CN109477902B - 用于pet探测器中的温度控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种适于在PET/MR混合***中使用的PET探测器模块。所述PET探测器模块包括闪烁体(303)、一组前端电子器件(410)、和定位装置，所述定位装置被配置以固定所述闪烁体(303)和所述前端电子器件(410)之间的相对位置。所述PET探测器模块还可以包括温度控制***(104)，例如空气冷却***或热交换板(412，703)。所述热交换板(412，703)包括用于容纳热交换介质流的流体通道(701)。所述热交换板(412，703)适用于MRI***的磁场环境。

Description

用于PET探测器中的温度控制的方法和装置

技术领域

本申请涉及多模态成像技术，包括正电子发射断层显像(PET)和磁共振(MR)混合成像***。特别地，本申请涉及适用于在PET/MR混合***施加的磁场下工作的PET部件。更具体地说，本申请涉及用于控制PET/MR混合***中的PET部件的工作温度的装置。

背景

正电子发射断层显像(PET)是一种专门的放射学方法，其产生和检查身体的靶器官或组织中的功能过程的三维图像。具体地，在PET研究中，携带放射性示踪剂的生物活性分子首先被引入患者体内。然后，PET***探测由示踪剂发射的伽马射线，并通过分析探测到的信号来构建体内示踪剂浓度的三维图像。由于PET研究中使用的生物活性分子是靶器官或组织的天然的代谢底物，PET可以评估靶器官或组织的生理(功能)和解剖结构(结构)及其生化特性。在与疾病相关的任何解剖变化可以通过其他诊断测试(例如计算断层显像(CT)或磁共振成像(MRI))可探测到之前，靶器官或组织的这些性质的变化可以提供用于鉴定疾病进程发作的基本信息。

此外，PET在皮摩尔范围内的独特高灵敏度允许在体内探测均匀微量的放射性标记的标记物，使PET被选为分子成像的工具。在这方面，通过使用PET与其他诊断测试结合，以实现身体的结构和功能信息的同时获取，并提供关于恶性(癌性)肿瘤及其他病变的更确定的信息，创建了核医学成像领域的一个重要的新视角。例如，自10年前推出PET/CT(计算断层显像)组合***以来，相比于在同一PET/CT扫描仪几乎同时获得的单独的结构X射线CT图像，肿瘤学，神经病学，心脏病学和放射学领域的医生已经利用双模态***的优势来构建和分析三维的功能PET图像。

为此，有许多临床指征，其中磁共振成像(MRI)优于CT。例如，与CT相比，MRI提供更好的软组织对比度，并且不使用电离辐射，从而显著降低总体所需的辐射剂量以及对患者的相关风险或危害。此外，除了结构成像之外，还可以使用MRI来显现身体的功能活动。例如，功能性MRI或功能性磁共振成像测量流向脑部不同部位的血液变化。在这种类型的研究中，反映大脑中的血氧水平的信号可以被可靠地用作大脑活动的代表，因为神经元在活跃时使用更多的氧气。

因此，目前在非侵入式诊断成像领域的对于将高分辨率、三维的功能PET信息与同样高质量的形态和/或功能MRI信息精确而透明地结合在单个装置中的需要，为下一代多模态成像技术的研究和开发奠定了明确的新方向。

能够同时进行双模态成像的PET/MR混合***将提供许多优点，这远远超出了简单地组合单独获取的PET和MRI数据。这些优点不仅具有极大的便利性，灵活性和改进的可获得更多数据的多模态采集速度，而且还大大简化了患者管理的流程，并显著降低了患者的花费。更重要的是，同步多模态数据采集和处理确保PET和MRI数据配准的准确度更高，从而为医生提供更详细和可靠的诊断信息。

然而，尽管在该领域做出了巨大的努力，但仍然存在着几个技术难题，阻碍了实现完全的PET/MR集成和实时的同步数据采集。特别地，PET和MRI是两种先进的成像技术，其需要收集和处理微细且易于受到干扰的电子信号。例如，PET探测器可以包含温度敏感的部件，因此需要冷却装置来维持合适的工作温度。此外，PET探测器的最佳功能还依赖于其光学部件和电气部件之间的精确耦合和通信。因此，PET探测器还可以包含各种机械零件，以将这些部件保持在相对于彼此精确的位置。然而，当PET探测器的冷却装置和/或机械零件被放置在MRI机架中时，可能会显著地干扰MRI磁场的均匀性。此外，有另一个主要的挑战，当尝试将各种PET部件集成到MRI***中时，存在对可用空间的物理约束。

因此，在该领域有需要提供一种克服上述技术挑战的改进的PET探测器。

概要

在本公开的第一方面，本文提供了一种PET探测器模块。在一些实施例中，PET探测器模块可以包括闪烁体，一组前端电子器件，和定位装置。所述定位装置可以施加压缩力，该压缩力使所述一组前端电子器件压靠所述闪烁体，从而固定所述闪烁体与所述一组前端电子器件之间的相对位置。在一些实施例中，所述定位装置可以包括具有压缩表面的压缩层，并且所述压缩层可以将所述压缩表面向所述一组前端电子器件延伸，并且所述压缩表面可以使所述一组前端电子器件压靠所述闪烁体。在一些实施例中，所述一组前端电子器件可以具有比所述压缩表面更大的面积，或者所述一组前端电子器件可以具有与所述压缩表面相同的面积。所述压缩表面可以是连续的或不连续的。所述压缩力在所述压缩表面上可以是均匀的或不均匀的。在一些实施例中，所述PET探测器模块还可以包括温度控制装置，用于控制所述PET探测器模块的一个或多个目标位置处的温度。在一些实施例中，所述温度控制装置可以在一个或多个目标位置附近建立至少一个流体通道，并且所述流体通道可以包含热交换介质的流。在一些实施例中，所述热交换介质是气态，液态或固态。在一些实施例中，所述温度控制装置可以包括具有两个相对端的板。在一些实施例中，所述板可以包括一个或多个局部狭缝，每个所述局部狭缝具有一对开口端和封闭端，并且所述一对开口端和封闭端可以位于所述板的相对端。在一些实施例中，所述板可以包括一个或多个完整狭缝，每个所述完整狭缝具有一对开口端，并且所述一对开口端可以位于所述板的相对端。在一些实施例中，所述流体通道是嵌入所述板内的管道或者是所述板内部的通道。

所述流体通道可以与所述局部狭缝和所述完整狭缝中的一个或多个并排。在一些实施例中，所述板可以由导电材料制成，并且所述局部狭缝和所述完整狭缝中的一个或多个可以用电绝缘材料填充。在一些实施例中，所述一组前端电子器件和所述板可以夹持所述压缩层，并且所述压缩层可以是导热的。在一些实施例中，所述板和所述一组读出电子器件可以夹持所述导热层。在一些实施例中，所述导热层可以是有压缩力的。在一些实施例中，所述温度控制装置可以包括所述一组前端电子器件附近的空气通道。

在本公开的第二方面，本文提供了一种PET探测器模块，并且所述PET探测器模块可以包括闪烁体，一组前端电子器件，第一导热层，热交换板，第二导热层和一组读出电子器件。所述一组前端电子器件可以附接所述闪烁体。所述一组前端电子器件可以附接所述闪烁体。所述第一导热层和所述第二导热层可以夹持所述热交换板。所述第一导热层可以附接所述一组前端电子器件。所述第二导热层附接所述一组读出电子器件。所述第一导热层和所述第二导热层中的至少一个向所述一组前端电子器件施加压缩力；并且所述压缩力固定所述一组前端电子器件和所述闪烁体之间的相对位置。

在本公开的第三方面，本文提供了一种PET探测器模块，并且所述PET探测器模块可以包括闪烁体，一组前端电子器件，一组弹簧，支撑框架，一组读出电子器件，以及空气箱。所述一组前端电子器件可以附接所述闪烁体。所述支撑框架可以具有第一侧和第二侧，并且所述第一侧和所述一组前端电子器件可以在它们之间形成第一空腔，所述第二侧和所述空气箱可以形成第二腔，所述第一腔和所述第二腔可以流体连通。所述一组弹簧可以位于所述第一腔中，所述一组弹簧可以向所述一组前端电子器件施加压缩力，并且所述压缩力可以固定所述一组前端电子器件和与所述闪烁体之间的相对位置。所述一组读出电子器件可以位于所述第二腔中。所述第一腔和所述第二腔形成所述一组前端电子器件和所述一组读出电子器件附近的空气通道。

在本公开的第四方面，本文提供了一种热交换板，并且所述热交换板可以包括流体通道和具有两个相对端的板。所述流体通道可以包含热交换介质的流。所述板可以包括多个局部狭缝，每个所述局部狭缝具有一对开口端和封闭端。所述一对开口端和封闭端可以位于所述板的相对端。两个相邻的局部狭缝的开口端可以位于所述板的相对端。所述流体通道可以与每个局部狭缝并排，其中所述流体通道围绕每个封闭端转弯180度。所述流体通道可以是嵌入所述板内的管道，也可以是所述板内部的通道。在一些实施例中，所述流体通道可以是具有第一部分，第二部分和第三部分的管道，其中所述第一部分和所述第二部分可以被嵌入所述板内，所述第一部分和所述第二部分与所述局部狭缝中的至少一个并排，并且所述第三部分在所述板的外部，将所述第一部分和所述第二部分连接成流体连通。

在本公开的第五方面，本文提供了一种热交换板，并且所述热交换板可以包括流体通道和具有两个相对端的板。所述流体通道可以包含热交换介质的流。所述板可以包括多个局部狭缝，每个所述局部狭缝具有一对开口端和封闭端。所述一对开口端和封闭端可以位于所述板的相对端。两个相邻的局部狭缝的开口端可以位于所述板的两个相对端的同一端。在一些实施例中，所述流体通道可以与至少一个局部狭缝并排，并且所述流体通道可围绕至少一个封闭端转弯180度。在一些实施例中，所述流体通道可以是嵌入所述板内的管道，并且在一些实施例中，所述流体通道可以是所述板内部的通道。在一些实施例中，所述板可以由导电材料制成，并且所述局部狭缝中的一个或多个可以用电绝缘材料填充。

