BrainPet 7T
Die Positronen-Emissions-Tomographie des Gehirns wird zur Messung des Gehirnstoffwechsels und der Verteilung exogener radioaktiv markierter chemischer Stoffe im Gehirn verwendet. Ein PET misst die Emissionen radioaktiv markierter, stoffwechselaktiver Chemikalien, die in den Blutkreislauf injiziert werden. Die Emissionsdaten des Gehirn-PET werden mit Hilfe von Computern ausgewertet, um mehrdimensionale Bilder der Verteilung der Chemikalien im Gehirn zu erstellen. Der neue PET-Einsatz wird die Auswertemöglichkeiten gegenüber den herkömmlichen PET-Scannern deutlich erhöhen.
Das ZEA-1 konstruierte die Gantry inklusive der Abdeckungen für die PET-Detektoren und der benötigten Elektronik. Die Gantry trägt u.a. die Detektoren, die Elektronik und die Kühlstrukturen. Sie besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff, dies ermöglicht eine unmagnetische und gleichzeitig leichte und steife Struktur.
Zur Handhabung des PET-Scanners wurde ein Transport- und Montagewagen entwickelt, der es ermöglicht, die Gantry zur Montage der Detektoren und Infrastruktur um 360° zu drehen. Eine weitere Aufgabe des Transport- und Montagewagens ist das Einbringen und Ausbauen des Scanners in das MRT, sowie die Zwischenlagerung nach den Messungen.
Ergänzt wird die Gantry durch den entsprechenden Kühlkreislauf für den Scanner. Er besteht je aus einer Sammelleitung für den Vor- und Rücklauf. Der Vor- und Rücklauf teilt sich in 8 Stränge bei denen der Durchfluss zu den einzelnen Detektoren-Elektronik-Einheiten eingestellt werden kann. Ein weiterer Beitrag war die Klebung der Lightguide-Szintillatoren mit den Photomultipliern zu fertigen Detektoren. Es wurden 120 Detektoren benötigt. Um eine gleichmäßige Schichtdicke des Klebstoffs zu realisieren wurden diverse Vorrichtungen entwickelt.
Der Klebstoff zwischen den Szintillatoren und dem Photomultiplier hat eine Schichtdicke von 50 µm, Er musste blasenfrei abbinden um eine hohe Auswertequalität erreichen zu können. Die Bonddrähte der Photomultiplier mussten an 2 Seiten durch einen dünnflüssigen Klebstoff zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen vergossen werden.
Im Zusammenhang mit dem Projekt BrainPet 7T wurden diverse Bauteile im 3D-Drucker hergestellt. Unter anderem eine Auffangwanne, um evtl. Leckagen aufzufangen und abführen zu können. Die Geometrie ist passend zur Gantry aus PC-ISO gedruckt worden. PC-ISO (FDM-Thermoplast) ist ein biokompatibles und sterilisierbares Polycarbonat (PC) für den 3D-Druck.
Ein weiteres Bauteil, das im ZAE-1 konstruiert wurde, ist die Kopfstütze. Sie nimmt den Kopf des Patienten im BrainPet während der Messung auf. Die Kopfstütze wurde im INM-4 gedruckt.
Weiterführende Links:
https://www.fz-juelich.de/de/inm/inm-4/forschungsgruppen/pet/technische-aspekte-der-mr-pet/brainpet-7t
https://www.fz-juelich.de/de/inm/inm-4/forschungsgruppen/pet/technische-aspekte-der-mr-pet