CN215219188U - 磁屏蔽罩壳、pet探测器及pet-mr系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET‑MR系统中，利用第一筒壁与第二筒壁之间的区域形成空腔，空腔位于两个电连接件之间的部分构成磁屏蔽腔，将若干PET探测器本体设置于磁屏蔽腔内，可以实现整体式屏蔽射频线圈产生的电磁干扰，减少安装负担和安装空间，节省的安装空间也可用来增加PET探测器本体的尺寸以提高成像质量。

Description

磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET-MR系统

技术领域

本实用新型涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET-MR系统。

背景技术

在医学影像设备领域，成像系统的性能对成像结果有着决定性的作用，而探测器本体作为成像系统的重要组成部分，其技术性能尤其重要。通常，在某些成像过程(例如PET成像与MR成像同时进行的过程)中，探测器本体需要工作在成像系统的磁场区域，然而成像系统的磁场会对探测器本体产生干扰，导致探测器本体的探测结果不准确甚至探测器本体无法正常工作。因此，为了防止外部磁场对探测器本体产生影响，需要对探测器本体外部的磁场进行屏蔽，从而减小外部磁场对探测器本体的影响。

现有的屏蔽设备是采用诸如铜箔对每个探测器本体进行单独屏蔽，但是这样屏蔽设备会在交变磁场下产生涡流发热影响探测器本体工作，且对于PET(Positron EmissionTomography，正电子发射计算机断层扫描)探测器来说，其往往有10-35个探测器本体，单独屏蔽会增加安装负担。

另外，PET探测器可以与MR(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)设备集成为PET-MR系统，实现PET成像与MR成像同时进行。PET-MR系统可以提供清晰的解剖成像、丰富的功能成像、与分子生物学研究相结合的分子成像，是基础研究从实验室走向临床的桥梁，是转化医学研究的利器。然而，目前的PET-MR系统中，PET探测器无法拆卸下来单独使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET-MR系统，以解决现有的PET探测器的屏蔽设备会对探测器本体工作产生不良影响以及PET探测器难以从PET-MR系统中分离拆卸出来单独使用等问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种磁屏蔽罩壳，包括第一筒壁和第二筒壁及至少两个电连接件；

