JP5269733B2 - Pet−mri統合システム - Google Patents
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Description
また、本発明のさらに他の目的は、MRIボアで発生する磁場の影響によってPET装置で信号撹乱が発生することを防止し、光ファイバーの使用によって発生し得るPET性能の低下を低減するとともにPET回路及び銅遮蔽体の発熱によるPET性能の低下を低減し、MRIボア内にPETを位置させることにより発生するMRI性能の低下を低減することができるPET−MRI統合装置を提供することにある。
前記PET検出器は、前記シンチレーション結晶で検出された閃光を電荷信号に変換する光センサーを含み、前記ケーブルは前記光センサーに連結され、前記PET回路部に前記電荷信号を伝送することができる。
前記光センサーは半導体方式の光センサーであってもよい。
前記PET−MRI統合装置は、前記撮影口内に前記患者が引き込まれるようにする移送可能ベッドが装着された支持台をさらに含み、前記PET回路部は前記支持台の内部に設置されることができる。
前記シンチレーション結晶は、ガドリニウム(Gadolinium)成分が排除されたBGO、LSO、LYSO、LuAP、LuYAP、LaBr3及びLuI3の1種でなるかあるいはそれ以上が多層状になることができる。
前記ケーブルは、前記MRIボアを外れる長さのものを使ってもPET画像性能に影響がない低静電容量(low−capacitance)のケーブルであってもよい。
前記ケーブルは、前記MRIボアを外れる長さのものを使ってもPET画像性能に影響がない低導体抵抗のケーブルであってもよい。
前記ケーブルは、前記MRIボアを外れる長さのものを使ってもPET画像性能に影響がない高特性インピーダンスのケーブルであってもよい。
前記ケーブルは、PET及びMRI画像性能の低下が発生しないように、5cm〜900cmの長さを有することができる。
前記ケーブルは、前記光センサーで変換された電荷信号の数に対応する数のチャネルを含み、前記チャネルを介してそれぞれの電荷信号を前記PET回路部に伝送する多チャネルケーブルであってもよい。
前記ケーブルは、前記光センサーで変換された電荷信号の数を超える数のチャネルを含む多チャネルケーブルであり、前記電荷信号の数に対応する数のチャネルはそれぞれの電荷信号を前記PET回路部に伝送し、前記電荷信号の伝送を担当しないチャネルはグラウンドされて前記電荷信号のクロストーク(inteference)を最小化することができる。
前記ケーブルは、遮蔽能力に優れた多チャネル微細同軸ケーブルであってもよい。
前記ケーブルは、クロストークが最小化する多チャネルツイストペア(twist pair)ケーブルであってもよい。
また、本発明によるPET−MRI統合装置は、シンチレーション結晶アレイを長手方向に多数配列して縦軸視野を確張しやすい利点がある。
また、本発明によるPET−MRI統合装置は、シンチレーション結晶と光センサーをMRIボアの内部に設置し、信号増幅回路と信号処理回路でなるPET回路部はMRIボアの外部に設置することにより、PET検出器の設置空間を縮小させることができるので、全身撮影が可能な程度にPET検出器の口径拡大(横軸視野の拡張)が可能になる効果がある。
また、検出器が前置増幅器、整形増幅器などの信号増幅回路で発生する熱によるPET性能低下の要因を除去することができ、従来光ファイバーを使用することによって発生するPET性能の低下を低減することができることになる効果がある。
また、MRIボアの内部に導体的異物の挿入が減少して、MRI画像の均一度及び信号対雑音比の低下を最小化することができる。
図1は本発明が好適な第1実施例によるPET−MRI統合装置を示す断面図、図2はMRIボアの内部に設置されたPET検出器を示す斜視図、及び図3はPET−MRI統合装置の概略図である。
前記のように構成された本発明の好適な一実施例によるPET−MRI統合装置が作動する過程は次のようである。
また、光ファイバー使用によるPET性能の低下、及び信号増幅回路や銅遮蔽体の発熱によるPET性能の低下が低減される特徴がある。
また、限定されたMRIボア10の内部空間に設置されるPET検出器20の縦軸視野の拡張が可能であり、全身用システム設計が可能である。
