(57)【要約】本発明は、ハイブリッド医療ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴ／ＭＲイメージングデバイスに関する。当該デバイスは、少なくとも１つのシンチレーティング結晶および光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子部分を含む少なくとも１つの放射線検出モジュールを有して成る。当該モジュールは機械的構造を有し、当該機械的構造の外面、内面又は外面および両面は少なくとも２つの部分に分割される。少なくともある部分はグラフェンで覆われ、残りの部分は非強磁性導電材で覆われ、又は全ての部分がグラフェンで覆われる。当該コーティングがファラデーケージを形成する。又、本発明は、グラフェンコーティングを含む医療イメージングデバイスのための無線周波に対する遮蔽に関する。グラフェンコーティングは、当該デバイスの検出モジュールの機械的構造の全ての面に連続する又はバンド状となっている、又は、検出モジュールの機械的構造の少なくとも１つの面に連続する又はバンド状となっている。グラフェンコーティングは残面上の非強磁性導電材のコーティングと組み合わされている。当該遮蔽がファラデーケージを形成する。
2018508754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＥＴ／ＭＲ又はＳＰＥＣＴ／ＭＲハイブリッド医療イメージングデバイスであって、
−モノリシック状又はピクセル化された少なくとも１つのシンチレーティング結晶、および
−光検出器の少なくとも１つのマトリックスと、検出、捕獲および透過電子部分とを有して成る少なくとも１つの放射線検出モジュール
を有して成り、
前記検出モジュールは、表面が少なくとも第１部分および第２部分により分割される機械的構造を有し、
第１部分は、シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面に相当し、
第２部分は、光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子部分を有して成り、シンチレーティング結晶を囲まないモジュールの機械的構造の残面に相当し、
前記第１部分および前記第２部分は、閉鎖構造を形成し、
−少なくとも第１部分が１つ若しくは２つの原子厚さを有するグラフェンで覆われ、および
−第２部分が１つ若しくは２つの原子厚さを有するグラフェンで、又は非強磁性導電材で覆われ、
機械的構造の表面が、
−外面、
−内面、並びに
−外面および内面の両方
から選択される、ハイブリッドデバイス。
【請求項２】
ファラデーケージを形成し、ファラデーケージ自体に生じた電荷を除去するために地面に接続されているモジュールの表面部分が覆われている、請求項１に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項３】
検出モジュールの第１表面部分のみがグラフェンで覆われ、第２部分が５μｍ〜２ｍｍの厚さを有する少なくとも１つの非強磁性導電材で覆われ、前記第１表面部分は、検出モジュールの方向にあるシンチレータ結晶の面に相当する、請求項１又は２に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項４】
非強磁性導電材が、
−非強磁性導電金属、好ましくは銅、銀、金および
−非金属性複合材
から選択される、請求項１又は３に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項５】
グラフェンで覆われたモジュール表面の第１部分が、少なくとも
−５０〜２００μｍの厚さを有する基板の第１層
−１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンの第２層
を有して成るように構成されており、
グラフェンを含む基板の側部の層が検出モジュールの残りの表面部分を保護し、それによって該検出モジュールの電子機器を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェンが基板の全面に堆積される、請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッドデバイス。
【請求項６】
２５〜５０μｍのプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの第３の追加的な保護層をグラフェン上に更に有して成り、該保護層がサンドウィッチ状の構造を形成する、請求項５に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項７】
グラフェンで覆われたモジュールの第１表面部分が、少なくとも
−シンチレーション結晶上に直接設けられたグラフェンの第１層
を有して成るように構成されており、
グラフェン層が、検出モジュール表面の残りの部分を保護し、それによって前記検出モジュールの電子機器を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェンの前記層が１つ又は２つの原子の厚さを有する、請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッドデバイス。
【請求項８】
グラフェン上に設けられた、５０〜２００μｍの厚さを有するプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの第３の追加的な保護層を有して成る、請求項７に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項９】
−シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面に相当する第１部分が、１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンで覆われており、および
−シンチレーティング結晶を囲まないモジュールの機械的構造の残りの面に相当する第２部分が、グラフェンで覆われており、
機械的構造の表面が、
−外面、
−内面、並びに
−外面および内面の両方
から選択される、請求項１又は２に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１０】
グラフェンが下記のように構造化されたコーティングを形成し、
前記コーティングが、
−５〜２０ｍｍの幅を有し、０．０１〜１ｍｍの距離分離隔した第１の一連のグラフェンバンド、
−第２の一連のグラフェンバンド、および
−誘電材料のシート
から構造化されており、
前記第１の一連のグラフェンバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は該内面上および該外面上の両方に堆積されており、
第１の一連のグラフェンバンドと一体となって、第２の一連のグラフェンバンドはサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンドと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがあり、
誘電材料のシートが、第１の一連のグラフェンバンドと第２の一連のグラフェンバンドとの間に配置される、請求項１〜９のいずれかに記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１１】
１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する、ポリメチルメタクリレート、エチレンポリテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせが誘電材料として使用される、請求項１０に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１２】
誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる第２の一連のグラフェンバンド上に更に設けられる、請求項１０又は１１に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１３】
非強磁性導電材が、構造化されたコーティングを形成し、
前記コーティングが、
−５〜２０ｍｍの幅を有する第１の一連のグラフェントラック又はバンド、
−非強磁性導電材又はグラフェンの第２の一連のトラック又はバンド、
−誘電材料のシート
として構造化されており、
前記第１の一連のグラフェントラック又はバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は該内面上および該外面上の両方に堆積されており、
第１の一連物と一体となって、第２の一連物はサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンド又はトラックと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがあり、
第１および第２の一連のバンドは、グラフェンから構成される場合に、これらのグラフェンバンド又はバンドに蓄積した電荷を除去するためにグラフェン層の側部に接続されており、
これらのバンドは、非強磁性導電材から構成される場合に、トラックに生じた電荷を除去するために数μｍ〜１ｍｍの幅を有する非強磁性導電材の薄いバンド又はトラックにより一体的に接続されており、
誘電材料のシートが、非強磁性導電材；又はグラフェンおよび非強磁性導電材の第１の一連のバンドと第２の一連のバンドとの間に配置される、請求項１〜８のいずれかに記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１４】
１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する、ポリメチルメタクリレート、エチレンポリテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせが誘電材料として使用される、請求項１３に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１５】
誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる非強磁性導電材の第２の一連のバンド上に配置される、請求項１３又は１４に記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１６】
検出モジュールがガンマ線検出器である、請求項１〜１２のいずれかに記載のハイブリッドデバイス。
【請求項１７】
解剖学的又は構造的画像を撮るための、請求項１〜１６のいずれかに記載のハイブリッドデバイスのようなイメージングデバイスの使用。
【請求項１８】
医療イメージングデバイスのための無線周波（ＲＦ）放射線に対する外装又はシールドであって、
−モノリシック状又はピクセル化された少なくとも１つのシンチレーティング結晶、および
−光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子部分を有して成る少なくとも１つの放射線検出モジュール
を有して成り、
前記外装が、
−検出モジュールの機械的構造の全面上にある、連続コーティングとしての又はバンドでのグラフェンコーティング又はシールド、又は
−検出モジュールの機械的構造の全面上にある又は検出モジュールに対するシンチレーティング結晶の面である少なくとも１つの面上にある、連続コーティング又はバンドコーティングとしてのグラフェンコーティング又はシールド
を有して成り、
グラフェンコーティング又はシールドが、シンチレーティング結晶を囲まない面の残りの、連続コーティングとして又はバンドコーティングとしての、少なくとも１つの非強磁性導電材のコーティングと組み合わされ、
前記外装が、外装に生じた電荷を除去するために地面に接続されたファラデーケージを形成する、外装又はシールド。
【請求項１９】
非強磁性導電材が５μｍ〜２ｍｍの厚さを有する、請求項１８に記載の外装又はシールド。
【請求項２０】
非強磁性導電材が、
−非強磁性導電金属、好ましくは銅、銀、金および
−非金属性複合材
から選択される、および選択され得る、請求項１８又は１９に記載の外装又はシールド。
【請求項２１】
グラフェンコーティングが、少なくとも
−５０〜２００μｍの厚さを有する基板の第１層、
−１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンの第２層
を有して成るように構成されており、
グラフェンを含む基板の側部の層が検出モジュールの残りの表面部分を保護し、それによって該検出モジュールの電子機器を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェンが基板の全面上に堆積される、請求項１８〜２０のいずれかに記載の外装又はシールド。
【請求項２２】
グラフェンコーティングが、２５〜５０μｍのプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの第３の追加的な保護層をグラフェン上に有して成り、該保護層がサンドウィッチ状の構造を形成する、請求項２１に記載の外装又はシールド。
【請求項２３】
グラフェンがシンチレーティング結晶を直接覆う、請求項１８〜２１のいずれかに記載の外装又はシールド。
【請求項２４】
グラフェン上に配置された、５０〜２００μｍの厚さを有するプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの追加的な保護層を有して成る、請求項２３に記載の外装又はシールド。
【請求項２５】
グラフェン、非強磁性導電材、又はグラフェンおよび非強磁性導電材の両方が、下記のように構造化されたコーティングを形成し、
前記コーティングが、
−５〜２０ｍｍの幅を有し、０．０１〜１ｍｍの距離分離隔する、第１の一連のバンド、
−第２の一連のグラフェンバンド、および
−誘電材料のシート
から構造化されており、
第１の一連のバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は該内面上および該外面上の両方に堆積されており、
第１の一連のバンドと一体となって、第２の一連のバンドはサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンドと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがあり、
第１および第２の一連のバンドは、グラフェンから構成される場合に、これらのグラフェントラック又はバンドに蓄積した電荷を除去するためにグラフェン層の側部に接続されており、
これらのバンドは、非強磁性導電材から構成される場合に、トラックに生じた電荷を除去するために数μｍ〜１ｍｍ（０．０１〜１ｍｍ）の幅を有する非強磁性導電材（銅、銀、又は金）の薄いバンド又はトラックにより一体的に接続されており、
誘電材料のシートが、第１の一連のバンドと第２の一連のバンドとの間に配置される、請求項１８〜２３のいずれかに記載の外装又はシールド。
【請求項２６】
１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する、ポリメチルメタクリレート、エチレンポリテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせが誘電材料として使用される、請求項２５に記載の外装又はシールド。
【請求項２７】
誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる第２の一連のバンド上にもまた配置される、請求項２６に記載の外装又はシールド。
【請求項２８】
