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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von
Schwächungswerten
eines Objekts und ein Magnetresonanzgerät.
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Neben
der Magnetresonanztomographie (MR) findet auch die Positronenemissionstomographie
(PET) zunehmend weitere Verbreitung in der medizinischen Diagnose.
Während
es sich bei der MR um ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von
Strukturen und Schnittbildern im Inneren des Körpers handelt, ermöglicht die
PET eine Visualisierung und Quantifizierung von Stoffwechselaktivitäten in-vivo.
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Die
PET nutzt die besonderen Eigenschaften der Positronenstrahler und
der Positronen-Annihilation aus, um quantitativ die Funktion von
Organen oder Zellbereichen zu bestimmen. Dem Patienten werden dabei
vor der Untersuchung entsprechende Radiopharmaka verabreicht, die
mit Radionukliden markiert sind. Die Radionuklide senden beim Zerfall Positronen
aus, die nach kurzer Distanz mit einem Elektron in Wechselwirkung
treten, wodurch eine so genannte Annihilation eintritt. Dabei entstehen
zwei Gamma-Quanten, die in entgegengesetzter Richtung (um 180° versetzt)
auseinander fliegen. Die Gamma-Quanten werden von zwei gegenüberliegenden PET-Detektormodulen
innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erfasst (Koinzidenz-Messung),
wodurch der Ort der Annihilation auf eine Position auf der Verbindungslinie
zwischen diesen beiden Detektormodulen bestimmt wird.
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Zum
Nachweis muss das Detektormodul bei der PET im Allgemeinen einen
Großteil
der Gantry-Bogenlänge
bedecken. Es ist in Detektorelemente von wenigen Millimetern Seitenlänge unterteilt.
Jedes Detektorelement generiert bei Detektion eines Gamma-Quants
eine Ereignisaufzeichnung, die die Zeit sowie den Nachweisort, d.
h. das entsprechende Detektorelement an gibt. Diese Informationen
werden an eine schnelle Logik übermittelt
und verglichen. Fallen zwei Ereignisse in einem zeitlichen Maximalabstand
zusammen, so wird von einem Gamma-Zerfallsprozess auf der Verbindungslinie
zwischen den beiden zugehörigen
Detektorelementen ausgegangen. Die Rekonstruktion des PET-Bildes
erfolgt mit einem Tomografiealgorithmus, d. h. der sog. Rückprojektion.
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Es
ist bekannt, PET mit anderen tomografischen Verfahren, insbesondere
der Computertomografie zu kombinieren. In kombinierten PET-CT-Geräten lässt sich
beispielsweise die mangelhafte Ortauflösung von PET-Systemen ausgleichen.
Gleichzeitig bietet die CT eine Darstellung der Anatomie des Patienten,
so dass bei Überlagerung
der CT- und PET-Daten genau feststellbar ist, wo im Körper sich die
PET-Aktivität
befunden hat. Bei kombinierten PET-CT-Geräten werden typischerweise ein PET-Gerät und ein
CT-Gerät
derart hintereinander angeordnet, dass der Patient innerhalb einer
Untersuchung nahtlos vom einen in das andere Gerät transferiert werden kann.
Die beiden Messungen können
dann unmittelbar hintereinander erfolgen.
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Vorteilhaft
ist eine Kombination eines PET-Geräts mit einem MR-Gerät, da MR
im Vergleich zu CT einen höheren
Weichteilkontrast aufweist. Es sind bereits kombinierte MR-PET-Systeme
bekannt, bei denen die PET-Detektoren innerhalb einer durch den
MR-Magneten definierten Öffnung
zusammen mit Gradientensystem und Anregungsspule angeordnet sind.
Sie sind dabei neben der Anregungsspule positioniert, so dass die
Untersuchungsvolumina des MR- und des PET-Systems nicht zusammenfallen, sondern
in Z-Richtung versetzt sind. Folglich kann hier analog zum PET-CT-System
keine gleichzeitige Messung von PET- und MR-Daten erfolgen.
