JP4893950B2 - Radioactivity absolute measurement method, radiation detector assembly detection efficiency determination method, and radiation measurement apparatus calibration method - Google Patents
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Description
本発明は、放射能絶対測定方法、放射線検出器集合体の検出効率決定方法、及び、放射線（放射能）測定装置（放射線測定装置と総称する）の校正方法に係り、特に、陽電子放射断層撮像（ポジトロン・エミッション・トモグラフィ：ＰＥＴ）装置の校正に用いるのに好適な、一崩壊でエネルギの異なる複数の光子を放出する核種の放射能を絶対測定するための放射能絶対測定方法、該放射能絶対測定方法を利用した放射線検出器集合体の検出効率決定方法、及び、医療診断機器や非破壊検査装置等に用いられる放射線測定装置の校正方法に関する。 The present invention relates to an absolute radioactivity measurement method, a detection efficiency determination method for a radiation detector assembly, and a calibration method for a radiation (radioactivity) measurement device (collectively referred to as a radiation measurement device), and in particular, positron emission tomography. (Positron Emission Tomography: PET) Absolute radioactivity measurement method for absolute measurement of radioactivity of nuclides emitting a plurality of photons of different energy at one decay, suitable for use in calibration of an apparatus, and the radiation The present invention relates to a method for determining the detection efficiency of a radiation detector assembly using an absolute measurement method, and a method for calibrating a radiation measurement device used in medical diagnostic equipment, non-destructive inspection devices, and the like.
ＰＥＴ装置は、陽電子放出核種を利用した核医学イメージング装置で、癌の診断や分子イメージング等に広く応用されている。 The PET apparatus is a nuclear medicine imaging apparatus using a positron emitting nuclide, and is widely applied to cancer diagnosis and molecular imaging.
陽電子放出核種とは、18Ｆのように原子核中の陽子数が中性子数に比べて過多であることにより不安定な同位元素であり、β＋崩壊に伴って陽電子とニュートリノを放出する性質がある。放出された陽電子は電子の反物質であるため、電子と出会うと対消滅して、両者の質量が全てエネルギに転換される。このエネルギは、消滅放射線という高エネルギ電磁波の形で放射される。対消滅の前後で運動量保存則が維持されるため、消滅放射線は主に２本が同時刻にほぼ正反対の方向に放出される。厳密には１本のみの放出や、３本以上が放出される場合も存在するが、その割合は合わせて全体の１％未満であるため、イメージングでは無視できる。２本を放出する場合、それぞれのエネルギは（陽）電子１個の質量分に相当し、約５１１keVである。 Positron emitting nuclides are unstable isotopes due to the excessive number of protons in the nucleus compared to the number of neutrons, such as 18 F, and have the property of emitting positrons and neutrinos with β + decay. . Since the emitted positron is an antimatter of electrons, when it meets an electron, it annihilates and all the masses of both are converted into energy. This energy is emitted in the form of high energy electromagnetic waves called annihilation radiation. Since the momentum conservation law is maintained before and after the pair annihilation, two annihilation radiations are mainly emitted in almost opposite directions at the same time. Strictly speaking, there are cases in which only one emission or three or more emission occurs, but since the ratio is less than 1% of the total, it can be ignored in imaging. When emitting two, each energy corresponds to the mass of one (positive) electron, and is about 511 keV.
イメージングの原理は消滅放射線の同時計数である。５１１keVの放射線が対向する２つの放射線検出器でほぼ同時刻に測定された場合、この２つの放射線検出器を結ぶ直線上で陽電子が対消滅した可能性が最も高い。この情報を、図１に示す如く、被検体１０の周囲に配置した多くの放射線検出器１６を用いて収集し、Ｘ線ＣＴと同様な数学的手法によって再構成することにより、被検体１０中の陽電子放出核種１２の分布を近似する断層画像映像が得られる。図において、１４は消滅放射線、１８はベッドである。 The principle of imaging is coincidence counting of annihilation radiation. When 511 keV radiation is measured at approximately the same time by two opposing radiation detectors, it is most likely that the positrons have been annihilated on a straight line connecting the two radiation detectors. As shown in FIG. 1, this information is collected using a number of radiation detectors 16 arranged around the subject 10, and is reconstructed by a mathematical method similar to that for X-ray CT. A tomographic image approximating the distribution of the positron emitting nuclides 12 is obtained. In the figure, 14 is an annihilation radiation, and 18 is a bed.
従って、放射線検出器１６に求められる性能は、消滅放射線１４の入射位置、エネルギ、入射時刻を、なるべく正確に測定できることである。ここで、ほぼ同時刻とは概ね１５ナノ秒（ナノは１０-9）以内の時間であり、放射線検出器の時刻決定の精度が高い場合には１０ナノ秒以下、あるいは５ナノ秒以下とすることができる。 Therefore, the performance required for the radiation detector 16 is that the incident position, energy, and incident time of the annihilation radiation 14 can be measured as accurately as possible. Here, the almost same time is a time within about 15 nanoseconds (nano is 10 −9 ), and when the time determination accuracy of the radiation detector is high, it is set to 10 nanoseconds or less, or 5 nanoseconds or less. be able to.
このＰＥＴ装置用検出器として、特許文献１に、図２に示すような多数の放射線検出器要素から構成される、深さ方向相互作用位置（ＤＯＩ）情報を得ることが可能な放射線検出器集合体（ＤＯＩ検出器とも称する）２０が提案されている。図において、２１〜２４は各層のシンチレータアレイ、２６は受光素子である。 As a detector for this PET apparatus, a set of radiation detectors capable of obtaining depth direction interaction position (DOI) information composed of a number of radiation detector elements as shown in FIG. A body (also referred to as a DOI detector) 20 has been proposed. In the figure, 21-24 are scintillator arrays of each layer, and 26 is a light receiving element.
ＰＥＴ装置等の内部に装荷されている放射線検出器集合体は測定対象物の放射能を相対測定する装置であり、その検出効率（感度）は、予め放射能値が付与された標準線源で求めるか、あるいは、凡その放射能値が付与された放射線源により、放射線検出器集合体の相対的な検出効率（感度）の経時的変化が求められていた。放射線源には半減期があり、定期的に交換しなければならないが、線源を交換すると、線源の放射能値の精度が悪いことから、ＰＥＴ装置等の内部に装荷されている放射線検出器集合体の検出効率（感度）の測定値も、図３に例示するように変わってしまっていた。従って、ＰＥＴ装置等の内部に装荷されている放射線検出器集合体の検出効率（感度）について精度の向上が求められてきた。 A radiation detector assembly loaded inside a PET device or the like is a device that relatively measures the radioactivity of an object to be measured, and its detection efficiency (sensitivity) is a standard radiation source that has been given a radioactivity value in advance. A change over time in the relative detection efficiency (sensitivity) of the radiation detector assembly has been required depending on the radiation source to which the radiation detector is to be obtained or a radioactivity value assigned. Radiation sources have a half-life and must be replaced regularly. However, if the radiation source is replaced, the accuracy of the radiation value of the radiation source will be poor, so the radiation detection loaded inside the PET device etc. The measured value of the detection efficiency (sensitivity) of the vessel assembly has also changed as illustrated in FIG. Therefore, it has been required to improve the accuracy of the detection efficiency (sensitivity) of the radiation detector assembly loaded inside the PET apparatus or the like.