医療イメージングデバイスが、請求項１〜１７のいずれかに記載のハイブリッドデバイスのようなデバイスである、請求項１８〜２７のいずれかに記載の無線周波（ＲＦ）放射線に対する外装又はシールド。
【請求項２９】
請求項１８〜２８のいずれかに記載の外装又はシールドのような電磁外装又はシールドを有して成ることにより特徴づけられるハイブリッド医療イメージングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主たる対象は、核医学の分野の範囲にあり、特に、ＰＥＴ（陽電子放出型断層撮影法（又はポジトロン・エミッション・トモグラフィー;Positron Emission Tomography））又はＳＰＥＣＴ（単一光子断層撮影法;Single Photon Computed Emission Tomography）等の分子イメージングシステム間の電磁適合性の改善に対処している。これらの検出電子機器は、磁気共鳴（ＭＲ）の無線周波（ＲＦ）の領域（又は場;field）に影響を受けやすい。
【背景技術】
【０００２】
ここ数十年で、主としてＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴ／ＣＴシステムにて、同時に構造的（解剖学的）イメージおよび分子医療イメージを得ることを目的とする等、多様なイメージを得る関心が高まっている。これらシステムは、例えばＰＥＴ技術により体内の代謝又は分子イメージを得る可能性の途を開けている。ＰＥＴデバイスにて最も一般的に使用されるトレーサーは、高い代謝作用で解剖学的領域に蓄積するＦＤ（FluorDeoxiGlucose）である。これらの解剖学的領域は、ＣＴデバイスで得られる解剖学的又は構造的イメージに直接関連し得る。
【０００３】
より最近では、ＣＴシステムと比較して電離放射線への曝露の結果として生じる減少に伴い、主として解剖学的情報がＭＲから得られるハイブリッドＰＥＴ−ＳＰＥＣＴ / ＭＲシステムの開発への関心が高まっている。ハイブリッドの同時システムでは、ＰＥＴおよびＭＲデータの同時性により、現在まで独自の情報を得ることが可能となるのみならず、データ収集時間も短縮され、より多くの患者の診察が可能になる。ＣＴシステムと比較して、ＭＲシステムは、一般に軟組織において、より最近では硬組織においてより大きいコントラストを供し、５０〜１００μｍの解剖学的画像においてより良好な空間分解能を供し、更には異なる生理学的パラメータに関する情報を供することを可能とする。
【０００４】
技術的な観点から、ＰＥＴデバイスまたはＳＰＥＣＴデバイスをＭＲデバイスに組み込むことは大きな課題である。主として、ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴおよびＭＲデバイスを単一のデバイスに統合する際には、解決されるべき２つの重要な問題がある。第１の問題は、ＭＲデバイスの挙動がＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの構成に使用される要素の存在により影響され得ることである。例えば、当該要素に関連する検出器または電子機器は、ＭＲデバイスにより生じる磁場を変えることが可能ないくつかの量の強磁性材を含み得る。第２の問題は、ＭＲデバイスに供されるＲＦコイルに生成されるＲＦ信号によって生成される、ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの電子機器における潜在的な干渉である。
【０００５】
ＰＥＴデバイスまたはＳＰＥＣＴデバイスの電子機器におけるＲＦ信号の干渉を回避するために、非強磁性導電材（又は非強磁性伝導材;non-ferromagnetic conductive material）で構成されたシールドがこのＲＦ場に配置され得る。このシールドは、通常検出器ブロックを覆う機械部品に取り付けられ、ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの光検出器に向かうシンチレーション結晶に生じた光の通路を妨げない。現在、ＳｉＰＭ（シリコン・フォトマルチプライヤ;Silicon Photomultiplier）またはＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード;Avalanche Photodiodes）は、操作が磁場の影響を受けないため、ハイブリッドＰＥＴ／ＭＲシステムの設計において最も提案されているタイプの光検出器である。
【０００６】
問題は、ＲＦシールドがＭＲデバイスにより生じる磁場に影響を及ぼす可能性があることである。このＲＦシールドに導電性材料（又は伝導性材料;conductive material）を使用することにより、低周波数の傾斜磁場およびＭＲデバイスにより生じたＲＦ信号の両方が、このシールドの表面上に渦電流（Eddy currents）と呼ばれる電流を発生させ、それによりＭＲデバイスの磁場の均一性に影響を与え得る。
【０００７】
渦電流を低減するためのいくつかの解決策が存在する。ある解決策は、ＲＦシールドを２０×２０ｍｍより小さい、より小さい部分（又はセクション;section）に分割する、又はＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスとＭＲデバイスの均一な磁場領域との間の分離距離を大きくするということである。これは、ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの検出効率を低下させる。
【０００８】
１つの考えられる解決策は、米国特許第７２１８１１２号に開示されている。米国特許第７２１８１１２号には、ＲＦシールドが多数のアパーチャからなり、結晶の少なくとも一部分がＲＦの還流場の領域に設けられるように、ＰＥＴ検出器のシンチレーション結晶が当該アパーチャに位置付けられる、一体型のＰＥＴ／ＭＲシステムが開示されている。当該解決策の欠点は、結晶の各々に遮蔽材の堆積を行うために結晶の製造工程を変更する必要があるということである。いずれの場合でも、当該解決策は、本発明で採用される解決策とは非常に異なる。
【０００９】
米国特許第８８２３２５９号には、高量子効率のためＱＥ光電陰極等の光電陰極の保護のためのグラフェンシートが開示されている。グラフェン単層は、光子または電子の通過を阻害しないが、反応ガスから感光性フィルムを隔離して、汚染を回避し、光電陰極の寿命を延ばす透明なスクリーンとして機能する。グラフェンシートは、直接接触して感光性フィルム上に配置される。別の態様では、光電陰極は、フィルム、第１および第２表面を有するグラフェンシート、グラフェンシートの第１表面の第１部分上のグラフェン支持体を有して成り、グラフェンシートの第１表面の第２部分を形成するように構成される。当該グラフェンシートの第２部分が感光性フィルム上に感光性フィルムと直接接触して設けられるように、当該第２部分はグラフェン支持体を有していない。つまり、この遮蔽システムは、本発明のものとは異なり、ＲＦから医療イメージングデバイスの検出器モジュールを保護することが意図されている。
【００１０】
別の特許出願である米国特許公開第２０１３００６８５２１号には、電磁場シールド、並びに電磁波源の内側または外側にグラフェンを使用しておよび／または基板上に形成されたグラフェンを使用して電磁放射を保護する方法が開示されている。又、米国特許公開２０１３００６８５２１号には、グラフェンを含む電磁放射線保護材が開示されている。本発明では、ファラデーケージ構造で検出器モジュールを遮蔽し、渦電流を最小限に抑え、更に、シンチレーティング結晶に生じたシンチレーティング光の通路を光検出器に向かって供することを可能とする。
【００１１】
国際公開２０１１０８７３０１号は、ガスおよび水分に対するバリア特性を有するグラフェンの保護バリアを形成するための方法に関する。グラフェンの単層または複数層が様々なタイプのデバイスを保護するために使用され得る。
【００１２】
