JP2003021682A - 放射線３次元位置検出器 - Google Patents
放射線３次元位置検出器Info
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- G01T1/164—Scintigraphy
- G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
- G01T1/1644—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using an array of optically separate scintillation elements permitting direct location of scintillations
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線の吸収効率の向上を図ると共に、放射
線の入射により蛍光を発したシンチレータセルの同定を
正確に行うこと。 【解決手段】 シンチレータユニット１２は、第１の蛍
光減衰時定数を有する各シンチレータセル２４ｓの中心
位置が受光素子１４の受光面に平行な方向に偏倚するよ
うに積層される、第１の蛍光減衰時定数を有するシンチ
レータセル２４ｓから構成される第１のシンチレータア
レイ（２４，２８）と、第１のシンチレータアレイ（２
４，２８）に隣接するように積層される、第２の蛍光減
衰時定数を有するシンチレータセル２６ｓから構成され
る第２のシンチレータアレイ（２６，３０）とを有し、
位置検出部が受光素子１４からの検出信号を異なる蛍光
減衰時定数毎に波形弁別する。
線の入射により蛍光を発したシンチレータセルの同定を
正確に行うこと。 【解決手段】 シンチレータユニット１２は、第１の蛍
光減衰時定数を有する各シンチレータセル２４ｓの中心
位置が受光素子１４の受光面に平行な方向に偏倚するよ
うに積層される、第１の蛍光減衰時定数を有するシンチ
レータセル２４ｓから構成される第１のシンチレータア
レイ（２４，２８）と、第１のシンチレータアレイ（２
４，２８）に隣接するように積層される、第２の蛍光減
衰時定数を有するシンチレータセル２６ｓから構成され
る第２のシンチレータアレイ（２６，３０）とを有し、
位置検出部が受光素子１４からの検出信号を異なる蛍光
減衰時定数毎に波形弁別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンチレーション
放射線検出器において、放射線の３次元位置検出機能を
有する放射線３次元位置検出器に関する。
放射線検出器において、放射線の３次元位置検出機能を
有する放射線３次元位置検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検体に放射性同位元素（ＲＩ：Radioa
ctive Isotope）が投与されると、消滅ガンマ線と呼ば
れる２個の光子が正反対方向に同時に放出される。陽電
子放出断層装置（ＰＥＴ：Positron Emission Tomograp
hy装置）は、この放射線を同時計数で検出することによ
り被検体内のＲＩの分布像を得る装置である。
ctive Isotope）が投与されると、消滅ガンマ線と呼ば
れる２個の光子が正反対方向に同時に放出される。陽電
子放出断層装置（ＰＥＴ：Positron Emission Tomograp
hy装置）は、この放射線を同時計数で検出することによ
り被検体内のＲＩの分布像を得る装置である。
【０００３】このようなＰＥＴ装置に用いられる放射線
３次元位置検出器としては、複数のシンチレータセル
を、屈折率の異なる透明板を挟みながら受光素子上に積
層してシンチレータユニットを構成し、受光素子に到達
する光の透過率を各シンチレータセル毎に異ならせるこ
とにより、受光素子における受光量の差に基づいて、放
射線が入射して蛍光を発したシンチレータセルを同定す
る技術が、特開昭６３−４７６８６号公報（文献１）に
記載されている。
３次元位置検出器としては、複数のシンチレータセル
を、屈折率の異なる透明板を挟みながら受光素子上に積
層してシンチレータユニットを構成し、受光素子に到達
する光の透過率を各シンチレータセル毎に異ならせるこ
とにより、受光素子における受光量の差に基づいて、放
射線が入射して蛍光を発したシンチレータセルを同定す
る技術が、特開昭６３−４７６８６号公報（文献１）に
記載されている。
【０００４】また、複数のシンチレータセルを、その中
心位置が光位置検出器の受光面に平行な方向に偏倚する
ように光位置検出器上に積層し、光位置検出器からの出
力光の空間分布の重心位置を各シンチレータセル毎に異
ならせることにより、重心位置演算に基づいて、放射線
が入射して蛍光を発したシンチレータセルを同定する技
術が、特公平５−７５９９０号公報（文献２）に記載さ
れている。
心位置が光位置検出器の受光面に平行な方向に偏倚する
ように光位置検出器上に積層し、光位置検出器からの出
力光の空間分布の重心位置を各シンチレータセル毎に異
ならせることにより、重心位置演算に基づいて、放射線
が入射して蛍光を発したシンチレータセルを同定する技
術が、特公平５−７５９９０号公報（文献２）に記載さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献１
に記載された技術においては、光が透明板を通過する度
にその一部が損失されるため、放射線の入射により蛍光
を発したシンチレータセルが受光素子から離れたもので
ある程、受光素子における受光量が小さくなり、すなわ
ち、受光素子からの検出信号が小さくなり、エネルギー
分解能が低下して放射線が入射して蛍光を発したシンチ
レータセルを正確に同定することができないおそれがあ
る。
に記載された技術においては、光が透明板を通過する度
にその一部が損失されるため、放射線の入射により蛍光
を発したシンチレータセルが受光素子から離れたもので
ある程、受光素子における受光量が小さくなり、すなわ
ち、受光素子からの検出信号が小さくなり、エネルギー
分解能が低下して放射線が入射して蛍光を発したシンチ
レータセルを正確に同定することができないおそれがあ
る。
【０００６】また、文献２に記載された技術において
は、シンチレータセルを多層化する程、各シンチレータ
セルによる光位置検出器からの出力光の空間分布の重心
位置の配列が密となり、当該重心位置の識別が困難にな
るため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセ
ルの正確な同定が困難になるおそれがある。
は、シンチレータセルを多層化する程、各シンチレータ
セルによる光位置検出器からの出力光の空間分布の重心
位置の配列が密となり、当該重心位置の識別が困難にな
るため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセ
ルの正確な同定が困難になるおそれがある。
【０００７】したがって、上述したような従来の技術に
おいては、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータ
セルの同定を正確に行うために、シンチレータセルの多
層化による放射線の吸収効率の向上が妨げられるという
問題がある。
おいては、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータ
セルの同定を正確に行うために、シンチレータセルの多
層化による放射線の吸収効率の向上が妨げられるという
問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、放射線の吸収効率の向上を図れ
ると共に、放射線の入射により蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる放射線３次元位
置検出器を提供することを目的とする。
てなされたものであり、放射線の吸収効率の向上を図れ
ると共に、放射線の入射により蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる放射線３次元位
置検出器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る放射線３次元位置検出器は、放射線の
入射により蛍光を発するシンチレータセルを２次元に配
