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Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Bildgebungssystem, das eine Magnetresonanzbildgebungseinheit, die eine Magneteinheit und einen von der Magneteinheit umgebenen Patientenaufnahmebereich umfasst, wobei die Magneteinheit einen Hauptmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit umfasst, und eine Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit aufweist, wobei die Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule aufweist.
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Bei medizinischen Bildgebungssystemen, die eine Magnetresonanzbildgebungseinheit und eine Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit (PET-Einheit) umfassen, werden häufig Magnetresonanzbilddaten mittels einer lokalen Hochfrequenzantenneneinheit erfasst. Diese lokale Hochfrequenzantenneneinheit ist bevorzugt um einen zu untersuchenden Teilbereich eines Patienten angeordnet, wie beispielsweise eine lokale Kopfantenneneinheit um einen Kopf des Patienten und/oder eine lokale Körperantenneneinheit um einen Rumpfbereich des Patienten usw. Während einer PET-Untersuchung ist diese lokale Hochfrequenzantenneneinheit innerhalb eines Sichtbereichs und/oder Field of Views (FOVs), insbesondere zwischen dem zu untersuchenden Teilbereich und einer Detektionsfläche der PET-Einheit angeordnet. Diese Anordnung der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit bewirkt jedoch eine Schwächung von PET-Signalen, wobei die PET-Signale aufgrund von Materialeigenschaften und/oder einer Materialdicke der lokalen Hochfrequenzantenneneinheit abgeschwächt werden.
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Da eine Position der lokalen Hochfrequenzantenneneinheiten für unterschiedliche Bildgebungsuntersuchungen variiert, ist es schwierig, diese Schwächung der PET-Signale korrekt für eine PET-Messung zu erfassen und bei einer Auswertung der PET-Bilddaten zu berücksichtigen. Des Weiteren nimmt mittels der lokalen Hochfrequenzantenneneinheiten eine Komplexität eines Untersuchungsablaufs für die anstehende hybride Bildgebungsuntersuchung, die eine PET-Untersuchung und eine Magnetresonanzuntersuchung umfasst, zu, da auch die lokale Hochfrequenzantenneneinheit vor der Bildgebungsuntersuchung an dem Patienten positioniert werden muss.
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Zur Behebung dieser Probleme ist es möglich, dass auf die Verwendung von lokalen Hochfrequenzantenneneinheiten während einer hybriden Bildgebungsuntersuchung verzichtet wird, jedoch wird hierdurch eine Qualität der Magnetresonanzbilddaten in erheblichem Maße verschlechtert. Des Weiteren wird hierdurch eine Untersuchungsdauer erhöht, da kein keine parallele Datenerfassung möglich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Schwächung von PET-Signalen aufgrund einer Hochfrequenzantenneneinheit zu minimieren. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung geht aus von einem medizinischen Bildgebungssystem, das eine Magnetresonanzbildgebungseinheit, die eine Magneteinheit und einen von der Magneteinheit umgebenen Patientenaufnahmebereich umfasst, wobei die Magneteinheit einen Hauptmagneten, eine Gradientenspuleneinheit und eine Hochfrequenzantenneneinheit umfasst, und eine Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit aufweist, wobei die Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule jeweils eine Detektorfläche aufweisen und die Hochfrequenzantenneneinheit außerhalb eines zwischen einem Untersuchungsbereich und den Detektorflächen angeordneten Bereichs angeordnet ist. In diesem Zusammenhang soll unter einem Untersuchungsbereich insbesondere ein Bereich verstanden werden, der einen Sichtbereich und/oder ein Field of View (FOV) der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit umfasst und/oder einen zu untersuchenden Teilbereich des Patienten in einer Untersuchungsposition innerhalb eines Patientenaufnahmebereichs des medizinischen Bildgebungssystems umfasst. Des Weiteren soll unter außerhalb eines zwischen einem Untersuchungsbereich und den Detektorflächen angeordneten Bereichs insbesondere ein Bereich verstanden werden, der außerhalb eines FOVs der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit, insbesondere außerhalb eines FOVs der zumindest zwei Detektormodule angeordnet ist und/oder außerhalb des Patientenaufnahmebereichs angeordnet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und/oder Anordnung der Hochfrequenzantenneneinheit kann vorteilhaft eine unerwünschte Schwächung von PET-Signalen während einer Datenerfassung minimiert und/oder verhindert werden. Des Weiteren kann derart eine besonders Platz sparende und insbesondere kompakte Anordnung der Hochfrequenzantenneneinheit zusammen mit der PET-Einheit erreicht werden. Vorteilhafterweise ist hierbei die Hochfrequenzantenneneinheit an einem an die Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule angrenzenden Bereich angeordnet, so dass ein im Wesentlichen gleicher und/oder sich überschneidender Sichtbereich zwischen der Hochfrequenzantenneneinheit und der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule erzielt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Hochfrequenzantenneneinheit hierbei eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit, die fest innerhalb der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit integriert und/oder angeordnet ist. Derart ist eine Position der Hochfrequenzantenneneinheit, insbesondere der Hochfrequenzantennenempfangseinheit, außerhalb eines Sichtbereichs der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit festgelegt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule nacheinander entlang einer Umfangsrichtung um den Patientenaufnahmebereich angeordnet sind und zwischen den zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodulen ein Spaltbereich der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit angeordnet ist, wobei die Hochfrequenzantenneneinheit zumindest teilweise innerhalb dieses Spaltbereichs angeordnet ist. Die Umfangsrichtung umfasst eine Umfangsrichtung und/oder Tangentialrichtung des Patientenaufnahmebereichs, wobei die Umfangsrichtung und/oder Tangentialrichtung hierbei im Wesentlichen um eine kreisförmige Querschnittsfläche des Patientenaufnahmebereichs ausgerichtet ist. Weiterhin soll unter einem Spaltbereich insbesondere ein Bereich zwischen zwei entlang der Umfangsrichtung direkt benachbarten Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodulen verstanden werden, wobei der Spaltbereich bevorzugt eine Prismenform aufweist. Die Hochfrequenzantenneneinheit kann durch diese Ausgestaltung derart in einem Bereich der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule angeordnet werden, ohne dass sich die Hochfrequenzantenneneinheit und die Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule während einer Erfassung von Bilddaten beeinflussen. Der aufgrund einer ringförmigen Anordnung der PET-Detektormodule ohnehin vorhanden Spaltbereich zwischen zwei PET-Detektormodulen kann derart einer effizienten Nutzung zugeführt werden und hierdurch zudem eine besonders kompakte Bauweise der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule und der Hochfrequenzantenneneinheit erreicht werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule jeweils zumindest einen detektionsfreien Randbereich aufweisen und die Hochfrequenzantenneneinheit zumindest teilweise innerhalb dieses detektionsfreien Randbereichs angeordnet ist. Unter einem detektionsfreien Randbereich der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, der um eine Detektionsfläche der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule angeordnet ist, wie beispielsweise ein Rahmen der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule. Bevorzugt umfasst der detektionsfreie Randbereich von einem Randbereich der Detektionsfläche der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule. Derart kann eine vorteilhafte Anordnung der Hochfrequenzantenneneinheit zusammen mit den Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodulen erreicht werden, ohne hierbei eine vorhandene Anordnung der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zu beeinflussen und/oder zu ändern. Zudem kann ein effektiv für eine Detektion von PET-Signalen bisher nicht genutzter Bauraum einer zusätzlichen Nutzung zugeführt werden, indem in diesem Randbereich mittels der Hochfrequenzantenneneinheit Magnetresonanzsignale erfasst werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zumindest einen an die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule grenzenden Grenzbereich aufweist, wobei der Grenzbereich an einer einer Detektorfläche abgewandten Seite der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule angeordnet ist und die Hochfrequenzantenneneinheit zumindest teilweise innerhalb dieses an die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule grenzenden Grenzbereichs angeordnet ist. Es kann die Hochfrequenzantenneneinheit besonders vorteilhaft außerhalb eines Detektionsbereichs der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule angeordnet werden. Zudem kann derart eine unerwünschte Beeinträchtigung einer Erfassung von PET-Signalen vorteilhaft verhindert werden und somit eine Schwächung der PET-Signale minimiert und/oder verhindert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Hochfrequenzantenneneinheit zumindest ein Antennenelement aufweist und das zumindest eine Antennenelement innerhalb des Spaltbereichs und/oder innerhalb des Randbereichs und/oder innerhalb des Grenzbereichs angeordnet ist. In diesem Zusammenhang soll unter einem Antennenelement insbesondere ein Leiterbahnenelement und/oder ein Elektronikelement und/oder Kühlleitungselement usw., das von der Hochfrequenzantenneneinheit umfasst ist, verstanden werden. Derart kann eine