JPH0627821B2 - ポジトロンct装置 - Google Patents

ポジトロンct装置

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JPH0627821B2
JPH0627821B2 JP2634890A JP2634890A JPH0627821B2 JP H0627821 B2 JPH0627821 B2 JP H0627821B2 JP 2634890 A JP2634890 A JP 2634890A JP 2634890 A JP2634890 A JP 2634890A JP H0627821 B2 JPH0627821 B2 JP H0627821B2
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positron
slice
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detector
axis direction
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Hamamatsu Photonics KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リング状に配置された検出器を当該リング
の軸方向に多層配列して形成された検出器体と、この検
出器体の内側に配置されたスライスコリメータとを有す
るポジトロンCT装置に関する。
〔従来の技術〕
ポジトロンCT(positron computed tomography)
は、ポジトロンすなわち陽電子を放出する核種で標識さ
れた薬剤を患者に投与し、体外計測により放射性核種の
体内分布を横断断層イメージとして抽出する技術であ
る。X線CTが生体の形態的構造を抽出するのに対し、
ポジトロンCTは生体内の生理的、生化学的変化や代謝
機能を画像としてとらえるという特徴がある。γ線放出
核種を用いる同様な断層映像法(シングルフォトンエミ
ッションCT)と比較して、感度、解像力、定量性に優
れている。
生体に取り込まれた陽電子放出核種から放出された陽電
子は愛、その近傍で運動エネルギを失った後、物質構成
電子と結合して消滅するが、その際に、1対の消滅光子
を互いに正反対の方向に放出する。これらのγ線対は、
被写体を挾んで対向して置かれた1対の検出器の同時計
数により計測され、1体の検出器を結ぶ円筒状の部分の
陽電子放出核種のみが検出される。ポジトロンCTで
は、この性質を利用して、被写体のある断面に沿って多
数の方向について同時計数を測定する。そして、これら
のデータから、断面の陽電子放出核種分布をコンピュー
タで算出し、画像として表示する(「ポジトロンC
T」、p.41、株式会社医学書院発行、1983年9
月、第1版参照)。
第6図は、従来のポジトロンCT装置の概要を示す断面
図である。このポジトロンCT装置は、γ線を検出する
検出器1と、1つの検出器が見込む検出範囲を限定する
スライスコリメータ2を備えている。スライスコリメー
タを設けることにより、偶発事象によるノイズNや散
乱事象によるノイズNの影響を低減することができ
る。
多数の検出器1はリング状に配置されており、これらの
リング状検出器が一定方向に多層配列されてポジトロン
CT装置の円筒部(検出器体)が形成されている。この
円筒部分内に被写体4が挿入される。スライスコリメー
タ2は、円筒部の内側に所定の間隔で多数配列されてい
る。スライスコリメータの両側には、外部からの放射線
入射を防ぐ為にシールドコリメータ3が設けられてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来のポジトロンCT装置は検出感度が低いと
いう欠点があり、特に、臨床応用に際して大きな問題点
となっている。
そこで本発明は、検出感度の高いポジトロンCT装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
近年、スライスコリメータを取り外したときの感度やS
/N比の影響に関する研究がなされている(“ア スタ
ディ オブ ザ ポシビリティ オブ ユージング マ
ルチ スライス ピーイーティ システムズ フォー
3D イメージング”(A STUDY OF THE POSSIBIL
ITY OF USING MULTISLICE PET SYSTEMS FOR 3D
IMAGING),アイイーイーイー トランザクションズ
オン ニュークリア サイエンス(IEEE Transactio
ns on Nuclear Science),Vol.36,No.1,February 1
989,pp.1066-1071、“ザ イフェクト オブ コリメー
ション オン スキャター フラクション イン マル
チ スライス ピーイーティ”(THE EFFECT OF COL
LIMATION ON SCATTER FRACTION IN MULTI−SLICE
PET),アイイーイーイー トランザクションズ オ
ン ニュークリア サイエンス(IEEE Transactions
