СКАНЕР ПОЗИТРОННО-ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ И МАГНИТОРЕЗОНАНСНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ СО СПОСОБНОСТЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПОЛЕТА

1. Система формирования изображения, содержащая:
сканер магнитно-резонансной визуализации, включающий в себя, по меньшей мере, главный магнит (20) и градиентные катушки (28) магнитного поля, размещенные в или на корпусе (12, 18) сканера, который получает пространственно кодированные магнитные резонансы в области (14) формирования изображения;
множество твердотельных радиационных детекторов (50, 50', 50"), размещенных в или на корпусе сканера и скомпонованных так, чтобы детектировать гамма-лучи, излучаемые из области формирования изображения;
обработку (52, 54, 58, 60, 62) позитронно-эмиссионной томографии со способностью определения времени пролета (ПЭТ ВП), сконфигурированную, чтобы определять локализованные линии откликов на основании (i) местоположений, по существу, одновременных обнаружений гамма-лучей, выводимых твердотельными радиационными детекторами, и (ii) временного интервала между упомянутыми, по существу, одновременными обнаружениями гамма-лучей;
обработку (64) реконструкции позитронно-эмиссионной томографии со способностью определения времени пролета (ПЭТ ВП), сконфигурированную, чтобы реконструировать локализованные линии откликов, чтобы произвести изображение ПЭТ ВП; и
обработку (44) реконструкции магнитно-резонансной визуализации (МРВ), сконфигурированную, чтобы реконструировать полученные магнитные резонансы, чтобы произвести изображение МРВ.
2. Система формирования изображения по п.1, в которой множество твердотельных детекторов включают в себя матрицу из кремниевых фотоумножителей.
3. Система формирования изображения по п.1, в которой твердотельные радиационные детекторы (50, 50', 50") имеют временную разрешающую способность меньше одной наносекунды.
4. Система формирования изображения по п.1, в которой каждый твердотельный радиационный детектор (50, 50', 50") включает в себя:
1
2
3
один или более сцинтилляторов (74, 74a, 74b, 74, 74, 74), скомпонованных, чтобы поглощать гамма-лучи, излучаемые из области (14) формирования изображения; и
1
2
3
один или более кремниевых фотоумножителей (80, 80', 80, 80, 80), скомпонованных, чтобы детектировать свет, генерируемый одним или более сцинтилляторами, причем каждый кремниевый фотоумножитель включает в себя множество лавинных фотодиодов (90), смещенных в режиме Гейгера.
5. Система формирования изображения по п.4, в которой лавинные фотодиоды (90) скомпонованы в группы, определяющие пиксели (82), причем каждый пиксель выводит аналоговый сигнал, соответствующий комбинации токов, проводимых группой лавинных фотодиодов, определяющих этот пиксель.
1
2
3
6. Система формирования изображения по п.4, в которой лавинные фотодиоды (90) скомпонованы в группы, определяющие пиксели (82), и кремниевый фотоумножитель (80, 80', 80, 80, 80) включает в себя:
цифровую схему (100) связанную с каждым лавинным фотодиодом (90), причем в ответ на обнаружение фотона связанным лавинным фотодиодом цифровая схема выполняет цифровой переход;
пусковую схему (108, 110), связанную с каждым пикселем (82) и сконфигурированную, чтобы определять временной период интеграции в ответ на обнаружение фотонов лавинными фотодиодами (90) этого пикселя (82); и
цифровую считающую схему (104, 112), связанную с каждым пикселем (82), сконфигурированную, чтобы считать переходы цифровой схемы (100) этого пикселя (82) в течение временного периода интеграции.
7. Система формирования изображения по п.1, в которой каждый твердотельный радиационный детектор (50', 50") включает в себя:
1
2
3
один или более наложенных друг на друга сцинтилляторов (74a, 74b, 74, 74, 74), скомпонованных, чтобы поглощать гамма-лучи, излучаемые из области (14) формирования изображения; и
1
2
3
один или более кремниевых фотоумножителей (80', 80, 80, 80), скомпонованных, чтобы детектировать свет, генерируемый множеством наложенных друг на друга сцинтилляторов;
причем обработка (52, 54, 58, 60, 62) ПЭТ ВП сконфигурирована, чтобы учитывать глубину взаимодействия, указываемую тем, какой из множества наложенных друг на друга сцинтилляторов выполнил обнаружение гамма-луча.
8. Система формирования изображения по п.7, в которой один или более кремниевых фотоумножителей (50") включают в себя:
1
2
3
1
2
3
кремниевый фотоумножитель (80, 80, 80), соответствующий каждому сцинтиллятору (74, 74, 74), который скомпонован, чтобы детектировать свет, генерируемый этим сцинтиллятором, и не детектировать свет, генерируемый другими сцинтилляторами, причем обработка (52, 54, 58, 60, 62) ПЭТ ВП сконфигурирована, чтобы определять глубину взаимодействия на основании того, какой из кремниевых фотоумножителей выполнил обнаружение гамма-луча.
1
2
1
2
2
3
9. Система формирования изображения по п.8, в которой, по меньшей мере, один из кремниевых фотоумножителей (80, 80) расположен между своим соответствующим сцинтиллятором (74, 74) и другим сцинтиллятором (74,74) из наложенных друг на друга сцинтилляторов.