しかし、本発明によれば、MRIの高磁場から信号増幅/処理回路保護のための銅遮蔽方法が容易になり、相対的に厚い銅を用いる磁場遮蔽が可能である。そして、銅遮蔽物質によるガンマ線減衰、散乱作用がなく、MR傾斜磁界によって銅遮蔽体で発生する渦電流(eddy current)によってPET検出器20の温度上昇がない。信号増幅回路集積化が必須でないので、装置の開発期間や費用を減らすことができ、PET回路部40で発生する熱によるPET検出器20の温度上昇がないので、PET性能の低下がなくて別途の冷却システムが不要である。
11 撮影口
12 ベッド
20 PET検出器
21 シンチレーション結晶
22 シンチレーション結晶アレイ
23 光センサー
30 ケーブル
40 PET回路部
41 信号増幅回路
42 信号処理回路
Claims (10)
- PET−MRI統合装置において、
撮影口内に引き込まれる患者のMR画像を撮影するMRIボア;
前記MRIボアの前記撮影口の内部に設置され、縦軸視野が拡張できるように多数のシンチレーション結晶が環状に配列されたシンチレーション結晶アレイが長手方向に多数配列されてなるPET検出器;
前記MRIボアで発生する磁場の影響を受けないように前記MRIボアの外部に設置され、内部に信号増幅回路及び信号処理回路が備えられたPET回路部;及び
前記PET検出器と前記PET回路部を連結するケーブル;を含み、
前記PET検出器は光センサーを含み、前記信号増幅回路は前置増幅器および整形増幅器を含み、
前記ケーブルは、前記光センサーと前記信号増幅回路とを接続しており該光センサーから該信号増幅回路へ電荷信号を伝送するものとなっており、かつ、前記MRIボア内から外に出る長さを有していながらもPET画像性能に影響がない特性インピーダンスを有しているものとなっており、
前記光センサーは、前記シンチレーション結晶で検出された閃光を前記電荷信号に変換するものであり、
前記ケーブルは、前記光センサーで変換された電荷信号の数を超える数のチャネルを含む多チャネルケーブルであり、
前記電荷信号の数に対応する数のチャネルは、それぞれの電荷信号を前記PET回路部に伝送し、前記電荷信号の伝送を担当しないチャネルは、接地されて前記電荷信号のクロストーク(interference)を最小化することを特徴とする、
PET−MRI統合装置。 - 前記光センサーは半導体光センサーであることを特徴とする、請求項1に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記PET−MRI統合装置は、前記撮影口内に前記患者が引き込まれるようにする移送可能ベッドが装着された支持台をさらに含み、
前記PET回路部は前記支持台の内部に設置されることを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。 - 前記シンチレーション結晶は、BGO、LSO、LYSO、LuAP、LuYAP、LaBr3及びLuI3のいずれか1種であるか、あるいはそれらの多層構造であることを特徴とする、請求項3に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記ケーブルは、PET及びMRI画像性能の低下が発生しないように、5cm〜500cmの長さを有することを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記シンチレーション結晶は、BGO、LSO、LYSO、LuAP、LuYAP、LaBr3及びLuI3の1種であるか、あるいはそれらの多層構造であることを特徴とする、請求項1に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記ケーブルは、前記光センサーで変換された電荷信号の数に対応する数のチャネルを含み、前記チャネルを介してそれぞれの電荷信号を前記PET回路部に伝送する多チャネルケーブルであることを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記ケーブルは、多チャネル微細同軸ケーブルであることを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記ケーブルは、多チャネルツイストペア(twist pair)ケーブルであることを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。
- 前記シンチレーション結晶は、BGO、LSO、LYSO、LuAP、LuYAP、LaBr3及びLuI3の1種であるか、あるいはそれらの多層構造であることを特徴とする、請求項1または2に記載のPET−MRI統合装置。
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