JP2008170440A

JP2008170440A - Ｐｅｔ−ｍｒ同時収集中の損傷ｐｅｔデータを除外するためのシステム及び方法

Info

Publication number: JP2008170440A
Application number: JP2008000890A
Authority: JP
Inventors: Robert H Haworth; ロバート・エイチ・ハワァース; Steven G Ross; スティーヴン・ジー・ロス; Charles W Stearns; チャールズ・ダブリュー・スティアーンズ; Jason A Polzin; ジェイソン・エイ・ポルチン; Alexander Ganin; アレキサンダー・ギャニン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2008-07-24
Also published as: US20080164875A1; US7847552B2; DE102008003141A1

Abstract

【課題】ＰＥＴ−ＭＲ同時収集中の損傷ＰＥＴデータを除外するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】ＰＥＴ−ＭＲ混成スキャナ（１０）を用いて関心対象物からＰＥＴ及びＭＲデータを同時収集するためのシステム及び方法は、ＭＲ装置のＲＦ（９０）及び傾斜コイル（９４）の送信時間を監視する工程と、これに従ってＰＥＴデータストリームのセグメントをブランキングする工程と、を含む。実効ＭＲ送信（９０、９４）中に収集されたＰＥＴデータを除外することによって、画像再構成に使用する残りのＰＥＴデータによりＰＥＴ画質の改善が提供されることになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、全般的には陽電子放出断層（ＰＥＴ）及び磁気共鳴（ＭＲ）撮像に関し、より具体的には、ＰＥＴスキャンの全体的なデータ品質を向上させるためにＭＲ送信中に検出されたＰＥＴデータを除外するためのＰＥＴ−ＭＲ複合システム及び方法に関する。

ＰＥＴ撮像では、関心対象物内の陽電子放出放射性核種の断層画像を作成することが必要である。放射性核種でラベル付けした薬剤が検出器リングの内部に位置決めされた対象に投与される。放射性核種が崩壊すると、「陽電子」と呼ぶ正電荷のフォトンがそこから放出される。こうした陽電子が対象の組織内を伝播するに連れて運動エネルギーを失い、電子と衝突して相互に消滅する。陽電子消滅の結果、概ね５１１ｋｅＶで１対のガンマ線が互いに反対方向に放出される。

検出器リングのシンチレータによって検出されるのはこのガンマ線である。各シンチレータはガンマ線が当たると発光しフォトダイオードなどの光電変換構成要素を作動させる。光電変換体からの信号はガンマ線の入射として処理される。２本のガンマ線が相対して位置決めされたシンチレータに概ね同時に当たると同時入射が記録される。データソートユニットがこの同時入射を処理し、どれが真の同時入射事象であるかを決定すると共に不感時間及び単独ガンマ線検出を示すデータを分類する。この同時入射事象は分類されかつ統合されてＰＥＴデータのフレームが形成され、対象内の放射性核種ラベル付け薬剤及び／またはその代謝産物の分布を表した画像になるようにこれを再構成することができる。

ＭＲ撮像では、正味のスピンを有する原子核の自由誘発崩壊を検出するために磁場及び励起パルスを使用することが必要である。人体組織などの物質を均一な磁場（偏向磁場Ｂ_０）にかけると、組織中のスピンの個々の磁気モーメントはこの偏向磁場と整列しようとして、この周りをそのラーモア特性周波数によってランダムな秩序で歳差運動することになる。この物質や組織にｘ−ｙ平面内にありラーモア周波数に近い周波数をもつ磁場（励起磁場Ｂ_１）がかけられると、正味の整列モーメント（すなわち、「縦磁化」）Ｍ_Ｚは、ｘ−ｙ平面内に来るように回転させられ（すなわち、「傾けられ（ｔｉｐｐｅｄ）」）、正味の横方向磁気モーメントＭ_ｔが生成される。励起信号Ｂ_１を停止させた後、励起したスピンにより信号が放出され、さらにこの信号を受信し処理して画像を形成することができる。