一方、57Ｃｏ、54Ｍｎ、134Ｃｓ等、β線やＸ線、オージェ電子とγ線を放出する放射線源の放射能は、４πβ-γ同時測定装置などの放射線検出器により絶対測定されてきた。あるエネルギの放射線（放射線１）と、あるエネルギの放射線（放射線２）が、ある確率で、一回の崩壊において連続的に線源から放出される場合、放射線１を検出する計数率、放射線２を検出する計数率、及び、放射線１と放射線２を同時に検出する計数率を用いることにより、線源の放射能を絶対測定できることが一般に知られている（同時計数法と称する）（非特許文献１参照）。 On the other hand, the radioactivity of radiation sources that emit β-rays, X-rays, Auger electrons and γ-rays, such as 57 Co, 54 Mn, and 134 Cs, has been measured absolutely by radiation detectors such as a 4πβ-γ simultaneous measurement device. . If a certain energy radiation (Radiation 1) and a certain energy radiation (Radiation 2) are emitted from the source continuously in a single decay with a certain probability, the counting rate for detecting radiation 1, radiation 2 It is generally known that the radioactivity of a radiation source can be absolutely measured by using the count rate for detecting the radiation and the count rate for simultaneously detecting the radiation 1 and the radiation 2 (referred to as a coincidence method) (Non-Patent Document) 1).
従って、放射能を絶対測定する場合、図４に例示する如く、放射線１を検出する放射線検出器（検出器１）と、放射線２を検出する放射線検出器（検出器２）が用いられてきた。ここで、１００は線源、１１０は放射線１としてのβ線やＸ線、オージェ電子、１１２は放射線２としてのγ線、１２０は検出器１としての例えば比例計数管、１３０と１３２は検出器２としての例えばＮａＩ（Ｔ１）シンチレータ、１４０は同時計数回路である。 Therefore, when measuring the radioactivity absolutely, as illustrated in FIG. 4, a radiation detector (detector 1) for detecting radiation 1 and a radiation detector (detector 2) for detecting radiation 2 have been used. . Here, 100 is a radiation source, 110 is a beta ray or X-ray as radiation 1, Auger electrons, 112 is a gamma ray as radiation 2, 120 is a proportional counter as detector 1, for example, 130 and 132 are detectors For example, NaI (T1) scintillator as 2, 140 is a coincidence counting circuit.
この方法では、比例計数管（１２０）でβ線（１１０）を計数し、シンチレータ（１３０、１３２）でγ線（１１２）を計数し、同時計数回路１４０でβ線とγ線が同時に検出した事象も計数するが、例えば、検出器１によって、放射線２を検出してしまう場合等があり、それらを補正するため、効率外挿法が用いられている（非特許文献１参照）。 In this method, β rays (110) are counted with a proportional counter (120), γ rays (112) are counted with a scintillator (130, 132), and β rays and γ rays are detected simultaneously with a coincidence circuit 140. Although the event is counted, for example, the radiation 1 may be detected by the detector 1, and an efficiency extrapolation method is used to correct them (see Non-Patent Document 1).
この方法は、放射線１を検出する計数率、放射線２を検出する計数率、及び、放射線１と放射線２を同時に検出する計数率から得られる、検出非効率値（＝（１−検出効率）/検出効率）と見かけの放射能値を用い、図５に示す如く、この検出非効率値と見かけの放射能値の関係式を得て、検出非効率値が０即ち検出効率１００％のときの放射能を絶対値とするものである。 This method is based on a count rate for detecting radiation 1, a count rate for detecting radiation 2 and a count rate for detecting radiation 1 and radiation 2 at the same time. Detection efficiency) and apparent radioactivity value are used, and as shown in FIG. 5, a relational expression between the detection inefficiency value and the apparent radioactivity value is obtained. When the detection inefficiency value is 0, that is, when the detection efficiency is 100%, Radioactivity is an absolute value.
従来、検出非効率値を変化させるためには、線源にフィルムをかぶせたり、線源に微粒子を混合したり、比例計数管の計数ガスを変えたり、あるいは、検出器から得られるパルス波高値のディスクリミネーションレベルを変えたりしていた。 Conventionally, in order to change the detection inefficiency value, a film is put on the radiation source, fine particles are mixed in the radiation source, the counting gas of the proportional counter is changed, or the pulse peak value obtained from the detector I changed the discrimination level.
又、125Ｉ等の放射線源の放射能を絶対測定する方法としてサムピーク法がある。これは、井戸型ＮａＩ（Ｔ１）シンチレーション測定装置等に線源を装荷し、図６のようなエネルギスペクトルを得ることで、単光子吸収によるシングルピークの面積と二光子吸収（パイルアップ）によるサムピークの面積から、放射能の絶対値を算出する方法である。 In addition, there is a sum peak method as a method for absolute measurement of radioactivity of a radiation source such as 125 I. This is because a well-type NaI (T1) scintillation measuring device is loaded with a radiation source and the energy spectrum as shown in FIG. 6 is obtained, so that the single peak area due to single photon absorption and the sum peak due to two photon absorption (pile up) are obtained. The absolute value of radioactivity is calculated from the area of
しかしながら、前者の４πβ-γ同時測定装置で絶対測定を行うには、２種類の検出器が必要であった。また、計数率が高いと、検出器において、放射線が複数本同時に検出器に入射して、図６に示す如く、あたかも１本の別の放射線であるが如く検出されてしまう（パイルアップ）ことがある。このため、従来法では、数kＢq程度の放射能値を持つ放射線源を測定しており、ＰＥＴ装置に使用されているような高い強度の放射能を絶対測定するのが難しかった。 However, in order to perform absolute measurement with the former 4πβ-γ simultaneous measuring apparatus, two types of detectors are required. In addition, when the count rate is high, a plurality of radiations are incident on the detector at the same time and are detected as if they were one other radiation (pile-up) as shown in FIG. There is. For this reason, in the conventional method, a radiation source having a radioactivity value of about several kBq is measured, and it is difficult to absolutely measure high intensity radioactivity used in a PET apparatus.
又、後者のサムピーク法でも、数kＢq程度の強度の光子計数率で測定されており、放射線源の強度が高くなると、測定装置が飽和してしまい、癌治療用線源など高強度の放射線源が測定できなかった。 The latter sum peak method is also measured with a photon counting rate of about several kBq. When the intensity of the radiation source is increased, the measuring device is saturated, and a high-intensity radiation source such as a cancer treatment radiation source. Could not be measured.
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、１種類の検出器、即ち放射線検出器集合体により高強度の放射能の絶対測定を可能とすることを第１の課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a first object is to enable absolute measurement of high-intensity radioactivity by using one type of detector, that is, a radiation detector assembly. To do.
本発明は、又、放射線検出器集合体の検出効率を決定可能とすることを第２の課題とする。 Another object of the present invention is to make it possible to determine the detection efficiency of the radiation detector assembly.
本発明は、更に、放射線検出器集合体を備えた放射線測定装置を校正可能とすることを第３の課題とする。 It is a third object of the present invention to make it possible to calibrate a radiation measuring apparatus including a radiation detector assembly.
