JP3358830B2 - 放射線画像構成装置 - Google Patents
放射線画像構成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体からの放射線
（γ線）を検出し、その検出出力に基づいて被検体の画
像を構成する放射線画像構成装置に関する。
（γ線）を検出し、その検出出力に基づいて被検体の画
像を構成する放射線画像構成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】計算機を用いた断層映像法に、放射線を
用いて被検体の画像を得るものとしてγ線ＣＴがある。
このγ線によるＣＴは、シンチグラフィともよばれ、シ
ングルフォトンエミッション（ＳＰＥＣＴ）とポジトロ
ンＣＴ（ＰＥＴ）に大別される。ＳＰＥＣＴは、テクネ
シウム（99m Ｔｃ）やガリウム（67Ｇａ）などの放射性
元素（アイソトープ）をトレーサとして用い、被検体か
ら放射されるγ線を方位をかえて検出し、被検体の画像
を構成するものである。ＳＰＥＣＴの研究は、Ｘ線ＣＴ
の研究よりもかなり先行して行われているが、その原理
はＸ線ＣＴと同様なものであり、ＣＴアルゴリズムを用
いて検出器の検出出力から物理量の空間分布が精度良く
求められ、これから被検体の画像が構築される。
用いて被検体の画像を得るものとしてγ線ＣＴがある。
このγ線によるＣＴは、シンチグラフィともよばれ、シ
ングルフォトンエミッション（ＳＰＥＣＴ）とポジトロ
ンＣＴ（ＰＥＴ）に大別される。ＳＰＥＣＴは、テクネ
シウム（99m Ｔｃ）やガリウム（67Ｇａ）などの放射性
元素（アイソトープ）をトレーサとして用い、被検体か
ら放射されるγ線を方位をかえて検出し、被検体の画像
を構成するものである。ＳＰＥＣＴの研究は、Ｘ線ＣＴ
の研究よりもかなり先行して行われているが、その原理
はＸ線ＣＴと同様なものであり、ＣＴアルゴリズムを用
いて検出器の検出出力から物理量の空間分布が精度良く
求められ、これから被検体の画像が構築される。
【０００３】一方、ＰＥＴでは、11Ｃ，13Ｎ，15Ｏ，18
Ｆといったポジトロン核種がトレーサとして用いられ
る。トレーサの崩壊によって陽電子が発生し、陽電子と
電子との対消滅によって相対する方向のγ線が発生す
る。被検体の周囲に配置された検出器のうち対向する検
出器でγ線が同時に検出され、これによってγ線の飛来
方向をしることができる。γ線の飛来方向に関するデー
タを多数集めることにより、ＣＴアルゴリズムを用いて
線源分布が求められ、被検体の画像が構成される。この
ＰＥＴの研究は、ＳＰＥＣＴよりもかなり新しいもので
あるが、ハードウェア的にＳＰＥＣＴよりも高い解像力
とデータ収集効率が期待され、トレーサとして用いる核
種から幅広い被検体に対して適応し得るものと期待され
ている。
Ｆといったポジトロン核種がトレーサとして用いられ
る。トレーサの崩壊によって陽電子が発生し、陽電子と
電子との対消滅によって相対する方向のγ線が発生す
る。被検体の周囲に配置された検出器のうち対向する検
出器でγ線が同時に検出され、これによってγ線の飛来
方向をしることができる。γ線の飛来方向に関するデー
タを多数集めることにより、ＣＴアルゴリズムを用いて
線源分布が求められ、被検体の画像が構成される。この
ＰＥＴの研究は、ＳＰＥＣＴよりもかなり新しいもので
あるが、ハードウェア的にＳＰＥＣＴよりも高い解像力
とデータ収集効率が期待され、トレーサとして用いる核
種から幅広い被検体に対して適応し得るものと期待され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、放射線検出器で
は、入射した放射線のうちそのすべてが検出されるので
はなく、所定の割合で検出される。裸の放射線検出器の
検出確率を５０％とすると、上述のＳＰＥＣＴでは、放
射線検出器はコリメータなどにより決められた方向の放
射線を検出するものになっているので、検出確率は５０
％よりも遥かに小さく、データ収集効率が著しく低い。
一方、ＰＥＴでは、放射線の検出確率を５０％とした場
合、γ線の方向が検知される必要があり、２つの放射線
検出器で同時に検出されることを要するので、放射線検
出器の検出確率は２５％（５０％×５０％＝２５％）と
なる。ノイズ成分を抑えるためにコリメータを設けるこ
とにより、検出器に旨く入射しない場合などを配慮すれ
ば、検出確率は小さくなり、データ収集効率が低いもの
となっている。
は、入射した放射線のうちそのすべてが検出されるので
はなく、所定の割合で検出される。裸の放射線検出器の
検出確率を５０％とすると、上述のＳＰＥＣＴでは、放
