NL1029890C2

NL1029890C2 - Op PET-MRI gebaseerde hybride-inrichting en werkwijze voor het gebruik hiervan.

Info

Publication number: NL1029890C2
Application number: NL1029890A
Authority: NL
Inventors: Zang Hee Cho; Young Bo Kim; Cheol Ok Lee
Original assignee: Zang Hee Cho; Young Bo Kim; Cheol Ok Lee
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-06-14
Also published as: KR100842682B1; NL1029890A1; NL1033667C2; US20110196228A1; DE102005041381A1; KR20060051013A; JP5011492B2; JP2006075596A; KR20070099511A; US20060052685A1; US7937131B2; NL1033667A1

Description

4 7»

OP PET-MRI GEBASEERDE HYBRIDE-INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR

HET GEBRUIK HIERVAN

5

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding betreft in het algemeen een inrichting en een werkwijze voor het niet-invasief verkrijgen 10 van een beeld met daarin informatie over inwendig menselijke weefsel en meer in het bijzonder een inrichting en een werkwijze voor het integreren van op positron-emissie gebaseerde tomografie (PET) en op magnetische resonantie gebaseerde beeldvorming ("magnetic resonance imaging"; MRI) om een enkel | 15 ruimtelijk beeld met een hoge resolutie te verschaffen, met i daarin anatomische informatie, alsmede moleculaire en functionele informatie over de inwendige menselijke weefsels.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

20 PET werd het eerst ontwikkeld in 1975 door twee ver schillende groepen wetenschappers. De eerste groep omvatte Dr. Zang-Hee Cho et al, van de Universiteit van California in Los Angeles (UCLA), terwijl de tweede groep bestond uit Dr.

M. Ter-Pogossian en Dr. M. Phelps, et al van de Universiteit 25 van Washington in St. Louis, Missouri. Sinds die tijd is PET verder ontwikkeld en vernieuwd door verscheidene verschillende commerciële ondernemingen, waaronder CPS-CTI. PET heeft de enige machine opgeleverd, waarmee het mogelijk is om moleculaire en functionele beeldvorming te bewerkstelligen op 30 zowel het lichaam als het brein, tot 1992 (hoewel fMRI in 1992 verscheen; dit was beperkt tot het brein en de hemo-dynamica).

1029890 2 MRI is, anderzijds, in 1973 ontwikkeld door Dr. P. Lauterbur. Het vertoont enige overeenstemming met CT of PET, maar verschilt met betrekking tot het fysieke principe daarvan. Tegenwoordig zijn meer dan 10.000 MRI-eenheden in ge-5 bruik in diverse hospitalen over de gehele wereld. MRI is in hoofdzaak een morfologisch of anatomisch beeldvormingswerk-tuig, eerder dan een functionele, en ontbeert aldus moleculaire bepaaldheid. MRI vertoont echter sterkere temporale en anatomenresoluties dan PET. In 1992 werd een functio-10 nerende beeldvorming verwerkt in MRI door Dr. S. Ogawa, hetgeen aldus resulteerde in het tot stand komen van fMRI. Door het hierin verwerken van een dergelijke aanvullende functie werd fMRI één van de meest krachtige werktuigen voor beeldvorming in het brein in het gebied van de neuro-weten-15 schappen.

Toen fMRI voor het eerst werd geïntroduceerd in de wereld, was dit dusdanig indrukwekkend bij de beeldvorming in het brein, dat de gehele gemeenschap van de neurowetenschappen dit nieuwe apparaat met groot enthousiasme omarmde. 20 De fMRI had inderdaad het landschap van het onderzoek in neurowetenschappen veranderd. Deze opwinding was echter kortstondig toen de vraag naar moleculaire bepaaldheid ontstond, waardoor in hoofdzaak de belangstelling voor PET werd vernieuwd. Zoals algemeen bekend is in de techniek heeft 25 PET in hoofdzaak twee functionele vermogens, te weten de functionele vermogens voor het meten van metabolisme van bepaalde substraten, zoals glucose en ganciclovir en affiniteit/verdelingen van specifieke neuro-ontvangers voor een bepaalde ligand (d.w.z. moleculaire bepaaldheid en 30 gevoeligheid). Deze vermogens zijn in het algemeen afwezig in fMRI of MRI.

Zoals hierboven is beschreven worden PET en MRI elk gekenmerkt door hun eigen voordelen en nadelen. Meer in het 1029890

bijzonder is het met PET mogelijk om moleculaire en functio- I

nele informatie over menselijk weefsel te verschaffen met uitzonderlijk hoog contrast. PET is echter beperkt in het

verschaffen van nauwkeurige anatomische informatie, aangezien I

5 dit een inherent lagere ruimtelijke resolutie vertoont. In

tegenstelling tot PET is het met MRI echter mogelijk om I

gedetailleerde anatomische informatie te verschaffen over I

menselijke weefsels, maar hiermee kunnen geen moleculaire en I

functionele informaties worden verschaft.

10 Als gevolg van de bovengenoemde voordelen en nadelen I

I van PET en MRI zijn er in de techniek vele pogingen gedaan om I

I deze te integreren. Bij geen van deze voorgaande pogingen is I

I echter enig praktisch succes geboekt. Bijvoorbeeld toont fig. I

I 1 een eerdere poging om conventionele MRI (gebruikmakend van I

I 15 een magneetveld van 1,5-3,0 T) en PET (of PET/CT (Computer I

I Tomografie)) te integreren. Meer in het bijzonder omvatte een I conventioneel systeem 100 een MRI-inrichting 120 en een I PET/CT-inrichting 130. Zoals in de techniek algemeen bekend I is, meet de MRI-inrichting 120 atomische, chemische en I 20 fysieke aspecten van een bepaald weefsel door gebruik te I maken van de magnetische eigenschappen van onderzochte materialen, die aanwezig zijn in het menselijk lichaam. Zoals I in fig. 1 is getoond, manipuleert de MRI-inrichting 120 de metingen om een MRI-beeld 122 te produceren, dat anatomische I 25 informatie over menselijke weefsels bevat. Zoals verder I algemeen bekend is in de techniek, detecteert de PET/CT 130 I gammastraling (d.w.z. de 511 kev annihilatie fotonen), die worden gebruikt om een PET-beeld 132 te produceren als I representatie van moleculaire en functionele informatie over 30 menselijke weefsels. De gammastraling is afkomstig van een I biologisch monster, dat gemarkeerd is door een positronen I emitterende radionuclide, zoals F18, en deze wordt geïntro- duceerd in het menselijk lichaam. Wanneer een positron wordt 1029890 ψ 4 geëmitteerd door de radionuclide en een elektron in het lichaam tegenkomt, wordt een paar gammastralen gegenereerd.

In een dusdanig conventioneel systeem zijn de MRI-inrichting 120 en de PET/CT-inrichting 130 volledig van 5 elkaar afzonderlijk. Deze worden op een afstand van elkaar geplaatst en bevinden zich in afzonderlijke ruimtes. De reden waarom de MRI-inrichting 120 en de PET/CT-inrichting 130 niet geplaatst kunnen worden in dichte nabijheid van elkaar is te wijten aan het sterke magneetveld, dat wordt gegenereerd door 10 de MRI-inrichting 120, waardoor de PET/CT-inrichting 130 kan worden beschadigd. In het bijzonder is een fotomultiplicator, die wordt gebruikt in de PET/CT-inrichting 130, zeer gevoelig voor zelfs een zeer gering extern magneetveld. Aldus kan de PET/CT-inrichting 130 niet normaal functioneren, wanneer de 15 MRI-inrichting 120 zich in dichte nabijheid hiervan bevindt.