本発明は、一崩壊でエネルギの異なる複数の光子を放出する核種の放射能を絶対測定するための放射能絶対測定方法であって、複数の放射線検出器要素から構成される放射線検出器集合体を用いて、各放射線検出器要素毎に複数の光子を弁別しながら別々に計数し、更に、光子を検出した放射線検出器要素の識別番号を、光子の入射時刻及び光子の持つエネルギと共に保存し、光子毎の計数率及び複数光子の同時計数率を求め、放射線検出器要素の一部からの光子による信号を遮断することにより、光子毎の計数率及び複数光子の同時計数率を変化させて、検出非効率値と見かけの放射能値の組を複数得て、これらの検出非効率値と見かけの放射能値の関係を外挿して放射能絶対値を求めるようにして、前記第１の課題を解決したものである。 The present invention relates to a radioactivity absolute measurement method for absolute measurement of radioactivity of a nuclide that emits a plurality of photons having different energies in one decay, and a radiation detector assembly composed of a plurality of radiation detector elements And separately counting multiple photons for each radiation detector element, and storing the identification number of the radiation detector element that detected the photon along with the incident time of the photon and the energy of the photon. Obtaining the count rate for each photon and the coincidence rate of multiple photons, and blocking the photon signals from some of the radiation detector elements, thereby changing the count rate for each photon and the coincidence rate of multiple photons. Obtaining a plurality of pairs of detected inefficiency values and apparent radioactivity values, and extrapolating the relationship between these detected inefficiency values and apparent radioactivity values to obtain the absolute radioactivity value, It is a solution to the problem
前記検出非効率値と見かけの放射能値の組は、信号を遮断する放射線検出器要素の部位や個数を変化させて、複数得ることができる。 A plurality of pairs of the detection inefficiency value and the apparent radioactivity value can be obtained by changing the location and the number of radiation detector elements that block the signal.
本発明は、又、前記の方法で決定された放射能絶対値を用いて、放射線検出器集合体の光子の計数率から、放射線検出器集合体の検出効率を求めるようにして、前記第２の課題を解決したものである。 In the present invention, the detection efficiency of the radiation detector assembly is obtained from the photon count rate of the radiation detector assembly using the radioactivity absolute value determined by the above method. This is a solution to this problem.
本発明は、又、前記の方法で決定された放射能絶対値を用いて、放射線検出器集合体を備えた放射線測定装置を校正するようにして、前記第３の課題を解決したものである。 The present invention also solves the third problem by calibrating a radiation measuring apparatus including a radiation detector assembly using the radioactivity absolute value determined by the above method. .
前記放射線測定装置は、ＰＥＴ装置であることができる。 The radiation measurement device may be a PET device.
又、前記放射線検出器集合体を校正用仲介標準器として作業現場に搬入し、作業現場にある放射線源に放射能絶対値を与え、この放射線源を、作業現場で使用している放射線測定装置で測定して、放射線測定装置の出力と放射能絶対値を関連付けるようにすることができる。 The radiation detector assembly is carried into a work site as an intermediary standard for calibration, a radioactivity absolute value is given to a radiation source at the work site, and this radiation source is used at the work site. To measure the correlation between the output of the radiation measuring apparatus and the absolute value of radioactivity.
又、放射線源を分注して、放射線検出器集合体用放射線源と放射線測定装置用放射線源に分け、各放射線源の重さを測定し、放射線検出器集合体用放射線源を放射線検出器集合体で測定して、その放射能絶対値を付与し、この放射能絶対値と放射線源の重さから、放射線測定装置用放射線源に放射能絶対値を付与し、該放射線測定装置用放射線源を作業現場の放射線測定装置で測定して、該放射線測定装置の出力値と前記放射線測定装置用放射線源の放射能絶対値を関係付けるようにすることができる。 Also, the radiation source is dispensed and divided into a radiation source for the radiation detector assembly and a radiation source for the radiation measuring apparatus, the weight of each radiation source is measured, and the radiation source for the radiation detector assembly is measured by the radiation detector. Measure with the aggregate and give the radioactivity absolute value. From the radioactivity absolute value and the weight of the radiation source, give the radioactivity absolute value to the radiation source for the radiation measurement device. The source can be measured with a radiation measurement device at the work site, and the output value of the radiation measurement device and the radioactivity absolute value of the radiation source for the radiation measurement device can be related.
放射線検出器集合体は、エネルギ分解能を持つ放射線検出器要素からなり、放射線検出器集合体に光子が入射したときの時刻を、光子が入射した時毎に、光子の持つエネルギと共に記録する装置と結合している。これらにより、時刻情報を用いて、光子１の計数率、光子２の計数率、光子１と２の同時計数率を求めることができるので、同時計数法によって放射線源の放射能絶対値を決定できる。又、一つの光子が検出された計数率と、二つの光子が検出された計数率を求めることができるので、サムピーク法により、放射線源の放射能絶対値を決定することもできる。 The radiation detector assembly is composed of radiation detector elements having energy resolution, and records the time when a photon is incident on the radiation detector assembly together with the energy of the photon every time the photon enters. Are connected. As a result, the counting rate of photon 1, the counting rate of photon 2, and the simultaneous counting rate of photons 1 and 2 can be obtained using time information, so that the radioactivity absolute value of the radiation source can be determined by the simultaneous counting method. . Further, since the count rate at which one photon is detected and the count rate at which two photons are detected can be obtained, the radioactivity absolute value of the radiation source can also be determined by the sum peak method.
更に、放射線検出器集合体は多数の放射線検出器要素から構成されており、１つ１つの放射線検出器要素に対する光入射の負荷を分散できるので、より高強度の放射線源の測定にも耐えることができる。 Furthermore, the radiation detector assembly is composed of a large number of radiation detector elements, and the load of light incident on each radiation detector element can be distributed, so that it can withstand the measurement of higher intensity radiation sources. Can do.
従って、放射線検出器集合体を用いることで、従来は測定できなかった高強度の放射線源に対しても、検出器が飽和することなく、放射能絶対測定が行なえるようになる。特に、従来は放射能値を正確に付与することのできなかった、ＰＥＴ装置等の校正に用いる高い強度の線源や癌治療用シード線源について、放射能絶対測定ができるようになる。従って、線源の品質管理や治療における安全性の向上に大きく寄与できる。 Therefore, by using the radiation detector assembly, it is possible to perform absolute measurement of radioactivity without saturating the detector even for a high-intensity radiation source that could not be measured conventionally. In particular, the radioactivity absolute measurement can be performed for a high-intensity radiation source and a cancer treatment seed radiation source used for calibration of a PET apparatus or the like, which conventionally could not accurately assign a radioactivity value. Therefore, it can greatly contribute to the quality control of radiation sources and the improvement of safety in treatment.
