專利名稱：同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，尤其是PET圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置，該拍攝裝置包括集成在磁共振裝置中的核醫(yī)學(xué)檢測裝置。
背景技術(shù)：
將結(jié)構(gòu)上的成像與功能和分子成像結(jié)合使得功能或分子信息能對應(yīng)于特定的解剖結(jié)構(gòu)，例如組織或器官，因此最終能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)-功能-關(guān)系的配準(zhǔn)。在診療上已經(jīng)使用的例如是組合結(jié)構(gòu)和功能的磁共振成像，其中，例如通過特殊激勵激活的腦部區(qū)域疊加高分辨率的解剖圖像。另ー個例子是組合正電子發(fā)射斷層造影(PET)和計算機(jī)X射線斷層掃描(CT)，這種組合使得能夠發(fā)現(xiàn)全部人體結(jié)構(gòu)中局部變化的新陳代謝活動。組合磁共振裝置(MR)和PET的拍攝裝置現(xiàn)在在診斷領(lǐng)域進(jìn)行測試。 PET和SPECT (單光子發(fā)射型計算機(jī)斷層造影木)例如用于核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，該成像技術(shù)首先描繪檢查目標(biāo)的功能過程。在PET中產(chǎn)生活器官的圖像，這使得能夠顯示之前服用的、弱放射性的示蹤物質(zhì)在器官中的分布，所述物質(zhì)這樣富集在器官中，使得生化和生理過程被描繪。在此，使用放射性核素作為(示蹤)物質(zhì)，其在衰變時發(fā)出正電子。在短距離，例如2-3mm后，正電子與電子相遇并且發(fā)生所謂的湮滅。在此，兩個粒子，正電子和電子消失，并且產(chǎn)生兩個能量為分別511keV的高能光子(伽馬輻射)。所述光子以約180度的角度相互遠(yuǎn)離。例如在檢測環(huán)上測量兩個光子，光子同時擊中檢測環(huán)上的兩個不同位置。通過兩個測量結(jié)果的一致性能夠證明正電子發(fā)射并估計湮滅的位置。也建議有構(gòu)造這樣ー個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同步核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像(也經(jīng)常成為光學(xué)成像)。在熒光成像時，體內(nèi)熒光或生物體發(fā)光的物質(zhì)通過激勵光激發(fā)出熒光，接著輻射出特定波長的光線。這種光線可以被檢測到，因此最終產(chǎn)生圖像，該圖像表明被激勵的物質(zhì)位于何處。通過同時測量不同分子目標(biāo)促使核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像結(jié)合并且要求這樣的成像技術(shù)，該成像技術(shù)能夠被用作廣泛使用的光線成像技術(shù)之間的“翻譯平臺”，這些技術(shù)使用報告生物發(fā)光或熒光的物質(zhì)或注射熒光物質(zhì)，而核醫(yī)學(xué)檢測使用放射性示蹤物質(zhì)。在此，已經(jīng)建議用于小動物的X射線斷層造影的成像裝置，其將光學(xué)成像和PET，或?qū)⒐饩€成像和SPECT相互結(jié)合。這種混合技術(shù)用于醫(yī)療應(yīng)用的ー種可能方式例如是利用PET或者SPECT的靈敏的全身潛能，以便利用帶有光線成像裝置的內(nèi)窺鏡或?qū)Ч軄磉M(jìn)行“光學(xué)的活組織檢查”，使得最終能夠在已經(jīng)在PET或SPECT掃描中顯著的位置高分辨率并且高敏感度地進(jìn)行突光信號的局部“映射”。由于磁共振成像提供良好的結(jié)構(gòu)分辨率，也建議，將光學(xué)成像，亦即利用生物發(fā)光或熒光物質(zhì)的熒光成像與磁共振成像組合。以這種方式可以將高分辨率的三維結(jié)構(gòu)成像與光學(xué)成像組合，其中，應(yīng)用范圍從拍攝小動物到拍攝人的乳房或人的大腦。由于最后不能僅基于此進(jìn)行彌散的熒光圖象的空間分辨的三維重建，可以使用空間配準(zhǔn)的磁共振圖像，以便發(fā)現(xiàn)具有不同光線特性的組織的邊界并因此提高三維熒光重建的精度。
適于通過多個模態(tài)成像的對比劑也可以結(jié)合這種混合模態(tài)檢查。一些大的生物分子，例如縮氨酸或蛋白質(zhì)，和小微粒，如微囊、脂質(zhì)體或納米顆粒形成恰當(dāng)?shù)钠脚_，用來產(chǎn)生能夠提供用于多于ー種成像模態(tài)的對比的對比劑。發(fā)展這種對比劑的動機(jī)在于，該對比劑使得能夠在不同成像平臺和在不同尺度范圍通過唯一一種對比劑檢查同一目標(biāo)。這種適于多種模態(tài)的對比劑例如可以用于然后執(zhí)行熒光成像并且之后借助于同一種對比劑進(jìn)行磁共振成像、PET或SPECT。利用這種對比劑的另ー種方式可以在組合不同成像模態(tài)的拍攝裝置中發(fā)現(xiàn)。例如可以在組合的PET-MR系統(tǒng)利用PET的高敏感度發(fā)現(xiàn)身體中PET-MR對比劑高吸收域，之后可以實(shí)現(xiàn)這ー對比劑高分辨率的磁共振成像，其中，僅需在觀察到PET信號的區(qū)域拍攝磁共振圖像。已經(jīng)建議有多種混合的對比劑，其適用于光學(xué)成像(亦即熒光成像)和磁共振成像。