JP2001242252A - 放射線測定装置 - Google Patents
放射線測定装置Info
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Abstract
ル)の低感度測定と、生体から採取された血液(第1サ
ンプル)の高感度測定と、を簡易な構成で実現する。 【解決手段】 第1測定ユニット10によって第1サン
プルの高感度測定が行われ、第2測定ユニット12によ
って第2サンプルの低感度測定が行われる。シンチレー
タ16は両測定で兼用される。第2測定ユニット12の
遮蔽容器34には放出口102が形成され、第1測定ユ
ニット10の遮蔽容器26には受入口100が形成さ
れ、それらの間にはコリメータ36が設けられる。アル
ミなどのシンチレータ用容器22には薄肉部22Aが形
成される。
Description
し、特に複数の測定ユニットを備えた放射線測定装置に
関する。
サーとして利用して生体診断を行う場合、まず、RIを
含む薬剤が注射器によって生体の血管内へ注入され、あ
るいは、薬剤が経口投与され、それから一定時間後に、
血液や尿などの体液が採取される。そして、その注入
(投与)前の薬剤の放射能(放射能量)と、採取された
体液中の放射能(放射能量)の関係から、生体の代謝機
能や薬剤効果などを評価するための診断データが取得さ
れる。
めの放射線測定装置は、基本的に、1つの測定ユニット
のみを有していた。つまり、注入前のサンプルに対する
低感度測定と採取後のサンプルに対する高感度測定とが
同じ測定ユニットを利用して遂行されていた。このた
め、どうしても低感度測定と高感度測定のそれぞれにつ
いて最良の計測環境を構築するのが難しかった。
は別の重量計を利用する必要があり、その場合に薬剤の
容器や注射器などの重量の減算などを考慮する必要があ
った。更に、各種の測定データに基づく演算を手計算で
行うのは煩雑であるという問題があった。
は、単一の測定ユニットを備えた放射線測定装置が開示
され、その装置は、サンプルの重量を測定するユニット
を有している。しかし、高感度及び低感度の両測定への
配慮はなされていない。
ものであり、その目的は、複数の測定ユニットを合理的
に機能させることが可能な放射線測定装置を提供するこ
とにある。
高感度測定とを行うに当たり、装置規模を小さくし、ま
た装置コストを低減することにある。
るために、本発明は、第1測定ユニット及び第2測定ユ
ニットを含む放射線測定装置であって、前記第1測定ユ
ニットは、第1サンプルを収容する第1収容室と、第2
サンプル放射線受入口を有し、前記第1収容室を取り囲
んだ第1遮蔽容器と、前記第1収容室に隣接して設けら
れ、第1サンプル測定時には第1サンプル放射線を検出
し、第2サンプル測定時には前記第2サンプル放射線受
入口から進入した第2サンプル放射線を検出する放射線
検出器と、を有し、前記第2測定ユニットは、第2サン
プルを収容する第2収容室と、第2サンプル放射線放出
口を有し、前記第2収容室を取り囲んだ第2遮蔽容器
と、を含み、前記第2サンプル放射線放出口から前記第
2サンプル放射線受入口までの放射線の放射経路を取り
囲む中空遮蔽体が設けられたことを特徴とする。
いては、第1遮蔽容器内に設けられた第1収容室の中に
は第1サンプルが収容され、第1サンプルからの放射線
が放射線検出器で検出される。これにより高感度測定が
実現される。一方、第2遮蔽容器内に設けられた第2収
容室の中には第2サンプルが収容され、第2サンプルか
らの第2サンプル放射線が第2サンプル放射線放出口か
ら出て放射経路を介して第2サンプル放射線受入口に到
達し、その第2サンプル受入口から進入した第2サンプ
ル放射線が放射線検出器で検出される。これにより、パ
イルアップなどを防止した低感度測定が実現される。こ
こで、放射線検出器は両測定で交互に利用(兼用)され
るため装置コストを削減できると共に装置規模も小さく
できる。望ましくは、放射経路には、相互に離間配置さ
れた両ユニットの配置方向に沿って伸長した中空遮蔽体
(コリメータ)が設けられ、その放射経路上において、
外部への第2サンプル放射線の漏洩や外部放射線の進入