従来、放射線検出器集合体の検出効率を求める場合、予め放射能の付与された線源を放射線検出器集合体近くの所定の場所に設置し、放射線検出器集合体の検出効率を求めていた。しかし、予め放射能の与えられていた標準線源は高価で、且つ、放射能の値も不確かさが大きく、放射線検出器集合体の検出効率の不確かさも大きくなってしまっていた。本発明による方法を用いれば、線源に放射能値が与えられていなくても、その場で放射能絶対値を付与し、且つ検出効率を決定することができるので、従来よりも不確かさを小さくすることができる。又、高価な標準線源を購入したり、標準線源を定期的に校正する必要も無いので、安価に検出効率を決定することができる。 Conventionally, when obtaining the detection efficiency of a radiation detector assembly, a radiation source previously provided with radioactivity is installed at a predetermined location near the radiation detector assembly to obtain the detection efficiency of the radiation detector assembly. . However, the standard radiation source to which radioactivity has been given in advance is expensive, the radioactivity value has a large uncertainty, and the uncertainty of the detection efficiency of the radiation detector assembly has also increased. If the method according to the present invention is used, even if no radioactivity value is given to the radiation source, the radioactivity absolute value can be given on the spot and the detection efficiency can be determined. Can be small. In addition, it is not necessary to purchase an expensive standard radiation source or to calibrate the standard radiation source periodically, so that the detection efficiency can be determined at a low cost.
更に、本発明により、放射線検出器集合体を備えたＰＥＴ装置等で放射能絶対測定ができるので、放射能値の付与されていない線源を用いてＰＥＴ装置等の検出効率（感度）が決定できる。この際、直接放射能絶対値から検出効率（感度）を得られるので、安定的に精度良く検出効率（感度）が決定できる。 Furthermore, according to the present invention, absolute radioactivity measurement can be performed with a PET apparatus or the like equipped with a radiation detector assembly, so that the detection efficiency (sensitivity) of the PET apparatus or the like is determined using a radiation source to which no radioactivity value is assigned. it can. At this time, since the detection efficiency (sensitivity) can be obtained directly from the absolute value of radioactivity, the detection efficiency (sensitivity) can be determined stably and accurately.
又、放射線検出器集合体を仲介標準器として放射線検出器の校正を行なうと、従来は寿命が短いため、輸送や測定が困難であった放射線源に対して、放射能絶対値を付与し、この放射能絶対値の付与された放射線源を用いて、放射線検出器の校正が、精度良く行なえる。 In addition, when the radiation detector is calibrated using the radiation detector assembly as an intermediary standard device, the absolute value of radioactivity is given to radiation sources that have been difficult to transport and measure because of their short lifetime. The radiation detector can be accurately calibrated using the radiation source to which the absolute value of radioactivity is given.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図７は、本発明に係る放射線検出器集合体を用いた放射能絶対測定方法及び放射線検出器集合体の検出効率（感度）測定方法を示す第１の実施形態である。図中、２００は放射線源、２１０、２１２は、例えばＤＯＩ検出器である放射線検出器集合体、２２０は計数装置、２４０は計算機、２５０は入力装置、２６０は表示装置である。 FIG. 7 is a first embodiment showing an absolute radioactivity measurement method using a radiation detector assembly and a detection efficiency (sensitivity) measurement method of the radiation detector assembly according to the present invention. In the figure, 200 is a radiation source, 210 and 212 are radiation detector assemblies, for example, DOI detectors, 220 is a counting device, 240 is a calculator, 250 is an input device, and 260 is a display device.
放射線源２００からは、複数の光子が放出される。放射線検出器集合体２１０、２１２に光子が入射し、計数装置２２０によって、光子の入射時刻と、光子のエネルギと、光子を検出した検出素子の識別番号が組となって計数され、計算機２４０の記憶装置に記憶される。入力装置２５０によって計算機２４０を操作し、表示装置２６０により、入力内容や結果が表示される。 A plurality of photons are emitted from the radiation source 200. Photons are incident on the radiation detector assemblies 210 and 212, and the counting device 220 counts the incident time of the photons, the energy of the photons, and the identification number of the detection element that detected the photons as a set. Stored in a storage device. The calculator 240 is operated by the input device 250 and the input content and result are displayed by the display device 260.
光子を計数しながら検出非効率値と見かけの放射能値を計算できるシステムの場合には、計数装置２２０に、図８のような、アルゴリズムをもつ回路が実装される。即ち、光子の入射時刻と光子のエネルギと光子を検出した検出素子の識別番号の組が、着目しているエネルギのみを通すエネルギフィルタ２２１及び２２２に送られる。ここで、２２１は光子１のエネルギ範囲を持つものを通し、２２２は光子２のエネルギ範囲を持つものを通す。２２３、２２４は検出素子フィルタであり、ある検出素子からのデータの組は通さない。２２５は、データの組を一定期間保持し、光子入射時刻に基づいて光子１と光子２が同時に検出されたことを検知する同時事象検知回路である。２２６、２２７、２２８はカウンタであり、決まった時間、２２６は光子１を計数し、２２７は光子２を計数し、２２８は光子１と光子２の同時計数を行う。２２９は、検出非効率値と見かけの放射能値を算出する回路であり、２３０は、効率外挿法に基づき、放射能絶対値を算出する回路である。 In the case of a system capable of calculating a detection inefficiency value and an apparent radioactivity value while counting photons, a circuit having an algorithm as shown in FIG. That is, a set of photon incident time, photon energy, and identification number of the detection element that has detected the photon is sent to energy filters 221 and 222 that pass only the energy of interest. Here, 221 passes the one having the energy range of photon 1, and 222 passes the one having the energy range of photon 2. Reference numerals 223 and 224 denote detection element filters, which do not pass a data set from a certain detection element. Reference numeral 225 denotes a simultaneous event detection circuit that holds a data set for a certain period and detects that the photon 1 and the photon 2 are simultaneously detected based on the photon incident time. Reference numerals 226, 227, and 228 denote counters, and 226 counts the photon 1, 227 counts the photon 2, and 228 counts the photon 1 and the photon 2 simultaneously. 229 is a circuit that calculates a detection inefficiency value and an apparent radioactivity value, and 230 is a circuit that calculates an absolute radioactivity value based on the efficiency extrapolation method.
この回路により、測定しながら放射能計算を行い、光子１の計数率、光子２の計数率、光子１と光子２の同時計数率、検出非効率値、見かけの放射能値、放射能絶対値が、計算機２４０に送出される。計算機２４０が省略され、入力装置２５０及び表示装置２６０が、直接、計数装置２２０に接続されていても良い。 This circuit calculates radioactivity while measuring, photon 1 count rate, photon 2 count rate, photon 1 and photon 2 simultaneous count rate, detection inefficiency value, apparent radioactivity value, radioactivity absolute value Is sent to the computer 240. The calculator 240 may be omitted, and the input device 250 and the display device 260 may be directly connected to the counting device 220.
一方、計数装置２２０ではなく計算機２４０で放射能計算を行う場合は、計算機２４０に、図９のごときアルゴリズムが実装される。又は、計数装置２２０から、光子の入射時刻と光子のエネルギと光子を検出した検出素子の番号のデータが組になって出力され、計算機２４０内の記憶装置に一旦記憶した後、検出非効率値、見かけの放射能値そして放射能絶対値を算出するシステムとして、計算機２４０に図９のようなアルゴリズムを実装することもできる。 On the other hand, when the radioactivity calculation is performed by the computer 240 instead of the counting device 220, an algorithm as shown in FIG. Alternatively, the counting device 220 outputs the photon incident time, the photon energy, and the data of the number of the detection element that detected the photon as a set, and once stored in the storage device in the computer 240, the detected inefficiency value As a system for calculating an apparent radioactivity value and an absolute radioactivity value, an algorithm as shown in FIG.
