[发明专利]用于混合PET-MR系统的热稳定的PET探测器

说明书

在混合PET‑MR系统中，在孔径(14)中增加PET探测器元件(30)使其与梯度线圈(16)相靠近。供应流体冷却剂以传递来自PET探测器元件(30)的热量。绝热体(80)使流体冷却剂和PET探测器元件(30)与梯度线圈(16)绝热。在一些实施例中，第一冷却剂路径(90)与电子器件热连通，第二冷却剂路径(92)与光探测器热连通，而热障(94，96)被布置于第一和第二冷却剂路径之间，使得第一和第二冷却剂路径可以处于不同温度(Te，Td)。在一些实施例中，密封的热管(110)与热沉热连通，使得热管中的工作流体经历蒸发/凝结循环以从探测器元件向热沉传递热量。

本申请是申请日为2008年6月23日、申请号为200880023164.9、发明名称为“用于混合PET-MR系统的热稳定的PET探测器”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及诊断成像技术领域。本发明尤其适用于混合正电子发射断层摄影-磁共振(PET-MR)系统，其中PET探测器元件与MR系统的发热元件靠得很近，并且将要具体参考这样的混合PET-MR系统来对本发明进行描述。由于PET探测器元件自身也产生热量，因此本申请不限于混合系统，而是可以用于独立的PET系统、PET/CT(计算断层摄影)系统或者除了PET之外的核医学系统，例如单光子发射计算断层摄影(SPECT)系统。

背景技术

在孔径型MRI系统中，大螺线管主磁体沿着孔径的轴产生磁场。通常，主磁体越靠近成像区域，设计的成本效率越高。从主磁体向里通常是梯度线圈、匀场线圈(有时内置入梯度线圈组件中)、射频(RF)屏蔽和RF线圈。这些线圈，或MR孔径部件占据更多空间。因此，即使在将PET探测器系统引入MR系统的孔径中之前，空间也非常珍贵。PET探测器必须要靠近MR孔径部件。也可以利用垂直场开放式MR系统构建PET-MR系统。同样的空间限制也适用于这种系统。

梯度线圈尤其会产生大量的热。在MR扫描期间，梯度线圈平均消耗大约15kW，峰值水平更高。这可能会导致梯度线圈温度升高，可以使用水冷却来将梯度线圈的温度限制到大约70℃。RF线圈也会发热。在受脉冲作用时，RF线圈和梯度线圈还会产生杂散场，这种时变的杂散场可能与PET探测器的诸如为特定目的建造的RF屏蔽的金属部件交互作用，并且产生额外的热量。

自己发热的PET探测器元件通常用空气冷却。由于光探测器对热敏感(温度每升高10℃，暗噪声就加倍)，将光探测器冷却到与之如此靠近的梯度线圈的工作温度以下的温度限制了暗噪声。不过，由于空间非常宝贵，因此PET-MR混合系统中冷却成为一个问题。主磁体内部发热元件的密度非常高，而可用于冷却系统的空间则极小。

本申请提供了一种克服上述问题和其他问题的用于MR设备孔径内的PET元件的新型改进冷却系统。

发明内容

根据一个方面，提供了一种诊断成像设备。磁共振部分包括主磁线圈、梯度线圈组件和RF线圈组件。主磁线圈在该设备的成像区域中产生主磁场。梯度线圈组件在主磁场上叠加梯度磁场。匀场线圈可以位于梯度线圈组件之内和/或附近。匀场线圈叠加校正磁场以改善主磁场的均匀性，包括受检者体内的主磁场扰动。RF线圈组件至少向成像区域中发射RF信号。正电子发射断层摄影部分包括流体冷却的探测器阵列，其用于探测指示核衰变事件的辐射。探测器阵列在温度上接近梯度线圈组件并通过对流体冷却的探测器阵列的流体冷却而将该探测器阵列维持在比热接近的梯度线圈组件更低的温度。至少一个重建处理器从源于成像区域的探测信号产生图像表示。显示器显示重建图像表示。