使用mri基准点监测pet读出位置的方法1.相关申请的交叉引用2.本技术要求于2019年12月9日提交的申请号为62/945,468的题为“methodformonitoringpetreadoutpositionsusingmrifiducials”的美国临时专利申请的优先权，为了实现所有目的，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术：
：：3.同步pet和mri系统可以设计为一起制造成单个单元的系统，或可以设计为在客户现场将pet插入mri且不再取出的系统，或可以设计为在客户现场将pet插入mri中并可从mri中取下的系统，其中每天或每周可将进行插入和取下操作。对于所有这些系统而言，校准和图像配准是必要的，以解决mri和pet系统之间出现的性能差异。尤其对于每天或每周插入和移除pet系统的组合同步pet和mri成像系统而言，能够具有更灵活和自动化的校准和图像配准程序是有用的。这些灵活和自动化的程序可以节省客户的时间和费用，还可以提高准确性。pet插入系统出现的问题之一可能是pet系统的闪烁体块和读出板的确切位置。这是因为对于pet插入系统而言，可以在客户现场移除和更换pet，这意味着特定的对齐方式可能不等同于制造时的对齐方式。必须知道并维护这些读出板的确切位置，以实现准确的重建。4.实现准确定位的一种方法是通过制造过程，在该过程中保持零件的公差，从而实现闪烁体和读出系统所需的公差。这种方法需要增加制造零件的成本，并且如果由于维修或其他因素(例如零件的加热或冷却)而导致零件位置发生变化，则这种方法也可能不太有用。5.已将现有技术pet成像系统设计成使用基准点来识别物体的位置。6.例如，us5,947,981确定了一种用于头颈部治疗的基准方法。还有许多其他专利和专利申请引用了该专利，所有这些专利和专利申请似乎都在手术或诊断成像设计中使用了基准方法，但没有一个使用基准点来测量pet读出元件的位置。7.具体而言，该专利教导将图形参考装置附接到水平臂。图形参考装置可以包括为图像扫描提供图形参考标记的水平条和对角线元素。这使得能够参考扫描图像数据和患者相对于水平臂的解剖结构。8.还有一些专利在pet系统中使用移动元件来实现各种分辨率和性能手段，包括：9.于2007年提交的题为“movableintegratedscannerforsurgicalimagingapplications”的美国专利us8,295,905；10.作为申请us20110268334a1提交的“apparatusforimprovingimageresolutionandapparatusforsuper‑resolutionphotographyusingwobblemotionandpointspreadfunction(psf),inpositronemissiontomography”，其中pet圆柱体摆动；[0011]“methodforacquiringpetimagewithultra‑highresolutionusingmovementofpetdevice”，这是一个申请，wo2013162172a1；[0012]1996年授权的美国专利5825031a的“tomographicpetcamerawithadjustablediameterdetectorring”，其中pet圆柱体的直径可以改变；和[0013]“petcamerawithindividuallyrotatabledetectormodulesand/orindividuallymovableshieldingsections”，美国专利6,744,053。[0014]这些pet相关专利都没有使用基准点来定位pet元件。[0015]相反，这些系统设计允许探测器元件沿径向移动以适应物体尺寸，在成像开始前沿轴向移动以与外科手术匹配，并以摆动运动优化线的采样的回应。[0016]如本领域技术人员将理解的，这些类型的可移除插入系统将受益于使用mri方法测量pet元件的位置的方法。技术实现要素：[0017]根据本发明的第一方面，提供了一种pet环，其包括至少一个pet读出元件，该读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0018]根据本发明的另一方面，在包括mri孔的mri系统中设有：[0019]一pet环，插入到所述mri孔中，所述pet环包括至少一个pet读出元件，该至少一个pet读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0020]根据本发明的另一方面，提供了一种brainpet，包括：[0021]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记[0022]一mri线圈，位于pet环内，以及[0023]一射频屏蔽，位于pet环外。