射線検出器はコリメータなどにより決められた方向の放
射線を検出するものになっているので、検出確率は５０
％よりも遥かに小さく、データ収集効率が著しく低い。
一方、ＰＥＴでは、放射線の検出確率を５０％とした場
合、γ線の方向が検知される必要があり、２つの放射線
検出器で同時に検出されることを要するので、放射線検
出器の検出確率は２５％（５０％×５０％＝２５％）と
なる。ノイズ成分を抑えるためにコリメータを設けるこ
とにより、検出器に旨く入射しない場合などを配慮すれ
ば、検出確率は小さくなり、データ収集効率が低いもの
となっている。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の放射線画像構成装置は、被検体からの放射
線の方位を検出する検出器を有し、検出器多数が被検体
の周囲に配置されており、検出器は、内面が筒状に形成
された本体と、この本体内面に本体の軸と直交する方向
に並設されるように軸方向に形成された少なくとも一対
の第１の位置信号電極と、第１の位置信号電極の対の間
の本体の内面に形成され、本体の軸と直交する方向に略
同一の導電分布をなして放射線を検出する検出面と、本
体の内面に本体の軸方向に並設されるように軸と直交す
る方向に形成された第２の一対の位置信号電極とを有す
ることを特徴とする。
に、本発明の放射線画像構成装置は、被検体からの放射
線の方位を検出する検出器を有し、検出器多数が被検体
の周囲に配置されており、検出器は、内面が筒状に形成
された本体と、この本体内面に本体の軸と直交する方向
に並設されるように軸方向に形成された少なくとも一対
の第１の位置信号電極と、第１の位置信号電極の対の間
の本体の内面に形成され、本体の軸と直交する方向に略
同一の導電分布をなして放射線を検出する検出面と、本
体の内面に本体の軸方向に並設されるように軸と直交す
る方向に形成された第２の一対の位置信号電極とを有す
ることを特徴とする。
【００１０】そして、検出器は、本体の一方の底面に
は、入射する放射線の通過孔をその略中心部分に有する
蓋体が取り付けられていることを特徴としても良い。
は、入射する放射線の通過孔をその略中心部分に有する
蓋体が取り付けられていることを特徴としても良い。
【００１１】検出器は、本体の一方の底面に、半導体位
置検出器を有することを特徴としても良い。
置検出器を有することを特徴としても良い。
【００１２】半導体位置検出器及び前記蓋体は、対向す
る底面に取り付けられていることを特徴としても良い。
る底面に取り付けられていることを特徴としても良い。
【００１３】
【作用】被検体中の放射性物質から放射線が被検体の周
囲に放出される。そして、本発明の放射線画像構成装置
において、被検体からの放射線のうち一つについてその
方位が検出器のうち一つで検出される。この放射線の方
位から被検体中の放射性物質のある方向が得られるの
で、被検体の周囲に多数配置された検出器からの検出出
力をＣＴアルゴリズムで処理することにより、被検体中
の放射性物質の分布が得られ、被検体の内部状態につい
て画像を構成しうる。
囲に放出される。そして、本発明の放射線画像構成装置
において、被検体からの放射線のうち一つについてその
方位が検出器のうち一つで検出される。この放射線の方
位から被検体中の放射性物質のある方向が得られるの
で、被検体の周囲に多数配置された検出器からの検出出
力をＣＴアルゴリズムで処理することにより、被検体中
の放射性物質の分布が得られ、被検体の内部状態につい
て画像を構成しうる。
【００１４】特に、この放射線が電子の対消滅によるも
のである場合、被検体中の対消滅が生じた位置を通る直
線上の検出器で検出されるので、２つの検出器による放
射線の方位から対消滅が生じた位置を通る直線を検出し
うる。この直線を多数検出することで対消滅の分布が得
られ、これから被検体の内部状態を知ることができる。
このようにして検出器からの検出出力に基づいて被検体
の画像を構成しうる。
のである場合、被検体中の対消滅が生じた位置を通る直
線上の検出器で検出されるので、２つの検出器による放
射線の方位から対消滅が生じた位置を通る直線を検出し
うる。この直線を多数検出することで対消滅の分布が得
られ、これから被検体の内部状態を知ることができる。
このようにして検出器からの検出出力に基づいて被検体
の画像を構成しうる。
【００１５】検出器は上述の構成をもっており、検出器
本体の底面の一方から入射した放射線が本体の側面にあ
たると、その部分で検出電流が発生する。位置信号電極
の対それぞれに流れる検出電流は、放射線が照射された
受光面上の位置と位置信号電極の対それぞれまでの距離