これらの信号を用いて画像を作成する際には、磁場傾斜（Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ及びＧ_ｚ）が利用される。典型的には、撮像しようとする領域は、使用する具体的な位置特定方法に従ってこれらの傾斜を変更させている一連の計測サイクルによりスキャンを受ける。結果として得られる受信ＮＭＲ信号の組はディジタル化されかつ処理され、よく知られている多くの再構成技法のうちの１つを用いて画像が再構成される。

ＭＲ撮像に関するこれらの磁場及びＲＦパルスはＰＥＴ構成要素の機能に悪影響を及ぼし、これにより収集されたＰＥＴデータの信頼度に悪影響を及ぼす可能性がある。これらの２つの様式を組み合わせた混成型システムでは、ＭＲ構成要素の磁場及びＲＦパルスがＰＥＴ検出器リング構成要素に対して様々な程度で悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、光電子増倍管やその他の光電変換体は磁場内ではあまり十分な機能を示さない。同様にＲＦパルスもＰＥＴ検出信号内のノイズを増加させる可能性がある。したがって、ＲＦまたは傾斜パルスの時点で収集したＰＥＴデータはかなり疑わしいものである可能性があると共に、ある場合ではＰＥＴ再構成に利用不可能となることもあり得る。

ＰＥＴデータに対するＭＲ送信の影響を補償しようとする幾つかの試みには、ＰＥＴ構成要素の上またはその周りにＲＦシールドを用いることが含まれていた。しかしこれらの技法は、特に高テスラのＭＲ撮像の場合において、ＰＥＴ構成要素及び検出データの品質に対するＭＲ送信の影響を排除するのに常に完全に有効であるわけではない。さらに、ＲＦシールドを含めることによってＭＲ−ＰＥＴ混成システムのコスト及び複雑性が増大する。ＰＥＴ収集とのＭＲ干渉を補償しようとする別の試みには、シンチレータの発光を離れた位置に配置されかつシールドされた光電変換体まで伝達するためにライトパイプを用いることが含まれていた。こうした方法もまた、ＭＲ−ＰＥＴスキャナのコスト及び複雑性並びにサイズを増大させる。

したがって、ＰＥＴ装置に対するＭＲ傾斜及びＲＦパルス送信の影響を、複雑なＲＦシールドその他の追加で物理的な補償構成要素を要することなく効率よくかつ有効に補償することが可能なシステム及び方法があることが望ましい。さらに、システムが既存のＰＥＴ−ＭＲ混成スキャンシステムの様々な構成でこうした補償を実行するように適応できることが望ましい。

ＰＥＴデータ品質をＭＲデータ同時収集の存在下で向上させるためのシステム及び方法を提供する。実効ＭＲ送信中に収集されたＰＥＴデータを除外することによって既存の補償システムに関する上述の欠点を回避することが可能である。

したがって本発明の一態様では、撮像スキャナは、マグネットのボアの周りでこの内部に偏向磁場を印加するように位置決めされた多数の傾斜コイルと、ＲＦパルスシーケンスを放出しボア内の関心対象物から得られたＭＲ信号を受け取るＲＦコイルアセンブリと、関心対象物からのＰＥＴ放出を検出するように位置決めされた検出器と、該検出器から出力を受け取るように接続された同時入射プロセッサと、を含む。ＰＥＴ検出の損傷の可能性がある期間を特定するためにさらにブランキング制御器が含まれている。

本発明の別の態様では、ＭＲ送信を表した信号を処理ユニットに出力するＭＲ送信監視器を含んだ画像収集制御器を開示する。この処理ユニットは、これらの信号を受け取り、該信号に基づいてＭＲ送信時間のタイミングシーケンスを生成するようにプログラムされている。処理ユニットは、このタイミングシーケンスを用いてＰＥＴ撮像処理からデータを除外することができる。

本発明のさらに別の態様では、ＰＥＴ撮像のための方法を開示する。本方法は、対象にＰＥＴ薬剤を投与する工程と、対象からの陽電子放出を検出してＰＥＴデータのストリームを作成する工程と、さらにＭＲ損傷を受けたＰＥＴデータをＰＥＴデータストリームから除外する工程と、を含む。次いで、ＰＥＴデータストリームのうちの残りのデータからＰＥＴ画像を再構成することがある。

