JP6502936B2 - Mriおよび核撮像のための複合アセンブリーにおける干渉低減 - Google Patents
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Description
特許出願US2009/0195249A1は、MRI撮像システムおよび非MRI撮像システムを有する医療撮像システムにおけるタイミングに関する。非MRIサブシステムの動作はMRIサブシステムの高周波(RF)キャビン内のタイミング信号に関わる。それぞれの非MRIサブシステムは、MRIサブシステムと非MRIサブシステムとの間で共通の時間ベースをもつタイミング信号に基づく。
特許出願US20070116168A1は、PET撮像システムにおけるイベントに時刻を割り当てるためのシステムおよび方法に関する。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
MR撮像システムおよび核撮像システムを有する複合撮像アセンブリーであって、
当該MR撮像システムは、所定の周波数区間内の信号に応答し;
前記核撮像システムは複数の核検出器モジュールを有し;
当該複合撮像アセンブリーはさらに、参照クロック・ユニットと位相シフト・ユニットおよび周波数シフト・ユニットのうちの少なくとも一方とを有するタイミング制御ユニットを有し;
前記位相シフト・ユニットおよび前記周波数シフト・ユニットのうちの少なくとも一方は、前記参照クロック・ユニットからの参照クロック信号を受領し、前記核検出器モジュールをクロックするための複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成されており、前記シフトされたクロック信号のうち少なくとも一つは、周波数または位相の少なくとも一方で、前記参照クロック信号に対してシフトされており;
前記タイミング制御ユニットは、前記複数の核検出器モジュールにおける各モジュールにシフトされたクロック信号を供給するよう構成されており、前記核検出器モジュールに供給される前記シフトされたクロック信号のうちの二つ以上は周波数または位相の少なくとも一方において互いにシフトされている、
複合撮像アセンブリー。
〔態様2〕
前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数(M個)の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに放射状に分布しており、k=1ないしMであるとしてk番目のモジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりのある回転角(θ k )のところにあり、
k番目のモジュールによって受領される前記シフトされたクロック信号の、前記参照クロック信号に対する位相関係(φ k )は式φ k =θ k によって決定される、態様1記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様3〕
前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数(M個)の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに等間隔の回転角において放射状に分布しており、
k=1ないしMであるとして、k番目のモジュールによって受領される前記シフトされたクロック信号の、前記参照クロック信号に対する位相関係(φ k )は式φ k =(360度/k)に従って決定される、態様1記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様4〕
前記MR撮像システムがさらに、前記MR撮像システムの長手軸に関して円偏極のRF放射を検出するよう構成されたMR RF受信コイルを有しており、
前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域の和は、前記MR RF受信コイルによって検出される円偏極のRF放射の位相方向に反対方向の円偏極の位相をもつ、
態様1ないし3のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様5〕
前記MR撮像システムがさらに、前記MR撮像システムの長手軸に関して円偏極のRF放射を検出するよう構成されたMR RF受信コイルを有しており、
k番目のモジュールによって受領される前記複数のシフトされたクロック信号が、前記MR RF受信コイルによって検出される円偏極の位相方向と反対の巡回方向に増大する、前記参照クロック信号に対する位相遅延(φ k )を有する、
態様2または3記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様6〕
前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに放射状に分布しており、
前記位相シフト・ユニットによって生成される前記複数のシフトされたクロック信号は、前記参照クロック信号との第一の位相関係をもつ複数のクロック信号および前記参照クロック信号との第二の位相関係をもつ複数のクロック信号を含み、前記第一の位相関係は前記第二の位相関係とは異なり、
各核検出器モジュールは、隣り合う核検出器モジュールがそれぞれ異なる位相関係のクロック信号を受領するよう、前記第一の位相関係のクロック信号または前記第二の位相関係のクロック信号を受領するよう構成されている、
態様1記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様7〕
前記複数の核検出器モジュールにおける各モジュールは近隣のサブモジュールのアレイを有し;
前記位相シフト・ユニットは、各サブモジュールをクロックするための追加的なシフトされたクロック信号を生成するようさらに構成されており;
前記位相シフト・ユニットによって生成される前記シフトされたクロック信号は、前記参照クロック信号との第一の位相関係をもつ複数のクロック信号および前記参照クロック信号との第二の位相関係をもつ複数のクロック信号を含み、前記第一の位相関係は前記第二の位相関係とは異なり、