列して構成されるシンチレータアレイを、複数積層して
構成されるシンチレータユニットと、シンチレータセル
からの蛍光を検出する受光素子と、受光素子からの検出
信号に基づいて、放射線の入射により蛍光を発したシン
チレータセルの同定を行う位置検出手段とを備えた放射
線３次元位置検出器であって、シンチレータユニット
は、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセル
の中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚する
ように積層される、第１の蛍光減衰時定数を有するシン
チレータセルから構成される複数の第１のシンチレータ
アレイと、第１のシンチレータアレイに隣接するように
積層される、第１の蛍光減衰時定数と異なる第２の蛍光
減衰時定数を有するシンチレータセルから構成される第
２のシンチレータアレイとを有し、位置検出手段は、受
光素子からの検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形
弁別することを特徴としている。
に、本発明に係る放射線３次元位置検出器は、放射線の
入射により蛍光を発するシンチレータセルを２次元に配
列して構成されるシンチレータアレイを、複数積層して
構成されるシンチレータユニットと、シンチレータセル
からの蛍光を検出する受光素子と、受光素子からの検出
信号に基づいて、放射線の入射により蛍光を発したシン
チレータセルの同定を行う位置検出手段とを備えた放射
線３次元位置検出器であって、シンチレータユニット
は、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセル
の中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚する
ように積層される、第１の蛍光減衰時定数を有するシン
チレータセルから構成される複数の第１のシンチレータ
アレイと、第１のシンチレータアレイに隣接するように
積層される、第１の蛍光減衰時定数と異なる第２の蛍光
減衰時定数を有するシンチレータセルから構成される第
２のシンチレータアレイとを有し、位置検出手段は、受
光素子からの検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形
弁別することを特徴としている。
【００１０】このような構成によれば、受光素子からの
検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別すること
により、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセ
ルが第１のシンチレータアレイと第２のシンチレータア
レイとのどちらに存在するのかを検出することができる
ため、シンチレータユニットを多層化して、放射線の吸
収効率を向上させることができる。
検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別すること
により、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセ
ルが第１のシンチレータアレイと第２のシンチレータア
レイとのどちらに存在するのかを検出することができる
ため、シンチレータユニットを多層化して、放射線の吸
収効率を向上させることができる。
【００１１】そして、検出信号の波形弁別後に、第１の
蛍光減衰時定数を有するシンチレータセルからの検出信
号に基づいて、受光素子に到達した光の重心位置を求め
れば、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセ
ルの中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚し
ているため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる。
蛍光減衰時定数を有するシンチレータセルからの検出信
号に基づいて、受光素子に到達した光の重心位置を求め
れば、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセ
ルの中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚し
ているため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる。
【００１２】また、第１の蛍光減衰時定数を有する各シ
ンチレータセルの中心位置の偏倚方向は、第１のシンチ
レータアレイを構成する第１の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルの配列の行または列のいずれか一方ま
たは双方向であり、第１の蛍光減衰時定数を有する各シ
ンチレータセルの中心位置の偏位量は、第１のシンチレ
ータアレイにおいて、隣接する第１の蛍光減衰時定数を
有するシンチレータセルの中心位置間距離の半分である
ことが好ましい。
ンチレータセルの中心位置の偏倚方向は、第１のシンチ
レータアレイを構成する第１の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルの配列の行または列のいずれか一方ま
たは双方向であり、第１の蛍光減衰時定数を有する各シ
ンチレータセルの中心位置の偏位量は、第１のシンチレ
ータアレイにおいて、隣接する第１の蛍光減衰時定数を
有するシンチレータセルの中心位置間距離の半分である
ことが好ましい。
【００１３】第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレ
ータセルが蛍光を発した場合の受光素子に到達する光の
重心位置の配列が上述した方向において等間隔となるた
め、重心位置の識別を正確に行うことができるからであ
る。
ータセルが蛍光を発した場合の受光素子に到達する光の
重心位置の配列が上述した方向において等間隔となるた
め、重心位置の識別を正確に行うことができるからであ
る。
【００１４】また、各シンチレータセルの形状は、直方
体であることが好ましい。
体であることが好ましい。
【００１５】さらに、シンチレータユニットは、各シン
チレータアレイを構成するシンチレータセルの配列の行
または列のいずれか一方または双方向において、隣接す
る各シンチレータアレイのうち受光素子と反対側のシン
チレータアレイの全長が、受光素子側のシンチレータア
レイの全長以下となるように、各シンチレータアレイを
積層して構成されることが好ましい。
チレータアレイを構成するシンチレータセルの配列の行
または列のいずれか一方または双方向において、隣接す
る各シンチレータアレイのうち受光素子と反対側のシン
チレータアレイの全長が、受光素子側のシンチレータア
レイの全長以下となるように、各シンチレータアレイを
積層して構成されることが好ましい。
【００１６】このような放射線３次元位置検出器をＰＥ
Ｔ装置用として円環状に配置する場合、上述した方向を
ＰＥＴ装置の円環面と平行になるように配置すれば、受
光素子側のシンチレータアレイの全長よりも、円環面の
中心側のシンチレータアレイの全長を短くすることによ
り、隣り合う放射線３次元位置検出器間の空隙を減少さ
せ、放射線の吸収効率の向上及び空間分解能の向上を図
ることができるからである。
Ｔ装置用として円環状に配置する場合、上述した方向を
ＰＥＴ装置の円環面と平行になるように配置すれば、受
光素子側のシンチレータアレイの全長よりも、円環面の
中心側のシンチレータアレイの全長を短くすることによ
り、隣り合う放射線３次元位置検出器間の空隙を減少さ
せ、放射線の吸収効率の向上及び空間分解能の向上を図
ることができるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。また、図面の比率は、説明のものと必ずしも
一致していない。
実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。また、図面の比率は、説明のものと必ずしも
一致していない。
【００１８】図１は、本発明の一実施形態に係る放射線
３次元位置検出器１０の構成を示すブロック図である。
放射線３次元位置検出器１０は、入射した放射線により
蛍光が生じるシンチレータセルを複数有するシンチレー
