CN101334454A - 组合正电子发射-磁共振断层成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合正电子发射－磁共振断层成像设备，包括：带有至少一个辐射检测器(4)的正电子发射断层成像设备(3)以及带有至少一个梯度线圈(6)和高频天线装置(8)的磁共振断层成像设备。为防止由于梯度线圈在PET支架内引起机械振动，根据本发明将组合正电子发射－磁共振断层成像设备开发为：提供了第一成形部分(7)，其表面与至少一个梯度线圈(6)的内部周面(9)重合，并且提供了第二成形部分(10)，其表面与辐射检测器(4)的外部周面(11)重合，其中两个周面(9，11)之间的距离在周面的周长上基本上是恒定的，并且至少沿着第一和第二圆周线分别布置了真空密封件(13)，使得在真空密封件之间形成了封闭的中空空间。

Description

组合正电子发射-磁共振断层成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于对检查对象的内部器官成像的组合正电子发射-磁共振断层成像设备。
背景技术
例如，在US 4939464中已知了将磁共振(MR)检查与正电子发射断层成像(PET)在相同的成像区域的条件下组合在一个装置内。在该现有技术中，将闪烁晶体的光学信号通过光波导从测量空间向外传递至光检测器。光检测器布置在测量空间外部，因为必须保护光探测器不与MR检查所必须的磁场相互作用。
此外，从DE 102005015070中已知了一种组合正电子发射断层成像和磁共振断层成像装置，该装置带有正电子发射断层成像装置和磁共振断层成像装置。在该现有技术中，为使构造尽可能紧凑的目的，将正电子发射断层成像装置部分布置在高频屏蔽和高频天线装置之间，并且在高频天线装置的一侧上提供有防高频辐射的屏蔽套。
在将MR检查与正电子发射断层成像组合时，必须将带有PET闪烁晶体(PET Gantry，PET支架)布置在MR系统的梯度线圈(gradient coil)内。由于极为有限的位置关系，在梯度线圈和PET结构之间的安装间隙只有数个毫米大。
因此产生了这样的问题，即梯度线圈表面的振动(数十g)几乎不衰减地传递到PET支架。这又导致了PET支架的明显的载荷，该PET支架带有PET检测器，粘合的晶体块，以及敏感的电子部件和插头连接，它们仅可承载小量的机械载荷。
从DE 10245942A1中已知了一种磁共振装置，其中可以调节在空腔的边界面和梯度线圈系统的表面之间的形状上柔性的空心体内的内部压力，使得该中间空间可向外密封。
从US 4639672中已知了一种核磁共振装置，其中在磁系统内的梯度线圈内部布置了套环，该套环在梯度线圈和测量空间之间形成了吸声的屏蔽。优选地，该吸声屏蔽是真空的空间并且用作梯度线圈的支架。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，实现一种组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其中磁共振断层成像设备在PET支架内仅引起小的机械振动。
本发明基于将梯度线圈和PET支架(正电子发射结构)之间的间隙区域抽真空，使得在该区域内产生负压。为此，在两个位置上在梯度线圈的主体和PET支架之间分别产生真空密封而减振的连接，使得在两个连接元件和两个主体之间产生封闭区域，该区域可被抽真空。连接元件例如是硅酮环，该硅酮环优选地布置在间隙区域的两个端部上。如果该真空具有小于1mbar的剩余压力，则很有效地抑制了振动传递以及通过对流的热传递。优选地，通过将薄的超隔离膜引入到间隙区域内，防止了此外所存在的通过辐射的热传递可能性。为了使PET支架的重量尽可能均匀地分布，在第一和第二真空密封之间提供了至少一个另外的在间隙区域内的真空密封，以划分中空空间并且相互支撑成形部分(Formteile)。
替代地，O型密封圈可以用作真空密封的密封件，它同时承担了在梯度线圈中对于PET支架的支撑功能。
根据本发明的用于对检查空间中的检查对象的器官成像的组合正电子发射-磁共振断层成像设备包括：正电子发射断层成像设备，其带有至少一个辐射检测器以用于测量来自检查空间的正电子湮没辐射；以及磁共振断层成像设备，其带有至少一个梯度线圈以便在检查空间内产生梯度磁场，和高频天线装置以便用于在检查空间内发送激励脉冲并且用于从检查空间接收磁共振信号，其中辐射检测器与至少一个梯度线圈共轴并且基本上在相同的轴向高度上围绕检查空间布置，其中提供了第一成形部分，其表面与该至少一个梯度线圈的内部周面(
