CN205251561U - 一种嵌入型可分离式pet/mr扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,包括内设PET系统、MR系统和扫描床的机座,扫描床设于与水平面平行的移动轨道上,PET系统包括水平方向套设于扫描床和移动轨道外的PET探测器支撑筒,其内同轴设环形PET探测器,其端部朝机座外有设置PET数据采集分析装置的PET扫描架,PET数据采集分析装置与环形PET探测器连接;MR系统包括顺次套设在PET探测器支撑筒外的MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体。本实用新型将PET系统嵌入MR系统但不在物理结构上直接接触,可进行双系统分离对PET系统进行维护、维修和更换,保证工作精度,降低人为判断图像难度,医务人员发现病灶可操作性高。
Description
技术领域
本实用新型属于用于诊断目的的测量;人的辨识的技术领域,特别涉及一种将PET系统和MR系统集成于一体以真正实现不同影像模式在空间和时间上的精确配准和融合的嵌入型可分离式PET/MR扫描仪。
背景技术
PET全称为正电子发射型计算机断层显像(PositronEmissionComputedTomography),是核医学领域比较先进的临床检查影像技术,其大致方法是将某种物质——一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如F18,碳11等)注入人体后,通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶,进而对疾病做出诊断的技术。
MR全称为磁共振(MagneticResonance),其是利用核磁共振原理通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,据此可以绘制成物体内部的结构图像。快速变化的梯度磁场的应用,大大加快了核磁共振成像的速度,使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
随着近年来多模态分子影像技术的发展,PET/MR作为一种崭新的多模态分子影像设备已成功应用于临床。PET/MR一体机是将正电子发射断层扫描(PET)和核磁共振断层扫描(MRI)有机组合在同一个机架内的仪器,其实现了不同影像模式的空间和时间上的精确配准和融合。这一成像技术的应用实现了分子功能成像和精细的解剖结构同步采集,能够提供多模态分子影像信息,在临床应用及科研领域均具有重要价值。
然而,现有技术中,PET系统和MR系统的整体结构设置不合理,尤其是PET探测器介于MR系统的梯度线圈和射频线圈之间,设备极难维护,对MR磁场的均匀度造成影响,无法避免PET探测器及MR系统和其的热相干扰,同时,PET电子学、PET采集系统的位置亦设置的不合理,无法进行定期维护,MR系统在工作过程中无法避免振动传递,对PET探测器的工作造成影响,影响PET/MR扫描设备的工作精度,加大了判断的难度。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是,现有技术中,PET系统和MR系统的整体结构设置不合理,尤其是PET探测器介于MR系统的梯度线圈和射频线圈之间,而导致的设备极难维护,将对MR磁场的均匀度造成影响,无法避免PET探测器及MR系统和其的热相干扰,同时,PET电子学、PET采集系统的位置亦设置的不合理,无法进行定期维护,MR系统在工作过程中无法避免振动传递,对PET探测器的工作造成影响,影响PET/MR扫描设备的工作精度,加大了判断的难度的问题,进而提供了一种优化结构的嵌入型可分离式PET/MR扫描仪。
本实用新型所采用的技术方案是,一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,包括机座,所述机座内侧设有PET系统、MR系统和扫描床,所述扫描床设于移动轨道上,所述移动轨道与水平面平行,所述PET系统包括水平方向套设于扫描床和移动轨道外侧的PET探测器支撑筒,所述PET探测器支撑筒内侧同轴设有环形PET探测器,所述PET探测器支撑筒端部朝向机座外侧设有PET扫描架,所述PET扫描架上设有PET数据采集分析装置,所述PET数据采集分析装置与所述环形PET探测器连接;所述MR系统包括MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体,所述MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体顺次套设在PET探测器支撑筒外侧。