タユニット１２と、シンチレータユニット１２内のシン
チレータセルからの蛍光を検出する受光素子１４と、受
光素子１４から出力される検出信号に基づいて、シンチ
レータユニット１２内において蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を行う位置検出部１６（位置検出手段）と
を備えている。位置検出部１６は、波形弁別回路１８、
重心位置検出回路２０及びデータ処理回路２２を備えて
いる。
３次元位置検出器１０の構成を示すブロック図である。
放射線３次元位置検出器１０は、入射した放射線により
蛍光が生じるシンチレータセルを複数有するシンチレー
タユニット１２と、シンチレータユニット１２内のシン
チレータセルからの蛍光を検出する受光素子１４と、受
光素子１４から出力される検出信号に基づいて、シンチ
レータユニット１２内において蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を行う位置検出部１６（位置検出手段）と
を備えている。位置検出部１６は、波形弁別回路１８、
重心位置検出回路２０及びデータ処理回路２２を備えて
いる。
【００１９】図２は、シンチレータユニット１２及び受
光素子１４の構成を示す斜視図であり、図３は、図２に
おけるIII−III線に沿ってのシンチレータユニット１２
の断面図である。シンチレータユニット１２は、第１の
シンチレータアレイ２４、第２のシンチレータアレイ２
６、第３のシンチレータアレイ２８及び第４のシンチレ
ータアレイ３０を備えている。受光素子１４は、本実施
の形態においてはマルチアノード型等の位置検出型光電
子増倍管であり、蛍光を検出した際の検出信号は、４本
の出力端子３２から出力される。
光素子１４の構成を示す斜視図であり、図３は、図２に
おけるIII−III線に沿ってのシンチレータユニット１２
の断面図である。シンチレータユニット１２は、第１の
シンチレータアレイ２４、第２のシンチレータアレイ２
６、第３のシンチレータアレイ２８及び第４のシンチレ
ータアレイ３０を備えている。受光素子１４は、本実施
の形態においてはマルチアノード型等の位置検出型光電
子増倍管であり、蛍光を検出した際の検出信号は、４本
の出力端子３２から出力される。
【００２０】図２に示すようにｘ−ｙ−ｚ座標を設定
し、図中のｘ軸方向を行方向、ｙ軸方向を列方向とする
と、第１のシンチレータアレイ２４は、第１の蛍光減衰
時定数を有するシンチレータセル２４ｓ（以下、第１シ
ンチレータセル２４ｓとする）が６行×６列に配置され
構成されている。また、第２のシンチレータアレイ２６
は、第２の蛍光減衰時定数を有するシンチレータセル２
６ｓ（以下、第２シンチレータセル２６ｓとする）が６
行×６列に配置され構成されている。さらに、第３のシ
ンチレータアレイ２８及び第４のシンチレータアレイ３
０はそれぞれ、第１シンチレータセル２４ｓ及び第２シ
ンチレータセル２６ｓが６行×５列に配置され構成され
ている。
し、図中のｘ軸方向を行方向、ｙ軸方向を列方向とする
と、第１のシンチレータアレイ２４は、第１の蛍光減衰
時定数を有するシンチレータセル２４ｓ（以下、第１シ
ンチレータセル２４ｓとする）が６行×６列に配置され
構成されている。また、第２のシンチレータアレイ２６
は、第２の蛍光減衰時定数を有するシンチレータセル２
６ｓ（以下、第２シンチレータセル２６ｓとする）が６
行×６列に配置され構成されている。さらに、第３のシ
ンチレータアレイ２８及び第４のシンチレータアレイ３
０はそれぞれ、第１シンチレータセル２４ｓ及び第２シ
ンチレータセル２６ｓが６行×５列に配置され構成され
ている。
【００２１】各シンチレータアレイ２４〜３０を構成す
る各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓの形状は同等の直
方体であり、ｚ軸方向に対向する一対の面が正方形で、
その他の面（以下、側面とする）におけるｚ軸方向の各
辺が前記正方形の一辺よりも長い、形状を有している。
なお、各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓの材料として
は、本実施の形態ではＣｅがドープされたＧｄ2ＳｉＯ5
が用いられ、そのＣｅ濃度が０．５％ｍｏｌのものが第
１シンチレータセル２４ｓに、１．５％ｍｏｌのものが
第２シンチレータセル２６ｓに用いられている。
る各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓの形状は同等の直
方体であり、ｚ軸方向に対向する一対の面が正方形で、
その他の面（以下、側面とする）におけるｚ軸方向の各
辺が前記正方形の一辺よりも長い、形状を有している。
なお、各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓの材料として
は、本実施の形態ではＣｅがドープされたＧｄ2ＳｉＯ5
が用いられ、そのＣｅ濃度が０．５％ｍｏｌのものが第
１シンチレータセル２４ｓに、１．５％ｍｏｌのものが
第２シンチレータセル２６ｓに用いられている。
【００２２】シンチレータユニット１２は、受光素子１
４の受光面上に各シンチレータアレイ２４〜３０が以下
に説明するように積層され構成されている。まず、第１
のシンチレータアレイ２４が、受光素子１４の受光面上
に結合材等により光学的に結合されている。第２のシン
チレータアレイ２６は、第１のシンチレータアレイ２４
及び第２のシンチレータアレイ２６を構成する各シンチ
レータセル２４ｓ及び２６ｓの中心位置が受光素子１４
の受光面に垂直な方向すなわちｚ軸方向に全て一致する
ように、第１のシンチレータアレイ２４上に積層され光
学的に結合されている。第３のシンチレータアレイ２８
は、第２のシンチレータアレイ２６及び第３のシンチレ
ータアレイ２８を構成する各シンチレータセル２４ｓ及
び２６ｓの中心位置が受光素子１４の受光面に平行な方
向に偏倚するように、第２のシンチレータアレイ２６上
に積層され光学的に結合されている。この偏倚方向は行
方向すなわちｘ軸方向であり、偏倚量は、第３のシンチ
レータアレイ２８において、互いに隣接する第１シンチ
レータセル２４ｓの中心位置間距離の半分である。第４
のシンチレータアレイ３０は、第３のシンチレータアレ
イ２８及び第４のシンチレータアレイ３０を構成する各
シンチレータセル２４ｓ及び２６ｓの中心位置がｚ軸方
向に全て一致するように、第３のシンチレータアレイ２
８上に積層され光学的に結合されている。
４の受光面上に各シンチレータアレイ２４〜３０が以下
に説明するように積層され構成されている。まず、第１
のシンチレータアレイ２４が、受光素子１４の受光面上
に結合材等により光学的に結合されている。第２のシン
チレータアレイ２６は、第１のシンチレータアレイ２４
及び第２のシンチレータアレイ２６を構成する各シンチ
レータセル２４ｓ及び２６ｓの中心位置が受光素子１４
の受光面に垂直な方向すなわちｚ軸方向に全て一致する
ように、第１のシンチレータアレイ２４上に積層され光
学的に結合されている。第３のシンチレータアレイ２８
は、第２のシンチレータアレイ２６及び第３のシンチレ
ータアレイ２８を構成する各シンチレータセル２４ｓ及
び２６ｓの中心位置が受光素子１４の受光面に平行な方
向に偏倚するように、第２のシンチレータアレイ２６上
に積層され光学的に結合されている。この偏倚方向は行
方向すなわちｘ軸方向であり、偏倚量は、第３のシンチ
レータアレイ２８において、互いに隣接する第１シンチ
レータセル２４ｓの中心位置間距離の半分である。第４
のシンチレータアレイ３０は、第３のシンチレータアレ
イ２８及び第４のシンチレータアレイ３０を構成する各
シンチレータセル２４ｓ及び２６ｓの中心位置がｚ軸方
向に全て一致するように、第３のシンチレータアレイ２
８上に積層され光学的に結合されている。
【００２３】図３に示すように、シンチレータユニット
１２は、行方向すなわちｘ軸方向において、互いに隣接
する各シンチレータアレイ２４〜３０のうち受光素子１
４と反対側のシンチレータアレイの全長が、受光素子１
４側のシンチレータアレイの全長以下となるように、各
シンチレータアレイ２４〜３０が積層され構成されてい
る。なお、シンチレータアレイ２４〜３０のそれぞれに
おいて、行方向及び列方向に互いに隣接する各シンチレ
ータセル２４ｓ，２６ｓ間には反射材３４が設けられて
おり、シンチレータユニット１２の外周も反射材３４に
