專(zhuān)利名稱(chēng)：用于重疊的磁共振斷層成像和正電子發(fā)射斷層成像的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于重疊的磁共振斷層成像和正電子發(fā)射斷層成像的裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)在醫(yī)療診斷中除了磁共振斷層造影(MR)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用正電 子發(fā)射斷層造影(PET)。 MR是一種用來(lái)顯示身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和剖面圖的成像 方法，而PET則可以顯示和量化體內(nèi)新陳代謝活動(dòng)。
PET利用了正電子輻射源和正電子湮滅的特別的特征，以便量化地確定器 官或細(xì)胞區(qū)域的功能。在此，在檢查之前給予患者用放射性核素標(biāo)記的放射性 藥物。放射性核素在衰變的情況下放出正電子，該正電子在經(jīng)過(guò)短距離后與電 子發(fā)生相互作用，由此產(chǎn)生所謂的湮滅。在此，產(chǎn)生兩個(gè)伽馬量子，它們以相 反方向(錯(cuò)開(kāi)180。)相互飛出。伽馬量子由兩個(gè)相對(duì)的PET探測(cè)器模塊在確定 的時(shí)間窗之內(nèi)采集(相合測(cè)量)，由此在該兩個(gè)探測(cè)器模塊之間連線上的一個(gè)位 置上確定湮滅位置。
為了探測(cè)，在PET情況下探測(cè)器模塊通常必須覆蓋機(jī)架弧長(zhǎng)的大部分。該 探測(cè)器模塊按幾個(gè)毫米的邊長(zhǎng)劃分為探測(cè)器元件。每個(gè)探測(cè)器元件在探測(cè)伽馬 量子時(shí)產(chǎn)生一個(gè)事件標(biāo)志，該事件標(biāo)志說(shuō)明時(shí)間以及探測(cè)位置、即相應(yīng)的探測(cè) 器元件。該信息被傳輸至快速邏輯并且被比較。如果兩個(gè)事件在一個(gè)時(shí)間上的 最大間隔上同時(shí)發(fā)生，則在兩個(gè)相應(yīng)的探測(cè)器元件之間的連線上發(fā)生伽馬衰變 過(guò)程。利用斷層造影算法、即所謂的反投影來(lái)進(jìn)行PET圖像的重建。
在MR-PET系統(tǒng)中PET探測(cè)器要被遮蔽高頻系統(tǒng)的高頻輻射。在公知的 MR-PET系統(tǒng)中HF系統(tǒng)位于PET機(jī)架內(nèi)的支承管上，該P(yáng)ET機(jī)架又被安裝在 梯度線圈內(nèi)。概念"遮蔽"和"屏蔽"被同義地使用。PET機(jī)架的屏蔽例如可 以通過(guò)如下進(jìn)行，在其內(nèi)表面安裝常規(guī)的HF屏蔽件(HF-Schirm)。 PET探測(cè) 器在公知的解決方案中分別具有各自的HF屏蔽件，由此需要許多屏蔽件。這些屏蔽件例如具有由開(kāi)槽的銅箔與作為載體的薄電介體組成的雙層的結(jié)構(gòu)。在
此銅箔例如為9pm厚。在這樣的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生如下問(wèn)題，在PET探測(cè)器的屏蔽件 中通過(guò)梯度場(chǎng)激勵(lì)出導(dǎo)致振動(dòng)和發(fā)熱的渦流。由于振動(dòng)，PET探測(cè)器的電子部 件被機(jī)械地加載，而發(fā)熱則會(huì)移動(dòng)在探測(cè)器中存在的雪崩光電二極管的工作點(diǎn)。 這分別取決于PET-MR系統(tǒng)的梯度活動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種包括改善的屏蔽的組合的MR-PET 系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問(wèn)題的解決是通過(guò)一種用于重疊的磁共振斷層成像 和正電子發(fā)射斷層成像的裝置實(shí)現(xiàn)的。
