CN101765790B - Mr/pet成像系统 - Google Patents

Abstract

一种成像系统，包括被宽带电隔离(99)和符合探测电子器件(50，50_ob)或其他辐射探测器遮蔽的正电子发射层析摄影(PET)探测器(30)。磁共振扫描器包括主磁体(12，14)和磁场梯度组件(20，20′，22，24)，用于从与由PET探测器围绕的检查区域至少部分交迭的磁共振检查区域采集成像数据。射频线圈(80，100)具有多个导体(66，166)和射频屏蔽(88，188，188_EB，188_F)，所述射频屏蔽基本围绕所述导体以在磁共振频率屏蔽线圈。辐射探测器位于射频屏蔽外部。与辐射探测器一起设置包含不导电且非铁磁性的重原子氧化物材料的磁共振兼容辐射准直器或屏蔽(60，62)。

Description

MR/PET成像系统

下文涉及成像技术领域。下文所述内容可例示性应用于混合式磁共振扫描和正电子发射层析摄影(PET)系统，且具体参考其加以描述。然而，下文所述内容将在诸如混合式PET/磁共振成像系统、混合式SPECT/磁共振成像系统等各种混合式成像系统中得到更一般的应用。

人们对于开发提供磁共振和PET成像能力的混合式扫描器非常感兴趣。然而，磁共振扫描器和PET扫描器都是高灵敏度的器械。PET扫描器的工作因磁共振扫描器产生的磁场和射频场以及磁共振扫描器的密集部件中的伽马射线吸收而劣化。同时，PET探测器中通常使用的铅屏蔽会由于其高电导率而干扰磁共振成像。然而，不用这种屏蔽会大大降低PET成像的性能。铅屏蔽还很重，难以机械成形，这使得难以将具有铅屏蔽的PET探测器并入典型磁共振扫描器孔径中可用的有限空间中。

下文提供了克服上述问题及其他问题的新的改进设备和方法。

根据一个方面，披露了一种成像系统，包括：基本包围检查区域的正电子发射层析摄影(PET)探测器；电子器件，所述电子器件与所述PET探测器可操作耦合，以执行对检验辐射的符合探测，所述检验辐射包括检查区域中发生的电子正电子湮灭事件产生的511keV伽马射线；以及辐射屏蔽，所述辐射屏蔽与所述PET探测器相邻设置，以减少非检验辐射与所述PET探测器的交互，所述辐射屏蔽的至少一部分包括不导电且非铁磁性重原子氧化物材料。

根据另一方面，披露了一种成像系统，包括：基本包围检查区域的正电子发射层析摄影(PET)探测器；电子器件，所述电子器件与所述PET探测器可操作耦合，以执行对检验辐射的符合探测，所述检验辐射包括检查区域中发生的电子正电子湮灭事件产生的511keV伽马射线；包括主磁体和磁场梯度组件的磁共振扫描器，所述磁共振扫描器用于从与所述PET探测器围绕的所述检查区域至少部分交迭的磁共振检查区域采集成像数据；以及射频线圈，所述射频线圈包括多个导体和包围所述多个导体的射频屏，所述PET探测器设置于所述射频屏外部，所述射频屏在所述磁共振频率为所述PET探测器提供射频屏蔽。

根据另一方面，披露了一种成像系统，包括：包括主磁体、磁场梯度组件和全身射频屏的磁共振扫描器；具有射频屏的局部射频线圈，所述射频屏包括端盖部分和凸缘开放部分，设计所述凸缘部分的尺寸，使得所述凸缘部分的环形边缘靠近所述全身射频屏，以界定包括所述局部射频线圈的内部的射频空间和包括所述局部射频线圈外部的大部分的无射频空间；以及安装于所述无射频空间中的所述局部射频线圈上的正电子发射层析摄影(PET)探测器的环形圈，以观察所述局部射频线圈的内部。

根据另一方面，披露了一种成像系统，包括：孔径型磁共振扫描器，所述孔径型磁共振扫描器包括主磁体、磁场梯度组件和与所述扫描器孔径共轴布置的大致圆柱形射频屏，所述大致圆柱形射频屏具有半径R₂，只是在中央环形槽或沟道处，与所述半径R₂相比具有更小半径R₁；一个或多个辐射探测器，所述一个或多个辐射探测器被接纳到所述大致圆柱形射频屏的环形槽或沟道中并与电子器件可操作耦合以执行辐射探测，所述一个或多个辐射探测器包括辐射准直器或辐射屏蔽，所述辐射准直器或辐射屏蔽包括不导电且非铁磁性的重原子氧化物材料。