具体的には、まず、図９のステップ３０１で、注目する光子１および光子２のエネルギ範囲を決定する。 Specifically, first, in step 301 of FIG. 9, the energy range of the photon 1 and photon 2 to be noticed is determined.
次いで、ステップ３０２で、光子１のエネルギ範囲にある、光子の入射時刻と光子のエネルギと光子を検出した検出素子の番号のデータの組のみの光子の入射時刻順に並んだデータ列１と、光子２のエネルギ範囲にある、光子の入射時刻と光子のエネルギと光子を検出した検出素子の番号のデータの組のみの光子の入射時刻順に並んだデータ列２をつくる。 Next, in step 302, the data string 1 arranged in the order of the photon incidence time in the photon incidence time, the photon energy, and the photon energy only of the detection element number data set that has detected the photon, and the photon A data string 2 is created which is arranged in the order of the photon incident time of only the data set of the photon incident time, the photon energy, and the number of the detection element that detected the photon in the energy range of 2.
次いで、ステップ３０３で、マスクする（計数に入れない）検出素子のパターンを決め、パターンの数だけの光子１の計数、光子２の計数、光子1 と光子2 の同時計数の記憶領域の組を確保する。 Next, in step 303, patterns of detection elements to be masked (not counted) are determined, and a set of storage areas for counting photons 1 as many as the number of patterns, counting photons 2, and simultaneous counting of photons 1 and 2 is set. Secure.
次いで、ステップ３０４で、まだ読み込んでいないデータの組の中で最も入射時刻の古いデータの組を、データ列１又はデータ列２から読み込む。 Next, in step 304, the data set having the oldest incident time among the data sets not yet read is read from the data string 1 or the data string 2.
次いで、ステップ３０５で、マスクのパターンを１つ選び、そのパターンに対応する光子１の計数、光子２の計数、光子１と光子２の同時計数の記憶領域の組を選ぶ。 Next, at step 305, one mask pattern is selected, and a set of storage areas for photon 1 count, photon 2 count, and photon 1 and photon 2 simultaneous count corresponding to the pattern is selected.
次いで、ステップ３０６に進み、ステップ３０４で読み込んだデータの組が、マスクされた検出素子以外で検出されたか判別する。 Next, the process proceeds to step 306, where it is determined whether the data set read in step 304 is detected by a device other than the masked detection element.
次いで、ステップ３０７で、データ列１から読み込んだのか判別する。ステップ３０７の判定結果が「はい」の場合は、ステップ３０８に進み、ステップ３０５で選択された記憶領域について光子１を計数する。 Next, in step 307, it is determined whether or not the data string 1 has been read. If the determination result in step 307 is “Yes”, the process proceeds to step 308 and the photon 1 is counted for the storage area selected in step 305.
次いで、ステップ３０９で、同時刻（ある時間範囲）入射のデータの組がデータ列２にあるか判別する。ステップ３０９の判定結果が「はい」の場合は、ステップ３１０で、同時刻入射のデータの組を読み込み、ステップ３０５で選択された記憶領域において光子２を計数すると共に、光子１と光子２の同時計数を計数する。 Next, in step 309, it is determined whether or not the data sequence 2 includes a data set incident at the same time (a certain time range). If the determination result in step 309 is “Yes”, in step 310, the data set at the same time is read, the photon 2 is counted in the storage area selected in step 305, and the photon 1 and photon 2 are simultaneously recorded. Count the count.
一方、ステップ３０７の判定結果が「いいえ」の場合は、ステップ３１１に進み、ステップ３０５で選択された記憶領域において光子２を計数する。 On the other hand, if the determination result in step 307 is “No”, the process proceeds to step 311 where the photon 2 is counted in the storage area selected in step 305.
次いで、ステップ３１２で、同時刻（ある時間範囲）入射のデータの組がデータ列１にあるか判別する。ステップ３１２の判定結果が「はい」の場合は、ステップ３１３に進み、同時刻入射のデータの組を読み込み、ステップ３０５で選択された記憶領域において光子１を計数すると共に、光子１と光子２の同時計数を計数する。 Next, in step 312, it is determined whether or not the data string 1 includes data sets incident at the same time (a certain time range). If the determination result in step 312 is “Yes”, the process proceeds to step 313, the set of data incident at the same time is read, the photon 1 is counted in the storage area selected in step 305, and the photon 1 and photon 2 Count coincidences.
ステップ３１０、３１３終了後、又は、ステップ３０６の判定結果が「いいえ」の場合は、ステップ３１４に進み、マスクのパターン全てについて処理したか判別する。ステップ３１４の判定結果が「はい」の場合は、ステップ３１５に進み、データの組を全て読み込んだか判別する。ステップ３１５の判定結果が「はい」の場合は、ステップ３１６に進み、光子１の計数、光子２の計数、光子１と光子２の同時計数から、非特許文献１に記載されたような方法で、検出非効率値、見かけの放射能値の組を各々のマスクのパターンについて計算する。 After step 310, 313, or if the determination result in step 306 is “No”, the process proceeds to step 314, where it is determined whether all mask patterns have been processed. If the determination result in step 314 is “Yes”, the process proceeds to step 315 to determine whether all data sets have been read. If the determination result in step 315 is “Yes”, the process proceeds to step 316, and the method described in Non-Patent Document 1 is used from the photon 1 count, the photon 2 count, and the photon 1 and photon 2 simultaneous count. A set of detection inefficiency values and apparent radioactivity values is calculated for each mask pattern.
次いで、ステップ３１７で、見かけの放射能値を検出非効率値で外挿して、放射能絶対値を決定する。 Next, in step 317, the apparent radioactivity value is extrapolated by the detected inefficiency value to determine the radioactivity absolute value.
以上のように、放射線検出器集合体によって、放射線源の放射能絶対値が計算できるので、これを基に単位時間当たりの放射線検出器集合体に入射する光子の数が計算できる。放射線源から放出される放射線の原子核１崩壊当たりの放出率は、Ｔable of Ｉsotopes，eighth edition，volume Ｉ，II，Ｒ．Ｂ．Ｆirestone and Ｖ．Ｓ．Ｓhirley，Ｗiley Ｉnterscience(1996)などの核データから参照でき、又、線源の位置と放射線検出器集合体の幾何学的関係による係数、及び、これらの数値と求められた線源の放射能から、放射線検出器集合体に入射する放射線の単位時間当たりの数を計算することができる。放射線検出器集合体の光子の計数率を単位時間当たりの放射線検出器集合体に入射する光子で除することで、放射線検出器集合体の検出効率（感度）が求められる。また、放射線検出器集合体の光子の計数率を単位時間当たりの線源からの光子の発生数で除して検出効率（感度）とすることもあり、こちらも計算可能である。 As described above, since the radioactivity absolute value of the radiation source can be calculated by the radiation detector assembly, the number of photons incident on the radiation detector assembly per unit time can be calculated based on this value. The emission rate of the radiation emitted from the radiation source per nuclear decay is Table of Isotopes, eight edition, volume I, II, R.I. B. Firestone and V. S. It can be referred to from nuclear data such as Shirley and Wiley Interscience (1996), and from the coefficients based on the geometric relationship between the position of the radiation source and the radiation detector assembly, and from these values and the obtained radioactivity of the radiation source The number of radiation per unit time incident on the radiation detector assembly can be calculated. The detection efficiency (sensitivity) of the radiation detector assembly is obtained by dividing the photon counting rate of the radiation detector assembly by the photons incident on the radiation detector assembly per unit time. Also, the photon counting rate of the radiation detector assembly may be divided by the number of photons generated from the radiation source per unit time to obtain detection efficiency (sensitivity), which can also be calculated.