[0024]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0025]提供一个brainpet，包括：[0026]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记，[0027]一mri线圈，位于pet环内，[0028]一射频屏蔽，位于pet环外；和[0029]一控制单元，包括数据采集、重建和分析软件；[0030]所述mri线圈检测并定位所述至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0031]使用pet环生成患者的pet扫描；[0032]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0033]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定所述至少一个pet读出元件相对于所述mri线圈的位置；以及[0034]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0035]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0036]提供：包括mri孔的mri系统；一个工作站，包括数据采集、重建和分析软件；和插入mri孔中的brainpet，所述brainpet包括：[0037]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记，[0038]一mri线圈，位于pet环内，和[0039]一射频屏蔽，位于pet环外；[0040]所述mri线圈检测并定位所述至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0041]使用pet环生成患者的pet扫描；[0042]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0043]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定所述至少一个pet读出元件相对于所述mri线圈的位置；以及[0044]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。附图说明[0045]图1示出了mri、手推车和brainpet扫描仪。[0046]图2示出了pet扫描仪的部件，包括头部固定器、rx线圈、tx线圈和pet环。[0047]图3示出了线圈就位的pet环的横截面图。[0048]图4是brainpet扫描仪元件的示意图。具体实施方式[0049]除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管在本发明的实践或测试中可以使用与本文描述的那些方法和材料相似或等效的任何方法和材料，但现在描述的是优选的方法和材料。下文提及的所有出版物均通过引用并入本文。[0050]本文描述的是通过使用mri线圈和mri可检测基准点，通过使用mri测量pet系统的读出元件的位置来共同配准mri和pet扫描的方法。这种方法提供了一种比其他方法更灵活的自动校准途径。这种位置测量方法在例如具有可移动或可移除的pet读出板系统或具有可移动或可移除的pet闪烁体块的系统中是有用的。[0051]如本领域技术人员将理解的，这种布置可用于在任何mri/pet成像系统中对mri和pet扫描进行共同配准。如本文所讨论的，该方法对于共同配准mri和pet图像是理想的，但当然这种方法也可用于配准非同时图像。[0052]例如，假设一个系统包括一个布置成插入到mri系统中的brainpet成像系统，该mri系统至少包括：[0053]先前安装的mri，[0054]一个扩展坞，[0055]可滑动或置于mri中的brainpet插入物，以及[0056]安装在mri控制室的工作站，带有适当的数据采集、重建和分析软件；[0057]这种系统的一部分如图1所示。具体而言，图1是brainpet系统的图，示出了brainpet扫描仪11和mri13后面的手推车12。brainpet扫描仪11通过铜缆14和缆线管理系统17与手推车12连接。在一些实施例中，该铜缆14的长度为10到20英尺，这根据所使用的mri类型来定。扫描仪的重量在50到100磅之间，因此需要扫描仪移动系统15来提升扫描仪并将其放置在mri病床16上。该图显示了手推车、mri、插入物和缆线管理方法。brainpet工作站和到工作站的光纤连接未显示。[0058]在一个实施例中，brainpet扫描仪包括：[0059]pet环内的mri线圈，以及[0060]具有读出元件的pet环，例如闪烁体和检测器元件，包括放置在至少一个读出元件上的至少一个mri可检测基准点。[0061]图2显示了brainpet扫描仪的一个实施例，其中显示了头部固定器21、pet环22、tx和rx线圈23。pet环22和tx和rx线圈23连接在一起成为一个可移动的单元，并且它们在滑动平台24上前后滑动。pet环22和tx和rx线圈23有两个锁定位置，使用pet环22一侧的锁25将后侧或前侧位置都锁定到位。在该视图中仅示出了一个锁25。rx线圈位于插入物内的最内侧位置；tx线圈在rx线圈的外侧并与rx线圈相邻并且rx线圈和tx线圈均在pet环22内。