別の様々な特徴及び利点については以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。

図面では、本発明を実施するために目下のところ企図されている実施形態を図示している。

図１を参照すると、本発明の実施形態を組み込める例示的なＰＥＴ−ＭＲ混成撮像システム１０の主要コンポーネントを表している。このシステムの動作は、キーボードその他の入力デバイス１３、制御パネル１４及び表示画面１６を含むオペレータコンソール１２から制御を受けることがある。コンソール１２は、オペレータが画像の作成及び表示画面１６上への画像表示を制御できるようにする単独のコンピュータシステム２０と、リンク１８を介して連絡している。コンピュータシステム２０は、画像プロセッサモジュール２２、ＣＰＵモジュール２４及びメモリモジュール２６などの多数のモジュールを含む。コンピュータシステム２０はさらに、永続的またはバックアップ用記憶装置やネットワークと接続させることがあり、またリンク３４を介して単独のシステム制御部３２と連絡させることがある。入力デバイス１３は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチ作動スクリーン、光学読取り棒、あるいは同様な任意の入力デバイスや同等の入力デバイスを含むことができ、また入力デバイス１３は対話式幾何学指定のために使用することができる。

システム制御部３２は、互いに連絡していると共にリンク４０を介してオペレータコンソール１２と接続されている１組のモジュールを含む。システム制御部３２は、実行すべきスキャンシーケンス（複数のこともある）を指示するコマンドをリンク３４を介して受け取っている。ＭＲデータ収集については、ＲＦ送信／受信モジュール３８は、データ収集ウィンドウのタイミング及び長さに対応するように発生させるＲＦパルス及びパルスシーケンスのタイミング、強度及び形状を記述した命令、コマンド及び／または要求を送信することによって所望のスキャンシーケンスを実行するようにスキャナ４８に指令している。このために、送信／受信スイッチ４４は、増幅器４６を介してスキャナ４８へのＲＦ送信モジュール３８からのデータの流れ、並びにスキャナ４８からＲＦ受信モジュール３８へのデータの流れを制御している。システム制御部３２は、スキャン中に発生させる傾斜パルスのタイミング及び形状を指示するために１組の傾斜増幅器４２と接続させている。

システム制御部３２が作成した傾斜波形命令は、Ｇｘ増幅器、Ｇｙ増幅器及びＧｚ増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に送られる。増幅器４２はスキャナ４８やシステム制御部３２の外部にあることや、これらの中に組み込まれることがある。各傾斜増幅器は、収集した信号の空間エンコードに使用する磁場傾斜を生成させるように全体を番号５０で示す傾斜コイルアセンブリ内の物理的に対応する傾斜コイルを励起させている。傾斜磁場コイルアセンブリ５０は、偏向マグネット５４及びＲＦコイルアセンブリ５６、５８を含むマグネットアセンブリ５２の一部を形成している。別法ではその傾斜コイルアセンブリ５０の傾斜コイルはマグネットアセンブリ５２と独立とさせることがある。ＲＦコイルアセンブリは、図示したような全身用ＲＦ送信コイル５６、表面または並列撮像コイル５８、あるいはこれらを組み合わせたものを含むことがある。ＲＦコイルアセンブリのコイル５６、５８は、送信と受信の両方向けに構成されること、あるいは送信のみまたは受信のみ用に構成されることがある。パルス発生器５７は、図示したようにシステム制御部３２内に組み込まれることがあり、あるいは傾斜増幅器４２及び／またはＲＦコイルアセンブリ５６、５８のためのパルスシーケンスやパルスシーケンス信号を生成するためにスキャナ装置４８内に組み込まれることがある。さらにパルス発生器５７はパルスシーケンスの生成と同期させてＰＥＴデータブランキング信号を発生させることがある。これらのブランキング信号は、後続のデータ処理のために別々の論理ライン上に発生させることがある。患者内の励起した原子核が放出した励起パルスから得られたＭＲ信号は、全身用コイル５６によりあるいは並列コイルや表面コイル５８などの単独の受信コイルにより検知されることがあり、またその後Ｔ／Ｒスイッチ４４を介してＲＦ送信／受信モジュール３８に送られる。ＭＲ信号は、システム制御部３２のデータ処理セクション６８内で復調、フィルタ処理及びディジタル化を受ける。