概して、ＲＦ遮蔽システムは、非強磁性導電性金属（銅、銀または金）の層またはカーボンファイバー系複合材の層からなる。当該層はＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスを完全に覆う、またはＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスモジュールの各々を個々に完全に覆う。遮蔽システムは、従来のＭＲデバイスにより生じた傾斜場およびＲＦ場の両方が、このシールドの表面上に、ＭＲ視野内の磁場の均一性に影響を及ぼし得る渦電流と呼ばれる電流を生じさせるという問題を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第７２１８１１２号明細書
【特許文献２】米国特許第８８２３２５９号明細書
【特許文献３】米国特許公開第２０１３００６８５２１号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１１０８７３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ＭＲデバイスにより生じたＲＦ信号から検出モジュールの電子機器を保護し、シンチレーティング結晶と光検出器との間にシールドが設けられる際に、シンチレーティング光の通路の提供を可能とする、グラフェンおよび非強磁性導電材由来の無線周波（ＲＦ）シールドの開発である。更に、この電磁シールドは、主磁場により又はＭＲデバイス傾斜（又は勾配;gradient）システムにより生じた磁場を遮蔽又は修正してはいけない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、ファラデーケージ型の新しいタイプの無線周波（radio-frequency）シールドが供される。具体的には、主磁場およびＭＲ（又は磁気共鳴デバイス;Magnetic Resonance）デバイスの傾斜システムにより生じた磁場を遮蔽しないという目的に加えて、ＭＲデバイスにより生じた磁場の均一性に影響を与え得るＲＦシールドに生じた渦電流を減じるという追加の目的のためのハイブリッドイメージングデバイスが供される。
【発明の効果】
【００１６】
その結果物は、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデバイス内に設置される一部グラフェンに基づくＲＦ遮蔽構造であり、ＰＥＴ／ＭＲ又はＳＰＥＣＴ／ＭＲハイブリッドデバイスの構成をよりコンパクトにすることが可能となり、その結果当該デバイスの性能を良好にすることが可能となる。
【００１７】
本発明によれば、グラフェンは、ＲＦコイルとシールドとの間の空間（結晶厚さ）をより大きくするために光検出システムの前部に非常に近接して設けられる。グラフェン堆積物の厚さは１つ又は２つの原子から成るため、光は高割合でグラフェン堆積物を横切り、又、静的又は低周波の磁場を横切るが、ＲＦ（又は無線周波）の磁場を横切らない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の特徴をより良く理解し易くするために、説明の不可欠な部分として一式の図面を添付する。当該図面は例示により示される。
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一態様に従った、標準的なＭＲデバイスの内側に設けられたＲＦコイルを有する小型かつ持ち運び可能なＰＥＴ−ＳＰＥＣＴハイブリッドデバイスを示す。
【図２】図２は、本発明の一態様に従った、（鳥かご型の）ＲＦコイルを有する持ち運び可能なＰＥＴデバイスの斜視図を示す。
【図３】図３は、ＰＥＴガンマ線モジュールの１つの断面図を示す。
【図４】図４ａはグラフェン由来の電磁シールドの斜視図を示し、図４ｂはグラフェン由来の電磁シールドの断面図を示す。
【図５】図５は、本発明の遮蔽手順（左側）と従来の遮蔽手順（右側）とを比較したものである。本発明では、ＲＦ場を変形させずに検出器のリング径がどのように減じられるかが観察される。遮蔽がシンチレータ結晶と光検出器との間で実施されるため、生じ得る潜在的な渦電流がＲＦコイルに対する最近接面上で生じず、それによってＲＦコイルにより生じる場の潜在的な変形が減じられる。
【図６】図６は、電子およびＲＦ遮蔽要素を含むモノリシック状又はピクセル化されたシンチレーション結晶に由来する各ガンマ線検出モジュールの内部コンポーネントの分解図を示す。この場合、シンチレーティング結晶と光検出器との間の遮蔽は、両側上の保護されたグラフェン層を通じて実施され、当該シールドは非強磁性導電材により形成されたシールドの残りの部分と接触している。
【図７】図７は、図６に示す別態様として、グラフェンは、シンチレーティング結晶上に直接堆積され、好ましくは直接暴露からプラスチックシートで保護されていることを示す。
【図８】図８は、更なる態様として、他方の面のトラック間のギャップを覆うように配置された、基板の外面および内面に堆積されたグラフェントラック又はバンドの２つの層により形成されたＲＦシールドを示す。代替態様は、誘電材の外面又は内面に堆積された非強磁性導電材のトラック又はバンドにより形成されている。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書を通じて、用語“コーティング（coating）”および“遮蔽（shielding）”は完全に同等の意味で用いられる。同様に、用語“外部（external）”および“外側（outer）”は同一の意味で用いられる。又、用語“内部（internal）”および“内側（inner）”は同一の意味で用いられる。本明細書では、ＰＥＴおよびＭＲ又はＳＰＥＣＴおよびＭＲが医療イメージングハイブリッドシステム又はデバイスと呼ばれる。語句“シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面（又はアウトプット面;output face）”
は“光検出器に対向する面”と同等である。
【００２１】
ファラデーケージ（faraday cage）は、単距離で分割された２つの層から成り、地面に接続され（又は一方は地面（又はグラウンド;ground）に接続され、他方は地面に対して低電位に接続され）、および渦電流を避けるため小さな領域に分割されている。
【００２２】
本発明では、ＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの放射線検出モジュールの各々の内側に設けられた光検出器マトリックスおよび電子機器（電子捕獲、処理、および信号伝送プレート）を保護するために、ファラデーケージと呼ばれる構造、具体的にはハイブリッドシステムのために設計された構造が使用される。放射線検出モジュールの機械的構造（mechanical structure of the radiation detection modules）は、ＭＲデバイスに生じたＲＦ信号の検出機器を保護する目的で、特定の態様に従い、異なる材料（グラフェンおよび非強磁性導電金属）から構成され、ファラデーケージ状構造を形成する相互に接触する２つの部分（又はセクション;section）により形成される。グラフェンで構成された第１部分（first section constructed with graphene）は、シンチレーティング結晶と光検出器マトリックスとの間に設けられる。機械的構造の第２部分（second section of the mechanical structure）は、各検出モジュールの残りの面上に設けられる。当該第２部分は、非強磁性導電材（銅、銀、金、カーボンナノチューブ又はその他由来のファイバー）のシートで構成された、光検出器のマトリックスおよび各モジュールの電子機器を含む。
【００２３】
