[發(fā)明專(zhuān)利]同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210090734.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102727202A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.波佩斯庫(kù)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/055
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/055;A61B6/03;G01R33/34;G01R33/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 任宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，尤其是PET圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置，該拍攝裝置包括集成在磁共振裝置中的核醫(yī)學(xué)檢測(cè)裝置。?

背景技術(shù)

將結(jié)構(gòu)上的成像與功能和分子成像結(jié)合使得功能或分子信息能對(duì)應(yīng)于特定的解剖結(jié)構(gòu)，例如組織或器官，因此最終能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)-功能-關(guān)系的配準(zhǔn)。在診療上已經(jīng)使用的例如是組合結(jié)構(gòu)和功能的磁共振成像，其中，例如通過(guò)特殊激勵(lì)激活的腦部區(qū)域疊加高分辨率的解剖圖像。另一個(gè)例子是組合正電子發(fā)射斷層造影(PET)和計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描(CT)，這種組合使得能夠發(fā)現(xiàn)全部人體結(jié)構(gòu)中局部變化的新陳代謝活動(dòng)。組合磁共振裝置(MR)和PET的拍攝裝置現(xiàn)在在診斷領(lǐng)域進(jìn)行測(cè)試。?

PET和SPECT(單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層造影術(shù))例如用于核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，該成像技術(shù)首先描繪檢查目標(biāo)的功能過(guò)程。在PET中產(chǎn)生活器官的圖像，這使得能夠顯示之前服用的、弱放射性的示蹤物質(zhì)在器官中的分布，所述物質(zhì)這樣富集在器官中，使得生化和生理過(guò)程被描繪。在此，使用放射性核素作為(示蹤)物質(zhì)，其在衰變時(shí)發(fā)出正電子。在短距離，例如2-3mm后，正電子與電子相遇并且發(fā)生所謂的湮滅。在此，兩個(gè)粒子，正電子和電子消失，并且產(chǎn)生兩個(gè)能量為分別511keV的高能光子(伽馬輻射)。所述光子以約180度的角度相互遠(yuǎn)離。例如在檢測(cè)環(huán)上測(cè)量?jī)蓚€(gè)光子，光子同時(shí)擊中檢測(cè)環(huán)上的兩個(gè)不同位置。通過(guò)兩個(gè)測(cè)量結(jié)果的一致性能夠證明正電子發(fā)射并估計(jì)湮滅的位置。?

也建議有構(gòu)造這樣一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同步核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像(也經(jīng)常成為光學(xué)成像)。在熒光成像時(shí)，體內(nèi)熒光或生物體發(fā)光的物質(zhì)通過(guò)激勵(lì)光激發(fā)出熒光，接著輻射出特定波長(zhǎng)的光線。這種光線可以被檢測(cè)到，因此最終產(chǎn)生圖像，該圖像表明被激勵(lì)的物質(zhì)位于何處。?

通過(guò)同時(shí)測(cè)量不同分子目標(biāo)促使核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像結(jié)合并且要求這樣的成像技術(shù)，該成像技術(shù)能夠被用作廣泛使用的光線成像技術(shù)之間的“翻譯平臺(tái)”，這些技術(shù)使用報(bào)告生物發(fā)光或熒光的物質(zhì)或注射熒光物質(zhì)，而核醫(yī)學(xué)檢測(cè)使用放射性示蹤物質(zhì)。在此，已經(jīng)建議用于小動(dòng)物的X射線斷層造影的成像裝置，其將光學(xué)成像和PET，或?qū)⒐饩€成像和SPECT相互結(jié)合。這種混合技術(shù)用于醫(yī)療應(yīng)用的一種可能方式例如是利用PET或者SPECT的靈敏的全身潛能，以便利用帶有光線成像裝置的內(nèi)窺鏡或?qū)Ч軄?lái)進(jìn)行“光學(xué)的活組織檢查”，使得最終能夠在已經(jīng)在PET或SPECT掃描中顯著的位置高分辨率并且高敏感度地進(jìn)行熒光信號(hào)的局部“映射”。?

由于磁共振成像提供良好的結(jié)構(gòu)分辨率，也建議，將光學(xué)成像，亦即利用生物發(fā)光或熒光物質(zhì)的熒光成像與磁共振成像組合。以這種方式可以將高分辨率的三維結(jié)構(gòu)成像與光學(xué)成像組合，其中，應(yīng)用范圍從拍攝小動(dòng)物到拍攝人的乳房或人的大腦。由于最后不能僅基于此進(jìn)行彌散的熒光圖象的空間分辨的三維重建，可以使用空間配準(zhǔn)的磁共振圖像，以便發(fā)現(xiàn)具有不同光線特性的組織的邊界并因此提高三維熒光重建的精度。?

適于通過(guò)多個(gè)模態(tài)成像的對(duì)比劑也可以結(jié)合這種混合模態(tài)檢查。一些大的生物分子，例如縮氨酸或蛋白質(zhì)，和小微粒，如微囊、脂質(zhì)體或納米顆粒形成恰當(dāng)?shù)钠脚_(tái)，用來(lái)產(chǎn)生能夠提供用于多于一種成像模態(tài)的對(duì)比的對(duì)比劑。發(fā)展這種對(duì)比劑的動(dòng)機(jī)在于，該對(duì)比劑使得能夠在不同成像平臺(tái)和在不同尺度范圍通過(guò)唯一一種對(duì)比劑檢查同一目標(biāo)。這種適于多種模態(tài)的對(duì)比劑例如可以用于然后執(zhí)行熒光成像并且之后借助于同一種對(duì)比劑進(jìn)行磁共振成像、PET或SPECT。利用這種對(duì)比劑的另一種方式可以在組合不同成像模態(tài)的拍攝裝置中發(fā)現(xiàn)。例如可以在組合的PET-MR系統(tǒng)利用PET的高敏感度發(fā)現(xiàn)身體中PET-MR對(duì)比劑高吸收域，之后可以實(shí)現(xiàn)這一對(duì)比劑高分辨率的磁共振成像，其中，僅需在觀察到PET信號(hào)的區(qū)域拍攝磁共振圖像。?

已經(jīng)建議有多種混合的對(duì)比劑，其適用于光學(xué)成像(亦即熒光成像)和磁共振成像。對(duì)此例如是帶有順磁的包套物的熒光原子團(tuán)，帶有高自身弛豫度的原子團(tuán)、包含氧化鐵-納米顆粒和原子團(tuán)的脂蛋白，包含釓和熒光劑的脂質(zhì)體，以及既帶有磁性納米顆粒也帶有熒光劑的抗體。在一些情況下，額外設(shè)計(jì)這些顆粒和蛋白質(zhì)以使之適于接收PET或SPECT成像的放射性核素。?

在現(xiàn)有技術(shù)中已知的PET檢測(cè)裝置例如包括閃光塊陣列，該陣列將射入?的伽馬光子的能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的低能光子。然后通過(guò)光電探測(cè)器接收這種可見(jiàn)的光線，光電探測(cè)器例如可以是CCD探測(cè)器(電荷耦合器件)、APD探測(cè)器(雪崩光電二極管)、或CMOS傳感器(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。?