なお、前記説明では、同時計数法が用いられていたが、サムピーク法を用いることも可能である。サムピーク法の計数装置を図１０に、アルゴリズムを図１１に示す。 In the above description, the coincidence counting method is used. However, the sum peak method can also be used. FIG. 10 shows the counting device of the thumb peak method, and FIG. 11 shows the algorithm.
図１０において、２３１は、着目しているエネルギのデータのみを通すエネルギフィルタであり、光子の入射時刻と光子のエネルギのデータの組が入力される。２３２は同時計数事象判別部であり、ある一定時間データの組を保持し、二光子事象か、単光子事象かを判別する。２３３は単光子検出のカウンタであり、２３４は二光子検出のカウンタである。２３５はサムピーク法による計算回路であり、放射能絶対値を算出する。 In FIG. 10, reference numeral 231 denotes an energy filter that passes only the energy data of interest, and a set of photon incident time and photon energy data is input. Reference numeral 232 denotes a coincidence event discriminating unit that holds a data set for a certain period of time and discriminates between a two-photon event or a single-photon event. Reference numeral 233 denotes a single-photon detection counter, and reference numeral 234 denotes a two-photon detection counter. Reference numeral 235 denotes a calculation circuit based on the sum peak method, which calculates the radioactivity absolute value.
又、図１１において、ステップ３２１では、光子の入射時刻と光子のエネルギのデータの組を入射時刻順に並べ替える。ステップ３２２では、未だ読み込まれてない最も古い時刻の、光子のエネルギ、光子の入射時刻のデータの組を読み込む。ステップ３２３では、光子のエネルギが、着目しているエネルギ範囲にあるか判別する。ステップ３２４では、他に同時刻に入射した光子で、着目しているエネルギのものは無いか判別する。判定結果が「はい」の場合、ステップ３２５で、単一光子検出として計数する。 In FIG. 11, in step 321, a set of photon incident time and photon energy data is rearranged in order of incident time. In step 322, the data set of the photon energy and the photon incident time at the oldest time not yet read is read. In step 323, it is determined whether the energy of the photon is within the focused energy range. In step 324, it is determined whether any other photons incident at the same time are of the energy of interest. If the determination result is “Yes”, in step 325, it is counted as single photon detection.
ステップ３２４の判定結果が「いいえ」の場合、ステップ３２６で、同時刻に入射した光子のエネルギ、光子の入射時刻のデータの組を読み込み、二光子検出として計数する。ステップ３２７では、全てのデータの組を読み込んだか判別する。ステップ３２８では、サムピーク法により放射能絶対値を算出する。 If the determination result in step 324 is “No”, in step 326, a set of data on the energy of the photon incident at the same time and the incident time of the photon is read and counted as two-photon detection. In step 327, it is determined whether all data sets have been read. In step 328, the radioactivity absolute value is calculated by the sum peak method.
次に、本発明に係る放射線検出器集合体による、放射線測定装置の校正方法を示す第２の実施形態を図１２に示す。図中、４００は放射線源、４１０は多数の、例えばＤＯＩ検出器でなる放射線検出器集合体４１２を備えたＰＥＴ装置、２２０は、第１実施形態と同様の計数装置、２４０は、同じく計算機、２５０は、同じく入力装置、２６０は、同じく表示装置である。 Next, FIG. 12 shows a second embodiment showing a calibration method of the radiation measuring apparatus by the radiation detector assembly according to the present invention. In the figure, 400 is a radiation source, 410 is a PET device including a large number of radiation detector assemblies 412 made of, for example, DOI detectors, 220 is a counting device similar to the first embodiment, 240 is a computer, Reference numeral 250 is an input device, and 260 is a display device.
本実施形態においては、第１実施形態と同様な方法で放射線源４００の放射能絶対値を測定した後、該放射能絶対値を用いて、ＰＥＴ装置４１０の検出効率（感度）を決定し、校正する。 In this embodiment, after measuring the radioactivity absolute value of the radiation source 400 by the same method as in the first embodiment, the detection efficiency (sensitivity) of the PET apparatus 410 is determined using the radioactivity absolute value, Calibrate.
具体的には、例えば図８又は図９のアルゴリズムを用いて、計数装置２２０及び計算機２４０により光子１の計数率、光子２の計数率、光子１光子２の同時計数率から、同時計数法により放射能絶対値を決定する。そして、放射能から単位時間当たりＰＥＴ装置４１０に入射する放射線の数を、幾何学的条件、及び、核データＴable of Ｉsotopesによる放射線の放出率から算出する。そして、ＰＥＴ装置４１０の計数率を、単位時間当たりＰＥＴ装置４１０に入射する放射線の数で除することにより、検出効率（感度）を決定する。また、ＰＥＴ装置４１０の計数率を、単位時間当たり放射線源４００から放出される光子数で除することにより、検出効率（感度）とすることも可能である。 Specifically, for example, by using the algorithm of FIG. 8 or FIG. 9, the counting device 220 and the computer 240 calculate the photon 1 count rate, the photon 2 count rate, and the photon 1 photon 2 coincidence rate by the simultaneous counting method. Determine the absolute value of radioactivity. Then, the number of radiation incident on the PET apparatus 410 per unit time from the radioactivity is calculated from the geometric conditions and the radiation emission rate by the nuclear data Table of Isotopes. Then, the detection efficiency (sensitivity) is determined by dividing the counting rate of the PET apparatus 410 by the number of radiation incident on the PET apparatus 410 per unit time. Also, detection efficiency (sensitivity) can be obtained by dividing the count rate of the PET apparatus 410 by the number of photons emitted from the radiation source 400 per unit time.
本実施形態によれば、ＰＥＴ装置４１０に元々備えられている放射線検出器集合体４１２を利用して、放射線源４００を校正することが可能になる。 According to the present embodiment, the radiation source 400 can be calibrated using the radiation detector assembly 412 originally provided in the PET apparatus 410.
次に、本発明に係る放射線検出器集合体による、放射線測定装置の校正方法を示す第３実施形態を図１３に示す。図において、５００は作業現場の放射線源、５１０は、校正事業者から送られた、例えばＤＯＩ検出器である放射線検出器集合体、５２０は、作業現場で使用される放射線測定装置である。 Next, FIG. 13 shows a third embodiment showing a calibration method of the radiation measuring apparatus by the radiation detector assembly according to the present invention. In the figure, 500 is a radiation source at the work site, 510 is a radiation detector assembly which is a DOI detector, for example, and 520 is a radiation measurement apparatus used at the work site.
