[发明专利]混合成像装置和/或用于设计磁体布置结构的方法

说明书

本发明涉及一种混合成像装置和/或用于设计磁体布置结构的方法，混合成像装置可以在MPI模式和至少另一个成像模式中运行并且具有磁体布置结构，所述磁体布置结构构成用于，在MPI模式中产生具有梯度B1和在样品体积(PV)中的零场的区的磁场，其中，磁体布置结构具有包括海尔贝克偶极配置方式的两个磁环(R1、R2)的磁环对(R1/R2)，所述磁环同轴地设置在延伸通过样品体积(PV)的共同的Z轴上，磁环(R1、R2)围绕Z轴可相对彼此转动地设置。因此可以不仅生成磁场，所述磁场对应于用于MRI而且用于MPI的要求，从而混合成像装置装备可以用于在不同的成像模式中的测量，所述成像模式具有MPI、MRI和CT。

技术领域

本发明涉及一种用于成像在样品体积中的要研究的物体的混合成像装置，其中，所述混合图像装置可以在MPI模式和至少另一个成像模式中运行并且具有磁体布置结构，所述磁体布置结构构成用于，在MPI模式中产生具有梯度B1和在样品体积中的零场的区的磁场。本发明也涉及一种用于设计磁体布置结构的方法，所述磁体布置结构用于使用在混合成像装置中，以及涉及一种用于借助至少另一个由MRI或CT的成像的方法组合地接收图像数据的方法。

背景技术

用于借助MPI和另一个成像模式成像物体的这样的混合成像装置由[5]已知。

混合成像装置用于借助多个成像方法测量样品，理想地不用将样品从样品位置中去除。由此可以借助不同的方法获得不只相同的样品、而且尤其是所述样品的相同的位置的信息。

在磁微粒成像(MPI)中，确定在物体内部的可磁化的纳米微粒的局部的浓度。这些纳米微粒通过以预先确定的频率周期性可变的MPI激励磁场(驱动磁场)周期性磁化。为了空间分辨，激励磁场与在时间上恒定的选择磁场叠加，所述选择磁场具有零场的区。从该零场的区的出发，选择磁场快速升高，从而可磁化的纳米微粒已经在与零场的区的小的距离中到达磁饱和。MPI测量信号因此来自零场的区的局部的环境并且关于在那里存在的局部的粒子浓度给出信息。亦即为了MPI测量，必须提供具有梯度B1和零场的区的磁场。在磁共振断层摄影术测量(MRI)中与之相反需要静止的均匀的主磁场，所述主磁场用于核磁化的极化。MRI磁体布置结构因此通常不可以用于MPI测量并且反之亦然。

[2]公开了一种用于MRI测量的可携带的磁体布置结构，其具有包括用于产生主磁场的永磁体的磁体布置结构。所述磁体布置结构可以围绕其轴线旋转。利用该磁体布置结构不可以产生可用于MPI测量的磁场。

由[3]已知一种系统，利用其可以同时拍摄物体的磁共振图像和计算机断层摄影术图像。在拍摄物体期间，X射线源和X射线探测器以及永磁体可以用于产生MRI主磁场同时围绕物体旋转。然而MPI测量不可以利用在[3]中公开的装置实施。

作为用于产生对于MRI需要的主磁场的机构，在[3]中主要使用海尔贝克(Halbach)配置的永磁体。在Halbach环中，环形罩的磁化方向沿外罩走向具有在垂直于环轴线的平面中的持续的旋转，其中，在环绕整个环形罩之后，磁化方向返回其原始值。

也已知Halbach环的应用，以用于产生磁场，以用于在存储环中的粒子束[4]的调焦。在[4]中公开的装置为此具有多个可以相对彼此转动的Halbach环。

[1]说明Halbach环的应用，以用于产生MPI磁场。为了实现零场的线的旋转，由Halbach环构成的磁体布置结构围绕轴线旋转。MRI测量或CT测量不可以利用该布置结构实施。

由[5]已知一种布置结构，利用所述布置结构可以实施同时的MPI测量和CT测量。在此，MPI选择区借助线圈布置结构产生。然而可用于MRI测量的均匀的主磁场不可以利用该磁体布置结构产生。

发明内容

本发明的任务是，提出一种混合成像装置，利用其可以不仅生成磁场，所述磁场对应于用于MRI而且用于MPI的要求，从而混合成像装置可以装备用于在不同的成像模式中的测量，所述成像模式包括MPI，MRI和CT。