所述第一筒壁和所述第二筒壁用于屏蔽射频线圈产生的电磁干扰；

所述第一筒壁与第二筒壁之间形成空腔；以及，

所述电连接件连接所述第一筒壁与所述第二筒壁，所述空腔位于两个所述电连接件之间的部分构成磁屏蔽腔。

可选的，所述第二筒壁套设于所述第一筒壁外，或者所述第一筒壁套设于所述第二筒壁外。

可选的，所述第一筒壁包括依次设置的第一屏蔽层、绝缘层及第二屏蔽层；以及，

所述第一屏蔽层为导电膜结构、导电网格结构或柔性导电结构；和/或，所述第二屏蔽层为碳纤维结构、碳布结构或导电网格结构。

可选的，所述电连接件包括嵌套的第一导电环和第二导电环，其中，所述第一导电环较所述第二导电环更靠近所述第二屏蔽层，且所述第二导电环的刚度小于所述第一导电环的刚度。

可选的，所述第一导电环的环厚大于所述第二导电环的环厚，和/或所述第一导电环的环宽大于所述第二导电环的环宽。

本实用新型还提供了一种PET探测器，包括：

所述磁屏蔽罩壳，以及，

若干PET探测器本体，设置于所述磁屏蔽罩壳的磁屏蔽腔内。

可选的，还包括：

安装板，所述磁屏蔽罩壳的一端固定于所述安装板的安装面上；以及，

所述安装板上还设置有对准固定销和/或锁定旋钮。

本实用新型还提供了一种PET-MR系统，包括：

主磁体，具有沿轴向延伸的孔腔；

所述PET探测器，设置于所述孔腔内；以及，

射频线圈，设置于所述PET探测器的磁屏蔽罩壳内。

可选的，所述PET探测器的安装板位于所述孔腔外并与所述主磁体可拆卸连接。

可选的，还包括：

若干缓冲支撑结构，设置于所述孔腔的内壁与所述PET探测器的磁屏蔽罩壳的外壁之间，以支撑所述PET探测器；以及，

所述缓冲支撑结构包括橡胶垫圈、缓冲垫或支撑脚中的一种或多种。

本实用新型提供的磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET-MR系统具有如下有益效果：

1)利用第一筒壁与第二筒壁之间的区域形成空腔，空腔位于两个电连接件之间的部分构成磁屏蔽腔，将若干PET探测器本体设置于磁屏蔽腔内，可以实现整体式屏蔽射频线圈产生的电磁干扰，减少安装负担和安装空间，节省的安装空间也可用来增加PET探测器本体的尺寸以提高成像质量。

2)通过第一屏蔽层实现第一层屏蔽，再利用磁屏蔽腔实现第二层屏蔽，实现整体式双层屏蔽，且PET探测器本体离第一屏蔽层较远，涡流发热对PET探测器本体的影响可以大大减小。

3)第二筒壁套设于第一筒壁外，或者第一筒壁套设于第二筒壁外，可通过干扰源的位置调整第二筒壁与第一筒壁的位置，实现更好的屏蔽效果；

4)利用安装板实现PET探测器与主磁体的可拆卸连接，PET-MR系统中的PET探测器可以随时拆卸出来单独使用，也可以根据需要随时集成，可快速插拔，增加了使用场景。

5)在安装板上设置对准固定销和/或锁定旋钮，对准固定销可以保证PET探测器集成时的定位准确性，提高图像融合的精度，锁定旋钮可以保证PET探测器集成的连接可靠性。

6)缓冲支撑结构可以支撑PET探测器，同时也具有振动缓冲及局部固定加强的作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的磁屏蔽罩壳的壳壁的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的PET探测器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的PET-MR系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的PET-MR系统分离PET探测器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的磁屏蔽罩壳与橡胶垫圈配合的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的磁屏蔽罩壳的壳壁的结构示意图；

100-主磁体；101-孔腔；200-PET探测器；201-安装板；202-锁定旋钮；203-对准固定销；204-橡胶垫圈；205-PET探测器本体；310-第一筒壁；311-第一屏蔽层；312-绝缘层；313-第二屏蔽层；320-电连接件；321-第一导电环；322-第二导电环；330-第二筒壁；340-磁屏蔽腔。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

图1为本实施例提供的磁屏蔽罩壳的壳壁的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的磁屏蔽罩壳包括第一筒壁310、第二筒壁330及两个电连接件320。本实施例中，所述磁屏蔽罩壳主要用于屏蔽MR设备的射频线圈对PET探测器本体205产生的电磁干扰，但应理解，本实用新型不应以此为限，所述磁屏蔽罩壳也应用于其他合适的屏蔽场合中。

应理解，本实施例中所指的PET探测器本体205常用的是BGO(Bi₂O₃-GeO₂系化合物的总称，锗酸铋的缩写)晶体组成的矩阵阵列耦合在2×2光电倍增管阵列上或者耦合在2个双光电倍增管阵列上所形成的，可选的，PET探测器本体205还可以是将BGO晶体组成的矩阵阵列耦合在位置灵敏型光电倍增管上所形成的结构，此处不再过多赘述。

请继续参阅图1，具体而言，所述第一筒壁310为中空结构，包括由内向外依次设置的第一屏蔽层311、绝缘层312及第二屏蔽层313。本实施例中，所述第一屏蔽层311为开放式的屏蔽层，所述第一屏蔽层311为导电膜结构(例如铜皮等金属膜结构)、导电网格结构(例如铜网等金属网格结构)或柔性导电结构(例如等具有柔性的导电布)。所述绝缘层312套设于所述第一屏蔽层311外，用于实现第一屏蔽层311及所述第二屏蔽层313之间的绝缘，所述绝缘层312可以是树脂结构、塑料结构或绝缘胶结构等。所述第二屏蔽层313绝缘层312套设于所述绝缘层312外，类似的，所述第二屏蔽层313也可以为碳纤维结构、碳布结构或导电网格结构等。