作業現場で製造された、あるいは、作業現場で使用されている放射線源５００は、放射線検出器集合体５１０で測定され、放射能絶対値が放射線源５００に付与される。この放射能絶対値が付与された放射線源５００は、作業現場の放射線測定装置５２０で測定され、放射線測定装置５２０の出力値と放射線源５００の放射能絶対値が関係付けられる。これにより、放射線測定装置５２０の校正が行なえる。 The radiation source 500 manufactured or used at the work site is measured by the radiation detector assembly 510, and an absolute value of radioactivity is given to the radiation source 500. The radiation source 500 to which the radioactivity absolute value is given is measured by the radiation measurement apparatus 520 at the work site, and the output value of the radiation measurement apparatus 520 and the radioactivity absolute value of the radiation source 500 are related to each other. Thereby, the radiation measuring apparatus 520 can be calibrated.
次に、本発明に係る放射線検出器集合体による、放射線測定装置の校正方法を示す第４実施形態を図１４に示す。図において、６００は液状の線源、６０２、６０４は分注された線源、６１０は、例えばＤＯＩ検出器でなる放射線検出器集合体、６２０は、作業現場で使用される放射線測定装置である。 Next, FIG. 14 shows a fourth embodiment showing a calibration method of the radiation measuring apparatus by the radiation detector assembly according to the present invention. In the figure, 600 is a liquid radiation source, 602 and 604 are dispensed radiation sources, 610 is a radiation detector assembly including, for example, a DOI detector, and 620 is a radiation measurement apparatus used at a work site. .
作業現場で製造された、あるいは作業現場で使用されている液体状の放射線源６００が分注され、放射線検出器集合体用６１０の放射線源６０２と、放射線測定装置６２０用の放射線源６０４となる。各放射線源６０２、６０４の重さが測定される。 A liquid radiation source 600 manufactured or used at the work site is dispensed into a radiation source 602 for the radiation detector assembly 610 and a radiation source 604 for the radiation measuring device 620. . The weight of each radiation source 602, 604 is measured.
放射線源６０２は、放射線検出器集合体６１０で測定され、放射能絶対値が放射線源６０２に付与される。この放射能絶対値と放射線源の重さから、放射線源６０４に放射能絶対値が付与され、放射線源６０４は、作業現場の放射線測定装置６２０で測定され、放射線測定装置６２０の出力値と放射線源６０４の放射能絶対値が関係付けられ、放射線測定装置６２０が校正される。 The radiation source 602 is measured by the radiation detector assembly 610, and an absolute radioactivity value is given to the radiation source 602. The radiation activity absolute value is given to the radiation source 604 from the radiation activity absolute value and the weight of the radiation source. The radiation source 604 is measured by the radiation measuring device 620 at the work site, and the output value and radiation of the radiation measuring device 620 are measured. The radioactivity absolute value of the source 604 is related and the radiation measurement device 620 is calibrated.
図７の構成で、放射線源２００として68Ｇｅ−68Ｇａ線源、放射線検出器集合体２１０、２１２としてＤＯＩ検出器を用いた。ＤＯＩ検出器（２１０、２１２）に対して所定の位置に放射線源２００を設置した。ＤＯＩ検出器（２１０、２１２）から出力されるスペクトルのうち、５１１keVのγ線を光子１とし、１０７７keVのγ線を光子２として、それぞれの計数率を測定すると共に、放射線１と放射線２の同時計数率を測定して、図８、図９に示した同時計数法により、68Ｇｅ−68Ｇａ線源（２００）の放射能絶対値を決定することができた。 In the configuration of FIG. 7, a 68 Ge- 68 Ga ray source is used as the radiation source 200, and DOI detectors are used as the radiation detector assemblies 210 and 212. The radiation source 200 was installed at a predetermined position with respect to the DOI detector (210, 212). Of the spectra output from the DOI detectors (210, 212), 511 keV γ-rays are taken as photons 1 and 1077 keV γ-rays as photons 2, and the respective count rates are measured. The counting rate was measured, and the radioactivity absolute value of the 68 Ge- 68 Ga radiation source (200) could be determined by the coincidence counting method shown in FIGS.
図７の構成で、放射線源２００として１０ＭＢｑ程度の癌治療用125Ｉシード線源、放射線検出器集合体２１０、２１２としてＤＯＩ検出器を用いた。ＤＯＩ検出器（２１０、２１２）に対して所定の位置に放射線源２００を設置し、放射線源２００から放出される２７〜３２keVのＸ線と３５keVのγ線について、これらのＤＯＩ検出器（２１０、２１２）における単光子検出の計数率、及び、２光子検出の計数率を測定して、図１０、図１１に示したサムピーク法により、125Ｉ線源（２００）の放射能絶対値を決定することができた。 In the configuration of FIG. 7, a 125 I seed source for cancer treatment of about 10 MBq is used as the radiation source 200, and DOI detectors are used as the radiation detector assemblies 210 and 212. The radiation source 200 is installed at a predetermined position with respect to the DOI detectors (210, 212), and the 27-32 keV X-rays and 35 keV γ-rays emitted from the radiation source 200 are used for these DOI detectors (210, 212). 212) Measure the count rate of single-photon detection and the count rate of 2-photon detection, and determine the radioactivity absolute value of the 125 I-ray source (200) by the sum peak method shown in FIGS. I was able to.
放射線検出器集合体の検出効率（感度）の校正法の実施例として、図１２の構成で、ＰＥＴ装置４１０により、68Ｇｅ−68Ｇａ線源（４００）から放出される光子を検出した。５１１keVのγ線を光子１とし、１０７７keVのγ線を光子２とした。図８又は図９のアルゴリズムを用いて、計数装置２２０及び計算機２４０により光子１の計数率、光子２の計数率、光子１光子２の同時計数率から、同時計数法により放射能絶対値を決定した。放射能から単位時間当たりＰＥＴ装置４１０に入射する放射線の数を、幾何学的条件及び、核データＴable of Ｉsotopesによる放射線の放出率から算出した。ＰＥＴ装置４１０の計数率を、単位時間当たりＰＥＴ装置４１０に入射する放射線の数で除することにより、検出効率（感度）を決定できた。 As an example of the calibration method of the detection efficiency (sensitivity) of the radiation detector assembly, photons emitted from the 68 Ge- 68 Ga radiation source (400) were detected by the PET apparatus 410 in the configuration of FIG. 511 keV gamma rays were photons 1 and 1077 keV gamma rays were photons 2. Using the algorithm of FIG. 8 or FIG. 9, the absolute value of radioactivity is determined by the coincidence counting method from the counting rate of photon 1, the counting rate of photon 2, and the simultaneous counting rate of photon 1 photon 2 by the counting device 220 and the computer 240. did. The number of radiation incident on the PET device 410 per unit time from the radioactivity was calculated from the geometric conditions and the radiation release rate according to the nuclear data Table of Isotopes. The detection efficiency (sensitivity) could be determined by dividing the counting rate of the PET apparatus 410 by the number of radiation incident on the PET apparatus 410 per unit time.
