[发明专利]用于PET探测器中的温度控制的方法和装置有效
申请号: | 201680004738.2 | 申请日: | 2016-01-29 |
公开(公告)号: | CN109477902B | 公开(公告)日: | 2023-06-27 |
发明(设计)人: | 刘伟平;孙宜兴;胡凌志 | 申请(专利权)人: | 上海联影医疗科技股份有限公司 |
主分类号: | G01T1/161 | 分类号: | G01T1/161;A61B6/03 |
代理公司: | 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 | 代理人: | 王赛 |
地址: | 201807 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 pet 探测器 中的 温度 控制 方法 装置 | ||
一种适于在PET/MR混合系统中使用的PET探测器模块。所述PET探测器模块包括闪烁体(303)、一组前端电子器件(410)、和定位装置,所述定位装置被配置以固定所述闪烁体(303)和所述前端电子器件(410)之间的相对位置。所述PET探测器模块还可以包括温度控制系统(104),例如空气冷却系统或热交换板(412,703)。所述热交换板(412,703)包括用于容纳热交换介质流的流体通道(701)。所述热交换板(412,703)适用于MRI系统的磁场环境。
技术领域
本申请涉及多模态成像技术,包括正电子发射断层显像(PET)和磁共振(MR)混合成像系统。特别地,本申请涉及适用于在PET/MR混合系统施加的磁场下工作的PET部件。更具体地说,本申请涉及用于控制PET/MR混合系统中的PET部件的工作温度的装置。
背景
正电子发射断层显像(PET)是一种专门的放射学方法,其产生和检查身体的靶器官或组织中的功能过程的三维图像。具体地,在PET研究中,携带放射性示踪剂的生物活性分子首先被引入患者体内。然后,PET系统探测由示踪剂发射的伽马射线,并通过分析探测到的信号来构建体内示踪剂浓度的三维图像。由于PET研究中使用的生物活性分子是靶器官或组织的天然的代谢底物,PET可以评估靶器官或组织的生理(功能)和解剖结构(结构)及其生化特性。在与疾病相关的任何解剖变化可以通过其他诊断测试(例如计算断层显像(CT)或磁共振成像(MRI))可探测到之前,靶器官或组织的这些性质的变化可以提供用于鉴定疾病进程发作的基本信息。
此外,PET在皮摩尔范围内的独特高灵敏度允许在体内探测均匀微量的放射性标记的标记物,使PET被选为分子成像的工具。在这方面,通过使用PET与其他诊断测试结合,以实现身体的结构和功能信息的同时获取,并提供关于恶性(癌性)肿瘤及其他病变的更确定的信息,创建了核医学成像领域的一个重要的新视角。例如,自10年前推出PET/CT(计算断层显像)组合系统以来,相比于在同一PET/CT扫描仪几乎同时获得的单独的结构X射线CT图像,肿瘤学,神经病学,心脏病学和放射学领域的医生已经利用双模态系统的优势来构建和分析三维的功能PET图像。
为此,有许多临床指征,其中磁共振成像(MRI)优于CT。例如,与CT相比,MRI提供更好的软组织对比度,并且不使用电离辐射,从而显著降低总体所需的辐射剂量以及对患者的相关风险或危害。此外,除了结构成像之外,还可以使用MRI来显现身体的功能活动。例如,功能性MRI或功能性磁共振成像测量流向脑部不同部位的血液变化。在这种类型的研究中,反映大脑中的血氧水平的信号可以被可靠地用作大脑活动的代表,因为神经元在活跃时使用更多的氧气。
因此,目前在非侵入式诊断成像领域的对于将高分辨率、三维的功能PET信息与同样高质量的形态和/或功能MRI信息精确而透明地结合在单个装置中的需要,为下一代多模态成像技术的研究和开发奠定了明确的新方向。
能够同时进行双模态成像的PET/MR混合系统将提供许多优点,这远远超出了简单地组合单独获取的PET和MRI数据。这些优点不仅具有极大的便利性,灵活性和改进的可获得更多数据的多模态采集速度,而且还大大简化了患者管理的流程,并显著降低了患者的花费。更重要的是,同步多模态数据采集和处理确保PET和MRI数据配准的准确度更高,从而为医生提供更详细和可靠的诊断信息。
然而,尽管在该领域做出了巨大的努力,但仍然存在着几个技术难题,阻碍了实现完全的PET/MR集成和实时的同步数据采集。特别地,PET和MRI是两种先进的成像技术,其需要收集和处理微细且易于受到干扰的电子信号。例如,PET探测器可以包含温度敏感的部件,因此需要冷却装置来维持合适的工作温度。此外,PET探测器的最佳功能还依赖于其光学部件和电气部件之间的精确耦合和通信。因此,PET探测器还可以包含各种机械零件,以将这些部件保持在相对于彼此精确的位置。然而,当PET探测器的冷却装置和/或机械零件被放置在MRI机架中时,可能会显著地干扰MRI磁场的均匀性。此外,有另一个主要的挑战,当尝试将各种PET部件集成到MRI系统中时,存在对可用空间的物理约束。
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