これにより、光の外側から保護する機械的構造の内側に封入されるモノリシック状又はピクセル化されたシンチレーション結晶を含み、その機能がＲＦ信号による影響を受けないモジュールの部分は、ファラデーケージの外側に位置したままである。これにより、ＭＲデバイスの視野（field of vision）に最も近接する検出モジュールの面上での渦電流の発生が抑制され、それによりファラデーケージが全検出モジュールを覆う検出モジュールに対するＲＦおよびＭＲデバイスの磁場との干渉が回避される。この解決策は、ＲＦ場を変形させることなく、主磁場および傾斜システムにより生じた磁場を遮蔽することなく、研究のための個人又は動物に対してより近くに、ハイブリッド医療（hybrid medical）イメージングデバイス（画像化デバイス又は撮像デバイス;imaging device）、好ましくはＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスを設置可能であり、よりコンパクトで検出効率を高めるＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスを設計および構築可能である。
【００２４】
第１に、本発明は、ＰＥＴ／ＭＲ又はＳＰＥＣＴ／ＭＲハイブリッド医療イメージングデバイスに関する。当該ハイブリッドデバイスは、モノリシック状又はピクセル化された少なくとも１つのシンチレーティング結晶（at least one scintillating crystal, monolithic or pixelated）、および光検出器の少なくとも１つのマトリックス（at least one matrix of photodetectors）と、検出、捕獲および透過電子部分（detection, acquisition and transmission electronics section）とを有して成る少なくとも１つの放射線検出モジュールを有して成る。前記検出モジュールは、表面が少なくとも第１部分および第２部分により分割される機械的構造を有する。第１部分は、シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面に相当する。第２部分は、光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子部分を有して成り、シンチレーティング結晶を囲まないモジュールの機械的構造の残面に相当する。前記第１部分および前記第２部分は、閉鎖構造を形成する。少なくとも第１部分が１つ若しくは２つの原子厚さ（one or two atoms thick）を有するグラフェンで覆われ（又は被覆され;coated with）、および第２部分が１つ若しくは２つの原子厚さを有するグラフェンで、又は非強磁性導電材で覆われる。機械的構造の表面が、外面、内面、並びに外面および内面の両方から選択される。
【００２５】
本発明のデバイスの任意の態様によれば、第１部分（上記段落に示したグラフェンコーティングを常時支える（又は有する;carry）部分）におけるグラフェンコーティングは、シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面に相当する。上記出力面は、シンチレーティング結晶と、光検出器のマトリックスと検出、捕獲および透過電子部分とを有して成る検出モジュールの一部との間に位置付けられている。当該第１部分のグラフェンコーティングは、連続又はバンド状のコーティングであり得る。本明細書にて後述するが、誘電体により分割された２つの層間に常時空間的な重なり（there is always spatial overlap between the two layers）があるように、（複数の）バンドは、相互に分割され、誘電体により分割された２つの層に設けられている。
【００２６】
本発明のデバイスの任意の態様によれば、（第２部分もまたグラフェンで覆われている場合）第２部分におけるグラフェンコーティングは、連続したコーティング又はバンド形態であり得る。当該第２部分は、光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子機器の部分を含み、シンチレーティング結晶を囲まない検出モジュールの機械的構造の残面に相当する。本明細書にて後述するが、誘電体により分割された２つの層間に常時空間的な重なりがあるように、（複数の）バンドは、相互に分割され、誘電体により分割された２つの層に設けられている。
【００２７】
又、本発明のデバイスの任意の態様によれば、非強磁性導電材が存在する場合、第２部分における非強磁性導電材を用いたコーティングが、連続コーティング又はバンド形態であり得る。本明細書にて後述するが、誘電体により分割された２つの層間に常時空間的な重なりがあるように、（複数の）バンドは、相互に分割され、誘電体により分割された２つの層に設けられている。
【００２８】
本発明のハイブリッドデバイスでは、ファラデーケージを形成する検出モジュールの表面部分が覆われている。更に、このファラデーケージは当該ファラデーケージに生じた電荷を除去するために地面に接続されている。
【００２９】
特定の態様によれば、検出モジュール表面の第１表面部分のみがグラフェンで覆われ、当該第１表面部分は、検出モジュールの方向にあるシンチレータ結晶（scintillator crystal）の面に相当し、第２部分が５μｍ〜２ｍｍの厚さを有する少なくとも１つの非強磁性導電材で覆われている。この態様では、検出モジュールの残面は非強磁性導電材で覆われ、例えば、当該非強磁性導電材は、非強磁性導電金属、好ましくは銅、銀、金および、カーボンファイバーに由来する複合材等の非金属性複合材から選択される。
【００３０】
ハイブリッドデバイスの特定の態様によれば、グラフェンで覆われたモジュール表面の第１部分が、少なくとも５０〜２００μｍの厚さを有する基板の第１層、１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンの第２層を有して成るように構成されている。グラフェンを含む基板の側部の層が検出モジュールの残りの表面部分（the remaining surface sections of the detection module）を保護し、それによって検出モジュールの電子機器（the electronics）を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェンが基板の全面に堆積される（deposited）。基板の第１層は、ＰＥＴ又はＰＭＭＡシート材等である。任意には、２５〜５０μｍのプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はポリエチレンテレフタラートの第３の追加的な保護層がグラフェン上に供されている、当該保護層がサンドウィッチ状の構造を形成する。基板の側面上あるグラフェン層は、グラフェンシールドに生じた電荷を減じるために使用される。この事は、これらの面がＰＥＴデバイスのモジュールの各々の電子機器を保護する導電金属層と接触することによる。
【００３１】
シンチレーティング光の通路を減じることなくＲＦ場を遮断するための本発明の代替態様は、（光検出器に対向する面である）シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面にグラフェンを直接適用することである。この代替態様では、シンチレーティング結晶がグラフェンを堆積するための基板として使用される。又、１つ又は２つの原子厚を有するグラフェンの層が、好ましくは続けて保護プラスチック材の薄層で覆われる。当該代替態様は上記態様と同じシステムであるが、当該代替態様では、例えばＰＥＴ又はＰＭＭＡ等のシートを用いる代わりに、基板としてシンチレータ結晶の出力面が使用される。これにより、更なる態様によれば、１つ又は２つの原子厚を有するグラフェン層が、検出モジュールの光検出器に対向する面であるシンチレーティング結晶の出力面を覆う。すなわち、当該グラフェン層は、シンチレーティング結晶と、シンチレーティング結晶の出力面と直接接触する光検出器のマトリックスとの間にあり、シンチレーティング結晶の出力面と直接接触している。当該グラフェン層は、５０〜２００μｍの厚さを有し、エチレンポリテレフタラート又はポリメチルメタクリレート等の保護プラスチック材の層で覆われている。代替態様では、各検出モジュールの電子機器を保護する機械的構造が、グラフェンシールドと接触する非強磁性導電材により形成されたＲＦシールドにより保護されている。ＲＦシールドは、当該ＲＦシールドに生じた電荷を除去するために地面に接続されている。