优选地,所述PET探测器支撑筒和MR射频线圈间设有空隙。
优选地,所述PET数据采集分析装置包括PET电子学和PET数据采集系统,所述环形PET探测器、PET电子学和PET数据采集系统顺次连接。
优选地,所述PET电子学通过PET电子学屏蔽罩设于PET探测器支撑筒端部的机座外侧。
优选地,所述环形PET探测器包括环形排列的若干PET探测器模块,所述PET探测器模块包括并列设置的若干组探测单元,所述探测单元包括像素化闪烁体,所述像素化闪烁体上设有光电二极管阵列,所述光电二极管阵列与所述PET电子学连接。
优选地,所述若干PET探测器模块以环形PET探测器的中轴线对称设置。
优选地,所述PET扫描架底部设有滑动机构。
本实用新型提供了一种优化结构的嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,通过将机座内侧的PET系统、MR系统和扫描床做结构上的调整,将PET系统的PET探测器支撑筒水平方向套设在扫描床和移动轨道外侧,在PET探测器支撑筒内侧同轴设置环形PET探测器,在PET探测器支撑筒端部朝向机座外侧设置PET扫描架并在其上设置与环形PET探测器连接的PET数据采集分析装置,将MR系统的MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体顺次套设在PET探测器支撑筒外侧;本实用新型将PET系统直接嵌入MR系统,但PET系统与MR系统不在物理结构上直接接触,可以进行双系统分离从而对PET系统进行维护、维修和更换;具体来说,PET数据采集分析装置置于PET扫描架上且处于MR系统之外,可以方便的对其进行维护,可以避免对MR磁场的均匀度造成影响,还可以避免探测器及MR系统和其的热相干扰;承载环形PET探测器的PET探测器支撑筒不与MR系统进行直接物理上的接触,可以避免MR工作过程中的振动传递,从而避免对环形PET探测器的工作造成影响;本实用新型保证了PET/MR扫描仪的工作精度,降低人为判断图像的难度,保证了医务人员发现病灶的可操作性,能对症下药。
附图说明
图1为本实用新型的剖视图结构示意图;
图2为本实用新型的使用状态结构示意图;
图3为本实用新型中PET系统的结构示意图;
图4为本实用新型中PET探测器模块的结构示意图;
图5为本实用新型中PET探测器模块的一个探测单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述,但本实用新型的保护范围并不限于此。
如图所示,本实用新型涉及一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,包括机座1,所述机座1内侧设有PET系统、MR系统和扫描床2,所述扫描床2设于移动轨道上,所述移动轨道与水平面平行,所述PET系统包括水平方向套设于扫描床2和移动轨道外侧的PET探测器支撑筒3,所述PET探测器支撑筒3内侧同轴设有环形PET探测器4,所述PET探测器支撑筒3端部朝向机座1外侧设有PET扫描架5,所述PET扫描架5上设有PET数据采集分析装置,所述PET数据采集分析装置与所述环形PET探测器4连接;所述MR系统包括MR射频线圈6、MR梯度线圈7和MR主磁体8,所述MR射频线圈6、MR梯度线圈7和MR主磁体8顺次套设在PET探测器支撑筒3外侧。
本实用新型的工作原理是,MR系统在静磁场中对人体施加某种特定频率的射频脉冲,使人体中的氢质子受到激励而产生核自旋,通过该自旋激励在该空间产生可接收信号,再对其进行空间编码和图像重建等处理产生医学图像,MR系统包括一个产生静磁场的主磁体8,一个梯度线圈7以及一个用于产生特定激励射频脉冲且可以接受MR信号的射频线圈6;PET系统包括由成对的探测器模块4-1组成的探测器4环,探测扫描区域内发出的伽马射线信号,同时还包括对信号进行处理和采集传输的PET数据采集分析装置。通过PET扫描架5和PET探测器支撑筒3将环形PET探测器4置于MR系统内部,特别是处于射频线圈6内部,将PET数据采集分析装置置于PET扫描架5上,特别是置于MR系统之外,即将PET系统和MR系统整合为一体但又相对独立,保证两个系统更好的完成其系统作业。
本实用新型中,机座1内侧包括PET系统、MR系统和扫描床2,其中,扫描床2设在单独的水平移动轨道上,保证病人检查时无碍送入及送出。