對此例如是帶有順磁的包套物的熒光原子團(tuán)，帶有高自身弛豫度的原子團(tuán)、包含氧化鉄-納米顆粒和原子團(tuán)的脂蛋白，包含釓和熒光劑的脂質(zhì)體，以及既帶有磁性納米顆粒也帶有熒光劑的抗體。在一些情況下，額外設(shè)計這些顆粒和蛋白質(zhì)以使之適于接收PET或SPECT成像的放射性核素。 在現(xiàn)有技術(shù)中已知的PET檢測裝置例如包括閃光塊陣列，該陣列將射入的伽馬光子的能量轉(zhuǎn)化為可見光的低能光子。然后通過光電探測器接收這種可見的光線，光電探測器例如可以是CCD探測器(電荷耦合器件)、APD探測器(雪崩光電ニ極管)、或CMOS傳感器(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。如前所述，在現(xiàn)有技術(shù)中也已經(jīng)公開了設(shè)計用于同步磁共振成像和PET成像的圖像拍攝裝置。在此，已知多種構(gòu)型。因此例如建議，將磁共振裝置的梯度線圈分為兩個半部，其中，PET檢測環(huán)設(shè)置在梯度線圈裝置的兩個半部之間的縫隙內(nèi)。完全包圍高頻線圈的高頻屏蔽件將高頻線圈(身體線圈)與梯度線圈裝置和PET檢測環(huán)隔開，該高頻屏蔽件阻隔線圈的高頻信號，但是不明顯衰減PET的Y光子。在另ー種已知的裝置中，建議ー種殼層結(jié)構(gòu)的組合MR-PET裝置。在此，PET檢測裝置設(shè)計為梯度線圈裝置和高頻身體線圈之間的管狀插入件。高頻屏蔽件將身體線圈與PET插入件隔開。梯度線圈裝置限定PET插入件的外徑。在此，在已知的MR-PET裝置中，PET檢測裝置由帶有LSO閃光晶體的檢測器模塊和帶有對應(yīng)電子器件的高靈敏度AH)光電檢測器陣列組成。高頻屏蔽件和身體線圈的導(dǎo)體由薄銅條構(gòu)成，這種銅條對于PET的511keV光子而言幾乎是完全透明的。由US 7，719，277公開了另一種組合的拍攝裝置，其中PET檢測裝置被集成在磁共振裝置中。這是ー種緊湊的方案，其中PET檢測裝置的PET檢測模塊具有間隙，同軸布置的高頻線圈裝置的縱向?qū)w(通常也稱為“棒條”)在該間隙中導(dǎo)引。因此包含身體線圈和PET檢測裝置的檢測單元設(shè)計為管狀的插入件，該插入件通過高頻屏蔽件與梯度線圈裝置隔開。高頻屏蔽件在側(cè)面折疊，以便相對身體線圈的高頻線圈屏蔽PET電子器件。由WO 2008/028904A1還已知ー種具有兩種成像模態(tài)的拍攝裝置。其中建議，設(shè)置帶有至少ー個光學(xué)的成像檢測器的磁共振裝置，其中，同時記錄目標(biāo)的磁共振數(shù)據(jù)和光學(xué)圖像數(shù)據(jù)。在此，磁共振裝置包括用于在磁共振裝置的成像空間中產(chǎn)生靜態(tài)磁場的磁體，用于產(chǎn)生梯度磁場的梯度線圈和布置在成像空間內(nèi)部用于包圍目標(biāo)的高頻線圏。在此，至少ー個光學(xué)成像檢測器的至少ー個子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)布置在成像空間的內(nèi)部，使得能夠通過高頻線圈的開ロ接收從所拍攝的目標(biāo)發(fā)出的光子。為此使用的微透鏡陣列在此應(yīng)當(dāng)集成在高頻線圈中。

發(fā)明內(nèi)容
從這些現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種拍攝裝置，該拍攝裝置使得能夠進(jìn)一歩有利地組合各種成像模態(tài)。為了解決該技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明，在開頭所述類型的拍攝裝置中設(shè)計為，在磁共振裝置中還集成被設(shè)計用于熒光成像的、包括光學(xué)系統(tǒng)的熒光檢測裝置。本發(fā)明首次建議，通過唯一一個圖像拍攝裝置進(jìn)行磁共振成像、核醫(yī)學(xué)成像類型(尤其是PET)和熒光成像(也包括通過生物發(fā)光成像)。具體應(yīng)當(dāng)在此除了核醫(yī)學(xué)檢測裝置之外，還將熒光檢測裝置集成在磁共振裝置中。通過這種方式將相互補(bǔ)充的各種成像方法相互組合。在磁共振成像提供高分辨率的結(jié)構(gòu)信息以及功能信息的同時，從核醫(yī)學(xué)成像 中盡可能獲取功能和分子信息，有利地通過熒光成像的分子信息進(jìn)行補(bǔ)充。在此不需要在通過不同成像技術(shù)的拍攝之間移動患者，因此產(chǎn)生的圖像直接可以相互關(guān)聯(lián)。以這種方式創(chuàng)造了應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛的、可靈活應(yīng)用的拍攝裝置。用于熒光成像的恰當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)通常包括透鏡(尤其是最終限定像素點(diǎn)的微透鏡)和光學(xué)濾光片(尤其是彩色濾光片)，該濾光片可以濾出要接收的、特定熒光或發(fā)光波長的光線。此外，可以根據(jù)具體的布置，熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)包括光導(dǎo)元件，例如用于將由微透鏡接收的光輸送到特定的光電檢測器。與此相反，核醫(yī)學(xué)檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)通常包括閃光器模塊陣列，該閃光器模塊將源自核衰變過程或湮滅過程的Y光子轉(zhuǎn)換為可見光，然后通過光電檢測器接收所述可見光。