JP2000221270A - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
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- JP2000221270A JP2000221270A JP2521699A JP2521699A JP2000221270A JP 2000221270 A JP2000221270 A JP 2000221270A JP 2521699 A JP2521699 A JP 2521699A JP 2521699 A JP2521699 A JP 2521699A JP 2000221270 A JP2000221270 A JP 2000221270A
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Abstract
化及びデータ収集時間短縮化、被検体の有効データの効
率良い収集、S/N向上を図る。 【解決手段】 複数の検出器5を、被検体2を略楕円状
に取り囲む仮想楕円曲線C上の少なくとも一部に配置
し、被検体2と検出器5の間の距離を検出器5の同上曲
線上の位置に拘わらず略同一とし、且つ検出器5を小型
・軽量化し得ると共に当該軽量化により検出器5の首振
り走査を容易に実施可能とし、加えて各検出器5の首振
り角度を同上曲線上の位置により異ならせ、被検体2の
長軸方向側検出器の首振り角度を短軸方向側検出器のそ
れより小さく設定することで、被検体2の長軸方向側検
出器が無駄な範囲を走査することを無くすと共に、被検
体2の長軸方向側検出器での単位角度当たりの測定時間
を短軸方向側検出器でのそれより長くし、被検体2の長
軸方向側検出器で検出する放射線量の低下を抑止する。
Description
関する。
CT(Single Photon Emission Computed Tomography;
単一光子放射コンピュータ断層撮影)装置は、被検体内
に取り込ませた放射性物質(放射性トレーサー)の分布
を画像として得るというものであり、被検体から放射さ
れる放射線を2次元放射線検出器により検出することで
被検体から生じるイメージデータを収集する放射線検出
装置を備える。
放射線検出器をγカメラ(シンチレーションカメラ)と
して当該γカメラを、被検体の体軸を軸心として被検体
の周囲に回転させることで、当該被検体から放射される
放射線を検出するものが、例えば実公昭61−1653
7号公報、特開平9−5442号公報等に記載されてい
る。
被検体の周囲全周を円環状に取り囲むように多数の2次
元放射線検出器を配置すると共に、これら検出器のコリ
メータ部分を保持リングに各々取り付け当該保持リング
を回動することで、各検出器が同一の走査角で一律に被
検体を走査する放射線検出装置が開示されている。
公昭61−16537号公報、特開平9−5442号公
報、特公平4−34114号公報に記載の装置にあって
は、以下の問題がある。
で回転させる、若しくは被検体の周囲に円環状に配置し
てデータ収集を行う構成では、人体の横断面は楕円体で
あることから、楕円体の長軸方向側と短軸方向側の検出
器では被検体に対する距離が大きく異なり、特に短軸方
向側の検出器では被検体との間の距離が長くなって、解
像力が劣化するといった問題があった。
載の装置では、1台のカメラで被検体を撮影する構成の
ため、必然的にカメラヘッドが大型化して重くなり、当
該カメラを被検体の周囲に回転させる機構が複雑となっ
て高価になるといった問題があった。また、このように
重量が重いことから、カメラヘッドを首振りして走査す
るのが容易ではなく、短時間でのデータ収集が困難であ
った。
の装置では、各検出器が同一の走査角で一律に被検体を
走査する構成のため、被検体の短軸方向側の検出器で被
検体の長軸方向全体(被検体の片面略180°)を走査
すると、被検体の長軸方向側の検出器が無駄な範囲(被
検体の存在しない範囲)を走査することになり、有効デ
ータを効率良く収集できないといった問題がある。
が短軸方向に比して長く、長軸方向では放射線の体内で
の吸収が多くなるため、上記のように被検体の長軸方向
側と短軸方向側の検出器で走査角度が同じ(単位角度当
たりの測定時間が同じ)であると、長軸方向側の検出器
で検出される放射線量が低下してしまい、長軸方向のデ
ータの統計的ノイズが短軸方向に比して悪くなって、結
果的に、S/N(Signal-to-noise ratio;信号対雑音
比)が劣化するといった問題もある。なお、ここでいう
雑音とは、信号の統計変動のことで、一般に計数値では
ポアソン統計に従うため、計数Nの平方根がノイズの標