In het conventionele systeem moet een patiënt veelvuldig in en uit worden getransporteerd. Dit is het geval, omdat de patiënt moet worden verplaatst van een ruimte, waar de MRI-inrichting 120 is geïnstalleerd, naar een andere 20 plaats, waar de PET/CT-inrichting 130 zich bevindt. Een op PET gebaseerde beeldvorming wordt gewoonlijk bewerkstelligd na een MRI-beeldvorming. Echter, MRI-beeldvorming kan voorafgaan aan PET-beeldvorming. Derhalve geldt, dat zelfs als de MRI- en PET-beeldvormingen zijn verkregen, het zeer 25 moeilijk is om deze te combineren met een nauwkeurigheid, die benodigd is bij het fuseren van beelden. Dit is te wijten aan de fysieke scheiding tussen de MRI-inrichting 120 en de PET/CT-inrichting 130, in het bijzonder wanneer een hoge resolutie gewenst is. Aldus geldt, dat er een probleem is bij 30 het combineren van het moleculaire beeld van de PET-inrich-ting 130 met een anatomisch beeld van de MRI-inrichting 120 op basis van de getoonde configuratie, d.w.z.: wanneer deze afzonderlijk zijn.

1029890 Η

Bovendien geldt, dat omdat de twee beelden (d.w.z. de H

ene met de MRI en de andere van de PET) worden geregistreerd H

op verschillende plaatsen (andere omgevingen of omstandig- I

heden) en op andere tijden (waarbij hiertussen metabolische H

5 veranderingen zullen optreden), is het zeer wel mogelijk, dat H

de omstandigheden tussen dergelijke tijdstippen en plaatsen H

veranderen kunnen en aldus is het waarschijnlijk, dat H

inconsistentie wordt geïntroduceerd. Met andere woorden I

geldt, dat het in het algemeen niet gepast is om een 10 anatomisch beeld van de MRI-inrichting 120 (of een op

zuurstof verbruik of op hemodynamica gebaseerd beeld van I

fMRI) te combineren met een moleculair beeld van de PET/CT- I

I inrichting 130 met een conventionele instelling, in het

I bijzonder bij beeldvorming in het brein als gevolg van de I

I 15 fijne details van de structuren in het brein.

I Dienovereenkomstig bestaat er een behoefte aan een systeem, waarmee het mogelijk is om een medisch beeld te verschaffen, dat daadwerkelijk geïntegreerd is en zowel de I anatomische informatie als de moleculaire informatie bevat I 20 binnen een tijdspanne, die geschikt is voor de functionele I veranderingen of de dynamica in het brein.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

I Derhalve is het een primair doel van de onderhavige I 25 uitvinding om een PET/MRI-hybride-inrichting te verschaffen (d.w.z. een PET en MRI geïntegreerd systeem), alsmede een werkwijze voor het implementeren hiervan, zodat moleculaire en anatomische informatie over menselijke weefsels gelijk- I tijdig kunnen worden verkregen in een enkelvoudig beeld 30 (Hardware gedeelte).

Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om een set programma's te verschaffen voor het bewerk- H stelligen van mathematische en computertechnieken voor het I 1029890 % +, 6 integreren van een MRI-beeld en een PET-beeld om een moleculair beeld met een hoge ruimtelijke resolutie te verschaffen.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige 5 uitvinding is de onderhavige uitvinding gericht op een inrichting voor het verschaffen van anatomische informatie, alsmede moleculaire en functionele informatie over een proefpersoon. Een dergelijke inrichting omvat: een eerste scanner voor het verkrijgen van de hemodynamische en anatomische 10 informatie; een tweede scanner voor het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie; en een RF-scherm, dat in staat is om geschakeld te worden tussen een open status en een gesloten status en om verder een op voorhand bepaalde ruimte af te schermen met daarin de eerste scanner van 15 externe RF-velden in de gesloten status daarvan. Een transportrail is verschaft, die loopt langs een pad van de eerste scanner via het RF-scherm naar de tweede scanner. Tevens is een bed verschaft om de proefpersoon te verplaatsen en te dragen langs de transportrail.

20 Volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is een beeldvormingsinrichting verschaft voor het verkrijgen van anatomische informatie, alsmede moleculaire en functionele informatie, van een proefpersoon. De inrichting omvat: een eerste scanner voor het verkrijgen van de ana-25 tomische informatie, alsmede functionele informatie over de proefpersoon; een tweede scanner voor het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie; een RF + magnetisch scherm voor het afschermen van een ruimte met daarin de eerste scanner van externe RF-velden en voor het verder 30 voorkomen, dat magnetische velden van de eerste scanner naar buiten toe lekken; een magnetisch scherm voor het afschermen van een ruimte met daarin de tweede scanner van de magnetische velden, die afkomstig zijn van de eerste scanner; een 1029890 >· 7 transportrail, die loopt langs een lijn van de eerste scanner via de RF + magnetische scherm en het magnetische scherm naar de tweede scanner; en een bed, dat langs de transportrail verplaatsbaar is en voor het dragen van de proefpersoon.

5 Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de onder havige uitvinding is een werkwijze verschaft voor het verschaffen van anatomische informatie, alsmede moleculaire en functionele informatie, van een proefpersoon. Een dergelijke werkwijze omvat de stappen van: het transporteren van de 10 proefpersoon naar een ruimte, waar de anatomische informatie wordt verkregen, het afschermen van externe RF-velden in de ruimte, waar de anatomische informatie wordt verkregen; het verkrijgen van de anatomische informatie; het transporteren van de proefpersoon naar een ruimte, waar de moleculaire en 15 functionele informatie kan worden verkregen; en het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie.

I Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de I onderhavige uitvinding is een werkwijze verschaft voor het verschaffen van anatomische informatie, alsmede moleculaire 20 en functionele informatie, van een proefpersoon. Een dus- I danige werkwijze omvat de stappen van: het transporteren van de proefpersoon naar een eerste ruimte, waar de anatomische I informatie wordt verkregen; het afschermen tegen externe RF- I velden van de eerste ruimte, waar de anatomische informatie 25 wordt verkregen; het verkrijgen van de anatomische infor- I matie; het transporteren van de proefpersoon naar een tweede ruimte, waar de moleculaire en functionele informatie kan I worden verkregen; het afschermen tegen externe magnetische I velden van de tweede ruimte, waar de moleculaire en functιοί 30 nele informatie wordt verkregen; en het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie, op een geheel I gesynchroniseerde wijze, zodat op enig bepaald tijdstip de I 1029890 | ___ _ i 8 ·* tweede ruimte niet is blootgesteld aan de magnetische velden ; uit de eerste ruimte. j

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

5 De hierboven genoemde doelen en eigenschappen van de onderhavige uitvinding zullen meer duidelijk worden gemaakt aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen, die is opgesteld in samenhang met de bijgevoegde tekeningen.