根据另一方面，披露了一种用于成像系统的射频屏，包括相对于中心轴具有半径R₂的大致圆柱形射频屏，所述大致圆柱形射频屏具有中央环形槽或沟道，在所述中央环形槽或沟道处，所述大致圆柱形射频屏具有与所述半径R₂相比更小的半径R₁。

一个优点在于提供了一种与磁共振系统兼容的具有有效屏蔽的PET探测器。

另一个优点在于提供了一种容易成形为适合在典型磁共振扫描器孔径中可用的受限空间的PET探测器。

另一个优点在于提供了一种具有从其排除了射频信号的界限分明区域的磁共振扫描器，这种区域可用于接纳PET探测器或其他RF敏感部件。

另一个优点在于提供了一种选择性用于磁共振扫描器的紧凑型射频线圈/PET探测器阵列模块。

另一个优点在于提供了一种适于同时执行PET和磁共振脑成像的组合PET/磁共振脑线圈插件。

在阅读并理解以下详细说明的基础上，本领域的普通技术人员将会理解本发明的其他优点。

附图仅用于例示优选实施例，不应视为限制本发明。

图1示意性地示出了具有PET和磁共振成像能力的混合式成像系统的透视图，其部分被切除以显示出选定的内部部件；

图2示意性地示出了图1的成像系统的纵向截面图，示出了包括PET探测器的辐射屏蔽和全身射频线圈导体的特征；

图3示意性地示出了PET探测器和辐射屏蔽连同匀场片袋和一些匀场片的轴向视图；

图4示意性地示出了图2所示成像系统的同一纵向截面图，但PET探测器的辐射屏蔽朝向检查区域延伸；

图5示意性地示出了图1的混合式系统的全身射频线圈的透视图，射频屏插槽中接纳了环形圈状PET探测器。以局部切除方式示出了图5以显示出选定的内部部件；

图6示意性地示出了置于射频屏插槽中的图5的PET探测器模块之一的部分纵向截面图；

图7和8分别示出了包括集成安装有PET探测器环形圈的局部头部线圈的另一混合系统的示意性透视图和截面图。

参考图1，成像系统10包括磁共振扫描器，所述磁共振扫描器具有置于低温外壳14中的主磁体绕组12，界定了在磁共振检查区域16中产生静态轴向磁场B0的主磁体。磁场梯度线圈20、22(示意性地示为支撑成型器，未示出磁场梯度产生导体)被构造为两部分，两部分之间为环形间隙，由机械支架24连接两部分，以适应梯度线圈部分20、22之间的洛伦兹力。图示的磁共振扫描器是孔径型扫描器，并包括受检者支撑26，所述受检者支撑置于孔径中，以在孔径的中心轴处或附近支撑受检者，例如患病的人。在一些实施例中，大致圆柱形的孔径衬套28可以覆盖孔径的内表面。在图1的实施例中，中心环形间隙没有梯度线圈绕组，不过可能有电流馈送导体(未示出)，该导体任选地跨过中心间隙，以串行电连接磁场梯度线圈绕组的两个子组20、22。每个部分20、22包括成型器20、22的内圆柱表面上支撑的初级梯度线圈绕组以及成型器20、22的外圆柱表面上支撑的屏蔽梯度线圈绕组，且屏蔽梯度线圈绕组任选地还连接置于中心环形间隙的每个边缘、电连接选定的初级和次级线圈绕组的连接导体。

连接绕组允许中心环形间隙边缘处的梯度线圈部分20、22具有非零电流密度。设计磁场梯度线圈部分20、22的绕组配置以至少在磁共振检查区域16中提供良好的磁场梯度均匀性。利用流函数方法适当地执行这种设计，例如，如Peeren在Journal of Computational Physics 191卷305-21页(2003)的文章“Stream Function Approach for Determining Optimal Surface Currents”以及Gerardus N.Peeren的博士论文“Stream Function Approach forDetermining Optimal Surface Currents”(Eindhoven University of Technology2003)中所述，在此通过引用将两者全文并入本文。流函数方法确定由流函数表示的提供指定磁场分布的连续电流密度分布，并随后对所获得的流函数进行离散化以获得线圈绕组分布。在一些实施例中，配置梯度线圈绕组20、22，使得初级线圈绕组和屏蔽线圈绕组的“指纹”从竖直方向旋转大约45°。在2007年4月4日提交的美国临时申请No.60/910032中还介绍了一些其他具有环形间隙的磁场梯度线圈，在此通过引用将其全文并入。