準偏差となる。
になされたものであり、解像力を向上できると共に、検
出器重量の軽減による低コスト化及びデータ収集時間の
短縮化を図ることができ、しかも、被検体の有効データ
を効率良く収集でき、加えて、S/Nを向上できる放射
線検出装置を提供することを目的とする。
装置は、被検体の周囲に、被検体から放射される放射線
を検出可能であると共に、被検体を走査若しくは被検体
の所定部位を指向すべく首振り動作が可能な2次元放射
線検出器を複数備え、各検出器は、被検体を略楕円状に
取り囲む仮想楕円曲線上の少なくとも一部に配置される
と共に、仮想楕円曲線上の位置により首振り角度が異な
ることを特徴としている。
れば、被検体の横断面形状は略楕円体を成し、この被検
体から放射される放射線を検出可能な複数の検出器が、
被検体を略楕円状に取り囲む仮想楕円曲線上の少なくと
も一部に配置されるため、被検体と検出器との間の距離
が検出器の仮想楕円曲線上の位置に拘わらず略同一にさ
れる。
部位を指向すべく首振り動作が可能な検出器が複数用い
られるため、実公昭61−16537号公報記載の装置
に比して、検出器が小型・軽量化され得ると共に当該軽
量化により検出器の首振り走査が容易になされ得る。
装置のように各検出器が同一の走査角で一律に被検体を
走査するのではなく、各検出器は、仮想楕円曲線上の位
置により首振り角度が異なる構成のため、被検体の長軸
方向側の検出器の首振り角度を短軸方向側の検出器の首
振り角度より小さく設定することで(この場合走査時間
は同じ)、被検体の長軸方向側の検出器が無駄な範囲
(被検体の存在しない範囲)を走査することが無くされ
ると共に、被検体の長軸方向側の検出器での単位角度当
たりの測定時間が短軸方向側の検出器での単位角度当た
りの測定時間より長くされ、被検体の長軸方向側の検出
器で検出される放射線量の低下が抑止される。
可能であるのが好ましい。
仮想楕円曲線上全体に配置されていなくても、当該検出
器が仮想楕円曲線上を移動されるため、被検体から生じ
るイメージデータは360°の方向から検出される。
置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説
明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。
出装置の概略を示す斜視図である。同図において、被検
体テーブル1は、検査対象の被検体2を寝載するもので
あり、水平となるように固定部(不図示)に固定支持さ
れる。被検体テーブル1上の被検体2の周囲には、当該
被検体2を取り囲むように円環状の検出器支持リング3
が配置される。この検出器支持リング3は、被検体テー
ブル1上の被検体2の体軸と略同軸に配置され、固定部
に固定支持された検出器支持リング回転モータ4の駆動
により回転される。
複数の検出器接離モータ6が並んで固定されると共に、
図1及び図2に示すように、各検出器接離モータ6の回
転駆動力が伝達されて回転する送り螺子7が各々螺合さ
れる。送り螺子7は、その軸線が被検体2の体軸に大凡
向かうように配置され、対応する検出器接離モータ6の
駆動により個々に独立して被検体2に接離する方向(図
1及び図2に示す矢印A方向)に回転しながら移動され
る。
を成す支持アーム8が設けられる。この支持アーム8と
上記送り螺子7とは互いに回転可能に連結される一方
で、当該支持アーム8は、図示を省略した回り止め部材
により送り螺子7と連れ回らないように検出器支持リン
グ3に対して連結される。すなわち、支持アーム8は、
検出器接離モータ6の駆動により、回転することなく被
検体2に接離する方向Aに移動される。
の端部(図示手前側の端部)には、検出器首振りモータ
9が固定され、この検出器首振りモータ9の出力軸10
に2次元放射線検出器5が固定される。この2次元放射
線検出器5は、本実施形態では、放射線としてのγ線を
検出するγカメラであり、被検体2から放射されるγ線
を検出することで被検体2から生じるイメージデータを
収集する。そして、これらの2次元放射線検出器(以下
単に検出器と呼ぶ)5は、実公昭61−16537号公
報に記載のカメラに比して個々に小型・軽量である。
ように配置されると共に、上記検出器首振りモータ9の
駆動により被検体2の外周面に沿って首振り動作する、
すなわち図示矢印B方向に首振り動作するように構成さ
れる。なお、支持アーム8の他方側の端部(図2におけ
る奥側の端部)には、検出器首振りモータ9の出力軸1
0と同軸に位置し検出器5に向かうピン(不図示)が突
設され、当該検出器5を反対側から回転可能に支持する
構成になされている。
全体の外観が略直方体形状を成し、図4に示すように、