が阻止される。第2サンプル放射線の検出効率は、主
に、第2放射線放出口による第1絞り作用、第2サンプ
ル放射線受入口による第2絞り作用に大きく依存する。
よって、それらの幾何学的な形態や位置関係を適宜設計
することによって所望の検出効率を実現できる。また、
実験によって検出効率を求め、それを演算処理に利用す
るようにしてもよい。
1収容室を取り囲むシンチレータと、前記シンチレータ
に受光面を向けて配置された一対の光電子増倍管と、を
含み、前記一対の光電子増倍管の配列方向が、前記第1
測定ユニット及び前記第2測定ユニットの配列方向に対
して斜め方向に設定される。
して斜め方向に一対の光電子増倍管が配置されるので、
両方向を直交させた場合に比べて、装置の形態(奥行き
など)を小さくできる。望ましくは、両方向を例えば斜
め45度で交差させるのがよい。
チレータとの間にシンチレータ用容器が設けられ、前記
シンチレータ用容器には、前記第2サンプル放射線受入
口に対応した位置に第2サンプル放射線が透過する薄肉
部が形成される。
タ用容器が例えば一定肉厚のアルミニウムで構成される
場合、その一部を薄肉部にして、そこに第2サンプル放
射線を透過させれば、全体として、シンチレータ用容器
の機能を損なうことなく、第2サンプル放射線につい
て、検出効率の低下やエネルギースペクトルの変動など
を防止できる。
本発明は、相互に離間した第1測定ユニット及び第2測
定ユニットを含む放射線測定装置であって、前記第1測
定ユニットは、第1サンプルを収容する井戸状の第1収
容室と、前記第2測定ユニットに向けて形成された縦長
の第2サンプル放射線受入口を有し、前記第1収容室を
取り囲んだ第1遮蔽容器と、前記第1収容室に隣接して
設けられ、第1サンプル測定時には第1サンプル放射線
を検出し、第2サンプル測定時には前記第2サンプル放
射線受入口から進入した第2サンプル放射線を検出する
放射線検出器と、を有し、前記第2測定ユニットは、第
2サンプルを収容する井戸状の第2収容室と、第2サン
プル放射線放出口を有し、前記第2収容室を取り囲んだ
第2遮蔽容器と、を含み、前記第2サンプル放射線放出
口から前記第2サンプル放射線受入口までの放射線の放
射経路を取り囲みつつ伸長した中空遮蔽体が設けられ、
前記中空遮蔽体は垂直断面が縦長の内部空間を有する。
容される縦長のサンプルに対応して、第2放射線放出
口、第2放射線受入口及び中空遮蔽体の内部空間がそれ
ぞれ縦長に構成される。
本発明は、高感度測定用の第1測定ユニット及び低感度
測定用の第2測定ユニットを含む放射線測定装置であっ
て、前記第1測定ユニットは、第1サンプルを収容する
第1収容室と、第2サンプル放射線受入口を有し、前記
第1収容室を取り囲んだ第1遮蔽容器と、前記第1収容
室に隣接して設けられ、第1サンプル測定時には第1サ
ンプル放射線を検出し、第2サンプル測定時には前記第
2サンプル放射線受入口から進入した第2サンプル放射
線を検出する放射線検出器と、を有し、前記第2測定ユ
ニットは、第2サンプルを収容する第2収容室と、第2
サンプル放射線放出口を有し、前記第2収容室を取り囲
んだ第2遮蔽容器と、を含み、前記第2サンプル放射線
放出口から前記第2サンプル放射線受入口までの放射線
の放射経路を取り囲む中空遮蔽体が設けられ、前記第1
サンプルは生体から抽出された放射性体液を入れた体液
チューブであり、前記第2サンプルは生体へ投与される
放射性薬剤を入れた薬剤シリンジであることを特徴とす
る。
生体への投与前の薬剤の放射能量を検出できるとともに
(及び投与残量の放射能量)、高感度測定によって、生
体からの採取された体液の放射能量を検出して、その検
出結果から、生体の代謝機能や薬剤効果など各種の診断
を行える。薬剤の測定についてはそれがシリンジに収容
された状態で行えるので簡便かつ正確であり、これと同
様に、体液の測定についてもそれがチューブに収容され
た状態で行えるので簡便かつ正確である。シリンジに三
方活栓が付加されていてもそれを第2収容室に収容でき
るように構成するのが望ましい。投与前測定の測定結果
はメモリ上に記録され、また、採取後測定の測定結果も
メモリ上に記録され、必要に応じてそれらのデータが読