覆われている。この反射材３４は、放射線の入射により
各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓにおいて生じた蛍光
を反射して受光素子１４に効率的に入射させるためのも
のである。また、必要があれば、第１のシンチレータア
レイ２４と受光素子１４との間にライトガイドを設置し
てもよい。
１２は、行方向すなわちｘ軸方向において、互いに隣接
する各シンチレータアレイ２４〜３０のうち受光素子１
４と反対側のシンチレータアレイの全長が、受光素子１
４側のシンチレータアレイの全長以下となるように、各
シンチレータアレイ２４〜３０が積層され構成されてい
る。なお、シンチレータアレイ２４〜３０のそれぞれに
おいて、行方向及び列方向に互いに隣接する各シンチレ
ータセル２４ｓ，２６ｓ間には反射材３４が設けられて
おり、シンチレータユニット１２の外周も反射材３４に
覆われている。この反射材３４は、放射線の入射により
各シンチレータセル２４ｓ，２６ｓにおいて生じた蛍光
を反射して受光素子１４に効率的に入射させるためのも
のである。また、必要があれば、第１のシンチレータア
レイ２４と受光素子１４との間にライトガイドを設置し
てもよい。
【００２４】次に、位置検出部１６について詳細に説明
する。
する。
【００２５】波形弁別回路１８は、受光素子１４から出
力される検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別
するためのものである。
力される検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別
するためのものである。
【００２６】本実施の形態における波形弁別法の原理
は、シンチレーション発光による受光素子からの出力波
形を積分波形に変換し、所定時間経過前後の出力値の比
に基づいて、異なる蛍光時定数毎に波形弁別するもので
ある。図４（ａ）は受光素子からの出力波形であり、図
４（ｂ）はその積分波形である。図４（ｂ）に示すよう
に、時刻ｔ１及びｔ２において積分波形の出力値をサン
プリングしてＡ／Ｄ変換し、その比を計算すると、蛍光
減衰時定数が長い波形の比：Ｓ１／Ｓ２より蛍光減衰時
定数が短い波形の比：Ｆ１／Ｆ２が大きくなる。したが
って、これらの比を比較することで波形弁別することが
できる。
は、シンチレーション発光による受光素子からの出力波
形を積分波形に変換し、所定時間経過前後の出力値の比
に基づいて、異なる蛍光時定数毎に波形弁別するもので
ある。図４（ａ）は受光素子からの出力波形であり、図
４（ｂ）はその積分波形である。図４（ｂ）に示すよう
に、時刻ｔ１及びｔ２において積分波形の出力値をサン
プリングしてＡ／Ｄ変換し、その比を計算すると、蛍光
減衰時定数が長い波形の比：Ｓ１／Ｓ２より蛍光減衰時
定数が短い波形の比：Ｆ１／Ｆ２が大きくなる。したが
って、これらの比を比較することで波形弁別することが
できる。
【００２７】図５は、本実施の形態に係る波形弁別回路
１８の波形弁別処理を示すフローチャートである。ま
ず、波形弁別回路１８に、受光素子１４からの検出信号
が入力される（ステップ５０）。この検出信号は積分回
路により積分波形に変換される（ステップ５２）。そし
て、所定時間経過前後の出力値がサンプリングされＡ／
Ｄ変換される（ステップ５４）。そして、その比が計算
されて（ステップ５６）、検出信号が、第１シンチレー
タセル２４ｓにおけるシンチレーション発光によるもの
と、第２シンチレータセル２６ｓにおけるシンチレーシ
ョン発光によるものとに弁別される（ステップ５８）。
１８の波形弁別処理を示すフローチャートである。ま
ず、波形弁別回路１８に、受光素子１４からの検出信号
が入力される（ステップ５０）。この検出信号は積分回
路により積分波形に変換される（ステップ５２）。そし
て、所定時間経過前後の出力値がサンプリングされＡ／
Ｄ変換される（ステップ５４）。そして、その比が計算
されて（ステップ５６）、検出信号が、第１シンチレー
タセル２４ｓにおけるシンチレーション発光によるもの
と、第２シンチレータセル２６ｓにおけるシンチレーシ
ョン発光によるものとに弁別される（ステップ５８）。
【００２８】このように、受光素子１４からの検出信号
を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別することにより、
放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセルが第１
シンチレータセル２４ｓを有するシンチレータアレイ
（すなわち、第１のシンチレータアレイ２４及び第３の
シンチレータアレイ２８）と、第２シンチレータセル２
６ｓを有するシンチレータアレイ（すなわち、第２のシ
ンチレータアレイ２６及び第４のシンチレータアレイ３
０）とのどちらに存在するのかを検出することができる
ため、シンチレータユニット１２を多層化して、放射線
の吸収効率を向上させるができる。
を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別することにより、
放射線が入射して蛍光を発したシンチレータセルが第１
シンチレータセル２４ｓを有するシンチレータアレイ
（すなわち、第１のシンチレータアレイ２４及び第３の
シンチレータアレイ２８）と、第２シンチレータセル２
６ｓを有するシンチレータアレイ（すなわち、第２のシ
ンチレータアレイ２６及び第４のシンチレータアレイ３
０）とのどちらに存在するのかを検出することができる
ため、シンチレータユニット１２を多層化して、放射線
の吸収効率を向上させるができる。
【００２９】重心位置検出回路２０は、受光素子１４か
らの検出信号を波形弁別回路１８により波形弁別した後
に、異なる蛍光減衰時定数毎に受光素子１４に到達した
光の重心位置を求めるためのものである。
らの検出信号を波形弁別回路１８により波形弁別した後
に、異なる蛍光減衰時定数毎に受光素子１４に到達した
光の重心位置を求めるためのものである。
【００３０】ここで説明の便宜上、第ｈ（ｈ＝１〜４）
のシンチレータアレイにおけるｉ行（ｉ＝１〜６）ｊ列
（ｈ＝１，２のときｊ＝１〜６，ｈ＝３，４のときｊ＝
１〜５）目のシンチレータセルをシンチレータセルｈｉ
ｊとする。一例として、図２に示す第４のシンチレータ
アレイ３０の４行２列目のシンチレータセル４４２に放
射線が入射して蛍光が生じた場合の、受光素子１４に到
達する光の重心位置について説明する。図３に示すよう
に、シンチレータセル４４２の受光素子１４と反対側の
面及び側面は反射材３４に覆われているため、光はシン
チレータセル３４２内に進行する。そして、シンチレー
タセル３４２の側面も反射材３４に覆われているため、
光はシンチレータセル２４２と２４３とに別れて進行す
る。さらに、シンチレータセル２４２及び２４３の側面
も反射材３４に覆われているため、シンチレータセル２
４２と２４３とに別れて進行した光は、それぞれシンチ
レータセル１４２と１４３とに進行し、受光素子１４の
受光面に到達する。したがって、シンチレータセル４４
２で蛍光が生じた場合の受光素子１４に到達する光の重
心位置は、シンチレータセル２４２及び２４３で蛍光が
生じた場合の受光素子１４に到達する光のの重心位置間
の中間位置になる。
のシンチレータアレイにおけるｉ行（ｉ＝１〜６）ｊ列
（ｈ＝１，２のときｊ＝１〜６，ｈ＝３，４のときｊ＝
１〜５）目のシンチレータセルをシンチレータセルｈｉ
ｊとする。一例として、図２に示す第４のシンチレータ
アレイ３０の４行２列目のシンチレータセル４４２に放
射線が入射して蛍光が生じた場合の、受光素子１４に到
達する光の重心位置について説明する。図３に示すよう
に、シンチレータセル４４２の受光素子１４と反対側の
面及び側面は反射材３４に覆われているため、光はシン
チレータセル３４２内に進行する。そして、シンチレー
タセル３４２の側面も反射材３４に覆われているため、
光はシンチレータセル２４２と２４３とに別れて進行す
る。さらに、シンチレータセル２４２及び２４３の側面
も反射材３４に覆われているため、シンチレータセル２
４２と２４３とに別れて進行した光は、それぞれシンチ
レータセル１４２と１４３とに進行し、受光素子１４の
受光面に到達する。したがって、シンチレータセル４４
２で蛍光が生じた場合の受光素子１４に到達する光の重
心位置は、シンチレータセル２４２及び２４３で蛍光が