その被検体側部分に、検出器面と垂直な方向から到来す
るγ線を通過させるコリメータ11を有する。
に突出するようにして遮光ケース12内に収納され、コ
リメータ11を介して入射されるγ線を受光しその受光
量に応じた光子を発するシンチレータ13と、このシン
チレータ13からの光子を光電面14で受けこの受光量
に応じた電気信号を前処理回路15を介して出力する光
電子倍増管(Photo-Multiplier-Tube;以下単にPMT
と記す)16と、を備える。
ン等より構成される。シンチレータ13としては、例え
ばCsI(Na)、CsI(Tl)、YSO、NaI
(Tl)等が採用される。当該シンチレータ13は、個
々が分離したモザイク状で各セグメントの周りに反射材
17が設置される。なお、各セグメント間に反射材17
を用いずに、空気層と結晶との屈折率差を利用してセグ
メントを分離するようにしても良い。
8を用いた位置検出型PMTであり、後段にマルチアノ
ード(クロスアノードでも可)19が配置される。そし
て、遮光ケース12内に対しては、給電を行う電圧供給
線20が接続されると共に前処理回路15からの信号を
出力する信号出力線21が接続され、この出力に従って
SPECT像が得られる構成になされている。
出器接離モータ6は、各検出器5を被検体2に対して接
離する方向Aに各々移動させて各検出器5が被検体2を
略楕円状に取り囲む仮想楕円曲線C上(図3参照)に位
置するように駆動される。これは、被検体2の横断面形
状が、図3に示すように、略楕円体であり、この略楕円
体と検出器5との距離を検出器5の位置に拘わらず略一
定とするためである。そして、検出器5は、本実施形態
では、被検体テーブル1上の被検体2の前面略180°
をカバーすべく、被検体2の周りに略半周配置される
(図3参照)。なお、図1においては、図が煩雑になる
のを避けるために、検出器5、検出器首振りモータ9、
支持アーム8、送り螺子7及び検出器接離モータ6より
構成される検出器組は、3組しか示されていない。
器支持リング回転モータ4の駆動により検出器支持リン
グ3が回転されて上記各検出器5の位置が移動しても、
各検出器5が常時仮想楕円曲線C上に位置するように駆
動される。
4及び検出器支持リング3は、検出器組を回転させる検
出器組回転機構に相当し、また、検出器接離モータ6、
送り螺子7及び支持アーム8は、検出器5を仮想楕円曲
線C上に位置させる検出器仮想楕円曲線上配置機構に相
当し、また、この検出器仮想楕円曲線上配置機構及び上
記検出器組回転機構は、検出器5を仮想楕円曲線C上で
移動させて略楕円軌道を描かせる検出器楕円軌道形成機
構に相当し、また、検出器5に連結された検出器首振り
モータ6は、検出器5を首振り動作させる検出器首振り
機構に相当する。
することで、検出器5を被検体2に対して首振り走査さ
せる首振り走査角度は、検出器5の仮想楕円曲線C上の
位置に応じて予め設定されており、各々の検出器5は独
立して走査されると共に無駄なデータ収集範囲を走査し
ない構成になされている(詳しくは後述)。
器組回転機構を被検体2の全長方向に渡って並行移動さ
せる並行移動機構(不図示)が備えられる。これによ
り、被検体2の前面全身のスキャンが可能とされてい
る。
検体2の前面側を首振り走査する場合、先ず、予め設定
されている各々の指向角度で被検体2を指向するよう
に、各々の検出器5を首振りしてセットする(図3
(a)参照)。次いで、予め設定されている個々の所定
の首振り走査角度で検出器5を各々走査させる(図3
(b)参照)。この時、各検出器5は、被検体2をカバ
ーするような首振り走査角度で被検体2を走査すると共
に、その各首振り走査角度は仮想楕円曲線C上の位置に
より異なる。
位置により首振り走査角度を異ならせ得る理由について
以下説明する。
された検出器を示す模式図、図7は、視野中心(検査対
象物中心)と任意の点Rとの間の距離Tを横軸とし、任
意の点Rの視野中心に対する角度θを縦軸とし、任意の
点Rの移動範囲を円形体Pとした場合のサイノグラム表
示であり、太線で囲まれる長方形内部分Xが円形体Pの
データ存在範囲を示す。図8は、楕円体Qを対象として
環状に配置された検出器を示す模式図、図9は、楕円体
対象のサイノグラム表示であり、太線で囲まれる双曲線
内部分Yが楕円体のデータ存在範囲を示す。
するデータ範囲が各々示されており、図9には、図8に
示す検出器J〜Nが収集するデータ範囲が各々示されて
いる。図7に示すように、円形体Pのデータ存在範囲X
をカバーするには、各検出器全てを広い首振り走査角度
Δθ1で走査する必要があるが、図9に示すように、楕
円体Qのデータ存在範囲Yをカバーするには、楕円体Q
