專(zhuān)利名稱(chēng)：Pet-mri裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及PET(Positron Emission Tomography,正電子放射斷層造影)一MRI (Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)裝置。
背景技術(shù)：
以往，在頭部等的檢查中，利用MRI裝置的情況較多。另外，期待在頭部的檢查中，例如，在阿爾茨海默病的診斷中利用PET裝置。因此，近年來(lái)，期待組合了 PET裝置與MRI裝置的PET-MRI裝置的實(shí)現(xiàn)。但是，由于在MRI裝置中要使用強(qiáng)的高頻磁場(chǎng)，因此，實(shí)現(xiàn)PET-MRI裝置時(shí)，存在不 能使用在以往的PET裝置中用作光檢測(cè)器的光電倍增管(Photomultiplier Tube PMT)的制約。因此，有人提出了例如不使用PMT而使用了 APD (Avalanche Photodiode :雪崩光電ニ極管)或SiPM (Silicon Photomultiplier :娃光電倍增管)等的PET — MRI裝置。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I:日本特表2008 — 525161號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在以往的PET-MRI裝置中，由于作為PET裝置的構(gòu)成要素的檢測(cè)器以及信號(hào)線與作為MRI裝置的構(gòu)成要素的發(fā)送用高頻線圈的干渉，有時(shí)會(huì)降低MR圖像的SNR(Signal-to-Noise Ratio [言噪比)。實(shí)施方式的PET-MRI裝置具備靜磁場(chǎng)磁鐵、發(fā)送用高頻線圈、傾斜磁場(chǎng)線圈、接收用高頻線圏、MR圖像重建部、檢測(cè)部、PET圖像重建部、高頻屏蔽部。靜磁場(chǎng)磁鐵使略圓筒狀的孔內(nèi)發(fā)生靜磁場(chǎng)。發(fā)送用高頻線圈對(duì)放置于上述靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢體施加高頻磁場(chǎng)。傾斜磁場(chǎng)線圈對(duì)上述被檢體施加傾斜磁場(chǎng)。接收用高頻線圈檢測(cè)由于施加上述高頻磁場(chǎng)以及上述傾斜磁場(chǎng)而從上述被檢體放射出的磁共振信號(hào)。MR圖像重建部根據(jù)由上述接收用高頻線圈檢測(cè)到的磁共振信號(hào)來(lái)重建MR圖像。檢測(cè)部形成環(huán)狀，被配置在上述發(fā)送用高頻線圈的外周側(cè)，具有以隔著上述靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心的方式在上述孔的軸方向空出間隔地配置的至少兩個(gè)PET檢測(cè)部，并檢測(cè)從被投放給上述被檢體的正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線。PET圖像重建部根據(jù)基于由上述檢測(cè)部檢測(cè)到的伽馬射線而生成的投影數(shù)據(jù)來(lái)重建PET圖像。高頻屏蔽部形成略圓筒狀，并配置在上述發(fā)送用高頻線圈與上述檢測(cè)部之間，遮蔽通過(guò)上述發(fā)送用高頻線圈發(fā)生的高頻磁場(chǎng)。


圖I是表示本實(shí)施例I涉及的PET-MRI裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本實(shí)施例I涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D。圖3是表示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D(I)。圖4是表示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D(2)。