み出されて演算処理や表示処理に利用される。
ューブは体液を入れたバイアルなどの各種の容器であっ
てもよい。
1サンプルが挿入されるチューブアダプタが交換可能に
設けられ、前記第2収容室内には前記第2サンプルが挿
入されるシリンジアダプタが交換可能に設けられる。各
アダプタが交換可能であれば汚染(特に放射性物質によ
る汚染)などに対処できる。
方に開いた漏斗状の第1開口部が形成され、前記第1開
口部の下端口は前記チューブアダプタの上端口内に臨
み、前記第2収容室の上部には上方に開いた漏斗状の第
2開口部が形成され、前記第2開口部の下端口は前記シ
リンジアダプタの上端口内に臨んている。この構成によ
れば、仮に開口部内側のテーパー面に液滴が落下して
も、漏斗状の各開口部によって、その液滴をアダプタ内
に落とし込むことができ、それ以外の装置内部の汚染を
防止できる。また、漏斗状であるので、チューブやシリ
ンジの出し入れが容易である。
バーと、前記第2開口部を覆う第2カバーと、を含む。
この構成によれば、各カバーによって、各収容室への異
物の進入を防止できる。透明カバーを利用すれば、測定
中にサンプルを観察できる利点がある。
サンプルを収容した状態で前記第1サンプルの重量を計
測する重力計測ユニットを含む。採取後のサンプル量が
未知であっても、自動的な重量測定が行われるので、単
位重量当たりの放射能量を演算することが可能となる。
重量測定値から、例えば、アダプタ、スタンド、チュー
ブやバイアルなどのサンプル本体以外の部材の重量をキ
ャンセルすれば、サンプル自体の重量を簡単に求めるこ
とができる、よって、それらの部材の重量を予め登録し
ておくのが望ましい。
定結果、前記第2サンプルの放射線測定結果及び前記第
1サンプルの重量に基づいて演算処理を実行する演算部
を含む。その演算は例えば単位重量当たりの放射能量や
稀釈率などである。装置に半減期補正機能やバックグラ
ンド減算機能などを付加してもよい。
図面に基づいて説明する。
定装置の好適な実施形態が示されており、図1は水平断
面図であり、図2は垂直断面図である。
装置は、第1測定ユニット10と第2測定ユニット12
とを有している。第1測定ユニット10は、高感度測定
用の測定ユニットであって、生体から採取された血液や
尿などの第1サンプルからの放射線を測定するためのユ
ニットである。第2測定ユニット12は、低感度測定用
のユニットであって、生体への投与前の放射性試薬かな
どの第2サンプルからの放射線を測定するためのユニッ
トである。以下に、各ユニットについて詳述する。
室14は、生体から採取された第1サンプルが収容され
る空間である。第1収容室14の周囲を取り囲むように
円筒形状(筒状)のシンチレータ16が設けられてい
る。周知のようにシンチレータ16に放射線が入射する
と、そこで発光が生じ、生じた光が一対の光電子増倍管
18,20によって検出される。一対の光電子増倍管1
8,20が設けられているのはいわゆるコインシデンス
(同時計数)法によるノイズ計数の除外を行うためであ
る。
で構成されるシンチレータ用容器22が設けられてい
る。その容器22は一定の厚みをもっているが、後に詳
述する受入口100に対向する部分が薄肉部22Aとさ
れている。ここでその薄肉部22Aの厚みは例えば1m
mである。また、容器22の通常部分の厚みは例えば5
mmである。図1及び図2に示されるように、シンチレ
ータ16の内側には薄いアルミ部材24が設けられてい
る。これらのアルミ部材24及び容器22はシンチレー
タ16の保護を図っている。
れている。この遮蔽容器26は鉛などで構成されるもの
であり、外部放射線の進入の阻止と内部放射線の漏洩防
止を行うための部材である。一対の光電子増倍管18,
20の外側には鉛などで構成される遮蔽部材28,30
が設けられている。
から放出された放射線(第2サンプル放射線)を受け入
れるための縦長の受入口100が形成されている。
プルを収容する第2収容室32を有しており、その第2
収容室32の周囲を取り囲むように遮蔽容器34が設け
られている。この遮蔽容器34も例えば鉛などによって
構成される。遮蔽容器34の一部には縦長の放出口10
2が形成されており、図示されるようにその放出口10