进一步地，所述第一屏蔽层311的外壁与所述绝缘层312的内壁贴合，所述绝缘层312的外壁与所述第二屏蔽层313的内壁贴合，如此一来，所述第一屏蔽层311、所述绝缘层312及所述第二屏蔽层313虽然相互嵌套，但是在轴向上无法相对移动，此时所述第一筒壁310除了具有屏蔽的作用，还兼具整个结构的固定、支撑的作用。

请继续参阅图1，所述第二筒壁330也为中空结构，且套设于所述第一筒壁310外，所述第一筒壁310作为所述磁屏蔽罩壳的内筒，所述第二筒壁330作为所述磁屏蔽罩壳的外筒。进一步地，所述第二筒壁330的内壁与所述第一筒壁310的外壁并未贴合，而是具有空腔，如此一来，所述第二筒壁330与所述第一筒壁310之间便具有活动空间。

进一步地，两个所述电连接件320位于所述空腔内以电性连接所述第二筒壁330与所述第二屏蔽层313，所述空腔位于两个所述电连接件320之间的部分就构成了一磁屏蔽腔340，也即，所述第二筒壁330、两个所述电连接件320以及所述第二屏蔽层313限定出了所述磁屏蔽腔340。将一个或多个所述PET探测器本体205放置于所述磁屏蔽腔340内时，通过所述第一屏蔽层311可以实现第一层屏蔽，所述磁屏蔽腔340实现第二层屏蔽，实现了整体式双层屏蔽；且PET探测器本体205离所述第一屏蔽层311较远，涡流发热对所述PET探测器本体205的影响可以大大减小，并且整体式屏蔽可以减少安装负担和安装空间，节省的安装空间也可用来增加所述PET探测器本体205的尺寸以提高成像质量。

请继续参阅图1，本实施例中，两个所述电连接件320分别位于所述第二筒壁330的端部，从而可以扩大所述磁屏蔽腔340的容积，使得所述磁屏蔽腔340内能够容纳更多的PET探测器本体205。同时，两个所述电连接件320也可以将所述第二筒壁330与所述第一筒壁310固定，从而防止所述第二筒壁330与所述第一筒壁310在轴向上相对移动。

应理解，作为可选实施例，所述电连接件320不限于是两个，还可以是三个、四个或五个等。

为了将所述PET探测器本体205安装在所述磁屏蔽腔340内，通常是先将电连接件320与所述第一筒壁310配合安装好，再所述PET探测器本体205放置于所述磁屏蔽腔340内并固定，最后将所述第二筒壁330与所述电连接件320配合安装好。基于此，本实施例中，所述电连接件320包括第一导电环321及第二导电环322，所述第一导电环321套设于所述第二屏蔽层313外；所述第二导电环322套设于所述第一导电环321外。所述第二导电环322的刚度小于所述第一导电环321的刚度，如此一来，所述第一导电环321的刚度大，可以保证结构稳定性，所述第二导电环322的刚度小，在将第二筒壁330与所述电连接件320安装配合时，所述第二导电环322可以发生一定的形变，从而增加所述第二筒壁330与所述电连接件320的接触紧密度，所述第二筒壁330与所述电连接件320接触良好，可以提高所述第二筒壁330与所述电连接件320的电连接性能，提高所述磁屏蔽腔340的屏蔽效果。进一步地，为了保证所述第二导电环322的刚度小于所述第一导电环321的刚度，所述第一导电环321的环厚可以大于所述第二导电环322的环厚，所述第一导电环321的环宽也可以大于所述第二导电环322的环宽，或者所述第一导电环321的环厚大于所述第二导电环322的环厚并且所述第一导电环321的环宽还大于所述第二导电环322的环宽。如此，可通过结构设计增加所述第一导电环321的刚度，减小所述第二导电环322的刚度，当然，作为可选实施例，也可以通过材料的选择实现第一导电环321与所述第二导电环322之间的刚度差异，此处不再一一举例说明。