verteilte Anordnung der einzelnen Antennenelemente erreicht werden, wobei vorzugsweise eine Anordnung und/oder eine Auswahl der einzelnen Antennenelemente an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst ist. Zudem kann derart eine flächige Anordnung von insbesondere Leiterbahnenelemente erreicht werden und damit eine flächige Detektionsfläche und/oder Erfassungsfläche und/oder Sendefläche zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen und/oder zum Aussenden von Hochfrequenzpulsen mittels der Hochfrequenzantenneneinheit erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule jeweils ein Abschirmgehäuse für eine Detektorelektronik aufweisen und die Abschirmgehäuse der zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule zu einem Hochfrequenzantennenelement der Hochfrequenzantenneneinheit verschaltet sind. Es kann derart die Hochfrequenzantenneneinheit zumindest teilweise einstückig mit den zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodulen ausgebildet sein und derart ein besonders Kosten günstiges und Bauteile sparendes Medizinischen Bildgebungssystem bereitgestellt werden. Vorzugsweise umfasst die Hochfrequenzantenneneinheit ein Hochfrequenzantennenarray mit mehreren Hochfrequenzantennenelementen, wobei mehrere dieser Hochfrequenzantennenelemente zumindest teilweise aus zusammengeschalteten Abschirmgehäusen der Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodulen gebildet sind. In diesem Zusammenhang soll unter einem Abschirmgehäuse insbesondere ein Gehäuse verstanden werden, dass die Detektorelektronik vor eine hochfrequenten Strahlung und/oder vor Beeinflussungen durch ein angelegtes Magnetfeld und/oder weiterer Beeinträchtigungen schützt.
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Eine besonders hohe Ortsauflösung bei der Erfassung der PET-Signale kann vorteilhaft erreicht werden, wenn die zumindest zwei Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule jeweils mehrere Positronen-Emissions-Tomographie-Detektorelemente aufweisen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Hochfrequenzantenneneinheit eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit umfasst. Derart kann bevorzugt auf zusätzliche lokale Hochfrequenzantenneneinheiten, wie beispielsweise eine lokale Kopfantenneneinheit und/oder eine lokale Körperantenneneinheit während einer kombinierten Datenerfassung von PET-Signalen und Magnetresonanzsignalen verzichtet werden. Eine Erfassung der Magnetresonanzsignale erfolgt hierbei mittels der Hochfrequenzantennenempfangseinheit.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Hochfrequenzantenneneinheit auch eine Hochfrequenzantennensendeeinheit umfassen, so dass die Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit besonders kompakt innerhalb der Magneteinheit der Magnetresonanzbildgebungseinheit integriert werden kann. Zudem kann die Hochfrequenzantennensendeeinheit einstückig mit der Hochfrequenzantennenempfangseinheit ausgebildet sein.
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Weiterhin ist auch denkbar, dass die Hochfrequenzantennensendeeinheit herkömmlich ausgebildet ist und fest innerhalb der Magneteinheit installiert ist, wobei die Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit bevorzugt zwischen der Gradientenspuleneinheit und der Hochfrequenzantennensendeeinheit angeordnet ist. Aufgrund der festen Positionierung der Hochfrequenzantennensendeeinheit innerhalb der Magneteinheit, ist demnach ein Beitrag zur Schwächungskorrektur für die PET-Signale gleichbleibend und festgelegt. Die Hochfrequenzantennenempfangseinheit dagegen ist entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung außerhalb eines FOVs der Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit angeordnet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mittels der Hochfrequenzantenneneinheit und mittels Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit jeweils Bilddaten eines gleichen Untersuchungsbereichs erfasst werden. Es kann derart eine besonders schnelle und insbesondere gleichzeitige Erfassung der Magnetresonanzbilddaten und der PET-Bilddaten erreicht werden. Zudem ist derart eine Vergleichbarkeit und/oder ein Fusionierung zwischen den Magnetresonanzbilddaten und den PET-Bilddaten möglich.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes medizinisches Bildgebungssystem in einer schematischen Darstellung,
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2 eine Detailansicht einer Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zusammen mit einer Hochfrequenzantenneneinheit des medizinischen Bildgebungssystems,
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3 eine zu 1 alternative Ausgestaltung des medizinischen Bildgebungssystems und
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4 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit zusammen mit einer Hochfrequenzantenneneinheit des medizinischen Bildgebungssystems.