2は上記の受入口100に対向している。放出口102
から受入口100の間の比較的長い経路にはコリメータ
36が設けられている。このコリメータ36は鉛などで
構成され、矩形の垂直断面を有している。すなわちその
内部空間36Aは縦長の矩形形状を有している。
02の両者とも縦長のサンプルの形状に合わせてそれぞ
れが縦長に形成されている。これにより、サンプルの垂
直方向の全域からの放射線を利用できるので、サンプル
に濃度勾配がある場合でも正確な測定が行える。
6及び受入口100などの機能によって、第2測定ユニ
ット12に収容された第2サンプルからの放射線が第1
測定ユニット10内に取り込まれ、具体的には、シンチ
レータ16によって第2サンプルからの放射線も検出さ
れることになる。この構成から明らかなように、第1測
定ユニット10によれば微弱放射線に対する高感度測定
を行うことができ、一方、第2測定ユニット12によれ
ば、比較的強度の放射線に対してパイルアップによる数
え落としを防止した低感度測定を行うことが可能であ
る。ちなみに、第1測定ユニットと第2測定ユニットの
検出効率は例えば1000対1である。
面積や受入口100の通過面積などを適宜調整すること
によって、自在に設定することが可能である。
が形成されており、このような構成により第2のサンプ
ルからの放射線に対する減弱やエネルギー特性の変化な
どを最小限に押さえることが可能である。
すれば微細な調整が可能であるので、所望の検出効率や
感度特性などを実現することも可能である。
12の構成について更に説明する。
の第1サンプルを収容したチューブ40が収容される。
このチューブ40は例えばバイアルのような容器であっ
てもよい。チューブ40はチューブアダプタ42によっ
て起立保持されており、そのチューブアダプタ42はス
タンド44上に載置されている。スタンド44は重量計
46上に載置されており、この構成によって第1サンプ
ルの重量計測を行うことが可能である。なお、アダプタ
42の形状は図2に示すものは一例であって、これ以外
にも各種の形状を採用することができ、本実施形態にお
いては、特にアダプタ42が交換自在に構成されてい
る。これは、汚染などが生じた場合にアダプタ42を交
換するためである。
方向に広がっており、漏斗状の開口部材48の下端開口
48Aを受け入れている。つまり、その下端開口48A
が上部開口42Aの内部に臨んでいる。開口部材48の
上側にはカバー50が着脱自在に設けられている。な
お、アダプタ42の縦方向に一対のスリットなどを形成
すれば、チューブ40を指で挟んで取り出す作業が容易
となる。また、図1においては第1収容室14において
アダプタ42のみによってチューブ40を保持したが、
さらにアダプタ42自体を保持する部材を別途設けるよ
うにしてもよい。
2にはアダプタ52が挿入されている。このアダプタ5
2はシリンジ(注射器)54を収容するためのものであ
る。ここでシリンジ54は放射性試薬を収容したもので
あって、生体への試薬投入前に第2測定ユニット12を
利用して試薬の放射能量が測定される。
がっており、漏斗状の開口部材56の下端開口56Aを
受け入れている。開口部材56の上側にはカバー58が
着脱自在に設けられている。ちなみに、カバー50,5
8を透明部材で構成すれば、内部のサンプルの目視観察
などを行うことが可能である。そのようなカバー50,
58は放射線の遮蔽機能をもった部材で構成してもよ
い。
生体への投与前に、そのような試薬を収容したシリンジ
54が第2測定ユニット12にセットされ、シリンジ5
4内の試薬からの放射線が放出口102,コリメータ3
6及び受入口100を介してシンチレータ16に導か
れ、そのシンチレータ16によって試薬からの放射線が
検出される。そして、その検出後、第2測定ユニット1
2からシリンジ54が取り出され、生体へ試薬が実際に
投与される。その投与後、必要に応じてシリンジ54内
に残存した試薬の放射能量を第2測定ユニット12を利
用して測定してもよい。
投与後の一定時間間隔で、生体から血液などが採取さ
れ、その血液がチューブ40内に収容された状態で、第
1測定ユニットを利用して血液中の放射能量が測定され