の短軸方向側の検出器Jの首振り走査角度Δθ2に比し
て長軸方向側の検出器Kの首振り走査角度Δθ3は小さ
くて良い。
楕円体を成す場合には、各検出器の位置により首振り走
査角度を異ならせることができる。ここで、従来(特公
平4−34114号公報)においては、検出器全ての走
査角度を同一として走査していたため、被検体2の長軸
方向側の検出器では無駄な範囲(被検体2の存在しない
範囲)を走査しており、被検体2の有効データを効率良
く収集できなかったが、本実施形態においては、上述の
ように、被検体2の長軸方向側の検出器の首振り走査角
度と短軸方向側の検出器の首振り走査角度とを異ならせ
て長軸方向側の検出器の首振り走査角度を短軸方向側の
検出器の首振り走査角度に比して小さく設定しているた
め、長軸方向側の検出器が無駄な範囲を走査するのが無
くされており、被検体2の有効データを効率良く収集で
きるようになっている。
被検体2を略楕円状に取り囲む仮想楕円曲線C上の一部
に配置されているため、被検体2と検出器5との間の距
離が検出器5の仮想楕円曲線C上の位置に拘わらず略同
一となり、解像力を向上できるようになっている。
楕円曲線C上の位置により異なり、前述のように、被検
体2の長軸方向側の検出器5の首振り角度を短軸方向側
の検出器5の首振り角度より小さく設定しているため
(この場合走査時間は同じ)、被検体2の長軸方向側の
検出器5での単位角度当たりの測定時間が短軸方向側の
検出器5での単位角度当たりの測定時間より長くなり、
被検体2の長軸方向側の検出器5で検出する放射線量の
低下が抑止されるようになっている。その結果、S/N
を改善できるようになっている。なお、角度走査速度を
非線形にコントロールして、γ線の通過厚さに依存した
データ収集を行うことも可能である。
公昭61−16537号公報記載の装置に比して、検出
器5が小型・軽量化されると共に当該軽量化により検出
器5の首振り走査が容易に実施されるようになってい
る。その結果、低コスト化及びデータ収集時間の短縮化
(データ収集の高速化)を図ることができるようになっ
ている。
移動されるため、被検体2から生じるイメージデータは
360°の方向から検出可能であり、検出器5が仮想楕
円曲線C上全てに無くても被検体周り360°全周のデ
ータが得られるようになっている。
が特定器官のみに集積するような場合(例えば心筋の集
積)には、図10に示すように、上記仮想楕円曲線C上
に配置された検出器5を、個々の検出器首振りモータ9
の駆動により、対象とする器官(図10では心臓)2a
に向けて指向させるのが良い。このように、被検体2に
投与した放射性物質が特定器官2aのみに集積するよう
な場合でも、仮想楕円曲線C上の位置により首振り角度
を異ならせて各検出器5が特定の器官に指向することに
より、S/Nを向上できる。
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、複数の
検出器5が、仮想楕円曲線C上の被検体周りに略半周だ
け配置されているが、勿論全周に配置するようにしても
良い。また、各検出器5を180°以下の角度に設置し
たり、または、各検出器5を互いに離して離散的に被検
体周りに設置するようにしても良い。
Te等の半導体検出器を用いたものとしても良い。
(横断面形状が略楕円体を成す)から放射される放射線
を検出可能な複数の検出器を、被検体を略楕円状に取り
囲む仮想楕円曲線上の少なくとも一部に配置し、被検体
と検出器との間の距離が検出器の仮想楕円曲線上の位置
に拘わらず略同一となるように構成したものであるか
ら、解像力を向上するのが可能となる。また、被検体を
走査若しくは被検体の所定部位を指向すべく首振り動作
が可能な検出器を複数用い、実公昭61−16537号
公報記載の装置に比して、検出器を小型・軽量化し得る
と共に当該軽量化により検出器の首振り走査を容易に実
施し得るように構成したものであるから、低コスト化及
びデータ収集時間の短縮化を図ることが可能となる。ま
た、特公平4−34114号公報記載の装置のように各
検出器が同一の走査角で一律に被検体を走査するのでは
なく、各検出器の首振り角度を仮想楕円曲線上の位置に
より異ならせ、被検体の長軸方向側の検出器の首振り角
度を短軸方向側の検出器の首振り角度より小さく設定す
ることで(この場合走査時間は同じ)、被検体の長軸方
向側の検出器が無駄な範囲を走査することを無くすと共
に、被検体の長軸方向側の検出器での単位角度当たりの
測定時間を短軸方向側の検出器での単位角度当たりの測
定時間より長くし、被検体の長軸方向側の検出器で検出
する放射線量の低下を抑止するように構成したものであ
るから、被検体の有効データを効率良く収集するのが可