用于重疊的磁共振斷層成像和正電子發(fā)射斷層成像的裝置包括梯度線圈 和PET單元，其中，PET單元被設(shè)置在梯度線圈內(nèi)并且具有屏蔽高頻輻射的第 一屏蔽件，該屏蔽件部分地包圍PET單元。梯度線圈具有屏蔽高頻輻射的第二 屏蔽件。第一屏蔽件和第二屏蔽件被連接為一個(gè)至少部分封閉的屏蔽件。所描 述的裝置特別具有如下優(yōu)點(diǎn)，PET單元通過(guò)兩個(gè)屏蔽件優(yōu)選地完全封閉地屏蔽 高頻輻射。封閉的屏蔽件的兩部分的實(shí)施方式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于第一屏蔽 件僅部分地包圍PET單元，使得無(wú)需去除屏蔽件，就可以到達(dá)至所包含的PET 探測(cè)器的服務(wù)側(cè)的入口。在僅部分地屏蔽PET單元情況下問(wèn)題是，高頻場(chǎng)特別 會(huì)環(huán)繞在PET單元的末端，盡管其僅僅由位于PET單元內(nèi)的MR-PET系統(tǒng)的 HF單元輻射。就此而言更全面的屏蔽件顯著改善屏蔽高頻輻射的屏蔽特性。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，在梯度線圈和PET單元之間設(shè)置密封單元， 該密封單元被構(gòu)造為連接第一和第二屏蔽件。這樣的密封單元在公知的MR系 統(tǒng)中已經(jīng)被采用，以封閉在徑向交錯(cuò)設(shè)置的組件之間的縫隙，并且因此減少聲 波的擴(kuò)散。由此降低了噪聲產(chǎn)生。
優(yōu)選地，密封單元可以實(shí)施為可排空的墊子。這樣的墊子在MR系統(tǒng)中已 經(jīng)被用來(lái)封閉縫隙。為了更簡(jiǎn)單地插入到相應(yīng)縫隙中而排空墊子并且因此減小 體積。在排空的狀態(tài)將其插入到縫隙中并且緊接著又用空氣或者其它氣體或材 料填充。由此最佳地封閉縫隙。
墊子的表面優(yōu)選地包括這樣構(gòu)成的金屬層，通過(guò)該金屬層可以將第一屏蔽 件和第二屏蔽件相連。通過(guò)金屬化的表面可以在插入墊子的同時(shí)電容性地連接兩個(gè)屏蔽件，使得產(chǎn)生閉合的屏蔽件。為了改善接觸而使用焊點(diǎn)。
為了改善對(duì)HF輻射的屏蔽，在優(yōu)選的實(shí)施方式中用吸收HF的材料來(lái)填 充墊子。


對(duì)照附圖在下面對(duì)實(shí)施例的描述中給出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方式。其
中
圖1示出了 MR-PET組合設(shè)備的示意圖，
圖2示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，以及
圖3示出了本發(fā)明的替換實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例優(yōu)選地被使用在組合的MR-PET設(shè)備上。組合的設(shè)備具有 如下優(yōu)點(diǎn)，可以同心地獲得MR數(shù)據(jù)和PET數(shù)據(jù)。這使得可以利用第一模態(tài) (PET)的數(shù)據(jù)精確定義在感興趣區(qū)域內(nèi)的檢查體積，并且在另一模態(tài)(例如 磁共振)中使用該信息。盡管可以從外部的PET設(shè)備向MR設(shè)備傳輸感興趣區(qū) 域的體積信息，但是這提高了用于配準(zhǔn)數(shù)據(jù)的費(fèi)用。通?？梢栽赑ET數(shù)據(jù)組上 選出的感興趣區(qū)域上確定所有利用磁共振或其它成像方法可確定的數(shù)據(jù)。例如 代替光語(yǔ)學(xué)數(shù)據(jù)，還可以在感興趣區(qū)域中借助磁共振檢查獲得fMRI數(shù)據(jù)、擴(kuò) 散圖(DiffUsions-Karte )、 Tl或T2加權(quán)圖像或者定量參數(shù)圖。同樣，可以應(yīng)用 計(jì)算機(jī)斷層成像方法(例如灌注測(cè)量、多重能量成像)或X射線方法。所描述 的方法的優(yōu)點(diǎn)分別在于，借助PET數(shù)據(jù)組非常有針對(duì)性地將感興趣區(qū)域縮小到 患者特定出現(xiàn)的病理。