正电子发射层析摄影(PET)探测器30的环形圈置于磁场梯度线圈20、22的环形中心间隙中。在机械上以独立于磁场梯度组件20、22、24的支撑的方式支撑PET探测器30。在示出的实施例中，固定构件32穿过支架24中的开口和低温磁体外壳14中的开口，以独立于磁场梯度组件20、22、24支撑PET探测器30的环形圈。这种独立支撑是有利的，因为梯度线圈组件20、22、24一般在工作期间会由于洛伦兹力而变形和振动。固定构件32所连接的外部支撑(未示出)可以是完全包围磁共振扫描器的底架、容纳扫描器的房间墙壁上的一组加固点、固定到磁体内部或外部结构的表面的振动隔离等。

继续参考图1，磁共振扫描器还包括采集电子器件40，其操作磁场梯度线圈20、22和一个或多个射频线圈(图1中未示出)，以产生和采集k空间样本，由例如快速傅立叶变换(FFT)重构处理器的重构处理器42处理k空间样本以产生磁共振图像，在图像存储器44中存储磁共振图像、在用户界面46上显示磁共振图像或以其他方式利用磁共振图像。

由符合探测电子器件50控制PET探测器30以识别和积累基本同时发生的511keV伽马射线探测事件，所述伽马射线探测事件表示在PET探测器30的环形圈围绕的检查区域中的正电子电子湮灭事件。尽管在图1中将符合探测电子器件50示为分立单元，但想到过将这些电子器件的一部分与PET探测器30集成。例如，PET探测器30可以是形成于硅衬底上的硅光电倍增管(SiPM)探测器，该硅衬底还支撑着模拟到数字转换电子器件和时间标记电子器件，使得从PET探测器30卸载的数据例如以列表格式包括对应于辐射探测事件的以数字方式打上时间戳的数字样本。

这种实施例中符合探测电子器件的远端部分包括数字数据处理电子器件，其搜索在选定时间窗口之内同时发生且能量对应于选定能量窗口之内的511keV伽马射线的辐射探测事件数字样本的列表。基本同时发生的511keV探测事件定义了响应线的端点，在沿着响应线的某处发生同源的正电子电子湮灭事件。

在一些实施例中，符合探测电子器件50采集飞行时间(TOF)PET数据，其中，使用两个基本同时发生的511keV伽马射线探测事件之间的时间差(或缺少时间差)来至少大致地沿着响应线定位肇始的正电子电子湮灭事件。例如，如果时间差为零，则将肇始的正电子电子湮灭事件定位在响应线的大致中点处。另一方面，如果时间差较大(例如大约为500ps)，那么将肇始正电子电子湮灭事件定位得较靠近两个基本同时发生的511keV伽马射线探测事件中较早一个的探测器。对于PET或TOF PET数据的任一种而言，重构处理器52都执行图像重构过程，例如迭代反向投影重构，以产生PET图像，所述PET图像被存储在图像存储器54中、显示于用户界面46上，或以其他方式被利用。

参考图2和3，在一些实施例中，为图1的成像系统的PET子系统提供辐射屏蔽60、62，所述辐射屏蔽将PET探测器30的视域大致限制到PET成像的检查区域64。辐射屏蔽60、62有利地由不导电、非铁磁性且基本无放射性的重原子氧化物材料，例如氧化铅(PbO)制成。由于铅(Pb)原子的原子重量大，氧化铅具有极好的伽马射线停止特性。氧化铅具有高密度(＞9.5g/cm³)，而且是不导电的和非铁磁性的。有利地，由于氧化铅的磁化率低(＜43×10^-6cm³/mol)且其电导率低，磁共振成像不会受到氧化铅的强烈影响。在一些实施例中，辐射屏蔽60、62还包括其中散布了粉末形式的氧化铅的树脂、玻璃或塑料基质材料。在一些实施例中，辐射屏蔽60、62包括含氧化铅的陶瓷材料，例如通过对氧化铅粉末进行热固化或将其焙烧成玻璃或晶体形式来生产。

