CN118042987A - 正电子发射断层显像（pet）扫描装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种正电子发射断层显像(PET)扫描装置(1)，该正电子发射断层显像扫描装置包括用于检测发射的PET辐射的检测器环(2)以及主支承结构(3)，该主支承结构附接有具有两个臂(341)的U形部分(34)，这两个臂用于将检测器环(2)保持在臂(341)之间。检测器环(2)由两个臂(341)以该检测器环(2)可以绕旋转轴线(R)旋转的方式保持，该旋转轴线延伸穿过U形部分(34)、特别是穿过U形部分(34)的两个臂(341)。主支承结构(3)包括导引轨道，U形部分(34)以该U形部分(34)可以沿着导引轨道移位的方式附接至导引轨道，其中，导引轨道沿着相对于重力方向(G)倾斜的方向延伸。

Description

正电子发射断层显像(PET)扫描装置

技术领域

本发明涉及能够根据待扫描对象的需求尤其很好调节的正电子发射断层显像(PET)扫描装置。

背景技术

正电子发射断层显像(PET)扫描装置通常大且笨重，并且仅在医院或专门的放射设施处可用。因此，如果需要，患者必须前往PET扫描装置所在的地方以便进行扫描。然而，这些患者通常是住在疗养院中、不能很好地移动或被限制在床上的老年人或病人。因此，对于患者而言，前往PET扫描地点是麻烦的，并且通常涉及例如患者在前往时可能出现并发症或受到感染的不可忽视的风险。因此，大多数现有技术的PET扫描机器具有其不能被带至对象处的缺点。

PET扫描装置还要求患者在扫描过程期间做出特定的姿势，所述姿势通常为仰卧在床上的姿势。根据患者的健康状况，这种姿势对于患者而言可能是相当大的负担，如果患者例如在扫描期间进行移动，这甚至可能影响扫描结果。

此外，医院、研究人员、材料科学家和兽医很难获得PET机器，不仅因为PET机器太大，而且还因为PET机器通常不符合他们的需求，特别是在医院诊所中的标准肿瘤学应用之外的应用方面。

大部分的PET扫描涉及人脑的成像。然而，为此目的，通常使用具有大孔径的全身PET扫描仪以适合整个人体。因此，检测器元件被布置成进一步远离待成像的区域，从而导致灵敏度和特异性较低。

US 2013/0218010 A1公开了一种紧凑且轻质的PET扫描仪，该PET扫描仪是便携式的并且可以附连至病床。

在WO 2020/015384 A1、US 9,226,717 B2、US 7,884,331 B2和CN 109864751 A中公开了一种集成在头盔状的脑成像仪中的PET检测器。PET脑成像仪悬置于移动台架。

US 9,833,208 B2公开了一种具有可调节支承台的PET成像装置，该PET成像装置允许患者在成像过程期间坐着、躺着或站着。

如US10,307,120B1中公开的PET扫描装置包括水平定位且可竖向移动的检测器环，该检测器环使得患者能够在扫描过程期间直立地坐在轮椅中。

JP 3244776 B2示出了一种具有台架本体的计算机断层显像(CT)机器，台架本体可以通过使其绕上部水平延伸的轴线旋转而倾斜，以便使得能够对处于坐姿和卧姿的患者进行扫描。

US10,531,843B2提出将具有可水平旋转的台架装置的CT设备与可调节的扫描支承装置相结合，从而允许患者在成像过程期间采用各种不同姿势中的任何姿势。

US 9,414,789 B2示出了一种具有减小尺寸的PET成像装置。该装置包括具有不同直径的多个测量环，这些测量环以可滑动的方式安装在支承结构上。

US2011/0315884 A1公开了一种用于对人的头部进行成像的带轮的移动式PET扫描仪。US 8,735,834 B2公开了另一种带轮的移动式PET扫描仪。

JP 4642143 B2公开了一种具有检测器环的PET扫描装置，该检测器环被保持在两个臂之间，这两个臂经由滑轮悬挂在天花板上或者经由连杆悬挂在墙壁或轮椅上。

US2016/0166219 A1涉及一种将虚拟现实系统与PET脑成像相结合的装置。移动式脑成像仪悬挂在移动支承装置上，该移动支承装置可以以背包的形式携带，或者该移动支承装置可以布置在具有轮的托架上。

JP 3793320 B2示出了一种具有U形支承结构的CT机器，该U形支承结构附接有两个可竖向移动的保持臂。在两个臂之间保持有可旋转的成像单元。

WO 2014/058772 A1公开了一种用于锥形束计算断层显像的设备，该设备具有容纳源和检测器的万向扫描仪装置。扫描仪装置能够沿着竖向支承柱移动。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以根据待扫描对象的需要轻松调节的通用的正电子发射断层显像(PET)扫描装置。

该目的通过根据权利要求1所要求保护的PET扫描装置来解决。PET扫描装置的其他实施方式在从属权利要求中提供。

出于本文件的目的，高度信息和方向信息比如“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”等应当理解为是指在其正常和预期使用中相对于重力方向直立以准备对人类对象或动物对象或者植物进行扫描的PET扫描装置。