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Dabei
ist es besonders zu bevorzugen, wenn das PET-Gerät innerhalb des MR-Geräts angeordnet ist
und sich die beiden Untersuchungsvolumina überlagern. In diesem Fall lassen
sich sowohl morphologische MR-Daten, als auch PET-Daten innerhalb
eines Messdurchgangs ermitteln. Neben dem Effekt der Zeiter sparnis
lassen sich beide Bilddatensätze auf
einfache Weise überlagert
darstellen, so dass eine Befundung für den Arzt erleichtert wird.
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Zur
Integration des PET- und des MR-Geräts ist es erforderlich, die
PET-Detektoren innerhalb des MR-Geräts anzuordnen, so dass die
Abbildungsvolumina isozentrisch liegen. Beispielsweise können die PET-Detektoren
auf einer innerhalb des MR-Gerätes befindlichen
Tragstruktur (Tragrohr, Gantry) angeordnet sein. Dies können beispielsweise
60 Detektoren in ringförmiger
Anordnung auf dem Tragrohr sein. Für jeden der Detektoren, die
auch zu Detektorblöcken zusammengefasst
sein können,
sind ein Kühlungsanschluss
und elektrische Zuleitungen erforderlich. Diese sind ebenfalls im
MR-Gerät
anzuordnen. Zusätzlich
ist eine Anzahl von Signalverarbeitungseinheiten erforderlich, die
ebenfalls im MR-Gerät
angeordnet werden. Diese sind über
die elektrischen Zuleitungen mit den Detektoren verbunden und dienen zur
Signalverarbeitung.
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Im
Fall einer Kombination von MR und PET in einem kombinierten System
tritt jedoch eine Schwächung
der Gamma-Quanten durch alles auf, was zwischen dem Entstehungsort
der jeweiligen Gamma-Quanten und dem PET-Detektor liegt. Bei der
Rekonstruktion von PET-Bildern muss diese Schwächung zur Verhinderung von
Bildartefakten berücksichtigt
werden. Zwischen dem Ort der Entstehung des Gamma-Quants im Körper des
Patienten und dem nachweisenden PET-Detektor liegt zum einen Patientengewebe,
im Allgemeinen Luft und ein Teil des MR-PET-Systems selbst, beispielsweise eine
Verkleidung der Patientenöffnung
oder eine Patientenliege. Die Schwächungswerte der zu berücksichtigenden
Komponenten oder Zubehörteile
werden in Schwächungskarten
(μ-Map)
zusammengefasst. Eine Schwächungskarte
enthält
dabei Schwächungswerte
für jedes
Volumenelement (Voxel) des untersuchten Volumens. So kann beispielsweise
eine Schwächungskarte
für den
Patiententisch erzeugt werden. Gleiches gilt beispielsweise für Lokalspulen, die
für MR-Untersuchungen
am Patienten angebracht werden. Zur Erzeugung der Schwächungskarte
ist es notwendig, die Schwächungswerte
zu ermitteln und zusammenzufassen. Die Ermittlung kann beispielsweise
durch eine CT-Aufnahme oder eine PET-Transmissionsmessung der jeweiligen
Komponente erfolgen. Derartige Schwächungskarten können einmalig
vermessen werden, da sich die Schwächungswerte über die
Lebensdauer der jeweiligen Komponente nicht ändern. Für die Schwächungskorrektur sind vornehmlich
große
Unterschiede in der Schwächung
zwischen den verschiedenen Geweben, vor allem Luft, Weichteile und
Knochen von Bedeutung.
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Bei
PET-CT-Systemen ist es bekannt, aus CT-Aufnahmen eine Schwächungskarte
unter Verwendung der Röntgenabsorptionskoeffizienten
zu berechnen und für
die Schwächungskorrektur
von PET-Daten zu verwenden. Dies kann auch bei der Messung von Schwächungswerten
der Komponenten genutzt werden. Bei PET-Systemen ist eine direkte Ermittlung
der Schwächungskarte
aus den eigentlichen Messdaten nicht möglich. Sie muss in Testmessungen
mit homogenen PET-Phantomen gemessen werden, damit die Intensität der entstehenden
Gamma-Quanten bekannt ist.