在本公开的第六方面，本文提供了一种热交换板，并且所述热交换板可以具有两个相对端和流体管道，并且所述流体管道被配置为容纳热交换介质的流。所述板可以包括多个完整狭缝，每个所述完整狭缝具有一对开口端，所述一对开口端位于所述板的相对端，并且所述完整狭缝将所述板分成多个段。所述流体管道可以包括多个嵌入部分和多个未嵌入部分，其中每个嵌入部分嵌入在所述多个段中的一个段内。并且每个未嵌入部分可将所述多个嵌入部分中的两个连接成流体连通。在一些实施例中，所述热交换板可以由导电材料制成，并且所述完整狭缝中的一个或多个可以用电绝缘材料填充。

附图的简要说明

根据示例性实施例进一步描述本公开。参考附图详细描述这些示例性实施例。这些实施例是非限制性示例，其中在附图的几个视图中，相同的附图标记表示相似的结构，并且其中：

图1是根据本公开的一些实施例的成像***的示意图；

图2示出了根据本公开的一些实施例的冷却***；

图3是根据本公开的一些实施例的PET探测器模块的示意图；

图4A和4B示出了根据本公开的PET探测器模块的具体实施例；特别地，在本实施例中，PET探测器模块包括用于温度控制的热交换板；

图5示出了根据本公开的一些实施例的PET/MR混合***；

图6示出了根据本公开的一些实施例的磁场(B0)的方向和热交换板在磁场中的相对定位；

图7A至7D示出了根据本公开的热交换板的几个具体实施例。特别地，如图7A至7D所示，在这些实施例中，热交换板包括嵌入开槽板内的管道；

图8A至8D示出了根据本公开的热交换板的另一个实施例。特别地，热交换板是具有内部通道的开槽板；

图9A和9B示出了根据本公开的一些实施例的PET探测器模块的另一个具体实施例。具体地，图9A是示出PET探测器模块的透视视图的示意图，图9B是示出PET探测器模块的横截面视图的示意图；

图10示出了根据本公开的一些实施例的用于将PET探测器模块组装到PET探测器中的示例性机械零件；

图11示出了根据本公开的一些实施例的PET探测器的示例性桶形结构；

图12A和12B示出了根据本公开的一些实施例的评估热交换板对成像***的成像模态的影响的方法；

图13A和13B示出了根据本公开的一些实施例的热交换板对成像***的成像模态的影响的示例性测试结果；

图14示出了根据本公开的一些实施例的热交换板对成像***的成像模态的影响的另一示例性测试结果。

详细描述

在下面的详细描述中，通过实施例阐述了许多具体细节，以便提供对相关公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说明显的是，可以在没有这样的细节的情况下来实践本公开。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本公开的各方面，已经以相对较高的水平(没有细节)描述了众所周知的方法，程序，***，部件和/或电路。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员将是明显的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文限定的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是符合与权利要求一致的最广范围。

应当理解，本文使用的术语“***”，“单元”，“模块”和/或“块”是以升序来区分不同级别的不同部件，元件，部件，部分或组件的一种方法。然而，如果其他表述可能达到相同的目的，则这些术语可能被其他表述所取代。

应当理解，当单元、发动机、模块或块被称为“接通”，“连接到”或“耦合到”另一单元，发动机、模块或块时，除非上下文另有明确说明，否则它可以直接位于另一个单元、发动机、模块或块上，或连接或耦合到另一个单元、发动机、模块或块，或与另一个单元，发动机，模块或块进行通信，或者可以存在中间单元、发动机、模块或块。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

本文使用的术语仅用于描述具体示例和实施例的目的，而不是意图限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”，“一个(an)”和“该(the)”也可以包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本公开中使用时，术语“包含”和/或“包括”指定整数，装置，行为，所述特征，步骤，元件，操作和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他整数，装置，行为，特征，步骤，元件，操作，部件和/或它们的组的存在或添加。

本文提供了用于非侵入性生物医学成像的***和部件，例如用于疾病诊断或研究目的。该***可以包括用于进行不同医学扫描或研究的单个成像模态或多个成像模态，包括但不限于超声扫描，X射线扫描，骨密度测定，荧光透视，计算断层显像(CT)，数字射线照相术(DR)，单光子发射计算断层显像(SPECT)，磁共振成像(MRI)和正电子发射断层显像(PET)。

本文所用的术语“成像模态”或“模态”广义地指通过特定机制收集，生成，处理和/或分析靶体的成像信息的成像方法或技术。本文所用的术语“靶体”广泛地涉及具有化学，生物化学，生物学，生理学，生物物理学和/或身体活动或功能的天然或人造的任何有机或无机物质。涉及本公开的靶体的示例性实施例包括人或动物的细胞，组织，器官或全身。其它示例性实施例包括但不限于具有或不具有生命的有机和/或无机物质的人造组合物。

因此，本公开的多模态成像***可以包括多于一个的成像模态，例如两个，三个或更多个不同的模态。在多模态***中，不同成像模态运行或作用的机制可以相同或不同。因此，成像信息也可以相同或不同。例如，在一些实施例中，成像信息可以是内部信息和/或外部信息，并且可以是靶体的功能和/或结构信息。特别地，在一些实施例中，不同模态的成像信息相互补充，由此提供从不同分析角度描述靶体的一组成像数据。例如，在一些实施例中，多模态成像实现形态图像和功能图像的合并。

例如，在一些实施例中，多模态***包括计算断层显像(CT)成像模态，其是组合了从不同角度拍摄的多个X射线投影以产生靶体的内部区域的详细的横截面图像的医学成像方法。因此，CT成像信息为医务人员提供了靶体的某些内部部分(如软组织，骨骼，血管，人体重要器官)的精确三维视图，而不对靶体进行侵入性处理。在一些实施例中，多模态***包括超声成像模态，其是使用高频声波来创建靶体内部的图像的医学成像技术。特别地，在一些实施例中，超声成像模态将声波发送到身体中，并且能够将返回的声音回波转换为图像。在一些实施例中，可以使用超声成像模态来诊断心脏和血管中的异常并评估妊娠状况，骨盆和腹部器官的健康，或人类受试者的疼痛、肿胀和感染的症状。在一些实施例中，多模态***包括X射线成像模态，该X射线成像模态是使用电离辐射通过将X射线束发射穿过靶体来产生靶体的内部结构的图像的成像技术，其中X射线根据材料的密度以不同的量被吸收。

在本公开的一些实施例中，多模态成像***包括用于进行MR成像和分析的成像模块和部件。MRI是一种非侵入性成像技术，其使用强大的磁体来对准靶体内的原子核，以及引起原子共振的可变磁场，称为核磁共振的现象。核产生自己的旋转磁场，扫描器探测并用于创建靶体内部的图像。

具体来说，MRI扫描器通常包括三个主要部分，即产生静态均匀磁场的***，有时被称为主磁场；生成和接收射频(RF)辐射的***；以及产生磁梯度场(即沿着一个方向具有变化的强度的磁场)的***。

特别地，当MRI扫描器将强磁场施加到靶体时，所施加的磁场具有沿着磁场对准靶体内的核的磁矩(自旋)的趋势。MRI研究中感兴趣的许多原子核在其电磁波谱的RF范围内具有特征共振频率。因此，在施加主磁场以对准靶体中的核后，MRI扫描器产生生成振荡电磁场的RF电流。当振荡电磁场的频率与对准的核的特征共振频率匹配时，对准的核吸收振荡电磁场的能量并翻转它们的自旋。随后，RF电磁场被关闭，并且核在被称为进动或弛豫的过程中逐渐地返回到它们的原始自旋。返回过程产生核磁共振(NMR)信号，其将靶体作为RF电磁辐射，并且可以由MRI扫描器测量并制成图像。

在一些实施例中，不意在限制，负责产生NMR信号的核是水中的氢核(质子)。例如，当人体成像时，水占体重的约60-50％。不同身体组织中的质子以不同的速率返回到正常的自旋，因此MRI扫描器可以对组织进行区分。可用于上述MR成像和分析的细胞核不是穷尽的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

在本公开的一些实施例中，多模态成像***还包括用于执行正电子发射断层显像(PET)成像和分析的模块和部件。本文所用的术语“正电子发射断层显像或PET”是指适用于靶体的非侵入性放射学方法，其产生反映或对应于在内部身体发生的功能过程的图像信息。

在PET扫描或研究期间，在成像会话开始之前，首先将PET示踪剂分子引入靶体内。本文所用的术语“PET示踪剂”或“示踪剂”是指在靶体内的活性或功能性的影响下可能经历某些变化的物质，该活性和功能性将被PET可视化和研究。这种变化可以是化学和/或物理的，在此期间，PET示踪剂发射正电子，即电子的反粒子。正电子具有与电子相同的质量和相反的电荷，并且当两个粒子碰撞时，正电子经历与电子(其自然地大量存在于靶体内)的湮灭。通常，电子-正电子湮灭导致两个511keV伽马光子，在它们自己生成时，它们开始相对于彼此以相反的方向行进。本***的PET成像模块获得伽马光子的轨迹和剂量信息，以确定靶体内PET示踪剂分子的位置和浓度。

构成有机物质的许多基本元素都具有正电子发射同位素，包括但不限于碳(11C)，氮(13N)，氧(150)和氟(18F)。因此，在一些实施例中，本公开的PET示踪剂分子是含有一种或多种这些正电子发射同位素的有机化合物。这些类型的PET示踪剂分子或者类似于天然存在的物质或者能够与靶体内的目标功能或活性相互作用。因此，可以将PET示踪剂的分布信息可靠地用作靶体功能的指标。

例如，在本公开的一些实施例中，PET示踪剂分子是葡萄糖的放射性类似物18F-氟-脱氧葡萄糖(18F-FDG)。18F-FDG在体内遵循与葡萄糖相似的代谢途径，但仍然被困在组织内。因此，通过本发明的PET成像映射的18F-FDG的体内分布将指示葡萄糖代谢活性，其可以在肿瘤学中被特别关注，因为增殖的癌细胞具有高于平均葡萄糖代谢速率的水平。在其他实施例中，PET示踪剂分子是用于心肌灌注功能成像的13N-NH3。特别地，在这些实施例中，13N-NH3的体内分布可以用于区分心脏的不良灌注区域中的存活和不活组织，该信息可以在心脏病学中特别感兴趣，用以鉴定冠状动脉旁路手术的候选者。