ｋ空間生データの１つまたは複数の組をデータプロセッサ６８内に収集し終わるとＭＲスキャンは完了する。このｋ空間生データは、データを（フーリエ技法やその他の技法を介して）画像データに変換するように動作するデータプロセッサ６８内で再構成される。この画像データはリンク３４を介してコンピュータシステム２０に送られ、コンピュータシステム２０において画像データはメモリ２６内に格納される。別法として幾つかのシステムでは、コンピュータシステム２０がデータプロセッサ６８の画像データ再構成その他の機能を受け持つことがある。メモリ２６内に保存されたこの画像データは、オペレータコンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、長期記憶内にアーカイブされることや、画像プロセッサ２２やＣＰＵ２４によりさらに処理されオペレータコンソール１２に伝達されてディスプレイ１６上に表示されることがある。

ＭＲ−ＰＥＴ複合スキャンシステムでは、上述したようにＭＲデータ収集と同時にＰＥＴデータを収集することができる。したがってスキャナ４８はさらに、対象から放出された陽電子消滅からのガンマ線を検出するように構成された陽電子放出検出器７０も包含する。検出器７０は、ガントリの周りに配列させた複数のシンチレータ及び光電変換体を含むことが好ましい。しかし検出器７０は、ＰＥＴデータを収集するための適当な任意の構成とすることができる。さらに、シンチレータパック、光電変換体、及び検出器７０の別の電子回路は、必ずしもＭＲ構成要素５４、５６により加えられる磁場及び／またはＲＦ磁場からシールドする必要はない。しかし、本発明の実施形態は当技術分野で知られるようなシールドを含むことがあり、あるいは様々な別のシールド技法と組み合わせられることがある。

検出器７０により検出したガンマ線入射は検出器７０の光電変換体によって電気信号に変換されると共に、一連のフロントエンド電子回路７２によって条件付けを受ける。これらの条件付け回路７２は様々な増幅器、フィルタ及びアナログ対ディジタル変換器を含むことがある。フロントエンド電子回路７２が出力したディジタル信号は次いで、同時入射事象の可能性についてガンマ線検出をマッチングさせるように同時入射プロセッサ７４により処理を受ける。２本のガンマ線が互いに概ね反対側にある検出器に当たると、ランダムノイズと信号ガンマ線検出に相互作用がなければ、検出器の間のラインに沿ったどこかの箇所で陽電子消滅が発生した可能性がある。したがって、同時入射プロセッサ７４が決定したこの同時入射は、真の同時入射事象に分類されると共に、最終的にデータソータ７６によって統合される。ソータ７６からの同時入射事象データ（または、ＰＥＴデータ）はＰＥＴデータ受信ポート７８の位置でシステム制御部３２によって受け取られ、後続の処理６８のためにメモリ６６内に格納される。次いで、画像プロセッサ２２によってＰＥＴ画像が再構成されることがあり、またＰＥＴ画像をＭＲ画像と組み合わせて構造／代謝混成画像または機能画像を作成することがある。条件付け回路７２、同時入射プロセッサ７４及びソータ７６のそれぞれは、スキャナ４８やシステム制御部３２の外部にあることや、これらの中に組み込まれることがある。

