JPH04353787A - シンチレーションカメラ装置 - Google Patents

シンチレーションカメラ装置

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JPH04353787A
JPH04353787A JP12954491A JP12954491A JPH04353787A JP H04353787 A JPH04353787 A JP H04353787A JP 12954491 A JP12954491 A JP 12954491A JP 12954491 A JP12954491 A JP 12954491A JP H04353787 A JPH04353787 A JP H04353787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scintillator
scintillation
collimator
ccd
camera device
Prior art date
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Pending
Application number
JP12954491A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Yamakawa
勉 山河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射性同位元素(ラジ
オアイソトープ:以下、RIと称する)が投与された被
検体内におけるRI分布を示す画像(以下、シンチグラ
ムと称する)を作成するシンチレーションカメラ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のシンチレーションカメラの一般的
な構成を図4に示す。RIが予め投与された被検体(図
示せぬ)から放射される放射線、例えばガンマ線を検出
し、検出したガンマ線に応じてシンチレ―ション光を発
生する放射線検出器としてのシンチレータ1が設けられ
ている。シンチレータ1はヨウ化ナトリウム(NaI)
等からなる。RIからは全空間に一様に放射線が放出さ
れるので、シンチグラムを生成するためには、シンチレ
ータ1に検出の指向性を持たせる必要があるので、シン
チレータ1と被検体との間にはコリメータ2が設けられ
ている。コリメータ2は鉛等からなり、特定の方向から
入射された放射線のみを通過するように特定の方向を向
いた多数の孔があけられている。そのため、この孔の方
向から入射された放射線のみがシンチレータ1に入射さ
れる。シンチレータ1の背面にはライトガイド3を介し
て複数の光電子倍増管4の光入射面が密着されている。 複数の光電子倍増管4は密に二次元配列されている。こ
れにより、シンチレータ1で発生されたシンチレ―ショ
ン光が光電子増倍管4で電気信号に変換される。
【0003】各光電子倍増管4からの検出信号はそれぞ
れプリアンプ5を介した後、位置検出器6、エネルギ検
出器7に供給される。位置検出器6はシンチレータ1の
放射線入射面におけるシンチレ―ション光の発生位置情
報を計算し、エネルギ検出器7はシンチレーション光の
エネルギ(強度)を計算する。位置検出器6、エネルギ
検出器7は例えば抵抗マトリックスを利用した重み付け
回路等で構成される。位置検出器6、エネルギ検出器7
の出力が表示部8に供給され、被検体内のシンチグラム
が表示される。
【0004】このような従来のシンチレーションカメラ
は他の医用映像機器と比べて空間分解能がよくないとい
う欠点を有している。分解能は焦点面における半値幅の
自乗平均に相当する。例えば、直径15mmの対象物を
画像化しようとする場合、半値幅が7.5mm 程度で
あることが必要であるが、従来のシンチレーションカメ
ラではせいぜい10mm程度が限度であり、このような
対象物は画像化できなかった。一般に、シンチレーショ
ンカメラの分解能はコリメータの分解能とシンチレータ
の分解能とにより決まり、シンチレータの半値幅は3〜
4mmであるが、コリメータの半値幅が悪いので、カメ
ラ全体の分解能を高くすることができなかった。さらに
、分解能を低くする原因としては、シンチレータ内のコ
ンプトン散乱によりシンチレーション光の発生位置が誤
検出されることもあげられる。
【0005】また、従来のシンチレーションカメラは複
数の光電子倍増管を用いてシンチレーション光を検出し
ているので、シンチレータの有効視野を小さくすること
ができず、装置を小型化することが困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は小型で分解能
の高いシンチレーションカメラ装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるシンチレー
ションカメラ装置は、被検体から放射された放射線の指
向性を決めるために複数の孔があけられたコリメータと
、コリメータの孔に挿入され、放射線が孔に入射される
とシンチレーション光を発生するシンチレータと、シン
チレータから発生されたシンチレーション光を受光し、
シンチレーション光の強度と発生位置とを検出する2次
元受光手段とを具備する。
【0008】
【作用】本発明によるシンチレーションカメラ装置によ
れば、コリメータにあけられた複数の孔内にシンチレー
タを挿入し、2次元受光手段でシンチレーション光の強
度と発生位置とを検出することにより、分解能を高くし
形状を小型化できるとともに、各孔内のシンチレータは
コリメータにより分離されているのでシンチレータ内の
コンプトン散乱の影響を少なくできる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明によるシンチレ