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Es
sind Verfahren bekannt, mittels denen aus anatomischen MR-Bildern Schwächungswerte des
Körpers
des Patienten ermittelt werden können und
zur Schwächungskarte
hinzugefügbar
sind. Dabei werden spezielle MR-Sequenzen verwendet, durch die beispielsweise
Knochen identifizierbar sind. Anhand der MR-Bilder ist es dann möglich, durch
Kenntnis der Lage der Knochen im Strahlengang der Gamma-Quanten
entsprechende Schwächungswerte
zur Schwächungskarte
hinzuzufügen.
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Allerdings
ist das Abbildungsvolumen des MR-Geräts im Allgemeinen nicht groß genug,
um den gesamten Patienten abzubilden und somit Schwächungswerte
für den
gesamten Patienten bereitzustellen. Es ist zwar prinzipiell möglich, beispielsweise in
mehreren Messungen den Rumpf und die Arme mittels MR abzubilden
und damit die Schwächungswerte
zu bestimmen, dies erfordert jedoch einen erhöhten Zeitaufwand. Außerdem ist
es möglich,
das Abbildungsvolumen des MR-Geräts
durch konstruktive Maßnahmen
soweit zu vergrößern, dass
die gesamte Anatomie ei nes Patienten erfasst werden kann. Derartige
Geräte
sind jedoch sehr kostspielig. Es ist wünschenswert, auch Schwächungswerte
bei MR-Geräten
mit kleineren Abbildungsvolumina ermitteln zu können.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Schwächungswerten anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Magnetresonanzgerät gemäß Anspruch
8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bestimmung von Schwächungswerten
eines Objekts folgende Verfahrensschritte:
- – Ortsfeste
Lagerung des Objekts,
- – Durchstrahlen
des Objekts mittels einer Strahlenquelle,
- – Messung
von Transmissionsdaten des Objekts mittels eines Detektionssystems,
- – Bestimmung
wenigstens einer geometrischen Eigenschaft des Objekts anhand der
Transmissionsdaten und
- – Zuweisen
von Schwächungswerten
zum Objekt anhand der geometrischen Eigenschaft.
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Damit
ist es möglich,
sowohl Schwächungswerte
von Objekten, die im Abbildungsvolumen, beispielsweise eines MR-PET-Systems,
liegen zu ermitteln, als auch Schwächungswerte von Objekten, die außerhalb
des Abbildungsvolumen liegen. Durch die Transmissionsmessung lässt sich
beispielsweise im Vorfeld einer Untersuchung ohne langwierige Kalibrierung
eine Schwächungskarte
erstellen. Bevorzugt werden Schwächungswerte
des Objekts für
eine nachfolgende PET-Untersuchung ermittelt. In diesem Fall ist
es vorteilhaft, die geometrische Lage und Abmessungen des Objekts
zu ermitteln und wenigstens näherungsweise
Schwächungswerte
den entsprechenden Punkten im Raum zuzuweisen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Detektionssystem
eine Vielzahl von Detektoren. Die geometrische Eigenschaft des Objekts
ist ein Durchmesser und die Bestimmung des Durchmessers umfasst
folgende Verfahrensschritte:
- – Vergleich
der Signalintensitäten
der Detektoren,
- – Identifikation
der Detektoren, die durch das Objekt geschwächte Strahlung detektiert haben
anhand der Signalintensität
und
- – Bestimmung
des Durchmessers anhand der geometrischen Lage der identifizierten
Detektoren und des Strahlengangs von der Strahlenquelle zum jeweiligen
Detektor.
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Da
die Lage der Strahlungsquelle und der Detektoren relativ zueinander
bei starrer Anordnung des Systems bekannt ist, lässt sich der Strahlengang von
der Strahlenquelle zum jeweiligen Detektor auf einfache Weise ermitteln.