図１３の構成で、放射線源５００として68Ｇｅ−68Ｇａ線源、放射線検出器集合体５１０としてＤＯＩ検出器、放射線測定装置５２０としてＲＩキャリブレータを用いた。68Ｇｅ−68Ｇａ線源（５００）をＤＯＩ検出器（５１０）によって測定し、放射能の絶対値を付与した。ＲＩキャリブレータ（５２０）でも、68Ｇｅ−68Ｇａ線源（５００）を測定し、ＲＩキャリブレータ（５２０）の出力値と68Ｇｅ−68Ｇａ線源（５００）の放射能値の関係を求めた。これにより、ＲＩキャリブレータ（５２０）を校正できた。 In the configuration of FIG. 13, a 68 Ge- 68 Ga ray source is used as the radiation source 500, a DOI detector is used as the radiation detector assembly 510, and an RI calibrator is used as the radiation measurement apparatus 520. A 68 Ge- 68 Ga source (500) was measured by a DOI detector (510) and given the absolute value of radioactivity. Also in the RI calibrator (520), the 68 Ge- 68 Ga radiation source (500) was measured, and the relationship between the output value of the RI calibrator (520) and the radioactivity value of the 68 Ge- 68 Ga radiation source (500) was obtained. Thereby, the RI calibrator (520) could be calibrated.
図１４の構成で、放射線源６００として201Ｔｌ線源、放射線検出器集合体６１０としてＤＯＩ検出器、放射線測定装置６２０としてＲＩキャリブレータを用いた。201Ｔｌ線源（６００）を分注して、ＤＯＩ検出器用放射線源（６０２）とＲＩキャリブレータ用放射線源（６０４）を製作し、それぞれの放射線源の重さを測定した後、それぞれで測定を行なった。ＤＯＩ検出器（６１０）によって放射線源（６０２）の放射能の絶対値が決定され、分注時の重さから、201Ｔｌ線源（６００）の放射能濃度を決定した。又、この放射能濃度から、ＲＩキャリブレータ用放射線源（６０４）の放射能値を求め、ＲＩキャリブレータ（６２０）の出力値とＲＩキャリブレータ用放射線源（６０４）の放射能値の関係を求め、これをもって、ＲＩキャリブレータ（６２０）を校正できた。 In the configuration of FIG. 14, a 201 Tl radiation source is used as the radiation source 600, a DOI detector is used as the radiation detector assembly 610, and an RI calibrator is used as the radiation measurement device 620. Dispense 201 Tl source (600) to produce DOI detector radiation source (602) and RI calibrator radiation source (604), measure the weight of each radiation source, then measure each I did it. The absolute value of the radioactivity of the radiation source (602) was determined by the DOI detector (610), and the radioactivity concentration of the 201 Tl source (600) was determined from the weight at the time of dispensing. The radioactivity value of the RI calibrator radiation source (604) is obtained from this radioactivity concentration, and the relationship between the output value of the RI calibrator (620) and the radioactivity value of the RI calibrator radiation source (604) is obtained. The RI calibrator (620) could be calibrated.
なお、前記実施形態においては、２個又は多数の放射線検出器集合体が用いられていたが、放射線検出器集合体の数は１個でも構わない。又、放射線検出器集合体も、ＤＯＩ検出器に限定されず、その素子数も限定されない。放射線源や放射線の種類も、前記実施形態に限定されない。 In the above embodiment, two or many radiation detector assemblies are used, but the number of radiation detector assemblies may be one. Further, the radiation detector assembly is not limited to the DOI detector, and the number of elements is not limited. The type of radiation source and radiation are not limited to the above embodiment.
本発明は、放射能絶対測定に用いられる。又、放射線診療装置、非破壊検査装置等の放射線検出器の検出効率（感度）測定に用いられる。更に、医療用放射能測定装置等、放射線測定装置の校正に利用できる。 The present invention is used for absolute radioactivity measurement. Moreover, it is used for the measurement efficiency (sensitivity) measurement of radiation detectors, such as a radiological medical device and a nondestructive inspection device. Furthermore, it can be used for calibration of radiation measuring devices such as medical radioactivity measuring devices.
１００、２００、４００、５００、６００、６０２、６０４…放射線源
２１０、２１２、４１２、５１０、６１０…放射線検出器集合体
２２０…計数装置
２４０…計算機
４１０…ＰＥＴ装置
５２０、６２０…放射線測定装置
100, 200, 400, 500, 600, 602, 604 ... Radiation source 210, 212, 412, 510, 610 ... Radiation detector assembly 220 ... Counting device 240 ... Calculator 410 ... PET device 520, 620 ... Radiation measurement device
Claims (7)
複数の放射線検出器要素から構成される放射線検出器集合体を用いて、各放射線検出器要素毎に複数の光子を弁別しながら別々に計数し、
更に、光子を検出した放射線検出器要素の識別番号を、光子の入射時刻及び光子の持つエネルギと共に保存し、
光子毎の計数率及び複数光子の同時計数率を求め、
放射線検出器要素の一部からの光子による信号を遮断することにより、光子毎の計数率及び複数光子の同時計数率を変化させて、検出非効率値と見かけの放射能値の組を複数得て、
この検出非効率値と見かけの放射能値の関係を外挿して放射能絶対値を求めることを特徴とする放射能絶対測定方法。 An absolute activity measurement method for absolute measurement of radioactivity of a nuclide that emits a plurality of photons of different energy in one decay,
Using a radiation detector assembly composed of a plurality of radiation detector elements, separately counting a plurality of photons for each radiation detector element,
Furthermore, the identification number of the radiation detector element that detected the photon is stored together with the incident time of the photon and the energy of the photon,
Obtain the counting rate for each photon and the simultaneous counting rate of multiple photons,
By blocking the photon signals from some of the radiation detector elements, the count rate for each photon and the coincidence rate of multiple photons are changed to obtain multiple pairs of detection inefficiency values and apparent radioactivity values. And
A radioactivity absolute measurement method characterized in that the absolute value of radioactivity is obtained by extrapolating the relationship between the detected inefficiency value and the apparent radioactivity value.
作業現場にある放射線源に放射能絶対値を与え、
この放射線源を、作業現場で使用している放射線測定装置で測定して、該放射線測定装置の出力と放射能絶対値を関連付けることを特徴とする請求項４に記載の放射線測定装置の校正方法。 Bring the radiation detector assembly to the work site as a calibration intermediary standard,
Give the radiation source absolute value to the radiation source at the work site,
5. The radiation measuring apparatus calibration method according to claim 4, wherein the radiation source is measured by a radiation measuring apparatus used at a work site, and an output of the radiation measuring apparatus is associated with an absolute value of radioactivity. .
各放射線源の重さを測定し、
放射線検出器集合体用放射線源を放射線検出器集合体で測定して、その放射能絶対値を付与し、
この放射能絶対値と放射線源の重さから、放射線測定装置用放射線源に放射能絶対値を付与し、
該放射線測定装置用放射線源を作業現場の放射線測定装置で測定して、該放射線測定装置の出力値と前記放射線測定装置用放射線源の放射能絶対値を関係付けることを特徴とする請求項４に記載の放射線測定装置の校正方法。 Dispensing the radiation source and dividing it into a radiation source for the radiation detector assembly and a radiation source for the radiation measuring device,
Measure the weight of each radiation source,
Measuring the radiation source for the radiation detector assembly with the radiation detector assembly, giving the absolute value of the radioactivity,
From the radioactivity absolute value and the weight of the radiation source, the radioactivity absolute value is given to the radiation source for the radiation measuring device,
5. The radiation source for the radiation measuring apparatus is measured by a radiation measuring apparatus at a work site, and an output value of the radiation measuring apparatus and an absolute activity value of the radiation source for the radiation measuring apparatus are related to each other. A calibration method for the radiation measuring apparatus according to claim 1.
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