生じた場合の受光素子１４に到達する光のの重心位置間
の中間位置になる。
【００３１】図６（ａ）は、第１シンチレータセル２４
ｓから受光素子１４に到達する光の重心位置の配列であ
り、黒円形は第１のシンチレータアレイ２４からの、黒
三角形は第３のシンチレータアレイ２８からのものを示
す。また、図６（ｂ）は、第２シンチレータセル２６ｓ
から受光素子１４に到達する光の重心位置の配列であ
り、白抜き円形は第２のシンチレータアレイ２６から
の、白抜き三角形は第４のシンチレータアレイ３０から
のものを示す。そして、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、出力端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び３２ｄを設定
し、それらの出力値をａ，ｂ，ｃ及びｄとすると、重心
位置検出回路２０は、受光量の重心位置（ｘ，ｙ）を重
心位置演算 ｘ＝（ｃ＋ｄ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） ｙ＝（ａ＋ｄ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） により求める。
ｓから受光素子１４に到達する光の重心位置の配列であ
り、黒円形は第１のシンチレータアレイ２４からの、黒
三角形は第３のシンチレータアレイ２８からのものを示
す。また、図６（ｂ）は、第２シンチレータセル２６ｓ
から受光素子１４に到達する光の重心位置の配列であ
り、白抜き円形は第２のシンチレータアレイ２６から
の、白抜き三角形は第４のシンチレータアレイ３０から
のものを示す。そして、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、出力端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び３２ｄを設定
し、それらの出力値をａ，ｂ，ｃ及びｄとすると、重心
位置検出回路２０は、受光量の重心位置（ｘ，ｙ）を重
心位置演算 ｘ＝（ｃ＋ｄ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） ｙ＝（ａ＋ｄ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） により求める。
【００３２】このように、第１のシンチレータアレイ２
４に対し第３のシンチレータアレイ２８が、また、第２
のシンチレータアレイ２６に対し第４のシンチレータア
レイ３０がそれぞれ、互いに隣接するシンチレータセル
の中心位置間距離の半分だけ、行方向すなわちｘ軸方向
に偏倚しているため、受光素子１４からの検出信号を波
形弁別回路１８により波形弁別した後に、異なる蛍光減
衰時定数毎に受光素子１４に到達する光の重心位置を求
めると、異なる蛍光減衰時定数毎に各シンチレータセル
２４ｓ，２６ｓからの光の重心位置の配列が等間隔とな
るため、重心位置の識別を正確に行うことができる。
４に対し第３のシンチレータアレイ２８が、また、第２
のシンチレータアレイ２６に対し第４のシンチレータア
レイ３０がそれぞれ、互いに隣接するシンチレータセル
の中心位置間距離の半分だけ、行方向すなわちｘ軸方向
に偏倚しているため、受光素子１４からの検出信号を波
形弁別回路１８により波形弁別した後に、異なる蛍光減
衰時定数毎に受光素子１４に到達する光の重心位置を求
めると、異なる蛍光減衰時定数毎に各シンチレータセル
２４ｓ，２６ｓからの光の重心位置の配列が等間隔とな
るため、重心位置の識別を正確に行うことができる。
【００３３】データ処理回路２２は、波形弁別回路１８
及び重心位置検出回路２０の処理データを収集し、シン
チレータユニット１２内において蛍光を発したシンチレ
ータの同定や、入射放射線のエネルギー弁別や、その蛍
光が生じた時刻の検出を行うためのものである。
及び重心位置検出回路２０の処理データを収集し、シン
チレータユニット１２内において蛍光を発したシンチレ
ータの同定や、入射放射線のエネルギー弁別や、その蛍
光が生じた時刻の検出を行うためのものである。
【００３４】次に、放射線３次元位置検出器１０によ
り、放射線の入射により蛍光を発したシンチレータの同
定を行う方法について説明する。
り、放射線の入射により蛍光を発したシンチレータの同
定を行う方法について説明する。
【００３５】上述したように、例えばシンチレータセル
４４２に放射線が入射して蛍光が生じると、その蛍光は
受光素子１４により検出され、検出信号として受光素子
１４の出力端子３４を介し位置検出部１６の波形弁別回
路１８に入力される。波形弁別回路１８は、その検出信
号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別する。シンチレ
ータセル４４２は、第２の蛍光減衰時定数を有するた
め、第２のシンチレータアレイ２６または第４のシンチ
レータアレイ３０のいずれかに存在することが検出され
る。そして、重心位置検出回路２０により受光素子１４
に到達した光の重心位置が演算され、データ処理回路２
２によりシンチレータセル４４２が同定される。
４４２に放射線が入射して蛍光が生じると、その蛍光は
受光素子１４により検出され、検出信号として受光素子
１４の出力端子３４を介し位置検出部１６の波形弁別回
路１８に入力される。波形弁別回路１８は、その検出信
号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別する。シンチレ
ータセル４４２は、第２の蛍光減衰時定数を有するた
め、第２のシンチレータアレイ２６または第４のシンチ
レータアレイ３０のいずれかに存在することが検出され
る。そして、重心位置検出回路２０により受光素子１４
に到達した光の重心位置が演算され、データ処理回路２
２によりシンチレータセル４４２が同定される。
【００３６】次に、本実施の形態に係る放射線３次元位
置検出器１０をＰＥＴ装置に用いた場合について説明す
る。図７は、放射線３次元位置検出器１０をＰＥＴ装置
に用いた場合の説明図である。図示するように、放射線
３次元位置検出器１０は、被検体３４を中心として円環
状に設けられた筐体３６の外周に、互いに隣接するよう
に複数設置されている。
置検出器１０をＰＥＴ装置に用いた場合について説明す
る。図７は、放射線３次元位置検出器１０をＰＥＴ装置
に用いた場合の説明図である。図示するように、放射線
３次元位置検出器１０は、被検体３４を中心として円環
状に設けられた筐体３６の外周に、互いに隣接するよう
に複数設置されている。
【００３７】このように、放射線３次元位置検出器１０
を円環状に配置する場合、放射線３次元位置検出器１０
のシンチレータユニット１２の行方向をＰＥＴ装置の円
環面と平行になるように配置すれば、受光素子１４側す
なわち第１のシンチレータアレイ２４の全長よりも、被
検体３４側すなわち第４のシンチレータアレイ３０の全
長が短いため、隣接する放射線３次元位置検出器間の空
隙を減少させ、放射線の吸収効率の向上及び空間分解能
の向上を図ることができる。
を円環状に配置する場合、放射線３次元位置検出器１０
のシンチレータユニット１２の行方向をＰＥＴ装置の円
環面と平行になるように配置すれば、受光素子１４側す
なわち第１のシンチレータアレイ２４の全長よりも、被
検体３４側すなわち第４のシンチレータアレイ３０の全
長が短いため、隣接する放射線３次元位置検出器間の空
隙を減少させ、放射線の吸収効率の向上及び空間分解能
の向上を図ることができる。
【００３８】以上、本発明の一実施形態について詳細に
説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されないこ
とはいうまでもない。
説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されないこ
とはいうまでもない。
【００３９】例えば、本実施の形態では、１つのシンチ
レータユニットに対し受光素子として位置検出型光電子
増倍管を１つ用いたが、１つのシンチレータユニットに
対し複数用いてもよい。
レータユニットに対し受光素子として位置検出型光電子
増倍管を１つ用いたが、１つのシンチレータユニットに
対し複数用いてもよい。
【００４０】また、本実施の形態では、シンチレータセ
ルの材料としてＣｅがドープされたＧｄ2ＳｉＯ5を用い