在此還要注意的是，如在用于現(xiàn)有技術(shù)中的組合MR-PET裝置中已經(jīng)基本公開的那樣，在本發(fā)明中顯然使用磁共振兼容的光電檢測器。對于集成的具體構(gòu)型在此基本上有兩種建議的選項，其中，一種使得能夠通過全部三個拍攝模態(tài)同步拍攝，然而在另ー種情況下設(shè)計至少部分依次運(yùn)行。因此，可以在本發(fā)明的第一種有利的備選實(shí)施形式中設(shè)計為，核醫(yī)學(xué)檢測裝置和熒光檢測裝置為同步拍攝數(shù)據(jù)與磁共振裝置一起布置在目標(biāo)區(qū)域之外，尤其是磁共振裝置的均勻區(qū)域之外。因此，也可以同步進(jìn)行磁共振、PET或SPECT和熒光圖像拍攝。在這種情況下尤其優(yōu)選使用適于多種調(diào)節(jié)模態(tài)的對比劑，使得對比劑有利地在所有同步完成的拍攝中都可見或者在通過ー種模態(tài)拍攝的圖像中定義對比劑的可見性，在該目標(biāo)區(qū)域中應(yīng)當(dāng)拍攝另ー圖像。在按第一種實(shí)施形式的拍攝裝置的一種特別相宜的構(gòu)造中，拍攝裝置安裝殼層原理構(gòu)造，其中，從圓柱形的患者支座出發(fā)，首先設(shè)置熒光檢測裝置的至少ー個可由能被核醫(yī)學(xué)成像檢測到的Y光子穿透的部分，而核醫(yī)學(xué)檢測裝置接著在位于更外面的殼層中。因此最終擴(kuò)展了由現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開的殼層原理，以便使得也能拍攝熒光圖像。在此，熒光檢測裝置的布置在通過核醫(yī)學(xué)檢測裝置檢測的Y光子路徑上的部件尤其由低密度材料制成，其中，熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)選至少部分由塑料構(gòu)成。因此，為在核醫(yī)學(xué)成像中檢測的Y光子(伽馬輻射)提供了足夠的透明度。優(yōu)選可以沿患者支座的縱向(尤其通過高頻屏蔽件)覆蓋均勻區(qū)域地在患者支座上首先連接身體線圈，核醫(yī)學(xué)檢測裝置與身體線圈在徑向外側(cè)相鄰，其中，熒光檢測器裝置包括集成在身體線圈中的、尤其是布置在身體線圈的縱向?qū)w之間的、帶有相連的光導(dǎo)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，該光導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計用于將由光學(xué)系統(tǒng)接收的熒光傳導(dǎo)到未覆蓋均勻區(qū)域的縱向區(qū)域中，尤其是核醫(yī)學(xué)檢測裝置的徑向區(qū)域，或者布置在磁共振裝置之外的光電檢測裝置的徑向區(qū)域中。這種實(shí)施形式實(shí)現(xiàn)了特別緊湊的結(jié)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)了較大的患者支座，這通常是希望的。在此，基本上通過本發(fā)明擴(kuò)展了 WO 2008/028904A1或DE 10 2006 037 047Al所描述的基本構(gòu)思，至少將檢測裝置的部件集成到磁共振裝置的身體線圈中，其中，例如可以利用構(gòu)造為鳥籠的身體線圈的縱向?qū)w之間的縫隙。在此要注意，均勻區(qū)域(通常也稱為磁共振裝置的視野)不覆蓋患者支座的整個長度，因此PET檢測裝置可以在徑向外側(cè)連接的身體線圈和梯度線圈裝置不必一定要在患者支座的整個縱向長度上覆蓋均勻區(qū)域，而是在患者支座的邊緣區(qū)域中留有空間，該空間在本發(fā)明中被有利地用于在該處布置熒光檢測裝置的光電檢測器，以便進(jìn)ー步改進(jìn)這種具體的實(shí)施例中的緊湊結(jié)構(gòu)和突出的空間利用。因此，為了最終實(shí)現(xiàn)同步利用三種模態(tài)，將熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)連接在光導(dǎo)系統(tǒng)上，該光導(dǎo)系統(tǒng)可以包括(尤其帶有多根光纖的)光纜和抽頭，用于將由檢查目標(biāo)的熒光產(chǎn)生的可見射入光傳輸?shù)焦怆姍z測裝置的布置在均勻區(qū)域縱向外部的相應(yīng)光電檢測器。在這種情況下，具體可以這樣構(gòu)造光學(xué)系統(tǒng)，即，該光學(xué)系統(tǒng)包括多個布置在至少ー個微透鏡陣 列中的微透鏡，其中，尤其是每個微透鏡與光導(dǎo)系統(tǒng)的光纖連接。因此，由于由每個微透鏡接收的光能被分辨位置地檢測，所以各微透鏡最終分別定義了一個“像素”。這種光導(dǎo)系統(tǒng)的其它構(gòu)型基本上由W02008/028904A1公開，并且也可以在當(dāng)前情況下使用。作為第一種實(shí)施形式備選的第二種實(shí)施形式設(shè)計為，至少一部分模態(tài)的利用依次進(jìn)行。為此可以具體設(shè)計為，設(shè)置至少ー個移動裝置，所述移動裝置用于根據(jù)選擇將核醫(yī)學(xué)檢測裝置或熒光檢測裝置的至少一部分置于成像位置，尤其覆蓋磁共振裝置的均勻區(qū)域。核醫(yī)學(xué)檢測裝置和熒光檢測裝置的至少一部分因此可移動地構(gòu)造，使得熒光檢測裝置或者核醫(yī)學(xué)檢測裝置能夠根據(jù)選擇在均勻區(qū)域(視野)之外拍攝圖像數(shù)據(jù)。在這種構(gòu)型中通常有利的是，熒光檢測裝置和核醫(yī)學(xué)檢測裝置具有公共的光電檢測裝置，這意味著，尤其是固定的光電檢測裝置被用于兩種成像模態(tài)。