に反比例したものになっている。第１の位置信号電極
は、本体の軸と直交する方向に並設されているので、こ
れらの検出電流の比から、放射線の方向のうち本体の軸
に垂直な方向の偏位成分が直接に求められる。一方、第
２の位置信号電極は本体の軸方向に並設されているの
で、これらの検出電流の比から、放射線の方向のうち本
体の軸に平行な方向の偏位成分が直接に求められる。
本体の底面の一方から入射した放射線が本体の側面にあ
たると、その部分で検出電流が発生する。位置信号電極
の対それぞれに流れる検出電流は、放射線が照射された
受光面上の位置と位置信号電極の対それぞれまでの距離
に反比例したものになっている。第１の位置信号電極
は、本体の軸と直交する方向に並設されているので、こ
れらの検出電流の比から、放射線の方向のうち本体の軸
に垂直な方向の偏位成分が直接に求められる。一方、第
２の位置信号電極は本体の軸方向に並設されているの
で、これらの検出電流の比から、放射線の方向のうち本
体の軸に平行な方向の偏位成分が直接に求められる。
【００１６】また、光通過孔を有する蓋体を上部開口に
取り付けると、受光面への放射線はスポット状となるの
で、検出精度が向上する。
取り付けると、受光面への放射線はスポット状となるの
で、検出精度が向上する。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の放射線画像構成装置の検出器群の配置
の概略を示したものである。この放射線画像構成装置で
は、多数の検出器１１０が全体として円筒型を形成し多
層リング状に配設されている。この検出器１１０の配置
は等間隔でかつ密なものになっている。そして、検出器
が形成する円筒の中に被検体がおかれ、多数の検出器が
被検体の周囲を囲むようにしている。
図１は、本発明の放射線画像構成装置の検出器群の配置
の概略を示したものである。この放射線画像構成装置で
は、多数の検出器１１０が全体として円筒型を形成し多
層リング状に配設されている。この検出器１１０の配置
は等間隔でかつ密なものになっている。そして、検出器
が形成する円筒の中に被検体がおかれ、多数の検出器が
被検体の周囲を囲むようにしている。
【００１８】図２は、検出器１１０の本体の形状が切頭
四角錐である場合の一例を示したものである。同図
（ａ）は展開図、同図（ｂ）はその斜視図である。
四角錐である場合の一例を示したものである。同図
（ａ）は展開図、同図（ｂ）はその斜視図である。
【００１９】図示の通り、本体１０１の内面には、本体
１０１の軸方向にやや傾いて形成された一対の位置信号
電極Ｓ１，Ｓ２に加えて、本体１０１の軸と直交する方
向と平行に形成された一対の位置信号電極Ｚ１，Ｚ２が
設けられた構造になっており、これら電極の間の本体の
内面には、円筒方向に均一な電気抵抗の円筒受光面が、
例えば不純物をドープした半導体により形成されてい
る。即ち２次元ＰＳＤ１０４が形成されている。
１０１の軸方向にやや傾いて形成された一対の位置信号
電極Ｓ１，Ｓ２に加えて、本体１０１の軸と直交する方
向と平行に形成された一対の位置信号電極Ｚ１，Ｚ２が
設けられた構造になっており、これら電極の間の本体の
内面には、円筒方向に均一な電気抵抗の円筒受光面が、
例えば不純物をドープした半導体により形成されてい
る。即ち２次元ＰＳＤ１０４が形成されている。
【００２０】このＰＳＤに斜め方向からビーム（光ｈν
などの電磁波や陽子，電子などの荷電粒子のビーム）が
照射されると、ここでキャリア（ホール、エレクトロ
ン）が生成される。すると、一方の極性のキャリアは共
通電極（図示せず）から排出され、他方の極性のキャリ
アは、振り分けられて各位置信号電極に電流ＩS1，ＩS2
として検出される。ここで、照射領域ＳＰの重心から位
置信号電極Ｓ１，Ｓ２までの距離をＬ１，Ｌ２とする
と、円筒受光面４は均一抵抗であるため、 Ｌ１／Ｌ２＝ＩS2／ＩS1 の関係になる。したがって、円筒軸を中心とした回転方
向の偏位角度を、簡単な演算で極めて容易に求めること
ができる。
などの電磁波や陽子，電子などの荷電粒子のビーム）が
照射されると、ここでキャリア（ホール、エレクトロ
ン）が生成される。すると、一方の極性のキャリアは共
通電極（図示せず）から排出され、他方の極性のキャリ
アは、振り分けられて各位置信号電極に電流ＩS1，ＩS2
として検出される。ここで、照射領域ＳＰの重心から位
置信号電極Ｓ１，Ｓ２までの距離をＬ１，Ｌ２とする
と、円筒受光面４は均一抵抗であるため、 Ｌ１／Ｌ２＝ＩS2／ＩS1 の関係になる。したがって、円筒軸を中心とした回転方
向の偏位角度を、簡単な演算で極めて容易に求めること
ができる。