たが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば
ＧＳＯとＢＧＯのように異なった材料のシンチレータで
構成してもよい。また、ＬＧＯとＧＳＯでもよい。
ルの材料としてＣｅがドープされたＧｄ2ＳｉＯ5を用い
たが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば
ＧＳＯとＢＧＯのように異なった材料のシンチレータで
構成してもよい。また、ＬＧＯとＧＳＯでもよい。
【００４１】また、本実施の形態においては、シンチレ
ータセルとして、第１の蛍光減衰時定数を有するものと
第２の蛍光減衰時定数を有するものとを用いた場合につ
いて説明したが、３種類以上の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルを用いてもよい。この場合でも、シン
チレータアレイを蛍光減衰時定数が同等のシンチレータ
セルによりそれぞれ構成し、受光素子からの検出信号を
異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別すれば、放射線が入
射して蛍光を発したシンチレータセルが、いずれのシン
チレータアレイに存在するのかを検出することができ
る。
ータセルとして、第１の蛍光減衰時定数を有するものと
第２の蛍光減衰時定数を有するものとを用いた場合につ
いて説明したが、３種類以上の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルを用いてもよい。この場合でも、シン
チレータアレイを蛍光減衰時定数が同等のシンチレータ
セルによりそれぞれ構成し、受光素子からの検出信号を
異なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別すれば、放射線が入
射して蛍光を発したシンチレータセルが、いずれのシン
チレータアレイに存在するのかを検出することができ
る。
【００４２】また、本実施の形態においては、全てのシ
ンチレータセルの形状が同等の直方体である場合につい
て説明したが、各シンチレータアレイ毎に、各シンチレ
ータアレイを構成する各シンチレータセルの形状を変え
てもよい。
ンチレータセルの形状が同等の直方体である場合につい
て説明したが、各シンチレータアレイ毎に、各シンチレ
ータアレイを構成する各シンチレータセルの形状を変え
てもよい。
【００４３】図８は、各シンチレータアレイ３８〜４４
毎に各シンチレータセルの形状が異なるシンチレータユ
ニット４６の説明図である。図示するようにｘ−ｚ座標
を設定すると、シンチレータユニット４６を構成する各
シンチレータセルの形状は、全て直方体であるが、各シ
ンチレータアレイ３８〜４４毎にその側面におけるｚ軸
方向の各辺の長さのみが異なっている。すなわち、ｘ軸
方向の各辺の長さは全て４ｍｍであるが、ｚ軸方向の各
辺の長さは、第１のシンチレータアレイ３８については
９ｍｍ、第２のシンチレータアレイ４０については８ｍ
ｍ、第３のシンチレータアレイ４２については７ｍｍ、
第４のシンチレータアレイ４４については６ｍｍとなっ
ている。
毎に各シンチレータセルの形状が異なるシンチレータユ
ニット４６の説明図である。図示するようにｘ−ｚ座標
を設定すると、シンチレータユニット４６を構成する各
シンチレータセルの形状は、全て直方体であるが、各シ
ンチレータアレイ３８〜４４毎にその側面におけるｚ軸
方向の各辺の長さのみが異なっている。すなわち、ｘ軸
方向の各辺の長さは全て４ｍｍであるが、ｚ軸方向の各
辺の長さは、第１のシンチレータアレイ３８については
９ｍｍ、第２のシンチレータアレイ４０については８ｍ
ｍ、第３のシンチレータアレイ４２については７ｍｍ、
第４のシンチレータアレイ４４については６ｍｍとなっ
ている。
【００４４】そして、シンチレータユニット４６は、受
光素子１４の受光面上に各シンチレータアレイ３８〜４
４が以下に説明するように積層され構成されている。ま
ず、第１のシンチレータアレイ３８が、受光素子１４の
受光面上に結合材等により光学的に結合されている。第
２のシンチレータアレイ４０は、第１のシンチレータア
レイ３８及び第２のシンチレータアレイ４０を構成する
各シンチレータセルの中心位置がｚ軸方向に全て一致す
るように、第１のシンチレータアレイ３８上に積層され
光学的に結合されている。第３のシンチレータアレイ４
２は、第２のシンチレータアレイ４０及び第３のシンチ
レータアレイ４２を構成する各シンチレータセルの中心
位置がｘ軸方向に２ｍｍだけ偏倚するように、第２のシ
ンチレータアレイ４０上に積層され光学的に結合されて
いる。第４のシンチレータアレイ４４は、第３のシンチ
レータアレイ４２及び第４のシンチレータアレイ４４を
構成する各シンチレータセルの中心位置がｚ軸方向に全
て一致するように、第３のシンチレータアレイ４２上に
積層され光学的に結合されている。なお、第１のシンチ
レータアレイ３８及び第３のシンチレータアレイ４２を
構成する各シンチレータセルは、第１の蛍光減衰時定数
を有し、第２のシンチレータアレイ４０及び第４のシン
チレータアレイ４４を構成する各シンチレータセルは、
第２の蛍光減衰時定数を有している。
光素子１４の受光面上に各シンチレータアレイ３８〜４
４が以下に説明するように積層され構成されている。ま
ず、第１のシンチレータアレイ３８が、受光素子１４の
受光面上に結合材等により光学的に結合されている。第
２のシンチレータアレイ４０は、第１のシンチレータア
レイ３８及び第２のシンチレータアレイ４０を構成する
各シンチレータセルの中心位置がｚ軸方向に全て一致す
るように、第１のシンチレータアレイ３８上に積層され
光学的に結合されている。第３のシンチレータアレイ４
２は、第２のシンチレータアレイ４０及び第３のシンチ
レータアレイ４２を構成する各シンチレータセルの中心
位置がｘ軸方向に２ｍｍだけ偏倚するように、第２のシ
ンチレータアレイ４０上に積層され光学的に結合されて
いる。第４のシンチレータアレイ４４は、第３のシンチ
レータアレイ４２及び第４のシンチレータアレイ４４を
構成する各シンチレータセルの中心位置がｚ軸方向に全
て一致するように、第３のシンチレータアレイ４２上に
積層され光学的に結合されている。なお、第１のシンチ
レータアレイ３８及び第３のシンチレータアレイ４２を
構成する各シンチレータセルは、第１の蛍光減衰時定数
を有し、第２のシンチレータアレイ４０及び第４のシン
チレータアレイ４４を構成する各シンチレータセルは、
第２の蛍光減衰時定数を有している。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンチレータユニットが、第１の蛍光減衰時定数を有す
るシンチレータセルから構成される第１のシンチレータ
アレイと、第１のシンチレータアレイに隣接するように
積層される、第１の蛍光減衰時定数と異なる第２の蛍光
減衰時定数を有するシンチレータセルから構成される第
２のシンチレータアレイとを有し、位置検出手段が、受
光素子からの検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形
弁別することにより、放射線が入射して蛍光を発したシ
ンチレータセルが第１のシンチレータアレイと第２のシ
ンチレータアレイとのどちらに存在するのかを検出する
ことができるため、シンチレータユニットを多層化し
て、放射線の吸収効率を向上させることができる。
シンチレータユニットが、第１の蛍光減衰時定数を有す
るシンチレータセルから構成される第１のシンチレータ
アレイと、第１のシンチレータアレイに隣接するように
積層される、第１の蛍光減衰時定数と異なる第２の蛍光
減衰時定数を有するシンチレータセルから構成される第
２のシンチレータアレイとを有し、位置検出手段が、受
光素子からの検出信号を異なる蛍光減衰時定数毎に波形
弁別することにより、放射線が入射して蛍光を発したシ
ンチレータセルが第１のシンチレータアレイと第２のシ
ンチレータアレイとのどちらに存在するのかを検出する
ことができるため、シンチレータユニットを多層化し
て、放射線の吸収効率を向上させることができる。
【００４６】そして、検出信号の波形弁別後に、第１の
蛍光減衰時定数を有するシンチレータセルからの検出信
号に基づいて、受光素子に到達した光の重心位置を求め
れば、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセ
ルの中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚し
ているため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる。
蛍光減衰時定数を有するシンチレータセルからの検出信
号に基づいて、受光素子に到達した光の重心位置を求め
れば、第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセ
ルの中心位置が受光素子の受光面に平行な方向に偏倚し
ているため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレー
タセルの同定を正確に行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る放射線３次元位置検
出器の構成を示すブロック図である。
出器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシンチレータユニッ
ト及び受光素子の構成を示す斜視図である。
ト及び受光素子の構成を示す斜視図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿ってのシンチレー
タユニットの断面図である。
タユニットの断面図である。
【図４】（ａ） シンチレーション発光による受光素子
からの出力波形である。 （ｂ） 図４（ａ）における出力波形の積分波形であ
る。
からの出力波形である。 （ｂ） 図４（ａ）における出力波形の積分波形であ
る。
【図５】本発明の実施の形態に係る波形弁別回路による
波形弁別処理を示すフローチャートである。
波形弁別処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ） 本発明の実施の形態に係る第１シンチ
レータセルから受光素子に到達する光の重心位置の配列
である。 （ｂ） 本発明の実施の形態に係る第２シンチレータセ
ルから受光素子に到達する光の重心位置の配列である。
レータセルから受光素子に到達する光の重心位置の配列
である。 （ｂ） 本発明の実施の形態に係る第２シンチレータセ
ルから受光素子に到達する光の重心位置の配列である。
【図７】本実施の形態に係る放射線３次元位置検出器を
ＰＥＴ装置に用いた場合の説明図である。
ＰＥＴ装置に用いた場合の説明図である。
【図８】各シンチレータアレイ毎に各シンチレータセル
の形状が異なるシンチレータユニットの説明図である。
の形状が異なるシンチレータユニットの説明図である。
１０…放射線３次元位置検出器、１２…シンチレータユ
ニット、１４…受光素子、１６…位置検出部、１８…波
形弁別回路、２０…重心位置検出回路、２２…データ処
理回路、２４…第１のシンチレータアレイ、２６…第２
のシンチレータアレイ、２８…第３のシンチレータアレ
イ、３０…第４のシンチレータアレイ、２４ｓ…第１シ
ンチレータセル、２６ｓ…第２シンチレータセル。
ニット、１４…受光素子、１６…位置検出部、１８…波
形弁別回路、２０…重心位置検出回路、２２…データ処
理回路、２４…第１のシンチレータアレイ、２６…第２
のシンチレータアレイ、２８…第３のシンチレータアレ
イ、３０…第４のシンチレータアレイ、２４ｓ…第１シ
ンチレータセル、２６ｓ…第２シンチレータセル。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 5/321 Ｇ０１Ｔ 1/161 Ａ
// Ｇ０１Ｔ 1/161 Ｈ０１Ｌ 31/00 Ａ
(72)発明者 田中 栄一
静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ
トニクス株式会社内
(72)発明者 山下 貴司
静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ
トニクス株式会社内
Ｆターム(参考） 2F067 AA04 CC19 HH11 JJ04 KK01
LL01 LL02 LL14 RR00 RR12
RR19 RR21 RR24 RR27
2G088 EE02 FF07 GG17 GG20 JJ03
JJ05 JJ06 JJ37 KK02 KK21
KK27 KK33 KK35
5C024 AX12 CX37 GX00
5F088 BB03 BB10 JA17 KA08 LA07
Claims (4)
- 【請求項１】 放射線の入射により蛍光を発するシンチ
レータセルを２次元に配列して構成されるシンチレータ
アレイを、複数積層して構成されるシンチレータユニッ
トと、 前記シンチレータセルからの前記蛍光を検出する受光素
子と、 前記受光素子からの検出信号に基づいて、放射線の入射
により蛍光を発したシンチレータセルの同定を行う位置
検出手段とを備えた放射線３次元位置検出器であって、 前記シンチレータユニットは、 第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセルの中
心位置が前記受光素子の受光面に平行な方向に偏倚する
ように積層される、前記第１の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルから構成される複数の第１のシンチレ
ータアレイと、 前記第１のシンチレータアレイに隣接するように積層さ
れる、前記第１の蛍光減衰時定数と異なる第２の蛍光減
衰時定数を有するシンチレータセルから構成される第２
のシンチレータアレイとを有し、 前記位置検出手段は、前記受光素子からの検出信号を異
なる蛍光減衰時定数毎に波形弁別することを特徴とする
放射線３次元位置検出器。 - 【請求項２】 前記第１の蛍光減衰時定数を有する各シ
ンチレータセルの中心位置の偏倚方向は、前記第１のシ
ンチレータアレイを構成する前記第１の蛍光減衰時定数
を有するシンチレータセルの配列の行または列のいずれ
か一方または双方向であり、 前記第１の蛍光減衰時定数を有する各シンチレータセル
の中心位置の偏位量は、前記第１のシンチレータアレイ
において、隣接する前記第１の蛍光減衰時定数を有する
シンチレータセルの中心位置間距離の半分であることを
特徴とする請求項１に記載の放射線３次元位置検出器。 - 【請求項３】 前記各シンチレータセルの形状は、直方
体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射
線３次元位置検出器。 - 【請求項４】 前記シンチレータユニットは、前記各シ
ンチレータアレイを構成する前記シンチレータセルの配
列の行または列のいずれか一方または双方向において、
隣接する前記各シンチレータアレイのうち前記受光素子
と反対側の前記シンチレータアレイの全長が、前記受光
素子側の前記シンチレータアレイの全長以下となるよう
に、前記各シンチレータアレイを積層して構成されるこ
とを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の放射
線３次元位置検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208251A JP2003021682A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 放射線３次元位置検出器 |
| PCT/JP2002/006866 WO2003007019A1 (en) | 2001-07-09 | 2002-07-05 | Radiation three-dimensional position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208251A JP2003021682A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 放射線３次元位置検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021682A true JP2003021682A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19044115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001208251A Pending JP2003021682A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 放射線３次元位置検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087905B2 (en) | 2003-03-12 | 2006-08-08 | National Institute Of Radiological Sciences | Radiation three-dimensional position detector |