在此，作為檢測裝置的部件，尤其可以有利地移動其光學(xué)系統(tǒng)，使得在光電檢測裝置覆蓋磁共振裝置的均勻區(qū)域時，由熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)或核醫(yī)學(xué)檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)提供要檢測的光。這在磁共振裝置按殼層原理構(gòu)造時是特別有利的，其中，光電檢測裝置優(yōu)選可以在徑向內(nèi)部與磁共振裝置的梯度線圈裝置相鄰地布置，而檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)共享一個殼層，方式是該殼層通過移動裝置可以縱向地沿著患者支座的縱向移動。如前所述，這基于磁共振裝置的均勻區(qū)域通常不占據(jù)患者支座的整個長度，因此未利用的邊緣區(qū)域可以用于“?？俊睓z測裝置剛好未使用的部分，尤其是檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)。在此，必要時可以適配患者支座的長度，以便在縱向有足夠多的空間可供使用。尤其關(guān)于上述的殼層結(jié)構(gòu)，其中檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)共享一個殼層，基本上存在本發(fā)明的這種第二實(shí)施形式的兩種可用的發(fā)明變形，這兩種變形是有利的。因此一方面可設(shè)計為，磁共振裝置的身體線圈，尤其是包括高頻屏蔽件的身體線圈可以與核醫(yī)學(xué)檢測裝置一起移動。在此存在兩種模態(tài)，其中，在第一種模態(tài)中可以通過磁共振-PET成像，在第二種模態(tài)中僅可以光學(xué)成像。為了在模態(tài)間切換，使用移動裝置，例如往復(fù)促動器。如上所述，在此有利地將檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)移動到公共使用的光電檢測裝置之前，其中，在第一模態(tài)中，移動裝置將熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)從均勻區(qū)域移除，并且將核醫(yī)學(xué)檢測裝置的、尤其具有閃光器模塊陣列的光學(xué)系統(tǒng)定位到光電檢測裝置之前，而剛好身體線圈與其護(hù)罩ー起被置于均勻區(qū)域中。接著，光電檢測裝置的光電檢測器在這種情況下檢測射入的伽馬輻射-光子，該光子通過閃光器模塊轉(zhuǎn)化為可見光。在第二種模態(tài)中，移動裝置替代閃光器并且高頻系統(tǒng)由在熒光成像中使用的光學(xué)系統(tǒng)替代，該光學(xué)系統(tǒng)例如可以包括光學(xué)透鏡，尤其是微透鏡、彩色濾光片和光源。然后因此可以熒光成像。盡管如此，在此要注意的是，熒光檢測裝置和核醫(yī)學(xué)檢測裝置的公共光電檢測裝置不是必須的。也可以設(shè)計為，公共的檢測裝置可在梯度線圈裝置內(nèi)部并相鄰于梯度線圈裝置移動。這時也可以為兩種成像方法使用專門的光電檢測器。此外，在另ー種優(yōu)選的實(shí)施形式中可以設(shè)計為，核醫(yī)學(xué)檢測裝置的包括閃光器模塊陣列的光學(xué)系統(tǒng)和熒光檢測裝置的尤其包括微透鏡的光學(xué)系統(tǒng)作為檢測裝置的部分根據(jù)選擇可在固定的身體線圈的未被身體線圈的元件占據(jù)的區(qū)域，尤其在身體線圈的縱向?qū)w之間移動，其中，在身體線圈，尤其在身體線圈的高頻屏蔽件上在徑向外側(cè)緊接著設(shè)置有核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像公共使用的光電檢測裝置。這種發(fā)明變形的工作原理與前述的變形類似，僅僅是現(xiàn)在設(shè)有兩種模態(tài)，其中可以兩個同時成像，即ー個核磁共振-PET成像，ー個是熒光-MR成像?；旧瞎潭ǖ纳眢w線圈的自由空間被用于安置恰當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)。在第一種模態(tài)中，在這種情況下也通過移動裝置將熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)從均勻區(qū)域和身體線圈的區(qū)域移除，并且將閃光器陣列置于公共使用的光電檢測裝置之前，尤其是布置在身體線圈的縱向?qū)w之間。在此，核醫(yī)學(xué)成像的伽馬輻射-光子因此也被轉(zhuǎn)換為可見光并且可以相應(yīng)被檢測。在第二種模態(tài)中，閃光器陣列通過熒光成像的光學(xué)系統(tǒng)替代，該光學(xué)系統(tǒng)例如可以包括光學(xué)透鏡，尤其是微透鏡、彩色濾光片和光源。在本文中有利的是，高頻屏蔽件由光學(xué)透明的、能導(dǎo)電的層構(gòu)成。這種層可以對于射入的、磁共振裝置的拉莫(Larmor)頻率范圍內(nèi)，也就是在磁共振成像相關(guān)范圍內(nèi)的電磁輻射具有高吸收性/反射性。這種層在現(xiàn)有技術(shù)中基本上已知，其中，例如參考US 2010/0092809A1，該專利文獻(xiàn)記載了能導(dǎo)電的、由石墨-納米顆粒制成的光學(xué)透明層。通常在使用移動裝置時可以設(shè)計為，移動裝置包括至少ー個導(dǎo)引件，用于要移動的部件的支架在該導(dǎo)引件中導(dǎo)引。