前記タイミング制御ユニットは、各サブモジュールが前記第一の位相関係のクロック信号または前記第二の位相関係のクロック信号を受領するよう、かつ最近接のサブモジュールどうしがそれぞれ異なる位相関係のクロック信号を受領するよう、前記複数のサブモジュールにおける各サブモジュールにシフトされたクロック信号を供給するようさらに構成されている、
態様1記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様8〕
前記第一の位相関係と前記第二の位相関係が逆相である、態様6または7記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様9〕
i)前記位相シフト・ユニットが、時間的に変化する擬似ランダムな相互位相関係をもつ複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成されている、あるいはii)前記周波数シフト・ユニットが、時間的に変化する擬似ランダムな相互周波数関係をもつ複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成される、態様1記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様10〕
前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、
i)前記位相シフト・ユニットまたはii)前記周波数シフト・ユニットのいずれかが、前記MR撮像システムの長手軸に垂直な面内の大きさプロファイル(152)をもつ複合干渉信号を生成するよう構成され、前記大きさプロファイルは、非等方であるまたは回転対称でない仕方で前記MR撮像システムの長手軸にのまわりの回転角とともに変化する、
態様1ないし8のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様11〕
前記核検出器モジュールの一つに隣接して位置される少なくとも一つのRF放射生成ユニットをさらに有し、
前記位相シフト・ユニットおよび前記周波数シフト・ユニットの少なくとも一方はさらに、前記少なくとも一つのRF放射生成ユニットをクロックするためのシフトされたクロック信号を生成するようさらに構成され、
前記タイミング制御ユニットは、前記RF放射生成ユニットによって受領されるシフトされたクロック信号の位相または周波数の少なくとも一方が隣接する核検出器モジュールによって受領されるシフトされたクロック信号に対して互いにシフトされているよう、前記RF放射生成ユニットにシフトされたクロック信号を供給するようさらに構成される、
態様1ないし10のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様12〕
前記少なくとも一つのRF放射生成ユニットをクロックするためのシフトされたクロック信号は、前記隣接する核検出器モジュールをクロックするためのシフトされたクロック信号と逆相である、態様11記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様13〕
前記参照クロック信号はある周波数スペクトルをもち、前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域総和は、前記参照クロック信号の周波数スペクトルに存在しない少なくとも一つの追加的なスペクトル成分をもつ複合周波数スペクトルをもつ、態様1ないし12のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様14〕
前記少なくとも一つの追加的なスペクトル成分は前記所定の周波数区間の外側にある、態様13記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様15〕
前記核撮像システムがPET撮像システムであり、各核検出器モジュールがガンマ線光子検出モジュールであり、
各ガンマ線光子検出モジュールはさらに、そのガンマ線光子検出モジュールによって受領されるシフトされたクロック信号に対する、そのガンマ線光子検出モジュールによって受領されるガンマ線光子の検出の時間を示すタイムスタンプを生成するよう構成されたタイムスタンプ付けユニットを含み、
前記タイミング制御ユニットはさらに、前記タイムスタンプを受領し、各ガンマ線光子検出モジュールについて、補正されたタイムスタンプを決定するよう構成されているタイミング補正ユニットを有し、前記補正されたタイムスタンプは、前記参照クロック信号に基づくガンマ線光子の検出の時刻と、i)前記少なくとも一つのシフトされたクロック信号の位相シフトおよびii)そのガンマ線光子検出モジュールによって受領された前記少なくとも一つのシフトされたクロック信号の周波数シフトのうちの少なくとも一方とを示す、
態様1ないし14のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
〔態様16〕
MR撮像システムおよび核撮像システムを有する複合撮像アセンブリーにおいてMR撮像システムへの干渉を低減する方法であって、
前記MR撮像システムは、所定の周波数区間内の信号に応答するものであり;
前記核撮像システムは複数の核検出器モジュールをもち;
当該方法は:
参照クロック信号から、複数のシフトされたクロック信号を生成する段階であって、前記シフトされたクロック信号のうち少なくとも一つは、周波数および位相の少なくとも一方で、前記参照クロック信号に対してシフトされている、段階と;
前記シフトされたクロック信号で前記核検出器モジュールをクロックする段階であって、前記核検出器モジュールに供給される前記シフトされたクロック信号のうちの二つ以上は周波数または位相の少なくとも一方において互いにシフトされている、段階とを含む、
方法。
〔態様17〕
