[发明专利]磁共振和PET成像的医学照相设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学照相设备，它有一个磁共振成像装置和一个PET成像装置，前者包括一个具有设在多个径向平面内的线圈导体的圆柱形梯度线圈，后者包括多个按圆柱形布局设在梯度线圈内部的PET探测器。

背景技术

当代成像设备越来越多地包括两种不同的成像形式。这种成像设备的一个例子是组合式MR-PET系统，亦即是一个有磁共振成像用的成像单元和一个正电子发射断层造影(PET＝Positronen-Emission-Tomographie)成像用的成像单元。磁共振成像用于显示组织或身体器官的结构和功能，它基于核自旋共振的物理原理。采用磁共振系统可以实施不同的照相方法，例如生成断面图像的普通磁共振X射线断层造影、磁共振血管造影术、机能性磁共振X射线断层造影、灌注法和弥散法磁共振X射线断层造影、以及磁共振衍射照相术。正电子发射断层造影同样是一种成像方法，但是它属于核医学领域。在这里，通过使在所摄取的图片内可以看出弱放射性示踪物质在器官内的分布，也可以生成活器官的断面图像，借此可以描绘生物化学和生理学功能，也就是说涉及一种机能性成像的实施形式。PET成像单元包括环形结构的探测器，其中的诊查原理在于，检测在两个互相直接相对置的探测器之间的一致性，此时由这些记录的放射性同位素衰变事件在时间和空间上分布，推断放射性同位素在体内的空间分布。由此可以计算出断面图像。为了在探测器方面检测衰变结果，PET探测器有硅基的接收传感器，例如APD′s(APD＝Avalanche Photo Diode，亦即雪崩光电二极管)或硅光电倍增器。它们具有与温度有关的特性，例如其传输功能及其噪声特性，这些特性通常随温度上升变坏。由于PET探测环设在圆柱形梯度线圈内部，以及为了给病人提供足够的位置尽可能以几毫米的近距离安置在梯度线圈旁，所以必然带来在磁共振装置工作时梯度线圈发热的难题。梯度线圈在其内表面上的表面温度在20℃-100℃之间的范围内改变。这意味着，必然也对温度敏感的PET 探测器或其接收传感器造成热影响，在这里PET成像有时还与MR成像同时进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种照相设备，在此照相设备中可以将PET探测器尽可能近地布置在梯度线圈旁，同时不给PET探测器造成有害的热影响。

在前言所述类型的照相设备中为解决所述问题按本发明规定，在位于最里面的那个径向平面内的线圈导体与环形结构的PET探测器之间，在至少一个径向平面内设一个冷却装置。

在按本发明的照相设备中，在沿径向看位于最里面的那个线圈导体与PET探测器之间，设置至少一个冷却装置，它如梯度线圈或探测环那样同样设计为圆柱形。也就是说，在发热的梯度线圈导体与对温度变化敏感的PET探测器之间，加入至少一个冷却层，它显著减少从梯度线圈向PET探测器或其支承结构的传热。借此达到，尽管梯度线圈导体强烈生热，但PET探测器几乎具有室温。其结果是，丝毫没有恶化探测器的传输功能和噪声特性，这最终导致改善PET系统的成像质量。

例如由一个或多个并列布置的冷却剂软管组成，因而得到一种尽可能平的沿径向尽可能少升高的结构的冷却装置本身，或可以设在梯度线圈上，或可以设在PET探测装置上，这就是说，它或集成在线圈那里或集成在探测器那里。与之不同还存在可能性，冷却装置作为单独的构件定位在梯度线圈与PET探测装置之间。

特别优选地，冷却装置设置在梯度线圈上以及在那里尤其将冷却装置埋入一种其中埋有梯度线圈的线圈导体的浇注材料内。用于位置编码的梯度线圈，既包括沿径向看位置进一步靠里赋予三个空间轴线的一次线圈，也包括沿径向位置进一步靠外同样赋予三个空间轴线的二次线圈。通常冷却层处于它们之间，它可以在其内部冷却梯度线圈。整个结构用浇注材料，通常用环氧树脂浇注，因此全部梯度线圈构件完全埋入浇注材料内。现在按本发明将在梯度线圈内侧用于PET探测器的热屏蔽的附加冷却装置同样埋入浇注材料内，因此将它集成在线圈铸件内。这可以优化冷却装置与热源，亦即尤其与直接相邻的线圈径向面的热联系。借此达到工作时保持梯度线圈表面比较 冷，而且它即便加热也只是略高于室温。因此有利地避免向PET探测面输送过多的热量。

与埋入梯度线圈内不同，冷却装置也可以设在一种其中埋有PET探测器的浇注材料内，或设在一个固定PET探测器的支架上。因此按本发明的这种设计，实现直接冷却PET探测环本身。