【００２１】そして、本体１０１の底面には、２対の位
置信号電極Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２をもつ２次元ＰＳＤ
１１１を有し、本体１０１の上面には、ビーム通過孔１
０３を有する上板１０２が設けられている。
置信号電極Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２をもつ２次元ＰＳＤ
１１１を有し、本体１０１の上面には、ビーム通過孔１
０３を有する上板１０２が設けられている。
【００２２】図３は、一般的な２次元ＰＳＤの信号処理
回路（演算回路）を示したものである。これらは２次元
ＰＳＤ１０４，１１１の出力に設けられ、これらのＰＳ
Ｄの電極からの出力電流（ＩS1，ＩS2，ＩZ1，ＩZ2，Ｉ
X1，ＩX2，ＩY1，ＩY2）のアナログ演算を行う。そし
て、２次元ＰＳＤ１０４、１１１における電極対の中点
からのビームスポットの相対的な位置ｓ，ｚ，ｘ，ｙ
（電極間の距離に対する割合）をそれぞれ求めて出力す
る。
回路（演算回路）を示したものである。これらは２次元
ＰＳＤ１０４，１１１の出力に設けられ、これらのＰＳ
Ｄの電極からの出力電流（ＩS1，ＩS2，ＩZ1，ＩZ2，Ｉ
X1，ＩX2，ＩY1，ＩY2）のアナログ演算を行う。そし
て、２次元ＰＳＤ１０４、１１１における電極対の中点
からのビームスポットの相対的な位置ｓ，ｚ，ｘ，ｙ
（電極間の距離に対する割合）をそれぞれ求めて出力す
る。
【００２３】図４は、ビームスポットの位置とビーム方
向の関係を示すためのものである。この入射ビームの方
位検出器に斜め方向からビームが入射され、位置ＳＰ１
または位置ＳＰ２で示すようなビームスポットができる
とすると、ビーム方向はそれぞれ次ぎのようになる。こ
こで、２次元ＰＳＤ１１１の２片の長さをLx，Lyとし、
２次元ＰＳＤ１０４の周方向の長さをLs（＝２Lx＋２L
y），本体の切頭四角錘の高さをLzとする。また、ビー
ム通過孔１０３を原点とし、原点からＰＳＤ１１１の方
向をｚ方向の正とする。ｘ，ｙ方向については図の如く
正方向とする。
向の関係を示すためのものである。この入射ビームの方
位検出器に斜め方向からビームが入射され、位置ＳＰ１
または位置ＳＰ２で示すようなビームスポットができる
とすると、ビーム方向はそれぞれ次ぎのようになる。こ
こで、２次元ＰＳＤ１１１の２片の長さをLx，Lyとし、
２次元ＰＳＤ１０４の周方向の長さをLs（＝２Lx＋２L
y），本体の切頭四角錘の高さをLzとする。また、ビー
ム通過孔１０３を原点とし、原点からＰＳＤ１１１の方
向をｚ方向の正とする。ｘ，ｙ方向については図の如く
正方向とする。
【００２４】ビームスポットが位置ＳＰ１にできた場
合、２次元ＰＳＤ１０４で検出され、その信号処理回路
で位置ＳＰ１を示す座標が割合ｓ，ｚで求められる。こ
れより、ビーム方向をベクトル表示で示すとつぎのよう
に近似される。 ｓLs＜−Lxのとき、（−Lx／２，ｓLs＋Lx＋Ly／２，
（１／２−ｚ）Lz） ｓLs＜０のとき、（−ｓLs−Lx／２，Ly／２，（１／２
−ｚ）Lz） ｓLs＜Lyのとき、（Lx／２，−ｓLs＋Ly／２，（１／２
−ｚ）Lz） ｓLs＜Lx＋Lyのとき、（−ｓLs＋Lx／２，−Ly／２，
（１／２−ｚ）Lz） ビームスポットが位置ＳＰ２にできた場合、２次元ＰＳ
Ｄ１０４の検出出力によりその信号処理回路で位置ＳＰ
２を示す座標が割合ｘ，ｙで求められ、ビーム方向は
（ｘLx，ｙLy，Lz）になる。
合、２次元ＰＳＤ１０４で検出され、その信号処理回路
で位置ＳＰ１を示す座標が割合ｓ，ｚで求められる。こ
れより、ビーム方向をベクトル表示で示すとつぎのよう
に近似される。 ｓLs＜−Lxのとき、（−Lx／２，ｓLs＋Lx＋Ly／２，
（１／２−ｚ）Lz） ｓLs＜０のとき、（−ｓLs−Lx／２，Ly／２，（１／２
−ｚ）Lz） ｓLs＜Lyのとき、（Lx／２，−ｓLs＋Ly／２，（１／２
−ｚ）Lz） ｓLs＜Lx＋Lyのとき、（−ｓLs＋Lx／２，−Ly／２，
（１／２−ｚ）Lz） ビームスポットが位置ＳＰ２にできた場合、２次元ＰＳ
Ｄ１０４の検出出力によりその信号処理回路で位置ＳＰ
２を示す座標が割合ｘ，ｙで求められ、ビーム方向は
（ｘLx，ｙLy，Lz）になる。
【００２５】このように、ビームスポットの位置を側面
及び底面に配した２次元ＰＳＤ１０４，１１１で検出す
ることで、ビームの入射方向が正確に検出される。検出
器の外形はこれ以外にも円筒形，四角柱，六角柱など様
々なものをとることができ、この点については後述す
る。
及び底面に配した２次元ＰＳＤ１０４，１１１で検出す