但是作為補(bǔ)充，也可以通過(guò)使用多種所謂示蹤物在PET數(shù)據(jù)組中表示不同 的生物學(xué)特征，并且因此進(jìn)一步優(yōu)化感興趣區(qū)域以及由此確定的體積，或者一 次選擇多個(gè)不同的檢查體積，然后在隨后的檢查中分析這些檢查體積。
圖1示出了用于重疊的MR和PET圖像顯示的公知裝置1。裝置1由公知 的MR管2組成。MR管2定義了一個(gè)垂直于圖1的圖平面延伸的縱向z。
如在圖1中所示，在MR管2內(nèi)同軸地圍繞縱向z成對(duì)相對(duì)設(shè)置了多個(gè)PET 探測(cè)單元3。 PET探測(cè)單元3優(yōu)選地由APD光電二極管陣列5以及電氣放大電 路(AMP) 6組成，該APD光電二極管陣列具有連接在前的、由LSO晶體4組成的陣列。但是，本發(fā)明不限于具有APD光電二極管陣列5和連接在前的由 LSO晶體4組成的陣列的PET探測(cè)單元3 ，而是可以使用其它類(lèi)型的光電二極 管、晶體和裝置用于探測(cè)。
通過(guò)計(jì)算機(jī)7實(shí)現(xiàn)了圖像處理以便進(jìn)行重疊的MR和PET圖像顯示。
MR管2沿著其縱向z定義了圓柱形的第一視野。多個(gè)PET探測(cè)單元3沿 著縱向z定義了圓柱形的第二視野。根據(jù)本發(fā)明PET探測(cè)單元3的第二碎見(jiàn)野基 本上與MR管2的第一視野一致。這一點(diǎn)是通過(guò)相應(yīng)地匹配PET探測(cè)單元3沿 著縱向z的設(shè)置密度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
圖2示意性示出了通過(guò)MR-PET系統(tǒng)的上半部分的斷面圖。在MR-PET系 統(tǒng)的外部區(qū)域顯示了》茲體101,該,茲體徑向環(huán)繞地定義了 Z軸103。在^茲體101 內(nèi)部安裝有徑向環(huán)繞的梯度線圏105。在梯度線圈105內(nèi)部又安裝了 PET機(jī)架 107。 PET機(jī)架107離梯度線圏105有一個(gè)距離。在PET機(jī)架107內(nèi)部以另一 個(gè)距離設(shè)置徑向環(huán)繞的高頻線圏(身體線圏)109。在PET機(jī)架107內(nèi)部包含 了此處未示出的具有電子組件的PET探測(cè)器。在PET機(jī)架107內(nèi)側(cè)上設(shè)置了例 如由兩層9(im厚的開(kāi)槽的銅箔構(gòu)成的屏蔽件111。屏蔽件lll在PET機(jī)架107 的端面具有兩個(gè)^炎113和113'。屏蔽件111的另外兩個(gè),殳115和115'^皮i殳置在 PET機(jī)架107的外側(cè)。梯度線圏105的內(nèi)側(cè)設(shè)置了屏蔽件117。屏蔽件117經(jīng) 過(guò)電容性的耦合元件119與屏蔽件111的段115以及115'電容性地耦合。由此 屏蔽件111和117連接為PET機(jī)架107的完整的屏蔽件。
然而PET機(jī)架107本身在外側(cè)是開(kāi)放的并且不被屏蔽件覆蓋，從而在將 PET機(jī)架107從MR-PET系統(tǒng)中去除的情況下，無(wú)需打開(kāi)屏蔽件111，就可以 對(duì)此處未示出的PET探測(cè)器進(jìn)行維護(hù)工作。在此，特別是不必單獨(dú)地屏蔽PET 探測(cè)器。
為了進(jìn)一 步改善PET探測(cè)器的屏蔽，例如可以通過(guò)合適的材料更強(qiáng)高頻衰 減地實(shí)施PET機(jī)架107。此處，例如可以釆用碳纖維加強(qiáng)的塑料(CFK)或者 具有衰減的填充材料的灌注材料。
在梯度線圏105和PET機(jī)架107之間以及在PET機(jī)架107和HF線圈109 之間的縫隙121可以附加地或者可選地用可排空的墊子來(lái)填塞，該墊子是用吸 收高頻的海綿材料填充的?？梢愿郊佑隈詈显?19和119'或者代替耦合元件 119和119'而使用墊子。在后一種情況下，墊子具有金屬化的表面，以便可以 產(chǎn)生在屏蔽件111和117之間的連接。在這種情況下墊子代替耦合元件119和119'。