on Nuclear Science),Vol.35,No.1,February 1988,
pp.598-602参照)。この研究によると、体軸方向ではノ
イズが視野全域に亘りほぼ均一に増加する一方、真の信
号は視野中央部では増加するが視野周辺ではあまり増加
しない。その結果、視野周辺で得られた画質が低下する
ことが報告されている。
本発明は、当該事実に着目したものであり、上記課題を
達成するため、リング状に配置された検出器を当該リン
グの軸方向に多層配列して形成された検出器体と、この
検出器体の内側に配置されたスライスコリメータとを有
するポジトロンCT装置であって、上記スライスコリメ
ータが、上記軸方向に略同一ピッチで配設され、かつ、
当該スライスコリメータの先端部の当該軸方向における
間隔が両脇部に比べて中央部が大きくなっていることを
特徴とする。
〔作用〕
この発明は、以上のように構成されているので、視野中
央部の感度が高められる一方、視野周辺部のノイズが低
減される。その為、ポジトロンCT装置の感度が全体的
に向上している。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例に係るポジトロンCT装置を
添付図面に基づき説明する。なお、説明において同一要
素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
第1図は、第1実施例に係るポジトロンCT装置を示す
断面図である。このポジトロンCT装置は、γ線を検出
する検出器5と、1つの検出器が見込む検出範囲を限定
するスライスコリメータ6、7、8、9を備えている。
検出器5は、例えば無機結晶をシンチレータとして用い
たシンチレーション検出器が使用される。シンチレーシ
ョン検出器は、γ線を可視光に変えるシンチレータと、
可視光を電子信号に変える光電変換素子、例えば光電子
増倍管を含んで構成されている。検出器5はリング状に
多数配置されており、これらのリング状検出器が一定方
向に略同一ピッチで多層配列されて検出器体Bが形成さ
れている。
スライスコリメータ6、7、8、9は、この検出器体B
の内面側に所定の間隔で多数配列されている。ここで重
要なことは、全てのスライスコリメータ6、7、8、9
が、体軸方向に略同一ピッチpで配設され、かつ、当該
スライスコリメータ6、7、8、9の先端部の当該軸方
向における間隔が両脇部に比べて中央部が大きくなって
いる点である。すなわち、スライスコリメータ6、7の
間隔l67より、さらに中央部よりに配設されたスライス
コリメータ7、8の間隔l78が大きく、スライスコリメ
ータ7、8の間隔l78より、さらに中央部よりに配設さ
れたスライスコリメータ8、9の間隔l89が大きくなっ
ている。その為、体軸方向における中央部の検出器のみ
の見込み範囲を拡げることができ、中央部の感度が高め
られる一方、視野周辺部のノイズを低い状態に維持する
ことができる。なお、各スライスコリメータに形成され
たテーパと感度増加の関係はジャーナル オブ コンピ
ュータ アシステッド トモグラフィ(Journal of C
omputer Assisted Tomography,6(2):350-364,April,
1982 Raven Press,New york)に掲載されたアナリテ
ィカル スタディ オブ ザ パフォーマンス オブ
ア マルチレイヤ ポジトロン コンピューテッド ト
モグラフィ スキャナ (Analytical Study of the
Performance of a Multilayer Position Comput
ed Tomography Scanner、pp.350-364)という論文に
示されている。従って、体軸方向の視野全域のS/Nを
低下させることなく、視野中央での感度を向上させるこ
とができる。なお、スライスコリメータ6の両側には、
外部からの放射線入射を防ぐ為にシールドコリメータ1
0が設けられている。
第2図は、第2実施例に係るポジトロンCT装置を示す
断面図である。このポジトロンCT装置は、スライスコ
リメータ11、12、13、14が体軸方向に略同一ピ
ッチで配設され、かつ、当該スライスコリメータ11、
12、13、14の先端部の当該軸方向における間隔が
両脇部に比べて中央部が大きくなっており、さらに、当
該スライスコリメータ11、12、13、14の半径方
向の流さ体軸方向における中央部より両脇部が相対的に
長くなっている。その為、体軸方向における中央部の検
出器のみの見込み範囲を一段と拡げることができ、中央
部の感度が一層高められる。
この場合、体軸方向におけるスライスコリメータ6の半
径方向の長さの変化量は、体軸方向における感度の変化
量を考慮して設定することが好ましい。
第3図は、第3実施例に係るポジトロンCT装置を示す
断面図である。このポジトロンCT装置は、スライスコ
リメータ15、16、17、18が体軸方向に略同一ピ
ッチで配設され、かつ、当該スライスコリメータ15、
16、17、18の先端部の当該軸方向における間隔が
両脇部に比べて中央部が大きくなっている。すなわち、
スライスコリメータ15より、さらに中央部によりに配
設されたスライスコリメータ16の先端部が細くなって