ることで、ビームの入射方向が正確に検出される。検出
器の外形はこれ以外にも円筒形，四角柱，六角柱など様
々なものをとることができ、この点については後述す
る。
【００２６】信号処理回路の出力には、計算機がつなが
れている。図５はこの計算機をつないだ際の放射線画像
構成装置のシステムの概要を示したものである。計算機
２３０は、信号処理回路２２０の出力をディジタルデー
タに変換して取り込み、上記演算処理を行う。また、検
出器群２１０のうちγ線を検出した検出器の出力から被
検体２０１の画像の構築を行い、断層像２４０を表示す
る。この画像の構築は、いわゆるＣＴアルゴリズムにて
行われており、上記演算処理で得たビームの入射方向と
γ線を検出した検出器の位置とから求められる。計算機
２３０では従来からのＣＴアルゴリズムを用いることが
でき、その一例を簡単に説明するとつぎのようになる。
れている。図５はこの計算機をつないだ際の放射線画像
構成装置のシステムの概要を示したものである。計算機
２３０は、信号処理回路２２０の出力をディジタルデー
タに変換して取り込み、上記演算処理を行う。また、検
出器群２１０のうちγ線を検出した検出器の出力から被
検体２０１の画像の構築を行い、断層像２４０を表示す
る。この画像の構築は、いわゆるＣＴアルゴリズムにて
行われており、上記演算処理で得たビームの入射方向と
γ線を検出した検出器の位置とから求められる。計算機
２３０では従来からのＣＴアルゴリズムを用いることが
でき、その一例を簡単に説明するとつぎのようになる。
【００２７】始めに述べたように、一般のＰＥＴにおい
ては、対向する検出器でγ線を同時に検出しγ線の飛来
方向に関するデータを多数集め、ＣＴアルゴリズムを用
いて線源分布から被検体の画像を構成している。上述の
ように、計算機２３０では、上記演算処理でビームの入
射方向が得られ、γ線を検出した検出器の位置を用いて
被検体２０１から放出されたγ線の方向が得られる。こ
れは、検出器群２１０の検出器はその位置に関係なく異
なった角度の投影データが収集されることを意味する。
したがって、これをγ線の飛来方向に関するデータに対
応させて従来からのＣＴアルゴリズムで処理することで
被検体の画像の構築が可能である。このようにして、計
算機２３０ではＣＴアルゴリズムを用いて線源分布が求
められ、被検体の画像が構成される。ＰＥＴもＳＰＥＣ
Ｔもγ線による投影データを収集するものであるので、
この装置は、ＰＥＴとして機能するだけでなく、ＳＰＥ
ＣＴとしても機能させうる。
ては、対向する検出器でγ線を同時に検出しγ線の飛来
方向に関するデータを多数集め、ＣＴアルゴリズムを用
いて線源分布から被検体の画像を構成している。上述の
ように、計算機２３０では、上記演算処理でビームの入
射方向が得られ、γ線を検出した検出器の位置を用いて
被検体２０１から放出されたγ線の方向が得られる。こ
れは、検出器群２１０の検出器はその位置に関係なく異
なった角度の投影データが収集されることを意味する。
したがって、これをγ線の飛来方向に関するデータに対
応させて従来からのＣＴアルゴリズムで処理することで
被検体の画像の構築が可能である。このようにして、計
算機２３０ではＣＴアルゴリズムを用いて線源分布が求
められ、被検体の画像が構成される。ＰＥＴもＳＰＥＣ
Ｔもγ線による投影データを収集するものであるので、
この装置は、ＰＥＴとして機能するだけでなく、ＳＰＥ
ＣＴとしても機能させうる。
【００２８】この放射線画像構成装置のシステムの動作
の概要を示すとつぎのようになる。
の概要を示すとつぎのようになる。
【００２９】被検体２０１にアイソトープやポジトロン
核種をトレーサとしてとりこませ、検出器群２１０の中
におく。被検体２０１からはトレーサの崩壊（電子の対
消滅を含む）によってγ線が四方に放出される。このγ
線は検出器群２１０のいずれかに入射し、その検出器の
ＰＳＤ１０４，１１１から入射方向に応じた出力電流か
ら信号処理回路２２０により相対的なγ線の入射位置
ｓ，ｚ，ｘ，ｙが出力される。計算機２３０では、信号
処理回路２２０の出力に前述の演算処理を行ってビーム
の入射方向を求め、その検出器の位置からγ線の方向を
求める。そして、これを投影データとして収集し、ＣＴ
アルゴリズムにて線源分布から被検体の画像が構成され
る。この構成された画像は、断層像２４０或いは立体像
として表示される。
核種をトレーサとしてとりこませ、検出器群２１０の中
におく。被検体２０１からはトレーサの崩壊（電子の対
消滅を含む）によってγ線が四方に放出される。このγ
線は検出器群２１０のいずれかに入射し、その検出器の
ＰＳＤ１０４，１１１から入射方向に応じた出力電流か