10 Fig. 1 toont een schematisch een weergave als illustratie van een conventioneel systeem in deze techniek.

Fig. 2 toont een schematische weergave van een eerste uitvoeringsvorm van een MRI met zwak veld + PET/CT- hybride-systeem volgens de onderhavige uitvinding.

15 Fig. 3 toont een stroomschema als weergave van de werking van een eerste uitvoeringsvorm van een MRI met zwak veld + PET/CT-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding .

Fig. 4A toont een schematische weergave van een 20 tweede uitvoeringsvorm van een MRI met ultra-sterk veld (UHF) + met hoge resolutie functionerende onderzoekstomografie ("High Resolution Research Tomography"; HRRT) PET-hybride-systeem volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 4B toont een schematische weergave als modifi-25 catie van een tweede uitvoeringsvorm van een MRI met ultra-sterk veld (UHF) + op hoge resolutie gebaseerde onderzoeks-tomografie (HRRT) PET-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 5A toont een vereenvoudigde structuur van een 30 HRRT PET-scanner, die wordt gebruikt in een tweede uitvoeringsvorm van een UHF MRI + HRRT PET-hybridesysteem in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.

1029890 9

Fig. 5B toont een schets van een UHF-MRI-ingang in een tweede uitvoeringsvorm van een UHF MRI + HRRT PET-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 6 toont een stroomschema als illustratie van de 5 werking van een tweede uitvoeringsvorm van een UHF MRI + HRRT PET-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 7 toont een gefuseerd beeld, dat met de onderhavige uitvinding wordt gegenereerd.

Fig. 8 toont een schematische weergave van een derde 10 uitvoeringsvorm van een micro MRI + micro PET-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 9 toont een stroomschema als illustratie van de werking van een derde uitvoeringsvorm van een micro MRI + micro PET-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding.

15

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DB ONDERHAVIGE UITVINDING

1. Een uitvoeringsvorm van het hybride svsteem met op een zwak veld gebaseerde MRI + PET/CT

I In fig. 2 is een uitvoeringsvorm verschaft van het op I 20 een zwak veld gebaseerde MRI + PET/CT-hybridesysteem. In de I uitvoeringsvorm van fig. 2 omvat een systeem 200 in het alge- I meen een MRI-scanner 210, een scherm 220 tegen radiovelden I (RF), een PET/CT-scanner 240, een bed 250 voor een patiënt, I een transportrail 260, en een beeldverwerking 270.

I 25 Zoals in de techniek algemeen bekend is, verschaft de I MRI-scanner 210 anatomische en structurele informatie, als- mede functionele beeldvorming van menselijk weefsel door I gebruik te maken van magnetische velden van 1,5 - 3,0 T. De I MRI-scanner 210 is op zichzelf afgeschermd om te voorkomen, 30 dat magnetische velden uit de scanner lekken, wanneer deze in I gebruik is.

Het RF-scherm 220 beschermt het MRI-blok 202 van nadelige invloeden door extern RF-veld. In het MRI-blok 202 I 1429890* ' j

*. I

10 ' ! worden elektrische stimuli uitgeoefend op de nuclei in de i i menselijke weefsels om de nuclei te brengen in een geëxci- j teerde toestand. Wanneer de nuclei in de geëxciteerde toestand terugkeren in de niet-geëxciteerde toestand, zenden 5 deze hoogfrequente RF-signalen uit. De MRI-scanner 210 ontvangt de RF signalen, die zijn uitgestuurd door de nuclei met een RF-spoel om anatomische informatie over de menselijke ' weefsels te reconstrueren. De RF-signalen, die gegenereerd worden, wanneer de status van de nuclei verandert van de 10 geëxciteerde naar de niet-geëxciteerde toestanden, worden in een frequentiebereik overlapt door die, welke worden gebruikt bij gewoonlijke radio-uitzendingen of communicatiesystemen.

Tenzij het MRI-blok 202 is afgeschermd van die van de externe RF-signalen, kan het MRI-blok 202 geen RF-signalen van de 15 menselijke weefsels onderscheiden van die van de externe RF-signalen, en faalt deze aldus bij het op correcte wijze verkrijgen van anatomische informatie. Aldus beschermt het RF-scherm 220 het MRI-blok 202 van de externe RF-signalen om een dergelijk probleem te vermijden.

20 De PET/CT-scanner 240 is in staat om gegevens te verkrijgen over inwendige menselijke weefsels door gebruik te maken van röntgenstraling, tezamen met positronen emitterende radio-nuclides. Aldus kan zowel een anatomische als een moleculaire beeldvorming worden verkregen. Hierbij dient 25 opgemerkt te worden, dat de PET/CT-scanner 240 recent is ontwikkeld.

Het bed 250 voor de patiënt draagt en verplaatst een patiënt heen en weer tussen de MRI-scanner 210 en de PET/CT-scanner 240. Het bed voor de patiënt 250 lokaliseert tevens 30 een patiënt ten opzichte van een RF-spoel van de MRI-scanner 210.

De transportrail 260 strekt zich uit tussen de MRI-scanner 210 en de PET/CT-scanner 240. De rail 260 is vereist 1 0 2 9 8 9 0

11 I

om een voorgeschreven relatie in stand te houden tussen de I

beeldverkrijgende oorsprongen voor de MRI-scanner 210 en de I

PET/CT-scanner 240, wanneer de patiënt wordt verplaatst langs I

de rail tussen de scanners. Het is daarbij echter belangrijk, I

5 dat de rail 260 de bovenbeschreven taken comfortabel uitvoert I

met minimale verstoring met betrekking tot posities en de I

psychologie. I

De beeldverwerking 270 voert de benodigde algoritmes I

uit voor het genereren van zowel de MRI- als de PET-beelden, I

10 zoals de Fourier transformatie en driedimensionale recon- I

structie. Het algoritme kan tevens zijn gericht op andere I

mathematische transformaties, zoals geometrische foutkali- I

bratie en correctie bij het combineren van de met MRI en PET I

I verkregen beelden. I

15 Fig. 3 toont een werkwijze, die wordt uitgevoerd in I

de eerste uitvoeringsvorm in overeenstemming met de onder- I

I havige uitvinding. In stap 320 begint de werkwijze volgens de I

eerste uitvoeringsvorm met het afschermen van het MRI-blok

202 tijdens het verkrijgen van een MRI-beeld. Bij deze stap I

20 wordt een patiënt gefixeerd op het bed 250 voor een patiënt. I

H Daarna beweegt het bed 250 voor de patiënt langzaam langs de

transportrail 260 naar de MRI-scanner 210. Wanneer het bed I

250 voor een patiënt een op voorhand bepaalde afstand bereikt I

H voor het RF-scherm 220, begint een sluiter 222, die hierbij I

H 25 is aangebracht, te openen. Nadat de voeten van een patiënt H door de sluiter 222 heen zijn gepasseerd, zal dan de sluiter 222 sluiten. Het bed 250 voor een patiënt beweegt verder naar de MRI-scanner 210, totdat het hoofd van de patiënt zich komt te bevinden in het binnenste van de RF-spoel.

