JPH0933658A - Positron imaging equipment - Google Patents

Positron imaging equipment

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JPH0933658A
JPH0933658A JP18593995A JP18593995A JPH0933658A JP H0933658 A JPH0933658 A JP H0933658A JP 18593995 A JP18593995 A JP 18593995A JP 18593995 A JP18593995 A JP 18593995A JP H0933658 A JPH0933658 A JP H0933658A
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ray detector
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve uniformity in the distribution of detection sensitivity in the area of a visual field by a method wherein the central point of a light- receiving face of a gammaray detector in the end of a detector array and the central point of the light-receiving face of an adjacent gamma-ray detector are disposed at a specified distance from each other. SOLUTION: In a detector array 210, the positions of the centers of the respective light-receiving faces of gamma-ray detectors 211 and 212 and 21n -1 , and 21n are disposed at a distance L from each other respectively. Besides, the positions of the centers of the respective light-receiving faces of gamma-ray detectors 21k and 21k+1 (k=2, 3...n-2) are disposed at a distance L' from each other. So with a detector array 220. In the detector arrays 210 and 220 wherein the light-receiving faces of the detectors 21k and 22k (k=1, 2, 3...n) in the direction of arrangement have a width W respectively, these detectors are so disposed as to satisfy the relationships of L<=2W and L<L'<=2L. When annihilation of an electron-positron pair occurs in a portion 110 of integration of a radioactive isotope in an object 100 of measurement, a pair of photons (gamma rays) are generated consequently and detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の内部物
質分布を計測するポジトロンイメージング装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positron imaging device for measuring the internal substance distribution of an object to be measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】人体や動物の体などの測定対象にポジト
ロンを放出する放射性同位元素(RI)で標識された物
質をトレーサとして投入し、放射性同位元素から放出さ
れる陽電子と通常物質中の電子との対消滅により生成さ
れる一対の光子(ガンマ線)を計測し、測定対象の内部
物質分布やその経時変化を測定するポジトロンイメージ
ング装置が注目されている。この場合の電子・陽電子対
消滅に伴って発生する光子のエネルギは、陽電子あるい
は電子の質量エネルギ(5llkeV)とほぼ同一であ
る。また、この2つの光子は互いに反対方向に放出され
る。以上のような特徴的な光子対を計測し、測定対象内
の各点近傍での電子・陽電子対消滅の頻度を求めること
によって、標識物質の測定対象内分布を測定する。光子
対の個々の光子の測定は、そのエネルギと現状の測定手
段を鑑みて、この光子をガンマ線検出器のシンチレータ
内でシンチレーション光に変換し、このシンチレーショ
ン光を光検出器により検出する測定系が一般的である。
2. Description of the Related Art A substance labeled with a radioisotope (RI) that emits a positron is introduced as a tracer into a measurement target such as a human body or an animal body, and a positron emitted from the radioisotope and an electron in a normal substance are injected. Attention has been focused on a positron imaging device that measures a pair of photons (gamma rays) generated by the pair annihilation with and to measure the internal substance distribution of the measurement target and its change over time. In this case, the energy of the photon generated due to the annihilation of the electron-positron pair is almost the same as the mass energy of the positron or electron (5 llkeV). Also, the two photons are emitted in opposite directions. By measuring the characteristic photon pairs as described above and determining the frequency of electron-positron pair annihilation near each point in the measurement target, the distribution of the labeled substance in the measurement target is measured. In the measurement of individual photons of a photon pair, in consideration of the energy and the current measurement means, the photon is converted into scintillation light in the scintillator of the gamma ray detector, and a measurement system for detecting this scintillation light by the photodetector is used. It is common.

【0003】ポジトロンイメージング装置としていくつ
かのタイプのものが提案されているが、その中でも簡易
型のポジトロンイメージング装置としてポジトロンプロ
ーブ装置(以降、TOFポジトロンプローブ装置と呼
ぶ)が報告されている(例えば、USP471256
1、USP4772791、特開平6−347550、
M. Yamamoto, et al. : IEEE Transactions on Nuclea
r Science, Vol.36, No.1,1989, pp.998-1002)。
Although several types of positron imaging devices have been proposed, among them, a positron probe device (hereinafter referred to as TOF positron probe device) has been reported as a simple positron imaging device (for example, TOF positron probe device). USP471256
1, USP 4772791, JP-A-6-347550,
M. Yamamoto, et al .: IEEE Transactions on Nuclea
r Science, Vol.36, No.1,1989, pp.998-1002).

【0004】図7は、TOFポジトロンプローブ型のポ
ジトロンイメージング装置の構成図である。図8は、従
来の検出器アレイの配置図である。尚、図8では、それ
ぞれの検出器アレイは4個のガンマ線検出器を備えるも
のとして説明する。
FIG. 7 is a block diagram of a TOF positron probe type positron imaging apparatus. FIG. 8 is a layout diagram of a conventional detector array. Note that in FIG. 8, each detector array is described as including four gamma ray detectors.

【0005】図7(a)は、測定対象が人体の脳である
場合の装置構成であり、検出器アレイ210と検出器ア
レイ220は人体頭部を挟んで互いに受光面を対向して
配される。図7(b)は、測定対象が人体の心臓である
場合の装置構成であり、検出器アレイ210と検出器ア
レイ220は人体胸部を挟んで互いに受光面を対向して
配される。図7(c)は、測定対象が人体の全身である
場合の装置構成であり、互いに受光面を対向して配され
た2つの検出器アレイ210、220を移動してスキャ
ン計測する。何れの場合においても、TOFポジトロン
プローブ装置の検出器アレイ210と検出器アレイ22
0は、測定対象100を挟んで互いに受光面を対向して
配置され、測定対象100内にあるRI集積部位110
における電子・陽電子対消滅に伴って発生し互いに反対
方向に放出された光子が入射するとその光子を検出す
る。
FIG. 7 (a) shows an apparatus configuration in the case where the measurement target is the human brain, and the detector array 210 and the detector array 220 are arranged with their light-receiving surfaces facing each other with the human head sandwiched. It FIG. 7B shows an apparatus configuration in the case where the measurement target is the heart of a human body, and the detector array 210 and the detector array 220 are arranged so that their light-receiving surfaces face each other with the human chest interposed therebetween. FIG. 7C shows a device configuration in the case where the measurement target is the whole body of the human body, and two detector arrays 210 and 220 arranged with their light receiving surfaces facing each other are moved to perform scan measurement. In either case, the detector array 210 and the detector array 22 of the TOF positron probe device are
Reference numeral 0 indicates an RI integrated region 110 located inside the measurement target 100, with the light receiving surfaces facing each other across the measurement target 100.
When photons emitted due to the annihilation of the electron-positron pair in and emitted in opposite directions are incident, the photons are detected.

【0006】検出器アレイ210においてはガンマ線検
出器211 ないし214 が受光面中心点間距離Lで一列
に等間隔で固定配置され、検出器アレイ220において
はガンマ線検出器221 ないし224 が受光面中心点間
距離Lで一列に等間隔で固定配置される。1つのガンマ
線検出器、例えば、ガンマ線検出器211 にガンマ線が
入射すると、シンチレータ211 a でシンチレーション
光を発生させ、光検出器211 b でそのシンチレーショ
ン光を検出することによって、ガンマ線入射を検出す
る。
In the detector array 210, the gamma ray detectors 21 1 to 21 4 are fixedly arranged in a line at an equal distance L between the light receiving surface center points, and in the detector array 220, the gamma ray detectors 22 1 to 22 4 are arranged. The light receiving surfaces are fixedly arranged in a line at equal intervals with a distance L between the center points. When a gamma ray enters one gamma ray detector, for example, the gamma ray detector 21 1 , scintillation light is generated by the scintillator 21 1 a, and the scintillation light is detected by the photodetector 21 1 b to detect gamma ray incidence. To do.

【0007】電子・陽電子対消滅により生じた光子対の
内の一方の光子は検出器アレイ210の内の1つのガン
マ線検出器により検出される。他方の光子はもう一方の
検出器アレイ220の内の1つのガンマ線検出器により
検出される。これら2つのガンマ線検出器で検出された
光子検出時刻の差を測定して得られる光子の飛行時間差
を利用して、これら2つのガンマ線検出器の間を結ぶ直
線上の電子・陽電子対消滅位置を推定する。光子対を検
出する毎に推定した電子・陽電子対消滅の発生位置を多
数求め演算処理を行って測定対象内の物質分布を測定す
る。従って、他のタイプのポジトロンイメージング装置
では必要であった画像再構成演算処理は必要ない。
One photon of the photon pair generated by the electron-positron pair annihilation is detected by one gamma ray detector in the detector array 210. The other photon is detected by one gamma ray detector in the other detector array 220. By utilizing the difference in the time of flight of photons obtained by measuring the difference between the photon detection times detected by these two gamma ray detectors, the annihilation position of the electron-positron pair on the straight line connecting these two gamma ray detectors is used. presume. Each time a photon pair is detected, a large number of estimated electron / positron pair annihilation positions are obtained and arithmetic processing is performed to measure the substance distribution in the measurement target. Therefore, the image reconstruction calculation processing, which was necessary in other types of positron imaging apparatuses, is not necessary.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のTOFポ
ジトロンプローブ装置においては、以下のような問題点
があった。
The TOF positron probe device of the conventional example described above has the following problems.