【００３２】
従って、本発明のハイブリッドデバイスの更なる特定の態様によれば、グラフェンで覆われたモジュール表面の第１部分が、少なくとも、シンチレーション結晶上に直接設けられたグラフェンの第１層を有して成るように構成されている。グラフェン層が、検出モジュール表面の残りの部分を保護し、それによって検出モジュールの電子機器を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェン層が１つ又は２つの原子の厚さを有する。任意には、５０〜２００μｍの厚さを有するプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの第３の保護層がグラフェン上に供される。
【００３３】
更に、本発明の別の代替態様は、ハイブリッド医療イメージングデバイス好ましくはＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの検出モジュールの全機械的構造の前記検出モジュールの全外面上に、又はＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスの全構造の内面上に、非強磁性導電材又はカーボンファイバー由来の複合体を用いることなくグラフェンで被覆することである。
【００３４】
従って、本発明のハイブリッドデバイスでは、シンチレーティング結晶に生じた光子の出力面に相当する第１部分が、１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンで覆われており、およびシンチレーティング結晶を囲まないモジュールの機械的構造の残りの面に相当する第２部分が、グラフェンで覆われている。当該機械的構造の表面が、外面、内面、並びに外面および内面の両方から選択される。
【００３５】
基準物が非強磁性導電材から作られる場合、特定のもの又は少なくとも２つの組み合わせであってよいことは理解されよう。
【００３６】
渦電流を更に最小化するために、本発明の代替態様では、ＲＦシールドの任意の部分がグラフェンで、非強磁性導電材で、又はその両方で作られる。この態様によれば、シールドは、サンドウィッチ構造に設けられる一連のグラフェンのトラック又はバンドにより達成される。各トラック又はバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全面（内面又は外面）に堆積された、数十μｍ〜１ｍｍ（０．０１〜１ｍｍ）相互に離隔し、５〜２０ｍｍの幅を有する。２つの層の間に常時空間的な重なりがあるように、この構造の２つの層はＲＦ浸透（又は透過又は侵入;penetration）を抑制する必要がある。
【００３７】
このため、更に、本発明のハイブリッドデバイスの任意の態様では、グラフェンは下記のように構造化されたコーティングを形成し得る。当該コーティングは、５〜２０ｍｍの幅を有し、０．０１〜１ｍｍの距離分離隔した（spaced apart by a distance）第１の一連のグラフェンバンド（又は連続するグラフェンバンド;first series of graphene bands）、第２の一連のグラフェンバンド、および誘電材料のシート（sheet of dielectric material）から構造化されている。第１の一連のグラフェンバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は該内面上および該外面上の両方に堆積されている。第１の一連のグラフェンバンドと一体となって、第２の一連のグラフェンバンドはサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンドと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがある。ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせ等の誘電材料のシートは、第１の一連のグラフェンバンドと第２の一連のグラフェンバンドとの間に配置される。当該誘電材料の層は、１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する。任意には、誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる第２の一連のグラフェンバンド上に更に設けられる。
【００３８】
このサンドウィッチ状のパッケージは、モノリシック状又はピクセル化されたシンチレーティング結晶により生成され、光検出器のマトリックス（ＳｉＰＭｓ又はＡＰＤｓ）により収集される光子の損失を回避する約９５〜９７％のシンチレーティング光（２００〜８００ｎｍ）に対して透過性を有する。
【００３９】
この代替態様に記載したファラデーケージはシールドに蓄積した電荷を除去するために地面に接続されており、又は小さなキャパシタを形成するために、バンドの一方の層は地面に接続され、バンドの他方の層は地面に対して低電位で接続されている。
【００４０】
追加的には、本発明のハイブリッドデバイスの任意の態様では、非強磁性導電材が構造化されたコーティングを形成し得る。当該コーティングは、５〜２０ｍｍの幅を有する非強磁性導電材の第１の一連のバンド、非強磁性導電材の第２の一連のバンド、誘電材料のシートとして構造化されている。非強磁性導電材の第１の一連のバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は当該内面上および当該外面上の両方に堆積されている。第１の一連物と一体となって（with the first series）、第２の一連物はサンドウィッチ構造（sandwich structure）を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンドと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがある。第１および第２の一連のバンドは、これらのグラフェンバンド又はバンドに蓄積した電荷を除去するためにグラフェン層の側部に接続されている。誘電材料のシートが、非強磁性導電材の第１の一連のバンドと第２の一連のバンドとの間に配置される。任意には、１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせが誘電材料として使用される。更に、任意には、誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる非強磁性導電材の第２の一連のバンド上に配置される。
【００４１】
又、この代替態様に記載したファラデーケージはシールドに蓄積した電荷を除去するために地面に接続されており、又は小さなキャパシタを形成するために、バンドの一方の層は地面に接続され、バンドの他方の層は地面に対して低電位で接続されている。
【００４２】
代替態様では、本発明のハイブリッドデバイスにて、非強磁性導電材のシールドは、５〜２０ｍｍの幅を有する第１の一連のグラフェントラック又はバンド（first series of graphene tracks or bands）、非強磁性導電材の第２の一連のトラック又はバンド、誘電材料のシートにより形成されている。第１の一連のグラフェントラック又はバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は当該内面上および当該外面上の両方に堆積されている。第１の一連物と一体となって、第２の一連物はサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンド又はトラックと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがある。非強磁性導電材のこれらの全てのバンド又はトラックは、トラックに生じた電荷を除去するために数μｍ〜１ｍｍ（０．０１〜１ｍｍ）の幅を有する非強磁性導電材（銅、銀、又は金）の薄いトラックにより相互に接続されている。誘電材料（ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＥＴ（エチレンポリテレフタラート）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ナイロン、又はこれらの組み合わせ等）のシートが、非強磁性導電材の第１の一連のトラック又はバンドと第２の一連のトラック又はバンドとの間に配置される。