30 In stap 330 legt de MRI-scanner 210 RF-velden en gradiënten aan in het hoofd van de patiënt, van waaruit de anatomische informatie wordt verkregen, en emitteert RF-pulssignalen. In het algemeen heeft elke van de nuclei, I 1029890 12 waaruit menselijke weefsels zijn samengesteld, een eigen Larmor frequentie, wanneer deze wordt geplaatst in een bepaald magnetisch veld. Aldus emitteren de weefsels van de patiënt, waar de RF-pulssignalen worden aangebracht, magne-5 tische resonantiesignalen (MR) in overeenstemming met de Larmor frequentie. De MR-signalen worden verzameld door de RF-spoel van de MRI-scanner 210 en worden gestuurd naar de beeldverwerking 270. De beeldverwerking 270 bewerkstelligt signaalbewerking, zoals de Fourier transformatie, op de MR-10 signalen om een MRI-beeld 280 te genereren. De werkwijze voor het verzamelen en verwerken van de MR-signalen voor het MRI-beeld zullen hier niet in detail worden beschreven, aangezien een dergelijke werkwijze geen directe relatie vertoont met de uitvinding.

15 In stap 340 beweegt het bed van de patiënt 250 langs de transportrail 260 naar de PET/CT-scanner 240 om een PET/CT-beeld te verkrijgen. Zoals hierboven is uitgelegd geldt, dat wanneer het bed 250 van de patiënt een op voorhand bepaalde afstand bereikt voor het RF-scherm 220, begint een 20 sluiter 222, die hierbij is aangebracht, te openen. Nadat het bed 250 van de patiënt door de sluiter 222 heen is gepasseerd, sluit deze.

In stap 350 komt het bed 250 van de patiënt aan bij de PET/CT-scanner 240. De PET/CT-scanner 240 begint met het 25 detecteren van gammastraling (annihilatiefotonen) uit dezelfde delen van de patiënt als die welke met de MRI-scanner 210 zijn onderzocht.

De gammastraling is afkomstig van een biologische probe, die een substraat vormt, zoals één die met glucose is 30 gemarkeerd met een positronen emitterende radionuclide en wordt ingebracht via een intraveneuze injectie in een menselijk lichaam. Meer in het bijzonder vervalt de radionuclide door emissie van een positron en een neutron, 1029890

I waarbij de geëmitteerde positron botst met een elektron in H

I het menselijk weefsel. Deze botsing veroorzaakt een I

I annihilatie van de positron en de elektron om een paar

I gammastralen te genereren. Bij het proces van annihilatie I

I 5 wordt een paar gammabundels (annihilatiefotonen) gegenereerd

I in 180 graden tegenover elkaar gelegen richtingen, aangezien I

I het moment behouden moet blijven. Als gevolg van deze I

I eigenschap van de annihilatie zijn detectoren van de PET/CT- I

I scanner 240 opgesteld om op zodanige wijze een cirkel te I

I 10 vormen, dat een paar detectoren in de tegenovergestelde

I richtingen gelijktijdig een set gammastralen ontvangen, I

I d.w.z. 511 kev fotonen. Deze ontvangst betekent, dat er een I

botsing plaatsvond van een positron en een elektron, ergens I

I langs de lijn, die zich uitstrekt tussen de twee ontvangende I

I 15 detectoren, hetgeen een lijn van samenval wordt genoemd. Een I

I aantal lijnen van samenval wordt verkregen in de PET/CT- I

I scanner 240 om een tomografisch beeld te vormen door middel I

I van mathematische reconstructie in een proces 270. I

I De PET/CT-scanner 240 stuurt gegevens over de lijn I

I 20 van inval naar de beeldvormingsprocessor 270. Als daarbij I

I afdoende aantallen lijnen van samenval worden verkregen, I

I bewerkstelligt de beeldvormingsprocessor 270 signaalbe- I

werking, zoals gefilterde achterprojectie en correctie van verzwakking van gammastraling voor de uiteindelijke beeld- I 25 reconstructie van een PET-beeld 242. De werkwijze voor het I verwerken van de gegevens over de samenval voor PET-beelden zal hier niet in detail worden beschreven, aangezien een dergelijke werkwijze geen directe relatie vertoont met de uitvinding.

30 Daarna beweegt het bed 250 van de patiënt in stap 352 achterwaarts langs de transportrail 260 naar het middenpunt tussen MRI-scanner 210 en de PET/CT-scanner 240. De patiënt H wordt teruggehaald uit deze positie, wanneer het bed 250 van I 1029890 % 14 de patiënt stopt in het midden tussen de MRI-scanner 210 en de PET/CT-scanner 240.

In stap 360 genereert de beeldvormingsprocessor 270 twee beelden (d.w.z. het MRI-beeld 280 en het PET-beeld 242) 5 en fuseert deze tezamen en verkrijgt een gefuseerd beeld van het anatomische MRI-beeld 280 en het PET/CT-beeld 242. Om de MRI- en PET-beelden zo correct mogelijk te fuseren, is de ! transportrail 260 stijf en nauwkeurig vastgezet om tegemoet te komen aan de gewenste geometrische en mechanische nauw- j 10 keurigheid. Om verder de nauwkeurigheid van het fuseren te bevorderen is tevens een met een laser geleide kalibratie-inrichting aangebracht in zowel de MRI-scanner 210 als in de PET/CT-scanner 240. Tenslotte produceert de beeldvormingsprocessor 270 een gefuseerd beeld op een beeldinrichting (die 15 niet is getoond) om aldus een medisch beeld te verschaffen, dat anatomische, hemodynamische, moleculaire en functionele informatie bevat, welke daadwerkelijk gesynchroniseerd is in termen van tijd en ruimte.

2. Een uitvoeringsvorm van de aan het brein toeoewinde UHF-20 MRI + HRRT-PET-hybridesysteem

Fig. 4A toont een andere uitvoeringsvorm van het aan het brein toegewijde UHF-MRI + HRRT-PET-hybridesysteem. Zoals in fig. 4A is getoond, omvat een systeem 400 een aan het brein toegewijde MRI-scanner 410, een RF + magnetisch scherm 25 420 voor MRI, een magnetisch scherm 430 voor HRRT-PET, een HRRT-PET-scanner 440, een bed 450 voor een patiënt, een transportrail 460, een besturing 480 voor het synchroon besturen van de RF + magnetische afscherming 420 en het magnetische scherm 430, en een beeldvormingsprocessor 470.

30 De UHF-MRI-scanner 410 verschaft anatomische, structurele, alsmede functionele informatie over een brein door gebruik te maken van ultra hoge magnetische velden van meer dan 7,0 T. Door gebruik te maken van het ultra hoge 1029890 % 15 magnetische veld kan de UHF-MRI-scanner 410 een medisch beeld construeren, waarin elke laag van een brein kan worden getoond. Echter, de ongebruikelijk sterke magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410 kunnen zelfs op grotere afstand 5 een invloed hebben. Aldus is een gespecialiseerd scherm vereist om volledig de magnetische schermen (bv strooivelden) af te schermen, in het bijzonder wanneer een inrichting, die kwetsbaar is voor de magnetische velden, zoals de PET-scanner, in dichte nabijheid is opgesteld.