因此，本发明提供了一种正电子发射断层显像(PET)扫描装置，该正电子发射断层显像扫描装置包括：

检测器环，该检测器环用于检测发射的PET辐射；以及

主支承结构，该主支承结构附接有具有两个臂的U形部分，这两个臂用于将检测器环保持在臂之间；

其中，检测器环由两个臂以该检测器环可以绕旋转轴线旋转的方式保持，该旋转轴线延伸穿过U形部分、特别是穿过U形部分的两个臂。

主支承结构包括导引轨道，该导引轨道沿着相对于重力方向倾斜的方向延伸，并且U形部分以该U形部分可以沿着导引轨道移位的方式附接至导引轨道。

就沿着相对于重力方向倾斜的方向延伸而言，是指导引轨道相对于重力方向既不平行地延伸、即成0°的角度延伸，也不垂直地延伸、即成90°的角度延伸。相反，导引轨道相对于重力方向成优选地在0°与60°之间、更优选在10°与50°之间、最优选地在20°与40°之间的角度延伸。导引轨道倾斜延伸的结果是，U形部分能够与检测器环一起相对于主支承结构沿着相对于重力方向倾斜的方向移位。

使检测器环沿着相对于重力方向倾斜的方向或偏斜的方向移位的可能性允许在患者处于舒适的卧姿或斜靠的坐姿时将检测器环相对于待扫描的患者最佳定位。因此，利用所指示的PET扫描装置，不需要将患者相对于检测器环定位，而是可以将检测器环定位成使得可以在不必移动患者的情况下对感兴趣区域进行最佳成像。对于患者、尤其是对于老年患者而言，已经证明在成像过程期间特别是斜靠的坐姿是舒适的。这是一种致使患者减少移动、尤其是致使患者在较长的成像过程期间减少移动的自然姿势。检测器环沿着倾斜方向的可移位性允许将检测器环沿着这样定位的患者的身体的上部部分的纵向主轴线定位，并且可旋转性使得能够实现检测器环相对于期望成像平面的最佳取向。

此外，将使检测器环相对于U形部分旋转的能力与使U形部分沿着倾斜方向移位的能力相结合会致使PET扫描装置具有高度的通用性。利用这些能力，PET扫描装置不仅适于扫描人类患者、特别是扫描人类的大脑，而且还适于扫描四肢比如胳膊和腿部并且/或者适于扫描动物或植物。使检测器环相对于主支承结构旋转和移位的可能性使得PET扫描装置特别通用并且能够适应不同的目的、比方说例如扫描啮齿动物或植物。因此，优选的是，检测器环可以旋转成使得该检测器环的开口既可以定向在水平位置，又可以定向在竖向位置。

通过提供用于对检测器环进行保持的U形部分，PET扫描装置可以以相对简单的方式构造成既允许检测器环进行移位，又允许检测器环进行旋转。U形部分优选地表示将检测器环机械连接至主支承结构的唯一元件。

检测器环的旋转轴线延伸穿过两个臂带来的优点是，检测器环可以借助于旋转根据患者的需要容易地调节，同时可以以特别稳定的方式保持在主支承结构上。不必要的元件无需与检测器环一起旋转，从而允许减少可旋转部分的总重量并使得用户更容易地使检测器环旋转。

可以设想，在某些实施方式中，检测器环不仅能够与U形部分一起移位，而且还能够相对于U形部分移位、特别是相对于两个臂移位。例如，可以提供检测器环相对于U形部分的附加的可移位性，以便使得能够进行精细调节。

检测器环通常包括多个传感器、特别是多个传感器模块，这些传感器布置在周向环中，以便围绕例如患者的头部定位以用于检测从患者的大脑发射的PET辐射。检测器环优选地形成闭合环，即其沿周向方向是闭合的。通过形成闭合环，传感器可以沿着检测器环的整个内表面以最佳的方式布置。

检测器环至少在其内表面处通常具有圆形形状、例如椭圆形形状或环形形状。因此，检测器环通常具有并且优选地具有圆形、特别是环形的开口，对象的待扫描的部分插入到该开口中以用于进行PET扫描。检测器环的外表面优选地也形成为圆形形状、特别是环形形状。具有这种形式的检测器环在用户眼中具有更加轻质的外观。然而，检测器环也可以具有成角度的、特别是矩形或方形的内部形状和/或外部形状。

检测器环有利地具有至少一个手柄，以便于用户使检测器环旋转和移位。然而，PET扫描装置也可以具有用于使检测器环移位和/或旋转的一个或若干个马达单元。在这种情况下，也可以设想将用于旋转和移位的手柄省去。

在PET扫描装置的正常使用中，主支承结构通常承载检测器环的主要重量(如果不是全部重量的话)。因此，主支承结构通常用于对检测器环进行支承并在扫描过程期间将其保持在稳定的位置中。在将主支承结构靠近待扫描的对象定位或者将待扫描的对象靠近主支承结构定位之后，检测器环可以相应地旋转和移位，以便根据对象调节PET扫描装置。

特别地，U形部分由两个臂限定。这两个臂通常在一个端部处借助于垂直延伸的连接部分彼此连接，该连接部分也形成U形部分的一部分。每个臂的另一端部通常形成自由端部。如果旋转轴线延伸穿过连接部分和两个臂中的至少一者，则该旋转轴线延伸穿过U形部分。优选地，旋转轴线延伸穿过两个臂中的每个臂。特别优选的是其中旋转轴线相对于两个臂的延伸方向沿垂直方向延伸并且有利地平行于连接部分延伸的实施方式。在两个臂中的每个臂上优选地布置有转动接合件，以便使得能够实现检测器环的旋转。