圖5是表示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D(3)。圖6是表示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D(4)。圖7是表 示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D(5)。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，針對(duì)本實(shí)施方式涉及的PET-MRI裝置詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。[實(shí)施例I]首先，針對(duì)本實(shí)施例I涉及的PET-MRI裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖I是表示本實(shí)施例I涉及的PET-MRI裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。如圖I所示，該P(yáng)ET — MRI裝置100具有靜磁場(chǎng)磁鐵I、床2、傾斜磁場(chǎng)線圈3、傾斜磁場(chǎng)線圈驅(qū)動(dòng)電路4、發(fā)送用高頻線圈5、發(fā)送部6、接收用高頻線圈7、接收部8、MR數(shù)據(jù)收集部9、計(jì)算機(jī)10、控制臺(tái)11、顯示器12、PET檢測(cè)器
13、信號(hào)線14、PET數(shù)據(jù)收集部15、PET圖像重建部16、順序控制器17、以及高頻屏蔽部18。靜磁場(chǎng)磁鐵I使大致圓筒狀的孔內(nèi)發(fā)生靜磁場(chǎng)。在此，孔形成為容納靜磁場(chǎng)磁鐵I或傾斜磁場(chǎng)線圈3等的略圓筒狀的臺(tái)架的內(nèi)壁。床2具有載置被檢體P的頂板2a。在攝像時(shí)，該床2通過(guò)使頂板2a向孔內(nèi)移動(dòng)，來(lái)將被檢體P移動(dòng)到靜磁場(chǎng)內(nèi)。傾斜磁場(chǎng)線圈3對(duì)于被檢體P，施加磁場(chǎng)強(qiáng)度在X、Y、Z方向上直線地變化的傾斜磁場(chǎng)Gx、Gy、Gz。該傾斜磁場(chǎng)線圈3形成大致圓筒狀,并被配置在靜磁場(chǎng)磁鐵I的內(nèi)周側(cè)。傾斜磁場(chǎng)線圈驅(qū)動(dòng)電路4在順序控制器17的控制下，驅(qū)動(dòng)傾斜磁場(chǎng)線圈3。發(fā)送用高頻線圈5根據(jù)從發(fā)送部6發(fā)送的高頻脈沖，對(duì)置于靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢體P施加高頻磁場(chǎng)。該發(fā)送用高頻線圈5形成略圓筒狀，并被配置在傾斜磁場(chǎng)線圈3的內(nèi)周側(cè)。發(fā)送部6在順序控制器17的控制下，對(duì)發(fā)送用高頻線圈5發(fā)送高頻脈沖。接收用高頻線圈7檢測(cè)通過(guò)施加高頻磁場(chǎng)以及傾斜磁場(chǎng)而從被檢體P放射出的磁共振信號(hào)。例如，接收用高頻線圈7是根據(jù)攝像對(duì)象的部位而被配置在被檢體P的表面的表面線圈。例如，當(dāng)對(duì)被檢體P的體部進(jìn)行攝像時(shí)，在被檢體的上部以及下部配置兩個(gè)接收用高頻線圈7。接收部8在順序控制器17的控制下，接收通過(guò)接收用高頻線圈7檢測(cè)到的磁共振信號(hào)。并且，接收部8將接收到的磁共振信號(hào)送至MR數(shù)據(jù)收集部9。MR數(shù)據(jù)收集部9在順序控制器17的控制下，收集從接收部8送出的磁共振信號(hào)。并且，MR數(shù)據(jù)收集部9將收集到的磁共振信號(hào)放大以及檢波之后進(jìn)行A/D變換，并送至計(jì)算機(jī)10。計(jì)算機(jī)10通過(guò)控制臺(tái)11進(jìn)行控制，井根據(jù)從MR數(shù)據(jù)收集部9送出的磁共振信號(hào)來(lái)重建MR圖像。并且，計(jì)算機(jī)10使重建后的MR圖像顯示于顯示器12。PET檢測(cè)器13將從被投放給被檢體P的正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線(包含湮沒(méi)放射線)作為計(jì)數(shù)信息來(lái)檢測(cè)。該P(yáng)ET檢測(cè)器13形成環(huán)狀，并被配置在發(fā)送用高頻線圈5的外周側(cè)。例如，PET檢測(cè)器13通過(guò)將具有閃爍體與光檢測(cè)器的檢測(cè)器模塊配置成環(huán)狀而形成。在此，閃爍體例如是LYS0(Lutetium Yttrium Oxyorthosilicate :娃酸镥乾)、LSO(Lutetium Oxyorthosilicate :鞋酸錯(cuò)ノ、LGSO (Lutetium Gadolinium Oxyorthosilicate 娃酸镥-禮)等。另外，光檢測(cè)器例如是APD (Avalanche Photodiode :雪崩光電ニ極管)元件、SiPM (Silicon Photomultiplier :硅光電倍增管)等。