這尤其可以有利地實(shí)現(xiàn)，如果提供按照殼層原理的結(jié)構(gòu)，因此例如可以在殼層內(nèi)部設(shè)置恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)引件，其經(jīng)過患者支座的整個或必要的縱向長度，其中，在在導(dǎo)引件中導(dǎo)引的支架中沿縱向依次布置要移動的裝置，尤其是光學(xué)系統(tǒng)。因此然后可以總是將所需的裝置覆蓋均勻區(qū)域地移動到成像位置。在此，支架這樣在兩個成像位置之間“搖揺”。在此，在該處還要指出的是，如果使用靜止的身體線圈，尤其是鳥籠式線圈也可以考慮沿患者支座的縱向的這種純縱向的移動，因為可以相應(yīng)的設(shè)計對外封閉的導(dǎo)體環(huán)，使得獲得恰當(dāng)?shù)膸缀涡螤睢＿€可以設(shè)計為，移動裝置包括電和/或液壓和/或氣動的驅(qū)動裝置，其中，在電驅(qū)動裝置中，電氣部件布置在磁共振裝置的患者支座外面。也可以考慮各種具體實(shí)現(xiàn)移動裝置的可能性，其中，優(yōu)選液壓和/或氣動地驅(qū)動裝置，因為在此可以幾乎避免與磁共振磁場的交互作用。通?？梢栽O(shè)計為，光學(xué)系統(tǒng)包括至少ー個用于光學(xué)的激勵光線的分光器，其通過光導(dǎo)體與光源，尤其是至少ー個激光連接。通過這種光學(xué)的激勵光線激發(fā)要檢查的目標(biāo)中、的熒光物質(zhì)發(fā)出熒光光線。為此通常將激光器與分光器耦合，分光器使得能夠均勻地照亮要檢查的目標(biāo)，在當(dāng)前情況下也就是使得能夠尤其是均勻照亮均勻區(qū)域，為此分光器可以形成熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)的一部分。要指出的是，將用于光學(xué)的激發(fā)光線的分光器或光源布置在其它位置也一樣是好的，只要能夠通過激發(fā)光線充分輻射檢查目標(biāo)。還可以特別有利地設(shè)計為，光學(xué)裝置包括至少ー個可聚焦到特定目標(biāo)區(qū)域的、可通過機(jī)械促動器操縱的光學(xué)元件，該促動器尤其由拍攝裝置的控制裝置根據(jù)對磁共振圖像的評估進(jìn)行控制。熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)因此可包括機(jī)械的促動器，以便適配透鏡(尤其是微透鏡)的焦距或位置，以最佳地聚焦到目標(biāo)區(qū)域上。在此，在此可以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)的聚焦，其利用能夠從前述的磁共振圖像中得出的信息，所述磁共振圖像詳細(xì)示出了要檢查的解剖結(jié)構(gòu)。在此也可以通過控制裝置完全自動評估，控制裝置然后尤其關(guān)于檢查目標(biāo)自動評估磁共振圖像，以便進(jìn)一歩利用所述信息使得對熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)定的修正能夠完全自動進(jìn)打。


本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)由以下說明的實(shí)施例和參照附圖得出。在附圖中示出圖I是示出了按本發(fā)明的拍攝裝置的第一種實(shí)施例的原理草圖；圖2是示出了第一種實(shí)施例中的身體線圈的原理草圖；圖3是示出了光學(xué)微透鏡陣列的使用的視圖；圖4示出了集成在身體線圈中的、圖3所示的微透鏡陣列；圖5是在第一種拍攝模態(tài)下的、按本發(fā)明的拍攝裝置的第二種實(shí)施例的原理草圖；圖6示出了處于第二種拍攝模態(tài)的、按圖4的拍攝裝置；圖7是示出了處于第一種拍攝模態(tài)的、按本發(fā)明的拍攝裝置的第三種實(shí)施例的原通圖；圖8示出了處于第二種拍攝模態(tài)的、圖6所示的拍攝裝置；以及圖9示出了移動裝置的ー種可能的實(shí)現(xiàn)方式。
具體實(shí)施例方式圖I示出了按本發(fā)明的拍攝裝置I的第一種實(shí)施例的原理草圖。該拍攝裝置包括磁共振裝置2，在該磁共振裝置中集成有PET檢測裝置和熒光檢測裝置。通過還包括主磁體4的殼體3限定圓柱形的患者支座5。在此僅示意示出的、由磁體4產(chǎn)生的磁場的均勻區(qū)域6，亦即視野(FOV)也位于其中。在此按照殼層原理選擇整體結(jié)構(gòu)，這意味著，在依次相連的徑向區(qū)域設(shè)置拍攝裝置的各個部件。接著，在磁體4的內(nèi)部首先有梯度線圈裝置7，三個環(huán)狀環(huán)繞的光電檢測裝置8，9連接在梯度線圈裝置上，所述光電檢測裝置設(shè)置在ー個殼層內(nèi)。在此，中央的光電檢測裝置9是PET檢測裝置的部分，沿縱向看，光電檢測裝置完全覆蓋均勻區(qū)域6。沿縱向在患者支架6外部的區(qū)域中的檢測裝置8是熒光檢測裝置的部分。所有使用的光電檢測器都是以公知的類型和方式與磁共振兼容。朝內(nèi)在光電檢測裝置9之前設(shè)置閃光器模塊陣列11作為PET檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)10。然后，在此設(shè)計為鳥籠式線圈的帶有高頻屏蔽件13的身體線圈12同樣覆蓋均勻區(qū)域6地位于徑向更內(nèi)部。還可見，在身體線圈12中設(shè)置有熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)14的集成部件，如借助于圖2和圖3進(jìn)ー步詳細(xì)說明的那樣，具體是微透鏡的陣列，其中，在每個微透鏡上連接有光導(dǎo)系統(tǒng)15的光纖，光導(dǎo)系統(tǒng)將借助于微透鏡接收的熒光光線向外傳導(dǎo)到檢測裝置8。