以下进一步提供可结合本***一起使用的有机PET示踪剂的示例性实施例的非穷举列表。特别地，在一些实施例中，PET示踪剂分子是11C-甲硫氨酸，其用作肿瘤学中蛋白质合成的标记物。在一些实施例中，PET示踪剂分子是11C-氟马西汀，其用作癫痫中苯并二氮杂受体活性的标记物。在一些实施例中，PET示踪剂分子是11C-雷氯必利，其用作用于诊断运动障碍的D2受体激动剂活性的标记物。在一些实施例中，PET示踪剂分子是15O-二氧化碳或15O-水，其作为脑中血液灌注的标记物。在一些实施例中，PET示踪剂可以是18F-氟化物离子，其用作肿瘤学中骨代谢的标记物；在一些实施例中，PET示踪剂分子是18F-氟-咪达唑，其中它用作评估患者对肿瘤学中的放射治疗的反应的缺氧标记物。然而，在其他实施例中，可以组合使用多个不同的PET示踪剂来产生补充的功能数据的集合。

可以包括在本***中的上述类型的成像模态不是穷尽的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

图1是根据本公开的一些实施例的成像***的示意图；如图所示，成像***包括成像装置101，温度控制机构104，重建处理器105，存储器106，终端107和控制器103。成像装置101可以包括一个或多个探测器部件301(参见例如图3)。成像装置101能够检查靶体102。

在一些实施例中，成像装置101能够采集靶体102的成像信息，并将所收集的信息转换成可由处理器工作的格式或形式。例如，在一些实施例中，成像信息被转换成数字形式并随后被处理。在一些实施例中，成像装置101还能够进行各种操作，包括但不限于数据预处理和/或数据传输。

在一些实施例中，重建处理器105被配置为从成像装置101接收成像数据，并且重建被检查的靶体102的图像。根据本公开，重建处理器105可以包括任何基于处理器和/或基于微处理器的单元。仅作为示例，处理器可以包括微控制器，精简指令集计算机(RISC)，专用集成电路(ASIC)，应用特定指令集处理器(ASIP)，中央处理单元(CPU)图形处理单元(GPU)，物理处理单元(PPU)，微控制器单元，数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)，橡子精简指令集计算(RISC)机器(ARM)，或能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器，或其任何组合。可以与本***结合使用的示例性处理器类型不是穷举的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

在一些实施例中，重建处理器105可以使用重建算法来重建接收到的成像数据。重建算法可以是分析重建算法，迭代重建算法，或基于压缩感测(CS)。分析重建算法可以是滤波反投影(FBP)算法，反投影滤波(BFP)算法，ρ-滤波壳层等。迭代重建算法可以是有序子集最大期望值(OSEM)算法，最大似然期望(MLEM)算法等。上面提供的示例性重建算法不是穷举或限制性的。可以结合本文描述的本***使用的重建算法不是穷举的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

根据本公开，存储器106能够存储数据。要存储的数据可以来自成像装置101，重建处理器105和/或终端107。可以存储的示例性数据类型包括由成像装置101采集的原始数据和从重建处理器105生成的重建数据或图像等。存储器106可以包括多个部件。在一些实施例中，存储器106包括硬盘驱动器。在一些实施例中，存储器106包括固态驱动器。在一些实施例中，存储器106包括可移动存储驱动器。仅通过示例的方式，可以结合本公开使用的可移除存储驱动器的非穷尽列表包括闪存盘驱动器，光盘驱动器等，或其组合。

根据本公开，终端107可以被配置为接收输入和/或显示输出。在一些实施例中，终端107被配置为与成像装置101，重构处理器105和/或控制器103通信，从而允许***的最终用户控制图像的生成和/或显示。终端107可以包括例如显示器，移动设备(例如，智能电话，平板电脑，笔记本计算机等)，个人计算机，其他设备等，或其组合。其他装置可以包括独立于成像***工作的装置，以及在其上组装的处理单元或处理模块(例如，智能家庭终端)。在一些实施例中，终端107被配置为接收输入。例如，终端107可以包括输入装置和/或用户接口(图中未示出)等。特别地，在各种实施例中，输入装置可以是键盘，触摸屏，鼠标，远程控制器等，或其任何组合。输入装置可以包括可以经由键盘，触摸屏(例如，触觉或触觉反馈)，语音命令输入，眼睛跟踪输入，脑部监测***或任何其他的输入机制来输入的字母数字和其他键。然后可以经由输入装置接收的输入信息经由例如数据总线传送到重建处理器105，用于进一步处理。其他类型的输入装置包括诸如鼠标，轨迹球或光标方向键的光标控制装置，以将方向信息和命令选择传送到例如重建处理器105，并且控制在显示装置上的光标移动。在一些实施例中，终端107被配置为显示输出。示例性输出信息包括但不限于图像处理之后的图像，与图像采集和/或处理相关的输入请求或参数等，或其组合。示例性显示装置包括但不限于液晶显示器(LCD)，基于发光二极管(LED)的显示器，平板显示器或曲面屏幕(或电视)，阴极射线管(CRT)等，或其组合。

根据本公开，控制器103可以被配置为控制成像***的不同部件，以便实现靶体的最佳分析。在一些实施例中，控制器103被配置为从成像装置101，温度控制机构104，重建处理器105，存储器106，终端107和/或***中的其他模块或单元接收信号或指令，或将信息发送到成像装置101，温度控制机构104，重建处理器105，存储器106，终端107和/或***中的其他模块或单元。在一些实施例中，控制器103能够控制成像装置101。例如，控制器103可以控制探测器部件301的位置，靶体102相对于***的位置和转速。在一些实施例中，控制器103被配置为控制成像***的数据存储，包括但不限于数据存储的位置，数据的内容和数据存储的方法。例如，在一个实施例中，控制器103可以确定何时和/或哪种格式的成像数据应该被存储在存储器106中，以及重建处理器105的成像数据或输出数据是否应该被存储在存储器106中。在一些实施例中，控制器103被配置为能够控制重建处理器105。例如，控制器103可以控制重建处理器105选择不同的重建算法和/或校正算法来处理成像数据。在一些实施例中，控制器103可以向终端107发送命令。例如，在一些实施例中，控制器103可以向终端107发送命令，指定图像的尺寸，图像的位置或图像要在屏幕上显示的持续时间。在本公开的一些实施例中，图像可以被划分成若干子部分用于显示，并且控制器103可以控制子部分的划分。应当注意，关于控制器103的上述描述仅仅是示例性的，而不是旨在限制本公开的范围。在了解本公开的原理之后，本领域普通技术人员可以设想在本发明的教导下的其他变化和修改，而不需要创造性的活动，并且本公开旨在涵盖落在其范围内的那些变化和修改。

根据本公开，本***包括用于控制***的操作温度的温度控制机构104。特别地，在一些实施例中，温度控制机构104用于控制一个或多个***部件的温度或者在一个或多个***位置处的温度。例如，在一些实施例中，温度控制机构104用于将成像装置101的操作温度保持在合适的范围内。

在一些实施例中，温度控制***通过为目标部件提供热交换机构或在目标位置提供热交换机构来实现其功能。例如，在各种实施例中，温度控制***包括优选具有大的热容量的流体热交换介质。温度控制***还可以包括用于容纳热交换介质、调节热交换介质的温度、和/或驱动***内的热交换介质的循环的相应装置。例如，在一些实施例中，温度控制***包括使得热交换介质能够流动到目标部件或位置附近的通道。然后流动的热交换介质与局部环境持续交换热量，将局部温度保持在合适的范围内。

成像***还可以包括图中未示出的其它部件。例如，在一些实施例中，成像***还包括用于在检查期间将靶体保持就位和/或将其移动到适当位置的靶体支撑件(未示出)。在一些实施例中，靶体支撑件可以处于控制器103的自动控制下。可替代地或另外，靶体支撑件可以由成像***的最终用户手动控制。在一些实施例中，靶体支撑件可以是患者台(见例如图5)，其中人类患者可能躺在他/她的背部或处于俯卧位置。

应当注意，为了说明的目的而提供上述成像***，并不意图限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技能的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化和修改而不需要创造性的活动。并且本公开旨在将所有这些变化和修改涵盖在其范围之下。

图2示出了根据本公开的一些实施例的示例性温度控制机构。温度控制机构104包括循环***201和冷却装置205。循环***201还包括入口203，出口204和分配***202。分配***202能够将由冷却装置205提供的热交换介质分配到不同的入口203中，并将从出口204流出的热吸收热交换介质收集到冷却装置205中。冷却装置205被耦接到循环***201，并且被配置成向循环***201提供热交换介质。冷却装置205还可以包括再循环热吸收冷却剂并耗散热量的机构。应当注意，上述温度控制机构是为了说明的目的而提供的，而不是旨在限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技能的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化和修改而不需要创造性的活动。并且本公开旨在将所有这些变化和修改涵盖在其范围之下。

在一些实施例中，本***的PET成像模态包含专门设计的PET探测器，其探测从靶体发射的伽马射线信号。特别是，在PET扫描或研究期间，在成像会话开始之前，首先将PET示踪剂分子引入靶体内。在施用的示踪剂在靶体内达到合适的分布和/或浓度之后，可以开始数据采集。特别地，靶体被放置在由PET探测器的多个PET探测器模块包围的样本区域内。探测器模块能够记录入射伽马射线。当PET示踪剂分子中的放射性核素衰变时，得到的正电子随着在靶体内附近环境中与电子接触而湮灭。每个湮灭产生两个沿相反方向行进、并被周围的探测器模块探测到的511keV光子。在一定时间窗内明确发生的两个探测事件由PET探测器识别为重合，因此被确定为来自相同的湮灭。这些重合事件可以被存储在对应于穿过靶体的投影的阵列中，并且使用断层显像技术进行重建。所得到的图像显示遍历靶体的示踪剂分布。

本文所用的术语“PET探测器”或“PET探测器模块”是指能够接收伽马射线信号并将其转换为可以由诸如计算机等处理器处理和分析的一种信号形式的电气部件或多个电气部件的组合。特别是在一些实施例中，原始伽马射线信号可以经历几轮转换，之后它最终变成可由计算机工作的形式。顺序转换可以通过PET探测器块的多个电气部件的协同操作来实现或通过单个多功能部件来实现。