【0009】電子・陽電子対消滅により生じた光子対
は、検出器アレイ210内の1つのガンマ線検出器と、
測定対象100を挟んで対向して配されている検出器ア
レイ220内の1つのガンマ線検出器との組み合わせで
検出される。これら2つのガンマ線検出器それぞれの受
光面中心を結ぶ線を同時計数ラインと呼ぶ。同時計数ラ
インは、これら2つのガンマ線検出器で光子対を同時計
側することが可能な領域の中央位置(サンプリング位
置)を表している。例えば、図8に示したように、検出
器アレイ210、220それぞれが4個のガンマ線検出
器を有する場合には、16(=4×4)本の同時計数ラ
インが存在する。等間隔でガンマ線検出器を配列した検
出器アレイ210、220では、検出器アレイ210と
検出器アレイ220との間の中心線C上で同時計数ライ
ンが重なり合う。この中心線C上では、サンプリングピ
ッチが検出器アレイ210、220それぞれのガンマ線
検出器の受光面中心点間距離の半分であり、検出器アレ
イ210、220の視野領域(検出感度を有する領域)
内で最もサンプリング密度が粗い。
The photon pair generated by the annihilation of the electron-positron pair is detected by one gamma ray detector in the detector array 210.
The detection is performed in combination with one gamma ray detector in the detector array 220 that is arranged so as to face the measurement target 100. A line connecting the centers of the light receiving surfaces of these two gamma ray detectors is called a coincidence counting line. The coincidence counting line represents the center position (sampling position) of the area where the photon pair can be set to the same side by these two gamma ray detectors. For example, as shown in FIG. 8, if each detector array 210, 220 has four gamma ray detectors, there are 16 (= 4 × 4) coincidence lines. In the detector arrays 210 and 220 in which gamma ray detectors are arranged at equal intervals, the coincidence counting lines overlap on the center line C between the detector arrays 210 and 220. On this center line C, the sampling pitch is half the distance between the center points of the light receiving surfaces of the gamma ray detectors of the detector arrays 210 and 220, and the visual field area (area having detection sensitivity) of the detector arrays 210 and 220.
The sampling density is the coarsest.

【0010】又、受光面が互いに対面する1対のガンマ
線検出器の視野領域では一律に平坦な検出感度を持つの
でない。図9は、互いに対面する1対のガンマ線検出器
の検出感度分布の説明図である。この図に示すように、
受光面が互いに対面する1対のガンマ線検出器211
221 の視野領域では一律に平坦な検出感度を持つので
ない。ガンマ線検出器211 とガンマ線検出器221
の間の中央では中心で最大検出感度を有する三角形状の
検出感度分布となり、ガンマ線検出器211 あるいはガ
ンマ線検出器221 に近い領域においては台形状の検出
感度分布となる。
Further, the field of view of the pair of gamma ray detectors whose light receiving surfaces face each other does not have a flat detection sensitivity. FIG. 9 is an explanatory diagram of a detection sensitivity distribution of a pair of gamma ray detectors facing each other. As shown in this figure,
A pair of gamma ray detectors 21 1 whose light-receiving surfaces face each other,
The field of view of 22 1 does not have a flat detection sensitivity. At the center between the gamma ray detector 21 1 and the gamma ray detector 22 1 , there is a triangular detection sensitivity distribution having the maximum detection sensitivity at the center, and a trapezoidal shape in the gamma ray detector 21 1 or a region near the gamma ray detector 22 1. The detection sensitivity distribution is.

【0011】そこで、対面する2つの検出器アレイ21
0と検出器アレイ220との間の視野領域における検出
感度分布をシミュレーション計算した。図10は、従来
の検出器アレイの検出感度分布の説明図である。ガンマ
線検出器211 ないし214、および、ガンマ線検出器
221 ないし224 それぞれの配列方向の受光面の幅を
20mmとし、シンチレータを長さ25mmのフッ化バ
リウム(BaF2 )とし、それぞれ4個のガンマ線検出
器を35mmピッチで配列して検出器アレイ210、2
20とし、検出器アレイ210と検出器アレイ220と
を400mm離して対面させた場合の検出感度分布のシ
ミュレーション計算を行なった。視野領域中央の検出感
度分布は、視野領域内で最も検出感度の不均一性が大き
いことがわかる。即ち、従来の検出器アレイにおいて
は、ガンマ線検出器が等間隔で配置されるので、検出器
アレイ210、220の視野領域中央において検出感度
の不均一性が大きいという問題点があった。
Then, two detector arrays 21 facing each other are provided.
The detection sensitivity distribution in the visual field region between 0 and the detector array 220 was calculated by simulation. FIG. 10 is an explanatory diagram of the detection sensitivity distribution of the conventional detector array. The width of the light receiving surface in the arrangement direction of the gamma ray detectors 21 1 to 21 4 and the gamma ray detectors 22 1 to 22 4 is 20 mm, and the scintillator is barium fluoride (BaF 2 ) having a length of 25 mm. Gamma ray detectors are arrayed at a pitch of 35 mm and detector arrays 210, 2
20, the detector array 210 and the detector array 220 were subjected to a simulation calculation of the detection sensitivity distribution when the detector array 210 and the detector array 220 were faced with a distance of 400 mm. It can be seen that the detection sensitivity distribution in the center of the visual field area has the largest nonuniformity in the detection sensitivity within the visual field area. That is, in the conventional detector array, since the gamma ray detectors are arranged at equal intervals, there is a problem that the nonuniformity of the detection sensitivity is large in the center of the field of view of the detector arrays 210 and 220.

【0012】又、検出器アレイ方向(同時計数ラインを
横切る方向)の視野領域はガンマ線検出器の受光面中心
点間距離で決まり、この受光面中心点間距離を広げるに
したがって視野領域も拡大するが、ガンマ線検出器の受
光面中心点間距離を大きくし過ぎると不感部分が生ず
る。図11は、検出器アレイの視野領域の説明図であ
る。
The field of view in the detector array direction (direction crossing the coincidence counting lines) is determined by the distance between the light receiving surface center points of the gamma ray detector, and the field of view expands as the light receiving surface center point distance increases. However, if the distance between the center points of the light receiving surfaces of the gamma ray detector is made too large, an insensitive portion occurs. FIG. 11 is an explanatory diagram of the visual field area of the detector array.

【0013】光子対が発生しても対として検出され得な
い不感部分を有しない範囲で得られる検出器アレイの最
大視野領域の大きさは、検出器アレイを構成するガンマ
線検出器の受光面中心点間距離と受光面幅に依存する。
ガンマ線検出器の受光面中心点間距離をLとし、配列方
向のガンマ線検出器の受光面の幅をWとすると、L>2
Wの場合には、光子対が検出され得る有感部分A(図中
の斜線部)に挟まれて不感部分Bが生じる(図11
(a))。L≦2Wの場合には不感部分が生じない(図
11(b))。等間隔でn個のガンマ線検出器を配列し
た検出器アレイにおいて、不感部分を有しないで得られ
る最大視野領域の大きさは、ガンマ線検出器の受光面中
心点間距離Lがガンマ線検出器の受光面の幅Wの2倍で
ある(L=2W)時である。即ち、従来の検出器アレイ
においては、ガンマ線検出器が等間隔で配置されるの
で、検出器アレイの視野領域の大きさFは狭く、F=
(2n−1)Wに限られるという問題点もあった。
Even if a photon pair is generated, the size of the maximum field of view of the detector array obtained in a range having no dead part which cannot be detected as a pair is determined by the center of the light receiving surface of the gamma ray detector constituting the detector array. It depends on the distance between the points and the width of the light receiving surface.
When the distance between the center points of the light receiving surfaces of the gamma ray detector is L and the width of the light receiving surface of the gamma ray detector in the array direction is W, L> 2
In the case of W, the insensitive portion B is generated by being sandwiched by the sensitive portion A (hatched portion in the drawing) where the photon pair can be detected (FIG. 11).
(A)). In the case of L ≦ 2W, no dead part is generated (FIG. 11 (b)). In a detector array in which n gamma ray detectors are arranged at equal intervals, the size of the maximum field of view obtained without a dead part is such that the distance L between the light receiving surface center points of the gamma ray detector is This is when the width W of the surface is twice (L = 2W). That is, in the conventional detector array, since the gamma ray detectors are arranged at equal intervals, the size F of the visual field area of the detector array is narrow and F =
There is also a problem that it is limited to (2n-1) W.

【0014】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであり、視野領域内の検出感度分布の均一性
を向上でき、且つ、視野領域を従来よりも広くとること
ができるポジトロンイメージング装置(TOFポジトロ
ンプローブ装置)を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and is capable of improving the uniformity of the detection sensitivity distribution in the visual field region and making the visual field region wider than before. An object is to provide a device (TOF positron probe device).