光學(xué)系統(tǒng)14還包括彩色濾光片，用于過濾出熒光光線的頻率。光學(xué)系統(tǒng)14的集成在身體線圈12中的部件，亦即尤其是光導(dǎo)體和光學(xué)的微透鏡，當(dāng)前作為低密度的材料由塑料構(gòu)成并且因此實(shí)際上對于伽馬輻射是透射的。由圖可見，通過拍攝裝置I可以同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)、PET圖像數(shù)據(jù)和熒光圖像數(shù)據(jù)，其中，可以特別有利地使用多模態(tài)的對比劑，亦即對于三種成像模態(tài)都可見的對比齊U。圖2更詳細(xì)地示出光學(xué)系統(tǒng)14的部件如何集成到身體線圈12中。
如上所述，高頻身體線圈12按鳥籠線圈的類型構(gòu)造，并且包括圓形的末端環(huán)16，該末端環(huán)通過ー排縱向?qū)w14連接。在此，縱向?qū)w17間隔相同。這些電導(dǎo)體由薄金屬膜，例如銅膜制成。電導(dǎo)體由基本上圓柱形的支承結(jié)構(gòu)18支承，該支承結(jié)構(gòu)可以由不導(dǎo)電的材料，如環(huán)氧樹脂制成。由圖可見，支承結(jié)構(gòu)18在縱向?qū)w17之間具有縫隙19，所述縫隙按本發(fā)明用于固定光學(xué)系統(tǒng)14的相應(yīng)部件。可見光可通過縫隙19照射到光學(xué)系統(tǒng)上。如在圖3中舉例示出，當(dāng)前具體是微透鏡陣列20設(shè)置在縫隙19中。在此示出為方形的微透鏡陣列20包括帶有多個通孔和多個固定在其上的微透鏡22的板21。在板21的另ー側(cè)設(shè)置有光纖23網(wǎng)，其中，為每個微透鏡22的焦點(diǎn)配設(shè)光纖23的ー個端點(diǎn)。然后光纖23被集成為光纖束24( “抽頭”)，該光纖束將接受的光線為了檢測傳導(dǎo)至光電檢測裝置8。這意味著,光纖23和光纖束24是光導(dǎo)系統(tǒng)15的部分。此外,在有利的構(gòu)型中也可以利用光導(dǎo)系統(tǒng)15來將光源，例如激光器或激光二極管的激發(fā)光線傳導(dǎo)到磁共振裝置2中的檢查目標(biāo)上，以激發(fā)熒光或生物發(fā)光的物質(zhì)。在這種情況下，微透鏡陣列20因此也用作激發(fā)光線的分光器25?，F(xiàn)在，圖4示意示出了微透鏡陣列20是怎么布置到身體線圈12的縫隙19中的。微透鏡陣列20例如可以包括微透鏡22的6 X 6陣列，所述微透鏡具有Imm的直徑。在此，多個微透鏡陣列20填充支承結(jié)構(gòu)18的縫隙19。在此要注意的是，帶有微透鏡陣列20和未詳細(xì)示出的彩色濾光片的光學(xué)系統(tǒng)14的基本結(jié)構(gòu)總是相同的，這意味著，在其他實(shí)施例中也可以設(shè)置微透鏡和彩色濾光片，其中，該裝置必要時也可以被用作分光器，或者可以設(shè)置単獨(dú)的分光器。此外要注意的是，為簡單起見，在以下的實(shí)施例中用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。圖5示出了按本發(fā)明的拍攝裝置I’的第二種實(shí)施例。尤其在帶有磁體4和梯度線圈裝置7的磁共振裝置2方面，該拍攝裝置具有與拍攝裝置I’類似的殼層結(jié)構(gòu)，但當(dāng)前僅設(shè)置ー個檢測環(huán)，即光電檢測裝置9’。光電檢測裝置9’當(dāng)前既用于PET檢測裝置也用于熒光檢測裝置。為此與拍攝裝置I進(jìn)ー步不同的是，在拍攝裝置I’中設(shè)置移動裝置，該移動裝置包括在導(dǎo)引件26中導(dǎo)引的支架27，該支架可通過例如氣動的驅(qū)動裝置28在導(dǎo)引件26中移動。在當(dāng)前的例子中總歸布置在患者支座5外面的驅(qū)動裝置28也可以是液壓或電氣驅(qū)動裝置。在支架27上作為第一移動裝置設(shè)有熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)14的部件，作為第ニ移動裝置在內(nèi)部設(shè)有帶有高頻屏蔽件13的身體線圈12，在外側(cè)設(shè)有PET檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)10，該光學(xué)系統(tǒng)又包括閃光器模塊陣列11。兩個移動裝置都適于覆蓋整個均勻區(qū)域6。由圖可見，在圖5這樣選擇裝置，使得帶有身體線圈12和光學(xué)系統(tǒng)10的第二移動裝置位于成像位置中，因此在此能夠同步拍攝PET圖像數(shù)據(jù)和磁共振圖像數(shù)據(jù)。這可以稱為第一模態(tài)。為了能夠在第一模態(tài)中同步拍攝MR圖像數(shù)據(jù)和PET圖像數(shù)據(jù)，移動裝置通過沿患者支座5的縱向移動支架27而將熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)14從均勻區(qū)域移出，而并將光學(xué)系統(tǒng)10和身體線圈12布置為覆蓋均勻區(qū)域。由于光學(xué)系統(tǒng)10然后直接位于光電檢測裝置9’的光電檢測器之前，因而可以檢測通過閃光器模塊轉(zhuǎn)換為可見光的伽馬輻射 。圖6示出了第二種模態(tài)，其中僅拍攝熒光圖像數(shù)據(jù)。