ら信号処理回路２２０により相対的なγ線の入射位置
ｓ，ｚ，ｘ，ｙが出力される。計算機２３０では、信号
処理回路２２０の出力に前述の演算処理を行ってビーム
の入射方向を求め、その検出器の位置からγ線の方向を
求める。そして、これを投影データとして収集し、ＣＴ
アルゴリズムにて線源分布から被検体の画像が構成され
る。この構成された画像は、断層像２４０或いは立体像
として表示される。
【００３０】このように、検出器群２１０を構成する各
検出器が入射方向をも検出しうるものであり、検出でき
る方向が広い範囲のものであるので、裸の検出器の検出
確率が同程度であるものとすると、従来のＳＰＥＣＴよ
りも感度が良いものとなる。そのため、被検体２０１に
とりこませるトレーサを少なくして被検体の画像を構成
することができ、被爆量を少なくすることができる。
検出器が入射方向をも検出しうるものであり、検出でき
る方向が広い範囲のものであるので、裸の検出器の検出
確率が同程度であるものとすると、従来のＳＰＥＣＴよ
りも感度が良いものとなる。そのため、被検体２０１に
とりこませるトレーサを少なくして被検体の画像を構成
することができ、被爆量を少なくすることができる。
【００３１】また、従来のＰＥＴと比較した場合、検出
器の検出確率が同程度であるものとすると、対消滅を観
測するための検出器が一つで済むので、検出確率がより
向上し、ＳＰＥＣＴの場合と同様なメリットがある。特
に、ポジトロン核種は核反応によって生産されるもので
あり、大量生産するのが難しいため、トレーサが少なく
てすむことは非常に大きな利点である。
器の検出確率が同程度であるものとすると、対消滅を観
測するための検出器が一つで済むので、検出確率がより
向上し、ＳＰＥＣＴの場合と同様なメリットがある。特
に、ポジトロン核種は核反応によって生産されるもので
あり、大量生産するのが難しいため、トレーサが少なく
てすむことは非常に大きな利点である。
【００３２】本発明は上記実施例に限らず様々な変形が
可能であり、特に検出器群２１０を構成する検出器は様
々な形状をとりうる。まず、その変形例，応用例を挙げ
る。
可能であり、特に検出器群２１０を構成する検出器は様
々な形状をとりうる。まず、その変形例，応用例を挙げ
る。
【００３３】図６は、本体の形状が四角柱である場合の
一例を示したものである。同図（ａ）は展開図、同図
（ｂ）はその斜視図であり、図２と対応するものであ
る。図７は図４と対応するもので、この形状の場合でも
前述の演算処理でビームの方向を検出することができ
る。図４の場合は近似的なものであったが、この場合は
正確なものになる。
一例を示したものである。同図（ａ）は展開図、同図
（ｂ）はその斜視図であり、図２と対応するものであ
る。図７は図４と対応するもので、この形状の場合でも
前述の演算処理でビームの方向を検出することができ
る。図４の場合は近似的なものであったが、この場合は
正確なものになる。
【００３４】図８の検出器は、図７に示した変形例にお
いてその底面に２次元ＰＳＤ１１１を設けたものとほぼ
同様の構造である。（ａ）〜（ｃ）に示すように四角
柱，６角柱，円柱などの形状を取り、これらはほぼ同様
の動作をする。このようにすると、上記変形例において
開孔を大きくし、筒を長くしたものと等価なものと考え
得る。そのため、上記変形例と比較すると、本体１の軸
方向のビームを検出し得るようになる。そして、検出器
の視角は狭く、開孔が大きいので、ビームの検出率が大
きくなる。
いてその底面に２次元ＰＳＤ１１１を設けたものとほぼ
同様の構造である。（ａ）〜（ｃ）に示すように四角
柱，６角柱，円柱などの形状を取り、これらはほぼ同様
の動作をする。このようにすると、上記変形例において
開孔を大きくし、筒を長くしたものと等価なものと考え
得る。そのため、上記変形例と比較すると、本体１の軸
方向のビームを検出し得るようになる。そして、検出器
の視角は狭く、開孔が大きいので、ビームの検出率が大
きくなる。
【００３５】図９の検出器は、図７に示した変形例にお
いて上板１０２にかえて２次元ＰＳＤ１２３をもつ上板
１２２を設けた構造である。図８（ａ）〜（ｃ）と同様
に四角柱、６角柱、円柱などの形状をとり、これらはほ
ぼ同様の動作をするが、説明の簡略化のため四角柱につ
いて示している。図１０に示すように、この検出器にビ
ームが透過すると２つのスポットＳＰａ，ＳＰｂが形成
される。スポットＳＰｂの位置については前述の例と同
様にして求められる。また、スポットＳＰａの位置は図
３の信号処理回路で演算されて求まり、図７においてビ
ーム通過孔１０３がこの位置に移動したのと等価であ