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係るポジトロン
イメージング装置は、(1)一方向に配列された第1の
数のガンマ線検出器からなり、測定対象における電子・
陽電子対消滅に伴って発生する光子対の第1の光子が入
射すると前記第1の光子を検出する第1の検出器アレイ
と、(2)前記測定対象を挟んで前記第1の検出器アレ
イと対向して配され、前記一方向に配列された第2の数
のガンマ線検出器からなり、前記光子対の第2の光子が
入射すると前記第2の光子を検出する第2の検出器アレ
イと、(3)前記第1の検出器アレイから出力された信
号と前記第2の検出器アレイから出力された信号とを入
力して、前記電子・陽電子対消滅の発生位置を算出する
信号処理手段とを備え、前記第1の検出器アレイの第
1の端にある第1のガンマ線検出器の受光面中心点と、
前記第1のガンマ線検出器の隣のガンマ線検出器の受光
面中心点とは、前記ガンマ線検出器の前記一方向に関す
る受光面の幅の2倍以下である第1の距離を隔てて配さ
れ、前記第1の検出器アレイの第2の端にある第2の
ガンマ線検出器の受光面中心点と、前記第2のガンマ線
検出器の隣のガンマ線検出器の受光面中心点とは、前記
ガンマ線検出器の前記一方向に関する受光面の幅の2倍
以下である第2の距離を隔てて配され、前記第2の検
出器アレイの第1の端にある第3のガンマ線検出器の受
光面中心点と、前記第3のガンマ線検出器の隣のガンマ
線検出器の受光面中心点とは、前記ガンマ線検出器の前
記一方向に関する受光面の幅の2倍以下である第3の距
離を隔てて配され、前記第2の検出器アレイの第2の
端にある第4のガンマ線検出器の受光面中心点と、前記
第4のガンマ線検出器の隣のガンマ線検出器の受光面中
心点とは、前記ガンマ線検出器の前記一方向に関する受
光面の幅の2倍以下である第4の距離を隔てて配され、
前記第1ないし前記第4のガンマ線検出器を除く任意
の隣同士の2つのガンマ線検出器の受光面中心点間距離
は、前記第1ないし前記第4の距離のうちの最大距離以
上であり、且つ、前記第1ないし前記第4の距離のうち
の最小距離の2倍以下であることを特徴とする。
The positron imaging apparatus according to the present invention comprises (1) a first number of gamma ray detectors arranged in one direction, and
A first detector array that detects the first photon when a first photon of a photon pair generated due to annihilation of a positron pair is incident; and (2) the first detector array with the measurement target interposed therebetween. A second detector array which is arranged so as to face each other and is arranged in the one direction, and which comprises a second number of gamma ray detectors and detects the second photons when the second photon of the photon pair is incident. And (3) signal processing for calculating the position where the electron-positron pair annihilation occurs by inputting the signal output from the first detector array and the signal output from the second detector array. Means and a light receiving surface center point of the first gamma ray detector at the first end of the first detector array,
The light-receiving surface center point of the gamma-ray detector adjacent to the first gamma-ray detector is arranged at a first distance that is equal to or less than twice the width of the light-receiving surface in the one direction of the gamma-ray detector, The light receiving surface center point of the second gamma ray detector at the second end of the first detector array and the light receiving surface center point of the gamma ray detector adjacent to the second gamma ray detector are the gamma ray A light receiving surface of a third gamma ray detector at a first end of the second detector array, the light receiving surface being arranged at a second distance that is not more than twice the width of the light receiving surface in the one direction of the detector. The center point and the light receiving surface center point of the gamma ray detector adjacent to the third gamma ray detector are separated by a third distance that is not more than twice the width of the light receiving surface in the one direction of the gamma ray detector. And a fourth gamma ray at the second end of the second detector array. The light-receiving surface center point of the emitter and the light-receiving surface center point of the gamma-ray detector adjacent to the fourth gamma-ray detector are not more than twice the width of the light-receiving surface in the one direction of the gamma-ray detector. Placed at a distance of 4,
The distance between the light receiving surface center points of two adjacent gamma ray detectors other than the first to fourth gamma ray detectors is not less than the maximum distance of the first to fourth distances, In addition, it is less than or equal to twice the minimum distance of the first to fourth distances.

【0016】本発明は以上のように構成されるので以下
のように作用する。
Since the present invention is configured as described above, it operates as follows.

【0017】測定対象において電子・陽電子対消滅が発
生すると光子対が発生し、光子対の2つの光子は互いに
反対方向に放出される。一方向に配列された第1の数の
ガンマ線検出器からなる第1の検出器アレイと、第1の
検出器アレイと同方向に配列された第2の数のガンマ線
検出器からなる第2の検出器アレイは測定対象を挟んで
対向して配置され、第1の検出器アレイは光子対の第1
の光子が入射するとその光子を検出し、第2の検出器ア
レイは光子対の第2の光子が入射するとその光子を検出
する。信号処理手段は、第1の検出器アレイから出力さ
れた信号と第2の検出器アレイから出力された信号とを
入力して、電子・陽電子対消滅の発生位置を算出する。
When electron-positron pair annihilation occurs in the object to be measured, a photon pair is generated and two photons of the photon pair are emitted in opposite directions. A first detector array consisting of a first number of gamma ray detectors arranged in one direction and a second detector array consisting of a second number of gamma ray detectors arranged in the same direction as the first detector array. The detector arrays are arranged so as to face each other with the measurement target interposed therebetween, and the first detector array is the first photon pair.
Of the photon of the photon is incident on the second detector array, and the second detector array detects the photon of the second photon of the photon pair upon incidence. The signal processing means inputs the signal output from the first detector array and the signal output from the second detector array, and calculates the position where electron-positron pair annihilation occurs.

【0018】この測定に際して、ガンマ線検出器は以下
のように配置される。第1の検出器アレイの第1の端に
あるガンマ線検出器とその隣にあるガンマ線検出器との
受光面中心点間距離L1、第1の検出器アレイの第2の
端にあるガンマ線検出器とその隣にあるガンマ線検出器
との受光面中心点間距離L2、第2の検出器アレイの第
1の端にあるガンマ線検出器とその隣にあるガンマ線検
出器との受光面中心点間距離L3、および、第2の検出
器アレイの第2の端にあるガンマ線検出器とその隣にあ
るガンマ線検出器との受光面中心点間距離L4は、ガン
マ線検出器の配列方向に関する受光面の幅の2倍以下で
ある。又、第1の検出器アレイのそれぞれ端にあるガン
マ線検出器以外のガンマ線検出器、及び、第2の検出器
アレイのそれぞれ端にあるガンマ線検出器以外のガンマ
線検出器の内、任意の隣同士の2つのガンマ線検出器の
受光面中心点間距離Lは、Lmax<L≦2Lminな
る条件式を満たす。但し、LmaxはL1ないしL4の
最大値であり、LminはL1ないしL4の最小値であ
る。以上の条件を満たして第1および第2の検出器アレ
イを構成するガンマ線検出器それぞれが配置されること
により、電子・陽電子対消滅の発生が広視野で測定さ
れ、不感部分を有しないとともに、測定感度分布の均一
性が改善される。
In this measurement, the gamma ray detector is arranged as follows. The distance L1 between the light-receiving surface center points of the gamma ray detector at the first end of the first detector array and the gamma ray detector next to it, and the gamma ray detector at the second end of the first detector array And the distance L2 between the light-receiving surface center points of the gamma-ray detectors adjacent thereto and L2, and the distance between the light-receiving surface center points of the gamma-ray detectors at the first end of the second detector array and the adjacent gamma-ray detectors L3, and the distance L4 between the light receiving surface center points of the gamma ray detector at the second end of the second detector array and the gamma ray detector adjacent to the second detector array are the widths of the light receiving surfaces in the arrangement direction of the gamma ray detectors. Is less than twice. Any one of the gamma ray detectors other than the gamma ray detectors at the ends of the first detector array and the gamma ray detectors other than the gamma ray detectors at the ends of the second detector array are adjacent to each other. The distance L between the light-receiving surface center points of the two gamma-ray detectors satisfies the conditional expression Lmax <L ≦ 2Lmin. However, Lmax is the maximum value of L1 to L4, and Lmin is the minimum value of L1 to L4. By arranging the gamma ray detectors constituting the first and second detector arrays satisfying the above conditions, the occurrence of electron-positron pair annihilation is measured in a wide field of view, and there is no dead part. The uniformity of the measurement sensitivity distribution is improved.

【0019】又、本発明に係るポジトロンイメージング
装置は、前記第1ないし前記第4の距離は全て等しくて
もよいし、前記第1ないし前記第4のガンマ線検出器を
除く任意の隣同士の2つのガンマ線検出器の受光面中心
点間距離は全て等しくてもよいし、前記第1の数と前記
第2の数とは同数であってもよい。これらの場合には、
上述と同様の作用が得られるだけでなく、検出器アレイ
の設計・製作が容易となり、信号処理手段における信号
処理も容易になる。
Further, in the positron imaging apparatus according to the present invention, the first to fourth distances may all be the same, or two adjacent neighbors except for the first to fourth gamma ray detectors. The distances between the light receiving surface center points of the two gamma ray detectors may all be the same, or the first number and the second number may be the same number. In these cases,
Not only the same operation as described above can be obtained, but also the detector array can be easily designed and manufactured, and the signal processing in the signal processing means can be facilitated.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。尚、図面の説明において
同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略
する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0021】先ず、本発明の第1の実施形態について説
明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るポジト
ロンイメージング装置の構成図である。
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a positron imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0022】検出器アレイ210は、n個のガンマ線検
出器211 、212 、...、21n がこの順に一次元
状に配列され、それぞれのガンマ線検出器211 、21
2 、...、21n の受光面は測定対象100に対面し
ている。同様に、検出器アレイ220は、n個のガンマ
線検出器221 、222 、...、22n がこの順に一
次元状に配列され、それぞれのガンマ線検出器221
222 、...、22n の受光面は測定対象100に対
面している。検出器アレイ210と220とは、測定対
象110を挟んで対向して配置される。
The detector array 210 includes n gamma ray detectors 21 1 , 21 2 ,. . . , 21 n are arranged one-dimensionally in this order, and each gamma ray detector 21 1 , 21
2 ,. . . , 21 n face the measurement object 100. Similarly, the detector array 220 includes n gamma ray detectors 22 1 , 22 2 ,. . . , 22 n are arranged one-dimensionally in this order, and each gamma ray detector 22 1 ,
22 2 ,. . . , 22 n face the measurement object 100. The detector arrays 210 and 220 are arranged to face each other with the measurement target 110 interposed therebetween.