应理解，本实施例中，所述第一导电环321的环厚大于所述第二导电环322的环厚，且所述第二导电环322安装在所述第一导电环321的外侧(背离所述磁屏蔽腔340的一侧)，以使所述第二导电环322与所述第一导电环321之间具有一个台阶，所述电连接件320整体也呈一个L型。如此一来，所述第二导电环322与所述第一导电环321之间的台阶可用于固定所述PET探测器本体205。本实施例中，所述第一导电环321与所述第二导电环322可以均是碳纤维结构、碳布结构或导电网格结构等，此处不再过多赘述。

图2为本实施例提供的PET探测器200的结构示意图。如图2所示，本实施例还提供了一种PET探测器200，包括所述磁屏蔽罩壳及若干PET探测器本体205，所述PET探测器本体205设置于所述磁屏蔽罩壳的磁屏蔽腔340内。

本实施例中，所述磁屏蔽腔340内的PET探测器本体205可以是一个，也可以是多个，每个所述PET探测器本体205的形状可以相同，也可以不同。

请继续参阅图2，所述PET探测器200还包括安装板201，所述安装板201是板状结构，其表面为所述安装面，所述磁屏蔽罩壳的一端固定于所述安装板201的安装面上，端面与所述安装面贴合安装。所述安装板201可以用于将所述PET探测器200与MR设备集成形成一PET-MR系统。

进一步地，所述安装面的面积大于所述磁屏蔽罩壳的端面的面积，所述安装面上还具有位于所述磁屏蔽罩壳的端面之外的区域，这些区域上可以设置对准固定销203和/或锁定旋钮202等结构。所述对准固定销203可以保证所述PET探测器200集成时的定位准确性，提高图像融合的精度，所述锁定旋钮202可以保证所述PET探测器200集成的连接可靠性。

图3为本实施例提供的PET-MR系统的示意图，图4为本实施例提供的PET-MR系统中分离PET探测器200的示意图。如图3及图4所示，本实施例还提供了一种PET-MR系统，包括主磁体100、所述PET探测器200及射频线圈(图中未示出)。其中，所述主磁体100具有沿轴向延伸的孔腔101，所述PET探测器200设置于所述孔腔101内，所述射频线圈设置于所述PET探测器200的磁屏蔽罩壳的第一筒壁310内。

应理解，所述PET探测器200在单独成像时，受检对象会摄入放射性药物，如含反射性核素的葡萄糖，由于病灶处细胞分裂快，代谢旺盛，需葡萄糖多，因此会在病灶处产生正电子湮灭事件，产生一对伽马光子。这一对伽马光子被所述PET探测器本体205的晶体接受，并进行光电转换，再通过符合判选与数据处理重建图像，从而得到最终的PET图像。而当所述PET探测器200与核磁共振设备(MR)集成在一起构成所述PET-MR系统时，由于所述射频线圈为梯度线圈，为高强磁场，磁场可以扰乱电信号，造成数据误差，因此需要屏蔽磁场，并且所述射频线圈是单独放在所述第一筒壁310内的，所以需要所述第一筒壁310具有所述第一屏蔽层311实现第一层屏蔽，从而避免所述射频线圈产生的磁场对所述PET探测器本体205产生干扰。