前記参照クロック信号はある周波数スペクトルをもち、前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域の総和は、前記参照クロック信号の周波数スペクトルに存在しない少なくとも一つの追加的なスペクトル成分をもつ複合周波数スペクトルをもつ、態様16記載の方法。
〔態様18〕
前記少なくとも一つの追加的なスペクトル成分が前記所定の周波数区間の外側にある、態様17記載の方法。
〔態様19〕
プロセッサに態様16ないし18のうちいずれか一項記載の方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
Claims (19)
- MR撮像システムおよび核撮像システムを有する複合撮像アセンブリーであって、
当該MR撮像システムは、所定の周波数区間内の信号に応答し;
前記核撮像システムは複数の核検出器モジュールを有し;
当該複合撮像アセンブリーはさらに、参照クロック・ユニットと位相シフト・ユニットおよび周波数シフト・ユニットのうちの少なくとも一方とを有するタイミング制御ユニットを有し;
前記位相シフト・ユニットおよび前記周波数シフト・ユニットのうちの少なくとも一方は、前記参照クロック・ユニットからの参照クロック信号を受領し、前記核検出器モジュールをクロックするための複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成されており、前記シフトされたクロック信号のうち少なくとも一つは、周波数または位相の少なくとも一方で、前記参照クロック信号に対してシフトされており;
前記タイミング制御ユニットは、前記複数の核検出器モジュールにおける各モジュールをシフトされたクロック信号をもってクロックするよう構成されており、前記核検出器モジュールをクロックする前記シフトされたクロック信号のうちの二つ以上は周波数または位相の少なくとも一方において互いにシフトされており、前記シフトされたクロック信号は、前記MR撮像システムが応答する前記所定の周波数区間内の信号に対する前記シフトされたクロック信号の干渉の組み合わされた効果が、すべての核検出器モジュールを同じクロック信号をもってクロックするのと比べて低減されるように生成される、
複合撮像アセンブリー。 - 前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数(M個)の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに放射状に分布しており、k=1ないしMであるとしてk番目のモジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりのある回転角(θk)のところにあり、
k番目のモジュールによって受領される前記シフトされたクロック信号の、前記参照クロック信号に対する位相関係(φk)は式φk=θkによって決定される、請求項1記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数(M個)の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに等間隔の回転角において放射状に分布しており、
k=1ないしMであるとして、k番目のモジュールによって受領される前記シフトされたクロック信号の、前記参照クロック信号に対する位相関係(φk)は式φk=(360度/k)に従って決定される、請求項1記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記MR撮像システムがさらに、前記MR撮像システムの長手軸に関して円偏極のRF放射を検出するよう構成されたMR RF受信コイルを有しており、
前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域の和は、前記MR RF受信コイルによって検出される円偏極のRF放射の位相方向に反対方向の円偏極の位相をもつ、
請求項1ないし3のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記MR撮像システムがさらに、前記MR撮像システムの長手軸に関して円偏極のRF放射を検出するよう構成されたMR RF受信コイルを有しており、
k番目のモジュールによって受領される前記複数のシフトされたクロック信号が、前記MR RF受信コイルによって検出される円偏極の位相方向と反対の巡回方向に増大する、前記参照クロック信号に対する位相遅延(φk)を有する、
請求項2または3記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、前記複数の核検出器モジュールは前記MR撮像システムの長手軸のまわりに放射状に分布しており、
前記位相シフト・ユニットによって生成される前記複数のシフトされたクロック信号は、前記参照クロック信号との第一の位相関係をもつ複数のクロック信号および前記参照クロック信号との第二の位相関係をもつ複数のクロック信号を含み、前記第一の位相関係は前記第二の位相関係とは異なり、
各核検出器モジュールは、隣り合う核検出器モジュールがそれぞれ異なる位相関係のクロック信号を受領するよう、前記第一の位相関係のクロック信号または前記第二の位相関係のクロック信号を受領するよう構成されている、
請求項1記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記複数の核検出器モジュールにおける各モジュールは近隣のサブモジュールのアレイを有し;
前記位相シフト・ユニットは、各サブモジュールをクロックするための追加的なシフトされたクロック信号を生成するようさらに構成されており;
前記位相シフト・ユニットによって生成される前記シフトされたクロック信号は、前記参照クロック信号との第一の位相関係をもつ複数のクロック信号および前記参照クロック信号との第二の位相関係をもつ複数のクロック信号を含み、前記第一の位相関係は前記第二の位相関係とは異なり、
前記タイミング制御ユニットは、各サブモジュールが前記第一の位相関係のクロック信号または前記第二の位相関係のクロック信号を受領するよう、かつ最近接のサブモジュールどうしがそれぞれ異なる位相関係のクロック信号を受領するよう、前記複数のサブモジュールにおける各サブモジュールにシフトされたクロック信号を供給するようさらに構成されている、