【0023】検出器アレイ210において、ガンマ線検
出器211 と212 、および、ガンマ線検出器21n-1
と21n は、それぞれの受光面の中心位置が距離Lを隔
てて配置され、ガンマ線検出器21k と21k+1 (k=2,
3,...,n-2)は、それぞれの受光面の中心位置が距離L’
を隔てて配置されている。検出器アレイ220におい
て、ガンマ線検出器221 と222 、および、ガンマ線
検出器22n-1 と22nは、それぞれの受光面の中心位
置が距離Lを隔てて配置され、ガンマ線検出器22k
22k+1 (k=2,3,...,n-2)は、それぞれの受光面の中心
位置が距離L’を隔てて配置されている。又、配列方向
のガンマ線検出器21k 、22k (k=1,2,3,...,n)の受
光面の幅をWとする。本発明に係る検出器アレイ210
と220においては、 L≦2W、 L<L’≦2L … (1) なる関係を満たして、それぞれのガンマ線検出器2
k 、22k (k=1,2,3,...,n)が配置される。
In the detector array 210, gamma ray detectors 21 1 and 21 2 and gamma ray detector 21 n-1
And 21 n are arranged such that the center positions of their light receiving surfaces are separated by a distance L, and gamma ray detectors 21 k and 21 k + 1 (k = 2,
3, ..., n-2), the center position of each light receiving surface is distance L '
Are arranged at intervals. In the detector array 220, the gamma ray detectors 22 1 and 22 2 and the gamma ray detectors 22 n-1 and 22 n are arranged such that the center positions of their light receiving surfaces are separated by a distance L, and the gamma ray detector 22 k And 22 k + 1 (k = 2,3, ..., n-2) are arranged such that the center positions of the respective light receiving surfaces are separated by a distance L '. Further, the width of the light receiving surface of the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n) in the array direction is W. Detector array 210 according to the present invention
And 220, the relationship of L ≦ 2W, L <L ′ ≦ 2L (1) is satisfied, and each gamma ray detector 2
1 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n) are arranged.

【0024】ガンマ線検出器21k 、22k (k=1,2,
3,...,n)のそれぞれは、シンチレータと光検出器とから
なる。例えば、ガンマ線検出器211 は、シンチレータ
211a と光検出器211 b とからなる。それぞれのシ
ンチレータは、例えばフッ化バリウム(BaF2 )もし
くはフッ化セシウム(CsF)で形成される。それぞれ
の光検出器として例えば、高感度に光子を検出すること
が可能な光電子増倍管が用いられる。1つのガンマ線検
出器において、シンチレータと光検出器との間は例えば
シリコングリスやシリコン系RTVゴムにより光学結合
され、また、シンチレータの光検出器との結合面以外の
面には、例えば、テフロンテープ、硫酸バリウム、酸化
アルミ、酸化チタン等の反射剤が塗布される。
Gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,
Each of 3, ..., n) consists of a scintillator and a photodetector. For example, the gamma ray detector 21 1 includes a scintillator 21 1 a and a photodetector 21 1 b. Each scintillator is formed of, for example, barium fluoride (BaF 2 ) or cesium fluoride (CsF). As each of the photodetectors, for example, a photomultiplier tube capable of detecting photons with high sensitivity is used. In one gamma ray detector, the scintillator and the photodetector are optically coupled by, for example, silicon grease or silicon RTV rubber, and the surface other than the coupling surface of the scintillator with the photodetector is, for example, Teflon tape. , A reflection agent such as barium sulfate, aluminum oxide, or titanium oxide is applied.

【0025】測定対象100内のRI集積部位110に
おいて電子・陽電子対消滅が発生すると、それに伴って
1対の光子(ガンマ線)が発生し、それぞれの光子は互
いに反対方向に放出される。光子対の一方の光子が検出
器アレイ210内の1つのガンマ線検出器に入射する
と、そのガンマ線検出器はその光子を検出する。光子対
の他方の光子が検出器アレイ220内の1つのガンマ線
検出器に入射すると、そのガンマ線検出器はその光子を
検出する。光子が入射したガンマ線検出器では、そのシ
ンチレータで入射光子のエネルギに応じた量のシンチレ
ーション光が発生し、光検出器でこのシンチレーション
光の光量に応じた波高を有する電気パルス信号が発生
し、この電気パルス信号が出力される。それぞれのガン
マ線検出器から出力された電気パルス信号は、対消滅発
生推定部300と飛行時間差計測部400に入力され
る。
When the electron-positron pair annihilation occurs in the RI integrated region 110 in the measurement object 100, a pair of photons (gamma rays) is generated accordingly, and the respective photons are emitted in the opposite directions. When one photon of a photon pair is incident on a gamma ray detector in detector array 210, that gamma ray detector detects that photon. When the other photon of the photon pair strikes one gamma ray detector in detector array 220, that gamma ray detector detects that photon. In the gamma ray detector where the photon is incident, the scintillator generates scintillation light in an amount corresponding to the energy of the incident photon, and the photodetector generates an electric pulse signal having a wave height corresponding to the light amount of this scintillation light. An electric pulse signal is output. The electric pulse signals output from the respective gamma ray detectors are input to the pair annihilation occurrence estimation unit 300 and the flight time difference measurement unit 400.

【0026】対消滅発生推定部300は、ガンマ線検出
器21k 、22k (k=1,2,3,...,n)それぞれから出力さ
れた電気パルス信号を入力するディスクリミネータ31
k 、32k (k=1,2,3,...,n)と、ディスクリミネータ3
k 、32k (k=1,2,3,...,n)それぞれから出力された
信号を入力する同時計数回路330とからなる。
The pair annihilation occurrence estimator 300 includes a discriminator 31 for inputting the electric pulse signals output from the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n).
k , 32 k (k = 1,2,3, ..., n) and discriminator 3
The simultaneous counting circuit 330 receives the signals output from 1 k and 32 k (k = 1,2,3, ..., n).

【0027】ディスクリミネータ31k 、32k (k=1,
2,3,...,n)のそれぞれの入力端子は、ガンマ線検出器2
k 、22k (k=1,2,3,...,n)の出力端子に1対1に対
応して接続される。例えば、ガンマ線検出器211 から
出力された電気パルス信号は、ディスクリミネータ31
1 に入力される。
Discriminators 31 k and 32 k (k = 1,
2,3, ..., n) are connected to the gamma ray detector 2
The output terminals of 1 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n) are connected in a one-to-one correspondence. For example, the electrical pulse signal output from the gamma ray detector 21 1 is transmitted to the discriminator 31
Entered into 1 .

【0028】ディスクリミネータ31k 、32k (k=1,
2,3,...,n)のそれぞれは、電子・陽電子対消滅に伴って
発生するガンマ線の光子エネルギである511keVの
付近に閾値を設定され、入力された電気パルス信号をこ
の閾値と比較する。これにより、それぞれのガンマ線検
出器21k 、22k (k=1,2,3,...,n)に入射した光子
が、散乱過程を経たものであるか否かを判断し、散乱過
程を経ていない光子のみを真の信号として採用する。こ
れは、散乱された光子を検出しても真の電子・陽電子対
消滅を検出することができないからである。ディスクリ
ミネータ31k 、32k (k=1,2,3,...,n)のそれぞれ
は、ガンマ線入射を検出したガンマ検出器の位置情報を
表す受光検出器情報を出力する。
Discriminators 31 k and 32 k (k = 1,
(2,3, ..., n) each has a threshold value set near 511 keV, which is the photon energy of the gamma rays generated by electron-positron pair annihilation, and compares the input electric pulse signal with this threshold value. To do. As a result, it is determined whether the photons incident on the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n) have undergone the scattering process, and the scattering process is performed. Only photons that do not pass through are adopted as the true signal. This is because the true electron-positron annihilation cannot be detected even if the scattered photons are detected. Each of the discriminators 31 k and 32 k (k = 1,2,3, ..., n) outputs light receiving detector information indicating the position information of the gamma detector that detected the gamma ray incidence.

【0029】同時計数回路330は、ディスクリミネー
タ31k (k=1,2,3,...,n)から出力された受光検出器情
報と、ディスクリミネータ32k (k=1,2,3,...,n)から
出力された受光検出器情報とを入力する。検出器アレイ
210内の1つのガンマ線検出器で検出された光子と検
出器アレイ220内の1つのガンマ線検出器で検出され
た光子とが、検出器アレイ210と検出器アレイ220
との間で発生した電子・陽電子対消滅に伴う光子対のそ
れぞれの光子であるか否かを、それぞれの光子検出の時
刻、光子を検出した2つの検出器の間の距離、および光
速を考慮して判断する。その結果を対消滅発生通知情報
として出力する。
The coincidence counting circuit 330 receives the photodetector information output from the discriminator 31 k (k = 1,2,3, ..., n) and the discriminator 32 k (k = 1,2). , 3, ..., n) and the received light detector information output. A photon detected by one gamma ray detector in the detector array 210 and a photon detected by one gamma ray detector in the detector array 220 are detected by the detector array 210 and the detector array 220.
Considering whether or not each photon is a photon of a photon pair due to the annihilation of an electron-positron pair generated between the photon detection time, the distance between two photon detection detectors, and the speed of light. And judge. The result is output as pair annihilation occurrence notification information.

【0030】対消滅発生推定部300は、以上の2つの
判断から電子・陽電子対消滅が発生したと推定し、その
旨(対消滅発生通知情報)と全てのディスクリミネータ
31k 、32k (k=1,2,3,...,n)からの出力信号(受光
検出器情報)とをデータ収集処理部500へ出力する。
The pair annihilation occurrence estimation unit 300 estimates that electron-positron pair annihilation has occurred from the above two judgments, and the fact (pair annihilation occurrence notification information) and all discriminators 31 k and 32 k ( The output signal (light receiving detector information) from k = 1,2,3, ..., n) is output to the data collection processing unit 500.