在一些实施例中，扫描仪的近似尺寸是内孔直径为26.5cm，rx线圈从26.5cm延伸到28cm，tx线圈从28cm延伸到32cm，pet环从32cm延伸到44cm。如本领域技术人员将理解，在不同的特定设计和不同版本的mri中，这些尺寸可能有所不同。[0062]brainpet扫描仪或pet插入物包括一个头部固定器、一个rx线圈、一个tx线圈和一个pet环。在该实施例中，头部固定器、rx线圈和tx线圈可从pet环移除以用于校准目的。在该实施例中，还示出了滑动部分，其允许扫描仪向前和向后移动并锁定就位。并非所有实施例都需要滑动能力。[0063]然而，当更换和/或重新插入线圈时，很重要的一点是，测量它们的位置以确保使用的校准表是正确的，或者指示元件的对齐是不正确的，或者指示需要安装新的校准表。[0064]图3示出了侧视图示意图，示出了位于头部固定器21和pet环22上的患者头部31，pet环22内部是tx线圈35，tx线圈35内部是rx线圈36。pet环22内部定位有4个闪烁体块37。这些闪烁体块的轴向定位识别或建立视场38的pet中心。在该示例中，一个mri基准点39被示为定位在闪烁体块2和3之间。如本领域技术人员将理解的，在一些实施例中，可以将多个基准点放置在闪烁体和读出板上。[0065]图4示出了扫描器元件的“近距离”视图，从孔的中间移动到外边缘。可以看出，这包括依次距视场中心41、扫描仪组件42的内塑料孔、rx接收线圈元件36的距离增大，在这种情况下，rx接收线圈元件36显示为指示rx回路的4个圆圈；发射元件35示出为单条发射线，但实际上可能存在围绕圆周对称组织的多条发射线；读出板32和四个闪烁体块37，带有一个基准点39位于板上；rf屏蔽48和扫描仪49的外盖。在一个实施例中，这些元件从孔的中心的半径可以设计为从孔的中心到扫描仪组件的内塑料孔的距离为13.25cm，从孔的中心到tx组件的开始处的距离为14cm，从孔的中心到闪烁体的底部的距离为16cm，以及从孔的中心到扫描仪49的外盖的距离为22cm。闪烁体通常为2cm厚，读出板的厚度可小于1cm。这允许读出板和外盖之间有额外的空间，以提供适当的散热和布线空间。闪烁体通常是轴向尺寸大约为49mm的块，块之间的典型间隙在1到2mm之间。该间隙便于制造，并且可以用材料填充间隙以确保闪烁体块在制造和操作过程中不会相互接触。[0066]读出板由将光转换为电信号的sipm像素、读出板电阻器和电容器、光学胶或凝胶、反光带和光学方法组成，以允许读出或检测闪烁事件。在这个读出板上可以放置mri可检测基准点。[0067]mri可检测基准点通常并且之前已经在成像期间用于患者身上，并且用于在成像期间识别“标志”，例如，患者的解剖部位或区域。合适的mri可检测基准点材料包括但不限于硫酸铜、碘和金颗粒。用于在本发明中使用的mri可检测基准点的其他合适材料对于本领域技术人员将是显而易见的。[0068]可以从专门从事其设计的供应商处购买基准点。通常，它们是胶囊内的凝胶或液体，形状近似圆形。[0069]本领域技术人员将理解，由于制造公差，读出板偏离位置不能超过2mm。即，在制造过程和/或制造验收过程中都将识别出任何有问题的读出板。具体来说，如果发生如此大的错位，电路板和组件将永远不会发货。然而，在对齐或共同配准mr和pet图像时，即使是小于2mm的错位也很重要。然而，为基准定位软件安排的基准点和成像软件的组合允许图像自动对齐。如本文所讨论的，基准点和设计用于检测基准点并基于基准点的位置和因此基于pet读出元件的位置对准扫描的软件的组合将会调整偏差了1或2mm的基准点。在一些实施例中，可以将1个以上的基准点放置在相应的读出元件上，优选以不对称的方式布置在读出元件上以方便对齐，从而总体实现更精确的对齐。[0070]基准点的位置由电路板的设计机械控制，通常在所需位置的1mm以内。即使将基准点放置在距离所需位置1mm以内，当需要平均许多个基准点时，图像对齐的最终精度也优于1mm。[0071]如本文所述，读出板的外部是作为mri线圈系统一部分的rf屏蔽。由于屏蔽位于读出板之外，因此基准点位于rx线圈的视野内。通过这种布置，mri可检测基准点对于mri系统是可见的。mri系统可以自动排列基准点，基准点相对于读出板元件位于已知位置，并具有已知的空间方向，以便知道基准点的位置，从而知道读出板和pet元件的位置。[0072]对于典型的brainpet系统而言，将有16个或更多个读出板绕pet环的圆周排列。在一些实施例中，这些读出板中的每一个可以具有至少一个mri可检测基准点。对本领域技术人员来说显而易见的是，在给定的pet读出元件(例如读出板或闪烁块)上具有多于一个mri可检测基准点，例如，两个或多个mri可检测基准点，这可提高读出元件定位时的精确性。通过这种方式，如本文所述，如有必要，可对每个读出元件的位置，例如，每个读出板和/或闪烁元件的位置进行校准和/或调整，或者可以调整图像的共同配准。[0073]在本发明的一个方面中，提供了一种pet环，其包括至少一个pet读出元件，该读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0074]如本领域技术人员将理解的，这种pet环可以放置在mri孔内并且用于使用本文描述的方法对pet和mri扫描或图像进行共同配准。