請求項1記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記第一の位相関係と前記第二の位相関係が逆相である、請求項6または7記載の複合撮像アセンブリー。
- i)前記位相シフト・ユニットが、時間的に変化する擬似ランダムな相互位相関係をもつ複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成されている、あるいはii)前記周波数シフト・ユニットが、時間的に変化する擬似ランダムな相互周波数関係をもつ複数のシフトされたクロック信号を生成するよう構成される、請求項1記載の複合撮像アセンブリー。
- 前記MR撮像システムは、アイソセンターを、該アイソセンターを通る長手軸とともにもち、
i)前記位相シフト・ユニットまたはii)前記周波数シフト・ユニットのいずれかが、前記MR撮像システムの長手軸に垂直な面内の大きさプロファイルをもつ前記核検出器モジュールからの複合RF干渉信号を生成するよう構成され、前記大きさプロファイルは、非等方であるまたは回転対称でない仕方で前記MR撮像システムの長手軸にのまわりの回転角とともに変化する干渉信号の大きさを示すプロファイルである、
請求項1ないし8のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記核検出器モジュールの一つに隣接して位置される少なくとも一つのRF放射生成ユニットをさらに有し、
前記位相シフト・ユニットおよび前記周波数シフト・ユニットの少なくとも一方はさらに、前記少なくとも一つのRF放射生成ユニットをクロックするためのシフトされたクロック信号を生成するようさらに構成され、
前記タイミング制御ユニットは、前記RF放射生成ユニットによって受領されるシフトされたクロック信号の位相または周波数の少なくとも一方が隣接する核検出器モジュールによって受領されるシフトされたクロック信号に対して互いにシフトされているよう、前記RF放射生成ユニットにシフトされたクロック信号を供給するようさらに構成される、
請求項1ないし10のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。 - 前記少なくとも一つのRF放射生成ユニットをクロックするためのシフトされたクロック信号は、前記隣接する核検出器モジュールをクロックするためのシフトされたクロック信号と同じ周波数であり逆相である、請求項11記載の複合撮像アセンブリー。
- 前記参照クロック信号はある周波数スペクトルをもち、前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域総和は、前記参照クロック信号の周波数スペクトルに存在しない少なくとも一つの追加的なスペクトル成分をもつ複合周波数スペクトルをもつ、請求項1ないし12のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。
- 前記少なくとも一つの追加的なスペクトル成分は前記所定の周波数区間の外側にある、請求項13記載の複合撮像アセンブリー。
- 前記核撮像システムがPET撮像システムであり、各核検出器モジュールがガンマ線光子検出モジュールであり、
各ガンマ線光子検出モジュールはさらに、そのガンマ線光子検出モジュールによって受領されるシフトされたクロック信号に対する、そのガンマ線光子検出モジュールによって受領されるガンマ線光子の検出の時間を示すタイムスタンプを生成するよう構成されたタイムスタンプ付けユニットを含み、
前記タイミング制御ユニットはさらに、前記タイムスタンプを受領し、各ガンマ線光子検出モジュールについて、補正されたタイムスタンプを決定するよう構成されているタイミング補正ユニットを有し、前記補正されたタイムスタンプは、前記参照クロック信号に基づくガンマ線光子の検出の時刻と、i)前記少なくとも一つのシフトされたクロック信号の位相シフトおよびii)そのガンマ線光子検出モジュールによって受領された前記少なくとも一つのシフトされたクロック信号の周波数シフトのうちの少なくとも一方とを示す、
請求項1ないし14のうちいずれか一項記載の複合撮像アセンブリー。 - MR撮像システムおよび核撮像システムを有する複合撮像アセンブリーにおいてMR撮像システムへの干渉を低減する方法であって、
前記MR撮像システムは、所定の周波数区間内の信号に応答するものであり;
前記核撮像システムは複数の核検出器モジュールをもち;
当該方法は:
参照クロック信号から、複数のシフトされたクロック信号を生成する段階であって、前記シフトされたクロック信号のうち少なくとも一つは、周波数および位相の少なくとも一方で、前記参照クロック信号に対してシフトされている、段階と;
前記シフトされたクロック信号で前記核検出器モジュールをクロックする段階であって、前記核検出器モジュールをクロックする前記シフトされたクロック信号のうちの二つ以上は周波数または位相の少なくとも一方において互いにシフトされており、前記シフトされたクロック信号は、前記MR撮像システムが応答する前記所定の周波数区間内の信号に対する前記シフトされたクロック信号の干渉の組み合わされた効果が、すべての核検出器モジュールを同じクロック信号をもってクロックするのと比べて低減されるように生成される、段階とを含む、
方法。 - 前記参照クロック信号はある周波数スペクトルをもち、前記複数のシフトされたクロック信号の時間領域の総和は、前記参照クロック信号の周波数スペクトルに存在しない少なくとも一つの追加的なスペクトル成分をもつ複合周波数スペクトルをもつ、請求項16記載の方法。
- 前記少なくとも一つの追加的なスペクトル成分が前記所定の周波数区間の外側にある、請求項17記載の方法。
- プロセッサに請求項16ないし18のうちいずれか一項記載の方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
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