【0031】飛行時間差計測部400は、ガンマ線検出
器21k 、22k (k=1,2,3,...,n)それぞれから出力さ
れた電気パルス信号を入力し増幅する前段増幅器4
k 、42k (k=1,2,3,...,n)と、前段増幅器41k
(k=1,2,3,...,n)から出力された信号を束ねた信号を入
力するコンスタント・フラクション・ディスクリミネー
タ(以降、CFDと呼ぶ)430と、前段増幅器42k
(k=1,2,3,...,n)から出力された信号を束ねた信号を入
力するCFD440と、CFD430から出力された信
号を入力し一定時間だけ遅延させる遅延回路450と、
遅延回路450から出力された信号とCFD440から
出力された信号を入力しその時間差に応じた波高値を有
するパルス信号を出力する時間−波高変換器(Time to
Amplitude Converter ; 以降、TACと呼ぶ)460
と、TAC460から出力されたパルス信号の波高値を
デジタル変換するアナログ・デジタル・コンバータ(以
降、ADCと呼ぶ)470とからなる。
The time difference of flight measuring section 400 is a pre-amplifier 4 for inputting and amplifying the electric pulse signals output from the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n).
1 k , 42 k (k = 1,2,3, ..., n) and pre-amplifier 41 k
A constant fraction discriminator (hereinafter referred to as CFD) 430 for inputting a signal obtained by bundling the signals output from (k = 1,2,3, ..., n), and a pre-stage amplifier 42 k
(k = 1,2,3, ..., n) CFD440 which inputs the signal which bundled the signal output, and the delay circuit 450 which inputs the signal output from CFD430 and delays for a fixed time,
A time-to-peak converter that inputs a signal output from the delay circuit 450 and a signal output from the CFD 440 and outputs a pulse signal having a peak value according to the time difference between them.
Amplitude Converter; hereafter referred to as TAC) 460
And an analog-digital converter (hereinafter referred to as ADC) 470 that digitally converts the peak value of the pulse signal output from the TAC 460.

【0032】前段増幅器41k 、42k (k=1,2,3,...,
n)のそれぞれの入力端子は、ガンマ線検出器21k 、2
k (k=1,2,3,...,n)の出力端子に1対1に対応して接
続される。例えば、ガンマ線検出器211 から出力され
た電気パルス信号は、前段増幅器411 に入力される。
前段増幅器41k 、42k (k=1,2,3,...,n)それぞれ
は、入力された電気パルス信号を増幅する。
Pre-stage amplifiers 41 k , 42 k (k = 1,2,3, ...,
n) each input terminal is a gamma ray detector 21 k , 2
The output terminals of 2 k (k = 1,2,3, ..., n) are connected in a one-to-one correspondence. For example, the electrical pulse signals output from the gamma ray detector 21 1 is input to the preamplifier 41 1.
Each of the pre-stage amplifiers 41 k and 42 k (k = 1,2,3, ..., n) amplifies the inputted electric pulse signal.

【0033】CFD430は前段増幅器41k (k=1,2,
3,...,n)から出力された信号を束ねて入力し、入力され
た信号群を1つの高速タイミングに変換し、遅延回路4
50へ出力する。CFD440は前段増幅器42k (k=
1,2,3,...,n)から出力された信号を束ねて入力し、入力
された信号群を1つの高速タイミングに変換し、TAC
460へ出力する。遅延回路450は、CFD430か
ら出力された信号を入力して、一定時間の遅延を施し、
TAC460へ出力する。
The CFD 430 is a pre-stage amplifier 41 k (k = 1,2,
The signals output from (3, ..., n) are bundled and input, the input signal group is converted into one high-speed timing, and the delay circuit 4
Output to 50. The CFD 440 has a pre-stage amplifier 42 k (k =
The signals output from (1,2,3, ..., n) are bundled and input, and the input signal group is converted into one high-speed timing, and TAC
Output to 460. The delay circuit 450 receives the signal output from the CFD 430 and delays it for a fixed time.
Output to TAC460.

【0034】TAC460は、遅延回路450から出力
された信号とCFD440から出力された信号とを入力
し、双方のタイミング信号の間の時間差に応じた波高値
を有するパルス信号に変換しADC470へ出力する。
ADC470は、TAC460から出力されたパルス信
号の波高値をデジタル変換し、このデジタル信号(飛行
時間差情報)をデータ収集処理部500へ出力する。
The TAC 460 inputs the signal output from the delay circuit 450 and the signal output from the CFD 440, converts the signal into a pulse signal having a peak value according to the time difference between both timing signals, and outputs the pulse signal to the ADC 470. .
The ADC 470 digitally converts the peak value of the pulse signal output from the TAC 460, and outputs this digital signal (time-of-flight difference information) to the data collection processing unit 500.

【0035】データ収集処理部500は、対消滅発生推
定部300から出力された信号と飛行時間差計測部40
0から出力された信号を蓄積し演算処理するデータ収集
処理装置510と、データ収集処理装置510における
演算結果を表示するイメージ表示装置520、及び、そ
の演算結果を印刷出力するイメージ印刷装置530とか
らなる。
The data collection processing unit 500 includes a signal output from the pair annihilation occurrence estimation unit 300 and the flight time difference measurement unit 40.
From the data collection processing device 510 for accumulating and processing the signal output from 0, the image display device 520 for displaying the calculation result in the data collection processing device 510, and the image printing device 530 for printing out the calculation result. Become.

【0036】データ収集処理装置510は、対消滅発生
推定部300から出力された対消滅発生通知情報(電子
・陽電子対消滅が発生した旨の情報)を受信すると、飛
行時間差計測部400から出力された飛行時間差情報
(2光子を検出した時刻差)、および対消滅発生推定部
300から出力された受光検出器情報(光子対を検出し
た2つのガンマ線検出器の位置の情報)とを入力する。
このようにして、データ収集処理装置510は順次、電
子・陽電子対消滅に伴って計測された受光検出器情報お
よび飛行時間差情報を収集し蓄積する。
Upon receiving the pair annihilation occurrence notification information (information indicating that electron-positron pair annihilation has occurred) output from the pair annihilation occurrence estimation unit 300, the data collection processing device 510 outputs it from the flight time difference measurement unit 400. The flight time difference information (time difference when two photons are detected) and the light receiving detector information (position information of the two gamma ray detectors detecting the photon pair) output from the pair annihilation occurrence estimating unit 300 are input.
In this way, the data collection processing device 510 sequentially collects and accumulates the light receiving detector information and the flight time difference information measured with the electron-positron pair annihilation.

【0037】データ収集処理装置510は、計測中ある
いは計測後にそれまで蓄積した個々の電子・陽電子対消
滅に関する受光検出器情報および飛行時間差情報を基
に、以下の手順で処理をして電子・陽電子対消滅発生位
置分布を表す画像を構成する。先ず、蓄積された1つの
電子・陽電子対消滅に対応する受光検出器情報に基づい
て、光子対を検出した2つのガンマ線検出器の受光面の
中央同士を結んで、電子・陽電子対消滅の発生位置を通
る直線を算出する。次に、それに対応する飛行時間差情
報に基づいて、この直線上の電子・陽電子対消滅が発生
した位置を算出する。蓄積された全ての受光検出器情報
と飛行時間差情報に対して以上の手順で電子・陽電子対
消滅が発生した位置を算出すれば、電子・陽電子対消滅
発生位置分布を表す画像が得られる。データ収集処理装
置510は、この画像をイメージ表示装置520とイメ
ージ印刷装置530へ送る。
The data collection processing device 510 performs processing in the following procedure on the basis of the photodetector information and the flight time difference information relating to the individual annihilation of electron / positron pairs accumulated during or after the measurement, until the electron / positron is detected. An image showing the pair annihilation occurrence position distribution is constructed. First, based on the accumulated light-receiving detector information corresponding to one electron-positron pair annihilation, the centers of the light-receiving surfaces of the two gamma-ray detectors that detected the photon pair are connected to each other, and the electron-positron pair annihilation occurs. Calculate a straight line through the position. Next, the position where electron-positron pair annihilation occurs on this straight line is calculated based on the corresponding flight time difference information. If the position where electron-positron pair annihilation occurs is calculated by the above procedure for all the accumulated light-receiving detector information and time-of-flight difference information, an image showing the electron-positron pair annihilation occurrence position distribution can be obtained. The data collection processing device 510 sends this image to the image display device 520 and the image printing device 530.

【0038】イメージ表示装置520は、データ収集処
理装置510で算出された電子・陽電子対消滅発生位置
分布を表す画像を表示する。イメージ印刷装置530
は、データ収集処理装置510で算出された電子・陽電
子対消滅発生位置分布を表す画像を印刷する。
The image display device 520 displays an image representing the electron-positron pair annihilation occurrence position distribution calculated by the data collection processing device 510. Image printing device 530
Prints an image representing the electron / positron pair annihilation occurrence position distribution calculated by the data collection processing device 510.

【0039】次に、本発明に係る検出器アレイにおける
ガンマ線検出器の配置およびその作用について更に詳細
に説明する。図2は、本発明に係る検出器アレイの配置
図である。
Next, the arrangement and operation of the gamma ray detectors in the detector array according to the present invention will be described in more detail. FIG. 2 is a layout of a detector array according to the present invention.

【0040】説明を簡便にするため、検出器アレイ21
0、220それぞれは4個のガンマ線検出器からなるも
のとして説明する。
For simplicity of explanation, the detector array 21
Each of 0 and 220 will be described as including four gamma ray detectors.

【0041】検出器アレイ210は4個のガンマ線検出
器211 ないし214 からなり、検出器アレイ220は
4個のガンマ線検出器221 ないし224 からなるもの
とする。又、ガンマ線検出器211 と221 、ガンマ線
検出器212 と222 、ガンマ線検出器213 と2
3 、ガンマ線検出器214 と224 は互いに受光面が
対面しているものとする。
The detector array 210 consists of four gamma ray detectors 21 1 to 21 4 , and the detector array 220 consists of four gamma ray detectors 22 1 to 22 4 . Further, gamma ray detectors 21 1 and 22 1 , gamma ray detectors 21 2 and 22 2 , gamma ray detectors 21 3 and 2
2 3 and the gamma ray detectors 21 4 and 22 4 are assumed to have light receiving surfaces facing each other.