两个臂和连接部分优选地限定其中布置有U形部分的平面。该平面可以具有一定的厚度。没有布置在该平面内并且特别是相对于该平面沿垂直方向延伸的元件通常不被认为是U形部分的一部分，特别地，如果这些元件以可移位的方式附接的话，情况也是如此。U形部分优选地形成PET扫描装置的机械固定结构单元，即其不包括能够相对于彼此移动的任何部分。

移位方向优选地垂直于两个臂沿着其延伸的方向延伸、特别是垂直于两个臂从连接部分沿着其延伸至其自由端部的方向延伸。为此目的，U形部分的两个臂优选地相对于重力方向倾斜向上延伸。为了能够以最佳的方式调节至期望的成像平面，检测器环有利地能够在至少一个旋转位置中沿与由检测器环的开口所限定的平面大致垂直的方向移位。

在特别优选的实施方式中，主支承结构和U形部分一起形成Z形结构。Z形结构允许实现PET扫描装置的特别稳定的设计。

优选地，PET扫描装置还包括重量补偿装置，该重量补偿装置用于补偿U形部分和检测器环的重量，以便于用户使U形部分沿着导引轨道移位。为此目的，重量补偿装置优选地包括配重，该配重经由滑轮连接至U形部分。特别地，滑轮可以布置在主支承结构的顶部上。配重优选地相对于U形部分布置在主支承结构的相反侧部上。主支承结构可以包括另一导引轨道，配重以该配重可以沿着另一导引轨道移位的方式附接至另一导引轨道。另一导引轨道优选地沿着相对于重力方向倾斜的方向延伸并且特别是平行于U形部分所附接的导引轨道延伸。

U形部分所附接的导引轨道和/或配重所附接的另一导引轨道可以各自包括彼此平行地延伸的两个或更多个轨道元件，以便分别对U形部分和检测器环的重量或者配重的重量进行分配。

可以设置有用以使U形部分沿着导引轨道移位的第一马达单元。替代性地或附加地，可以设置有用于使检测器环绕旋转轴线旋转的第二马达单元。第一马达单元和/或第二马达单元的设置不仅有利地便于操作人员操纵PET扫描装置，而且还优选地允许检测器环以远程的方式相对于待成像的对象移位和旋转。

PET扫描装置优选地包括第一制动装置，该第一制动装置用于防止U形部分沿着导引轨道发生不期望的移位。因此，借助于第一制动装置，检测器环相对于主支承结构的移位位置可以被固定。在优选实施方式中，第一制动装置包括一个或更多个制动衬块，这些制动衬块附接至U形部分并且适于直接作用在导引轨道上，以便实现制动效果。特别地，第一制动装置可以是电磁致动的制动装置，其在未启用时产生制动效果并在启用时释放制动效果。因此，出于安全原因，只有在向第一制动装置提供电流的情况下，才优选地可以使检测器环与U形部分一起移位。

替代性地或附加地，PET扫描装置可以包括第二制动装置，该第二制动装置用于防止检测器环绕旋转轴线发生不期望的旋转。因此，借助于第二制动装置，检测器环相对于U形部分的旋转位置可以被固定。为此目的，第二制动装置可以例如作用在其中检测器环附接至U形部分的转动接合件中的一个或两个转动接合件上，以便产生制动效果。特别地，第二制动装置可以是电磁致动的制动装置，其在未启用时产生制动效果并在启用时释放制动效果。因此，出于安全原因，只有在向第二制动装置提供电流的情况下，才优选地可以使检测器环旋转。

在某些优选实施方式中，PET扫描装置可以包括附接至主支承结构以便使PET扫描装置易于移动的轮。轮使得可以使PET扫描装置移动并且可以将PET扫描装置带至待扫描的对象，而不是将对象带至PET扫描装置。在设置有用于使PET扫描装置移动的轮的情况下，该装置优选地还包括轮锁定机构，以便避免PET扫描装置发生不期望的移动，特别是在扫描对象期间发生不期望的移动。

由于PET扫描装置的可移动性，PET扫描装置还能够在强子治疗期间实现室内监测。为此目的，患者可以在治疗支承装置上直接移动到优选地已经定位在正确的高度处并且已经预先与强子治疗装置共同配准的检测器环中，以便不会失去宝贵的时间和同位素示踪剂衰变的信号。

检测器环可以绕其旋转的旋转轴线优选地延伸穿过检测器环的质心。然后，用户和/或第二马达单元可以特别容易地使检测器环旋转，并且作用在结构部件上的负载被最小化。特别优选的是其中旋转轴线在直径上延伸穿过检测器环的实施方式。因此，检测器环优选地在其外表面的两个在直径上布置的位置处附接至U形部分的两个臂。

为了相对于旋转轴线平衡检测器环的质心，PET扫描装置优选地包括一个或更多个重物，这些重物以可移动的方式附接至检测器环并且/或者以可拆卸的方式附接至检测器环。

为了能够将检测器环以精确且可再现的方式相对于成像对象定位和定向，PET扫描装置优选地包括一个或更多个检测器编码器、特别是一个或更多个电子检测器编码器，这些电子检测器编码器用于对U形部分沿着导引轨道的移位位置和/或检测器环绕旋转轴线的旋转角度进行检测。电子检测器编码器优选地连接至计算装置，该计算装置用于借助于检测器环进行PET相关数据的采集。