ーションカメラ装置の第1実施例を説明する。図1は第
1実施例の概略構成を示す図である。図示せぬ被検体に
対向するように平板状のコリメータ12が設けられてい
る。コリメータ12は鉛、タングステン等からなり、被
検体に投与されたRIから放射された放射線のうち所定
の方向から入射された放射線のみを通過するように多数
の孔が所定のピッチ(1mm〜6mm)であけられてい
る。孔の径も同様に1mm 〜6mm 程度である。
【0010】コリメータ12の孔の中にシンチレータと
してのプラスチック性の光ファイバ14が入れ込まれて
いる。すなわち、この実施例では、コリメータとシンチ
レータとが一体化され、しかも、シンチレータは従来の
ような1枚の平板ではなく、離散的に配列された多数の
シンチレータからなり、いずれか1つのシンチレータが
シンチレーション光を発生する。具体的には、図2に示
すように、光ファイバ14はその先端がコリメータ12
の表面から所定距離dだけ内側になるように埋め込まれ
る。これは、指向性を向上するためである。
【0011】光ファイバ14の後端はコリメータ12か
ら導き出され、2次元受光素子としてのCCD(電荷結
合素子)型のエリアセンサ(以下、単にCCDと称する
)16の受光面上で束ねられている。これにより、コリ
メータ12の孔内のいずれかのシンチレータ14に入射
した放射線により発生されたシンチレーション光が光フ
ァイバ14を介してCCD16に導かれる。CCD16
はシンチレーション光を発生したシンチレータを検出す
ることによりシンチレーション光の発生位置を検出し、
その検出光の強度から発生強度を検出する。CCD16
の有効検出面積はコリメータ12の面積よりも小さいの
で、光ファイバ14はその径が徐々に細くなる集光・縮
小用のファイバとして構成されている。感度を向上する
ために、CCD16には冷却装置(図示せず)が取り付
けられている。
【0012】CCD16は駆動回路18により駆動され
、CCD16の出力信号が読出し用メモリ20、補正回
路22を介して表示用メモリ24に供給される。駆動回
路18は一定周期でCCD16をリフレッシュし、一定
期間内に受光したシンチレーション光に応じた信号を出
力する。読出し用メモリ20はこの一定期間内に出力さ
れた信号を記憶するバッファメモリである。補正回路2
2は各光ファイバ14の検出感度のばらつきを補正する
ものである。表示用メモリ24は各一定期間毎にCCD
16から出力された信号を蓄積し、シンチグラムを生成
し、表示部26で表示させる。駆動回路18、読出し用
メモリ20、補正回路22、表示用メモリ24にはCP
U等からなる制御部28が接続される。
【0013】この実施例の動作を説明する。被検体にR
Iを投与して、コリメータ12を被検体に向けておくと
、RIから放射された放射線がコリメータ12のいずれ
かの孔内に入射される。これにより、この孔内に入れ込
まれているシンチレータとしての光ファイバ14からシ
ンチレーション光が発生する。このシンチレーション光
は2次元エリアセンサとしてのCCD16により受光さ
れるので、CCD16はシンチレーション光の発生位置
とその強度を検出できる。すなわち、シンチレーション
光の発生位置に対応する画素信号のみがレベルを有し、
そのレベルが発生強度に対応する。この画素信号が読出
しメモリ20、補正回路22により光ファイバの感度の
ばらつきに応じて補正される。補正回路22は既知のレ
ベルの放射線をコリメータ12に照射したときのCCD
の各画素信号のレベルから補正量を予め求めておく。こ
の画素信号が表示用メモリ24に蓄積され、シンチグラ
ムが生成される。
【0014】このように、第1実施例によれば、従来の
ように複数の光電子倍増管の出力を重み付け演算してシ
ンチレーション光の発生位置、強度を求めるのではなく
、多数のシンチレータをコリメータ内に設け、シンチレ
ータからのシンチレーション光がCCD16により受光
され、CCD16が直接シンチレーション光の発生位置
、強度を検出するので、コリメータ12の孔のピッチ、
サイズに応じた分解能(半値幅で4mm)を得ることが
できるとともに、検出精度が高い。また、各シンチレー
タはコリメータの多数の孔内に離散的に入れ込まれてい
るので、1つのシンチレータで発生したコンプトン散乱
が他のシンチレータに影響を及ぼすことがないので、コ
ンプトン散乱による誤検出が防止され、検出精度がさら
に向上する。また、光電子倍増管のかわりにCCDを用
いているので、装置の形状を小型化できる。
【0015】図3は第2実施例の概略図である。第1実
施例では、コリメータ12のサイズがCCD16のサイ
ズよりも大きいので、コリメータ内のシンチレータから
のシンチレーション光が集光・縮小光学系である光ファ
イバを介してCCD16に導かれているが、コリメータ
12のサイズはCCD16の有効検出エリアと等しくて
もよい。第2実施例は、コリメータ12とCCD16と
を同じサイズとして、集光・縮小用のファイバではなく
単なる導光手段としての光ファイバ32を介してシンチ
レータ内蔵のコリメータ12とCCD16とを接続した
ものである。CCD16の出力は第1実施例と同様に図
1に示したような画像処理回路34に供給され、シンチ
グラムが生成される。さらに、第1実施例と同様に、C
CD16には冷却装置が取り付けられている。
【0016】これにより、超小型の検出ヘッドを有する
シンチレーションカメラ装置が実現でき、図3に示すよ
うに、検出ヘッドを頚動脈部へ密着することにより脳血
流の絶対値を測定できる。なお、第2実施例は、内視鏡
の先端部に内蔵して、ガンマ内視鏡カメラを構成するこ
ともできる。
【0017】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、種々変形して実施可能である。例えば、CCDをコ