对包含氧化铅的树脂、玻璃或塑料材料进行成形的能力具有一定优点，如在图3中可以最清楚地看出的，图3示出了沿轴向(例如B₀)观察的构造为模块的PET探测器30的一部分。对辐射屏蔽单元60、62进行成形以界定适于接纳射频线圈棒66a的通道。进一步设计辐射屏蔽单元60、62的形状以界定匀场片袋68，向一些匀场片袋中插入铁磁体匀场片70，以调节磁场。匀场片70能够校正由辐射屏蔽单元60、62导致的残余磁化率伪影或其他磁场不均匀源或同时校正两者。匀场片70可以是无源铁磁体匀场片、有源匀场线圈或其组合。包含氧化铅的树脂、玻璃或塑料材料是电绝缘的，因此可以充当支撑射频线圈棒66和/或相关射频屏蔽的电介质成型器。于是，在这些实施例中与射频线圈集成地形成辐射屏蔽60、62。

如图2所示，辐射屏蔽60、62在PET探测器30的环形圈的相对侧上形成环形圈；因此，辐射屏蔽60、62和匀场片70不在PET探测器30和检查区域64之间的视线中，因此不会遮挡检验辐射(例如源自检查区域64的511keV伽马射线)。然而，辐射屏蔽60、62确实会遮挡源自检查区域64外部或从外部散射的非检验辐射。PET探测器30和检查区域64之间的视线之内的射频线圈导电棒66的部分应当具有沿视线足以对检验辐射而言基本透明的厚度。例如，导电棒66的部分可以是厚度小于或大约为5-6δ的大致平坦铜条，其中δ为趋肤深度。对于B₀＝3T，用于¹H质子共振的磁共振频率大约为128MHz，趋肤深度δ大约为6微米，因此带状线优选地小于50微米厚，更优选地大约为30-40微米厚。为了减小线圈阻抗，任选地将带状线制造得较宽，例如大约1-5厘米或更宽，但也想到过更窄宽度的带状线。

参考图4，在一些实施例中，辐射屏蔽62可以选择性地向着检查区域64延伸或远离检查区域64延伸。适当地通过非铁磁材料制成的致动器实现辐射屏蔽单元62向检查区域64的延伸。为了容纳任选相交的射频线圈导体66，辐射屏蔽单元62可以包括沿延伸方向行进的窄槽。尽管图2-4中未示出，在一些实施例中，还想到使辐射屏蔽延伸到与PET探测器30重合的辐射区域，或者甚至径向延伸超过PET探测器30，直到低温外壳14，以提供额外的屏蔽。任选地，受检者支撑下方的辐射屏蔽单元可以永久地延伸到受检者支撑及其相关导向体、驱动器等所允许的程度。还想到可以利用基于氧化铅的辐射屏蔽材料涂布梯度线圈组件的选定表面，例如最内直径或表面，以便提供进一步集成的辐射屏蔽。

参考图5，示出了用于与PET探测器30集成的适当全身射频线圈80。射频线圈80包括前述导电棒66，在图5的实施例中，导电棒66在一端或两端由端环82连接(在图5的切开区域中仅可看到一个端环82的一部分和棒66的一部分)。在例示性射频线圈80中，导体中包括集总调谐电容器84。为了避免遮挡检验辐射，将这些集总电容器84设置于PET探测器30和检查区域之间的视线之外。在图5的实施例中，将集总电容器84设置得沿轴向偏离PET探测器30的环形圈。有利地，至少在导体66通过PET探测器30和检查区域64之间的视线处，利用带状线技术制造导体66。带状线应当具有小于或大约为50微米的厚度，更优选地，具有大约5-6δ的厚度，即对于B₀＝3T(对于¹H磁共振，128MHz)，约为30-40微米，以便保持高的SNR。