おり、スライスコリメータ16より、さらに中央部より
に配設されたスライスコリメータ17の先端部が細くな
っており、スライスコリメータ17より、中央部に配設
されたスライスコリメータ18の先端部が細くなってい
る。その為、体軸方向における中央部の検出器のみの見
込み範囲を拡げることができ、中央部の感度が高められ
る一方、視野周辺部のノイズを低い状態に維持すること
ができる。
第4図は、第4実施例に係るポジトロンCT装置を示す
断面図である。このポジトロンCT装置は、スライスコ
リメータ19、20、21、22が体軸方向に略同一ピ
ッチで配設され、かつ、当該スライスコリメータ19、
20、21、22の先端部19b、20b、21b、2
2bの当該軸方向における間隔が両脇部に比べて中央部
が大きくなっている。すなわち、スライスコリメータ本
体部19aの先端に固定された先端部19bより、さら
に中央部よりに配設されたスライスコリメータ本体部2
0aの先端に固定された先端部20bが体軸方向に短く
なっており、スライスコリメータ本体部20aの先端に
固定された先端部20bより、さらに中央部よりに配設
されたスライスコリメータ本体部21aの先端に固定さ
れた先端部21bが体軸方向に短くなっており、スライ
スコリメータ本体部21aの先端に固定された先端部2
1bより、中央部に配設されたスライスコリメータ本体
部22aの先端に固定された先端部22bが体軸方向に
短くなっている。その為、体軸方向における中央部の検
出器のみの見込み範囲を拡げることができ、中央部の感
度が高められる一方、視野周辺部のノイズを低い状態に
維持することができる。
第5図は、第5実施例に係るポジトロンCT装置を示す
断面図である。このポジトロンCT装置は、スライスコ
リメータ23、24、25、26が体軸方向に略同一ピ
ッチで配設され、かつ、当該スライスコリメータ23、
24、25、26の先端部の当該軸方向における間隔が
両脇部に比べて中央部が大きくなっている。すなわち、
全てのスライスコリメータは断面が長方形状に形成され
ており、その厚さが両脇側より中央側の方が小さくなっ
ている。その為、体軸方向における中央部の検出器のみ
の見込み範囲を拡げることができ、中央部の感度を高め
られる一方、視野周辺部のノイズを低い状態に維持する
ことができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば体軸方向の周辺部から中央部に向かって、ス
ライスコリメータの先端部の体軸方向における間隔の変
化率は、被写体、計測条件、装置形状などにより、適切
なものが選定されるものである。
また、各スライスコリメータの断面形状は台形、三角
形、長方形、T字形等に限定されるものではない。例え
ば、上記形状を混在させてもよい。
さらに、第3実施例、第4実施例及び第5実施例に係る
スライスコリメータの半径方向の長さを体軸方向におけ
る中央部より両脇部が相対的に長くなるように構成して
もよい(第2図参照)。
また、検出器配列型式は円形配列型に限定されるもので
はない。例えば、多角形配列型でもよい。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したように構成されているので、
中央部の感度が高められる一方、視野周辺部のノイズが
低減され、ポジトロンCT装置の検出感度を高くするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るポジトロンCT装置
の概要を示す断面図、第2図は本発明の第2実施例に係
るポジトロンCT装置の概要を示す断面図、第3図は本
発明の第3実施例に係るポジトロンCT装置の概要を示
す断面図、第4図は本発明の第4実施例に係るポジトロ
ンCT装置の概要を示す断面図、第5図は本発明の第5
実施例に係るポジトロンCT装置の概要を示す断面図、
第6図は従来技術に係るポジトロンCT装置の概要を示
す断面図である。 1、5……検出器、2、6、7、8、9、11、12、
13、14、15、16、17、18、19、20、2
1、22、23、24、25、26……スライスコリメ
ータ、3、7、10……シールドコリメータ、4……被
写体、B……検出器体、N……偶発事象、N……散
乱事象。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リング状に配置された検出器の当該リング
    の軸方向に多層配列して形成された検出器体と、前記検
    出器体の内側に配置されたスライスコリメータとを有す
    るポジトロンCT装置であって、 前記スライスコリメータが、前記軸方向に略同一ピッチ
    で配設され、かつ、当該スライスコリメータの先端部の
    当該軸方向における間隔が両脇部に比べて中央部が大き
    くなっていることを特徴とするポジトロンCT装置。
JP2634890A 1990-02-06 1990-02-06 ポジトロンct装置 Expired - Lifetime JPH0627821B2 (ja)

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