る。スポットＳＰａの位置を（ｘａ，ｙａ，ｚａ）とお
くと（ｚａ＝０又はＬｚ）、前述の例のビーム方向から
スポットＳＰａの位置ベクトルを引いたものに等しくな
る。
いて上板１０２にかえて２次元ＰＳＤ１２３をもつ上板
１２２を設けた構造である。図８（ａ）〜（ｃ）と同様
に四角柱、６角柱、円柱などの形状をとり、これらはほ
ぼ同様の動作をするが、説明の簡略化のため四角柱につ
いて示している。図１０に示すように、この検出器にビ
ームが透過すると２つのスポットＳＰａ，ＳＰｂが形成
される。スポットＳＰｂの位置については前述の例と同
様にして求められる。また、スポットＳＰａの位置は図
３の信号処理回路で演算されて求まり、図７においてビ
ーム通過孔１０３がこの位置に移動したのと等価であ
る。スポットＳＰａの位置を（ｘａ，ｙａ，ｚａ）とお
くと（ｚａ＝０又はＬｚ）、前述の例のビーム方向から
スポットＳＰａの位置ベクトルを引いたものに等しくな
る。
【００３６】この変形例では、ビームを通過孔で絞らな
いので、検出効率が非常に高く、前述の実施例と同一形
状とすれば、検出効率は「（蓋の面積）／（孔の面
積）」倍になる。
いので、検出効率が非常に高く、前述の実施例と同一形
状とすれば、検出効率は「（蓋の面積）／（孔の面
積）」倍になる。
【００３７】変形例として本体の形状が四角柱のものに
ついて示したが、円錘，切頭角錐などの形状で本体を形
成するようにしても良い。図１１，１２は、本体の形状
を変えて検出器を複数設けた例を示している。このよう
にすると、全体の受光量を大きくできる。特に、６角柱
のもので構成するとデッドスペースがなくなり密に配置
し得る。
ついて示したが、円錘，切頭角錐などの形状で本体を形
成するようにしても良い。図１１，１２は、本体の形状
を変えて検出器を複数設けた例を示している。このよう
にすると、全体の受光量を大きくできる。特に、６角柱
のもので構成するとデッドスペースがなくなり密に配置
し得る。
【００３８】なお、検出器における受光面の材料として
は、感応性で一定の電気抵抗を有していれば、その材質
は特に問題にならない。具体的には、シリコンや化合物
半導体などの結晶成長膜を用いることができる。そし
て、その抵抗値は、ドープされる不純物濃度によりコン
トロールできる。
は、感応性で一定の電気抵抗を有していれば、その材質
は特に問題にならない。具体的には、シリコンや化合物
半導体などの結晶成長膜を用いることができる。そし
て、その抵抗値は、ドープされる不純物濃度によりコン
トロールできる。
【００３９】また、検出器の配置についても様々に変形
することができる。検出器群２１０の形状を円筒形状の
ものとしたが、平面状に構成することも可能である。検
出器が入射方向をも検出しうるものであるので、この場
合でも同様にしてγ線の方向を求めうる。但し、検出器
の位置関係が異なるので、計算機２３０での演算処理を
平面状の場合に対応したものとする。
することができる。検出器群２１０の形状を円筒形状の
ものとしたが、平面状に構成することも可能である。検
出器が入射方向をも検出しうるものであるので、この場
合でも同様にしてγ線の方向を求めうる。但し、検出器
の位置関係が異なるので、計算機２３０での演算処理を
平面状の場合に対応したものとする。
【００４０】
【発明の効果】以上の通り本発明の放射線画像構成装置
によれば、被検体中の放射性物質から放射線が被検体の
周囲に多数配置された検出器のうち一つで検出され、こ
の放射線の方位から被検体中の放射性物質のある方向が
得られるので、被検体の周囲に多数配置された検出器か
らの検出出力をＣＴアルゴリズムで処理することによ
り、画像を構成することができ、被検体の内部状態につ
いて調べることができる。
によれば、被検体中の放射性物質から放射線が被検体の
周囲に多数配置された検出器のうち一つで検出され、こ
の放射線の方位から被検体中の放射性物質のある方向が
得られるので、被検体の周囲に多数配置された検出器か
らの検出出力をＣＴアルゴリズムで処理することによ
り、画像を構成することができ、被検体の内部状態につ
いて調べることができる。
【図１】本発明の放射線画像構成装置の検出器群の配置
の概略を示した図。
の概略を示した図。
【図２】検出器１１０の本体の形状が切頭四角錘である
場合の一例を示した図。
場合の一例を示した図。
【図３】一般的な２次元ＰＳＤの信号処理回路（演算回
路）を示した図。
路）を示した図。
【図４】ビームスポットの位置とビーム方向の関係を示
すための図。
すための図。
【図５】計算機をつないだ際の放射線画像構成装置のシ
ステムの概要を示した図。
ステムの概要を示した図。