10 In deze uitvoeringsvorm voorkomt het RF + magnetische scherm 420 voor MRI dat de sterke magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410 naar buiten lekken. Daarnaast beschermt het magnetische scherm 430 de PET-scanner (HRRT-PET) 440 verder tegen de verstrooide magnetische velden van de UHF-15 MRI-scanner 410. In de onderhavige uitvoeringsvorm worden deze twee schermen 420 en 430 synchroon bestuurd om het magnetische veld van de UHF-MRI-scanner 410 volledig met de besturing 480 af te schermen. Met deze dubbele schermen tegen magnetische velden kan de HRRT-PET-scanner 440, die 20 uitzonderlijk gevoelig is voor een magnetisch veld, veilig en afdoende dicht bij de UHF-MRI-scanner 410 worden geplaatst.

In de onderhavige uitvoeringsvorm stopt het RF + magnetische scherm 420 eveneens externe RF-velden tegen het binnendringen hiervan in de UHF-MRI-scanner 410, als 25 aanvulling op het voorkomen dat magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410 naar buiten lekken. Met betrekking tot het stoppen van RF-velden, omvat de RF + magnetische scherm 420 verder een hoogfrequent RF-scherm 426.

Zoals in fig. 5A is geïllustreerd omvat de recent 30 ontwikkelde HRRT-PET-scanner 440 in totaal 59.904 x 2

detectoren en 1.200 PMT's. Meer in het bijzonder omvat de HRRT-PET-scanner 440 8 verzamelingen van detectoren 510-580, waarbij elke verzameling 9 x 13 blokken 512 omvat. In fig. 5B

1029890 16 is een schets getoond van een UHF-MRI (7,0 T). In deze illustratie is een element 590 een alleen voor een hoofd 1 bedoelde RF-spoel voor het maximaliseren van beeldvorming in het hoofd. Verder is in de illustratie een element 591 een j 5 gradiënt (wj , die is ontworpen voor een brein, terwijl een i element 592 de magneet vormt (7,0 T). ,

Het bed 450 van de patiënt draagt en verplaatst een j patiënt heen en weer tussen de UHF-MRI-scanner 410 en de | HRRT-PET-scanner 440. Deze kan een patiënt positioneren bij j 10 een RF-spoel van de UHF-MRI-scanner 410, net als het bed 250 in de eerste uitvoeringsvorm.

De transportrail 460 loopt tussen de UHF-MRI-scanner 410 en de HRRT-PET-scanner 440. Van de rail 460 is op gewenste wijze vereist, dat deze een op voorhand bepaalde 15 relatie in stand houdt tussen oorsprongen voor het verkrijgen van beelden met de UHF-MRI-scanner 410 en met de HRRT-PET-scanner 440, wanneer de patiënt wordt getransporteerd langs de rail tussen de scanners.

De transportrail 460 omvat verder een roteerbare 20 tafel 462 om een patiënt over 180 graden te roteren, welke geïnstalleerd is tussen het RF + magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430. Na uit de UHF-MRI-scanner 410 te zijn gehaald, maakt de roteerbare tafel 462 het gemakkelijk om een hoofd van een patiënt te brengen in de HRRT-PET-25 scanner 440, waarvan de doorgang te klein is om de romp van een patiënt door te laten.

De beeldvormingsverwerker 470 bewerkstelligt de noodzakelijke algoritmes voor het genereren van zowel de MRI-als de PET-beelden, zoals de Fourier transformatie en drie-30 dimensionale reconstructie. De algoritmes kunnen ook zijn gericht op andere mathematische transformatie en geometrische foutcorrectie bij het combineren van het MRI- en het PET-beeld.

10298*0_ ♦ % 17

De besturing 480 bestuurt het RF + magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430 op een synchrone wijze, zodat de hierboven beschreven sterke magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410 de HRRT-PET-scanner 440 niet bereiken 5 op enig moment. In meer detail geldt, dat de besturing 480 de bewegingen bestuurt van het bed 450 van de patiënt langs de rail 460, evenals het openen en het sluiten van het RF + I magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430 op basis I van de positie van het bed 450 van de patiënt om absoluut te I 10 voorkomen, dat magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410 I naar buiten toe lekken en de HRRT-PET-scanner 440 kunnen I bereiken.

I Fig. 4B toont een modificatie van de tweede uitvoe- I ringsvorm van het aan het brein toegewijde UHF-MRI + HRRT- I 15 PET-hybridesysteem. Deze uitvoeringsvorm, die is getoond in I fig. 4B, is identiek aan die van fig. 4A met als uitzondering I de transportrail 460. Zoals in fig. 4B is geïllustreerd, kan I een gedeelte van de transportrail 460, dat geplaatst is op de I roteerbare tafel 460 in de uitvoeringsvorm van fig. 4B, onder I 20 een rechte hoek worden gedraaid. Aldus wordt de patiënt 90 I graden geroteerd door de roteerbare tafel 462, voordat de I patiënt via het magnetische scherm 430 wordt verplaatst naar I de HRRT-PET-scanner 440.

I De bovenbeschreven modificatie van de rail 460 draagt 25 bij aan de reductie van het magnetische veld op de HRRT-PET- I scanner 440, welk magnetische veld wordt veroorzaakt door de I verstrooide magnetische velden van de UHF-MRI-scanner 410. In de uitvoeringsvorm van fig. 4B, zijn de doorgangen van de UHF-MRI en de HRRT-PET niet direct tegenover elkaar gelegen.

I 30 Als gevolg daarvan is verstrooiing van de magnetische velden I van de UHF-MRI-scanner 410 verder verminderd ten opzichte van de rechte configuratie, zoals die in fig. 4A is getoond. Als I 1029890 ..

j i gevolg wordt verder de verstrooiing van magnetische velden naar de HRRT-PET-scanner 440 verminderd.

Fig. 6 toont een werkwijze, die wordt uitgevoerd in de tweede uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding.

5 In stap 620 wordt een patiënt gefixeerd op het bed 450 voor de patiënt. Het bed 450 voor de patiënt beweegt op een wijze om het hoofd eerst te richten langs de rail 460 voor transport naar de UHF-MRI-scanner 410. Wanneer de patiënt beweegt, dient het RF + magnetische scherm 420 10 geopend te worden en moet het magnetische scherm 430 gesloten zijn. Nadat de voeten van de patiënt door de sluiter heen zijn gepasseerd, sluit de sluiter. Het bed 450 van de patiënt !

beweegt verder naar de UHF-MRI-scanner 410, totdat het hoofd I

van de patiënt zich in een RF-spoel 414 bevindt van de UHF-15 MRI-scanner 410.