【0042】ガンマ線検出器211 と212 、ガンマ線
検出器213 と214 、ガンマ線検出器221 と2
2 、ガンマ線検出器223 と224 は、それぞれの受
光面の中心点が距離Lだけ隔てて配されるものとする。
ガンマ線検出器212 と213 、ガンマ線検出器222
と223 は、それぞれの受光面の中心点が距離L’だけ
隔てて配されるものとする。配列方向のガンマ線検出器
の受光面の幅をWとする。
Gamma ray detectors 21 1 and 21 2 , gamma ray detectors 21 3 and 21 4 , gamma ray detectors 22 1 and 2
2 2 and the gamma ray detectors 22 3 and 22 4 are arranged such that the center points of their light receiving surfaces are separated by a distance L.
Gamma ray detectors 21 2 and 21 3 , gamma ray detector 22 2
And 22 3 are arranged such that the center points of the respective light receiving surfaces are separated by a distance L ′. The width of the light receiving surface of the gamma ray detector in the array direction is W.

【0043】検出器アレイ210の内の1つのガンマ線
検出器と検出器アレイ220の内の1つのガンマ線検出
器それぞれ受光面の中心を結ぶ直線は、同時計数ライン
を表す。同時計数ラインは、これら2つのガンマ線検出
器で光子対を同時計側することが可能な領域の中央位置
(サンプリング位置)を表す。検出器アレイ210と検
出器アレイ220との間の中心線Cを一点鎖線で表す。
A straight line connecting the centers of the light receiving surfaces of one gamma ray detector in the detector array 210 and one gamma ray detector in the detector array 220 represents a coincidence counting line. The coincidence line represents the central position (sampling position) of the area where the photon pair can be clocked by these two gamma ray detectors. The center line C between the detector array 210 and the detector array 220 is indicated by a dashed line.

【0044】図2(a)では、LとL’とは、 L≦2W、 L<L’<2L … (2) なる関係にある。この場合における同時計数ラインを、
従来例の検出器アレイにおける等間隔にガンマ線検出器
を配置した場合(図8)と比べる。ガンマ線検出器21
1 と223 との間の同時計数ライン、ガンマ線検出器2
2 と222 との間の同時計数ライン、および、ガンマ
線検出器213 と221 との間の同時計数ラインの3本
が、従来例においては中心線C上で1点で交わるが、図
2(a)では2点に分離される。同様に、ガンマ線検出
器212 と224 との間の同時計数ライン、ガンマ線検
出器213 と223 との間の同時計数ライン、および、
ガンマ線検出器214 と222 との間の同時計数ライン
の3本が、従来例においては中心線C上で1点で交わる
が、図2(a)では2点に分離される(図2中におい
て、符号Dで指示した箇所)。従って、中心線C付近の
検出感度分布は、従来例に比べて均一であることが期待
できる。
In FIG. 2A, L and L'have a relationship of L≤2W, L <L '<2L (2). The coincidence counting line in this case is
This is compared with the case where the gamma ray detectors are arranged at equal intervals in the conventional detector array (FIG. 8). Gamma ray detector 21
Coincidence line between 1 and 22 3 , gamma ray detector 2
Three coincidence counting lines between 1 2 and 22 2 and gamma ray detectors 21 3 and 22 1 intersect at one point on the center line C in the conventional example, In FIG. 2A, it is separated into two points. Similarly, the coincidence counting line between the gamma ray detectors 21 2 and 22 4 , the coincidence counting line between the gamma ray detectors 21 3 and 22 3 , and
Three coincidence lines between the gamma ray detectors 21 4 and 22 2 intersect at one point on the center line C in the conventional example, but are separated into two points in FIG. 2A (see FIG. 2). (Indicated by a symbol D). Therefore, the detection sensitivity distribution near the center line C can be expected to be more uniform than in the conventional example.

【0045】図2(b)では、LとL’とは、 L≦2W、 L<L’=2L … (3) なる関係にある。この場合、検出器アレイ210と検出
器アレイ220との間の中心線C上における同時計数ラ
インの交点は等間隔となり、一層の検出感度分布の均一
化が期待できる。
In FIG. 2B, L and L'have a relationship of L≤2W, L <L '= 2L (3). In this case, the intersections of the coincidence counting lines on the center line C between the detector array 210 and the detector array 220 are evenly spaced, and further uniform detection sensitivity distribution can be expected.

【0046】検出器210、220の視野領域の大きさ
について従来例の場合と比較する。従来例の検出器アレ
イにおける等間隔にガンマ線検出器を配置した場合(図
8)の視野領域の幅F’は、 F’=3L+W … (4) であり、一方、本発明による検出器アレイの視野領域の
幅Fは、 F =4L+W … (5) となり、本発明における視野領域は従来例における視野
領域に比べてLだけ大きい。
The size of the visual field area of the detectors 210 and 220 will be compared with that in the conventional example. When the gamma ray detectors are arranged at equal intervals in the conventional detector array (FIG. 8), the width F ′ of the field of view is F ′ = 3L + W (4), while the detector array according to the present invention has The width F of the visual field is F = 4L + W (5), and the visual field in the present invention is larger by L than the visual field in the conventional example.

【0047】次に、本発明に係る検出器アレイの検出感
度分布について説明する。図3は、本発明に係る検出器
アレイの検出感度分布の説明図である。
Next, the detection sensitivity distribution of the detector array according to the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of the detection sensitivity distribution of the detector array according to the present invention.

【0048】検出感度分布をシミュレーション計算で求
めた。シミュレーション計算に際して、 L =35mm … (6a) L’=70mm … (6b) W =20mm … (6c) とした。これらの値は、(3)式を満たすものである。
更に、検出器アレイ210と検出器アレイ220それぞ
れの受光面の間隔を400mmとした。視野領域中央付
近の検出感度分布は、従来例の検出器アレイにおける等
間隔配列の場合の検出感度分布(図10)と比べて、検
出感度の凹凸が滑らかなっていることが認められる。ま
た視野領域も拡大されていることも認められる。
The detection sensitivity distribution was obtained by simulation calculation. In the simulation calculation, L = 35 mm (6a) L '= 70 mm (6b) W = 20 mm (6c). These values satisfy the expression (3).
Further, the distance between the light-receiving surfaces of the detector array 210 and the detector array 220 is 400 mm. It can be seen that the detection sensitivity distribution near the center of the visual field area is smoother than the detection sensitivity distribution (FIG. 10) in the case of the evenly-spaced array in the conventional detector array. It can also be seen that the field of view is enlarged.

【0049】次に、本発明に係るガンマ線検出器の別の
配置について説明する。図4は、本発明に係るガンマ線
検出器の配置図である。
Next, another arrangement of the gamma ray detector according to the present invention will be described. FIG. 4 is a layout of the gamma ray detector according to the present invention.

【0050】検出器アレイ210は、7個のガンマ線検
出器211 ないし217 からなり、検出器アレイ220
は、7個のガンマ線検出器221 ないし227 からな
る。
The detector array 210 consists of seven gamma ray detectors 21 1 to 21 7 , and the detector array 220
Consists of seven gamma ray detectors 22 1 to 22 7 .

【0051】ガンマ線検出器211 と212 、ガンマ線
検出器216 と217 、ガンマ線検出器221 と2
2 、ガンマ線検出器226 と227 は、それぞれの受
光面の中心点が距離Lだけ隔てて配される。ガンマ線検
出器21k と21k+1 、ガンマ線検出器22k と22
k+1 (k=2,3,4,5)は、それぞれの受光面の中心点が距離
L’だけ隔てて配される。49(=7×7)本の同時計
数ラインも示す。
Gamma ray detectors 21 1 and 21 2 , gamma ray detectors 21 6 and 21 7 , gamma ray detectors 22 1 and 2
2 2 and the gamma ray detectors 22 6 and 22 7 are arranged such that the center points of their light receiving surfaces are separated by a distance L. Gamma ray detectors 21 k and 21 k + 1 , gamma ray detectors 22 k and 22
k + 1 (k = 2,3,4,5) are arranged such that the center points of the respective light receiving surfaces are separated by a distance L '. Also shown are 49 (= 7 × 7) coincidence lines.

【0052】この場合も従来例に比べると、中心線C上
において同時計数ラインの重なりが解け、従って、検出
感度分布の均一性が得られる。
Also in this case, as compared with the conventional example, the overlap of the coincidence counting lines on the center line C is solved, and therefore, the uniformity of the detection sensitivity distribution can be obtained.

【0053】次に、本発明に係る検出器アレイそれぞれ
が一般にn個のガンマ線検出器からなる場合について説
明する。
Next, the case where each detector array according to the present invention is generally composed of n gamma ray detectors will be described.

【0054】検出器アレイ210と検出器アレイ220
それぞれにおいて、n個のガンマ線検出器211 ないし
21n 、及び、n個のガンマ線検出器221 ないし22
n は、既に図1の説明で述べたとおりの間隔で配置され
るとする。
Detector array 210 and detector array 220
In each, n gamma ray detectors 21 1 to 21 n and n gamma ray detectors 22 1 to 22
It is assumed that n are arranged at intervals as described in the description of FIG.

【0055】この場合も、検出器アレイ210と検出器
アレイ220との間の中心線C上におけるn2 本の同時
計数ラインの重なりを分散させ、検出感度分布を均一化
することができる。又、検出器アレイ210、220の
視野領域の拡大を図ることができる。従来例のガンマ線
検出器が等間隔に配置されている場合の視野領域の幅
F’は、 F’= L(n-1)+W … (7) であるのに対し、本発明に係るガンマ線検出器の配置で
は視野領域の幅Fは、 F = 2L(n-2)+W … (8) である。即ち、検出器アレイ210、220それぞれが
n個のガンマ線検出器からなる場合には、従来例に対す
る本発明の視野領域の拡大割合は、 F/F’= (2L(n-2)+W)/(L(n-1)+W) … (9) であり、拡大されている。
Also in this case, the overlapping of n 2 coincidence lines on the center line C between the detector array 210 and the detector array 220 can be dispersed to make the detection sensitivity distribution uniform. Further, the field of view of the detector arrays 210 and 220 can be expanded. The width F ′ of the field of view when the gamma ray detectors of the conventional example are arranged at equal intervals is F ′ = L (n−1) + W (7), whereas the gamma ray according to the present invention is In the arrangement of the detectors, the width F of the field of view is F = 2L (n-2) + W (8). That is, when each of the detector arrays 210 and 220 is composed of n gamma ray detectors, the expansion ratio of the visual field region of the present invention with respect to the conventional example is F / F '= (2L (n-2) + W) / (L (n-1) + W)… (9), which is enlarged.