【図６】本体の形状が四角柱である場合の一例を示した
図。
図。
【図７】本体の形状が四角柱である場合のビームスポッ
トの位置とビーム方向の関係を示すための図。
トの位置とビーム方向の関係を示すための図。
【図８】図７に示した本体の変形例を示す図。
【図９】図７に示した本体の変形例を示す図。
【図１０】検出器にビームが透過したようすを示す図。
【図１１】本体の形状を変えて検出器を複数設けた例を
示す図。
示す図。
【図１２】本体の形状を変えて検出器を複数設けた例を
示す図。
示す図。
１１０…検出器、１０４，１１１…ＰＳＤ、Ｘ１，Ｘ
２，Ｙ１，Ｙ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｚ１，Ｚ２…電極、２０
１…被検体、２１０…検出器群、２３０…計算機。
２，Ｙ１，Ｙ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｚ１，Ｚ２…電極、２０
１…被検体、２１０…検出器群、２３０…計算機。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01T 1/161 G01T 1/164 G01T 1/24
Claims (4)
- 【請求項１】 被検体からの放射線の方位を検出する検
出器を有し、前記検出器多数が前記被検体の周囲に配置
されており、 前記検出器は、 内面が筒状に形成された本体と、 この本体内面に前記本体の軸と直交する方向に並設され
るように軸方向に形成された少なくとも一対の第１の位
置信号電極と、 前記第１の位置信号電極の対の間の前記本体の内面に形
成され、前記本体の軸と直交する方向に略同一の導電分
布をなして放射線を検出する検出面と、 前記本体の内面に前記本体の軸方向に並設されるように
軸と直交する方向に形成された第２の一対の位置信号電
極とを有することを特徴とする放射線画像構成装置。 - 【請求項２】 前記検出器は、前記本体の一方の底面
に、半導体位置検出器を有することを特徴とする請求項
１記載の放射線画像構成装置。 - 【請求項３】 前記検出器は、前記本体の一方の底面に
は、入射する放射線の通過孔をその略中心部分に有する
蓋体が取り付けられていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の放射線画像構成装置。 - 【請求項４】 前記検出器は、前記本体の前記一方の底
面と対向する底面には、入射する放射線の通過孔をその
略中心部分に有する蓋体が取り付けられていることを特
徴とする請求項２記載の放射線画像構成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27024792A JP3358830B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 放射線画像構成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27024792A JP3358830B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 放射線画像構成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118175A JPH06118175A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3358830B2 true JP3358830B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=17483600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27024792A Expired - Lifetime JP3358830B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 放射線画像構成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358830B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP27024792A patent/JP3358830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06118175A (ja) | 1994-04-28 |
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