能となると共に、S/Nを向上するのが可能となる。
を示す斜視図である。
上配置機構及び検出器首振り機構を拡大して示す斜視図
である。
して首振り走査する場合の動作説明図である。
出器を示す外観斜視図である。
示す模式図である。
す説明図である。
示す模式図である。
す説明図である。
動作説明図である。
の所定部位)、3…検出器支持リング、4…検出器支持
リング回転モータ、5,J〜N…2次元放射線検出器、
6…検出器接離モータ、7…送り螺子、8…支持アー
ム、9…検出器首振りモータ、C…仮想楕円曲線。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検体の周囲に、前記被検体から放射さ
れる放射線を検出可能であると共に、前記被検体を走査
若しくは前記被検体の所定部位を指向すべく首振り動作
が可能な2次元放射線検出器を複数備え、 各検出器は、前記被検体を略楕円状に取り囲む仮想楕円
曲線上の少なくとも一部に配置されると共に、前記仮想
楕円曲線上の位置により首振り角度が異なることを特徴
とする放射線検出装置。 - 【請求項2】 前記検出器は、前記仮想楕円曲線上を移
動可能であることを特徴とする請求項1記載の放射線検
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2521699A JP4377468B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2521699A JP4377468B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 放射線検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000221270A true JP2000221270A (ja) | 2000-08-11 |
JP4377468B2 JP4377468B2 (ja) | 2009-12-02 |
Family
ID=12159777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2521699A Expired - Lifetime JP4377468B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4377468B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008039776A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | General Electric Co <Ge> | 小さい視野域を有する撮像検出器を用いた撮像のための方法及び装置 |
JP2009025005A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Aloka Co Ltd | 放射線測定器 |
JP2009530617A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高効率のトランスミッション測定を伴う核医学イメージングシステム |
-
1999
- 1999-02-02 JP JP2521699A patent/JP4377468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009530617A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高効率のトランスミッション測定を伴う核医学イメージングシステム |
JP2008039776A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | General Electric Co <Ge> | 小さい視野域を有する撮像検出器を用いた撮像のための方法及び装置 |
JP2009025005A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Aloka Co Ltd | 放射線測定器 |
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---|---|
JP4377468B2 (ja) | 2009-12-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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