【0056】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係るポジト
ロンイメージング装置の構成図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of a positron imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【0057】本実施形態では、前述の第1の実施形態の
構成に対して、検出器アレイ210を構成するn個のガ
ンマ線検出器211 ないし21n それぞれの位置を設定
しこれらの位置の情報をデータ収集処理部510へ送る
検出器位置設定装置230と、検出器アレイ220を構
成するn個のガンマ線検出器221 ないし22n それぞ
れの位置を設定しこれらの位置の情報をデータ収集処理
部510へ送る検出器位置設定装置240とが加えられ
る。データ収集処理部510は、それぞれのガンマ線検
出器の位置情報をも考慮して、電子・陽電子対消滅発生
位置分布を表す画像を構成する。他の構成要素は第1の
実施形態の場合と同様の作用を行う。
In this embodiment, the positions of the n gamma ray detectors 21 1 to 21 n forming the detector array 210 are set and the information on these positions is set in addition to the configuration of the first embodiment. Position setting device 230 for sending the data to the data collection processing unit 510, and the positions of the n gamma ray detectors 22 1 to 22 n forming the detector array 220 are set, and information of these positions is set in the data collection processing unit. A detector positioner 240 is added to 510. The data collection processing unit 510 constructs an image representing the electron-positron pair annihilation occurrence position distribution in consideration of the position information of each gamma ray detector. The other components perform the same operations as in the first embodiment.

【0058】ガンマ線検出器21k 、22k (k=1,2,
3,...,n)は、その位置が固定されてなく自由に設定でき
る構造となっている。
Gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,
3, ..., n) has a structure in which its position is not fixed and can be freely set.

【0059】検出器位置設定装置230は、ガンマ線検
出器21k (k=1,2,3,...,n)それぞれの位置を設定し、
ガンマ線検出器21k (k=1,2,3,...,n)の位置の情報
(検出器位置情報)をデータ収集処理部510へ送る。
同様に、検出器位置設定装置240は、ガンマ線検出器
22k (k=1,2,3,...,n)それぞれの位置を設定し、ガン
マ線検出器22k (k=1,2,3,...,n)の位置の情報(検出
器位置情報)をデータ収集処理部510へ送る。但し、
ガンマ線検出器それぞれの位置は第1の実施形態で述べ
た(1)式の条件を満たす範囲に限られる。
The detector position setting device 230 sets the position of each gamma ray detector 21 k (k = 1,2,3, ..., n),
Information on the position of the gamma ray detector 21 k (k = 1,2,3, ..., n) (detector position information) is sent to the data collection processing unit 510.
Similarly, the detector position setting device 240 sets the position of each of the gamma ray detectors 22 k (k = 1,2,3, ..., n), and the gamma ray detector 22 k (k = 1,2, n). 3, ..., n) position information (detector position information) is sent to the data collection processing unit 510. However,
The position of each gamma ray detector is limited to the range satisfying the condition of the equation (1) described in the first embodiment.

【0060】対消滅発生推定部300は、第1の実施形
態の場合と同様に、電子・陽電子対消滅が発生した旨
(対消滅発生通知情報)と、光子対を検出した2つのガ
ンマ線検出器の位置情報(受光検出器情報)とをデータ
収集処理部500へ出力する。
As in the case of the first embodiment, the pair annihilation occurrence estimation unit 300 indicates that electron-positron pair annihilation has occurred (pair annihilation occurrence notification information) and two gamma ray detectors that have detected photon pairs. And the position information (light receiving detector information) of the above are output to the data collection processing unit 500.

【0061】飛行時間差計測部400は、第1の実施形
態の場合と同様に、光子対を検出した2つのガンマ線検
出器それそれの光子検出時刻の差(飛行時間差情報)を
データ収集処理部500へ出力する。
As in the case of the first embodiment, the time-of-flight difference measuring unit 400 calculates the difference in the photon detection times of two gamma ray detectors that have detected a photon pair or their photon detection times (flight time difference information). Output to.

【0062】データ収集処理部510は、対消滅発生推
定部300から出力された対消滅発生通知情報と受光検
出器情報、および、飛行時間差計測部400から出力さ
れた飛行時間差情報に加えて、検出器位置設定装置23
0と240から送られてきた検出器位置情報をも入力し
て、これらの情報に基づいて、電子・陽電子対消滅発生
位置分布を表す画像を構成する。
The data collection processing unit 510 detects in addition to the pair annihilation occurrence notification information and the light receiving detector information output from the pair annihilation occurrence estimation unit 300, and the flight time difference information output from the flight time difference measurement unit 400. Position setting device 23
The detector position information sent from 0 and 240 is also input, and an image showing the electron-positron pair annihilation occurrence position distribution is constructed based on these information.

【0063】本実施形態に係るポジトロンイメージング
装置は以下のように使用される。先ず、ガンマ線検出器
21k および22k (k=1,2,3,...,n)の間隔を広げるこ
とにより視野領域を広げて、測定対象100の広い測定
領域を計測する。次に、ガンマ線検出器21k および2
k (k=1,2,3,...,n)の間隔を狭めることにより視野領
域を狭め検出感度を高めて、前の計測により判明した特
定のRI集積部位110付近のみを計測する。次第にガ
ンマ線検出器21k および22k (k=1,2,3,...,n)の間
隔を狭めることにより更に視野領域を狭め検出感度を高
めて計測してもよい。
The positron imaging apparatus according to this embodiment is used as follows. First, the visual field region is expanded by widening the interval between the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n), and a wide measurement region of the measurement target 100 is measured. Next, gamma ray detectors 21 k and 2
By narrowing the interval of 2 k (k = 1,2,3, ..., n), the visual field area is narrowed and the detection sensitivity is enhanced, and only the vicinity of the specific RI integrated region 110 found by the previous measurement is measured. . By gradually narrowing the interval between the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n), the field of view may be further narrowed and the detection sensitivity may be increased.

【0064】電子・陽電子対消滅発生位置分布は、ガン
マ線検出器21k および22k (k=1,2,3,...,n)の間隔
を最も狭めた時に、最も高感度に計測することができ
る。図6は、本発明に係る検出器アレイの検出感度分布
の説明図である。
The electron / positron pair annihilation position distribution is measured with the highest sensitivity when the interval between the gamma ray detectors 21 k and 22 k (k = 1,2,3, ..., n) is minimized. be able to. FIG. 6 is an explanatory diagram of the detection sensitivity distribution of the detector array according to the present invention.

【0065】この図では、検出器アレイ210は、4個
のガンマ線検出器211 ないし214 からなり、4個の
ガンマ線検出器211 ないし214 は、隣同士で接して
配置される。同様に、検出器アレイ220は、4個のガ
ンマ線検出器221 ないし224 からなり、4個のガン
マ線検出器221 ないし224 は、隣同士で接して配置
される。
In this figure, the detector array 210 is composed of four gamma ray detectors 21 1 to 21 4 , and the four gamma ray detectors 21 1 to 21 4 are arranged adjacent to each other. Similarly, the detector array 220 includes four gamma ray detectors 22 1 to 22 4 , and the four gamma ray detectors 22 1 to 22 4 are arranged adjacent to each other.

【0066】検出器アレイ210と検出器アレイ220
それぞれの受光面の間隔を400mmとし、 L=L’=W=20mm …(10) なる条件の下に、検出器アレイ210、220の検出感
度分布についてシミュレーション計算した結果を図6に
示す。尚、この条件は(1)式を満たすものである。
Detector array 210 and detector array 220
FIG. 6 shows the result of simulation calculation of the detection sensitivity distributions of the detector arrays 210 and 220 under the condition of L = L '= W = 20 mm (10) with the distance between the respective light receiving surfaces set to 400 mm. It should be noted that this condition satisfies the expression (1).

【0067】この図と図3とを比べると、検出器アレイ
210、220それぞれにおいて隣同士のガンマ線検出
器の間隔を狭めて配置した方が、視野領域は狭くなるも
のの、検出感度は高くなり検出感度分布はなめらかにな
ることが認められる。
Comparing this figure with FIG. 3, when the gamma ray detectors adjacent to each other in the detector arrays 210 and 220 are arranged with a narrow interval, the field of view becomes narrower, but the detection sensitivity becomes higher and the detection is performed. It can be seen that the sensitivity distribution is smooth.

【0068】以上のように、検出器210、220それ
ぞれにおいてガンマ線検出器を任意位置に配置可能と
し、又、データ収集処理部500においてそれぞれのガ
ンマ線検出器の検出器位置情報をも考慮して電子・陽電
子対消滅発生位置分布を表す画像を構成することとし
て、段階的にガンマ線検出器の間隔を狭めて測定するこ
とにより、RI集積部位110の位置を迅速に検出する
ことができ、且つ、RI集積部位110付近における電
子・陽電子対消滅発生位置分布を高感度に計測すること
ができる。
As described above, in each of the detectors 210 and 220, the gamma ray detector can be arranged at an arbitrary position, and in the data acquisition processing section 500, the detector position information of each gamma ray detector is also taken into consideration. The position of the RI integrated region 110 can be detected quickly by constructing an image showing the positron pair annihilation occurrence position distribution and gradually narrowing the interval of the gamma ray detectors, and performing RI measurement. It is possible to measure the distribution of electron-positron pair annihilation position near the accumulation region 110 with high sensitivity.

