JPH081461B2 - 放射線検出器 - Google Patents

放射線検出器

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JPH081461B2
JPH081461B2 JP3103849A JP10384991A JPH081461B2 JP H081461 B2 JPH081461 B2 JP H081461B2 JP 3103849 A JP3103849 A JP 3103849A JP 10384991 A JP10384991 A JP 10384991A JP H081461 B2 JPH081461 B2 JP H081461B2
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JP
Japan
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probe
covered
radiation detector
scintillation
rays
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裕之 岡田
博 内田
貴司 山下
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、放射線検出器に係
り、特に、血液中の放射性物質(以下RIという)濃度
を測定するに適した放射線検出に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の血中RI濃度測定装置
は、例えばポジトロンエミッショントモグラフィ(以
下、PET)と併用して用いられるのが一般的であり、
その態様としては、図8〜10に示されるものがある。
【0003】図8に示されるのは、動脈血を注射針1か
ら、シリンジポンプ2により体外に抜き取るか、あるい
は循環させ、体外の血液流路2Aを囲むシンチレータ3
及び光検出器4により、血中RIによるシンチレーショ
ン光を測定するものがある。
【0004】又、図9に示されるように、PET装置5
の体軸方向視野を広げて、被測定部位である人体6の頭
部6Aをリング状の頭部用検出器7Aで測定すると共に
リング状の、首、頸動脈用検出器7Bにより頸動脈を流
れる血中RI濃度の時間変化を調べるものがある。
【0005】更に、図10に示されるように、人体6に
おける心臓6Bの前後に対向してTOF(Time of F
light )プローブ8A、8Bを設定し、対向γ線を検出
してカウンター9により心臓血液中のRI質濃度の時間
的変化を調べる方法、等がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記図8に示される方
法は、血液を抜き取るために、被験者に負担及び苦痛が
生じ、又、血液を検出器にまで送る途中の流路2Aにお
ける流路抵抗等の影響で、測定結果が実際と異なり易い
という問題点がある。
【0007】図9の方法は、PET計測中にリアルタイ
ムでRI濃度変化を見ることができないと共に、頸動脈
等を同時に計測するものであるために、PET装置5の
構造が非常に複雑になってしまうという問題点がある。
【0008】更に、図10の方法では、装置が比較的大
掛かりになるため、PET計測中にTOFプローブ8
A、8Bを心臓6Bの近くに設定するのが困難であり、
精度の良い測定が難しいという問題点がある。
【0009】この発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、血液を抜き取ったりすることがなく
非侵襲的であり、PET計測中にもリアルタイムで血中
RI濃度変化を測定することができると共に、簡単な構
成で、且つ精度良い測定ができる放射線検出器を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、シンチレー
タで形成されたプローブ部と、このプローブ部の信号入
射側と反対側に配置され、散乱した電子を前記プローブ
部に戻す反射板と、前記プローブ部における発光を検出
する光検出器と、を有してなる放射線検出装置により、
上記目的を達成するものである。
【0011】前記プローブ部の一部をβ線を遮蔽する物
質により被覆すると共に、前記光検出器を、前記プロー
ブ部におけるβ線遮蔽物質により被覆された部分及び被
覆されない部分の出力光を別個に検出できるようにして
もよい。
【0012】請求項2において、前記プローブ部におけ
る、β線を遮蔽する物質に被覆されない部分を放射線源
側に、又、被覆された部分をその外側に配置するように
してもよい。
【0013】更に、前記プローブ部を、シンチレーショ
ンファイバーとしてもよい。
【0014】又、請求項4において、前記シンチレーシ
ョンファイバーをアレイ状に複数並列させるようにして
もよい。
【0015】又、前記プローブ部の出力光を前記光検出
器に導く導光ファイバーを設けるようにしてもよい。
【0016】
【作用及び効果】請求項1によれば、プローブ部の、放
射線源と反対側に、散乱した電子をプローブ部に戻す反
射板を設けたので、プローブ部にエネルギを与えること
なく後方に無駄に逃げようとする電子のエネルギを有効
に利用し、放射線源からの信号を効率良く検出すること
ができる。
【0017】請求項2によれば、前記プローブ部の一部
をβ線で遮蔽する物質により被覆して、該被覆したプロ
ーブ部と被覆されないプローブ部の出力光を別個に検出
するようにしているので、γ線を両者から検出し、β線
は被覆しないプローブ部からのみ検出して、β線とγ線
を弁別して検出することができる。
【0018】請求項3によれば、放射線源側にβ線を遮
蔽する物質に被覆されないプローブの一部が配置され、