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In 1 ist ein medizinisches Bildgebungssystem 10 dargestellt. Das medizinische Bildgebungssystem 10 ist von einem kombinierten Bildgebungssystem gebildet, das eine Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 und eine Positronen-Emissions-Tomographie-Einheit 12 (PET-Einheit 12) umfasst.
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Die Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 umfasst eine Magneteinheit 13 und einen von der Magneteinheit 13 umgebenen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Patienten 15, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung 38 von einer die Magneteinheit 13 umgebenden, nicht näher dargestellten Gehäuseverkleidungseinheit der Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 zylinderförmig umgeben ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 ist hierzu bewegbar innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 angeordnet.
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Die Magneteinheit 13 umfasst einen Hauptmagneten 17, der im Betrieb der Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 zu einer Erzeugung eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18 ausgelegt ist. Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet wird. Zudem umfasst die Magneteinheit 13 eine erste Hochfrequenzantenneneinheit 20, die von einer Hochfrequenzantennensendeeinheit gebildet ist und die zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt.
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Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17 der Gradientenspuleneinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantenneneinheit 20 weist das medizinische Bildgebungssystem 10, insbesondere die Magnetresonanzbildgebungseinheit 11, eine von einer Recheneinheit gebildete Steuereinheit 21 auf. Die Steuereinheit 21 steuert zentral die Magnetresonanzbildgebungseinheit 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Hierzu umfasst die Steuereinheit 21 eine nicht näher dargestellte Gradientensteuereinheit und eine nicht näher dargestellte Hochfrequenzantennensteuereinheit. Zudem umfasst die Steuereinheit 21 eine Auswerteeinheit zu einer Auswertung von Magnetresonanzbilddaten.
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Die dargestellte Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzbildgebungseinheiten 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
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Die PET-Einheit 12 umfasst mehrere Positronen-Emissions-Tomographie-Detektormodule 22, 23 (PET-Detektormodule), die zu einer Ringform angeordnet sind und den Patientenaufnahmebereich 14 in der Umfangsrichtung 38 umgeben (siehe hierzu 1 und 2). Die PET-Detektormodule 22, 23 weisen jeweils mehrere Positronen-Emissions-Tomographie-Detektorelemente 24 (PET-Detektorelemente) auf, die zu einem PET-Detektorarray angeordnet sind, das ein Szintillationsdetektorarray mit Szintillationskristallen, beispielsweise LSO-Kristalle, umfasst. Des Weiteren umfassen die PET-Detektormodule 22, 23 jeweils ein Photodiodenarray, beispielsweise Avalanche-Photodiodenarray oder APD-Photodiodenarray, die dem Szintillationsdetektorarray nachgeschaltet innerhalb der PET-Detektormodule 22, 23 angeordnet sind.