在其他同样优选的实施方式中，PET扫描装置可以包括呈例如坐置单元、即椅子或床的形式的扫描支承装置，以便容置待扫描的对象。主支承结构可以但不需要与扫描支承装置形成为一件式。在扫描支承装置没有与主支承结构形成为一件式的情况下，扫描支承装置优选地包括定位器件，该定位器件允许扫描支承装置以明确限定、精确且可重复的方式相对于主支承结构定位。扫描支承装置优选地能够根据待扫描对象的需要进行调节。如果扫描支承装置为坐置单元的形式，则其优选地包括靠背，该靠背平行于U形部分能够沿着其移位的导引轨道延伸。

优选地可调节的扫描支承装置、特别是可调节的坐置单元优选地包括用于检测患者的位置的一个或更多个支承装置编码器、特别是一个或更多个电子支承装置编码器。电子支承装置编码器优选地连接至借助于检测器环执行PET相关数据的采集的计算装置。在扫描支承装置没有与主支承结构形成为一件式并且计算装置布置在主支承结构的侧部上的情况下，优选地设置有联接元件，以便将支承装置编码器连接至计算装置。支承装置编码器可以例如适于对坐置单元的坐置表面的高度、头枕的高度、靠背的高度以及/或者这些部分中的一个或更多个部分的倾斜角度进行检测。

在某些实施方式中，扫描支承装置可以适于将患者的乳房定位在检测器环内。因此，在这种情况下，扫描支承装置特别适于借助于检测器环的传感器对患者的乳房进行扫描。这种应用特别适合肿瘤学领域。扫描支承装置优选地包括开口或凹入部，在PET成像过程期间，该开口或凹入部分别允许乳房悬挂在开口中或搁置在支承装置上。因此，无论应用哪种，开口或凹入部都优选地相对于重力水平定向或者能够相对于重力水平定向。

PET扫描装置还可以包括可调节的头枕，该头枕允许人类患者以躺和/或坐的姿势安置以用于进行PET扫描过程。头枕用于在扫描过程期间对患者的头部进行定位和保持。为此目的，优选地适于布置在检测器环内部的头枕可以附接至检测器环或扫描支承装置。

头枕可以包括用于固定头部的一个或更多个固定元件、特别是可以与立体定向放射外科手术和强子束治疗中使用的用于固定的器件结合使用的固定元件，该器件包括例如能够附接至患者框架的立体定向头部框架和/或热塑性面罩。

PET扫描装置可以具有从U形部分沿着重力方向向下变窄的整体外部形状，特别是在从垂直于旋转轴线的正面方向观察时。利用这种设计，PET扫描装置可以特别节省空间，因为该装置的宽度至少在上部区域中主要由用于保持检测器环所需的U形部分的宽度限定。在底部处，PET扫描装置的外部形状可以沿着重力方向再次变宽，以便提高稳定性。

PET扫描装置优选地具有允许装置至少在检测器环的一个位置中以其正常直立姿态移动通过宽度不超过98.5cm、特别是不超过86.0cm的标准门开口的整体尺寸。更优选地，如果PET扫描装置具有轮，则该装置具有允许PET扫描装置滚动通过宽度不超过98.5cm、特别是不超过86.0cm的门开口的整体宽度。

PET扫描装置优选地还包括用于借助于检测器环执行PET相关数据的采集的计算装置。该计算装置通常包括至少一个处理器、特别是中央处理单元以及存储元件。在存储元件中通常预先存储有预定义的指令，以用于指示PET扫描装置借助于检测器环来检测发射的PET辐射，并且对获得的PET信息进行保存或至少进行缓存并且/或者例如借助于有线传输单元或无线传输单元将该信息进一步传输至另一装置。计算装置优选地集成在主支承结构中。

附图说明

下面参照附图对本发明的优选实施方式进行描述，这些附图是出于对本发明的当前优选实施方式进行说明的目的，而不是出于限制本发明的优选实施方式目的。在附图中，

图1示出了具有呈坐置单元形式的支承装置的根据第一实施方式的本发明的PET扫描装置的示意性侧视图；

图2示出了其上具有允许对处于卧姿的患者进行成像的支承装置的与图1中相同的PET扫描装置的示意性侧视图；

图3示出了具有用于对啮齿动物进行成像的支承装置的与图1中相同的PET扫描装置的示意性侧视图；

图4示出了具有坐置单元的另一变型的与图1中相同的PET扫描装置的示意性侧视图；

图5示出了具有图4的坐置单元的根据第二实施方式的本发明的PET扫描装置的示意性侧视图；

图6示出了具有固定地附接至主支承结构的坐置单元的根据第三实施方式的本发明的PET扫描装置的示意性侧视图；

图7示出了根据第四实施方式的本发明的PET扫描装置的侧视图；

图8示出了没有检测器环的图7的PET扫描装置的主视图；

图9示出了图7的PET扫描装置的后视图；

图10示出了没有检测器环但具有可见的旋转驱动单元的图7的PET扫描装置的立体图；

图11示出了图10的PET扫描装置的旋转驱动单元和旋转制动装置的详细视图；

图12示出了没有检测器环的根据第五实施方式的本发明的PET扫描装置的立体图；

图13示出了其上具有允许在患者处于坐姿的情况下对患者的乳房进行成像的支承装置的与图1中相同的PET扫描装置的示意性侧视图；以及

图14示出了其上具有允许在患者处于卧姿的情况下对患者的乳房进行成像的支承装置的与图1中相同的PET扫描装置的示意性侧视图。

具体实施方式

在图1至图14中，示出了本发明的PET扫描装置1的若干个不同的实施方式。具有相同或相似的功能但属于不同实施方式的元件在每种情况下都用相同的附图标记来标注。

在如图1至图14所示的所有实施方式中，PET扫描装置1包括检测器环2，该检测器环2具有沿着其环形内表面布置的多个传感器。在图中不可见的传感器用于检测和测量在检测器环2的开口的区域中发射的PET辐射。检测器环2在每种情况下都具有环的基本形状，其具有环形的内表面和外表面。