Daher ist es möglich,
aus dem Vergleich der gemessenen Signalintensitäten der Detektoren festzustellen,
zwischen welchen Detektoren und der Strahlungsquelle das Objekt
liegt. Liegt das Objekt beispielsweise auf einer Patientenliege,
so lässt
sich dessen Position noch genauer ermitteln. Bei PET-Systemen sind
im Allgemeinen mehrere PET-Detektoren ringförmig um eine Patientenöffnung angeordnet.
Die PET-Detektoren sind dabei vergleichsweise klein, so dass üblicherweise durch
Objekte im Strahlengang mehrere der PET-Detektoren geschwächte Strahlung
der Strahlungsquelle detektieren. Es lässt sich auf einfache Weise
feststellen, welche der Detektoren geschwächte Strahlung detektiert und
zu welchen der Detektoren die Strahlung ungeschwächt gelangt. Aus der Anzahl
der nebeneinander liegenden Detektoren, die geschwächte Strahlung
detektieren lässt
sich sowohl die Lage des im Strahlengang befindlichen Objekts ermitteln,
als auch dessen Größe.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Zuweisen
von Schwächungswerten
zum Objekt folgende Verfahrensschritte:
- – Ermitteln
wenigstens eines, im Objekt enthaltenen Materials,
- – Ermitteln
von Schwächungswerten
des wenigstens einen Materials und
- – Zuweisen
der ermittelten Schwächungswerte zum
Objekt.
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Da
die im Strahlengang während
einer Untersuchung befindlichen Objekte im Allgemeinen bekannt sind,
lässt sich
das im Objekt enthaltene Material vergleichsweise leicht im Voraus
ermitteln. Ebenfalls lassen sich Schwächungswerte der infrage kommenden
Materialien bereits vorab ermitteln und beispielsweise in einer
Datenbank hinterlegen. Somit lassen sich nach Ermittlungen der geometrischen
Eigenschaften die Schwächungswerte
bei Kenntnis des entsprechenden Objekts auf einfache Weise zuordnen.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die zugewiesenen Schwächungswerte des Objekts einer
Schwächungskarte
hinzugefügt
werden, die bereits Schwächungswerte
weiterer Objekte enthält.
Somit lässt sich
bei mehreren Transmissionsmessungen von verschiedenen Objekten eine
Schwächungskarte
für eine
nachfolgende Untersuchung aufbauen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist das Objekt
ein Arm eines Patienten. Insbesondere bei Untersuchungen mit kombinierten MR-PET-Systemen
liegen die Arme des Patienten häufig
außerhalb
des Abbildungsvolumens, so dass eine Bestimmung der Schwächungswerte
der Arme anhand einer MR-Messung
nur unter erhöhtem
Aufwand möglich
ist. Es ist daher besonders bevorzugt, wenn die Arme des Patienten
mittels der Strahlenquelle durchstrahlt werden und so ihre Lage
und ihr Durchmesser und damit ihre Schwächungswerte unmittelbar vor
einer folgenden MR-PET-Messung bestimmbar sind.
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Die
vorrichtungsbezogene Aufgabe wird durch ein Magnetresonanzgerät mit einer
PET-Einheit gelöst,
wobei die PET-Einheit eine Vielzahl von Detektoren umfasst, die
um eine Patientenöffnung angeordnet
sind. Es ist eine Strahlenquelle vorgese hen, durch die Objekte innerhalb
der Patientenöffnung
durchstrahlbar sind, wobei die Strahlung mittels der Detektoren
detektierbar ist. Durch das anbringen einer Strahlenquelle innerhalb
des MR-Geräts
lassen sich die Detektoren der PET-Einheit zu Transmissionsmessungen von
in der Patientenöffnung
befindlichen Objekten nutzen und so Schwächungswerte der Objekte bestimmen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Strahlenquelle
derart ausgebildet, dass sie Gamma-Quanten emittiert. Diese lassen sich
unmittelbar mit den Detektoren der PET-Einheit nachweisen. Das Vorsehen
einer radioaktiven Strahlenquelle ist daher besonders bevorzugt.