リメータから分離して設けているので、コリメータの孔
内のシンチレータからのシンチレーション光を光ファイ
バを介してCCDまで導いたが、CCDをコリメータ直
下に密着させて一体的に構成してもよい。2次元受光素
子としては、CCDに限らず、MOS型のエリアセンサ
、撮像管等を用いてもよい。また、シンチレータとして
の光ファイバを用いてコリメータと2次元受光素子とを
光学的に結合する場合でも、コリメータの孔内に孔の径
よりも小径の複数本の光ファイバを束ねて入れ込んでも
よい。さらに、コリメータとCCDとを分離する場合で
も、コリメータ内のプラスチックシンチレータからのシ
ンチレーション光を光ファイバではなくレンズを用いて
CCD上に照射してもよい。また、シンチレータとして
はプラスチックシンチレータに限らず、従来例と同様に
ヨウ化ナトリウムを用いてもよい。この場合、ヨウ化ナ
トリウムを孔と同じ形状の円柱、または角注に切断し、
CCDへのシンチレーション光の出射端面以外は、シン
チレーション光を反射するように白い塗料によりコーテ
ィングしたものを挿入すればよい。ただし、ヨウ化ナト
リウムは潮解性があるので、コリメータ全体を密閉する
必要がある。なお、ヨウ化ナトリウム以外にも、ヨウ化
セシウム、ビスマスジャーマネート(Bi4 Ge3 
O12)、カドミウムタングステート(CdWO4 )
を孔形状に切断して、挿入してもよい。さらに、分解能
改善に伴うコリメータ穴のぼかしのため、コリメータ、
もしくはCCDも含んだ検出器全体を振るとよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
リメータ内にシンチレータを挿入し、2次元受光手段で
シンチレーション光の強度と発生位置とを検出すること
により、分解能をコリメータの孔のサイズに応じて高く
できるとともに、シンチレータ内のコンプトン散乱の影
響を少なくでき、小型化できるシンチレーションカメラ
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシンチレーションカメラ装置の第
1実施例の構成を示す図。
【図2】第1実施例のシンチレータの詳細を示す図。
【図3】本発明の第2実施例の概略を示す図。
【図4】従来のシンチレーションカメラを示す図。
【符号の説明】 12…コリメータ、14…光ファイバ(シンチレータ)
、16…CCD、18…駆動回路、20…読出し用メモ
リ、22…補正回路、24…表示用メモリ、26…表示
部、28…制御部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  被検体からの放射線を検出するシンチ
    レーションカメラ装置において、検出する放射線の指向
    性を決めるために複数の孔があけられたコリメータと、
    前記コリメータの孔に挿入され、放射線が孔に入射され
    るとシンチレーション光を発生するシンチレータと、前
    記シンチレータから発生されたシンチレーション光を受
    光し、シンチレーション光の強度と発生位置とを検出す
    る2次元受光手段とを具備するシンチレーションカメラ
    装置。
  2. 【請求項2】  前記2次元受光手段は前記コリメータ
    と接触していることを特徴とする請求項1に記載のシン
    チレーションカメラ装置。
  3. 【請求項3】  前記シンチレータから発生されたシン
    チレーション光はライトガイド手段を介して前記2次元
    受光手段まで導かれることを特徴とする請求項1に記載
    のシンチレーションカメラ装置。
  4. 【請求項4】  前記シンチレータはプラスチックから
    なり、前記ライトガイド手段は前記シンチレータと一体
    的に形成された光ファイバからなることを特徴とする請
    求項3に記載のシンチレーションカメラ装置。
  5. 【請求項5】  前記シンチレータはその先端が前記孔
    の表面から所定距離だけ内側に位置するように孔に挿入
    されていることを特徴とする請求項1に記載のシンチレ
    ーションカメラ装置。
  6. 【請求項6】  前記シンチレータはビスマスゲルマネ
    ート、またはカドミウムタングステートからなることを
    特徴とする請求項1に記載のシンチレーションカメラ装
    置。
JP12954491A 1991-05-31 1991-05-31 シンチレーションカメラ装置 Pending JPH04353787A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06201835A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Tohoku Electric Power Co Inc 放射線検出光伝送装置
JPH10160845A (ja) * 1996-12-04 1998-06-19 Mitsubishi Electric Corp シンチレーションファイバ束の劣化診断装置およびその劣化診断方法、並びに放射線の深部線量測定装置の校正装置
JP2002341041A (ja) * 2002-04-05 2002-11-27 Tohoku Electric Power Co Inc 放射線検出光伝送装置
JP2012150144A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Fujifilm Corp 放射線画像撮影用グリッド、放射線画像検出器、放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影用グリッドの製造方法。

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