 7;60(9):3795-806. doi: 10.1088/0031-9155/60/9/3795. Epub 2015 Apr 23.
8
Highly multiplexed signal readout for a time-of-flight positron emission tomography detector based on silicon photomultipliers.基于硅光电倍增管的飞行时间正电子发射断层扫描探测器的高度复用信号读出
J Med Imaging (Bellingham). 2017 Jan;4(1):011012. doi: 10.1117/1.JMI.4.1.011012. Epub 2017 Mar 23.
9
Evaluation of a clinical TOF-PET detector design that achieves ⩽100 ps coincidence time resolution.评估一种临床 TOF-PET 探测器设计,该设计可实现 ⩽100 ps 的符合时间分辨率。
Phys Med Biol. 2018 Jun 7;63(11):115011. doi: 10.1088/1361-6560/aac504.
10
Highly multiplexed SiPM signal readout for brain-dedicated TOF-DOI PET detectors.用于脑专用 TOF-DOI PET 探测器的高多重 SiPM 信号读出。
Phys Med. 2019 Dec;68:117-123. doi: 10.1016/j.ejmp.2019.11.016. Epub 2019 Nov 27.

引用本文的文献

1
DOI- and TOF-capable PET array detector using double-ended light readout and stripline-based row and column electronic readout.采用双端光读出以及基于带状线的行和列电子读出的具备DOI和TOF功能的PET阵列探测器。
IEEE Trans Radiat Plasma Med Sci. 2024 Mar;8(3):269-276. doi: 10.1109/TRPMS.2024.3360942. Epub 2024 Jan 31.
2
Interleaved signal multiplexing readout in depth encoding Prism-PET detectors.深度编码棱镜 PET 探测器中的交错信号多路复用读出。
Med Phys. 2023 Jul;50(7):4234-4243. doi: 10.1002/mp.16456. Epub 2023 May 16.
3
Silicon photomultiplier signal readout and multiplexing techniques for positron emission tomography: a review.

本文引用的文献

1
Achieving fast timing performance with multiplexed SiPMs.通过复用硅光电倍增管实现快速定时性能。
Phys Med Biol. 2016 Apr 7;61(7):2879-92. doi: 10.1088/0031-9155/61/7/2879. Epub 2016 Mar 17.
2
High-performance electronics for time-of-flight PET systems.用于飞行时间正电子发射断层扫描(PET)系统的高性能电子设备。
J Instrum. 2013 Jan 1;8(1):T01006. doi: 10.1088/1748-0221/8/01/T01006.
3
Time-of-flight positron emission tomography: status relative to conventional PET.飞行时间正电子发射断层扫描:相对于传统正电子发射断层扫描的现状
用于正电子发射断层扫描的硅光电倍增管信号读出与复用技术综述
Biomed Eng Lett. 2022 Jul 16;12(3):263-283. doi: 10.1007/s13534-022-00234-y. eCollection 2022 Aug.
4
Time of Flight in Perspective: Instrumental and Computational Aspects of Time Resolution in Positron Emission Tomography.正电子发射断层扫描中飞行时间的透视:时间分辨率的仪器和计算方面
IEEE Trans Radiat Plasma Med Sci. 2021 Sep;5(5):598-618. doi: 10.1109/trpms.2021.3084539. Epub 2021 May 27.
5
Multiplexing Readout for Time-of-Flight (TOF) PET Detectors Using Striplines.使用带状线的飞行时间(TOF)PET探测器的复用读出
IEEE Trans Radiat Plasma Med Sci. 2021;5(5):662-670. doi: 10.1109/trpms.2021.3051364. Epub 2021 Jan 13.
6
Performance assessment of the 2 γpositronium imaging with the total-body PET scanners.使用全身正电子发射断层扫描仪对双γ电子偶素成像进行性能评估。
EJNMMI Phys. 2020 Jun 30;7(1):44. doi: 10.1186/s40658-020-00307-w.
7
Highly multiplexed signal readout for a time-of-flight positron emission tomography detector based on silicon photomultipliers.基于硅光电倍增管的飞行时间正电子发射断层扫描探测器的高度复用信号读出
J Med Imaging (Bellingham). 2017 Jan;4(1):011012. doi: 10.1117/1.JMI.4.1.011012. Epub 2017 Mar 23.
8
A multiplexed TOF and DOI capable PET detector using a binary position sensitive network.一种采用二进制位置敏感网络的具备多路复用飞行时间和深度-of-交互功能的正电子发射断层扫描(PET)探测器。
Phys Med Biol. 2016 Nov 7;61(21):7639-7651. doi: 10.1088/0031-9155/61/21/7639. Epub 2016 Oct 14.
J Nucl Med. 1983 Jan;24(1):73-8.