| US7091490B2 (en) | 2002-10-15 | 2006-08-15 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Depth of interaction detector with uniform pulse-height |
| WO2008035400A1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Shimadzu Corporation | Système de diagnostic de médecine nucléaire |
| JP2009257962A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器、およびそれを備えた陽電子放出型断層撮影装置 |
| WO2010041313A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| WO2013099162A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 学校法人早稲田大学 | 放射線検出器 |
| JP2016031289A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器 |
| JP2018500545A (ja) * | 2014-11-06 | 2018-01-11 | ジェネラル・イクイプメント・フォァ・メディカル・イメージング・ソシエダッド・アノニマＧｅｎｅｒａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｓ．Ａ． | ハイブリッドシンチレーションモジュール |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019422A2 (en) * | 2003-08-13 | 2005-03-03 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Silencing of tgf-beta receptor type ii expression by sirna |
| CN103645491B (zh) * | 2013-11-25 | 2016-12-07 | 中国科学院高能物理研究所 | 放射源定位方法、装置及系统 |
| US11092697B2 (en) * | 2017-07-03 | 2021-08-17 | Shimadzu Corporation | Radiation detection device and nuclear medicine diagnosis apparatus including the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62151781A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Toshiba Corp | 放射線検出器 |
| JPH01229995A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線位置検出器 |
| JPH06337289A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Shimadzu Corp | 放射線検出器及びそれを用いた装置 |
| JP3597979B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2004-12-08 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | 放射線入射位置３次元検出器 |
| JP2000056023A (ja) * | 1998-08-06 | 2000-02-25 | Japan Science & Technology Corp | 深さ方向の情報を得ることができるｐｅｔ用検出器 |
-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001208251A patent/JP2003021682A/ja active Pending
-
2002
- 2002-07-05 WO PCT/JP2002/006866 patent/WO2003007019A1/ja active Application Filing
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091490B2 (en) | 2002-10-15 | 2006-08-15 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Depth of interaction detector with uniform pulse-height |
| US7087905B2 (en) | 2003-03-12 | 2006-08-08 | National Institute Of Radiological Sciences | Radiation three-dimensional position detector |
| WO2008035400A1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Shimadzu Corporation | Système de diagnostic de médecine nucléaire |
| US7791030B2 (en) | 2006-09-19 | 2010-09-07 | Shimadzu Corporation | Nuclear medical diagnostic device |
| JP4715924B2 (ja) * | 2006-09-19 | 2011-07-06 | 株式会社島津製作所 | 核医学診断装置 |
| JP2009257962A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器、およびそれを備えた陽電子放出型断層撮影装置 |
| WO2010041313A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| US8436312B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-05-07 | National Institute Of Radiological Sciences | DOI type radiation detector |
| WO2013099162A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 学校法人早稲田大学 | 放射線検出器 |
| JP2016031289A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器 |
| JP2018500545A (ja) * | 2014-11-06 | 2018-01-11 | ジェネラル・イクイプメント・フォァ・メディカル・イメージング・ソシエダッド・アノニマＧｅｎｅｒａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｓ．Ａ． | ハイブリッドシンチレーションモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003007019A1 (en) | 2003-01-23 |
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