在所有实施方式中，检测器环2布置在两个保持臂41之间，这两个保持臂41将检测器环2保持在它们之间。两个保持臂41形成U形部分4的一部分，该U形部分4附接至主支承结构3。检测器环2能够绕延伸穿过U形部分4的两个保持臂41的旋转轴线R旋转。此外，在所有实施方式中，检测器环2都能够与U形部分4一起相对于主支承结构3沿着倾斜方向D移位。为了便于检测器环2的旋转和移位，检测器环2的外表面可以附接有一个或若干个手柄。

U形部分4能够沿着其移位的方向相对于重力方向G倾斜，这意味着该方向与重力方向G既不平行也不垂直。在所有实施方式中，U形部分4附接至导引轨道，该导引轨道设置在主支承结构3上并且允许U形部分4如上所述地沿着倾斜方向D移位。因此，导引轨道也沿着倾斜方向延伸。

旋转轴线R沿着水平方向、即垂直于重力方向G延伸。此外，旋转轴线R垂直于U形部分4可以沿着其移位的方向延伸。因此，移位方向D大致垂直于保持臂41的纵向延伸。

在图1所示的第一实施方式中，主支承结构3包括下部竖向部分和上部倾斜部分。U形部分4以该U形部分4能够沿着上部倾斜部分的整个长度移位的方式附接至主支承结构3的上部倾斜部分的上侧部。U形部分4的两个保持臂41用于将检测器环4保持在这两个保持臂41之间。为此目的，检测器环2的外表面附接有两个固定凸耳22。固定凸耳22设置在检测器环2的在直径上相对的侧部上。固定凸耳22与保持臂41中的每个保持臂中的通孔接合。

每个固定凸耳22与相应的通孔的接合使得检测器环2能够绕旋转轴线R旋转。旋转轴线R由固定凸耳22的位置限定。因此，旋转轴线R居中地延伸穿过两个固定凸耳22中的每个固定凸耳并且延伸穿过保持臂41中的每个保持臂。对于检测器环2而言，旋转轴线R在直径上延伸穿过该环并且优选地穿过检测器环2的质心。

为了执行PET图像采集，在主支承结构3内容置有计算装置5。去往或来自计算装置5的数据传输和/或能量传输可以经由一个或若干个线缆和/或以无线的方式来完成。在其他实施方式中，计算装置5也可以布置在外部。计算装置5优选地通过线缆或以无线的方式连接至用户输入和输出装置。用户输入和输出装置可以例如为外部个人计算机的形式，或者其可以是附接至PET扫描装置的显示器、特别是具有触摸屏的显示器。

设置有用于在扫描过程期间容置处于倾斜坐姿的人类患者的扫描支承装置6。扫描支承装置6可以是但不需要是PET扫描装置1的一部分。在图像采集之前，患者被容置在扫描支承装置6上，其中，检测器环2处于主支承结构3的最靠上的位置。然后，医务人员使用(多个)手柄(在图1中未示出)使检测器环2旋转并移位到用于图像采集的最佳位置。

呈椅状坐置单元形式的扫描支承装置6包括支承座椅基部62的基部结构61和用于在扫描过程期间支承患者的腿部的腿部支承部63。基部结构61还附接有倾斜的背部支承件64。背部支承件64的上侧部附接有靠背65和可枢转的(参见图1中的箭头)扶手67。靠背65可以沿着背部支承件64移位(图1中的双箭头)，以便在PET扫描过程期间最佳地容置患者。在上端部处，头枕66以这样的方式附接至靠背65，即头枕66可以沿着靠背65的纵向方向移位(图1中的双箭头)，以便根据患者进一步调节扫描支承装置6。为了进行图像采集，患者的头部搁置在头枕66上，并且使检测器环2移位和旋转成使得患者的头部布置在检测器环2的内部。因此，在成像过程期间，头枕66同样布置在检测器环2的内部。

由附接至主支承结构3的导引轨道(图1中未示出)的纵向延伸限定的检测器环2的移位方向D与背部支承件64和靠背65的纵向延伸以及背部支承件64和靠背65能够沿着其移位的方向大致对应。因此，如果患者如预期的那样坐在扫描支承装置6中并准备好进行扫描过程，则检测器环2的移位方向D对应于患者的身体的上部部分的纵向主轴线。为了防止患者在图像采集期间移动他的头部，可以使用头带。

在图1的实施方式中，扫描支承装置6与PET扫描装置1的其余部分分离，并且特别是与主支承结构3分离。PET扫描装置1的主支承结构3包括基部结构32，该基部结构32附接有轮33。借助于轮33，PET扫描装置1可以移动，以便将PET扫描装置1带至患者。此处，扫描支承装置6没有任何轮。因此，扫描支承装置6的位置是固定的，其优点在于，外部参数和条件对于扫描过程是明确限定和已知的。在这种设置中，PET扫描装置1可以例如与一个或更多个这样的扫描支承装置6结合使用，以便使用同一PET扫描装置1在例如医院或疗养院的若干个指定位置处进行PET扫描。优选地设置有定位装置，该定位装置允许主支承结构3以明确限定、精确且可重复的方式相对于扫描支承装置6定位。