その外側に被覆された部分が配置されているので、被覆
されない部分を通過したγ線が確実に被覆された部分に
よって検出され、計測洩れがない。
【0019】請求項4によれば、前記プローブ部がシン
チレーションファイバーとされているので、プローブ部
は自由に制作可能であり、首、手首、あるいは大腿部等
の、測定部位の状態によりプローブ形状を最適に設定す
ることができる。更に、プローブ部は柔軟な構造である
ので、被験者の体の形状にあった形で設置することがで
きる。更に、シンチレーションファイバーは小型且つ軽
量であるので、測定中に被験者に負担や苦痛を与えるこ
とがなく、測定も容易である。
【0020】請求項5によれば、シンチレーションファ
イバーはアレイ状に複数並列されているので、広い面積
の測定も可能であり、更に検出感度を向上させることが
できる。
【0021】請求項6によれば、プローブ部の出力光が
導光ファイバーを介して光検出器に導かれるので、測定
が容易であり、且つプローブの取付位置に制限が少な
く、又プローブ部を軽量且つ小型に構成できるので、被
験者の負担及び苦痛が少なく、更に取扱いに便利であ
る。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
【0023】図1の実施例は、本発明を血中RI濃度検
出器に適用したものであり、この血中RI濃度検出器1
0は、1本のシンチレーションファイバーからなるプロ
ーブ部14と、このプローブ部14の出力端に接続され
た導光ファイバー16と、この導光ファイバー16の出
力端に接続される光検出器18と、前記プローブ部14
の一方の側を覆うようにして配置される反射板20と、
から構成されている。
【0024】この反射板20は、鉛、鉄、金等の原子番
号が大きい材料から構成されている。又、反射板20に
は、プローブ部14の一部又は全部が入り込むように、
半円形の溝20Aが形成されている。
【0025】前記光検出器18は、例えば光電子増倍管
から構成され、その出力は、カウンター22に入力され
るようになっている。
【0026】ここで、前記プローブ部14を構成するシ
ンチレーションファイバーは、直径0.5mm、長さ3mm
程度とされ、又、導光ファイバー16は直径0.5mm、
長さは2m 程度とする。
【0027】次に上記実施例装置の作用について説明す
る。
【0028】プローブ部14を、図2に示されるよう
に、被験者の測定すべき部位での体表23に、動脈24
と平行に、反射板20と共にプローブ部14を、例えば
粘着テープ等で固定する。
【0029】このとき、動脈24中を流れる血液中のR
Iから、β線、γ線等が放射される。放射されたβ線及
びγ線は、皮膚を通ってプローブ部14内に入射し、こ
こでシンチレーション光を発生する。
【0030】このプローブ部14で、符号e で示される
ように電子の一部が後方散乱を起こしてプローブ部14
外に逃げるが、反射板20の後方散乱によりプローブ部
14内に戻されて、ここでシンチレーション光を発生さ
せる。従って、検出感度が大幅に向上されることにな
る。
【0031】特に、人体の一部を計測する際に、計測上
の種々の制約があり、厚いプローブ部を使用できないよ
うな場合は、シンチレーションフィイバーからなる上記
実施例のような薄く且つ小さいプローブ部14を使用し
なければならず、この場合には、上記のような反射板2
0が非常に有効となる。
【0032】又、当然に、血液を抜き取ったりする必要
がないので、被験者の負担及び苦痛がなく、又、例えば
図8のシリンジポンプ2を用いた場合と比較して、血液
を流路を通すことの影響、時間的ずれがなく、より実際
に近い測定値を得ることができる。
【0033】又、プローブ部14はシンチレーションフ
ァイバーを用いているので、測定部位が限定されず、自
由度が大きいという利点がある。特に、1本のシンチレ
ーションファイバーを用いる場合は、自由度が大きくな
る。
【0034】更に、PET計測中に、リアルタイムでR
I濃度の変化を測定することができる。
【0035】次に図3に示される本発明の第2実施例に
ついて説明する。
【0036】この第2実施例は、前記図1の第1実施例
におけるシンチレーションファイバー及び導光ファイバ
ー16を複数アレイ状に並設したものである。
【0037】この実施例においては、反射板26は軽量
に構成するため、薄く、且つプローブ部26を構成する
シンチレーションファイバー15の表面に沿って、且つ
密着して形成されている。
【0038】この実施例の場合は、広い面積の測定を行
うことができる。
【0039】次に図4に示される本発明の第3実施例に
ついて説明する。
【0040】この第3実施例は、プローブ部28を、β
線遮蔽物質30で被覆されたシンチレーションファイバ
ー15Aと、被覆されないシンチレーションファイバー
15Bとで対をなして形成したものである。
【0041】これらのシンチレーションファイバー15
A及び15Bには、それぞれ導光ファイバー16A、1
6Bが接続され、且つこれらには、別個の光検出器18
A、18Bが接続され、シンチレーションファイバー1
5A及び15Bの出力を別個に検出できるようにされて
いる。
【0042】このようにすると、図5に示されるよう
に、動脈24から発生したγ線は、シンチレーションフ
ァイバー15A、15Bの両方で検出されるが、β線は
シンチレーションファイバー15Bのみで検出されるの
で、両者の出力の差を取ることによって、β線を検出す
ることができる。又、シンチレーションファイバー15
Aの出力はγ線によるもののみとなる。
【0043】更に、この実施例においては、前記動脈2
4に近接する他の動脈24Aからのγ線による影響も除
去することができる。
【0044】なお、反射板20は、β線遮蔽物質30で