システム制御部３２内にはブランキング制御器または監視器８０が含まれている。ブランキング監視器８０は、ＭＲ構成要素５０〜５６が有効である期間すなわち送信中の期間を特定しかつ記録する。ブランキング監視器８０はこのタイミングデータを用いて検出器７０によるＰＥＴデータ収集またはフロントエンド電子回路７２による信号条件付けをゲート制御することや、同時入射プロセッサ７４、ソータ７６、プロセッサ６８または画像再構成装置２２によるデータ処理中に加えられるタイミングシーケンスを出力することがある。したがってブランキング監視器８０は収集シーケンス命令を同期監視するためにパルス発生器５７、ＲＦ送信／受信モジュール３８、傾斜増幅器４２及び／またはその他のシステム構成要素と接続されることや、その実効時間を監視または検出するために傾斜コイル５０及び／またはＲＦコイル５６、５８に直接接続されることがある。換言するとブランキング監視器８０は、ＭＲ送信を監視／検出した後にこれに応答してタイミングシーケンスまたはブランキング信号を発生させることによってＰＥＴ収集シーケンスからＰＥＴデータを除外すること、あるいはタイミングシーケンスまたはブランキング信号をＭＲ送信と同期して発生させることによってＰＥＴデータを除外することがある。さらにブランキング監視器８０は、傾斜パルス監視器、ＲＦパルス監視器または別のＭＲ送信監視器を個別に含むことがあり、あるいはＭＲ送信のすべてまたは任意の組み合わせを監視するように動作することがある。

ここで図２を参照すると、ＰＥＴ−ＭＲ複合スキャナによって実行させる例示的なＭＲスキャンシーケンス８２のグラフを表している。一連の空間エンコード、デフェージング及び／またはリフェージング傾斜磁場パルス８６が加えられることがある期間中において、周知の任意のＭＲ収集シーケンスを実行するために多数のＲＦ励起パルス８４が送信される。ＲＦパルス監視シーケンスをライン８８に沿って表している。ＲＦ波形と同期して発生させたブランキング信号またはＲＦパルス監視器は、スキャンシーケンス８２の過程全体にわたってスキャナのＭＲ部分のＲＦコイルの実効送信時間９０を決定しかつ記録する。同様に傾斜パルス監視シーケンスをライン９２に沿って表している。したがって、傾斜パルスやその他の何らかの磁場が印加（８６）されているすべての時点おいて、傾斜波形と同期して発生させたブランキング信号または傾斜パルス監視器は、スキャンシーケンス８２の過程全体にわたってこれら送信のタイミング９４を記録する。図示したように、ＲＦパルスタイミングシーケンス８８は間隙型（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）の監視パターンを表しており、一方傾斜パルスタイミングシーケンス９２は連続型の（ＭＲスキャンシーケンスの図示した部分８２のすべての時点において１つまたは複数の傾斜が印加されていることに由来する）監視パターンを表している。しかし、図示したＲＦ及び傾斜シーケンス８４、８６の数、期間、長さ、及びその他の特性は周知の任意の収集シーケンスに応じて異なることがあること、並びに対応するブランキング信号８８、９２は連続型のことも間隙型のこともあること、を理解されたい。データ収集に対するゲート制御のため、あるいは後続の画像再構成からの損傷ＰＥＴデータの除外のために、これらのタイミングシーケンス８８、９２が個別に使用されることや、組み合わせて使用されることがある。

図３は、本発明の一実施形態によるＰＥＴ収集システムのブロック図である。検出器９６は上述したように、そのシンチレータ上へのガンマ線入射を電気信号９８に変換する。本発明のある種の実施形態では、検出器９６の出力は、実効ＭＲ送信時間中（ＲＦパルス送信印加と傾斜パルス印加のいずれのこともある）にＰＥＴ信号９８が出力されないようにブランキング回路や別の収集制御器１２６によって統御またはゲート制御を受けることがある。上で言及したようにブランキング制御器器１２６は、ＭＲ送信を検出することがあり、あるいはパルス発生器やその他のＭＲ構成要素と統合し、パルスが生成された際にＭＲ送信時間を同期して特定することがある。検出器９６により生成されたアナログ電気信号９８は次いで、フロントエンド電子回路９９による条件付けを受け、ディジタル信号１００に変換される。さらにフロントエンド電子回路９９の出力は、ブランキング監視器１２６により特定された期間中にディジタル信号１００が生成されることがないようにブランキング監視器または制御器１２６によって制御されることがある。ディジタル信号１００はさらに、信号をどの時点で検出したかに関するタイミング情報も含むことがある。同時入射プロセッサ１０２はディジタルＰＥＴデータ１００を読み取り、全体として反対方向にある２本のガンマ線に関する同時入射を決定する。このために、ブランキング回路または制御器１２６は（検出器９６及びフロントエンド電子回路９９のゲート制御の代替として、あるいはこれと組み合わせて）実効ＭＲ送信のタイミングシーケンスを同時入射プロセッサ１０２に入力することができる。したがって、実効ＭＲ送信が全く発生していない収集時間に対応したＰＥＴデータだけが処理されるように同時入射プロセッサ１０２を制御することができる。換言すると、ＭＲ送信による損傷がないＰＥＴデータだけを処理し、損傷したＰＥＴデータは除外するように同時入射プロセッサ１０２を構成することができる。