并且，PET檢測(cè)器13將檢測(cè)到的計(jì)數(shù)信息經(jīng)由信號(hào)線14送至PET數(shù)據(jù)收集部15。PET數(shù)據(jù)收集部15在順序控制器17的控制下，生成同時(shí)計(jì)數(shù)信息。該P(yáng)ET數(shù)據(jù)收集部15使用通過(guò)PET檢測(cè)器13檢測(cè)到的伽馬射線的計(jì)數(shù)信息，將大致同時(shí)檢測(cè)從正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線的計(jì)數(shù)信息的組合生成為同時(shí)計(jì)數(shù)信息。PET圖像重建部16將通過(guò)PET數(shù)據(jù)收集部15生成的同時(shí)計(jì)數(shù)信息作為投影數(shù)據(jù)來(lái)重建PET圖像。通過(guò)該P(yáng)ET圖像重建部16重建后的PET圖像發(fā)送至計(jì)算機(jī)10并顯示于顯示器12。順序控制器17通過(guò)計(jì)算機(jī)10來(lái)接受攝像時(shí)所執(zhí)行的各種攝像順序信息，并控制上述的各部。在這樣的構(gòu)成下，在本實(shí)施例I中，在發(fā)送用高頻線圈5與PET檢測(cè)器13之間，配置形成略圓筒狀的高頻屏蔽部18。即，高頻屏蔽部18被配置在PET檢測(cè)器13的內(nèi)周側(cè)，遮蔽由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)。由此，由于PET檢測(cè)器13不會(huì)暴露于高頻磁場(chǎng)， 因此，抑制高頻磁場(chǎng)的損失。接著，針對(duì)PET檢測(cè)器13的周?chē)母鞑康呐渲眠M(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本實(shí)施例I涉及的PET檢測(cè)器13的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D。如圖2所示，在本實(shí)施例I中，傾斜磁場(chǎng)線圈3被配置在靜磁場(chǎng)磁鐵I的內(nèi)周側(cè)。并且，在傾斜磁場(chǎng)線圈3的內(nèi)周側(cè)，與傾斜磁場(chǎng)線圈3之間以隔著PET檢測(cè)器13的方式，配置高頻屏蔽部18。另外，在高頻屏蔽部18的內(nèi)周側(cè)，配置發(fā)送用高頻線圈5與接收用高頻線圈7。另外，圖2所示的點(diǎn)20表示靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心。另外，圖2所示虛線所包圍的區(qū)域21表示MR圖像的有效攝像區(qū)域。根據(jù)這樣的配置，由于PET檢測(cè)器13被配置在高頻屏蔽部18與傾斜磁場(chǎng)線圈3之間，因此，能夠防止由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)與PET檢測(cè)器13的干渉。另外，如圖2所示，在本實(shí)施例I中，與PET檢測(cè)器13連接的信號(hào)線14被布線在高頻屏蔽部18的外周側(cè)。該信號(hào)線14傳送從PET檢測(cè)器13輸出的信號(hào)或輸入PET檢測(cè)器13的控制信號(hào)。由此，能夠使由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)與在信號(hào)線14內(nèi)流動(dòng)的信號(hào)不發(fā)生干渉。如上述那樣，本實(shí)施例I涉及的PET - MRI裝置100具備靜磁場(chǎng)磁鐵I、發(fā)送用高頻線圈5、傾斜磁場(chǎng)線圈3、接收用高頻線圈7、計(jì)算機(jī)10、PET檢測(cè)器13、PET圖像重建部16、高頻屏蔽部18。靜磁場(chǎng)磁鐵I使略圓筒狀的孔內(nèi)發(fā)生靜磁場(chǎng)。發(fā)送用高頻線圈5對(duì)置于靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢體P施加高頻磁場(chǎng)。傾斜磁場(chǎng)線圈3對(duì)被檢體P施加傾斜磁場(chǎng)。接收用高頻線圈7檢測(cè)由于施加高頻磁場(chǎng)以及傾斜磁場(chǎng)而從被檢體P發(fā)射的磁共振信號(hào)。計(jì)算機(jī)10根據(jù)通過(guò)接收用高頻線圈7檢測(cè)到的磁共振信號(hào)來(lái)重建MR圖像。PET檢測(cè)器13形成環(huán)狀，并被配置在發(fā)送用高頻線圈5的外周側(cè)，檢測(cè)從被投放給被檢體P的正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線。