[0075]如本文所讨论的，至少一个pet读出元件是读出板或闪烁块。[0076]如本文所讨论的，至少一个读出元件可以包括相对于彼此不对称布置的两个或更多个mri可检测基准点。具体而言，使用两个或更多个mri可检测基准点可以实现更准确的共同配准。[0077]在本发明的另一方面中，提供了一种包括mri孔的mri系统；pet环，其插入到mri孔中，所述pet环包括至少一个pet读出元件，该pet读出元件用至少一mri可检测基准点标记。[0078]本领域技术人员将理解，在这些实施例中，将pet环插入到mri孔中。这种插入可以是暂时的(即pet环是可拆卸的)或永久性的(即mri系统在孔内包括一个pet环或经过改造以包括一个pet环)。[0079]在本发明的另一方面中，mri体线圈可以用作tx线圈，在这种情况下，只有pet环和rx线圈设计成靠近患者头部。[0080]在本发明的一些实施例中，提供了一种brainpet，包括：pet环，包括至少一个用至少一个mri可检测基准点标记的pet读出元件，pet环内部的mri线圈，以及pet环外部的rf屏蔽。[0081]虽然这种布置被称为“brainpet”，但重要的是要注意，这种装置可以用于对除大脑之外的身体部位进行同步mri和pet扫描，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。[0082]还应注意，如本文所用，有关pet和mri扫描生成的“同时”并不一定指在完全相同的时刻进行扫描，而是可能是指在足够短的时间内在没有移动患者或患者自身没有移动的情况下进行拍摄。[0083]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0084]提供一个brainpet，包括：[0085]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记[0086]一个mri线圈，位于pet环内；[0087]一个射频屏蔽，位于pet环外；和[0088]一个控制单元，包括数据采集、重建和分析软件，[0089]所述mri线圈检测并定位至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0090]使用pet环生成患者的pet扫描；[0091]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0092]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置；和[0093]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0094]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0095]提供：包括mri孔的mri系统；一个工作站，包括数据采集、重建和分析软件；和插入mri孔中的brainpet，所述brainpet包括：[0096]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点对所述至少一个pet读出元件进行标记；[0097]一mri线圈，位于pet环内；和[0098]一射频屏蔽，位于pet环外；[0099]所述mri线圈检测并定位至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0100]使用pet环生成患者的pet扫描；[0101]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0102]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置；和[0103]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0104]对本领域技术人员来说显而易见的是，mri线圈执行两种独立且不同的功能。[0105]具体而言，mri线圈在第一平面或方向，即mri线圈下方扫描患者，但还在第二方向平面，即mri线圈上方检测pet读出元件上的mri可检测基准点。[0106]即，在使用中，mri线圈的接收线圈从rf屏蔽内的整个体积接收图像。因此，通过将屏蔽放置在pet读出板之外，pet读出板现在位于mri线圈的视野中。因此，通过将mr基准点放在读出板上，即使mri技术人员可以看到图像，基准点也是可见的，即，将通过成像软件呈现的图像将只能是患者的mri扫描结果。因此，虽然技术人员不一定会看到基准点，但mri系统，即控制单元或工作站，“看到”了rf屏蔽内的整个图像或整个体积。如上所述，一旦mri系统或控制单元或工作站看到所有mri可检测基准点，则基于mri线圈和mri可检测基准点标记的pet读出元件的相对位置对齐pet和mri图像。[0107]值得注意的是，如本文所述，可以在对患者进行扫描前，例如，在患者进入扫描区域或设备之前，通过rf线圈检测mri可检测基准点，或者通常可以在进行pet扫描和mri扫描的同时通过rf线圈检测mri可检测基准点。[0108]虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是应当认识到并理解可以在其中进行各种修改，并且所附权利要求旨在覆盖可能落入本发明的精神和范围内的所有这些修改。当前第1页12当前第1页12