同時入射プロセッサ１０２は、データソータ１０８により処理させるように同時入射データ１０６のストリームを出力する。ソータ１０８は、ガンマ線同時入射１０６のどれを真の同時入射事象１１０としてさらに処理すべきかを判定するようにプログラムされている。換言するとソータ１０８は、所望の撮像域外のデータを表す同時入射事象をフィルタ除去することがあり、またダイナミック式、心臓ゲート制御式または呼吸ゲート制御式の撮像プロトコルに基づき複数のデータフレームのうちの１つになるように収集すべきデータを編集することがある。次いで同時入射事象１１０は、データ処理ユニット（または、ヒストグラム作成器）１１２によって分類しかつ統合し、後続の画像再構成のためにＰＥＴ生データアレイとしてデータ格納ユニット１１６内に格納するためのＰＥＴデータ１１４のフレームを作成する。同時入射プロセッサ１０２の場合と同様にして、ソータ１０８及びヒストグラム作成器１１２は、ブランキング回路または収集制御器１２６からＭＲ送信タイミングシーケンスを受け取るように接続されることがある。したがってソータ１０８及びヒストグラム作成器１１２は、ＭＲ送信による損傷を受けることがあり得る同時入射データまたは処理済みＰＥＴデータを無視するようにプログラムすることができる。

別の実施形態では、デッドタイム、単一ガンマ線検出及び損傷の可能性があるデータを含む未処理のＰＥＴ生データのフレーム１１８が検出器９８または検出器電子回路９９から直接送られて、後で解析するようにデータ格納ユニット１１６内に格納される。同様に、損傷の可能性があるＰＥＴデータを含むことや含まないことがある未処理同時入射データ１２０は、後で解析するためにデータベース１２４内のフレーム１２２として格納することができる。ブランキング監視器１２６の出力はさらに、ＰＥＴデータフレーム１１８、１２２に対する後続の処理のためにデータ格納ユニット１１６、１２４のうちの一方または両方内に格納されることがある。

ここで図４を参照すると、例示的なＰＥＴ−ＭＲ複合収集技法１２８を示す流れ図を表している。ブロック１３０において、放射性核種でラベル付けした陽電子を放出するＰＥＴ薬剤が患者または関心対象物に投与される。次いでブロック１３２で、患者または対象物の内部で生じた陽電子−電子消滅により発生したガンマ線の形態で陽電子放出が検出される。このＰＥＴデータストリームは、図３に関連して記載した方式と同様の方式で収集され処理される。次いでブロック１３４で、技法１２８はＭＲ収集シーケンスの開始を含む。ブロック１３４のＭＲ収集は、スピンエコー、傾斜エコー及び別の形態の収集を含む周知の多種多様なＭＲシーケンスのうちのいずれかを含むことがある。さらにＭＲ収集がＰＥＴ収集の前に開始されることがあることを理解されたい。

ブロック１３６では、ＭＲシーケンスと同期して、あるいはＭＲシーケンスを監視する収集制御器を通じて生成されたブランキング信号を用い、ＲＦパルス、傾斜パルス、あるいはこれら両者が送信される具体的な期間が特定される。ブロック１３８では、特定されたＭＲ送信時間がタイミングまたは制御シーケンスとしてＰＥＴ収集構成要素に送られ、ＰＥＴ画像再構成で使用するためのデータストリームから損傷したＭＲデータが除外される。次いでブロック１４０において、この特定されたＭＲ送信時間に従って、検出器から画像再構成装置まで伝えられるＰＥＴデータストリームがブランキングされる。上で検討したようにこのデータ除外処理は、ＰＥＴデータ作成を無効化すること（すなわち、検出器リングやフロントエンド電子回路をゲート制御すること）、あるいは損傷の可能性があるデータに対応するＰＥＴデータストリームのブランキングされたセグメントであること（そのセグメントについて全般的に同時入射、同時入射事象、分類または画像再構成のための処理を行わないこと）を示すようなマーカを挿入することによって実現される。この技法はブロック１４２において、除外しない（損傷のない）ＰＥＴデータのみを用いたＰＥＴ画像の再構成、並びにＭＲ収集シーケンスが収集したデータからのＭＲ画像の再構成で終了となる。