【0069】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、検出器ア
レイの一方の端にあるガンマ線検出器とその隣のガンマ
線検出器との間の間隔と、他方の端にあるガンマ線検出
器とその隣のガンマ線検出器との間の間隔とが異なって
もよい。検出器アレイの両端を除くガンマ線検出器が等
間隔に配置されなくてもよい。一方の検出器アレイを構
成するガンマ線検出器の配置間隔と、他方の検出器アレ
イを構成するガンマ線検出器の配置間隔とが異なっても
よい。一方の検出器アレイを構成するガンマ線検出器の
個数と、他方の検出器アレイを構成するガンマ線検出器
の個数とが異なってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the distance between the gamma ray detector at one end of the detector array and the adjacent gamma ray detector and the distance between the gamma ray detector at the other end and the adjacent gamma ray detector are May be different. The gamma ray detectors except for both ends of the detector array may not be evenly spaced. The arrangement interval of the gamma ray detectors forming one detector array and the arrangement interval of the gamma ray detectors forming the other detector array may be different. The number of gamma ray detectors constituting one detector array may be different from the number of gamma ray detectors constituting the other detector array.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、測定対象を挟んで対向して配される2つの検出器
アレイそれぞれを構成するガンマ線検出器に関して、検
出器アレイのそれぞれの端にあるガンマ線検出器とその
隣のガンマ線検出器との間の受光面中心点間距離Lを、
配列方向のガンマ線検出器の受光面の幅Wの2倍以下と
し、検出器アレイの両端にあるガンマ線検出器を除く隣
同士の2つのガンマ線検出器の間の受光面中心点間距離
L’について、L<L’≦2Lなる条件を満たす配置と
したので、測定対象における電子・陽電子対消滅発生位
置分布の測定を、従来例に比べて均一感度分布で且つ広
視野で行うことができる。
As described above in detail, according to the present invention, with respect to the gamma ray detectors forming the two detector arrays that are arranged to face each other with the object to be measured sandwiched therebetween, each end of the detector array is detected. The distance L between the light-receiving surface center points between the gamma-ray detector in and
Regarding the distance L ′ between the center points of the light-receiving surfaces between two adjacent gamma-ray detectors excluding the gamma-ray detectors at both ends of the detector array, the width W of the light-receiving surface of the gamma-ray detectors in the array direction is not more than twice. , L <L ′ ≦ 2L, the electron / positron pair annihilation position distribution in the measurement target can be measured with a uniform sensitivity distribution and a wider field of view than in the conventional example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るポジトロンイメ
ージング装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a positron imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る検出器アレイの配置図である。FIG. 2 is a layout of a detector array according to the present invention.

【図3】本発明に係る検出器アレイの検出感度分布の説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a detection sensitivity distribution of the detector array according to the present invention.

【図4】本発明に係るガンマ線検出器の配置図である。FIG. 4 is a layout view of a gamma ray detector according to the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態に係るポジトロンイメ
ージング装置の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a positron imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る検出器アレイの検出感度分布の説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a detection sensitivity distribution of the detector array according to the present invention.

【図7】ポジトロンイメージング装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a positron imaging device.

【図8】従来の検出器アレイの配置図である。FIG. 8 is a layout view of a conventional detector array.

【図9】互いに対面する1対のガンマ線検出器の検出感
度分布の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a detection sensitivity distribution of a pair of gamma ray detectors facing each other.

【図10】従来の検出器アレイの検出感度分布の説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a detection sensitivity distribution of a conventional detector array.

【図11】検出器アレイの視野の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a field of view of a detector array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…測定対象、110…RI集積部位、210,2
20…検出器アレイ、211 ,212 ,...,2
1 ,222 ,...…ガンマ線検出器、230,24
0…検出器位置設定装置、300…対消滅発生推定部、
311 ,312 ,...,321 ,322 ,...…デ
ィスクリミネータ、330…同時計数回路、400…飛
行時間差計測部、411 ,412 ,...,421 ,4
2 ,...…前段増幅器、430,440…コンスタ
ント・フラクション・ディスクリミネータ(CFD)、
450…遅延回路、460…時間−波高変換器(TA
C)、470…アナログ・デジタル・コンバータ(AD
C)、500…データ収集処理部、510…データ収集
処理装置、520…イメージ表示装置、530…イメー
ジ印刷装置。
100 ... Measurement target, 110 ... RI accumulation site, 210, 2
20 ... Detector array, 21 1 , 21 2 ,. . . , 2
2 1 , 22 2 ,. . . ... Gamma ray detector, 230, 24
0 ... Detector position setting device, 300 ... Pair annihilation occurrence estimation unit,
31 1 , 31 2 ,. . . , 32 1 , 32 2 ,. . . ... Discriminator, 330 ... Simultaneous counting circuit, 400 ... Flight time difference measuring section, 41 1 , 41 2 ,. . . , 42 1 , 4
2 2 ,. . . ... Pre-amplifier, 430, 440 ... Constant fraction discriminator (CFD),
450 ... Delay circuit, 460 ... Time-to-peak converter (TA
C), 470 ... Analog-to-digital converter (AD
C), 500 ... Data collection processing unit, 510 ... Data collection processing device, 520 ... Image display device, 530 ... Image printing device.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方向に配列された第1の数のガンマ線
検出器からなり、測定対象における電子・陽電子対消滅
に伴って発生する光子対の第1の光子が入射すると前記
第1の光子を検出する第1の検出器アレイと、 前記測定対象を挟んで前記第1の検出器アレイと対向し
て配され、前記一方向に配列された第2の数の前記ガン
マ線検出器からなり、前記光子対の第2の光子が入射す
ると前記第2の光子を検出する第2の検出器アレイと、 前記第1の検出器アレイから出力された信号と前記第2
の検出器アレイから出力された信号とを入力して、電子
・陽電子対消滅の発生位置を算出する信号処理手段とを
備えるポジトロンイメージング装置であって、 前記第1の検出器アレイの第1の端にある第1のガンマ
線検出器の受光面中心点と、前記第1のガンマ線検出器
の隣のガンマ線検出器の受光面中心点とは、前記ガンマ
線検出器の前記一方向に関する受光面の幅の2倍以下で
ある第1の距離を隔てて配され、 前記第1の検出器アレイの第2の端にある第2のガンマ
線検出器の受光面中心点と、前記第2のガンマ線検出器
の隣のガンマ線検出器の受光面中心点とは、前記ガンマ
線検出器の前記一方向に関する受光面の幅の2倍以下で
ある第2の距離を隔てて配され、 前記第2の検出器アレイの第1の端にある第3のガンマ
線検出器の受光面中心点と、前記第3のガンマ線検出器
の隣のガンマ線検出器の受光面中心点とは、前記ガンマ
線検出器の前記一方向に関する受光面の幅の2倍以下で
ある第3の距離を隔てて配され、 前記第2の検出器アレイの第2の端にある第4のガンマ
線検出器の受光面中心点と、前記第4のガンマ線検出器
の隣のガンマ線検出器の受光面中心点とは、前記ガンマ
線検出器の前記一方向に関する受光面の幅の2倍以下で
ある第4の距離を隔てて配され、 前記第1ないし前記第4のガンマ線検出器を除く任意の
隣同士の2つのガンマ線検出器の受光面中心点間距離
は、前記第1ないし前記第4の距離のうちの最大距離よ
り大きく、且つ、前記第1ないし前記第4の距離のうち
の最小距離の2倍以下であることを特徴とするポジトロ
ンイメージング装置。
1. A first number of gamma ray detectors arranged in one direction, wherein the first photon of a photon pair generated upon annihilation of an electron-positron pair in a measurement target is incident. A first detector array for detecting, and a second number of the gamma ray detectors arranged opposite to the first detector array with the measurement target interposed therebetween and arranged in the one direction, A second detector array that detects the second photon when the second photon of the photon pair is incident; a signal output from the first detector array;
And a signal processing means for calculating a position where electron-positron pair annihilation occurs by inputting a signal output from the detector array of the first detector array of the first detector array. The light receiving surface center point of the first gamma ray detector at the end and the light receiving surface center point of the gamma ray detector adjacent to the first gamma ray detector are the width of the light receiving surface in the one direction of the gamma ray detector. And a second gamma ray detector disposed at a first distance that is less than or equal to 2 times, and the light receiving surface center point of the second gamma ray detector at the second end of the first detector array. And a light receiving surface center point of the gamma ray detector next to the gamma ray detector are arranged at a second distance which is equal to or less than twice the width of the light receiving surface in the one direction of the gamma ray detector, and the second detector array. A third gamma ray detector at the first end of the The plane center point and the light receiving plane center point of the gamma ray detector adjacent to the third gamma ray detector have a third distance which is not more than twice the width of the light receiving plane in the one direction of the gamma ray detector. A light receiving surface center point of a fourth gamma ray detector located at a second end of the second detector array and a light receiving surface center point of a gamma ray detector adjacent to the fourth gamma ray detector. Is arranged at a fourth distance which is equal to or less than twice the width of the light receiving surface in the one direction of the gamma ray detector, and is adjacent to each other except for the first to fourth gamma ray detectors. The distance between the light-receiving surface center points of the two gamma ray detectors is larger than the maximum distance of the first to fourth distances and is twice the minimum distance of the first to fourth distances. A positron imaging device characterized by the following:
【請求項2】 前記第1ないし前記第4の距離は全て等
しいことを特徴とする請求項1記載のポジトロンイメー
ジング装置。
2. The positron imaging apparatus according to claim 1, wherein the first to fourth distances are all equal.
【請求項3】 前記第1ないし前記第4のガンマ線検出
器を除く任意の隣同士の2つのガンマ線検出器の受光面
中心点間距離は全て等しいことを特徴とする請求項1記
載のポジトロンイメージング装置。
3. The positron imaging according to claim 1, wherein the distances between the light-receiving surface center points of any two adjacent gamma ray detectors except the first to fourth gamma ray detectors are equal. apparatus.
【請求項4】 前記第1の数と前記第2の数とは同数で
あることを特徴とする請求項1記載のポジトロンイメー
ジング装置。
4. The positron imaging apparatus according to claim 1, wherein the first number and the second number are the same number.
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