Figure A20081013050900051
)重合，并且提供了第二成形部分，其表面与辐射检测器的外部周面重合，其中两个周面之间的距离在周面的周长上基本上是恒定的，并且沿着第一和第二圆周线分别布置了真空密封件，使得在真空密封件之间形成了封闭的中空空间，其特征在于，在第一和第二密封件之间在间隙区域内提供了至少一个另外的真空密封件，以用于划分中空空间并且用于相互支撑成形部分。
优选地，本发明的实施方式具有如下的特征作为另外的特征，或者只要在技术上是可能的并且有意义的则作为另外的特征：
真空密封件是减振的；
真空密封件由硅酮制成；
真空密封件是O型圈密封件；
真空密封件被布置在周面之间的间隙区域的端部上；
真空密封件被设计用于具有小于1mbar的剩余压力的真空；
在间隙区域内布置了超隔离膜以便用于屏蔽电磁辐射；
周面每个是圆柱形的。
本发明的优点在于从磁共振断层成像设备到PET支架不发生传热或仅发生很小的传热。在现有技术中，从梯度线圈向PET支架的对流传热可能在500W至1000W，其中热流根据梯度线圈的活性而可能强烈地波动。但正电子发射检测器为功能可靠而需要尽可能恒定的温度环境。这点通过本发明的结构得以保证。
附图说明
本发明的其它特征和优点通过参考附图从如下的对优选实施方式的描述中得到。
图1示意性地示出了根据现有技术的组合正电子发射-磁共振断层成像设备的基本结构的透视图。
图2示意性地示出了根据本发明的组合正电子发射-磁共振断层成像设备的构造的实施方式的横截面。
附图不按比例。相同的或作用相同的元件带有相同的参考标记。
具体实施方式
如在图1中所示，在组合PET和MRT中将检查对象1置于检查空间2内。该检查空间2由带有检测器装置4的PET设备3围绕。检测器装置4通常是闪烁晶体的布置(未示出)，该闪烁晶体环形地围绕检查空间2布置。在闪烁晶体内，其能量为511keV的光子(正电子的湮灭辐射)转换为光量子，该光量子然后又被引导到光检测器(未示出)上，优选地通过光波导(未示出)引导，光检测器与光量子的数量相关地产生输出电信号。
为了改善在检查对象1上进行的检查的位置分辨率，PET设备由MRT设备5围绕。MRT设备5除基本场磁铁6外基本上还包括梯度线圈7和高频天线装置8。下面，根据图2解释这些元件。
在图2中按照横截面以进一步的细节显示了这样的结构。检查对象1部分地位于检查空间2内。线圈6在外部布置为完全包围了检查空间2，以便产生基本磁场。通过线圈6在检查空间2内产生的磁场具有轴线，该轴线与检查空间2的主轴在图像平面内重合。
在线圈6内部布置了梯度线圈7作为另外的线圈，利用梯度线圈7在检查空间2内产生梯度场。梯度线圈7楔入或旋入基本磁场线圈6内，使得两个线圈6和7相互固定地连接。
通过作为MRT设备的部分的高频天线装置8在检查空间2内辐射高频电磁场。
通过梯度线圈7的主体限定了内部周面9；该内部周面9视作：(局部地)通过梯度线圈的至少位于内部的绕组围绕梯度线圈7的中心轴线的旋转所形成的空间的表面并扣除“底面”和“顶面”。概念“内部”在此指周面9相对于梯度线圈7的位置。然而，周面9当然位于检查空间2的外部边沿处。
在梯度线圈7内部或更严格地讲在内部周面9的内部布置了PET支架3。如已解释的那样，PET支架3包括了作为本发明的基本元件的环形结构的闪烁晶体检测器4。通过闪烁晶体检测器4限定了外部周面11。概念“外部”在此指周面11相对于闪烁晶体检测器4的位置。然而，周面11当然位于MRT设备5内部并且特别是在内部周面9的内部。
通常，两个周面9和11类似，即它们通过类似性变换(在一个或两个方向上中心地延伸)分开地得到。
两个周面9和11在实践中对应于成形部分。因此，提供了成形部分，它在其朝向检查空间2的侧上与内部周面9重合。该成形部分是浇铸的梯度线圈7自身。类似地提供了成形部分10，它与PET支架3的外部周面11重合。在两个成形部分7和10之间形成了间隙区域12。在此，PET支架3的成形部分10在轴向方向上比MRT设备的成形部分7短，或至多与之等长。