本实用新型中,将PET系统的PET探测器支撑筒3水平方向套设在扫描床2和移动轨道外侧,在PET探测器支撑筒3内侧同轴设置环形PET探测器4,在PET探测器支撑筒3端部朝向机座1外侧设置PET扫描架5并在其上设置与环形PET探测器4连接的PET数据采集分析装置,将MR系统的MR射频线圈6、MR梯度线圈7和MR主磁体8顺次套设在PET探测器支撑筒3外侧;本实用新型将PET系统直接嵌入MR系统,但PET系统与MR系统不在物理结构上直接接触,可以进行双系统分离从而对PET系统进行维护、维修和更换。
本实用新型中,一般情况下,为了保证设置的便利,可以将PET扫描架5设置为直角支撑架的结构,保证可以较稳妥设置PET数据采集分析装置的同时能较好支撑PET探测器支撑筒3。在实际作业中,PET扫描架5的结构可以依本领域技术人员的实际理解进行合理的设置与调整。
本实用新型中,PET探测器支撑筒3应采用非金属材料制造成型,包括高分子材料及纤维复合材料等。
本实用新型中,PET扫描架5应当采用非金属材料或者非铁磁性材料制造成型,一般可选择奥氏体不锈钢、铝及其合金等材料。
本实用新型中,具体来说,PET数据采集分析装置置于PET扫描架5上且处于MR系统之外,可以方便的对其进行维护,可以避免对MR磁场的均匀度造成影响,还可以避免探测器4及MR系统和其的热相干扰;承载环形PET探测器4的PET探测器支撑筒3不与MR系统进行直接物理上的接触,可以避免MR工作过程中的振动传递,从而避免对环形PET探测器4的工作造成影响。
本实用新型保证了PET/MR扫描仪的工作精度,降低人为判断图像的难度,保证了医务人员发现病灶的可操作性,能对症下药。
所述PET探测器支撑筒3和MR射频线圈6间设有空隙。
本实用新型中,承载环形PET探测器4的PET探测器支撑筒3不与MR系统的最内层结构MR射频线圈6进行直接物理上的接触,这可以避免MR系统在工作过程中的振动传递,从而避免对环形PET探测器4的正常工作造成影响。
所述PET数据采集分析装置包括PET电子学9和PET数据采集系统10,所述环形PET探测器4、PET电子学9和PET数据采集系统10顺次连接。
本实用新型中,PET数据采集分析装置包括PET电子学9和PET数据采集系统10。
本实用新型中,PET探测器4采集的信号可选择通过FFC线缆输出到PET电子学9,再由PET电子学9传输到PET数据采集系统10进行数据的采集分析。
本实用新型中,PET电子学9置于PET扫描架5上且处于MR系统之外,可以方便的对其进行维护;PET数据采集系统10置于PET扫描架5上或底部且处于MR系统之外,方便维护。
本实用新型中,PET电子学9置于MR系统外可以避免对MR磁场的均匀度造成影响,还可以避免探测器4及MR系统和其的热相干扰。
所述PET电子学9通过PET电子学屏蔽罩11设于PET探测器支撑筒3端部的机座1外侧。
本实用新型中,PET电子学9通过外部的PET电子学屏蔽罩11进行电磁波屏蔽,避免EMC/EMI问题的产生。
本实用新型中,一般情况下,PET电子学屏蔽罩11为设置在PET扫描架5同侧的机座1上的环形片且与PET探测器支撑筒3同轴设置。
所述环形PET探测器4包括环形排列的若干PET探测器模块4-1,所述PET探测器模块4-1包括并列设置的若干组探测单元,所述探测单元包括像素化闪烁体4-1-1,所述像素化闪烁体4-1-1上设有光电二极管阵列4-1-2,所述光电二极管4-1-2阵列与所述PET电子学9连接。
本实用新型中,PET探测器4安装在PET探测器支撑筒3的筒体内侧,且成环形阵列布置,故为环形PET探测器4。
本实用新型中,PET探测器模块4-1应当采用非金属材料制造成型,包括高分子材料及纤维复合材料等。
本实用新型中,一个PET探测器模块4-1还包括若干组的探测单元,其中探测单元又包括像素化闪烁体4-1-1和光电二极管阵列4-1-2,其中,像素化闪烁体4-1-1是经过加工使得这种闪烁体材料呈现的一种形状,像素化闪烁体4-1-1可以采用BGO、LYSO、LFS、GSO等制造成型,光电二极管阵列4-1-2可以采用APD、SiPM等,光电二极管阵列4-1-2通过像素化闪烁体4-1-1的荧光进行光电转换,形成电流信号,通过PET电子学9处理并传输至PET数据采集系统10中进行图像信号的读出。
所述若干PET探测器模块4-1以环形PET探测器4的中轴线对称设置。