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Mittels der PET-Detektormodule 22, 23 werden Photonenpaare, die aus der Annihilation eines Positrons mit einem Elektron resultieren, erfasst. Trajektorien der beiden Photonen schließen einen Winkel von 180° ein. Zudem weisen die beiden Photonen jeweils eine Energie von 511 keV auf. Das Positron wird hierbei von einem Radiopharmakon emittiert, wobei das Radiopharmakon über eine Injektion dem Patienten 15 verabreicht wird. Beim Durchlaufen von Materie können die bei der Annihilation entstandenen Photonen absorbiert werden, wobei die Absorptionswahrscheinlichkeit von der Pfadlänge durch die Materie und dem entsprechenden Absorptionskoeffizienten der Materie abhängt. Dementsprechend ist bei einer Auswertung der PET-Signale eine Korrektur dieser Signale bezüglich der Abschwächung durch Komponenten, die sich im Strahlengang befinden, notwendig. Zudem weisen die PET-Detektormodule 22, 23 jeweils eine Detektorelektronik 25 auf, die eine elektrische Verstärkerschaltung und weitere, nicht näher dargestellte Elektronikkomponenten umfasst. Um diese Detektorelektronik 25 ist ein Abschirmgehäuse 26 der PET-Detektormodule 22, 23 angeordnet, dass undurchlässig hinsichtlich einer Hochfrequenzstrahlung ausgebildet ist. Die Abschirmgehäuse 26 der jeweiligen PET-Detektormodule 22, 23 sind derart ausgebildet, dass im Wesentlichen keine von der Hochfrequenzantenneneinheit 20 ausgesandte Hochfrequenzstrahlung das Abschirmgehäuse 26 durchdringen und die Detektorelektronik 25 beeinträchtigen kann und auch keine von der Detektorelektronik 25 ausgehende Strahlung, insbesondere in eine Richtung des Patientenaufnahmebereichs 14, das Abschirmgehäuse 26 durchdringen eine Erfassung der Hochfrequenzstrahlung beeinträchtigen kann.
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Zu einer Steuerung der Detektorelektronik 25 und der PET-Detektormodule 22, 23 weist das medizinische Bildgebungssystem 10, insbesondere die PET-Einheit 12, eine weitere von einer Recheneinheit gebildete Steuereinheit 27 auf. Die Steuereinheit 27 steuert zentral die PET-Einheit 12. Zudem umfasst die Steuereinheit 27 eine Auswerteeinheit zu einer Auswertung von PET-Daten. Die dargestellte PET-Einheit 12 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die PET-Einheiten 12 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise einer PET-Einheit 12 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der allgemeinen Komponenten verzichtet wird.
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Das medizinische Bildgebungssystem weist zudem eine zentrale Systemsteuereinheit 28 auf, die beispielsweise eine Erfassung von Magnetresonanzbilddaten und von PET-Bilddaten aufeinander abstimmt. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Bilddaten können auf einer Anzeigeeinheit 29, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, des medizinischen Bildgebungssystems für einen Bediener angezeigt werden. Zudem weist das medizinische Bildgebungssystem 10 eine Eingabeeinheit 30 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Bediener eingegeben werden können.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Magneteinheit 13 der Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 eine weitere Hochfrequenzantenneneinheit 31, die von einer Hochfrequenzantennenempfangseinheit gebildet ist und die zu einem Empfangen von Magnetresonanzsignalen ausgelegt ist. Die Hochfrequenzantennenempfangseinheit 31 ist fest innerhalb des medizinischen Bildgebungssystems 10 integriert.
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Um eine Störung und/oder unerwünschte Interaktion zwischen der Hochfrequenzantennenempfangseinheit und den PET-Detektormodulen 22, 23, insbesondere eine unerwünschte Schwächung der PET-Signale, zu vermeiden, ist die Hochfrequenzantennenempfangseinheit außerhalb eines Bereichs 33 zwischen einem Untersuchungsbereich und/oder Patientenaufnahmebereich 14 und Detektorflächen 32 der PET-Detektormodule 22, 23 angeordnet. Bevorzugt ist hierbei die Hochfrequenzantennenempfangseinheit an einen an die PET-Detektormodule 22, 23 angrenzenden Bereich angeordnet.
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Die einzelnen PET-Detektormodule 22, 23 weisen jeweils einen detektionsfreien Randbereich 34 auf, in dem beispielsweise ein Rahmen der PET-Detektormodule 22, 23, insbesondere um eine Detektorfläche 32 des PET-Detektorarrays angeordnet ist. Innerhalb dieses Randbereichs 34 sind Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantennenempfangseinheit angeordnet. Bevorzugt sind die in diesem Randbereich 34 angeordneten Antennenelemente 35 von Leiterbahnenelemente und/oder von Kühlungselementen, wie beispielsweise Kühlleitungen, usw. gebildet. Grundsätzlich können die einzelnen Antennenelemente 35 auch beispielsweise von Elektronikelementen und/oder von Steuerungselementen und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Antennenelementen 35 gebildet sein.