如从图1的侧视图中可以看出的，U形部分4和包括基部结构32的主支承结构3一起形成Z形结构。这种形状优化了PET扫描装置1的稳定性。

U形部分4的两个保持臂41在一个端部通过连接部分连接，该连接部分在此被称为保持基部42。两个保持臂41从保持基部42沿相对于重力方向G倾斜向上的方向平行地延伸。保持基部42相对于两个保持臂41沿垂直方向延伸。在采集PET扫描图像期间，患者的头部位于两个保持臂41之间的区域中。

图2示出了与图1中相同的PET扫描装置1与此处呈床的形式的扫描支承装置6的结合使用。因此，PET扫描装置1不仅可以如图1所示的那样用于对处于坐姿的患者进行扫描，而且还可以如图2所示的那样用于对处于卧姿的患者进行扫描。由于其相对于主支承结构3的可移位性和可旋转性，检测器环2在两种情况下均可以被最佳定位。

在图3中，与图1中相同的PET扫描装置1用于对啮齿动物进行扫描，即在当前情况下对鼠M进行扫描。如在图2的情况下，为此目的，检测器环2相对于主支承结构3移位至较低的位置，并且在竖向姿态中绕旋转轴线R旋转。在检测器环2的这种位置和取向的情况下，可以使待扫描的啮齿动物穿过检测器环2的开口从一侧完全移动至另一侧。检测器环2的高度调节和可旋转性不仅允许PET扫描装置1根据扫描状况进行最佳调节，而且还允许将PET扫描装置1以特别节省空间的方式储存。

图4再一次示出了与图1中相同的PET扫描装置，但是该PET扫描装置具有扫描支承装置6的另一变型。在当前情况下，高度可调节的是座椅基部62和腿部支承部63，而不是靠背65和头枕66。

图5示出了根据另一实施方式的PET扫描装置1，其与图1的PET扫描装置的不同之处在于没有任何轮。因此，PET扫描装置1在此被设计成静止的。代替PET扫描装置1，扫描支承装置6可以具有轮以便进行移动，或者扫描支承装置6也可以是静止的，如在图5的情况下。

图5所示的扫描支承装置6包括呈靠背位置编码器651和头枕位置编码器661形式的编码器，以便对患者相对于PET扫描装置1、并且特别是相对于主支承结构3的位置进行检测和测量。靠背位置编码器651适于检测靠背65相对于靠背支承件64的位置，并且头枕位置编码器661适于检测头枕66相对于靠背65的位置。两个编码器651和661优选地通过线缆或以无线的方式与计算装置5连接。在计算装置布置在主支承结构3内的情况下，在扫描支承装置6的基部结构61与主支承结构3的基部结构32接触的区域中可以设置有联接件，以便使得能够在编码器651、661与计算装置5之间实现数据传输。在所有其他实施方式中，当然也可以设置有用于对待扫描的对象在扫描支承装置上的位置进行检测的编码器。

图6示出了PET扫描装置1的另一实施方式，其中，主支承结构3与扫描支承装置6被制成为一件式。该实施方式的优点在于，主支承结构3和扫描支承装置6的相对位置被明确限定且不能改变。

图7至图11示出了PET扫描装置1的另一个特别优选的实施方式。在图7、图8和图10的视图中，主支承结构3的U形部分4能够沿着其移位的导引轨道31是可见的。在此，导引轨道31包括平行延伸的两个轨道元件(参见图8和图10)，该导引轨道31存在于图1至图14的所有实施方式中，但不一定可见。导引轨道31限定了U形部分4的移位方向。

为了便于U形部分4的移位，设置有重量补偿装置7。重量补偿装置7包括配重71，该配重71借助于线缆74并经由滑轮73连接至U形部分4。滑轮73布置在主支承结构3的顶部上并且将线缆74从U形部分4引导至配重71。配重71优选地与由U形部分4和检测器环2形成的整个可移位单元具有大致相同的重量。在本实施方式中，配重71借助于导引轨道72附接至主支承结构3的后侧部(参见图9)。因此，配重71能够沿着导引轨道72移位，导引轨道72与U形部分4能够沿着其移位的导引轨道31平行地延伸。与导引轨道31类似，导引轨道72此处同样包括平行地延伸的两个轨道元件。

由于设计和安全的原因，配重71以及滑轮73和PET扫描装置1的其他部件优选被覆盖件覆盖。然而，出于说明的目的，覆盖件在图7至图11的视图以及图12中被移除。

在图1至图11所示的所有实施方式中优选地存在有与图7至图10所示的重量补偿装置相同的重量补偿装置7。当然，也可以设想，不提供重量补偿装置，或者尽管存在重量补偿装置，但是该重量补偿装置不基于配重和滑轮。相反，可以提供例如基于气体压力弹簧的重量补偿装置。

为了防止检测器环2发生不希望的移位或旋转、特别是在扫描过程期间发生不希望的移位或旋转，优选地在所有实施方式中都设置有用于防止U形部分4沿着导引轨道31发生不期望的移位的制动装置和用于防止检测器环绕旋转轴线发生不期望的旋转的制动装置。制动装置优选地为电磁致动装置，以便其可以通过计算装置5自动操作。计算装置5可以特别适于在图像采集期间阻止检测器环2的任何移位和旋转。