进一步地，所述主磁体100可以是由超导线圈构成，用来产生主磁场，在一些情况下也可以采用永磁体。

进一步地，请继续参阅图3及图4，所述PET探测器200设置于所述孔腔101内之后，所述PET探测器200的安装板201是位于所述孔腔101外的，且所述安装板201与所述主磁体100可拆卸连接。所述安装板201与所述主磁体100可以通过螺钉、螺栓、法兰等结构实现可拆卸连接，此处不再过多赘述。利用所述安装板201实现所述PET探测器200与所述主磁体100的可拆卸连接，所述PET探测器200可以随时拆卸出来单独成像，也可以根据需要随时集成核磁共振设备(MR)，形成PET-MR系统，通过快速插拔增加了使用场景。

进一步地，所述PET-MR系统还包括若干缓冲支撑结构，所述缓冲支撑结构设置于所述孔腔101的内壁与所述PET探测器200的磁屏蔽罩壳的外壁之间，以支撑所述PET探测器200。所述缓冲支撑结构可以支撑所述PET探测器200，同时也具有振动缓冲及局部固定加强的作用，避免悬臂力矩过盛。

图5为本实施例提供的磁屏蔽罩壳与橡胶垫圈204配合的结构示意图。如图4及图5所示，本实施例中，所述缓冲支撑结构为橡胶垫圈204，所述橡胶垫圈204设置于所述PET探测器200的两端。具体而言，所述磁屏蔽罩壳的第二筒壁330沿轴向的长度小于所述第一筒壁310沿轴向的长度，如此一来，所述第一筒壁310的两端可以伸出所述第二筒壁330，所述橡胶垫圈204可以套设在所述第一筒壁310伸出所述第二筒壁330的部分上，从而与所述PET探测器200实现固定。应理解，所述橡胶垫圈204的外缘可以超出所述第二筒壁330，当所述PET探测器200设置于所述孔腔101内时，所述PET探测器200不会与所述孔腔101的内壁接触，而是由所述橡胶垫圈204与所述孔腔101的内壁接触，从而所述橡胶垫圈204可以实现支撑所述PET探测器200的作用。

当然，所述橡胶垫圈204不限于是两个，还可以是三个、四个或五个等，所述橡胶垫圈204的位置也不限于是位于所述PET探测器200的两端，也可以位于所述PET探测器200的中间区域，此时，所述橡胶垫圈204例如可以直接套设在所述磁屏蔽罩壳外。

应理解，作为可选实施例，所述缓冲支撑结构也可以是缓冲垫、支撑脚或其组合等，此处不再一一解释说明。

实施例二

图6为本实施例提供磁屏蔽罩壳的壳壁的结构示意图。如图6所示，与实施例一的区别在于，本实施例中，所述第一筒壁310套设于所述第二筒壁330外。所述第二筒壁330的外壁与所述第一筒壁310的内壁并未贴合，所述第二筒壁330的外壁与所述第二屏蔽层313之间的空腔与两个所述电连接件320构成所述磁屏蔽腔340。

类似的，本实施例也可以通过所述第一屏蔽层311实现第一层屏蔽，通过所述磁屏蔽腔340实现第二层屏蔽。但是，相较于实施例一来说，本实施例中的所述第一筒壁310作为所述磁屏蔽罩壳的外筒，所述第二筒壁330作为所述磁屏蔽罩壳的内筒，第一层屏蔽位于所述磁屏蔽罩壳的外侧，第二层屏蔽位于所述磁屏蔽罩壳的内侧，可以更好地阻挡由所述磁屏蔽罩壳的外侧至所述磁屏蔽罩壳的内侧的电磁干扰。当干扰源位于所述磁屏蔽罩壳的外侧时，本实施例中的磁屏蔽罩壳可以实现更好的屏蔽效果。