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Vorteilhaft
ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart, dass die Strahlenquelle
innerhalb der Patientenöffnung
oberhalb eines Patiententisches angeordnet ist. Da sich die schwächenden
Objekte im Allgemeinen auf dem Patiententisch befinden, lässt sich
die Transmissionsmessung bei einer oberhalb des Patiententisches
angeordneten Strahlenquelle besonders einfach durchführen. Besonders bevorzugt
ist dabei die Strahlenquelle innerhalb einer HF-Anregungsspule angeordnet.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Strahlenquelle
beweglich gelagert. Es ist ein Abschirmbehälter vorgesehen, in den die Strahlenquelle
bei Nichtbenutzung verschiebbar ist. Somit kann auf einfache Weise
sichergestellt werden, dass durch die Strahlenquelle die eigentliche PET-Messung
nicht verfälscht
wird.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich in den nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispielen
in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines MR-PET-Geräts,
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2 eine
schematisches Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
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3 eine
schematische Darstellung einer beweglichen Strahlenquelle.
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Die
Ausführungsbeispiele
der Erfindung lassen sich bevorzugt bei einem kombinierten MR-PET-Gerät verwenden.
Ein kombiniertes Gerät hat
den Vorteil, dass sowohl MR- als auch PET-Daten isozentrisch gewonnen
werden können.
Dies ermöglicht,
das Untersuchungsvolumen innerhalb der interessierenden Region mit
den Daten der ersten Modalität
(PET) genau zu definieren und diese Informationen in der weiteren
Modalität
(z. B. Magnetresonanz) zu nutzen. Eine Übertragung der Volumeninformation der
interessierenden Region von einem externen PET- auf ein MR-Gerät ist zwar
möglich,
jedoch ist ein erhöhter
Aufwand für
die Registrierung der Daten gegeben. Im Allgemeinen lassen sich
an der auf dem PET-Datensatz ausgewählten interessierenden Region
sämtliche
mit Magnetresonanz oder sonstigen bildgebenden Verfahren bestimmbaren
Daten ermitteln. Beispielsweise können statt der Spektroskopiedaten
auch fMRI-Daten,
Diffusions-Karten, T1 oder T2 gewichtete Bilder oder quantitative
Parameter-Karten mittels Magnetresonanzuntersuchungen in der interessierenden
Region gewonnen werden. Ebenfalls können Methoden der Computertomographie
(z. B. Perfusionsmessung, Mehrfachenergiebildgebung) oder Röntgen eingesetzt
werden. Vorteilhaft an dem beschriebenen Verfahren ist jeweils,
dass sich die interessierende Region mittels des PET-Datensatzes
sehr gezielt auf eine spezifisch vorliegende Pathologie des Patienten
einengen lässt.
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Ergänzend ist
jedoch auch möglich,
durch Verwendung mehrerer so genannter Tracer verschiedene biologische
Eigenschaften im PET-Datensatz darzustellen und so die interessierende
Region und das dadurch festgelegte Volumen noch weiter zu optimieren
oder mehrere verschiedene Untersuchungsvolumina auf einmal auszuwählen, die
dann in nachfolgenden Untersuchungen analysiert werden.
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Die 1 zeigt
eine bekannte Vorrichtung 1 zur überlagerten MR- und PET-Bilddarstellung.
Die Vorrichtung 1 besteht aus einer bekannten MR-Röhre 2.
Die MR-Röhre 2 definiert
eine Längsrichtung
z, die sich orthogonal zur Zeichnungsebene der 1 erstreckt.
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, sind koaxial innerhalb
der MR-Röhre 2 mehrere,
um die Längsrichtung
z paarweise gegenüberliegend
angeordnete PET-Detektionseinheiten 3 angeordnet. Die PET-Detektionseinheiten 3 bestehen
vorzugsweise aus einem APD-Fotodiodenarray 5 mit einem
vorgeschalteten Array aus LSO-Kristallen 4 und einer elektrischen
Verstärkerschaltung
(AMP) 6. Die Erfindung ist aber nicht auf die PET-Detektionseinheiten 3 mit
dem APD-Fotodiodenarray 5 und dem vorgeschalteten Array
aus LSO-Kristallen 4 beschränkt, sondern zur Detektion
können
gleichsam auch anders geartete Fotodioden, Kristalle und Vorrichtungen
verwendet werden.