在图7至图11的实施方式中，用于防止U形部分4发生不期望的移位的移位制动装置43以该移位制动装置的制动元件可以直接作用在导引轨道31上的方式固定地附接至U形部分4(参见图8)。

在图10中、并且特别是在图11的详细视图中示出了用于防止检测器环2发生不期望的旋转的旋转制动装置44。旋转制动装置44布置在保持臂41中的一个或两个保持臂中，并且在每种情况下都包括作用在齿形带451上的制动元件，该齿形带451将固定凸耳22与也和保持臂41布置在一起的驱动轮452连接。通过阻止齿形带451的运动，旋转制动装置44可以防止检测器环2旋转。

为了便于用户使检测器环2移位和旋转，在每个固定凸耳22的外侧部上设置有手柄21。手柄21可以包括开关，该开关用以主动地启动移位和旋转，即用以将制动装置43和44操作成使得检测器环2可以进行移位和/或旋转。附加地或替代性地，一个或更多个手柄也可以例如直接设置在检测器环2上。

在所有实施方式中，用户可以借助于移位驱动单元和/或旋转驱动单元进一步便于检测器环2相对于主支承结构3的运动。图11示出了包括驱动轮452的旋转驱动单元45。驱动轮452可以由马达453驱动，该马达453在图11中不可见，但是在图12中可见。带齿的驱动轮452的旋转借助于齿形带451传递至固定凸耳22。通过使固定凸耳22旋转，检测器环2会绕旋转轴线R旋转。由于设计和安全的原因，保持臂41的内侧优选地包括用于覆盖旋转驱动单元45的覆盖件。然而，出于说明的目的，这些覆盖件在图10至图12中已经被移除。

移位驱动单元在图8至图12中不可见，但是可以被提供。例如，滑轮73可以被驱动，或者U形部分4可以附接有一个或更多个附加的线缆并且这些线缆卷绕在连接至马达的线轴上。借助于使一个或更多个线轴旋转，U形部分4随后可以被向上或向下拉动。下面参照图12进一步描述具有蜗杆轴341的移位驱动单元34。

为了对U形部分4沿着导引轨道31的位置进行检测，在所有实施方式中都优选地设置有检测器位移编码器46。在图8至图12的实施方式中，如在图8中可以看到的，检测器位移编码器46附接至U形部分4。

为了对检测器环2绕旋转轴线R的旋转角度进行检测，在所有实施方式中都优选地设置有检测器旋转编码器47。在图8至图12的实施方式中，如在图11中可以看到的，检测器旋转编码器47设置在固定凸耳22中的一个固定凸耳上。

检测器位移编码器46和检测器旋转编码器47优选地借助于线缆或以无线的方式连接至计算装置5。

图9还示出了附接至检测器环2的平衡重物23的设置。平衡重物23用于使检测器环2平衡成使得旋转轴线延伸穿过检测器环2的质心。为此目的，平衡重物23能够例如沿着检测器环2的圆周移动并且/或者平衡重物23能够以可拆卸的方式附接至检测器环2，这意味着这些平衡重物23可以根据需要从检测器环2移除。平衡重物23能够附接至检测器环2的内表面和/或外表面或者检测器环2的任何其他部分。当然，尽管没有在图中示出，但是在检测器环上设置平衡重物在所有其他实施方式中都是可能的。

图12示出了不包括重量补偿装置的PET扫描装置1的另一实施方式。通过不具有关于U形部分4和检测器环2的配重，PET扫描装置1可以制造得重量更轻。

为了使U形部分4移位，图12的实施方式具有带有蜗杆轴341的移位驱动单元34。设置有作为驱动装置的马达342，以用于使蜗杆轴341绕其纵向中心轴线旋转。蜗杆轴341与U形部分4的螺纹元件(在图12中不可见)以蜗杆轴341的旋转致使U形部分4沿着导引轨道31移位的方式接合。蜗杆轴341还用于防止U形部分4发生不期望的移位。

在图13中示出了与图1相同的PET扫描装置1。此处，PET扫描装置1用于对女性患者P的乳房进行成像。特别地，PET扫描可以用于肿瘤学领域，即用于对患者的乳房PB内的致癌组织进行检测和/或测量。为此目的，在图像采集期间，患者P坐在呈坐置单元形式的扫描支承装置6上。坐置单元包括乳房支承件68，该乳房支承件可以附接至例如靠背65并用于在PET扫描过程期间支承患者的乳房PB。为了进行PET扫描，将乳房支承件68与位于其顶部上的患者的乳房一起插入到检测器环2的开口中。为此目的，如图13所示，检测器环2优选地旋转成竖向取向并移位至主支承结构3的较低位置。乳房支承件68不一定必须附接至扫描支承装置6的另一部分，而是也可以替代性地形成扫描支承装置6的单独部分。例如，乳房支承件68也可以为插入件的形式，其可以附接至检测器环2的内部。在另一实施方式中，乳房支承件68也能够附接至患者P的上部身体。在任何情况下，乳房支承件68可以具有凹入部，以便以符合人体工程学的方式容置患者的乳房PB。

图14示出了其中扫描支承装置6也适于扫描患者P的乳房的另一实施方式。然而，患者P此处在图像采集期间处于俯卧姿势。扫描支承装置6包括开口或凹入部，该开口或凹入部允许患者的乳房PB悬挂在检测器环2中/延伸到检测器环2中，检测器环2被水平定向以用于进行PET扫描，如图14所示。