10. Система формирования изображения по п.7, в которой каждый из множества сцинтилляторов (74a, 74b) твердотельного радиационного детектора (50') имеет обнаруживаемые различные оптические характеристики, причем обработка (52, 54, 58, 60, 62) ПЭТ ВП сконфигурирована, чтобы определять глубину взаимодействия на основании детектированной оптической характеристики обнаружения гамма-луча.
11. Система формирования изображения по п.1, сверх того, включающая в себя вентильную схему (120), предотвращающую обнаружение гамма-лучей, излучаемых из области (14) формирования изображения, когда работают градиентные катушки (28) магнитного поля.
12. Система формирования изображения по п.1, дополнительно включающая в себя вентильную схему (120, 122), которая выполняет мониторинг физиологического цикла и предоставляет возможность сбора магнитных резонансов в течение первой части физиологического цикла и обнаружения гамма-лучей, излучаемых из области формирования изображения, в течение второй части физиологического цикла.
13. Система формирования изображения по п.1, дополнительно включающая в себя вентильную схему (120), которая ретроактивным образом управляет пропусканием, по меньшей мере, одной из обработки (64) реконструкции ПЭТ ВП и обработки (44) реконструкции МРВ на основании одного или более физиологических или визуальных параметров, наблюдаемых во время получения данных изображения.
14. Система формирования изображения по п.1, в которой радиационные детекторы включают в себя охлаждающую систему (24, 130), соединенную с возможностью теплопередачи с, по меньшей мере, одним из главного магнита (20) и градиентных катушек (28) магнитного поля, причем множество твердотельных радиационных детекторов (50, 50', 50") также соединены с возможностью теплопередачи с системой охлаждения, чтобы охлаждать твердотельные радиационные детекторы.
15. Система формирования изображения по п.1, дополнительно включающая в себя процессор (70) обработки изображения после реконструкции, сконфигурированный, чтобы обрабатывать выбранное одно или оба из (i) изображения ПЭТ ВП и (ii) изображения МРВ.
16. Система формирования изображения по п.15, в которой процессор (70) обработки изображения после реконструкции сконфигурирован, чтобы накладывать друг на друга изображения ПЭТ ВП и МРВ.
17. Способ формирования изображения, содержащий этапы, на которых:
из области (14) формирования изображения получают пространственно кодированные магнитные резонансы;
детектируют гамма-лучи, излучаемые из области формирования изображения;
определяют локализованные линии откликов на основании (i) местоположений обнаружений, по существу, одновременно детектированных гамма-лучей, и (ii) временного интервала между упомянутыми обнаружениями упомянутых, по существу, одновременно детектированных гамма-лучей;
реконструируют локализованные линии откликов, чтобы произвести изображение позитронно-эмиссионной томографии со способностью определения времени пролета (ПЭТ ВП); и
реконструируют полученные пространственно кодированные магнитные резонансы, чтобы произвести изображение магнитно-резонансной визуализации (МРВ).
18. Способ формирования изображения по п.17, в котором этап обнаружения гамма-лучей имеет временную разрешающую способность меньше одной наносекунды, и на этапе определения локализованных линий откликов локализуют линию откликов на интервале расстояния вдоль линии откликов, соответствующем примерно произведению скорости света на временную разрешающую способность обнаружения.
19. Способ формирования изображения по п.17, в котором этап обнаружения гамма-лучей включает в себя этапы, на которых:
генерируют вспышку света, соответствующую каждому гамма-лучу; и
цифровым образом считают фотоны вспышки света, используя множество лавинных фотодиодов (90), взаимосвязанных цифровым образом.
20. Способ формирования изображения по п.17, дополнительно включающий в себя этап, на котором после реконструкции изображения выполняют обработку, по меньшей мере, одного из (i) изображения ПЭТ ВП и (ii) изображения МРВ, используя алгоритм обработки изображения после реконструкции, сконфигурированный, чтобы действовать либо на изображении ПЭТ, либо на изображении МРВ.
21. Система формирования изображения, содержащая:
сканер магнитно-резонансной визуализации, включающий в себя, по меньшей мере, главный магнит (20) и градиентные катушки (28) магнитного поля, размещенные в или на корпусе (12, 18) сканера, который получает пространственно кодированные магнитные резонансы в области (14) формирования изображения;
множество твердотельных радиационных детекторов (50, 50', 50"), размещенных в или на корпусе сканера и скомпонованных так, чтобы детектировать гамма-лучи, излучаемые из области формирования изображения;
охлаждающую систему (24, 130), соединенную с возможностью теплопередачи с, по меньшей мере, одним из главного магнита (20) и градиентных катушек (28) магнитного поля, чтобы охлаждать, по меньшей мере, одно из главного магнита и градиентных катушек магнитного поля, причем упомянутая охлаждающая система дополнительно соединена с возможностью теплопередачи со множеством твердотельных радиационных детекторов (50, 50', 50"), чтобы охлаждать твердотельные радиационные детекторы;
обработку (52, 54, 58, 62) совпадения, сконфигурированную, чтобы детектировать линии откликов на основании местоположений, по существу, одновременных обнаружений гамма-лучей, выводимых твердотельными радиационными детекторами;
обработку реконструкции позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), сконфигурированную, чтобы реконструировать линии откликов, чтобы произвести изображение ПЭТ; и
обработку (44) реконструкции магнитно-резонансной визуализации (МРВ), сконфигурированную, чтобы реконструировать полученные магнитные резонансы, чтобы произвести изображение МРВ.