继续参考图5并进一步参考图6，射频线圈80还包括大致圆柱形的射频屏88，其包围棒66和任选的(一个或多个)端环82，以改善接纳的SNR，并且，如果射频线圈80被用作发射机，限制通向梯度线圈的RF损耗和耦合损耗。在一些实施例中，省去端环之一或两者，并将棒电耦合到射频屏88，以提供电流返回路径。PET探测器模块30设置于射频屏88后方，即，设置于来自射频线圈80的射频发射被射频屏88遮挡的区域中。类似于导体66，至少在PET探测器30的视线中，射频屏88应当由薄金属、网状金属屏蔽或其他结构制成(例如，厚度大约为5-6δ，即对于B₀＝3T为30-40微米)，以确保射频屏88不会吸收检验511keV伽马颗粒的紊乱部分。可以将RF屏或地平面制造成具有电容性桥接或交迭的带槽薄铜结构，使其在高频处呈现为连续的片，且不支持大约5kHz以下的梯度状涡电流。在使用集总元件电容性桥接的情况下，优选地将这些桥接定位于PET探测器的视线之外。类似的隔离屏蔽任选地保护PET不受磁共振发射影响并保护磁共振扫描器不受PET电子活动影响。或者，可以由导电网制成RF屏，优选地导电网的线密度、线径和电导率的组合允许低于大约5kHz的脉冲梯度场通过并基本屏蔽掉大约在磁共振频率下的电磁场。

在一些实施例中，PET探测器30的辐射敏感元件包括观察闪烁体91的雪崩光电二极管或硅光电倍增管(SiPM)元件90。撞击在闪烁体91上的511keV伽马射线产生“闪烁”，即由最靠近的SiPM元件90探测到的闪光。在一些实施例中，使用Anger逻辑或其他处理基于闪烁的强度和分布提供定位和对颗粒能量的估计。在Frach等人的WO 2006/111883A2以及Fiedler等人的WO 2006/111869A2中描述了一些适当的SiPM器件，在此通过引用将其全文并入。SiPM或APD探测器有一些优点，包括紧凑性以及对磁场较不灵敏。然而，还想到采用例如远离磁体布置并通过光纤与闪烁体91可操作耦合的常规光电倍增管探测器，或采用光电导或其他固态元件，其响应于511keV伽马射线的撞击直接产生电流或其他电信号而不利用闪烁体91。

在图6的实施例中，SiPM元件90与包括时域转换(TDC)/模拟到数字转换(ADC)电子器件的符合探测电子器件50_ob的板部分电连接，模拟到数字转换电子器件将辐射探测事件转换成包括对应于所探测颗粒能量的数字化强度信息和表示探测时间的数字时间戳的数字数据。在一些实施例中，SiPM探测器90和TDC/ADC电子器件50_ob单片集成于公共硅衬底上。此外，将与PET探测器30可操作连接的电力和通信线缆94置于射频屏88外部，与PET探测器30可操作连接以将PET探测器保持在适当工作温度的流体冷却线96也设置于圆柱形射频屏88外部。

在图5和6所示的实施例中，射频屏88包括环形沟道或沟槽98，其接纳PET探测器30的环形圈。(在图5中，去除两个PET探测器模块以更清晰地显露出沟道98)。在图5和6所示的实施例中，射频屏88中的环形沟道98由位于与PET探测器30的环形圈交迭的轴向位置且相对于磁共振扫描器孔径的中心轴CA具有第一半径R₁的区域界定，第一半径R₁小于PET探测器30的环形圈的最内半径R_PET。射频屏88在不与PET探测器30的环形圈交迭的轴位置处具有大于第一半径R₁的第二半径R₂。射频屏中的环形沟道98局部降低了RF线圈的灵敏度，但总体或集成线圈灵敏度通常在圆柱形线圈中心附近更高，因此环形沟道98的效果是改变线圈的灵敏度和灵敏度均匀性。沟道98使得PET探测器30能够位于较靠近的最内半径R_PET处，以提供增强的信号，并因此为PET成像提供增强的SNR。构思可以使射频屏88在半径R₁处沿长度方向延伸以基本覆盖梯度线圈组件的内径表面。环形槽或沟道98是任选的；在其他实施例中，半径R₁、R₂可以是相同值(即省去沟槽98)，基本等于梯度线圈组件内半径。在一些实施例中，基于重原子氧化物的辐射屏蔽可以沿着梯度线圈20、22的内径表面的至少一部分延伸。