PET圖像重建部16根據(jù)基于由PET檢測(cè)器13檢測(cè)到的伽馬射線而生成的投影數(shù)據(jù)來(lái)重建PET圖像。高頻屏蔽部18形成大致圓筒狀，并被配置在發(fā)送用高頻線圈5與PET檢測(cè)器13之間，遮蔽由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于PET檢測(cè)器13被配置在高頻屏蔽部18與傾斜磁場(chǎng)線圈3之間，因此，能夠防止由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)與PET檢測(cè)器13的干渉。從而，根據(jù)本實(shí)施例1，能夠抑制PET檢測(cè)器與發(fā)送用高頻線圈的干涉導(dǎo)致的MR圖像的畫(huà)質(zhì)劣化。[實(shí)施例2]另外，PET檢測(cè)器13的周?chē)母鞑康呐渲貌⒉幌薅ㄓ趫D2所示的配置。以下，作為實(shí)施例2，針對(duì)與PET檢測(cè)器13的周?chē)母鞑康呐渲孟嚓P(guān)的其他的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖3 7是表示本實(shí)施例2涉及的PET檢測(cè)器13的周?chē)母鞑康呐渲玫膱D。如圖3所示，例如，高頻屏蔽部18也可以配置在PET檢測(cè)器13的外周側(cè)。此時(shí)，PET檢測(cè)器13與高頻屏蔽部18的內(nèi)壁電連接。另外，在PET檢測(cè)器13的表面，以覆蓋PET檢測(cè)器13的露出面的方式形成高頻屏蔽部22。由此，能夠防止由發(fā)送用高頻線圈5發(fā)生的高頻磁場(chǎng)與PET檢測(cè)器13的干渉。另外，與圖2所示的配置相比較，由于高頻屏蔽部18的內(nèi)徑變大，因此，能夠擴(kuò)大孔的開(kāi)ロ部附近的空間。由此，能夠抑制被檢體P所感到的封閉感。另外，如圖4所示，例如，兩個(gè)PET檢測(cè)器13也可以以隔著靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心20的方式在孔的軸方向空出間隔地配置。一般而言，如果高頻屏蔽部18被配置在發(fā)送用高頻線圈5的附近，則由于被動(dòng)地流入高頻屏蔽部18的高頻電流，在MR圖像的攝像中有效的高頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)變?nèi)?。?duì)此，在圖4所示的配置中，由于PET檢測(cè)器13沒(méi)有被配置在靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心20的附近，因此，在靜磁場(chǎng)磁鐵I的中心部，能夠確保高頻屏蔽部18與發(fā)送用高頻線圈5的距離。由此，能夠防止MR圖像的有效攝影區(qū)域21中的高頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度的降低。另外，在圖4中，示出了配置兩個(gè)PET檢測(cè)器13的情況，但PET檢測(cè)器13的數(shù)量也 可以是3個(gè)以上。另外，如圖5所示，例如，與PET檢測(cè)器13連接的信號(hào)線14也可以被布線在高頻屏蔽部18的內(nèi)周側(cè)。此時(shí)，例如，當(dāng)信號(hào)線14是同軸電纜時(shí)，如圖6所示，同軸電纜的外側(cè)的導(dǎo)體與高頻屏蔽部18電連接。例如，同軸電纜的外側(cè)的導(dǎo)體經(jīng)由導(dǎo)體所形成的連接部23與高頻屏蔽部18連接。該連接部23例如由釬料形成。由此，能夠防止在信號(hào)線14內(nèi)流動(dòng)的信號(hào)與高頻磁場(chǎng)的干渉。另外，例如，如圖7所示，也可以以覆蓋信號(hào)線14的方式形成高頻屏蔽部24。此時(shí)，即使在使用不是同軸電纜的信號(hào)線25的情況下，也能夠防止在信號(hào)線25內(nèi)流動(dòng)的信號(hào)與高頻磁場(chǎng)的干渉。如上述那樣，根據(jù)實(shí)施例I或2，能夠?qū)崿F(xiàn)一種能夠抑制PET檢測(cè)器與發(fā)送用高頻線圈的干涉導(dǎo)致的MR圖像的畫(huà)質(zhì)劣化的PET - MRI裝置。雖然說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子而提示的，并不是為了限定本發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其他各種形態(tài)進(jìn)行實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或其變形與包含于發(fā)明的范圍或要g中相同，包含于權(quán)利要求書(shū)記載的發(fā)明及其等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.