例如，在一些实施例中，伽马射线辐射首先被转换成可见光或不可见光的形式，然后转换成将被计算机处理的模拟信号或数字信号。特别地，在这些实施例中的一些实施例中，PET探测器包含能够吸收伽马射线辐射并将吸收的能量的一部分作为紫外线或可见波长的较低能量光子发射的部件，以及能够感测光信号并将其转换成电信号的另一个部件。更具体地，在这些实施例的一些中，负责转换的部件是闪烁体，例如闪烁晶体块。

本文所用的术语“闪烁体”广泛地涉及具有吸收电离辐射并将吸收的能量的一部分发射为光的能力的任何材料。例如，入射到闪烁体上的伽马光子通过康普顿散射或光电吸收产生高能电子；随着电子通过闪烁体，它在该过程中失去能量并激发其他电子；这些激发的电子会衰减回到它们的基态，因此发光。因此，闪烁体产生对应于与闪烁体材料相互作用的每个伽马光子的可见光或紫外光光子的短脉冲。光脉冲的强度与沉积在闪烁体中的伽马能量成比例。

与本***相关联使用的闪烁体可以由在不同原理下工作的各种类型的材料制成，其包括但不限于有机或无机材料，晶体或非晶体材料，液体，气体或固体材料。优选地，与本***结合使用的合适的闪烁体材料具有高的密度和辐射硬度，能够快速操作，并且具有低生产成本。更优选地，合适的闪烁体材料提供短的衰减时间和高的光输出，从而能够减少所需的PET扫描时间。进一步优选地，合适的闪烁体材料对于伽马射线辐射具有高检测效率，使得靶体，特别是患者或活体动物受试者可以以缩短的扫描时间和降低的PET示踪剂剂量暴露，从而降低对患者的风险和不良副作用。下面进一步提供的是合适的闪烁体材料的示例性实施例的非穷举列表：CdWO4，BaF2，CsF，CsI(Na)，CsI(T1)，NaI(T1)，CaF2(Eu)，氧化正硅酸镥(LSO)晶体，锗酸铋(BGO)晶体，氧化正硅酸钆(GSO)晶体，LYSO晶体和混合硅酸镥(MLS)晶体。

在一些实施例中，PET探测器包含单独一组电子部件，统称为光电探测器，其感测从闪烁体发射的光脉冲并将其转换成可由处理器进一步分析的对应电信号。在一些实施例中，光电探测器的部件被配置为包括光电转换器。光电转换器能够吸收光的能量并以电子的形式重新发射所吸收的能量。可以与本***结合使用的光电转换器的示例性实施例包括光电倍增管(PMT)，雪崩光电二极管(APD)，单光子雪崩光电二极管(SPAD)，硅光电倍增管(SiPM)，数字硅光电倍增管(DSiPM)。可以结合上述的本***使用的光电探测器不是穷举的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

在一些实施例中，光电探测器的部件被配置为包括一组前端电子器件和一组读出电子器件。前端电子器件可以包括各种放大器，滤波器和模数转换器。在使用中，前端电子器件收集由光电转换器产生的电信号，执行信号调节并输出数字信号。在一些实施例中，前端电子器件和闪烁体之间的位置耦合优选是精确的，稳固的和紧密的。

另一方面，读出电子器件可以进一步处理和/或分析由前端电子器件收集和传达的信息。在一些实施例中，读出电子器件收集至少关于入射到闪烁体上的每个伽马光子的位置敏感信息。例如，在一些实施例中，读出电子器件至少能够识别捕获伽马射线的闪烁体块，在闪烁体块内执行位置解码以确定伽马光子的轨迹和入射深度，测量闪烁体块中的能量沉积和/或记录入射时间。在各种实施例中，读出电子器件可以被配置为放大和/或净化信号，以分析检测事件是否被接受，和/或确定两个检测事件是否重合。例如，在一些实施例中，读出电子器件被配置为将伽马射线检测作为潜在的重合事件进行匹配。当两个伽马射线大致相反地撞击探测器时，有可能没有随机噪声和信号伽马射线探测的相互作用，正电子湮灭发生在沿探测器之间的线的某处。

在操作中，PET探测器模块的局部温度可能显著增加(例如达到40-50摄氏度)，降低了一些温度敏感部件的功能。因此，在一些实施例中，PET探测器模块还包括温度控制机构。例如，在一些实施例中，通过在局部环境内提供热交换机构来实现温度控制，所述热交换机构被配置为从特定部件或位置移除热量。

在一些实施例中，PET探测器模块还包括用于将各种部件保持在期望位置的定位机构。例如，在一些实施例中，定位机构能够将前端电子元件和闪烁体按压在一起，以实现两者之间的精确，稳固和紧密的位置耦合。在一些实施例中，定位机构被配置成将热交换机构保持在相对于PET探测器模块内的特定部件或位置的合适位置中，从而实现热交换的最佳效率。在一些实施例中，定位机构促进PET部件和热交换机构之间的热交换。

图3是根据本公开的一些实施例的PET探测器模块的示意图；如图所示，PET探测器模块301包括热交换机构306和统称为PET探测单元302的各种电子和/或非电子部件。特别地，如图3所示，探测单元302包括闪烁体303和光电探测器304。在一些实施例中，光电探测器包括一组前端电子器件和一组读出电子器件(图3中未示出)。PET探测器模块301还包括用于将各种部件保持在适当位置的定位机构305。在本实施例中，热交换机构306被配置为同时监测和/或控制探测单元302中的各种部件的温度。定位机构可以被配置为促进PET探测器模块内的热交换。

根据本公开，热交换机构306能够在物体之间传递热量。传热物体可以在空间上分离或直接接触。在各种实施例中，热交换机构306使得流体热交换介质流动到PET探测器模块中的热生成部件或位置的附近。然后，流动的热交换介质与局部环境持续交换热量，将局部温度保持在合适的范围内。在本公开的各种实施例中，热交换机构可以是壳管式热交换器，板式热交换器，板翅式热交换器，枕板式换热器，流体热交换器或本领域普通技术人员熟悉的任何其它类型的热交换器。热交换器可以由本领域中可用的或将来被发现或制造的合适的金属，非金属和/或合金材料制成。

图4A示出了根据本公开的PET探测器模块的具体实施例。如图所示，PET探测器模块包括屏蔽件401，一组读出电子器件411，第一导热层402，热交换板412，第二导热层409，一组前端电子器件410，闪烁体404，一对固定块403和支撑层407。PET探测器模块还包括用于将各种PET部件保持在适当位置的其它固定零件。例如，图4A所示的特定实施例包括一对热交换板固定螺钉406和屏蔽件固定螺钉405。

根据本公开，热交换板412用作在操作期间控制PET探测器模块的温度的热交换机构。例如，在一些实施例中，热交换板412用于消散由PET探测器模块内的电子器件产生的热量，从而降低温度。可替换地，在其他实施例中，热交换板412可用于将外部热量引入PET探测器模块，从而提高工作温度。因此，在一些实施例中，热交换板的制造材料具有低耐热性，并且优选具有良好的导热性。

在PET/MR混合***中，在MR磁场内放置PET部件可能会影响MR成像模态的性能。例如，MR磁梯度可以在PET组件的导电材料中引起涡流，这可能导致MR梯度场的变形。因此，在一些实施例中，热交换板412的制造材料具有低磁化率。

根据本公开，热交换板412可以由金属材料，非金属材料，合金材料或其组合制成。在一些实施例中，热交换板412可以由诸如铜，铝，铝合金，合金钢和碳纤维等非铁磁材料制成。在一些实施例中，热交换板412可由诸如环氧树脂，塑料，硅胶，树脂和橡胶之类的导热聚合物制成。在一些实施例中，热交换板412可由有机材料制成。在各种实施例中，热交换板412可由一种材料或多种材料制成。例如，热交换板412可以由陶瓷制成。上述制造材料不是穷尽的，并且不限于此。可以为本领域技术人员确定适合于本公开的目的的附加材料，其可以容易获得或将来被发现或制造，并且本公开旨在涵盖落入本公开范围内的所有这样的材料。

选择热交换板412的尺寸，使得其与PET探测器模块中的通常有限的空间良好配合。在一些实施例中，热交换板412为约2至20毫米厚。在一些实施例中，热交换板412为约5至6毫米厚。

可以使用具有良好热交换效率的金属或合金材料来制造热交换板。然而，在PET探测器模块的通常有限的空间内，将金属热交换板放置在PET电子器件附近可能会导致不期望的后果，例如在电子器件之间产生短路。因此，如图4A所示，PET探测器模块还包括放置在热交换板412和PET电子器件(410,411)之间的导热层(402,409)。特别地，第一导热层402被定位在读出电子器件411和热交换板412之间。第二导热层409位于前端电子器件410和热交换板412之间。

特别地，在一些实施例中，导热层(402,409)由具有良好的导热性的绝热材料制成。例如，在一些实施例中，导热层(402,409)具有大于空气的导热系数，并且用于密封热交换板412和位于热交换板412的每一侧的PET电子器件(410,411)之间的气隙。因此，在这些实施例中，导热层(402,409)通过使热交换板412和PET电子器件(410,411)彼此紧密接触来提高它们之间的热交换效率。特别地，在一些实施例中，导热层(402,409)由薄膜材料制成。在一些实施例中，导热层(402,409)由硅，树脂，冷却凝胶或目前本领域中可用或将来制造的其它合适材料制成。在一些实施例中，第一导热层(402)和第二导热层(409)由相同的材料制成。可替换地，在其他实施例中，第一导热层(402)和第二导热层(409)由不同的材料制成。

在一些实施例中，导热层(402,409)将热交换板412与PET探测器模块内的所有电子器件(410,411)连接。可替换地，在其他实施例中，导热层(402,409)将热交换板412连接到前端电子器件(410)和/或读出电子器件(411)的选定部分。在一些实施例中，导热层(402,409)还将热交换板412连接到PET探测器模块的非电子部件或位置。特别地，目标部件和/或位置的选择可以基于各种考虑，例如目标部件的温度敏感性或目标位置处的热产生速率等。此外，在这些实施例中，导热层(402，409)进一步起到定位PET探测器模块的各种部件的作用。