将射频屏88配置成射频线圈80工作的磁共振频率下的RF地平面，但对于脉冲梯度磁场，例如低于5kHz的场而言基本透明。可以通过如下方式实现这一目的：向射频屏88中并入集总或分布式电抗性元件，例如电容器；将屏蔽88制造成交替开槽的双层印刷电路板结构，其中选择两层的间距以实现电容效应；等等。由于射频屏88的低通性质，它对于磁共振频率下的能量遮挡很强，但对于较低频率，例如切换或调制磁场梯度的典型频率，是基本透射的。

将PET探测器30和相关线缆及冷却线94、96放置在大致圆柱形射频屏88体积外部确保了在磁共振成像期间由射频线圈80产生的射频信号不会对PET探测器性能产生不利影响。然而，PET探测器30也可能产生无线电频率干扰，这对于磁共振成像而言可能是有问题的。因此，任选地用薄的电隔离99包围PET探测器30，该电隔离在高频处起隔离作用，在低频处表现为阻抗。例如，该电隔离99可以是薄的导电非谐振屏或铜屏蔽(例如，35微米厚是适当的)。或者，该隔离可以被配置为分段的RF屏蔽，或可以被配置为由不能支持低频涡电流的网状导体制成的屏蔽。图示的PET探测器30被布置为模块，每个模块都具有电隔离99，所述电隔离与相邻模块的电隔离电气地隔离，以打破感应表面。电隔离99还适当地充当光屏蔽，以阻挡无关光子触发SiPM元件90，或者可以提供独立的光屏蔽。

参考图7和8，描述另一成像系统10′。成像系统10′类似于图1的成像系统10，但使用了单件磁场梯度组件20′，而不是由环形间隙分开并由支架24支撑的两段20、22。此外，PET探测器30的环形圈未设置于磁共振扫描器的孔径中，而是与包括导电棒166和周围的射频屏188的局部头部线圈100集成。在图7的实施例中，导电端环182、183将导电棒166的末端互连。射频屏188可以具有端盖屏蔽，所述端盖屏蔽具有端盖188_EC，端盖188_EC布置成靠近端环183。端环183与靠近端盖188_EC的射频屏188松散地耦合，以界定射频镜，增强局部头部线圈100内部的B₁场均质性。在一些实施例中，如图8所示，省去端环183，将导电棒166的末端电容性连接到端盖188_EC处的射频屏188，以界定射频镜。在开放末端可以有端环182，或者对于类似于TEM的RF线圈结构，可以消除端环。端盖188_EC提供的射频镜还用于容纳射频能量，以帮助隔离RF元件和置于射频屏188外部的PET探测器33的环形圈。

局部头部线圈100与端盖相对的末端是开放的，以将人的头部或其他成像受检者接纳到线圈100内部。为了阻挡无线电频率干扰以免其到达PET探测器30，射频屏188包括向外延伸的凸缘188_F。如图8所示，孔径型磁共振扫描器包括大致圆柱形的射频屏蔽288，射频屏蔽288与孔径衬套28共轴并包围孔径衬套，且紧靠所述孔径衬套。任选地，棒266和诸如端环(未示出)的其他导体与大致圆柱形的射频屏蔽288合作界定全身射频线圈，全身射频线圈留在孔径中，但通常在使用头部线圈100时不被使用。设计局部射频线圈100的向外延伸凸缘188_F的尺寸，以朝向大致圆柱形的全身射频屏蔽288环形向外延伸，使得凸缘188_F的环形边缘靠近全身射频屏蔽288，以在磁共振频率下提供屏蔽。为了适应这种布置，利用与头部线圈100一起插入孔径中的修正受检者支撑26′替换图1的受检者支撑26。

于是，局部线圈100的射频屏188，包括端盖部分188_EC和向外延伸的凸缘188_F，与大致圆柱形的射频屏蔽288配合，以界定两个空间：射频空间300和无射频空间302，所述射频空间300包括局部线圈100的内部，局部射频线圈100产生的射频信号可以在其中传播，所述无射频空间302包括局部线圈100外部的大部分，由于协作的射频屏蔽和屏蔽部分188、188_EC、188F、288，无射频空间被屏蔽于这种射频信号。“无射频空间”302识别与射频空间300相比由于上述谐振射频线圈的原因局部射频线圈100产生的射频能量得以大大减少或消除的空间。如图8所示，PET探测器30的环形圈设置于无射频空间302中，因此不受局部头部线圈100产生的射频信号的不利影响。