したがって本発明の一実施形態では、ＰＥＴ−ＭＲ複合撮像スキャナは、マグネットのボアの周りでこの内部に偏向磁場を印加するように位置決めされた複数の傾斜コイルと、ＲＦパルスシーケンスを放出するように接続されると共にボア内の関心対象物から得られたＭＲ信号を受け取るように配列されたＲＦコイルアセンブリと、関心対象物からのＰＥＴ放出を検出するように位置決めされた検出器と、該検出器から出力を受け取るように接続された同時入射プロセッサと、を含む。本撮像スキャナはさらに、ＰＥＴ検出の損傷の可能性がある期間を特定するように構成されたブランキング制御器を含む。

本発明の別の実施形態では、画像収集制御器は、ＭＲ送信を示す信号を出力するように構成されると共に処理ユニットに接続されたＭＲ送信監視器を含む。この処理ユニットは、ＭＲ送信監視器から信号を受け取ること、該信号からＭＲ送信時間を特定するタイミングシーケンスを作成すること、並びに該タイミングシーケンスに従ってＰＥＴ撮像処理からＰＥＴデータを除外すること、を行うようにプログラムされている。

本発明はさらに、ＰＥＴ撮像のための方法を含む。本方法は、関心対象物に対してＰＥＴ薬剤を投与すること、並びにＰＥＴデータストリームを作成するために該関心対象物から陽電子放出を検出すること、を含む。ＰＥＴデータストリームからはＭＲ損傷したデータが除外された後、このＰＥＴデータストリームからＰＥＴ画像が再構成される。

本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。処理過程または方法の工程の順序及びシーケンスは代替的な実施形態に応じて変更またはシーケンス配列し直すことができる。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本発明の一実施形態を組み込んだＰＥＴ−ＭＲ混成撮像システムのブロック概要図である。本発明の一実施形態によるＰＥＴゲート制御を用いた例示的なＭＲスキャンシーケンスのグラフである。本発明の一実施形態によるＰＥＴ撮像システムのブロック図である。本発明の一実施形態によるＰＥＴ−ＭＲ同時収集のための技法を表した流れ図である。

符号の説明

１０ＰＥＴ−ＭＲ撮像システム
１２オペレータコンソール
１３入力デバイス
１４制御パネル
１６表示画面
１８リンク
２０コンピュータシステム
２２画像プロセッサモジュール
２４ＣＰＵモジュール
２６メモリモジュール
３２システム制御部
３４リンク
３８ＲＦ送信／受信モジュール
４０リンク
４２傾斜増幅器組
４４送信／受信スイッチ
４６増幅器
４８スキャナ
５０傾斜コイルアセンブリ
５２マグネットアセンブリ
５４偏向マグネット
５６ＲＦコイルアセンブリ
５７パルス発生器
５８ＲＦコイルアセンブリ
６６メモリ
６８データ処理セクション
７０陽電子放出検出器
７２フロントエンド電子回路
７４同時入射プロセッサ
７６データソータ
７８ＰＥＴデータ受信ポート
８０ブランキング制御器／監視器
８２ＭＲスキャンシーケンスのグラフ
８４多数のＲＦ励起パルス
８６傾斜パルス
８８ＲＦパルス監視シーケンス
９０実効送信時間
９２傾斜パルス監視シーケンス
９４傾斜パルスタイミング
９６検出器
９８電気信号
９９フロントエンド電子回路
１００ディジタル信号
１０２同時入射プロセッサ
１０６同時入射データストリーム
１０８データソータ
１１０真の同時入射事象
１１２ヒストグラム作成器
１１４ＰＥＴデータフレーム
１１６データ格納ユニット
１１８未処理のＰＥＴ生データフレーム
１２０未処理同時入射データ
１２２損傷の可能性があるＰＥＴデータ
１２４データベース
１２６ブランキング回路
１２８例示的なＰＥＴ−ＭＲ複合収集技法
１３０ＰＥＴ薬剤を投与する
１３２ＰＥＴ放出検出を開始する
１３４ＭＲ送信シーケンスを開始する
１３６ＭＲ構成要素の実効時間を特定する
１３８タイミングシーケンスをＰＥＴ装置に送る
１４０ＭＲ構成要素の実効時間に対応するＰＥＴデータストリームをブランキングする
１４２ブランキングを受けないＰＥＴデータだけからＰＥＴ画像を再構成する