如上所述，前端电子器件410被配置为收集入射在闪烁体上的伽马射线的位置敏感信息。在一些实施例中，导热层(402,409)还用于将前端电子元件410和闪烁体404相对于彼此定位在精确位置。特别地，在一些实施例中，一个或两个导热层(402,409)由具有压缩表面的压缩材料制成。压缩层将压缩表面向前端电子器件延伸，使得压缩表面使前端电子器件压靠闪烁体。例如，如图4B所示，将以紧凑的方式组装PET探测器模块(包括热交换板412，第二导热层409，前端电子器件410和闪烁体404)的分层结构。也就是说，这些部件的组装厚度小于各个部件的各自厚度的总和。因此，在组装之后，第二导热层409施加压缩力，其使前端电子器件410牢固地压靠闪烁体404，稳固两者之间的接触和连通。在一些实施例中，导热层409由诸如硅橡胶之类的压缩材料或本领域中可用的或将来被发现或制造的任何合适的材料制成。该合适的材料可以是导热的，电绝缘的，并且具有良好的压缩性能。在一些实施例中，所述导热层由金属材料制成。可用于制造导热层的金属材料的非排他性列表包括金，银，铜，铝，镁和锡。在一些实施例中，所述导热层由聚合物材料制成。可用于制造导热层的聚合物材料的非排他性列表包括聚乙烯(PE)，聚氯乙烯(PVC)，聚丙烯(PP)，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，聚酰胺，橡胶和环氧树脂。在一些实施例中，所述导热层由无机非金属材料制成。可用于制造导热层的无机非金属材料的非排他性列表包括碳，硅，二氧化硅，碳化硅，氮化铝，砷化镓，氧化铝，金刚石和石墨。此外，含有一种或多种金属材料，聚合物材料，无机非金属材料和/或其任何组合的复合材料也可适用于制造导热层。可用于制造导热层的示例性复合材料包括包含铝和碳的碳纳米管铝基复合材料，包含环氧树脂和锡的热粘合剂，包含环氧树脂和二氧化硅的导热树脂，包含橡胶，硅和/或树脂的导热硅橡胶。包含聚合物和无机非金属材料的导热塑料也可适用于制造导热层。导热塑料可以包括诸如PE，PVC，PP，ABS和PA等聚合物。导热塑料可以包括无机非金属材料，例如二氧化硅，碳化硅，氮化铝，砷化镓和氧化铝。应当注意，可以适用于制造上述导热层的材料仅用于说明性目的，并不意图限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技术的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化。然而，这些变化和修改仍在本公开的范围内。

特别地，如图4B所示，PET探测器模块包括一对固定块403。闪烁体404包括在两个固定块403之间胶合成一排的闪烁体晶体的阵列。支撑层407与固定块403连接，并支撑闪烁体晶体阵列404。每个固定块403在靠近闪烁体晶体阵列404的端部具有阶梯状形状。闪烁体晶体阵列404被组装在较低的台阶之间。热交换板412通过例如一对螺钉406被组装在更高的台阶上，从而在热交换板412和闪烁体晶体阵列404之间留下薄的腔体408。腔体408具有固定块台阶的厚度。腔体408容纳前端电子器件410和导热层409。腔体408的厚度小于前端电子器件410和非压缩形式的导热层409的厚度之和。

在组装之后，导热层409使前端电子器件410压靠闪烁体晶体阵列404的一个表面，同时支撑层407从相对表面支撑闪烁体晶体阵列404。在一些实施例中，支撑层407由能够以小厚度提供足够物理支撑、并且不阻挡任何实质水平的伽马射线的材料制成。支撑层407可以由本领域中可用的或将来被发现或制造的任何合适的材料制成。例如，在一些实施例中，支撑层407由碳纤维制成。在一些实施例中，支撑层407由低密度的金属制成。例如，支撑层407可以由薄铝板制成。在可替代实施例中，如果闪烁体晶体的强度满足实际需要，则支撑层407是可选的。

根据本公开，导热层的压缩表面可以是连续的或不连续的，并且压缩力在压缩表面上可以是均匀的或不均匀的。例如，导热层(402,409)可以完全地或仅在某些部分由压缩材料制成。使用压缩材料的选定部分是组装后需要压缩力的地方。因此，在导热层(402,409)的不同部分处提供的压缩力可以是均匀的或不均匀的。可以将导热层(402,409)设计为根据前端电子器件(410)的特定设计在不同位置处提供不同的压缩力。例如，可以在优选为较强力的位置使用较强的压缩材料。可替换地，可以在优选较强力的位置使用较厚的压缩材料块。

在一些实施例中，屏蔽件401可用于保护PET探测器模块免受环境影响。屏蔽件401可以例如通过一对螺钉405组装在固定块403上。

在一些实施例中，PET探测器模块将用于包括PET和MR功能的多模态成像***。图5示出了PET/MR混合***的示例性结构。特别地，如图所示，该***包括成像机架505和用于支撑和移动成像机架505内的靶体的患者台501。MR成像模态包括主磁体502，梯度线圈503，射频线圈504，其全部配置在成像台架505内。PET成像模态包括PET探测器，其包括也放置在成像机架505内的至少一对PET探测器模块301。PET探测器模块301对具有彼此相对的各自的闪烁体面，并且位于成像机架505内的待放置靶体的样本空间506的侧面。

与PET成像模态相关联使用的PET探测器可以包括各种配置。在一些实施例中，PET探测器可以包括形成立方柱构型的四个PET探测器模块。这四个探测器模块以立方体柱构型围绕样本区域，其中每个探测器模块垂直于另外两个探测器模块。在一些实施例中，PET成像模态可以包括形成桶状构型的多个PET探测器模块，其中桶的中心可与成像机架505的中心重合。在一些实施例中，PET探测器模块可以集成到MR成像模态。例如，PET探测器模块可以被集成在MR成像模态的射频线圈和梯度线圈之间。在可替代实施例中，PET探测器被配置为PET***模块，当需要PET功能时，其可以可逆地耦接到MR成像***。另一个例子，PET探测器模块可以被安装到患者台上，以对靶体的特定部分(例如患者的***组织，头部和肩部)进行成像。可以结合本文描述的本***使用的PET探测器模块不是穷举的，并且不限于此。可以向本领域技术人员确定许多其它改变，替代，变化，改变和修改，并且本公开旨在涵盖落入本公开范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

在PET/MR混合***中，MR磁场可能在PET部件的导电材料中引起涡流，这将导致施加的MR磁场变形。因此，两种成像模态的功能可能会中断。特别地，涡流是通过导体中变化的磁场在导体内感应的电流回路。涡流在与感应出涡流的磁场垂直的平面中的导体内的闭环中流动。根据楞次定律，涡流产生磁场，该磁场与产生涡流的磁场相反。因此，涡流在磁场的源上反作用。例如，由涡流产生的磁场可能影响MR成像模态的用于使自旋极化并产生磁化的主磁场的均匀性。此外，由涡流产生的磁场会使由MR成像模态的梯度线圈产生的MRI梯度场变形，从而产生宽范围的图像伪影，包括剪切，阴影，缩放，模糊和空间失配准，并影响由MR成像模态产生的图像的质量。此外，流过导电材料的涡流也可以消散导体内的热量。由涡流消散的热量可进一步提高PET探测器的工作温度，并影响PET成像模态的成像质量。

因此，在一些实施例中，设计导电PET部件以减少涡流效应。例如，在一些实施例中，PET探测器包括由导电材料(例如铜和铝)制成的一个或多个热交换板202。在这些实施例中，热交换板412被设计成通过减小垂直于涡流效应感生磁场的导电平面的尺寸来减小涡流。特别地，在一些实施例中，在热交换板412上开一个或多个狭缝，将导电平面分成更小的段。狭缝可以是直的，在相同位置切割相邻平面，或者可以是弯曲的，在不同位置切割相邻平面。狭缝可以是具有开口端和封闭端的局部狭缝，从而将热交换板412分成连接的段。狭缝可以是具有两个开口端的完整狭缝，从而将热交换板412分成分离的段。

图6示出了根据本公开的一些实施例的磁场(G)的方向和带有狭缝的热交换板在磁场中的相对定位；磁场(G)是涡流效应感生磁场。例如，在一些实施例中，磁场(G)是MR成像模态的梯度场。箭头表示G的方向。在一些实施例中，该梯度场平行于主磁场。为了减少热交换板412中的G感应涡流，热交换板412可以沿着G的方向开槽，使得垂直于G的导电平面被分成更小的段。特别地，在图6的具体实施例中，热交换板412具有三个直狭缝702(参见例如图7)，每个直狭缝具有开口端和封闭端。相邻的狭缝在热交换板412的相对端具有相应的开口端。因此，两个开口端和一个封闭端位于热交换板412的一端，而一个开口端和两个封闭端位于热交换板412的相对端。

如图6所示，三个狭缝都与G平行，并且将每个垂直于G的导电平面分成2到4个更小的段。如本文所使用的，垂直于G的平面不仅可以包括诸如热交换板412的表面601和602的表面平面，而且也包括垂直于G的任何内部导电平面。因此，两个狭缝将表面平面601分成三段6011、6012、6013；一个狭缝将表面平面602分成两段6021,6022；并且对于由虚线所示的位置处的示例性内部平面603，三个狭缝将其划分成四个段6031、6032、6033和6034。

上述关于热交换板的结构不是穷尽的，并且不限于此；在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。例如，在各种实施例中，热交换板可以包括任何合适数量的狭缝。每个狭缝可以具有一个开口端和一个封闭端，或者每个狭缝具有两个开口端。不同的狭缝可以在热交换板的相同端部处具有它们相应的开口端，或者在热交换板的相对端处具有它们相应的开口端。相邻的狭缝可以在热交换板的相同端部处具有它们相应的开口端，或者可替换地，在热交换板的相对端处具有它们相应的开口端。这些狭缝可以填充有一种或多种绝缘材料。

图7A至7D示出了根据本公开的热交换板412的几个具体实施例。特别地，在这些实施例中，热交换板412包括嵌入板703内的管道701。板703具有一个或多个狭缝702，每个狭缝702具有至少一个开口端。

特别地，如图7A和7B所示，板703具有三个狭缝702，每个狭缝702具有开口端和封闭端。相邻的狭缝在板703的相对端具有相应的开口端。因此，两个开口端和一个封闭端位于板703的一端，而一个开口端和两个封闭端位于板703的相对端。这三个狭缝702将板703分成四个段，其被在封闭端附近连接。在图7A中，管道701平行于四个段中的每一个中的狭缝702延伸，围绕每个封闭端转动180度。在图7B中，管道701部分地嵌入板703内。特别地，管道701在外部两个段中平行狭缝702延伸，在围绕狭缝702的两个封闭端和一个开口端的未嵌入部分处转动180度。