【００４３】
連続的なコーティングの代わりにトラック又はバンド形状の非強磁性導電材のコーティングに関する態様が、両ケースに適用され得る。一方のケースは、少なくとも第１部分が１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンで覆われ、かつ第２部分が１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンで覆われているものである。他方のケースは、第１部分が１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンで覆われ、かつ第２部分が非強磁性導電材で覆われているものである。
【００４４】
この代替態様に記載したファラデーケージはシールドに蓄積した電荷を除去するために地面に接続されており、又は小さなキャパシタを形成するために、バンド層の一方は地面に接続され、他方のバンド層は地面に対して低電位で接続されている。
【００４５】
又、本発明のハイブリッドデバイスの任意の態様では、検出モジュールはガンマ線検出器であり得る。
【００４６】
本発明は、解剖学的又は構造的イメージを得るため上記で規定したイメージングデバイスのようなものの使用に関する。
【００４７】
本発明は、上記のデバイスの態様のいずれかに含まれ、記載される無線周波（ＲＦ）放射線に対するシールド又は外装（shield or armor）に更に関する。
【００４８】
本発明は、医療イメージングデバイスのための無線周波（ＲＦ）放射線に対するシールド又は外装に更に関する。当該シールド又は外装は、モノリシック状又はピクセル化された少なくとも１つのシンチレーティング結晶、および光検出器の少なくとも１つのマトリックスおよび電子部分を有して成る少なくとも１つの放射線検出モジュールを有して成る。当該外装が、検出モジュールの機械的構造の全面上にある、連続コーティングとしての又はバンドでのグラフェンコーティング又はシールド、又は検出モジュールに対するシンチレーティング結晶の面である少なくとも１つの面上にある、連続コーティング又はバンドコーティングとしてのグラフェンコーティング又はシールドを有して成る。グラフェンコーティング又はシールドが、シンチレーティング結晶を囲まない面の残りの、連続コーティングとして又はバンドコーティングとしての、少なくとも１つの非強磁性導電材のコーティングと組み合わされる。当該外装が、外装に生じた電荷を除去するために地面に接続されたファラデーケージを形成する。
【００４９】
非強磁性導電材が、５μｍ〜２ｍｍの厚さを有し、非強磁性導電金属、好ましくは銅、銀、金、およびカーボンファイバー複合材等の非金属性複合材から選択され得る。
【００５０】
シールドの任意の態様では、検出モジュールの機械的構造の全面上にあるグラフェンコーティングは連続的又はバンド状コーティングであり得る。これらのバンドは、誘電材により相互に分割され、２つの層間に常時空間的な重なりがあるように２つの層に配置される。
【００５１】
シールドの任意の態様では、常時グラフェンコーティングを支える少なくとも１つの面であって検出モジュールの方向にあるシンチレーティング結晶の面上にあるグラフェンコーティングは、連続コーティング又はバンド形状であり得る。当該グラフェンコーティングは、シンチレーション結晶と、光検出器のマトリックスおよび電子機器の部分を含む検出モジュールの一部との間に位置付けられる。これらのバンドは、誘電材により相互に分割され、２つの層間に常時空間的な重なりがあるように２つの層に配置される。
【００５２】
外装の任意の態様では、非強磁性導電材を用いたコーティングは、当該導電材が存在する場合に、連続コーティング又はバンドの形状であり得る。これらのバンドは、誘電材により相互に分割され、２つの層間に常時空間的な重なりがあるように２つの層に配置される。
【００５３】
本発明のシールド又は外装では、グラフェンコーティングが、少なくとも５０〜２００μｍの厚さを有する基板の第１層、１つ又は２つの原子の厚さを有するグラフェンの第２層を有して成るように構成され得る。グラフェンを含む基板の側部の層が検出モジュールの残りの表面部分を保護し、それによって該検出モジュールの電子機器を保護する非強磁性導電材のコーティングと接触するように、グラフェンが基板の全面上に堆積される。基板は、ＰＴＥ又はＰＭＭＡ等のプラスチック材から成り得る。任意には、グラフェンコーティングが、２５〜５０μｍのプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの第３の追加的な保護層をグラフェン上に有して成り、当該保護層がサンドウィッチ状の構造を形成する。
【００５４】
更なる態様によれば、本発明のシールド又は外装では、グラフェンがシンチレーティング結晶を直接覆うことが可能である。任意には、５０〜２００μｍの厚さを有するプラスチック材、好ましくはＰＭＭＡ又はエチレンポリテレフタラートの追加的な保護層がグラフェン上に配置され得る。
【００５５】
更に、本発明のシールド又は外装では、グラフェン、非強磁性導電材、又はグラフェンおよび非強磁性導電材の両方が、下記のように構造化されたコーティングを形成し得る。当該コーティングは、５〜２０ｍｍの幅を有し、０．０１〜１ｍｍの距離分離隔する、第１の一連のバンド、第２の一連のグラフェンバンド、および誘電材料のシートから構造化されている。第１の一連のバンドは、各検出モジュールの機械的構造の全ての内面上若しくは全ての外面上に、又は当該内面上および当該外面上の両方に堆積されている。第１の一連のバンドと一体となって、第２の一連のバンドはサンドウィッチ構造を形成し、第２の一連のバンドは第１の一連のバンドと離隔するギャップを覆うように配置され、それによって２つの一連のバンド間に常時空間的な重なりがある。第１および第２の一連のバンドは、グラフェンから構成される場合に、これらのグラフェントラック又はバンドに蓄積した電荷を除去するためにグラフェン層の側部に接続されている。これらのバンドは、非強磁性導電材から構成される場合に、トラックに生じた電荷を除去するために数μｍ〜１ｍｍ（０．０１〜１ｍｍ）の幅を有する非強磁性導電材（銅、銀、又は金）の薄いバンド又はトラックにより一体的に接続されている。誘電材料のシートが、第１の一連のバンドと第２の一連のバンドとの間に配置される。
【００５６】
誘電材料として、１０μｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する、ポリメチルメタクリレート、エチレンポリテレフタラート、ポリ乳酸、ナイロン、又はこれらの組み合わせが使用され得る。任意には、誘電材料は、接触およびハンドリングにさらされる第２の一連のバンド上にもまた配置される。
【００５７】
本発明は、更なる対象物として、上記に示すＲＦシールド又は外装を有して成ることにより特徴づけられる、ハイブリッド医療イメージングデバイス、好ましくはＭＲデバイス内に設けられたＰＥＴ／ＳＰＥＣＴデバイスを有する。
【００５８】
検出モジュールの表面の複数の部分又は単一の部分を覆うグラフェン層は、噴霧等の任意の標準的な方法により堆積され得る。
【００５９】
検出モジュールの部分を覆う非強磁性導電材の層は、電着等の任意の標準的な方法により堆積され得る。