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：：3.同步pet和mri系统可以设计为一起制造成单个单元的系统，或可以设计为在客户现场将pet插入mri且不再取出的系统，或可以设计为在客户现场将pet插入mri中并可从mri中取下的系统，其中每天或每周可将进行插入和取下操作。对于所有这些系统而言，校准和图像配准是必要的，以解决mri和pet系统之间出现的性能差异。尤其对于每天或每周插入和移除pet系统的组合同步pet和mri成像系统而言，能够具有更灵活和自动化的校准和图像配准程序是有用的。这些灵活和自动化的程序可以节省客户的时间和费用，还可以提高准确性。pet插入系统出现的问题之一可能是pet系统的闪烁体块和读出板的确切位置。这是因为对于pet插入系统而言，可以在客户现场移除和更换pet，这意味着特定的对齐方式可能不等同于制造时的对齐方式。必须知道并维护这些读出板的确切位置，以实现准确的重建。4.实现准确定位的一种方法是通过制造过程，在该过程中保持零件的公差，从而实现闪烁体和读出系统所需的公差。这种方法需要增加制造零件的成本，并且如果由于维修或其他因素(例如零件的加热或冷却)而导致零件位置发生变化，则这种方法也可能不太有用。5.已将现有技术pet成像系统设计成使用基准点来识别物体的位置。6.例如，us5,947,981确定了一种用于头颈部治疗的基准方法。还有许多其他专利和专利申请引用了该专利，所有这些专利和专利申请似乎都在手术或诊断成像设计中使用了基准方法，但没有一个使用基准点来测量pet读出元件的位置。7.具体而言，该专利教导将图形参考装置附接到水平臂。图形参考装置可以包括为图像扫描提供图形参考标记的水平条和对角线元素。这使得能够参考扫描图像数据和患者相对于水平臂的解剖结构。8.还有一些专利在pet系统中使用移动元件来实现各种分辨率和性能手段，包括：9.于2007年提交的题为“movableintegratedscannerforsurgicalimagingapplications”的美国专利us8,295,905；10.作为申请us20110268334a1提交的“apparatusforimprovingimageresolutionandapparatusforsuper‑resolutionphotographyusingwobblemotionandpointspreadfunction(psf),inpositronemissiontomography”，其中pet圆柱体摆动；[0011]“methodforacquiringpetimagewithultra‑highresolutionusingmovementofpetdevice”，这是一个申请，wo2013162172a1；[0012]1996年授权的美国专利5825031a的“tomographicpetcamerawithadjustablediameterdetectorring”，其中pet圆柱体的直径可以改变；和[0013]“petcamerawithindividuallyrotatabledetectormodulesand/orindividuallymovableshieldingsections”，美国专利6,744,053。[0014]这些pet相关专利都没有使用基准点来定位pet元件。[0015]相反，这些系统设计允许探测器元件沿径向移动以适应物体尺寸，在成像开始前沿轴向移动以与外科手术匹配，并以摆动运动优化线的采样的回应。[0016]如本领域技术人员将理解的，这些类型的可移除插入系统将受益于使用mri方法测量pet元件的位置的方法。技术实现要素：[0017]根据本发明的第一方面，提供了一种pet环，其包括至少一个pet读出元件，该读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0018]根据本发明的另一方面，在包括mri孔的mri系统中设有：[0019]一pet环，插入到所述mri孔中，所述pet环包括至少一个pet读出元件，该至少一个pet读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0020]根据本发明的另一方面，提供了一种brainpet，包括：[0021]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记[0022]一mri线圈，位于pet环内，以及[0023]一射频屏蔽，位于pet环外。