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Die
Bildverarbeitung zur überlagerten
MR- und PET-Bilddarstellung erfolgt durch einen Rechner 7.
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Entlang
ihrer Längsrichtung
z definiert die MR-Röhre 2 ein
zylindrisches, erstes Gesichtsfeld. Die Vielzahl der PET-Detektionseinheiten 3 definiert entlang
der Längsrichtung
z ein zylindrisches, zweites Gesichtsfeld. Erfindungsgemäß stimmt
das zweite Gesichtsfeld der PET-Detektionseinheiten 3 im wesentlichem
mit dem ersten Gesichtsfeld der MR-Röhre 2 überein.
Realisiert wird dies durch eine entsprechende Anpassung der Anordnungsdichte der
PET-Detektionseinheiten 3 entlang der Längsrichtung z.
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In
der 2 ist erneut eine Patientenöffnung 101 eines MR-PET Geräts in einer
Schnittansicht dargestellt. Die Patientenöffnung 101 wird durch
einen Patiententunnel 103 definiert. Innerhalb der Patientenöffnung 101 ist
eine Patientenliege 105 angeordnet. Auf der Patientenliege 105 befindet
sich ein Patient 107, von dem im Querschnitt der Rumpf 109 und
die Arme 111a und 111b dargestellt sind. Die Arme 111a und 111b des
Patienten 107 sind mittels Lagerungshilfen 113a und 113b auf
der Patientenliege 105 ortsfest gelagert. Außerhalb
des Patiententunnels 103 sind eine HF-Anregungsspule 115 und
ein PET-Detektionssytem 117 angeordnet. Das PET-Detektionssytem 117 umfasst
mehrere PET-Detektoren 119. Innerhalb der HF-Anregungsspule 115 ist
eine Strahlungsquelle 121 angeordnet. Diese sendet in einer
Ausführungsform
der Erfindung Gamma-Quanten aus. Alternativ ist es möglich, eine
Röntgen-Quelle zu verwenden.
Die von der Strahlungsquelle 121 ausgesandten Gamma-Quanten
treffen auf die PET-Detektoren 119 des PET-Detektionssytem 117 und
werden dort nachgewiesen. Im Falle von derart angeordneten PET-Detektoren 119,
dass die Gamma-Quanten von der Strahlungsquelle 121 nicht durch
ein im Strahlengang befindliches Objekt geschwächt werden ergibt sich bei
den entsprechenden PET-Detektoren 119 eine erste Signalintensität. Bei PET-Detektoren 119,
die durch Objekte im Strahlengang abgeschwächte Gamma-Quanten detektieren, ist
die entsprechende Signalintensitäten
im Vergleich zur ersten Signalintensität geringer. Dies ist exemplarisch
in der 2 durch zwei Paare von Strahlengängen 123a und 123b dargestellt.
Die Gamma-Quanten der dargestellten Strahlengänge 123a und 123b werden
durch die Arme 111a und 111b des Patienten 107,
die Lagerungshilfen 113a und 113b und die Patientenliege 105 geschwächt, bevor
sie auf die entsprechenden PET-Detektoren 119 treffen.
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Durch
Vergleich der Signalintensitäten
der PET-Detektoren 119 ist es möglich, diejenigen der PET-Detektoren 119 zu
bestimmen, die durch die Arme 111a und 111b des
Patienten 107 geschwächte Gamma-Quanten
detektiert haben zu bestimmen. Durch Kenntnis dieser PET-Detektoren 119 und
der Kenntnis ihrer geometrischen Lage ist es möglich, den Durchmesser und
die Lage der Arme 111a und 111b zu ermitteln.