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Des Weiteren weist die PET-Einheit 12 einen an die PET-Detektormodule 22, 23 angrenzenden Grenzbereich 36 auf, wobei der Grenzbereich 36 an einer der Detektorfläche 32 der PET-Detektormodule 22, 23 abgewandten Seite angeordnet ist und ein oder mehrere Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantennenempfangseinheit 31 innerhalb dieses Grenzbereichs 36 der PET-Einheit 12 angeordnet sind.
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In 2 ist ein Querschnitt durch die Magneteinheit 13 und die PET-Einheit 12 des medizinischen Bildgebungssystems 10 dargestellt. Entlang der Umfangsrichtung 38 ist zwischen jeweils zwei direkt zueinander benachbarten PET-Detektormodulen 22, 23 jeweils ein Spaltbereich 37 angeordnet. Dieser Spaltbereich 37 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Prismenform mit einer dreieckigen Grundfläche auf. Alternativ hierzu ist auch eine trapezförmige Grundfläche der Prismenform des Spaltbereichs 37 denkbar, wobei eine Form des Spaltbereichs 37 zwischen zwei direkt benachbarten PET-Detektor-Detektormodulen 22, 23 von einer räumlichen Ausgestaltung der PET-Detektormodule 22, 23 und/oder weiteren räumlichen und/oder baulichen Eigenschaften der PET-Detektormodule 22, 23 und/oder der Magneteinheit 13 abhängig ist.
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In diesem Spaltbereich 37 sind weitere Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantenneneinheit 31 angeordnet. Die einzelnen Antennenelemente 35 in diesem Spaltbereich 37 sind bevorzugt von Elektronikelementen gebildet. Grundsätzlich können die einzelnen Antennenelemente 35 auch von Leiterbahnenelementen und/oder Kühlbauteilen usw. gebildet sein.
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Durch die Anordnung der Hochfrequenzantennenempfangseinheit um einen Detektionsbereich der PET-Detektormodule 22, 23 herum, ohne jedoch einen Sichtbereich und/oder ein Field of View der PET-Detektormodule 22, 23 zu beeinträchtigen, kann vorteilhaft ein besonders kompaktes medizinisches Bildgebungssystem 10 bereitgestellt werden, bei dem eine zusätzlich und/oder unerwünschte Abschwächung der PET-Signale aufgrund der Hochfrequenzantennenempfangseinheit vorteilhaft verhindert ist. Zudem ist derart auch sichergestellt, dass die Hochfrequenzantennenempfangseinheit und die PET-Detektormodule 22, 23 jeweils Bilddaten erfassen, die zumindest teilweise einen gleichen Untersuchungsbereich und/oder ein gleiches FOV abdecken.
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In 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des medizinischen Bildgebungssystems 10 dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 verwiesen wird.
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Das medizinische Bildgebungssystem 10 in 3 umfasst ebenfalls eine Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 und eine PET-Einheit 12. Die Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 in 3 unterscheidet sich von den Ausführungen zu den 1 und 2 hinsichtlich einer Ausgestaltung der Hochfrequenzantenneneinheit 100. Die Magnetresonanzbildgebungseinheit 11 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine einzige Hochfrequenzantenneneinheit 100 auf, die sowohl eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit als auch eine Hochfrequenzantennensendeeinheit umfasst, wobei die Hochfrequenzantennenempfangseinheit und die Hochfrequenzantennensendeeinheit einstückig miteinander ausgebildet sind. Die PET-Einheit 12 zusammen mit der Hochfrequenzantenneneinheit 100 ist hierbei zwischen dem Patientenaufnahmebereich 14 und der Gradientenspuleneinheit 19 der Magneteinheit 13 angeordnet.
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Eine Anordnung der Hochfrequenzantenneneinheit 100 innerhalb des medizinischen Bildgebungssystems 10, insbesondere innerhalb der PET-Einheit 12 entspricht einer Anordnung der Hochfrequenzantennenempfangseinheit innerhalb der PET-Einheit 12 in den 1 und 2. Demnach ist die Hochfrequenzantenneneinheit 100 in 3 auch außerhalb eines zwischen einem Untersuchungsbereich und den Detektorflächen 32 der PET-Detektormodule 22, 23 angeordneten Bereichs 33 angeordnet.