[0024]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0025]提供一个brainpet，包括：[0026]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记，[0027]一mri线圈，位于pet环内，[0028]一射频屏蔽，位于pet环外；和[0029]一控制单元，包括数据采集、重建和分析软件；[0030]所述mri线圈检测并定位所述至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0031]使用pet环生成患者的pet扫描；[0032]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0033]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定所述至少一个pet读出元件相对于所述mri线圈的位置；以及[0034]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0035]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0036]提供：包括mri孔的mri系统；一个工作站，包括数据采集、重建和分析软件；和插入mri孔中的brainpet，所述brainpet包括：[0037]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记，[0038]一mri线圈，位于pet环内，和[0039]一射频屏蔽，位于pet环外；[0040]所述mri线圈检测并定位所述至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0041]使用pet环生成患者的pet扫描；[0042]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0043]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定所述至少一个pet读出元件相对于所述mri线圈的位置；以及[0044]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。附图说明[0045]图1示出了mri、手推车和brainpet扫描仪。[0046]图2示出了pet扫描仪的部件，包括头部固定器、rx线圈、tx线圈和pet环。[0047]图3示出了线圈就位的pet环的横截面图。[0048]图4是brainpet扫描仪元件的示意图。具体实施方式[0049]除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管在本发明的实践或测试中可以使用与本文描述的那些方法和材料相似或等效的任何方法和材料，但现在描述的是优选的方法和材料。下文提及的所有出版物均通过引用并入本文。[0050]本文描述的是通过使用mri线圈和mri可检测基准点，通过使用mri测量pet系统的读出元件的位置来共同配准mri和pet扫描的方法。这种方法提供了一种比其他方法更灵活的自动校准途径。这种位置测量方法在例如具有可移动或可移除的pet读出板系统或具有可移动或可移除的pet闪烁体块的系统中是有用的。[0051]如本领域技术人员将理解的，这种布置可用于在任何mri/pet成像系统中对mri和pet扫描进行共同配准。如本文所讨论的，该方法对于共同配准mri和pet图像是理想的，但当然这种方法也可用于配准非同时图像。[0052]例如，假设一个系统包括一个布置成插入到mri系统中的brainpet成像系统，该mri系统至少包括：[0053]先前安装的mri，[0054]一个扩展坞，[0055]可滑动或置于mri中的brainpet插入物，以及[0056]安装在mri控制室的工作站，带有适当的数据采集、重建和分析软件；[0057]这种系统的一部分如图1所示。具体而言，图1是brainpet系统的图，示出了brainpet扫描仪11和mri13后面的手推车12。brainpet扫描仪11通过铜缆14和缆线管理系统17与手推车12连接。在一些实施例中，该铜缆14的长度为10到20英尺，这根据所使用的mri类型来定。扫描仪的重量在50到100磅之间，因此需要扫描仪移动系统15来提升扫描仪并将其放置在mri病床16上。该图显示了手推车、mri、插入物和缆线管理方法。brainpet工作站和到工作站的光纤连接未显示。[0058]在一个实施例中，brainpet扫描仪包括：[0059]pet环内的mri线圈，以及[0060]具有读出元件的pet环，例如闪烁体和检测器元件，包括放置在至少一个读出元件上的至少一个mri可检测基准点。[0061]图2显示了brainpet扫描仪的一个实施例，其中显示了头部固定器21、pet环22、tx和rx线圈23。pet环22和tx和rx线圈23连接在一起成为一个可移动的单元，并且它们在滑动平台24上前后滑动。pet环22和tx和rx线圈23有两个锁定位置，使用pet环22一侧的锁25将后侧或前侧位置都锁定到位。在该视图中仅示出了一个锁25。rx线圈位于插入物内的最内侧位置；tx线圈在rx线圈的外侧并与rx线圈相邻并且rx线圈和tx线圈均在pet环22内。在一些实施例中，扫描仪的近似尺寸是内孔直径为26.5cm，rx线圈从26.5cm延伸到28cm，tx线圈从28cm延伸到32cm，pet环从32cm延伸到44cm。