る。その場合、その放射線の測定と同時進行で血液など
のサンプルの重量の測定も実行される。チューブ40内
の血液などからの放射線は、その周囲に設けられたシン
チレータ26で検出されるが、この場合においてはシン
チレータ16の全域によって高い検出効率にてその測定
が行われる。
演算に関わる構成がブロック図として示されている。
及び一対の光電子増倍管18,20の他、光電子増倍管
18,20からの信号を処理する波高弁別回路やコイン
シデンス回路などの各種の回路で構成されるものであ
る。計測部70からの出力信号は演算部74に入力さ
れ、その演算結果や計測値には必要に応じてメモリ76
に格納される。
力信号も入力されており、演算部74はその重量データ
を必要に応じてメモリ76に格納する。
おり、例えば希釈率の演算や単位体積あたりの放射能量
の演算などを行う機能を有している。その演算結果は表
示部80に表示される。入力部82はキーボードなどで
構成されるものである。
ナミックレンジを確保可能であり、例えば約148ベク
レル〜740メガベクレルまでの広い測定レンジを確保
できる。また、重量測定機能を有しているため、採取さ
れたサンプルの液量などを計測することなく単位重量当
たりの放射能量などを演算することが可能である。ま
た、上記の実施形態においては、アダプタ42,54が
設けられており、それらが交換可能にされているので、
例えば汚染が生じた場合にもアダプタを交換することが
可能であり、計測精度を高められる。また、測定ユニッ
トにはカバー50,58が設けられているため、ゴミな
どが測定ユニット内に進入することを阻止できる。
形状は一例であって上記以外にも各種の形状を採用可能
である。例えば、第2収容室32内に三方活栓付シリン
ジを収容する場合には、そのような三方活栓を受け入れ
られるように収容室の形状を適宜変更するのが望まし
い。また、その場合においても三方活栓に対応したアダ
プタを用いるのが望ましい。ちなみに、本実施形態に係
る装置でTc−99mを測定する場合、第1測定ユニッ
ト10の検出効率は例えば7%であり、第2測定ユニッ
ト12の検出効率は例えば0.007%である。
サンプルに対する低感度測定と高感度測定を実現するこ
とが可能である。また、本発明によれば、装置の規模を
小さくできるという利点がある。
ある。
ある。
図である。
4 第1収容室、16シンチレータ、18,20 光電
子増倍管、26 遮蔽容器、32 第2収容室、34
遮蔽容器、36 コリメータ、100 受入口、102
放出口。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1測定ユニット及び第2測定ユニット
を含む放射線測定装置であって、 前記第1測定ユニットは、 第1サンプルを収容する第1収容室と、 第2サンプル放射線受入口を有し、前記第1収容室を取
り囲んだ第1遮蔽容器と、 前記第1収容室に隣接して設けられ、第1サンプル測定
時には第1サンプル放射線を検出し、第2サンプル測定
時には前記第2サンプル放射線受入口から進入した第2
サンプル放射線を検出する放射線検出器と、 を有し、 前記第2測定ユニットは、 第2サンプルを収容する第2収容室と、 第2サンプル放射線放出口を有し、前記第2収容室を取
り囲んだ第2遮蔽容器と、 を含み、 前記第2サンプル放射線放出口から前記第2サンプル放
射線受入口までの放射線の放射経路を取り囲む中空遮蔽
体が設けられたことを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記放射線検出器は、 前記第1収容室を取り囲むシンチレータと、 前記シンチレータに受光面を向けて配置された一対の光
電子増倍管と、 を含み、 前記一対の光電子増倍管の配列方向が、前記第1測定ユ
ニット及び前記第2測定ユニットの配列方向に対して斜
め方向に設定されたことを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の装置において、 前記第1遮蔽容器と前記シンチレータとの間にシンチレ
ータ用容器が設けられ、 前記シンチレータ用容器には、前記第2サンプル放射線