ー種PET-MRI裝置，其特征在于，具備 靜磁場(chǎng)磁鐵，使略圓筒狀的孔內(nèi)發(fā)生靜磁場(chǎng)； 發(fā)送用高頻線圈，對(duì)置于上述靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢體施加高頻磁場(chǎng)； 傾斜磁場(chǎng)線圈,對(duì)上述被檢體施加傾斜磁場(chǎng)； 接收用高頻線圈，檢測(cè)由于施加上述高頻磁場(chǎng)以及上述傾斜磁場(chǎng)而從上述被檢體放射的磁共振信號(hào)； MR圖像重建部，根據(jù)由上述接收用高頻線圈檢測(cè)到的磁共振信號(hào)來(lái)重建MR圖像； 環(huán)狀的檢測(cè)部，被配置在上述發(fā)送用高頻線圈的外周側(cè)，具有以隔著上述靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心的方式在上述孔的軸方向空出間隔地配置的至少兩個(gè)PET檢測(cè)部，檢測(cè)從被投放給上述被檢體的正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線； PET圖像重建部，根據(jù)基于由上述檢測(cè)部檢測(cè)到的伽馬射線而生成的投影數(shù)據(jù)來(lái)重建PET圖像； 略圓筒狀的高頻屏蔽部，被配置在上述發(fā)送用高頻線圈與上述檢測(cè)部之間，遮蔽由上述發(fā)送用高頻線圈發(fā)生的高頻磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET-MRI裝置，其特征在于， 上述高頻屏蔽部被配置在上述檢測(cè)部的內(nèi)周側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PET-MRI裝置，其特征在于， 與上述檢測(cè)部連接的信號(hào)線被布線在上述高頻屏蔽部的外周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PET-MRI裝置，其特征在于，具有 略圓筒狀的第I高頻屏蔽部，被配置在上述檢測(cè)部的外周側(cè)； 第2高頻屏蔽部，形成為覆蓋上述檢測(cè)部的露出面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PET-MRI裝置，其特征在于， 與上述檢測(cè)部連接的信號(hào)線被布線在上述第I高頻屏蔽部的外周側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PET-MRI裝置，其特征在于， 與上述檢測(cè)部連接的信號(hào)線被布線在上述高頻屏蔽部的內(nèi)周側(cè)， 該信號(hào)線是同軸電纜，外側(cè)的導(dǎo)體與上述第I高頻屏蔽部電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PET-MRI裝置，其特征在于， 與上述檢測(cè)部連接的信號(hào)線被布線在上述高頻屏蔽部的內(nèi)周側(cè)，該信號(hào)線由第3高頻屏蔽部覆蓋。
全文摘要
在實(shí)施方式的PET-MRI裝置(100)中，發(fā)送用高頻線圈(5)對(duì)置于靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢體施加高頻磁場(chǎng)。檢測(cè)部(13)形成環(huán)狀，并被配置在發(fā)送用高頻線圈(5)的外周側(cè)，具有以隔著靜磁場(chǎng)的磁場(chǎng)中心的方式在孔的軸方向上空出間隔地配置的至少兩個(gè)PET檢測(cè)部，并檢測(cè)從被投放給被檢體的正電子發(fā)射核素放射出的伽馬射線。高頻屏蔽部(18、22、24)形成略圓筒狀，并配置在發(fā)送用高頻線圈(5)與檢測(cè)部(13)之間，遮蔽由發(fā)送用高頻線圈(5)發(fā)生的高頻磁場(chǎng)。
文檔編號(hào)G01T1/161GK102695450SQ201180004166
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者岡本和也, 小畠隆行, 山形仁, 山谷泰賀, 菅野巖, 高山卓三 申請(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 獨(dú)立行政法人放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所