[發明專利]磁共振和PET成像的醫學照相設備

有效

• 申請號: 201110004419.0
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102119858A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 詹姆斯·L·科貝爾;斯蒂芬·斯托克
• 申請（專利權）人: 西門子公司;美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種醫學照相設備，它有一個磁共振成像裝置和一個PET成像裝置，前者包括一個具有設在多個徑向平面內的線圈導體的圓柱形梯度線圈，后者包括多個按圓柱形布局設在梯度線圈內部的PET探測器。

背景技術

當代成像設備越來越多地包括兩種不同的成像形式。這種成像設備的一個例子是組合式MR-PET系統，亦即是一個有磁共振成像用的成像單元和一個正電子發射斷層造影(PET＝Positronen-Emission-Tomographie)成像用的成像單元。磁共振成像用于顯示組織或身體器官的結構和功能，它基于核自旋共振的物理原理。采用磁共振系統可以實施不同的照相方法，例如生成斷面圖像的普通磁共振X射線斷層造影、磁共振血管造影術、機能性磁共振X射線斷層造影、灌注法和彌散法磁共振X射線斷層造影、以及磁共振衍射照相術。正電子發射斷層造影同樣是一種成像方法，但是它屬于核醫學領域。在這里，通過使在所攝取的圖片內可以看出弱放射性示蹤物質在器官內的分布，也可以生成活器官的斷面圖像，借此可以描繪生物化學和生理學功能，也就是說涉及一種機能性成像的實施形式。PET成像單元包括環形結構的探測器，其中的診查原理在于，檢測在兩個互相直接相對置的探測器之間的一致性，此時由這些記錄的放射性同位素衰變事件在時間和空間上分布，推斷放射性同位素在體內的空間分布。由此可以計算出斷面圖像。為了在探測器方面檢測衰變結果，PET探測器有硅基的接收傳感器，例如APD′s(APD＝Avalanche?Photo?Diode，亦即雪崩光電二極管)或硅光電倍增器。它們具有與溫度有關的特性，例如其傳輸功能及其噪聲特性，這些特性通常隨溫度上升變壞。由于PET探測環設在圓柱形梯度線圈內部，以及為了給病人提供足夠的位置盡可能以幾毫米的近距離安置在梯度線圈旁，所以必然帶來在磁共振裝置工作時梯度線圈發熱的難題。梯度線圈在其內表面上的表面溫度在20℃-100℃之間的范圍內改變。這意味著，必然也對溫度敏感的PET?探測器或其接收傳感器造成熱影響，在這里PET成像有時還與MR成像同時進行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種照相設備，在此照相設備中可以將PET探測器盡可能近地布置在梯度線圈旁，同時不給PET探測器造成有害的熱影響。

在前言所述類型的照相設備中為解決所述問題按本發明規定，在位于最里面的那個徑向平面內的線圈導體與環形結構的PET探測器之間，在至少一個徑向平面內設一個冷卻裝置。

在按本發明的照相設備中，在沿徑向看位于最里面的那個線圈導體與PET探測器之間，設置至少一個冷卻裝置，它如梯度線圈或探測環那樣同樣設計為圓柱形。也就是說，在發熱的梯度線圈導體與對溫度變化敏感的PET探測器之間，加入至少一個冷卻層，它顯著減少從梯度線圈向PET探測器或其支承結構的傳熱。借此達到，盡管梯度線圈導體強烈生熱，但PET探測器幾乎具有室溫。其結果是，絲毫沒有惡化探測器的傳輸功能和噪聲特性，這最終導致改善PET系統的成像質量。

例如由一個或多個并列布置的冷卻劑軟管組成，因而得到一種盡可能平的沿徑向盡可能少升高的結構的冷卻裝置本身，或可以設在梯度線圈上，或可以設在PET探測裝置上，這就是說，它或集成在線圈那里或集成在探測器那里。與之不同還存在可能性，冷卻裝置作為單獨的構件定位在梯度線圈與PET探測裝置之間。

特別優選地，冷卻裝置設置在梯度線圈上以及在那里尤其將冷卻裝置埋入一種其中埋有梯度線圈的線圈導體的澆注材料內。用于位置編碼的梯度線圈，既包括沿徑向看位置進一步靠里賦予三個空間軸線的一次線圈，也包括沿徑向位置進一步靠外同樣賦予三個空間軸線的二次線圈。通常冷卻層處于它們之間，它可以在其內部冷卻梯度線圈。整個結構用澆注材料，通常用環氧樹脂澆注，因此全部梯度線圈構件完全埋入澆注材料內。現在按本發明將在梯度線圈內側用于PET探測器的熱屏蔽的附加冷卻裝置同樣埋入澆注材料內，因此將它集成在線圈鑄件內。這可以優化冷卻裝置與熱源，亦即尤其與直接相鄰的線圈徑向面的熱聯系。借此達到工作時保持梯度線圈表面比較?冷，而且它即便加熱也只是略高于室溫。因此有利地避免向PET探測面輸送過多的熱量。

與埋入梯度線圈內不同，冷卻裝置也可以設在一種其中埋有PET探測器的澆注材料內，或設在一個固定PET探測器的支架上。因此按本發明的這種設計，實現直接冷卻PET探測環本身。