Durch die ermittelten Daten werden den entsprechenden Raumpunkten
Schwächungswerte
für Gamma-Quanten
zugewiesenen. Dabei kann in einer Näherung beispielsweise der Schwächungswert
von Wasser verwendet werden. Das in den Armen befindliche Weichteilgewebe
hat im Wesentlichen die gleichen Schwächungseigenschaften wie Wasser.
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Alternativ
ist es möglich
gemittelte Schwächungswerte
zu verwenden, die den Anteil von Knochengewebe in den Armen berücksichtigen.
Somit lassen sich die Schwächungswerte
von beliebigen Objekten innerhalb der Patientenöffnung 101 zu einer
Schwächungskarte
zusammenfügen,
die dann im Rahmen einer folgenden PET-Untersuchung zur Schwächungskorrektur
der gemessenen PET-Daten verwendet werden kann.
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Ebenfalls
ist es möglich,
mittels eines MR-Bildes des Rumpfes 109 des Patienten 107 die innere
Begrenzung der Arme 111a und 111b zu bestimmen
und aus der Transmissionsmessung lediglich die äußere Begrenzung der Arme 111a und 111b des
Patienten 107. Auch dann ist mit den Durchmesser und die
Lage der Arme 111a und 111b bekannt, so dass Schwächungswerte
entsprechend zuweisbar sind. Durch die verwendeten Lagerungshilfen 113a und 113b lassen
sich die Arme 111a und 111b derart fixieren, dass
eine ausreichend präzise
Schwächungskarte
bestimmbar ist.
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Bei
der Zuweisung der Schwächungswerte zu
den Armen 111a und 111b des Patienten 107 wird der
Arm näherungsweise
als zylindrisches Objekt mit vorher bestimmten Schwächungswerten
des entsprechenden Materials, also beispielsweise Wasser in der
durch die Lagerungshilfen 113a und 113b definierten
Position angenommen. Der Durchmesser des entsprechenden Zylinders
kann dabei direkt aus Transmissionsmessungen oder der Kombination
von Transmissionsmessungen mit dem MR-Bild gewonnen werden. In letzterem
Fall kann die Anforderung an die Qualität der Projektionsmessung reduziert werden,
was in einer geringeren Strahlenbelastung des Patienten und einer
kürzeren
Messzeit resultiert.
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Es
ist ebenfalls möglich,
die geometrische Auflösung
der Projektionsmessung dadurch zu verbessern, dass eine zweite Messung
mit einer geringfügig
verschobenen Strahlenquelle durchgeführt wird.
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In
der 3 ist in einem Längschnitt der obere Teil eines
MR-PET-Geräts
nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Es ist lediglich der oberhalb einer Patientenöffnung 201 befindliche
Teil einer HF-Anregungsspule 203 und eines PET-Detektionssytem 205 gezeigt.
Dabei ist ein PET-Detektor 207 des PET-Detektionssytem 205 dargestellt.
Innerhalb der HF-Anregungsspule 203 ist eine Strahlenquelle 209 angeordnet.
Die Strahlungsquelle 209 ist in longitudinaler Richtung
beweglich an einer Laufschiene 211 gelagert. Die Bewegungsrichtung
der Strahlenquelle 209 ist durch den Doppelpfeil 213 symbolisiert.
In longitudinaler Richtung versetzt sind Bleiabschirmungen 213 angeordnet.
In der dargestellten Position ist die Strahlenquelle 209 derart angeordnet,
dass die von ihr emittierten Gamma-Quanten durch die PET-Detektoren 207 nachweisbar
sind, die ringförmig
um die Patientenöffnung 201 angeordnet
sind. Da dies jedoch bei einer PET-Untersuchung eines Patienten zu Messfehlern führen würde, wird
die Strahlenquelle 209 nach der Ermittlung von Schwächungswerten
entlang der Laufschiene 211 zwischen die Bleiabstimmungen 213 bewegt.
Dadurch werden die von ihr emittierten Gamma-Quanten abgeschirmt
und gelangen nicht mehr zu den PET-Detektoren 207. Eine Verfälschung von
PET-Untersuchungen ist daher ausgeschlossen.