Claims

マグネット（５２）のボアの周りでこの内部に偏向磁場を印加するように位置決めされた複数の傾斜コイル（５０）と、
ＲＦパルスシーケンス（８４）を放出するようにパルス発生器（５７）と結合されると共に、ボア内の関心対象物から得られたＭＲ信号を受信するように配列されたＲＦコイルアセンブリ（５６、５８）と、
関心対象物からのＰＥＴ放出を検出するように位置決めされた検出器（７０）と、
前記検出器（７０）から出力を受け取るように構成された同時入射プロセッサ（７４）と、
ＰＥＴ検出の損傷の可能性がある期間（９０、９４）を特定するように構成されたブランキング制御器（８０）と、
を備える撮像スキャナ（１０）。
前記ブランキング制御器（８０）は、ブランキング回路（１２６）とブランキング信号（９０、９４）のうちの少なくとも一方を備えると共に、前記複数の傾斜コイル（５０）とＲＦコイルアセンブリ（５６、５８）のうちの少なくとも一方が送信している期間（９０、９４）を特定するように構成されている、請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
さらに、ブランキング制御器（８０）により特定された期間（９０、９４）中に前記同時入射プロセッサ（７４）を無効化するように適応させた無効化回路（１２６）を備える請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
さらに、前記同時入射プロセッサ（７４）と結合されると共に、前記複数の傾斜コイル（５０）及びＲＦコイルアセンブリ（５６、５８）の送信により破損を受けていないデータのみを処理するようにプログラムされた同時入射データソータ（７６）を備える請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
前記検出器（７０）は、ＰＥＴ検出器リング（７０）であると共に、ブランキング制御器（８０）により特定されない期間中だけＰＥＴデータを出力するように構成されている、請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
さらに、前記ＰＥＴ検出器リング（７０）に対する磁場及びＲＦパルスの影響を低減させるように製作されたシールドアセンブリをさらに備える請求項５に記載の撮像スキャナ（１０）。
さらに、前記検出器（７０）及び同時入射プロセッサ（７４）を介してＰＥＴデータを受け取り、少なくとも該ＰＥＴデータに基づきＰＥＴ画像を再構成するように構成された断層画像再構成ユニット（２０）を備える請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
前記断層画像再構成ユニット（２０）はさらに、前記ブランキング制御器（８０）からの特定を受け取るように構成されると共に、ＭＲ送信中に発生したのでないＰＥＴデータからのみＰＥＴ画像を再構成するようにプログラムされている、請求項７に記載の撮像スキャナ（１０）。
前記ブランキング制御器（８０）は、ＭＲ送信を検出した後に該ＭＲ送信を表す信号を出力すること、及び該ＭＲ送信と同期してＭＲ送信を表す信号を出力すること、のうちの少なくとも一方を行うように構成されている、請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。
さらに、ＰＥＴ検出の損傷の可能性がある期間（９０、９４）を表すマーカをＰＥＴデータストリームに挿入するようにプログラムされており、かつ該マーカに従ってＰＥＴ画像再構成からデータを除外するようにさらにプログラムされているデータ処理ユニット（６８）をさらに備える請求項１に記載の撮像スキャナ（１０）。