如本领域技术人员将理解，在不同的特定设计和不同版本的mri中，这些尺寸可能有所不同。[0062]brainpet扫描仪或pet插入物包括一个头部固定器、一个rx线圈、一个tx线圈和一个pet环。在该实施例中，头部固定器、rx线圈和tx线圈可从pet环移除以用于校准目的。在该实施例中，还示出了滑动部分，其允许扫描仪向前和向后移动并锁定就位。并非所有实施例都需要滑动能力。[0063]然而，当更换和/或重新插入线圈时，很重要的一点是，测量它们的位置以确保使用的校准表是正确的，或者指示元件的对齐是不正确的，或者指示需要安装新的校准表。[0064]图3示出了侧视图示意图，示出了位于头部固定器21和pet环22上的患者头部31，pet环22内部是tx线圈35，tx线圈35内部是rx线圈36。pet环22内部定位有4个闪烁体块37。这些闪烁体块的轴向定位识别或建立视场38的pet中心。在该示例中，一个mri基准点39被示为定位在闪烁体块2和3之间。如本领域技术人员将理解的，在一些实施例中，可以将多个基准点放置在闪烁体和读出板上。[0065]图4示出了扫描器元件的“近距离”视图，从孔的中间移动到外边缘。可以看出，这包括依次距视场中心41、扫描仪组件42的内塑料孔、rx接收线圈元件36的距离增大，在这种情况下，rx接收线圈元件36显示为指示rx回路的4个圆圈；发射元件35示出为单条发射线，但实际上可能存在围绕圆周对称组织的多条发射线；读出板32和四个闪烁体块37，带有一个基准点39位于板上；rf屏蔽48和扫描仪49的外盖。在一个实施例中，这些元件从孔的中心的半径可以设计为从孔的中心到扫描仪组件的内塑料孔的距离为13.25cm，从孔的中心到tx组件的开始处的距离为14cm，从孔的中心到闪烁体的底部的距离为16cm，以及从孔的中心到扫描仪49的外盖的距离为22cm。闪烁体通常为2cm厚，读出板的厚度可小于1cm。这允许读出板和外盖之间有额外的空间，以提供适当的散热和布线空间。闪烁体通常是轴向尺寸大约为49mm的块，块之间的典型间隙在1到2mm之间。该间隙便于制造，并且可以用材料填充间隙以确保闪烁体块在制造和操作过程中不会相互接触。[0066]读出板由将光转换为电信号的sipm像素、读出板电阻器和电容器、光学胶或凝胶、反光带和光学方法组成，以允许读出或检测闪烁事件。在这个读出板上可以放置mri可检测基准点。[0067]mri可检测基准点通常并且之前已经在成像期间用于患者身上，并且用于在成像期间识别“标志”，例如，患者的解剖部位或区域。合适的mri可检测基准点材料包括但不限于硫酸铜、碘和金颗粒。用于在本发明中使用的mri可检测基准点的其他合适材料对于本领域技术人员将是显而易见的。[0068]可以从专门从事其设计的供应商处购买基准点。通常，它们是胶囊内的凝胶或液体，形状近似圆形。[0069]本领域技术人员将理解，由于制造公差，读出板偏离位置不能超过2mm。即，在制造过程和/或制造验收过程中都将识别出任何有问题的读出板。具体来说，如果发生如此大的错位，电路板和组件将永远不会发货。然而，在对齐或共同配准mr和pet图像时，即使是小于2mm的错位也很重要。然而，为基准定位软件安排的基准点和成像软件的组合允许图像自动对齐。如本文所讨论的，基准点和设计用于检测基准点并基于基准点的位置和因此基于pet读出元件的位置对准扫描的软件的组合将会调整偏差了1或2mm的基准点。在一些实施例中，可以将1个以上的基准点放置在相应的读出元件上，优选以不对称的方式布置在读出元件上以方便对齐，从而总体实现更精确的对齐。[0070]基准点的位置由电路板的设计机械控制，通常在所需位置的1mm以内。即使将基准点放置在距离所需位置1mm以内，当需要平均许多个基准点时，图像对齐的最终精度也优于1mm。[0071]如本文所述，读出板的外部是作为mri线圈系统一部分的rf屏蔽。由于屏蔽位于读出板之外，因此基准点位于rx线圈的视野内。通过这种布置，mri可检测基准点对于mri系统是可见的。mri系统可以自动排列基准点，基准点相对于读出板元件位于已知位置，并具有已知的空间方向，以便知道基准点的位置，从而知道读出板和pet元件的位置。[0072]对于典型的brainpet系统而言，将有16个或更多个读出板绕pet环的圆周排列。在一些实施例中，这些读出板中的每一个可以具有至少一个mri可检测基准点。对本领域技术人员来说显而易见的是，在给定的pet读出元件(例如读出板或闪烁块)上具有多于一个mri可检测基准点，例如，两个或多个mri可检测基准点，这可提高读出元件定位时的精确性。通过这种方式，如本文所述，如有必要，可对每个读出元件的位置，例如，每个读出板和/或闪烁元件的位置进行校准和/或调整，或者可以调整图像的共同配准。[0073]在本发明的一个方面中，提供了一种pet环，其包括至少一个pet读出元件，该读出元件用至少一个mri可检测基准点标记。[0074]如本领域技术人员将理解的，这种pet环可以放置在mri孔内并且用于使用本文描述的方法对pet和mri扫描或图像进行共同配准。[0075]如本文所讨论的，至少一个pet读出元件是读出板或闪烁块。[0076]如本文所讨论的，至少一个读出元件可以包括相对于彼此不对称布置的两个或更多个mri可检测基准点。