1.模拟光电转换器件: 模拟光电转换器件为输出模拟信号(电脉冲)的光电转换器件。 1.1传统光电倍增管(PMT)通常输出模拟信号,为模拟光电转换器件。 1.2雪崩光电二极管(APD)通常输出模拟信号,为模拟光电转换器件。 1.3硅光电倍增器件(SiPM)若输出模拟信号,则属于模拟光电转换器件,即模拟SiPM。 2.数字光电转换器件: 数字光电转换器件为输出数字信号的光电转换器件。硅光电倍增器件(SiPM)若输出数字信号,则属于数字光电转换器件,即数字SiPM。该类器件将SiPM光电转换元件和数字化元件物理实体上集成在同一器件。 (三)探测器数字化程度 考虑到光电转换器件之后的电路设计、封装或者集成化程度不同,探测器模块/单元的定义也不尽相同(具体介绍见附录1)。物理层面上常见的方式如下: 1.模拟探测器(探测器单元输出模拟信号) 此类探测器多采用分立器件进行电路设计。探测器模块通常包含闪烁晶体、光电转换器件、模拟信号处理器件,物理实体上这三部分封装在一起。这种设计常见于基于PMT、APD光电转换器件的探测器模块,也有部分基于SiPM的探测器采用这种结构。探测器输出模拟信号,之后再进行模数转换,如图1所示。 2.数字探测器(探测器单元输出数字信号) 此类探测器采用较多集成电路进行设计,即大规模采用ASIC或者FPGA技术。探测器模块物理实体上可以封装闪烁晶体、光电转换器件和数字化处理单元,甚至是单事件处理环节。基于SiPM的探测器多采取这种结构,探测器模块直接输出数字信号。 常见方案如下: 方案1:由闪烁晶体、光电转换器件(SiPM/PMT)、模拟信号单元和数字化单元(如ASIC电路等)组成。在闪烁晶体背面耦合光电转换器件,电信号经模拟信号处理单元对电脉冲进行处理,然后经数字化单元进行模数转换后输出数字信号。如图2所示。 方案2:由闪烁晶体、光电转换器件(SiPM/PMT)和数字化单元(如FPGA)组成。在闪烁晶体背面耦合光电转换器件,电信号经数字化单元后直接输出数字信号。如图3、图4所示。 方案3:由闪烁晶体、数字光电转换器件组成。在闪烁晶体背面耦合数字光电器件,直接输出数字信号。如图5、图6所示。 三、技术审查要点 (一)监管信息 1.产品名称 通常产品名称应参照《医疗器械分类目录》、国家标准、行业标准中的名称,可结合临床预期用途、适用部位进行命名。需符合《医疗器械通用名称命名规则》等相关法规要求。 PET/CT采集的信号最终要输入到计算机系统进行图像重建和处理,采集信号的数字化是必须的,并不是某些申请人的特有技术;何种数字化程度可称为“全数字化”并不适合进行定义,故产品名称中不宜出现“数字化”“全数字化”等字样。 2.术语、缩写词列表 应当根据注册申报资料的实际情况,结合产品特性,对其中出现的需要明确含义的术语或缩写词进行定义。 3.产品注册单元划分 注册单元划分应根据产品的技术原理、结构组成、性能指标、适用范围划分。 PET部分,主要组成部件、设计结构差异较大的设备应划分为不同的注册单元。如晶体材料不同、光电转换器件类别不同、探测器模块数字化方式、集成度差异较大的设备,应划分为不同的注册单元。 例如:基于不同光电转换器件(如SiPM、PMT、APD)、基于模拟探测器和数字探测器的PET/CT应划分为不同的注册单元。 1.产品描述 1.1产品工作原理 介绍申报产品PET信号数字化技术路线。 参考上述PET数字化技术分类、光电转换器件和探测器模块的分类,明确申报产品的分类情况,对产品实际情况进行详细介绍。对产品探测器模块的划分,闪烁晶体、光电转换器件、前置放大电路(模拟处理)、数字化单元(ASIC或FPGA)、事件符合等模块的设计路线在综述资料中进行详细阐述。 结合申报产品技术特点,介绍探测器的工作原理、采用的数字化方式、光电转换器的类型、探测器物理封装模块及内部所含元件、数字化单元、信号符合等模块的情况。 申报产品光电转换器件和其他同类光电转换器件的主要设计差异,数字化采样方法的原理、模拟信号转换为数字信号的方法和传输路径等内容。 如:描述将电脉冲转换成数字信号的环节,数据传输、处理路径中有无模拟电路或使用模拟处理方法,描述模数转换的技术方法;描述有无采样过程,能否还原信号波形。 在电信号产生环节,采用哪种采样法,记录电脉冲信号特征点坐标,将电脉冲信号直接转换成数字信号,再通过软件重建该脉冲以获得相应的事件(位置、时间、能量等)信息。数据传输、处理路径中无模拟电路,未使用模拟处理方法;具有对于每一个闪烁脉冲的采样,并根据数学模型可以还原原始信号脉冲波形。
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