如图7C所示，板703具有两个狭缝702，每个狭缝702具有开口端和封闭端。两个开口端都位于板703的一端，而两个封闭端都位于板703的相对端。这两个狭缝702将板703分成三个段，其被在狭缝702的封闭端的附近连接。管道701在外部两个段中平行狭缝702延伸，围绕狭缝702的两个封闭端转弯180度。

如图7D所示，板703具有三个狭缝702，每个狭缝702具有两个开口端。因此，三个狭缝702将板703分成四个未连接的段。每个段具有嵌入其中的管701的一部分，其平行于狭缝702延伸。在未嵌入的部分，管道701围绕每个狭缝702的一个开口端转弯180度。特别地，由管道701的转弯包围的相邻狭缝的开口端位于板703的相对端。

板703可以呈现除了上述配置以外的各种配置。在一些实施例中，板703可以具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。板703还可以包括前端和与前端相对的后端。第一表面和第二表面可以分别从板的前端延伸到后端。板703还可以包括沿着从前端到后端的方向延伸的狭缝。狭缝可以穿透第一表面和第二表面。在各种实施例中，狭缝可被前端或后端阻挡。板702可以包括附接到板的流体通道。

在各种实施例中，板703还限定凹槽。凹槽可以具有从板的前端延伸到后端的至少一个部分。流体通道是其相应部分定位在凹槽中的管道。在一些实施例中，管道的相应部分可以设置在板的第一表面和第二表面之间。

图8A至图8D示出了根据本公开的热交换板412的另一示例性实施例。特别地，在该实施例中，板703包括内部通道802，而不是具有嵌入式管道。

图8A示出了根据本公开的热交换板的示例性实施例的透视图。从图中可以看出，热交换板412是具有三个狭缝702的矩形薄板703。每个狭缝702具有开口端和封闭端。相邻的狭缝在板703的相对端具有相应的开口端。因此，两个开口端和一个封闭端位于板703的一端，并且一个开口端和两个封闭端位于板703的相对端。这三个狭缝702将热交换板703分成四个段，其被在狭缝702的封闭端附近连接。通道在板703的内部，因此在图中未示出。

图8B示出了根据本公开的一些实施例的热交换板的俯视图。特别地，虚线示出了内部通道802的位置。从图中可以看出，通道802平行于四个段中的每一个中的狭缝702延伸，围绕每个封闭端转动180度。

图8C示出了根据本公开的一些实施例的热交换板的侧视图。特别地，图8C示出了热交换板的一端，在此处可以看到通道802的一对入口和出口801。从这个视图也可以看出是两个狭缝702的开口端。如图所示，在该特定实施例中，热交换板包括彼此啮合以形成热交换板的两个半板(810、820)。每个半板(810、820)刻有凹槽，并且当两个半板(810、820)啮合以形成热交换板412时，两个凹槽彼此密封以形成内部通道802。

图8D示出了根据本公开的一些实施例的热交换板的横截面图。特别地，该视图示出了通过沿着如图8B所示的垂直线对热交换板412进行切片而产生的横截面。从该视图可以看出，包括三个狭缝702的横截面，特别是中间狭缝的开口端和上部狭缝与下部狭缝的封闭端。从这个视图也可以看出，内部通道802的横截面，其在由狭缝702分割的四个段的每一个中延伸。

在可替代实施例中，热交换板412可以制造成具有内部通道802的单件，例如通过诸如3D打印的添加制造来制造。应当注意，上述制造方法仅为了说明的目的而提供，并不意图限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技术的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化。然而，这些变化和修改仍在本公开的范围内。

根据各种实施例，板可以包括任何合适数量的狭缝。每个狭缝可以具有一个开口端和一个封闭端，或者每个狭缝具有两个开口端。不同的狭缝可以在热交换板的同一端具有它们相应的开口端。可替换地，不同的狭缝可以在板的相对侧具有它们相应的开口端。相邻的狭缝可以在板的同一端具有它们相应的开口端。可替换地，相邻的狭缝可以在板的相对端处具有它们相应的开口端。狭缝可以将板分成任何数量的连接或未连接的部分，并且一个或多个管道或通道可以在任何数量的这些部分中延伸。管道和通道可以包括直的和/或弯曲的部分。管道和通道可以平行或不平行于狭缝延伸。管道和通道可以具有一对入口和出口。入口和出口可以在板的同一端部或不同的端部。上述关于热交换板的结构和功能不是穷尽的，并且不限于此；在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。例如，在一些实施例中，热交换板不具有任何狭缝。

在一些实施例中，管道和板由具有高导热率的材料制成，例如具有高导热系数的材料，因此热交换板能够进行有效的热传导以从热源快速散热。管道和板的制造材料可以相同或不同。特别地，管道和/或板可以由金属材料，非金属材料，合金材料或其组合制成。例如，在一些实施例中，管道和/或板可以由诸如铜，铝，铝合金，合金钢或碳纤维等非铁磁材料制成。在一些实施例中，管道和/或板可由诸如环氧树脂，塑料，硅，树脂和橡胶之类的导热聚合物制成。在一些实施例中，管道和/或板可以由有机材料制成。特别地，在一些实施例中，管道和/或板由铜或铝制成。更特别地，在一些实施例中，管道由铜制成，并且板由铝制成。上述制造材料不是穷尽的，并且不限于此。可以为本领域技术人员确定适合于本公开的目的的附加材料，其可以容易获得或将来被发现或制造，并且本公开旨在涵盖落入本公开范围内的所有这样的材料。

在一些实施例中，管道可以通过机械压制或粘贴而被嵌入到热交换板412中。在一些实施例中，管和热交换板之间的连接是无缝的。在其他实施例中，管道和热交换板之间的间隙可以用导热材料填充。在各种实施例中，导热材料可以是金属，非金属或合金，例如硅树脂，油，空气，塑料，树脂，凝胶，其它导热有机或无机聚合物或目前在本领域可用的或将来被发现或制造的任何合适的材料。

在一些实施例中，可以通过冲孔，钻孔，铣削，激光切割，锻造，3D打印或任何其它合适的方法形成一个或多个狭缝。在一些实施例中，一个或多个狭缝可以用电绝缘材料填充。在一些实施例中，电绝缘材料也是导热的。例如，在各种实施例中，电绝缘材料可以是硅胶，空气，塑料，树脂，凝胶，其它导热有机或无机聚合物，或本领域可用的或将来被发现或制造的任何合适的材料。

在一些实施例中，管道和通道被配置为将热交换介质输送到PET探测器模块内的目标部件或目标位置的紧邻附近，所述PET探测器模块在操作期间产生热量。特别地，在一些实施例中，热交换介质是具有高热容量的流体。因此，当热交换介质流过或围绕目标部件或目标位置时，它将热量传递到其它位置或者将其消散。在一些实施例中，热交换介质具有低粘度，低成本，无毒以及化学惰性的，既不引起也不促进***的腐蚀。在一些实施例中，热交换介质是电绝缘的。在一些实施例中，热交换介质可以保持液相或气相，而在其它实施例中，热交换介质可以进行相变，将潜热加到冷却效率上。在一些实施例中，由热交换介质转移的热量可以由成像***内部或外部的其他装置使用。在一些实施例中，热交换介质在***内循环，而在其它实施例中，加热的热交换介质可以从***中提取并用于其它目的。在一些实施例中，热交换介质可以是冷却介质。在可替换的实施例中，热交换介质可以是加热介质。热交换介质可以是气态，液态或固态。例如，在各种实施例中，热交换介质可以是空气，氢气，惰性气体，二氧化碳，六氟化硫，蒸汽，水，油，甜菜碱，去离子水，重水，聚亚烷基二醇(PAG)，切削液，油(例如矿物油，蓖麻油，硅油，碳氟化合物油，变压器油)，燃料(例如煤油和其他喷气燃料)，氟利昂，制冷剂(例如卤代甲烷和无水氨)，液化气体(例如液化丙烷，液化二氧化碳或液氮)，熔融金属和盐，或目前在本领域当前可用或将来发现或制造的任何其他热交换介质。上述其他热交换介质的类型不是穷举的，并且不限于此。可以为本领域技术人员确定适合于本公开的目的的附加材料，其可以容易获得或将来被发现或制造，并且本公开旨在涵盖落入本公开范围内的所有这样的材料。

在一些实施例中，热交换介质在PET成像模态内循环。热交换介质通过冷却装置205被驱动到循环***201，通过在操作期间产生热量的PET探测器模块内的目标部件或位置的附近，并经由循环***201的出口204返回到冷却装置205。特别地，在一些实施例中，将热交换介质输送到紧靠近PET探测器模块放置的热交换板，并经由嵌入板内的管道或内部通道流过热交换板。

在一些实施例中，热交换板包括导电材料，因此可能引起涡流效应。对成像模态的涡流效应可能与涡流的大小有关。给定回路中涡流的大小与磁场的强度，回路的面积，通量的变化率成正比，并与材料的电阻成反比。可以评估由热交换板引起的涡流效应。示例1示出了根据本公开的一些实施例的可用于评估涡流效应的示例性方法。具有狭缝的热交换板减小了垂直于MR成像模态的磁场的面积，从而降低了将产生的涡流效应。如示例2所示，具有狭缝的热交换板对MR成像模态的梯度场几乎没有影响。如示例3所示，具有狭缝的热交换板对MR成像模态的主磁场的均匀性几乎没有影响。

图9A和9B示出了根据本公开的一些实施例的PET探测器模块的另一个具体实施例。具体地，图9A示出PET探测器模块的透视图的示意图，图9B示出PET探测器模块的横截面图的示意图；

如图9A所示，PET探测器模块包括闪烁体404，一组前端电子器件410，一组读出电子器件411，一对固定块403，支撑框架904和弹簧机构905。如图所示，每个固定块403具有台阶形状。闪烁体404包括安装在固定块403的较低台阶之间的闪烁体晶体阵列。支撑框架904被安装在较高的台阶上，在支撑框架904和闪烁体晶体阵列404之间留下腔体907。腔体907具有固定块台阶的厚度。腔体907容纳前端电子器件410和弹簧机构905。读出电子器件411被安装在支撑框架904的顶部上，因此与读出电子器件411分开。可以通过连接电缆(图9A中未示出)来实现前端电子器件410和读出电子器件411之间的通信。在一些实施例中，PET探测器模块还包括数据输出902，用于将信号发送到成像***的其他部件，诸如***的图像重建处理器105或存储器106。

