[發明專利]大膛孔PET/MR系統

有效

• 申請號: 201080007939.0
• 申請日: 2010-01-12
• 公開（公告）號: CN102317806A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: T·佐爾夫;V·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G01R33/48
• 分類號: G01R33/48;G01T1/16;A61B5/055;G01T1/29
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 黃云鐸;陳松濤

技術領域

本申請涉及醫療成像領域。具體涉及混合式磁共振(MR)和正電子發射斷層攝影(PET)成像系統，并且具體參考其進行描述。下文大體更多涉及能夠同時或者順序采集SPECT或PET以及MR數據的診斷成像系統。

背景技術

在正電子發射斷層攝影(PET)中，施予放射性藥物給成像受試者，其中，放射性藥物的放射性衰變事件產生正電子。每個正電子與電子相互作用，產生發射出兩條方向相反的γ射線的正電子-電子湮滅事件。使用符合檢測電路，圍繞成像受試者的環形輻射檢測器陣列檢測對應于正電子-電子湮滅的、方向相反的γ射線事件的符合。連接兩個符合檢測的響應線(LOR)包含正電子-電子湮滅事件的位置。這種響應線類似于投影數據，并且可以對其進行重建以產生二維或者三維圖像。在飛行時間PET(TOF-PET)中，使用兩個符合的γ射線事件對事件小的時間差異的檢測用于沿著LOR(響應線)對湮滅事件進行定位。在相互作用深度PET(DOI-PET)中，多層的PET檢測器能夠確定γ光子在閃爍晶體內的深度。

在磁共振成像(MRI)中，通過靜態主磁場B₀對齊待檢查的身體組織的核自旋并且通過在射頻(RF)帶中振蕩的橫向磁場B₁激勵待檢查的身體組織的核自旋。將所得到的弛豫信號曝露給梯度磁場，以便對所得到的共振進行定位。接收弛豫信號，并且以已知方式將其重建成單維或多維圖像。

混合式PET/MR成像系統提供了真實同步采集，并且有希望填補解剖成像和生物化學或者新陳代謝成像之間的空白。參見Hammer?US4,939,464，早期的原型使用耦合到長光纖束的閃爍晶體，該長光纖束伸出MR系統之外，將光電倍增管(PMT)與MR系統的磁場隔離。長光纖導致閃爍光損失，影響分辨率和晶體識別，從而產生不良性能。稍后，將PMT集成到稱為分離磁體設計的靜態磁體內。這些系統依賴昂貴的磁體設計，并且允許當關掉極化和讀出場時在很小時間幀內進行PET成像。

對磁場不敏感的固態光電檢測器提供了許多可能的單掃描架設計。由工作在Geiger模式中的雪崩光電二極管構成的硅光電倍增管(SiPM)提供了快速執行、高分辨率、高增益、極佳信噪比(SNR)以及必需電路的縮減。

一種類型的PET/MR掃描器將標準PET和MRI掃描器并排連接。采用在MR場之外的PET電路，可以很容易對兩個系統進行集成。該配置的缺點是順序地采集PET和MRI數據并且在掃描器之間移動患者。因此，圖像質量和幻象對準受到不利影響。冗長的采集時間引發了定時問題，特別是造影劑的定時問題。在組合PET/MR掃描器中，基于SiPM的PET檢測器容納在梯度線圈中的中心間隙中。在該設計中，將RF屏蔽放置在MRI的RF線圈和PET檢測器之間以抑制泄露。所添加的沿著RF線圈的RF屏蔽減小了有效膛孔半徑大約10-12厘米。

本申請提供了在混合式PET/MR成像系統中新的并且改進的PET檢測器和RF線圈布置，其克服了以上所述的問題等。

發明內容

根據一個方面，提供了用于在組合MR和核成像系統中使用的組合MR和核成像單元。每個成像單元由配置為封裝核檢測器模塊的中空共振器元件和鄰近共振器元件的RF屏障(screen)組成。共振器元件配置為接收和發送磁共振信號并且屏蔽核檢測器免受RF干擾。

根據另一個方面，提供了用于制作用于在組合MR和核成像系統中使用的組合MR和核成像單元的方法，該方法包括：將中空共振器元件放置在核檢測器模塊周圍，使得共振器元件的表面屏蔽核檢測器模塊免受RF輻射，同時允許γ輻射穿過表面中的一個到達核檢測器模塊。

一個優點是增大的膛孔直徑。

對于本領域的技術人員，一旦閱讀和理解了下列詳細說明，本發明的另一個優點將是顯而易見的。

附圖說明

本發明可以采用各種部件和部件布置、以及各種步驟和步驟排列的形式。附圖僅僅是為了對優選實施例進行說明的目的，而不應被理解為限制本發明。

圖1是組合的PET/MR系統的圖解視圖；

圖2是封裝在共振器元件內的核檢測器模塊的橫截面視圖；

圖3是與RF屏障隔開以改善靈敏度的共振器元件和核檢測器模塊的示意圖；以及

圖4是共振器元件和射頻陷波器的示意圖，該射頻陷波器允許與RF屏障間隔更近并且允許更大的共振器元件和封裝的核檢測器模塊。

具體實施方式