本实用新型中,根据PET系统的工作原理,PET系统中至少应包括一对PET探测器模块4-1,故若干PET探测器模块4-1以环形PET探测器4的中轴线对称设置,保证了至少有一对PET探测器模块4-1的存在。
所述PET扫描架5底部设有滑动机构。
本实用新型中,由于实际的维护作业的需求,PET系统的PET扫描架5底部还设有滑动机构,可以通过滑动机构与MR系统分离。一般情况下,滑动机构可以设置为滚轮,亦可以依本领域技术人员对此的理解设置其他用于滑动PET扫描架5的结构。
本实用新型解决了现有技术中,PET系统和MR系统的整体结构设置不合理,尤其是PET探测器4介于MR系统的梯度线圈7和射频线圈6之间,而导致的设备极难维护,将对MR磁场的均匀度造成影响,无法避免PET探测器4及MR系统和其的热相干扰,同时,PET电子学9、PET采集系统的位置亦设置的不合理,无法进行定期维护,MR系统在工作过程中无法避免振动传递,对PET探测器4的工作造成影响,影响PET/MR扫描设备的工作精度,加大了判断的难度的问题,通过将机座1内侧的PET系统、MR系统和扫描床2做结构上的调整,将PET系统的PET探测器支撑筒3水平方向套设在扫描床2和移动轨道外侧,在PET探测器支撑筒3内侧同轴设置环形PET探测器4,在PET探测器支撑筒3端部朝向机座1外侧设置PET扫描架5并在其上设置与环形PET探测器4连接的PET数据采集分析装置,将MR系统的MR射频线圈6、MR梯度线圈7和MR主磁体8顺次套设在PET探测器支撑筒3外侧;本实用新型将PET系统直接嵌入MR系统,但PET系统与MR系统不在物理结构上直接接触,可以进行双系统分离从而对PET系统进行维护、维修和更换;具体来说,PET数据采集分析装置置于PET扫描架5上且处于MR系统之外,可以方便的对其进行维护,可以避免对MR磁场的均匀度造成影响,还可以避免探测器4及MR系统和其的热相干扰;承载环形PET探测器4的PET探测器支撑筒3不与MR系统进行直接物理上的接触,可以避免MR工作过程中的振动传递,从而避免对环形PET探测器4的工作造成影响;本实用新型保证了PET/MR扫描仪的工作精度,降低人为判断图像的难度,保证了医务人员发现病灶的可操作性,能对症下药。
Claims (7)
1.一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,包括机座,所述机座内侧设有PET系统、MR系统和扫描床,所述扫描床设于移动轨道上,所述移动轨道与水平面平行,其特征在于:所述PET系统包括水平方向套设于扫描床和移动轨道外侧的PET探测器支撑筒,所述PET探测器支撑筒内侧同轴设有环形PET探测器,所述PET探测器支撑筒端部朝向机座外侧设有PET扫描架,所述PET扫描架上设有PET数据采集分析装置,所述PET数据采集分析装置与所述环形PET探测器连接;所述MR系统包括MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体,所述MR射频线圈、MR梯度线圈和MR主磁体顺次套设在PET探测器支撑筒外侧。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述PET探测器支撑筒和MR射频线圈间设有空隙。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述PET数据采集分析装置包括PET电子学和PET数据采集系统,所述环形PET探测器、PET电子学和PET数据采集系统顺次连接。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述PET电子学通过PET电子学屏蔽罩设于PET探测器支撑筒端部的机座外侧。
5.根据权利要求3所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述环形PET探测器包括环形排列的若干PET探测器模块,所述PET探测器模块包括并列设置的若干组探测单元,所述探测单元包括像素化闪烁体,所述像素化闪烁体上设有光电二极管阵列,所述光电二极管阵列与所述PET电子学连接。
6.根据权利要求5所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述若干PET探测器模块以环形PET探测器的中轴线对称设置。
7.根据权利要求1所述的一种嵌入型可分离式PET/MR扫描仪,其特征在于:所述PET扫描架底部设有滑动机构。
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