在图8中所示的实施例中，还有利地将符合探测电子器件50安装在无射频空间302中端盖屏蔽部分188_EC后方的局部头部线圈100上。(尽管未示出，任选地提供电介质成型器或框架，用于对射频屏188和其他部件50、166、182、183进行机械支撑)。线缆束310从电子器件50伸出。有利地，电子器件50和线缆束310都设置于无射频空间302中，因此，任选地从线缆束310和其他电气PET部件省去陷波电路、不平衡变压器和其他一般用于减少与射频线圈的交互的射频信号衰减装置。

因为PET探测器30被屏和屏部分188、188_EC、188_F、288的组合很好地屏蔽，所以想到对置于端盖局部线圈100内部的脑部或其他受检者同时进行PET和磁共振成像。屏和屏部分188、188_EC、188_F、288是磁共振频率下的地平面，因此被配置成不为脉冲磁场梯度频率提供显著阻挡。薄的电隔离屏蔽99是由铜或另一屏蔽材料制成，该材料不会显著扭曲由磁场梯度组件20′产生的远离PET探测器模块30附近的磁场梯度。导体166和射频屏188适当地是薄带状线或薄铜箔或像全身PET/磁共振实施例的导体66和射频屏88的导电网，因此不会干扰PET数据的采集。例如，将局部射频线圈100适当配置成用于脑成像的求积头部线圈。在包括线圈模块100的空间提供和解调功能的情况下，可以结合线圈模块100使用多元件只接纳射频线圈。有利地，在从孔径取走具有PET探测器30的局部射频线圈模块100时，磁共振扫描器作为常规扫描器工作，磁场区域中没有任何PET探测器。

已经例示性地参考包括磁共振和PET能力的成像系统描述了以上实施例。然而，要认识到，可以类似地构造和利用其他混合式成像系统。例如，具有相对于中心轴CA的半径R₂且具有相比于半径R₂具有较小半径R₁的中心环形槽或沟道98的大致圆柱形射频屏88也很适于容纳具有辐射准直器的一个或多个可活动辐射探测器头，辐射准直器包括不导电且非铁磁性重原子氧化物材料，例如氧化铅材料。这种辐射探测器头或头例如能够界定提供单光子发射计算层析摄影(SPECT)成像能力等的伽马摄像机。在这些实施例中，耦合的电子器件执行辐射探测，但辐射探测不包括符合探测。中央环形槽或沟道98使得辐射探测器头能够相对靠近成像受检者被定位，同时保持屏蔽于磁共振成像和相关过程产生的射频能量。因为中央环形槽或沟道98是环形的，因此它容易适应辐射探测器头绕检查区域的回转，甚至直到整个360°的回转。图1所示的穿过支架24中的开口以及低温磁体外壳14中的开口的固定构件32容易适于提供得到适当振动隔离的支撑，用于独立地安装能够或围绕检查区域旋转辐射探测器头的环形机器人辐射探测器头定位系统并进行诸如侧斜或倾斜探测器头的其他调节。再者，容易将这里所述的用于辐射屏蔽60、62中的不导电且非铁磁性重原子氧化物材料用于构造通常结合伽马摄像机的辐射探测器头使用的类型的磁共振兼容准直器。例如，这种准直器可以包括其中散布了粉末形式的氧化铅的树脂、玻璃或塑料基质材料，或者可以包括含氧化铅的陶瓷材料，例如通过对氧化铅粉末进行热固化或焙烧成玻璃或晶体形式来制造。容易对这种复合材料或陶瓷进行成形或形成，以界定具有准直小孔阵列或准直蜂窝结构的准直器。

已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解前述详细说明的前提下，其他人可以想到各种修改和变化。只要修改和变化落入所附权利要求或其等价要件的范围内，本发明意在被视为包括所有这种修改和变化。

Claims (12)

1.一种成像系统，包括：

基本包围检查区域的正电子发射层析摄影PET探测器(30)；

与所述PET探测器可操作地耦合的电子器件(50，50_ob)，用以执行对检验辐射的符合探测，所述检验辐射包括发生在所述检查区域中的正电子湮灭事件所产生的511keV伽马射线；