根据本发明，在两个成形部分7和10之间的间隙区域12内至少布置了两个真空密封件13，该密封件13围绕包围了PET支架3的成形部分10。换言之，每个真空密封件13沿成形部分10的圆周线走向。真空密封件13具有足以封闭成形部分10和7之间的距离的厚度。因此，在成形部分7和13之间以及在两个真空密封件13之间形成了不透气的封闭中空空间，可使用真空泵14将其抽真空，使得在中空空间内存在负压。以此保证使得成形部分的一个的振动不能通过空气传递到另一个成形部分。换言之，两个成形部分在声学上相互解耦。为了能将各中空空间制成得更小或者为了能通过另外的真空密封件将成形部分7和10相互支撑，可以在间隙区域12内提供另外的真空密封件13(未示出)。
真空密封件13可以基本上在任意的轴向位置上围绕PET设备的成形部分10走向。然而，在根据本发明的PET-MRT设备的优选实施方式中，真空密封件13布置在成形部分10的对置的端部上，如在图2中图示。在真空密封件13的该布置中，可以使得PET支架3的闪烁晶体4大面积地被屏蔽而防电磁辐射。为此，在该实施方式中提供了超隔离膜15，该超隔离膜被布置在第一成形部分10和第二成形部分7之间并且此外在两个真空密封件13之间。
一般地，局部周面意味着其不必在严格意义上是回转体的周面，而是可局部地与回转体的周面具有偏差，即可具有较小的隆起。但是，例如由于费用的原因，在梯度线圈主体7和PET支架3的制造中有利的是，使得周面9和11实际上每个具有整个圆柱形状。

Claims (8)

1.一种用于对检查空间(2)内的检查对象(1)的器官成像的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，包括：
正电子发射断层成像设备(3)，其带有至少一个辐射检测器(4)，用于测量来自检查空间的正电子湮没辐射；以及
磁共振断层成像设备(5)，其带有：
-至少一个梯度线圈(6)，用于在检查空间(2)内产生梯度磁场，和
-高频天线装置(8)，用于在检查空间(2)内发送激励脉冲并且用于从检查空间(2)接收磁共振信号，
其中，所述辐射检测器(4)与所述至少一个梯度线圈(6)共轴并且基本上在相同的轴向高度上围绕检查空间(2)布置，其中，提供了第一成形部分(7)，其表面与该至少一个梯度线圈(6)的内部周面(9)重合，并且提供了第二成形部分(10)，其表面与该辐射检测器(4)的外部周面(11)重合，其中，两个周面(9，11)之间的距离在周面的周长上基本上是恒定的，并且
沿着第一和第二圆周线分别布置了真空密封件(13)，使得在所述真空密封件之间形成了封闭的中空空间，
其特征在于：
在第一和第二密封件(13)之间在间隙区域(12)内提供了至少另一个的真空密封件，以便用于划分中空空间并且用于相互支撑成形部分(7，10)。
2.根据权利要求1所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述真空密封件(13)是减振的。
3.根据权利要求2所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述真空密封件(13)由硅酮制成。
4.根据权利要求1所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述真空密封件(13)是O型圈密封件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述真空密封件(13)被布置在周面(9，11)之间的间隙区域(12)的端部上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述真空密封件(13)被设计用于具有小于1mbar的剩余压力的真空。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：在所述间隙区域(12)内布置了超隔离膜(15)以便用于屏蔽电磁辐射。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合正电子发射-磁共振断层成像设备，其特征在于：所述周面(9，11)每个是圆柱形的。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20081231