被覆されていないシンチンレーションファイバー15B
のみを覆うようにすれば足りる。
【0045】上記図4及び図5の実施例は、β線遮蔽物
質30で被覆されたシンチレーションファイバー15A
と被覆されないシンチレーションファイバー15Bを各
1本平行に配置したものであるが、このようなシンチレ
ーションファイバー15A及び15Bは、複数設けても
よく、この場合、図6及び図7に示されるように配置す
るとよい。
【0046】図6では、放射線源側にβ線遮蔽物質30
で被覆されないシンチレーションファイバー15Bを、
測定すべき動脈と平行に配置し、更に、その外側(図に
おいて上側)に反射板20を設け、この反射板20を介
して、前記シンチレーションフィバー15Bと平行に、
β線遮蔽物質30で被覆されたシンチレーションファイ
バー15Aを並列して、プローブ部を構成してものであ
る。
【0047】図7の実施例は、β線遮蔽物質30が被覆
されていない1本のシンチレーションファイバー15B
の周りを、例えば4本の、β線遮蔽物質30で被覆され
たシンチレーションファイバー15Aによって囲むよう
にして配置したものである。
【0048】これら図6及び図7の実施例の作用効果
は、前記図4の実施例の作用効果と大旨同一であるが、
より広い範囲の測定ができること、β線遮蔽物質30で
被覆されていないシンチレーションファイバー15Bを
貫通したγ線を確実に捕捉できること等の利点がある。
【0049】なお上記実施例は、プローブ部分にシンチ
レーションファイバーを利用したものであるが、本発明
はこれに限定されるものでなく、細径のシンチレータで
あればよい。
【0050】又、上記各実施例は、シンチレーションフ
ァイバーからなるプローブ部から、光検出器に至る間
を、導光ファイバーによって接続しているが、この導光
ファイバーの代わりに、シンチレーションファイバーを
そのまま延長するようにしてもよい。但し、この場合
は、導光ファイバーに相当する部分は、α線、β線及び
γ線の入射がないように、遮蔽物質で被覆しなければな
らない。
【0051】又、上記実施例装置は、いずれも、血中R
I濃度を測定する場合のものであるが、本発明はこれに
限定されるものでなく、一般的な放射線検出器として利
用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の放射線検出器を血中RI濃度
検出器に適用した場合の実施例を示す一部ブロック図を
含む斜視図である。
【図2】図2は、図1の実施例による測定状態を示す断
面図である。
【図3】図3は、本発明の第2実施例を示す図1と同様
の斜視図である。
【図4】図4は、本発明の第3実施例を示す図1と同様
の斜視図である。
【図5】図5は、図4の実施例による測定状態を示す断
面図である。
【図6】図6は、図4の実施例の変形例を示す斜視図で
ある。
【図7】図7は、図4の実施例の更に他の変形例の要部
を示す斜視図である。
【図8】図8は、従来の血中RI濃度検出器の構成を示
す斜視図である。
【図9】図9は、従来のPET装置において血中RI濃
度を測定する場合の状態を示す平面図である。
【図10】図10は、従来のTOFプローブによる血中
RI濃度を測定する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
10…血中RI濃度検出器、 14、26、28…プローブ、 15、15A、15B…シンチレーションファイバー、 16…導光ファイバー、 18、18A、18B…光検出器、 20、26…反射板、 20A…溝、 22…カウンター。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シンチレータで形成されたプローブ部と、
    このプローブ部の信号入射側と反対側に配置され、散乱
    した電子を前記プローブ部に戻す反射板と、前記プロー
    ブ部における発光を検出する光検出器と、を有してなる
    放射線検出器。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記プローブ部の一部
    をβ線を遮蔽する物質により被覆すると共に、前記光検
    出器を、前記プローブ部におけるβ線遮蔽物質により被
    覆された部分及び被覆されない部分の出力光を別個に検
    出するように構成したことを特徴とする放射線検出器。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記プローブ部の、前
    記β線を遮蔽する物質に被覆された部分及び被覆されな
    い部分は、放射線源側に被覆されない部分が、その外側
    に被覆された部分が位置するように配置されたことを特
    徴とする放射線検出器。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3において、前記プロー
    ブ部は、シンチレーションファイバーとされたことを特
    徴とする放射線検出器。
  5. 【請求項5】請求項4において、前記シンチレーション
    ファイバーはアレイ状に複数並列されたことを特徴とす
    る放射線検出器。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記
    プローブ部の出力光を前記光検出器に導く導光ファイバ
    ーを設けたことを特徴とする放射線検出器。
JP3103849A 1991-04-09 1991-04-09 放射線検出器 Expired - Lifetime JPH081461B2 (ja)

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