如图9B所示，弹簧机构905被固定在支撑框架904和前端电子器件410之间。弹簧机构905包括向前端电子器件410延伸的一组弹簧。因此，该组弹簧905向前端电子器件上施加点压力，使之紧靠在闪烁体晶体阵列404上，稳固了两者之间的接触和连通。在一些实施例中，将点压力施加到前端电子器件410的单个部件上。在诸如图9B所示的其它实施例中，前端电子器件410被安装在一片电路板上，弹簧机构905的点压力被施加在电路板上。

在一些实施例中，PET探测器模块还包括支撑层407，以抵抗施加的压力来稳固闪烁体晶体阵列404。特别地，如图9B所示，支撑层407连接在一对固定块403之间，并且从与前端电子装置410附接的位置相对的表面支撑闪烁体晶体阵列404。在一些实施例中，支撑层407由能够以小厚度提供足够物理支撑、并且不阻挡任何实质水平的伽马射线的材料制成。支撑层407可以由本领域中可用的或将来被发现或制造的任何合适的材料制成。例如，在一些实施例中，支撑层407由碳纤维制成。在一些实施例中，支撑层407由低密度的金属制成。例如，支撑层407可以由薄铝板制成。

在一些实施例中，PET探测器模块还包括温度控制机构。更具体地，在一些实施例中，温度控制机构是制冷或制热***。特别地，PET探测器模块包括结构元件，所述结构元件形成围绕PET探测器模块中的目标部件或位置的空气通道。例如，如图9A所示，PET探测器模块还包括在支撑框架904上方和下方的空气通道。特别地，在支撑框架904的顶部上密封有空气箱901。空气箱901在一端具有一组空气入口/出口906。在气箱901的相对端附近，支撑框架904具有开口，从而将空气箱901与腔体907连接。腔体907除了具有一组空气入口/出口908之外，是空气密封的。

如图9A所示，在该示例性实施例中，空气入口/出口906和空气入口/出口908被布置在PET探测器模块的同一端。因此，在一些实施例中，冷却空气可以通过入口906流入PET探测器模块。然后空气流过空气箱901，冷却读出电子器件411。然后空气通过支撑框架904的开口进入腔体907。空气流过腔体，在通过出口908离开PET探测器模块之前，冷却前端电子器件410。在一些实施例中，气流的方向可以被反转，并且前端电子器件410在读出电子器件411之前被冷却。在一些实施例中，热空气可以被输送到PET探测器模块中，以预热其中的部件。上述关于热交换板的结构不是穷尽的，并且不限于此；在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。例如，在可替代实施例中，支撑框架904在沿着其长度的不同位置处具有开口，在围绕前端电子器件与读出电子器件(410、411)的空间之间产生额外的空气通道。

根据本公开，PET探测器可以包括组装在一起的多个PET探测器模块。图10示出了根据本公开的一些实施例的用于将PET探测器模块组装到PET探测器中的示例性机械零件；如图所示，这些机械零件包括主安装板1001，引导槽1002，固定板1003，止动件1004，支撑架904和一对固定块403。在各种实施例中，根据***的具体设计，主安装板1001可以呈现不同的形状，例如圆形环或方形环。主安装板1001配备有多个机械紧固件，例如螺钉和螺丝孔。如图10所示，主安装板1001直接连接到一个固定块403和支撑框架904的一端。支撑架904被耦合到一对固定块403。因此，PET探测器模块被机械地固定到主安装板1001。主安装板1001可以进一步连接到其他部件以增强结构。例如，引导槽1002也可以在一端连接到主安装板1001，另一端连接到固定板1003和止动件1004。引导槽1002还可以连接到侧面上的支撑架904。止动件1004被配置成保持两个固定板1003之间的距离。固定距离减小了闪烁体晶体阵列404变形的可能性。

应当注意，***的各部件之间的上述机械连接和连接方法仅仅是示例性的。可以向本领域技术人员确定许多其它改变，替代，变化，改变和修改，并且本公开旨在涵盖落入范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

图11示出了根据本公开的一些实施例的PET探测器的示例性桶形结构。如图所示，PET探测器包括组装在一起的多个PET探测器模块。多个PET探测器模块可以共同形成扫描孔。桶形配置在中心具有中空空间，其是用于保持成像靶体的样本区域。多个PET探测器模块可以分成几个相对的对。每对侧面(flank)是样本区域，并且其相应的闪烁体表面彼此相对。

在一些实施例中，PET探测器还可以包括多个热交换板。多个热交换板可以布置在探测器模块的外部。每个热交换板可以包括流体通道和板。该板可以具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。该板还可以包括前端和与前端相对的后端。第一表面和第二表面可以分别从板的前端延伸到后端。该板还可以包括狭缝。狭缝可以基本上沿着平行于扫描孔的轴向的方向延伸。狭缝可以穿透第一表面和第二表面，并且可能被板的前端或后端阻挡。流体通道可以与板相关联。

应当注意，图11所示的PET探测器配置仅用于说明性目的，而不是限制性的。根据本公开，PET探测器可以具有以各种不同配置布置的多个探测器模块。在一些实施例中，PET探测器可以具有位于样本区域侧面的一对探测器模块，该对探测器模块的闪烁体面彼此相对。在其他实施例中，PET探测器可以具有多对探测器模块，每对探测器模块位于样本区域的两侧，其闪烁体面彼此相对。PET探测器的多个探测器模块可以形成各种不同的构型。例如，PET探测器模块可以组装成如图11所示的统一结构，或者可以在结构上保持彼此分离，如图5所示。在一些实施例中，多个PET探测器模块可以形成多于一个的统一结构。可以通过不同地组装PET探测器模块来调整样本区域的尺寸。在各种实施例中，调整可以包括改变每对探测器块之间的距离，或者增加探测器模块的数量以形成更大的桶。

在各种实施例中，PET探测器模块可以被组装到患者台上或集成到***的成像机架中。在一些实施例中，组件可以是可逆的。例如，一个或多个PET探测器模块可以暂时从***中移除，以适应实践中的各种需要。关于PET探测器的上述结构和功能并不是穷尽的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

示例

以下示例仅用于说明性目的，不应被解释为对所要求保护的发明的限制。存在本领域普通技术人员可用的各种可替代技术和方法，其将类似地允许成功地执行预期发明。

示例1涡流效应的评估

图12A至图12B示出了评估由根据本公开的一些实施例的热交换器产生的涡流效应的方法。

图12A示出了评估由根据本公开的一些实施例的热交换板产生的磁场的涡流效应的方法。如图所示，将样本1202被放置在MR成像模态的成像机架1201内。样本可以是适合于评估的任何样本，例如组织，器官或人造材料。在本公开的一些实施例中，样本1202是水体模。水体模1202是填充有水，油和/或类似物，和/或其组合的薄且中空的物体。可以结合本文所述的本***使用的样本不是穷举的，并且不限于此。在咨询本公开之后，本领域技术人员可以设想出许多其它的改变，替代，变化，改变和修改，而不用需要创造性活动，并且意图是本公开涵盖落入其范围内的所有这样的改变，替代，变化，改变和修改。

在评估期间，将水体模放置在平行于冠状平面，横断平面和矢状平面的MR成像模态的成像机架1201内。参考如图所示的三维坐标x，y和z，冠状平面可以指平行于由x轴和z轴限定的平面。在使用根据本公开的***在患者台上检查人类患者的一些实施例中，冠状平面可以将前部(前部)与背部(后部)分开。横断平面可以指平行于由x轴和y轴限定的平面。在使用根据本公开的***在患者台上检查人类患者的一些实施例中，横断平面可以将头部(上部)与脚部(下方)分开。矢状平面可以指平行于由y轴和z轴限定的平面。在使用根据本公开的***在患者台上检查人类患者的一些实施例中，矢状平面可以将左侧与右侧分开。冠状平面，横断平面和矢状平面相互垂直。在一些实施例中，梯度场的磁强度可以沿x，y，z方向之一变化。

该评估包括在***中检查具有和不具有热交换板的水体模的两个测试。进行第一次测试，使得在***中没有任何热交换板的情况下检查水体模。在水体模的每个位置产生沿着x，y和z轴的水体模的图像，并且获得九个图像。根据图12B将九个图像排列成矩阵。当水体模平行于冠状平面放置时获得的水体模的图像被排列在顶行中，当水体模平行于矢状平面放置时获得的水体模的图像被排列在中间行，当水体模平行于横断平面放置时获得的水体模的图像被排列在底行中。每行中的图像按照以下顺序进一步排列：从左到右，沿z轴的图像，沿x轴的图像，以及沿着y轴的图像。

执行第二测试，使得热交换板被安装到***中，并且以与上述相似的方式再次检查水体模。在一些实施例中，可以使用相同的成像装置顺序地执行第一测试和第二测试。在一些实施例中，可以使用具有相同或基本相同参数的不同成像装置同时执行第一测试和第二测试。优选地，使用相同的成像装置在短时间间隔内执行第一测试和第二测试。比较***中有和没有热交换板的水体模的图像，以确定由热交换板带来的涡流对成像模态的影响。

在评估期间，热交换板可以被安装在适于成像目的的PET/MR混合***的位置。优选地，在可以在实际成像中实现高质量的图像处，安装一个或多个热交换板，如图5所示。在一些实施例中，热交换板可以被安装在MR***的梯度线圈和MR***的RF线圈之间。在一些实施例中，热交换板可***患者台中。应当注意，为了说明的目的，提供了上述可安装热交换器的位置，而不是旨在限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技能的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化。然而，这些变化和修改可能不会偏离本公开的保护范围。

应当注意，为了说明的目的而提供上述评估方法，并不意图限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技能的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化。然而，这些变化和修改可能不会偏离本公开的保护范围。

示例2梯度磁场的涡流效应的示例性结果。

图13A和13B示出了根据本公开的一些实施例的由热交换板引起的涡流效应的示例性评估结果。图13A示出了***中没有热交换板的样本的图像。图13B示出了在***中具有热交换板的样本的图像。在这些实施例中，使用的样本是水体模。