圖3示出了本發(fā)明的替換實(shí)施方式。原理上的基本結(jié)構(gòu)與圖2中示出的相 同。但是，在此屏蔽件117不是電容性地與屏蔽件lll耦合，而是電氣地與屏 蔽件111的尾部123和123'相連。這例如可以經(jīng)過(guò)焊接連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。其余的實(shí) 施方式可以類(lèi)似于在圖2中示出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
1. 一種用于重疊的磁共振斷層成像和正電子發(fā)射斷層成像的裝置，具有梯度線圈和正電子發(fā)射斷層造影單元(PET單元)，其中該P(yáng)ET單元被設(shè)置在該梯度線圈內(nèi)部，并且具有屏蔽高頻輻射的第一屏蔽件，該第一屏蔽件部分地環(huán)繞該P(yáng)ET單元，并且在該梯度線圈上設(shè)置屏蔽高頻輻射的第二屏蔽件，其特征在于，所述第一屏蔽件與第二屏蔽件連接為至少部分封閉的屏蔽件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一屏蔽件和第二屏蔽件通過(guò) 連接部件直接電氣耦合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第二屏蔽件和所述連接部件被 整體地實(shí)施并且可以經(jīng)過(guò)連接點(diǎn)與所述第 一屏蔽件相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一屏蔽件和第二屏蔽件通過(guò) 電容性的元件耦合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，在所述梯度線圈和所述PET單元 之間設(shè)置密封單元，該密封單元被構(gòu)造為用于連接所述第一屏蔽件和第二屏蔽 件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述密封單元被實(shí)施為可排空的墊 子，其中。所述墊子的表面包括如下構(gòu)成的金屬層通過(guò)該金屬層可以連接所 述第 一屏蔽件和第二屏蔽件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其中，所述墊子包括具有吸收高頻輻 射的特性的材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述PET單元包括 支承管和PET探測(cè)器，其中，該支承管包括碳纖維加強(qiáng)的塑料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述PET單元包括 支承管和PET探測(cè)器，其中該支承管包括灌注材料，該灌注材料包含具有吸收 高頻輻射的特性的材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述屏蔽件被實(shí)施 為多層。
全文摘要
一種用于重疊的磁共振斷層成像和正電子發(fā)射斷層成像的裝置，具有梯度線圈和正電子發(fā)射斷層造影單元(PET單元)。PET單元被設(shè)置在該梯度線圈內(nèi)部，并且具有屏蔽高頻輻射的第一屏蔽件，該第一屏蔽件部分地環(huán)繞該P(yáng)ET單元，并且在該梯度線圈上設(shè)置屏蔽高頻輻射的第二屏蔽件。所述第一屏蔽件與第二屏蔽件連接為至少部分封閉的屏蔽件。這使得PET單元具封閉的屏蔽件，該屏蔽件通過(guò)其兩部分的結(jié)構(gòu)使得可以容易地進(jìn)行維護(hù)。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101449975SQ200810178289
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者斯蒂芬·斯托克, 沃爾夫?qū)惼?申請(qǐng)人:西門(mén)子公司