综上，在本实施例提供的磁屏蔽罩壳、PET探测器及PET-MR系统中，利用第一筒壁与第二筒壁之间形成空腔，空腔位于两个电连接件之间的部分构成磁屏蔽腔，将若干PET探测器本体设置于磁屏蔽腔内，可以实现整体式屏蔽射频线圈产生的电磁干扰，减少安装负担和安装空间，节省的安装空间也可用来增加PET探测器本体的尺寸以提高成像质量。进一步地，通过第一屏蔽层实现第一层屏蔽，再利用磁屏蔽腔实现第二层屏蔽，实现整体式双层屏蔽，且PET探测器本体离第一屏蔽层较远，涡流发热对PET探测器本体的影响可以大大减小。进一步地，第二筒壁套设于第一筒壁外，或者第一筒壁套设于第二筒壁外，可通过干扰源的位置调整第二筒壁与第一筒壁的位置，实现更好的屏蔽效果。进一步地，利用安装板实现PET探测器与主磁体的可拆卸连接，PET-MR系统中的PET探测器可以随时拆卸出来单独使用，也可以根据需要随时集成，可快速插拔，增加了使用场景。进一步地，在安装板上设置对准固定销和/或锁定旋钮，对准固定销可以保证PET探测器集成时的定位准确性，提高图像融合的精度，锁定旋钮可以保证PET探测器集成的连接可靠性；进一步地，缓冲支撑结构可以支撑PET探测器，同时也具有振动缓冲及局部固定加强的作用。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁屏蔽罩壳，其特征在于，包括第一筒壁和第二筒壁及至少两个电连接件；

所述第一筒壁和所述第二筒壁用于屏蔽射频线圈产生的电磁干扰；

所述第一筒壁与第二筒壁之间形成空腔；以及，

所述电连接件连接所述第一筒壁与所述第二筒壁，所述空腔位于两个所述电连接件之间的部分构成磁屏蔽腔。

2.如权利要求1所述的磁屏蔽罩壳，其特征在于，所述第二筒壁套设于所述第一筒壁外，或者所述第一筒壁套设于所述第二筒壁外。

3.如权利要求1或2所述的磁屏蔽罩壳，其特征在于，所述第一筒壁包括依次设置的第一屏蔽层、绝缘层及第二屏蔽层；以及，

所述第一屏蔽层为导电膜结构、导电网格结构或柔性导电结构；和/或，所述第二屏蔽层为碳纤维结构、碳布结构或导电网格结构。

4.如权利要求3所述的磁屏蔽罩壳，其特征在于，所述电连接件包括嵌套的第一导电环和第二导电环，其中，所述第一导电环较所述第二导电环更靠近所述第二屏蔽层，且所述第二导电环的刚度小于所述第一导电环的刚度。

5.如权利要求4所述的磁屏蔽罩壳，其特征在于，所述第一导电环的环厚大于所述第二导电环的环厚，和/或所述第一导电环的环宽大于所述第二导电环的环宽。

6.一种PET探测器，其特征在于，包括：

如权利要求1-5中任一项所述的磁屏蔽罩壳，以及，

若干PET探测器本体，设置于所述磁屏蔽罩壳的磁屏蔽腔内。

7.如权利要求6所述的PET探测器，其特征在于，还包括：

安装板，所述磁屏蔽罩壳的一端固定于所述安装板的安装面上；以及，

所述安装板上还设置有对准固定销和/或锁定旋钮。

8.一种PET-MR系统，其特征在于，包括：

主磁体，具有沿轴向延伸的孔腔；

如权利要求6-7中任一项所述的PET探测器，设置于所述孔腔内；以及，

射频线圈，设置于所述PET探测器的磁屏蔽罩壳内。

9.如权利要求8所述的PET-MR系统，其特征在于，所述PET探测器的安装板位于所述孔腔外并与所述主磁体可拆卸连接。

10.如权利要求8所述的PET-MR系统，其特征在于，还包括：

若干缓冲支撑结构，设置于所述孔腔的内壁与所述PET探测器的磁屏蔽罩壳的外壁之间，以支撑所述PET探测器；以及，

所述缓冲支撑结构包括橡胶垫圈、缓冲垫或支撑脚中的一种或多种。

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