受入口に対応した位置に第2サンプル放射線が透過する
薄肉部が形成されたことを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項4】 相互に離間した第1測定ユニット及び第
2測定ユニットを含む放射線測定装置であって、 前記第1測定ユニットは、 第1サンプルを収容する井戸状の第1収容室と、 前記第2測定ユニットに向けて形成された縦長の第2サ
ンプル放射線受入口を有し、前記第1収容室を取り囲ん
だ第1遮蔽容器と、 前記第1収容室に隣接して設けられ、第1サンプル測定
時には第1サンプル放射線を検出し、第2サンプル測定
時には前記第2サンプル放射線受入口から進入した第2
サンプル放射線を検出する放射線検出器と、 を有し、 前記第2測定ユニットは、 第2サンプルを収容する井戸状の第2収容室と、 第2サンプル放射線放出口を有し、前記第2収容室を取
り囲んだ第2遮蔽容器と、 を含み、 前記第2サンプル放射線放出口から前記第2サンプル放
射線受入口までの放射線の放射経路を取り囲みつつ伸長
した中空遮蔽体が設けられ、 前記中空遮蔽体は垂直断面が縦長の内部空間を有するこ
とを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項5】 高感度測定用の第1測定ユニット及び低
感度測定用の第2測定ユニットを含む放射線測定装置で
あって、 前記第1測定ユニットは、 第1サンプルを収容する第1収容室と、 第2サンプル放射線受入口を有し、前記第1収容室を取
り囲んだ第1遮蔽容器と、 前記第1収容室に隣接して設けられ、第1サンプル測定
時には第1サンプル放射線を検出し、第2サンプル測定
時には前記第2サンプル放射線受入口から進入した第2
サンプル放射線を検出する放射線検出器と、 を有し、 前記第2測定ユニットは、 第2サンプルを収容する第2収容室と、 第2サンプル放射線放出口を有し、前記第2収容室を取
り囲んだ第2遮蔽容器と、 を含み、 前記第2サンプル放射線放出口から前記第2サンプル放
射線受入口までの放射線の放射経路を取り囲む中空遮蔽
体が設けられ、 前記第1サンプルは生体から抽出された放射性体液を入
れた体液チューブであり、 前記第2サンプルは生体へ投与される放射性薬剤を入れ
た薬剤シリンジであることを特徴とする放射線測定装
置。 - 【請求項6】 請求項5記載の装置において、 前記第1収容室内には前記第1サンプルが挿入されるチ
ューブアダプタが交換可能に設けられ、 前記第2収容室内には前記第2サンプルが挿入されるシ
リンジアダプタが交換可能に設けられたことを特徴とす
る放射線測定装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の装置において、 前記第1収容室の上部には上方に開いた漏斗状の第1開
口部が形成され、 前記第1開口部の下端口は前記チューブアダプタの上端
口内に臨み、 前記第2収容室の上部には上方に開いた漏斗状の第2開
口部が形成され、 前記第2開口部の下端口は前記シリンジアダプタの上端
口内に臨んだことを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の装置において、 前記第1開口部を覆う第1カバーと、 前記第2開口部を覆う第2カバーと、 を含むことを特徴とする放射線測定装置。
- 【請求項9】 請求項5記載の装置において、 前記第1収容室内に前記第1サンプルを収容した状態で
前記第1サンプルの重量を計測する重力計測ユニットを
含むことを特徴とする放射線測定装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の装置において、 前記第1サンプルの放射線測定結果、前記第2サンプル
の放射線測定結果及び前記第1サンプルの重量に基づい
て演算処理を実行する演算部を含むことを特徴とする放
射線測定装置。
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---|---|---|---|
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