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Die Hochfrequenzantenneneinheiten 31, 100 der 1 und 3, insbesondere die Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantenneneinheiten 31, 100, können auch nur innerhalb des Spaltbereichs 37 zwischen zwei direkt benachbarten PET-Detektormodulen 22, 23 oder auch nur innerhalb des detektionsfreien Randbereichs 34 der PET-Detektormodule 22, 23 angeordnet sein. Alternativ hierzu ist auch eine Anordnung der Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantenneneinheiten 31, 100 nur innerhalb des an die PET-Detektormodule grenzenden Grenzbereichs 36 denkbar. Grundsätzlich ist auch eine beliebige Kombination der Anordnung der Antennenelemente 35 der Hochfrequenzantenneneinheiten 31, 100 innerhalb des Spaltbereich 37 und/oder der detektionsfreien Randbereichs 34 und/oder innerhalb des Grenzbereichs 36 denkbar.
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In 4 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Hochfrequenzantenneneinheit 200 des medizinischen Bildgebungssystems 10 dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 verwiesen wird.
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In 4 ist die PET-Einheit 201 beispielhaft mit nur zwei PET-Detektormodulen 202, 203 dargestellt. Die PET-Detektormodule 202, 203 sind in einer Ansicht auf die Detektorflächen 204 dargestellt. Die einzelnen Abschirmgehäuse 205 für eine Detektorelektronik der PET-Detektormodule sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Hochfrequenzantenneneinheit 200 der Magneteinheit 13 verschalten. Bevorzugt sind hierbei die einzelnen Abschirmgehäuse 205 zu Leiterbahnelementen zu einem Empfangen und/oder einem Senden von Hochfrequenzsignalen verschaltet. Bevorzugt umfasst die Hochfrequenzantenneneinheit 200 ein Hochfrequenzantennenarray mit mehreren Antennenelementen 35, wobei mehrere dieser Antennenelemente 35 zumindest teilweise aus zusammen geschalteten Abschirmgehäusen 205 der PET-Detektormodule 202, 203 gebildet sind. Eine weitere Hochfrequenzantennenelektronik und/oder eine Kühlung der Hochfrequenzantenneneinheit 200 kann zudem in einem Spaltbereich zwischen zwei benachbarten PET-Detektormodulen 202, 203 und/oder in einem an detektionsfreien Randbereich der einzelnen PET-Detektormodule 202, 203 und/oder in einem an die PET-Detektormodule 202, 203 angrenzenden Grenzbereich angeordnet sein, wie dies beispielhaft in den 1 und 2 beschrieben ist.
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Die Hochfrequenzantenneneinheit 200 kann sowohl eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit als auch eine Hochfrequenzantennensendeeinheit umfassen. Eine weitere Ausgestaltung der PET-Einheit 12 und/oder der Hochfrequenzantenneneinheit 200 entspricht den Ausführungen zu 1 bis 3. Insbesondere kann die Hochfrequenzantenneneinheit 200 gemäß den 1 bis 2 ausgebildet sein und nur eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit aufweisen. Des Weiteren kann die Hochfrequenzantenneneinheit 200 auch gemäß 3 ausgebildet sein und eine Hochfrequenzantennenempfangseinheit zusammen mit einer Hochfrequenzantennensendeeinheit aufweisen
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Die verschalteten Abschirmgehäuse 205 zu Leiterbahnelementen der Hochfrequenzantenneneinheit 200 können zudem auch mit einer Anordnung von weiteren Antennenelementen der Hochfrequenzantenneneinheit 200, wie in 1 bis 3 beschrieben, kombiniert werden. Demnach ist auch eine zusätzliche Anordnung von Antennenelementen der Hochfreuqnezantenneneinheit 200 innerhalb des Spaltbereichs 37 zwischen zwei direkt aneinander angrenzenden PET-Detektormodulen 202, 203 und/oder innerhalb eines detektionsfreien Randbereichs 34 der PET-Detektormodule 202, 203 möglich. Des Weiteren ist demnach auch eine Anordnung von weiteren Antennenelementen der Hochfrequenzantenneneinheit 200 innerhalb eines an die PET-Detektormodule 202, 203 angrenzenden Grenzbereichs 36 möglich.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