In stap 630 legt de UHF-MRI-scanner 410 RF-velden en gradiënten aan. De patiënt emitteert RF-signalen, die horen bij het hoofd van de patiënt, dat is ingebracht in de RF-spoel 414. In het algemeen geldt, dat hoe sterker de magne-20 tische velden zijn, hoe sterker en betrouwbaarder en nauwkeuriger de informatie is, die kan worden verkregen. Aldus geldt ten opzichte van de bekende MRI-scanner, dat de UHF-MRI-scanner 410 van 7,0 T een veel hogere resolutie kan bewerkstelligen, dan het bekende systeem en daarmee zelfs een 25 beeld kan worden verschaft van de lagen van de hersenschors

van een brein. RF-signalen worden geëmitteerd door het I

weefsel in het brein van de patiënt, die gevoelig zijn voor j de RF-pulsen en worden verzameld door de RF-spoel 414 van de MRI-scanner 410. Deze worden daarna gestuurd naar de ! 30 beeldverwerking 470. De beeldverwerking 470 bewerkstelligt een signaalbewerking, zoals Fourier transformatie, met de ontvangen signalen om een UHF-MRI-beeld 480 te genereren. De werkwijze voor het verwerken van de ontvangen RF-signalen 1029890 19

V

voor MRI-beelden zal hier niet in detail worden beschreven, aangezien een dusdanige werkwijze niet een directe relatie vertoont met de uitvinding.

In stap 640 begint het bed 450 voor de patiënt te 5 bewegen langs de transportrail 460 vanaf de UHF-MRI-scanner 410 naar het RF + magnetische scherm 420, nadat alle procedures voor het verzamelen van gegevens voor UHF-MRI-beeld-vorming voor het genereren van een MRI-beeld zijn afgerond. Wanneer de voeten van een patiënt, die zijn gefixeerd op het 10 bed 450 voor de patiënt, een op voorhand bepaalde afstand bereiken ten opzichte van het RF + magnetische scherm 420, begint een hierbij aangebrachte sluiter 422 te openen. Nadat het hoofd van de patiënt op het bed 450 voor de patiënt door het RF + magnetische scherm 420 beweegt en hier volledig 15 doorheen is, sluit de sluiter 422. Daarna wordt het bed voor de patiënt 450 ergens langs de transportrail 460 geplaatst tussen de RF + magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430.

Op dit moment dient opgemerkt te worden, dat de HRRT-20 PET-scanner 440 nadelig kan worden beïnvloed door magnetische velden, die via de sluiter 422 lekken uit de UHF-MRI-scanner 410. Aldus is het van belang, dat het RF + magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430 op een synchrone wijze worden bestuurd, zodat beide velden nooit in een geopende 25 toestand kunnen verkeren op hetzelfde moment op elk willekeurig tijdstip. Met andere woorden geldt, dat aangezien de UHF-MRI-scanner 410 gebruik maakt van sterke magnetische velden van meer dan 7,0 T, de sluiter 422 (RF + magnetische scherm), die is aangebracht bij het RF + magnetische scherm 30 420, gesloten moet zijn nadat het bed 450 voor de patiënt uit het RF + magnetische scherm 420 is bewogen. Voordat het bed 450 voor de patiënt een op voorhand bepaalde afstand bereikt 29890 * 20 vanaf de sluiter 432 (magnetisch scherm), die is aangebracht bij het magnetische scherm 430, begint deze te openen.

Het ontwerp is zodanig, dat voordat het bed 450 voor de patiënt het magnetische scherm 430 bereikt, de patiënt 180 5 graden wordt geroteerd met de roteertafel 462 om het gemakkelijker te maken om het hoofd van de patiënt in de HRRT-PET-scanner 440 te brengen, waarvan de ingang slechts bedoeld is voor het hoofd en welke derhalve klein is. Zodra de patiënt geroteerd is, wordt het hoofd van de patiënt gericht naar de 10 HRRT-PET-scanner 440 en beweegt naar het magnetische veld 430. Wanneer het bed 450 voor de patiënt en op voorhand bepaalde afstand bereikt ten opzichte van het magnetische scherm 430, begint de hierbij aangebrachte sluiter 432 te openen. Nadat het bed 450 voor de patiënt door de sluiter 432 15 heen is gepasseerd, sluit de sluiter weer om te voorkomen, j dat de voor magnetische velden gevoelige HRRT-PET-scanner 440 ; i wordt beïnvloed door magnetische velden van de UHF-MRI. Zoals i hierboven is beschreven geldt, dat wanneer de sluiter 432, die is aangebracht bij het magnetische scherm 430 zich in een 20 geopende toestand bevindt, de sluiter 422, die is aangebracht bij de RF + magnetische scherm 420 zich in een gesloten toestand moet bevinden.

Hieronder komt in stap 650 van de onderhavige uitvoeringsvormen het bed 450 voor de patiënt aan binnen in 25 de HRRT-PET-scanner 440 om een HRRT-PET-beeld te verkrijgen.

De HRRT-PET-scanner 440 detecteert gammastraling uit dezelfde gebieden van de patiënt als die, welke door de UHF-MRI-scanner 410 zijn onderzocht. Ten opzichte van de conventionele scanner heeft de HRRT-PET-scanner 440 een veel groter 30 aantal detectoren en is derhalve efficiënter bij het detecteren van gammastraling vanaf de proefpersoon. Daarnaast is de opening van de HRRT-PET-scanner 440 klein om de efficiency bij detectie te verbeteren. Met deze eigenschappen kan de 1029890 * 21 HRRT-PET-scanner 440 een PET-beeld 490 genereren, waarvan de ruimtelijke resolutie en de efficiency veel hoger zijn dan bij de bestaande PET-scanners.

De HRRT-PET-scanner 440 verzamelt gegevens van de 5 patiënt en stuurt deze naar de beeldverwerking 470. De werkwijze voor het verwerken van de gegevens om PET-beelden te construeren zal hier niet in detail worden beschreven, aangezien een dusdanige werkwijze geen directe relatie vertoont met de uitvinding.

10 Nadat de HRRT-PET-scanner 440 afdoende en voldoende gegevens verkrijgt om een PET-beeld te construeren, beweegt het bed 450 voor de patiënt langs de transportrail 460 terug naar een punt tussen het RF + magnetische scherm 420 en het magnetische scherm 430 om een ander onderzoek uit te kunnen 15 voeren.

In stap 660 fuseert de beeldverwerking 470 gegevens, die zijn verkregen met de UHF-MRI-scanner 410 en de HRRT-PET-scanner 440 om een medisch beeld te construeren, waarin anatomische informatie en moleculaire informatie gesynchroni-20 seerd zijn in tijd en ruimte. Om verder het fuseren van beelden te verbeteren is aanvullend een met een laser geleide kalibratie-inrichting gebruikt in zowel de UHF-MRI-scanner 410 als in de HRRT-PET-scanner 440. In fig. 7 is een voorbeeld getoond van een medisch beeld, waarin MRI- en PET-25 beelden gefuseerd zijn in overeenstemming met de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

De onderhavige uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een medisch beeld,. waarbij een UHF-MRI en HRRT-PET-beeldgegevens worden gefuseerd om informatie te verstrekken 30 (d.w.z. de identiteit van een moleculaire functie van een specifiek menselijk weefsel) door op accurate wijze anatomische informatie in overeenstemming te brengen met moleculaire informatie. Zoals hierboven is uitgelegd wordt 1029890 22 met de onderhavige uitvoeringsvorm een medisch beeld gegenereerd, waarin anatomische, hemodynamische en moleculaire informatie synchroon wordt gefuseerd met betrekking tot tijd en ruimte. Aldus kunnen alle parameters van een neuro-5 wetenschap, die nodig zijn voor medische behandeling, cognitieve wetenschap, emotie, leerfunctie en geheugen, en intelligentie, onder meer, kwantitatief worden gemeten met de onderhavige uitvoeringsvorm met een nauwkeurigheid, die compatibel is met die van de beeldresolutie van MRI met 7,0 10 T. Deze totstandkoming bij de onderhavige uitvoeringsvorm is niet mogelijk geweest in de bekende techniek.