在此，移動裝置通過在導(dǎo)引件26中移動支架27而將光學(xué)系統(tǒng)10和高頻系統(tǒng)12，13從均勻區(qū)域6向左移出，以便將光學(xué)系統(tǒng)14由均勻區(qū)域6覆蓋地與光電檢測裝置9’相鄰定位?，F(xiàn)在，可以通過微透鏡22檢測、過濾從檢測目標(biāo)發(fā)出的熒光光線，并且通過光電傳感器檢測。在這種情況下，光學(xué)系統(tǒng)14也設(shè)計為分光器，其中，光源(激光二極管或激光器)同樣已經(jīng)包含在光學(xué)系統(tǒng)14中。圖7和圖8示出了按第三種實(shí)施例的拍攝裝置I”的ー種修改的實(shí)施形式，其中，身體線圈12固定設(shè)置，并且僅光學(xué)系統(tǒng)10，14被移動。為此也使用在導(dǎo)引件26中導(dǎo)引的支架27，其中，在此與圖5和圖6不同，在通過圖7和圖8所示的成像位置中可以以兩種模態(tài)磁共振成像，這意味著，存在第一種模態(tài)和第二種模態(tài)，在第一種該模態(tài)中，可以拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和PET圖像數(shù)據(jù)，而在第二種模態(tài)中可以拍攝熒光圖像數(shù)據(jù)和磁共振圖像數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)第二種模態(tài)，身體線圈12的高頻屏蔽件13在此設(shè)計為光學(xué)透明的，但是能導(dǎo)電。在此，移動裝置也利用在該實(shí)施例中存在的、設(shè)計為鳥籠-線圖的身體線圈12的縱向?qū)w之間的縫隙，使得支架能夠如圖7和圖8所示，在兩個成像位置之間來回移動。圖9在示意的橫截面視圖中詳細(xì)示出了移動裝置。在此，徑向外側(cè)是沒有進(jìn)ー步詳細(xì)示出的梯度線圈裝置7。該梯度線圈裝置在徑向內(nèi)側(cè)與光電檢測裝置9’相連接，光電檢測裝置包括單個的、在當(dāng)前情況下能被分辨位置的光電檢測器29。身體線圈12的高頻屏蔽件13位于身體線圈12的支承結(jié)構(gòu)18和光電檢測裝置9’之間。由圖可見，在各縱向?qū)w17之間還存在縫隙19，其中，相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)10，14的部件30以可移動地保持的方式支承在支架27上。由圖可見，支承結(jié)構(gòu)18本身在此形成導(dǎo)引件26的一部分，方式是通過凸起31保持部件30。在此這樣定位光電檢測器29，使得光電檢測器沿徑向齊平地位于縫隙19后面。在圖9中未詳細(xì)示出的端部環(huán)在此這樣導(dǎo)引，使得縫隙19也可以在身體線圈12的縱向邊緣上延伸，使得部件30能夠從縫隙19移出以及移入縫隙19中。在身體線圈12外部，亦即在支承結(jié)構(gòu)18未伸入的患者支座5縱向區(qū)域中，縫隙19通過導(dǎo)引件26相應(yīng)延伸。最后還要強(qiáng)調(diào)的是，在在此所述的每個實(shí)施例中，熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)14包括機(jī)械促動器，通過該促動器可以改變焦距或透鏡位置，以便能夠最佳地聚焦感興趣的區(qū)域，亦即目標(biāo)區(qū)域上。拍攝裝置1，I’，I”在此還包括用于控制拍攝裝置1，I’，I”運(yùn)行的控制裝置，該拍攝裝置也設(shè)計用于控制光學(xué)系統(tǒng)14的機(jī)械促動器。在此可以設(shè)計為，在熒光拍攝之前借助于磁共振裝置2拍攝磁共振圖像。清楚示出檢查目標(biāo)的解剖結(jié)構(gòu)并因此也示出了目標(biāo)區(qū)域的磁共振圖像被關(guān)于目標(biāo)區(qū)域的位置進(jìn)行評估。因此，在評估磁共振圖像之后就知道目標(biāo)區(qū)域在磁共振裝置2的坐標(biāo)系中位于何處，其中所述評估也可以自動進(jìn)行。根據(jù)該有關(guān)目標(biāo)區(qū)域位置的信息，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械促動器的自動控制，使得能夠理想地聚焦到目標(biāo)區(qū)域上。通過這種方式實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)性的聚焦。附圖標(biāo)記列表I拍攝裝置I’拍攝裝置I”拍攝裝置2磁共振裝置3 殼體
4主磁體5患者支座6均勻區(qū)域7梯度線圈裝置8光電檢測裝置9光電檢測裝置9’光電檢測裝置10光學(xué)系統(tǒng)11 陣列12身體線圈13高頻屏蔽件14光學(xué)系統(tǒng)15光導(dǎo)系統(tǒng)16端部環(huán)17縱向?qū)w18支承結(jié)構(gòu)19 縫隙20微透鏡陣列21 板22微透鏡23 光纖24光纖束25分光器26導(dǎo)引件27 支架28驅(qū)動裝置29光電檢測器30 部件31 凸起。
權(quán)利要求
1.一種用于同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，尤其是PET圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置該拍攝裝置包括集成在磁共振裝置(2)中的核醫(yī)學(xué)檢測裝置，其特征在于，在所述磁共振裝置(2)中還集成有被設(shè)計用于熒光成像的、包括光學(xué)系統(tǒng)(14)的熒光檢測裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的拍攝裝置，其特征在于，所述核醫(yī)學(xué)檢測裝置和熒光檢測裝置為了同步拍攝數(shù)據(jù)而與磁共振裝置(2) —起布置在目標(biāo)區(qū)域外面，尤其是布置在磁共振裝置⑵的均勻空間(6)外面。