具体而言，使用两个或更多个mri可检测基准点可以实现更准确的共同配准。[0077]在本发明的另一方面中，提供了一种包括mri孔的mri系统；pet环，其插入到mri孔中，所述pet环包括至少一个pet读出元件，该pet读出元件用至少一mri可检测基准点标记。[0078]本领域技术人员将理解，在这些实施例中，将pet环插入到mri孔中。这种插入可以是暂时的(即pet环是可拆卸的)或永久性的(即mri系统在孔内包括一个pet环或经过改造以包括一个pet环)。[0079]在本发明的另一方面中，mri体线圈可以用作tx线圈，在这种情况下，只有pet环和rx线圈设计成靠近患者头部。[0080]在本发明的一些实施例中，提供了一种brainpet，包括：pet环，包括至少一个用至少一个mri可检测基准点标记的pet读出元件，pet环内部的mri线圈，以及pet环外部的rf屏蔽。[0081]虽然这种布置被称为“brainpet”，但重要的是要注意，这种装置可以用于对除大脑之外的身体部位进行同步mri和pet扫描，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。[0082]还应注意，如本文所用，有关pet和mri扫描生成的“同时”并不一定指在完全相同的时刻进行扫描，而是可能是指在足够短的时间内在没有移动患者或患者自身没有移动的情况下进行拍摄。[0083]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0084]提供一个brainpet，包括：[0085]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点标记[0086]一个mri线圈，位于pet环内；[0087]一个射频屏蔽，位于pet环外；和[0088]一个控制单元，包括数据采集、重建和分析软件，[0089]所述mri线圈检测并定位至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0090]使用pet环生成患者的pet扫描；[0091]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0092]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置；和[0093]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0094]根据本发明的另一方面，提供了一种共同配准mri图像和pet图像的方法，包括：[0095]提供：包括mri孔的mri系统；一个工作站，包括数据采集、重建和分析软件；和插入mri孔中的brainpet，所述brainpet包括：[0096]一个pet环，包括至少一个pet读出元件，用至少一个mri可检测基准点对所述至少一个pet读出元件进行标记；[0097]一mri线圈，位于pet环内；和[0098]一射频屏蔽，位于pet环外；[0099]所述mri线圈检测并定位至少一个pet读出元件上的至少一个mri可检测基准点；[0100]使用pet环生成患者的pet扫描；[0101]使用mri线圈生成患者的mri扫描；[0102]所述数据采集、重建和分析软件根据mri可检测基准点的位置确定至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置；和[0103]所述数据采集、重建和分析软件根据至少一个pet读出元件相对于mri线圈的位置共同配准mri扫描和pet扫描。[0104]对本领域技术人员来说显而易见的是，mri线圈执行两种独立且不同的功能。[0105]具体而言，mri线圈在第一平面或方向，即mri线圈下方扫描患者，但还在第二方向平面，即mri线圈上方检测pet读出元件上的mri可检测基准点。[0106]即，在使用中，mri线圈的接收线圈从rf屏蔽内的整个体积接收图像。因此，通过将屏蔽放置在pet读出板之外，pet读出板现在位于mri线圈的视野中。因此，通过将mr基准点放在读出板上，即使mri技术人员可以看到图像，基准点也是可见的，即，将通过成像软件呈现的图像将只能是患者的mri扫描结果。因此，虽然技术人员不一定会看到基准点，但mri系统，即控制单元或工作站，“看到”了rf屏蔽内的整个图像或整个体积。如上所述，一旦mri系统或控制单元或工作站看到所有mri可检测基准点，则基于mri线圈和mri可检测基准点标记的pet读出元件的相对位置对齐pet和mri图像。[0107]值得注意的是，如本文所述，可以在对患者进行扫描前，例如，在患者进入扫描区域或设备之前，通过rf线圈检测mri可检测基准点，或者通常可以在进行pet扫描和mri扫描的同时通过rf线圈检测mri可检测基准点。[0108]虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是应当认识到并理解可以在其中进行各种修改，并且所附权利要求旨在覆盖可能落入本发明的精神和范围内的所有这些修改。当前第1页12当前第1页12
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