【００６０】
本発明の結果物は、ハイブリッド医療イメージングデバイス、好ましくはＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデバイスに設置される電磁シールドの構造であって、当該構造は、よりコンパクトでその結果としてより良い性能を有するＰＥＴ／ＭＲ又はＳＰＥＣＴ／ＭＲハイブリッドデバイスの構築を可能とする。
【００６１】
好ましい態様の説明
以下、ＭＲデバイス中の専用のＲＦコイルと組み合わされるＰＥＴ−ＳＰＥＣＴデバイスに関する本発明の好ましい態様のいくつかの例を説明する。
【００６２】
図１にハイブリッドＰＥＴ／ＭＲシステムを示す。このシステムは、ＲＦコイル（３）と一体となったＭＲデバイス（２）の内側に設けられ得るコンパクトかつ介在可能なＰＥＴデバイス（１）から構成される。ＰＥＴデバイスにより捕集された信号は、好ましくは軸ケーブル又は光ファイバー等のケーブルを通じてＭＲデバイス（４）の外側に設置される処置ユニットに伝送される。
【００６３】
図２は、鳥かご型のＲＦコイルを有する持ち運び可能なＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデバイスの斜視図を示す。当該デバイスを構成する構造的要素が正しく理解され得る。
【００６４】
（ａ）ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデバイスは、典型的にはリング内に放射状に（又は半径方向に;radially）設けられる一式のガンマ放射線検出モジュールから構成される。当該モジュールの数および径はＭＲシステムおよび可視化され得る器官による。各センサブロックは、２つの要素から成る。当該２つの要素は、モノリシック状又はピクセル化されたシンチレーティング結晶（５）、および光検出器と関連する電子機器とにより形成されるアッセンブリ（６）である。このアッセンブリは、検出モジュールの電子機器とコイルとにより放出されるＲＦ信号の干渉を減じるためにファラデーケージ内に入れられる（又は封入される又はカプセル化される;encapsulated）。このファラデーケージは、ＭＲデバイスの傾斜システムにより生じる磁場を遮断しないように設計されている。
【００６５】
（ｂ）鳥かご状のＲＦコイル（３）に関して、このタイプのＲＦコイルは、端部で２つのリングを接合させた一連の長手バーにより形成される。好ましくは、これらの長手バーは、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデバイスの検出モジュールに対する放射線の通路を妨げないように検出モジュール間に空間が供され得る。本明細書にて説明する本発明は、他のタイプのＲＦコイルの使用を制限するものではない。
【００６６】
図３では、ＰＥＴデバイスの一部である検出モジュールの内部構造を模式的に示す。図３では、下記の要素（ａ）〜（ｃ）から成るこれら検出モジュールのパーツを形成する要素の各々の位置を観察可能である。
（ａ）ガンマ放射線を可視光に変更することが可能なモノリシック状又はピクセル化されたシンチレーティング結晶（５）、
（ｂ）モノリシック状又はピクセル化されたシンチレーティング結晶（５）と光検出器（８）のマトリックスとの間に設けられたグラフェン系ＲＦ遮蔽システム（７）、
（ｃ）光検出器により生じた信号を前処理する電子プレート（９）（好ましくは、処理信号を予め増幅し、当該増幅させた信号を収集システム（４）に送るためのプレートである。）
【００６７】
図３に、ＲＦシールド（７、１２）のみならず、外部光からセンサブロック（シンチレーティング結晶および光検出器）を保護する上記の要素の封入コンポーネント（１０、１１）を示す。
【００６８】
図４ａおよび図４ｂは、シンチレータ結晶と光検出器マトリックスとの間に設けられたグラフェン系ＲＦシールドの斜視図および断面図をそれぞれ示す。好ましくは、このＲＦシールドは、異なる材料から成る３層で形成され得る。
（ａ）グラフェンの異なる層が堆積され、光検出器マトリックスの前面上に設けられる１０μｍの機械的に安定した基板（１３）、
（ｂ）１つ又は２つの原子厚のグラフェン層（７）、
（ｃ）グラフェン層とシンチレーティング結晶との間に設けられる数μｍ又は１０μｍの厚さの透明材の保護フィルム（１４）。
【００６９】
図５は、本発明（左側）と従来のケース（右側）においてＲＦコイルの導体とガンマセンサブロックとの間の距離（Ａ）の違いを示す。コイルと検出シールドとの間の距離（Ｂ）では、ＲＦ場に変形が生じないようにする必要がある。従来のケースでは、この距離はコイルとＰＥＴ−ＳＰＥＣＴシステムの幾何学的形態、特にシールドが設けられるラッピング（;wrapping）による。
【００７０】
本発明で提案する形態では、導体間の距離、すなわちＲＦコイルとシールドとの間の距離は維持される必要がある。しかしながら、遮蔽はシンチレーティング結晶と光センサのマトリックスとの間に形成されるため、これにより、センサブロックとコイルとの間の距離（ｃ）を減じることが可能となり、それによってＰＥＴ又はＳＰＥＣＴの検出効率を高めることが可能となる。
【００７１】
図６は、検出モジュールを好適に形成する内部要素を詳細に示す。図６では、遮蔽要素（７）、（１２）に加えて、光検出器（８）およびシンチレーション結晶（５）とそれぞれ接触するグラフェン（１３）、（１４）のための基板が示される。
【００７２】
この図では、ガンマ線（１６）を可視光（１７）の範囲の光子の放出へと変形させることでガンマ線（１６）のエネルギーを付与する入射するガンマ線（１６）を模式的に示す。特に、モノリシック状のシンチレーティング結晶に生じる可視光の分配および光検出器への到達状況を模式的に示す。ＲＦシールド（７）、（１２）により形成されたファラデーケージは、ＲＦシールドに蓄積した電荷を除去するために地面（１５）に接続される。
【００７３】
図７は、図６と同様に検出器を形成する全ての要素を詳細に示す。この図では、図６とは異なり、グラフェンが基板上に堆積されている。グラフェンはシンチレーティング結晶上に直接堆積されている。
【００７４】
図８は、基板（１４）の外面および内面に堆積され、ＲＦ信号を遮蔽するために一方の面のトラックが他方の面のトラックの分離ギャップを覆うように配置された、グラフェン（７）のトラック又はバンドに基づくＲＦシールド構造の斜視図および断面図を示す。
【００７５】
図８に示す代替構造は、誘電体の外面上又は内面上に設けられ、ＲＦ信号を遮蔽するために一方の面のバンドが他方の面のバンドの分離ギャップを覆うように配置された、非強磁性導電材（銅、金、又は銀）のバンドに基づくシステムである。
【００７６】
参照文献
［１］A. Nacev, E. Anashkin, J.P. Rigla, J.M. Benlloch, M. Urdaneta, A. Sarwar, P. Stepanov, I.N. Weinberg, J.M. Benlloch および S.T. Frickeによる２０１４年イタリアのミランでのＩＳＭＲＭの要旨集“固体物をイメージング化可能高速、高解像度のデスクトップＭＲＩ”
［２］C.R. Paulによる２００６年ハードカバー“電磁適合性の概論
［３］Sri Harsha Maramrajuによる２０１１年ストーニーブルック大学での“同時のＭＲＩ／ＰＥＴイメージングのためのＰＥＴシステムとＭＲＩシステム間での電磁相互作用の評価”
［４］M. Terpstra, P.M. AndersenおよびR. GruetterによるJ. Magn. Resonの１９９８年（１３１）１３９〜１４３頁“定量的磁場マッピングを用いた局所的渦電流の補償”
［５］Shuhui Sunらによる２０１３年Ｎｏ１７７５の科学レポートの“原子層堆積を通じて為される単一原子触媒Ｐｔ／グラフェン”
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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