3.如權(quán)利要求2所述的拍攝裝置，其特征在于，所述拍攝裝置按照殼層原理構(gòu)造，其中，從圓柱形的患者支座(5)出發(fā)，首先設(shè)置熒光檢測裝置的至少一個可由能被核醫(yī)學(xué)成像檢測到的Y光子透射的部件，而核醫(yī)學(xué)檢測裝置接著設(shè)置在位于更外部的殼層中。
4.如權(quán)利要求3所述的拍攝裝置，其特征在于，所述熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)(14)至少部分由塑料制成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的拍攝裝置，其特征在于，尤其通過高頻屏蔽件(13)沿患者支座(5)的縱向覆蓋均勻區(qū)域(6)地在患者支座(5)徑向外側(cè)首先連接身體線圈(12)，核醫(yī)學(xué)檢測裝置與身體線圈在徑向外側(cè)相鄰，其中，熒光檢測器裝置包括集成在身體線圈(12)中的、尤其是布置在身體線圈(12)的各縱向?qū)w(17)之間的、帶有相連的光導(dǎo)系統(tǒng)(15)的光學(xué)系統(tǒng)(14)，所述光導(dǎo)系統(tǒng)被設(shè)計用于將由光學(xué)系統(tǒng)(14)接收的熒光光線導(dǎo)引到未覆蓋均勻區(qū)域￠)的縱向區(qū)域中，尤其是核醫(yī)學(xué)檢測裝置的徑向區(qū)域中，或者是光電檢測裝置(8)的布置在磁共振裝置(2)之外的光電檢測器的徑向區(qū)域中。
6.如權(quán)利要求5所述的拍攝裝置，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)(14)包括多個布置在至少一個微透鏡陣列(20)中的微透鏡(22)，其中，尤其每個微透鏡(22)與光導(dǎo)系統(tǒng)(15)的一根光纖(23)連接。
7.如權(quán)利要求I所述的拍攝裝置，其特征在于，設(shè)置至少一個移動裝置，所述移動裝置用于根據(jù)選擇將核醫(yī)學(xué)檢測裝置或熒光檢測裝置的至少一部分尤其覆蓋所述磁共振裝置(2)的均勻區(qū)域(6)地置于成像位置。
8.如權(quán)利要求7所述的拍攝裝置，其特征在于，磁共振裝置(2)的身體線圈(12)，尤其是包括高頻屏蔽件(13)的身體線圈(12)可與核醫(yī)學(xué)檢測裝置一起移動。
9.如權(quán)利要求8所述的拍攝裝置，其特征在于，整個檢測裝置可在梯度線圈裝置(7)內(nèi)部或旁邊移動。
10.如權(quán)利要求7所述的拍攝裝置，其特征在于，核醫(yī)學(xué)檢測裝置(10)包括閃光器模塊陣列(11)的光學(xué)系統(tǒng)(10)和熒光檢測裝置尤其包括微透鏡(22)的光學(xué)系統(tǒng)(14)作為檢測裝置的部分根據(jù)選擇可在固定的身體線圈(12)的未被身體線圈(12)的元件占據(jù)的區(qū)域中，尤其在身體線圈(12)的各縱向?qū)w(17)之間移動，其中，在身體線圈(12)上，尤其在身體線圈(12)的高頻屏蔽件(13)上在徑向外側(cè)緊接著設(shè)置有核醫(yī)學(xué)成像和熒光成像共用的光電檢測裝置(9，)。
11.如權(quán)利要求10所述的拍攝裝置，其特征在于，所述高頻屏蔽件(13)由光學(xué)透明的、能導(dǎo)電的層組成。
12.如權(quán)利要求7至11之一所述的拍攝裝置，其特征在于，所述移動裝置包括至少一個導(dǎo)引件(26)，用于要移動的部件的支架(27)在所述導(dǎo)引件中導(dǎo)引。
13.如權(quán)利要求7至12之一所述的拍攝裝置，其特征在于，所述移動裝置包括電氣和/或液壓和/或氣動的驅(qū)動裝置(28)，其中，在電氣驅(qū)動裝置(28)中，電氣部件布置在磁共振裝置(12)的患者支座(5)外面。
14.如權(quán)利要求I至13之一所述的拍攝裝置，其特征在于，所述熒光檢測裝置的光學(xué)系統(tǒng)(14)包括至少一個用于光學(xué)的激發(fā)光線的分光器(25)，該分光器通過光導(dǎo)體與光源，尤其是至少一個激光連接。
15.如權(quán)利要求I至14之一所述的拍攝裝置，其特征在于，所述熒光裝置的光學(xué)系統(tǒng)(14)包括至少一個可聚焦在特定目標(biāo)區(qū)域上的、可通過機(jī)械促動器操縱的光學(xué)元件，該促動器尤其可由拍攝裝置的控制裝置根據(jù)對磁共振圖像的評估進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于同步拍攝磁共振圖像數(shù)據(jù)和核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，尤其是PET圖像數(shù)據(jù)的拍攝裝置(1，1’，1”)，該拍攝裝置包括集成在磁共振裝置(2)中的核醫(yī)學(xué)檢測裝置，其中，在所述磁共振裝置(2)中還集成有被設(shè)計用于熒光成像的、包括光學(xué)系統(tǒng)(14)的熒光檢測裝置。
文檔編號G01R33/34GK102727202SQ20121009073
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者S.波佩斯庫 申請人:西門子公司