与所述PET探测器相邻设置的辐射屏蔽(60，62)，用以减少非检验辐射与所述PET探测器的交互，所述辐射屏蔽(60，62)的至少一部分含有不导电且非铁磁性重原子氧化物材料；以及

包括主磁体(12，14)、磁场梯度组件(20，20′，22，24)和射频线圈的磁共振扫描器，所述磁共振扫描器用于从与由所述PET探测器(30)围绕的所述检查区域至少部分交迭的磁共振检查区域采集成像数据；

其中，所述磁共振扫描器为孔径型扫描器，所述PET探测器(30)被布置成与所述孔径型扫描器的孔径同心的环形圈，且所述磁共振扫描器还包括与所述孔径共轴布置的圆柱形射频屏(88，288)，所述磁场梯度组件(20，20′，22，24)设置于所述圆柱形射频屏外部，

其中，所述圆柱形射频屏(88)具有接纳所述PET探测器(30)的所述环形圈的环形槽或沟道(98)，所述圆柱形射频屏(88)除了在所述环形槽或沟道(98)处具有与半径R₂相比较小的半径R₁之外，具有半径R₂。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述辐射屏蔽(60，62)包括氧化铅材料。

3.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述辐射屏蔽(60，62)包括氧化铅粉末材料。

4.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述辐射屏蔽(60，62)包括含氧化铅的陶瓷材料。 

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的成像系统，其中，所述辐射屏蔽(60，62)可以选择性地朝向所述检查区域延伸或者远离所述检查区域延伸。

6.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述磁共振扫描器为孔径型扫描器，所述PET探测器(30)被布置成与所述孔径型扫描器的孔径同心的环形圈，而含有不导电且非铁磁性重原子氧化物材料的所述辐射屏蔽(60，62)被布置成与所述孔径同心且在所述PET探测器的所述环形圈的相对侧上的两个环形屏蔽圈(60，62)。

7.根据权利要求6所述的成像系统，其中，所述磁共振扫描器还包括：

在与所述环形屏蔽圈(60，62)相同的轴向位置处设置的环形铁磁匀场片(70)。

8.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述PET探测器(30)包括PET探测器模块，每个所述PET探测器模块都基本被在所述磁共振频率下屏蔽所述PET探测器的屏蔽(99)围绕。

9.根据权利要求8所述的成像系统，其中，所述射频线圈包括：

布置于所述PET探测器(30)和所述检查区域之间的视线中的多个导电元件(66，166)，所述导电元件具有沿所述视线以对于所述检验辐射而言基本透明的厚度。

10.根据权利要求8所述的成像系统，其中，所述射频线圈和所述PET探测器(30)被集成地布置成局部射频线圈模块(100)，其包括：

多个导体(166)；

基本围绕所述导体的射频屏蔽(188，188_EC，188_F)，所述导体和所述射频屏被配置成在大约所述磁共振频率下共振，以在所述磁共振频率下提供所述导体和周围结构之间的射频屏蔽，所述射频屏蔽对于由所述磁场梯度组件(20′)产生的场以及所述检验辐射而言基本是透明的； 

所述PET探测器(30)被布置于所述射频屏蔽外部并包括宽带射频屏蔽(99)，界定所述射频线圈并位于所述PET探测器和所述检查区域之间的视线中的导体具有沿所述视线以对于所述检验辐射基本透明的厚度，所述多个导体、射频屏蔽和PET探测器被布置为可以选择性插入所述磁共振检查区域中的模块。

11.根据权利要求10所述的成像系统，其中，所述局部射频线圈模块(100)是大致圆柱形的末端被盖住的射频线圈，其中，所述射频屏蔽(188，188_EC，188_F)在被盖末端处具有端盖(188_EC)，且界定所述射频线圈的导体(166)包括与临近所述被盖末端的所述射频屏蔽连接以界定射频镜的棒(166)或端环(183)。

12.根据权利要求10所述的成像系统，其中，所述局部射频线圈模块(100)具有至少一个凸缘端，在所述凸缘端，所述射频屏蔽(188，188_EB，188_F)包括向外延伸的凸缘(188_F)，作为圆柱形孔径扫描器的所述磁共振扫描器还包括：

全身射频屏蔽(288)，所述局部射频线圈的向外延伸凸缘朝向所述全身射频屏蔽延伸，以界定独立的射频空间和无射频空间(300，302)。 

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