从附图中可以看出，图13A和图13B分别包括以矩阵形式布置的九个图像。将矩阵中的九个图像按图12B所述的方式进行排列。两个矩阵的相同位置的图像表示***中具有和不具有热交换器时沿同一轴线处于相同位置的水体模的图像。例如，图13A和图13B中的矩阵的左上角的图像表示，沿着z轴平行于冠状平面放置的水体模的图像。可以看出，两个图像中的形状基本相同，在图13B的相应图像中没有发现附加条纹。结果表明，当样本在沿z轴的冠状平面成像时，由本换热板引起的对成像***的涡流效应最小或忽略不计。类似地，沿着同一轴线的相同位置中的水体模的两个相应图像中的形状都基本相同，并且在图13B中的相应图像中不会发现附加条纹。评估表明，由本换热板带来的成像***的涡流效应是最小的或微不足道的。

应当注意，为了说明的目的而提供上述评估结果，并不意图限制本公开的范围。显然，对于具有本领域普通技能的人来说，可以在本发明的教导下进行许多变化。然而，这些变化和修改可能不会偏离本公开的保护范围。

示例3主磁场的涡流效应的示例性结果。

图14示出了根据本公开的一些实施例的热交换板对磁场的影响的示例性测试结果。特别地，图14中的表示出了热交换板对MR成像模态的主磁场(即B0场)的影响。在测试期间测量表示主磁场特性的不同参数。首先，测量***中不带热交换板的参数。然后将一个或多个热交换板安装到***中，并再次测量参数。同样，该结果表明，由当前换热板引起的成像***的涡流效应是最小的或可忽略的。

提供上述示例是为了给本领域普通技术人员提供如何制作和使用本公开的布置，装置，组成，***和方法的实施例的完整公开和说明，并且不旨在将发明人认为的范围限制为其公开的内容。本说明书中提到的所有专利和出版物都表明本公开所属领域的技术人员的技能水平。

背景技术，发明内容，具体实施方式和实施例中引用的每个文献(包括专利，专利申请，期刊文章，摘要，实验室手册，书籍或其他公开)的全部公开内容通过引用并入本文。本公开引用的所有参考文献通过引用并入本文，就像每个参考文献通过引用整体并入本文一样。然而，如果引用的参考文件和本公开之间出现任何不一致，则本公开优先。

本文中使用的术语和表达用作描述的术语而不是限制，并且不意图使用这些术语和表达来排除所示和描述的特征的任何等同物或其部分，但是认识到在所要求的公开的范围内的各种修改是可能的。因此，应当理解，虽然本公开已由优选实施例具体公开，但是本领域技术人员可以采用本文公开的概念的示例性实施例和可选特征，修改和变化，并且这些修改和变化被认为是在由所附权利要求限定的本公开的范围内。

还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”包括多个所指物，除非另有明确规定。术语“多个”包括两个或多个所指物，除非内容另有明确指示。除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语的含义与本公开所属领域的普通技术人员的通常理解相同。

当本文使用马库什组或其他分组时，该组的所有个体成员以及该组的所有组合和可能的子组合旨在单独包含在本公开中。除非另有说明，本文所述或示例的组合物或材料的每种组合均可用于实施本公开。本领域的普通技术人员将理解，除了具体示例的那些之外的方法，装置元件和材料可以用于本公开的实践中，而不需要过度的实验。任何这样的方法，装置元件和材料的所有本领域已知的功能等同物旨在被包括在本公开中。无论何时在说明书中给出范围，例如温度范围，频率范围，时间范围或组成范围，所有中间范围和所有子范围以及包括在给定范围内的所有单个值，都是意图被包括在公开中。本文公开的范围或组中的任何一个或多个单独成员可以从本公开的权利要求中排除。在本文中示例性地描述的公开，适当地可以在没有本文未具体公开的任何单个或多个元件，单个或多个限制的情况下实施。

已经描述了本公开的多个实施例。本文提供的具体实施例是本公开的有用实施例的示例，并且对于本领域技术人员将明显的是，可以使用本说明书中阐述的大量的装置，装置部件，方法步骤的变化来实现本公开。对于本领域技术人员显而易见的是，对于本方法有用的方法和装置可以包括大量可选的部件和处理元件以及步骤。

特别地，应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其它实施例在所附权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种热交换板，所述热交换板被配置为应用在正电子发射断层扫描和磁共振的混合成像***的PET探测器模块中，所述混合成像***包含与所述PET探测器模块配合的MRI模块，所述MRI模块用于沿一个方向产生磁场G；所述热交换板包括流体通道，所述热交换板具有两个相对端，其中所述流体通道被配置成容纳热交换介质的流，所述流体通道布置在平行于磁场G方向的平面内；所述热交换板具有垂直于磁场G的方向的导电平面，其中所述热交换板包括至少一个狭缝，每个所述狭缝具有至少一个开口端，所述狭缝与磁场G的方向形成平行状态，用于将所述热交换板的导电平面分成不同的段。

2.根据权利要求1所述的热交换板，其中所述至少一个狭缝中的每一个包括一对开口端和封闭端，所述开口端和封闭端位于所述热交换板的所述相对端。

3.根据权利要求2所述的热交换板，其中，

所述至少一个狭缝的两个相邻狭缝的所述开口端位于所述热交换板的所述相对端。

4.根据权利要求2所述的热交换板，其中，

所述至少一个狭缝的两个相邻狭缝的所述开口端位于所述热交换板的两个所述相对端的同一端。

5.根据权利要求2所述的热交换板，其中，

所述流体通道与所述至少一个狭缝中的每一个并排；并且其中所述流体通道围绕每个封闭端转弯180度。

6.根据权利要求1所述的热交换板，其中所述至少一个狭缝中的每一个包括一对开口端，所述一对开口端位于所述热交换板的所述相对端。

7.根据权利要求1所述的热交换板，其中，

所述流体通道是嵌入所述热交换板内的管道。

8.根据权利要求1所述的热交换板，其中，

所述流体通道是所述热交换板内部的通道。

9.根据权利要求1所述的热交换板，其中，

所述流体通道是具有第一部分、第二部分和第三部分的管道，其中所述第一部分和所述第二部分被嵌入所述热交换板内，所述第一部分和所述第二部分与所述狭缝中的至少一个并排，并且所述第三部分在所述热交换板的外部，所述第三部分将所述第一部分和所述第二部分流体连通。

10.根据权利要求1所述的热交换板，其中所述热交换板由导电材料制成；并且其中所述狭缝中的一个或多个被电绝缘材料填充。

11.一种热交换板，所述热交换板被配置为应用在正电子发射断层扫描和磁共振的混合成像***的PET探测器模块中，所述混合成像***包含与所述PET探测器模块配合的MRI模块，所述MRI模块用于沿一个方向产生磁场G；所述热交换板包括流体通道，其中所述热交换板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面和第二表面分别从所述热交换板的前端延伸到所述热交换板的后端；

至少一个狭缝，所述狭缝沿着从所述前端到所述后端的方向延伸，所述狭缝穿透所述第一表面和所述第二表面，并被所述前端或所述后端阻挡，所述狭缝与磁场G的方向形成平行状态，所述热交换板具有垂直于磁场G的方向的导电平面；

其中所述流体通道被附接到所述热交换板。

12.一种PET探测器模块，所述PET探测器模块被配置为应用在正电子发射断层扫描和磁共振的混合成像***中，所述混合成像***包含与所述PET探测器模块配合的MRI模块，所述MRI模块用于沿一个方向产生磁场G；其中，所述PET探测器模块包括温度控制装置，用于控制所述PET探测器模块的一个或多个目标位置处的温度，其中所述温度控制装置包括根据权利要求1-11中任一项所述的热交换板。

13.根据权利要求12所述的PET探测器模块，其中所述流体通道是嵌入所述热交换板内的管道或者是所述热交换板内部的通道，并且其中所述流体通道与所述至少一个狭缝中的一个或多个狭缝并排。

14.根据权利要求12所述的PET探测器模块，其中所述热交换板由导电材料制成，并且所述至少一个狭缝中的一个或多个填充有电绝缘材料。

15.根据权利要求12所述的PET探测器模块，还包括闪烁体、一组前端电子器件、和定位装置，所述定位装置被配置以固定所述闪烁体和所述一组前端电子器件之间的相对位置。

16.根据权利要求15所述的PET探测器模块，其中所述定位装置被配置以施加压缩力，所述压缩力使所述一组前端电子器件压靠所述闪烁体，其中所述定位装置包括具有压缩表面的压缩层；其中所述压缩层将所述压缩表面朝向所述一组前端电子器件延伸；并且其中所述压缩表面使所述一组前端电子器件压靠所述闪烁体。

17.根据权利要求16所述的PET探测器模块，其中所述一组前端电子器件具有第一区域，其中所述压缩表面具有第二区域；并且其中所述第一区域和所述第二区域实质上相同。

18.根据权利要求16所述的PET探测器模块，其中所述一组前端电子器件具有第一区域，其中所述压缩表面具有第二区域；并且其中所述第一区域实质上大于所述第二区域。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的PET探测器模块，其中所述压缩表面是连续的或不连续的。

20.根据权利要求16-18中任一项所述的PET探测器模块，其中所述压缩力在所述压缩表面上是均匀的或不均匀的。

21.根据权利要求16所述的PET探测器模块，其中所述一组前端电子器件和所述热交换板夹持所述压缩层，并且其中所述压缩层是导热的。

22.根据权利要求15所述的PET探测器模块，还包括一组读出电子器件和导热层，其中所述热交换板和所述一组读出电子器件夹持所述导热层。

23.根据权利要求22所述的PET探测器模块，其中所述导热层是有压缩力的。

24.一种正电子发射断层扫描和磁共振的混合成像***，包括：

MRI模块，MRI模块用于沿一个方向产生磁场G；

PET探测器模块，包括闪烁体、一组前端电子器件、第一导热层、一组读出电子器件和根据权利要求1-11中任一项所述的热交换板，

其中所述一组前端电子器件附接所述闪烁体；

所述第一导热层附接所述一组前端电子器件；

其中所述一组前端电子器件和所述热交换板夹持所述第一导热层；

其中所述第一导热层向所述一组前端电子器件施加压缩力；

和

其中所述压缩力固定所述一组前端电子器件和所述闪烁体之间的相对位置。

25.根据权利要求24所述的混合成像***，还包括第二导热层，所述第二导热层附接所述一组读出电子器件，并且所述第一导热层和所述第二导热层夹持所述热交换板。

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