当然，本发明不限于如在图1至图14中描述和示出的实施方式。当然，关于图1至图14的不同实施方式呈现的元件可以在实施方式之间进行交换和组合，并且可以进行多种修改。仅关于某些实施方式指出的特征也可以在其他实施方式上很好地提供。例如，配重71不一定相对于U形部分4布置在主支承结构3的相反侧部上，而是也可以布置在主支承结构3的同一侧或内部。在所有实施方式中，可以设置有用于使PET扫描装置更易于移动的轮，但是这些轮也可以被省去。用于引导U形部分4的导引轨道也可以仅包括单个导引轨道元件或者包括多于两个的轨道元件。代替被驱动，U形部分4也能够通过手、即借助于肌肉力量进行移位和/或旋转。不一定提供扫描支承装置6。可以进行多种进一步的修改。

附图标记列表

1 PET扫描装置 5 计算装置

2 检测器环 6 扫描支承装置

21 手柄 61 基部结构

22 固定凸耳 62 座椅基部

23 平衡重物 63 腿部支承部

3 主支承结构 64 背部支承件

31 导引轨道 65 靠背

32 基部结构 651 靠背位置编码器

33 轮 66 头枕

34 移位驱动单元 661 头枕位置编码器

341 蜗杆轴 67 扶手

342 马达 68 乳房支承件

4 U形部分 7 重量补偿装置

41 保持臂 71 配重

42 保持基部 72 导引轨道

43 移位制动装置 73 滑轮

44 旋转制动装置 74 线缆

45 旋转驱动单元 M 鼠

451 齿形带 P 患者

452 驱动轮 PB 患者的乳房

453 马达 R 旋转轴线

46 检测器位移编码器 D 移位方向

47 检测器旋转编码器 G 重力方向

Claims (17)

1.一种正电子发射断层显像(PET)扫描装置(1)，包括：

检测器环(2)，所述检测器环(2)用于检测发射的正电子发射断层显像辐射；以及

主支承结构(3)，所述主支承结构(3)附接有具有两个臂(341)的U形部分(34)，所述臂(341)用于将所述检测器环(2)保持在所述臂(341)之间；

其中，所述检测器环(2)以所述检测器环(2)能够绕旋转轴线(R)旋转的方式由两个所述臂(341)保持，所述旋转轴线(R)延伸穿过所述U形部分(34)、特别是穿过所述U形部分(34)的两个所述臂(341)，

其中，所述主支承结构(3)包括导引轨道，所述U形部分(34)以所述U形部分(34)能够沿着所述导引轨道移位的方式附接至所述导引轨道，并且

其中，所述导引轨道沿着相对于重力方向(G)倾斜的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述主支承结构(3)和所述U形部分(34)一起形成Z形结构。

3.根据权利要求1或2所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，还包括重量补偿装置，所述重量补偿装置用于补偿所述U形部分(34)和所述检测器环(2)的重量，以便有助于用户使所述U形部分(34)沿着所述导引轨道移位。

4.根据权利要求3所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述重量补偿装置包括配重，所述配重经由滑轮连接至所述U形部分(34)，并且所述配重优选地相对于所述U形部分布置在所述主支承结构(34)的相对侧部上。

5.根据权利要求4所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述配重以所述配重能够沿着另一导引轨道移位的方式附接至所述另一导引轨道。

6.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，设置有用于使所述U形部分(34)沿着所述导引轨道移位的第一马达单元。

7.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，设置有用于使所述检测器环(2)绕所述旋转轴线(R)旋转的第二马达单元。

8.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，还包括用于防止所述U形部分(34)沿着所述导引轨道发生不期望的移位的第一制动装置。

9.根据权利要求8所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述第一制动装置为电磁致动的制动装置，所述第一制动装置在未启用时产生制动效果并在启用时释放所述制动效果。

10.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，还包括用于防止所述检测器环(2)绕所述旋转轴线(R)发生不期望的旋转的第二制动装置。

11.根据权利要求10所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述第二制动装置为电磁致动的制动装置，所述第二制动装置在未启用时产生制动效果并在启用时释放所述制动效果。

12.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述检测器环(2)能够绕其旋转的所述旋转轴线(R)延伸穿过所述检测器环(2)的质心。

13.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，还包括一个或更多个重物，所述重物以可移动的方式附接至所述检测器环(2)并且/或者所述重物能够以可拆卸的方式附接至所述检测器环(2)，以便相对于所述旋转轴线(R)平衡所述检测器环(2)的质心。

14.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述U形部分(34)的两个所述臂(341)相对于所述重力方向(G)倾斜向上延伸。

15.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述正电子发射断层扫描装置(1)包括一个或更多个检测器编码器、特别是一个或更多个电子检测器编码器，所述电子检测器编码器用于对所述U形部分(34)沿着所述导引轨道的移位位置以及/或者所述检测器环(2)绕所述旋转轴线(R)的旋转角度进行检测。

16.根据前述权利要求中的一项所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，还包括扫描支承装置(6)，所述扫描支承装置(6)允许待扫描的对象、优选地允许人类患者(P)相对于所述检测器环(2)定位、优选地以坐姿或卧姿定位，以用于进行正电子发射断层显像扫描过程，其中，所述扫描支承装置(6)包括用于对所述患者的位置进行检测的一个或更多个支承装置编码器、特别是一个或更多个电子支承装置编码器。

17.根据权利要求16所述的正电子发射断层显像扫描装置(1)，其中，所述扫描支承装置(6)适于将患者的乳房(PB)定位在所述检测器环(2)内。