3. Een uitvoeringsvorm van het micro PET + micro MRI-hvbridesvsteem

In fig. 8 is een uitvoeringsvorm geïllustreerd van 15 het micro PET + micro MRI-hybridesysteem volgens de onderhavige uitvinding. Een micro PET + micro MRI-hybridesysteem 800 omvat een micro MRI-scanner 810, een RF-scherm 820, een micro PET-scanner 840, een bed voor een proefpersoon 850, een transportrail 860 en een beeldverwerking 870.

20 De micro MRI-scanner 810 van deze uitvoeringsvorm wordt in hoofdzaak gebruikt bij onderzoek op dieren. De micro MRI-scanner 810 verschaft anatomische informatie met dezelfde perifere moleculaire informatie over het inwendige van weefsel van een monster. Hoewel de micro MRI-scanner 810 een in 25 veel opzichten soortgelijke structuur heeft als de MRI- scanner voor een menselijk lichaam, wordt hierbij gebruikt gemaakt van een magneet met een kleinere diameter en sterkere magnetische velden (van ongeveer 7,0 T - 14,0 T), waarbij de micro MRI de resolutie daarvan kan verhogen tot 100 μια of 30 minder.

De micro PET-scanner 840 wordt in hoofdzaak gebruikt voor moleculaire beeldvorming van dieren. De micro PET-scanner 840 heeft ook een doorgang met een kleine diameter en 1 0 2 9 8 9 0 4 23 kan een beeld verschaffen met een resolutie, dichtbij 1 mm fwhm ("full width half maximum").

In deze uitvoeringsvorm beschermt het RF-scherm 820 de micro MRI-scanner 810 tegen de nadelige invloed van exter-5 ne RF-velden of signalen, evenals het RF-scherm 220 van de eerste uitvoeringsvorm van het zwak veld MRI + PET/CT-hybridesysteem.

Het bed 850 voor een monster bevestigt het te inspecteren monster om het monster onbeweeglijk te houden 10 gedurende een scanproces met de micro MRI-scanner 810 of de micro PET-scanner 840.

De transportrail 860 loopt tussen de micro MRI-scanner 810 en de micro PET-scanner 840. Van de rail 860 is vereist, dat deze een voorgeschreven relatie in stand houdt 15 tussen de bronnen voor beeldverkrijging van de micro MRI- scanner 810 en de micro PET-scanner 840, wanneer het monster wordt getransporteerd langs de rail tussen de scanners.

De beeldverwerking 870 dient voor het genereren van een medisch beeld van het monster door de noodzakelijke 20 berekeningen uit te voeren, zoals de Fourier transformatie en driedimensionale reconstructie. Deze algoritmes kunnen ook , zijn gericht op andere mathematische en geometrische kali-bratie voor het reconstrueren van het beeld.

Hoewel de micro PET een RF en een magnetisch veld 25 nodig heeft, kan deze relatief eenvoudig en tegen lage kosten worden vervaardigd.

Fig. 9 toont een werkwijze volgens de uitvoeringsvorm van een micro MRI + micro PET-hybridesysteem, welke soortge- j lijk is aan de werkwijze volgens de eerste uitvoeringsvorm j 30 van het op zwakke velden functionerende MRI + PET/CT-hybride-systeem.

Eerst begint de werkwijze in deze uitvoeringsvorm in [ stap 920 door het afschermen van het micro MRI-blok gedurende 1029890 24 beeldvorming met de micro MRI. In deze stap wordt een monster gefixeerd op het bed 850 voor monsters. Daarna wordt het bed 850 voor monsters verplaatst langs de transportrail 860 naar de micro MRI-scanner 810. Na voltooiing van de beeldvorming 5 met de micro MRI zal het monster worden verplaatst naar RF-scherm 820. Wanneer het bed 850 een op voorhand bepaalde afstand bereikt voor het RF-scherm 820, begint een daaraan aangebrachte sluiter 822 (RF-scherm) te openen. Nadat het bed 850 voor het monster door de sluiter heen is bewogen, zal dan 10 de sluiter 822 sluiten.

In stap 930 legt de micro MRI-scanner 810 RF-velden en gradiënten aan over het monster. In reactie op de RF-pulssignalen, worden de MR-signalen gegenereerd door het monster en verzameld met de RF-spoel van de micro MRI-scanner 15 810. De beeldverwerking 870 bewerkstelligt signaalverwerking, j zoals de Fouriertransformatie, op de MR-signalen om een MRI- j beeld 880 te genereren. De werkwijze voor het verzamelen en ! verwerken van de MR-signalen voor een MRI-beeld zullen hier niet in detail worden beschreven, aangezien dergelijke 20 werkwijzen geen directe relatie vertonen met de uitvinding.

In stap 940 beweegt het bed voor het monster 850 langs de transportrail 860 naar de micro PET-scanner 840.

Daarbij zal de bij het RF-scherm 820 aangebrachte sluiter 822 openen. Daarna wordt de sluiter 822 volledig gesloten, 25 wanneer het bed 850 voor het monster buiten de sluiter 822 is gekomen.

In stap 950 beweegt het bed 850 voor het monster langs de transportrail 860 naar de micro PET-scanner 840, totdat het bed 850 aankomt binnen de micro PET-scanner 840.

30 De micro PET-scanner 840 begint met het detecteren van gammastraling van dezelfde delen van het monster als de micro MRI-scanner 810 al deed. Wanneer de micro PET-scanner 840 1029890 % « 25 voldoende gegevens heeft verkregen, stuurt deze de gegevens naar de beeldverwerking 870.

In stap 960 reconstrueert de beeldverwerking 870 het MRI-beeld en het PET-beeld en fuseert deze door gebruik te 5 maken van deze twee scanners, dat wil zeggen de micro MRI-scanner 810 en de micro PET-scanner 840.

Hoewel de onderhavige uitvinding is getoond en beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen, zal het de vaklui in deze techniek duidelijk zijn, dat vele 10 veranderingen en aanpassingen kunnen worden doorgevoerd zonder af te wijken van de geest en het bereik van de uitvinding, zoals die zijn gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies.

1029890

Claims

1. Een beeldvormingsinrichting voor het verschaffen 5 van anatomische, hemodynamische, moleculaire en functionele informatie over een proefstuk in een geïntegreerde vorm, waarbij de beeldvormingsinrichting omvat: een eerste scanner voor het verkrijgen van de anatomische en hemodynamische informatie; 10 een tweede scanner voor het verkrijgen van de mole culaire en functionele informatie; een RF-scherm om geschakeld te worden tussen een geopende toestand en een gesloten toestand, waarbij het RF-scherm geconfigureerd is om een op voorhand bepaalde ruimte 15 met daarin de eerste scanner af te schermen van externe RF-velden in de gesloten toestand daarvan; een transportrail, die loopt langs een pad van de eerste scanner via het RF-scherm naar de tweede scanner; en een bed, dat verplaatsbaar is langs de transportrail, 20 en voor het dragen van het proefstuk.

2. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij het RF-scherm een sluiter omvat, die tevens daarmee is uitgerust bij een kruising met de transportrail, waarbij de sluiter is geconfigureerd om slechts te openen, als het 25 bed passeert.

3. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de transportrail voldoende stijf is om coördinaten te handhaven voor het proefstuk tussen de eerste en tweede scanners.

4. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 3, waarbij de eerste en tweede scanners elk met lasergeleide kalibratiemiddelen omvatten voor het instandhouden van de coördinaten voor het proefstuk. 1029890 4 4

5. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 1, omvattende een beeldvormingsprocessor voor het construeren van een gefuseerd beeld door verwerking van de anatomische informatie, die is verkregen met de eerste scanner, en 5 moleculaire en functionele informatie, die is verkregen met de tweede scanner.

6. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste scanner een MRI-scanner met zwakke velden is en de tweede scanner een PET/CT-scanner is.

7. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste scanner een micro MRI-scanner is en de tweede scanner een micro PET-scanner is.

8. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag daarop van een programma met instructies voor een 15 computer om de inrichting volgens een willekeurige van conclusies 1-7 te bedienen.

9. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag van een programma, omvattende instructies voor een computer om mathematische of computertechnieken uit te voe- 20 ren, die nodig zijn voor het fuseren van anatomische informatie, hemodynamische informatie en moleculaire en functionele informatie, die zijn verkregen met de inrichting volgens een willekeurige van conclusies 1-7.

10. Een werkwijze voor het verschaffen van anato- 25 mische, hemodynamische, moleculaire en functionele informatie over een proefstuk, waarbij de werkwijze de stappen omvat van: het transporteren van het proefstuk naar een ruimte, waar de anatomische en hemodynamische informatie worden 30 verkregen; het afschermen van de ruimte tegen externe RF-velden, waarbij de anatomische en hemodynamische informatie worden verkregen; 1029890 φ * het verkrijgen van de anatomische informatie; het transporteren van het proefstuk naar een ruimte, waar de moleculaire en functionele informatie worden verkregen; en 5 het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie.

11. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag van een programma met instructies voor een computer om de werkwijze van conclusie 10 ten uitvoer te brengen.

12. Een beeldvormingsinrichting voor het verschaffen van anatomische, hemodynamische, moleculaire en functionele informatie over een proefstuk, waarbij de beeldvormingsinrichting omvat: een eerste scanner voor het verkrijgen van de anato-15 mische informatie alsmede de hemodynamische informatie over het proefstuk in een geïntegreerde vorm; een tweede scanner voor het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie; een RF + magnetisch scherm voor het afschermen van 20 een eerste op voorhand bepaalde ruimte met de eerste scanner tegen externe RF-velden en om te voorkomen, dat magnetische velden van de eerste scanner naar buiten toe lekken; een magnetisch scherm voor het afschermen van een tweede op voorhand bepaalde ruimte met de tweede scanner 25 tegen magnetische velden, die afkomstig zijn van de eerste scanner; een transportrailsysteem, dat loopt langs een lijn van de eerste scanner via het "RF + magnetische" scherm en het "magnetische" scherm naar de tweede scanner; en 30 een bed, dat verplaatsbaar is langs de transportrail en voor het dragen van het proefstuk.

13. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 12, waarbij het "RF + magnetische" scherm en het "magnetische" 1 0 29890 -_ > * scherm elk een sluiter omvatten, welke eveneens hierin is aangebracht bij een kruising met de transportrail.

14. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 13, waarbij de sluiter van het RF + magnetische scherm en de 5 sluiter van het magnetische scherm zodanig worden bestuurd op een volledig gesynchroniseerde wijze, dat beide sluiters niet op hetzelfde moment geopend zijn om een volledige magnetische afscherming te verzekeren voor de tweede scanner op een willekeurig moment.

15. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 12, waarbij de transportrail voldoende stijf en nauwkeurig is om coördinaten in stand te houden voor het proefstuk tussen de eerste en tweede scanners.

16. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 15, 15 waarbij de eerste en tweede scanners elk met lasergeleide kalibratiemiddelen omvatten voor het instandhouden van coördinaten voor het proefstuk.

17. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 12, verder omvattende een beeldverwerking voor het construeren 20 van een gefuseerd beeld door verwerking van anatomische en hemodynamische informatie, die wordt verkregen van de eerste | scanner, en moleculaire en functionele informatie, die wordt verkregen door de tweede scanner.

18. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 12, 25 waarbij de eerste scanner een UHF-MRI-scanner is, en de tweede scanner een HRRT-PET-scanner is.

19. De beeldvormingsinrichting volgens conclusie 12, verder omvattende middelen voor het roteren van de transportrail over een willekeurig aantal graden, waarbij de middelen 30 voor het roteren zijn aangebracht tussen het RF + magnetische scherm en het magnetische scherm.

20. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag van een programma, omvattende instructies voor een 1 0 2 9 8 9 0_ -1 A computer om de inrichting volgens een willekeurige van conclusies 12-19 te bedienen.

21. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag van een programma met instructies voor een computer om 5 mathematische en computertechnieken uit te voeren, die noodzakelijk zijn om de anatomische en hemodynamische informatie en de moleculaire en functionele informatie te fuseren, die worden verkregen met de inrichting volgens een willekeurige van de conclusies 12-19.

22. Een werkwijze voor het verschaffen van anato mische en hemodynamische en moleculaire en functionele informatie over een proefstuk, welke werkwijze de stappen omvat van: het transporteren van het proefstuk naar een eerste 15 ruimte, waar de anatomische en hemodynamische informatie wordt verkregen; het tegen externe RF-velden afschermen van de eerste ruimte en het voorkomen van het weglekken van magnetische velden naar het buitenste van de eerste ruimte; 20 het verkrijgen van de anatomische en hemodynamische informatie; het transporteren van het proefstuk naar een tweede ruimte, waar de moleculaire en functionele informatie worden verkregen; 25 het afschermen van de tweede ruimte tegen externe magnetische velden; en het verkrijgen van de moleculaire en functionele informatie.

23. De werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de 30 stap van het transporteren van het proefstuk naar een ruimte, waar de moleculaire en functionele informatie worden verkregen, een verdere stap omvat van het blokkeren van 1029890 ri m magnetische velden, die zijn weggelekt uit de ruimte, waar de anatomische en hemodynamische informatie worden verkregen.

24. De werkwijze volgens conclusie 23, waarbij de stap van het transport van het proefstuk naar een ruimte, 5 waar de moleculaire en functionele informatie worden verkregen, een stap omvat van het roteren van het proefstuk over een willekeurig aantal graden, voordat het proefstuk aankomt bij de sluiter van de tweede ruimte, waarin de moleculaire en functionele informatie worden verkregen.

25. Een met een computer leesbaar opnamemedium voor opslag van een programma, omvattende instructies voor een computer om de werkwijze te bewerkstelligen van een willekeurige van de conclusies 22-24. 1029890_