JPH10197641A

JPH10197641A - 放射線カメラ

Info

Publication number: JPH10197641A
Application number: JP35870696A
Authority: JP
Inventors: Munetaka Takahashi; 宗尊高橋
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ＮａＩシンチレータを用いてポジトロン放出
性核種からのガンマ線を効率よく検出する。【解決手段】対向配置される２つの２次元放射線検出
器１１、１２の放射線入射側に放射線を減衰する減衰板
７６をそれぞれ装着し、ポジトロン放出性核種からのエ
ネルギーの高いガンマ線を減衰させた上でシンチレータ
７２に入射させて、そのガンマ線がそのシンチレータ７
２を突き抜けることがなくその内部で吸収されて発光す
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、核医学検査装置
に関し、とくにガンマカメラあるいはシンチレーション
カメラ等と呼ばれる放射線カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガンマカメラ等の放射線カメラは、被検
体（患者）に投与された放射性薬剤が検査部位（特定の
臓器等）に集積したとき、外部に放射されてくる放射線
を検出して放射性薬剤の２次元的な濃度分布画像を得る
ものである。このような画像は、通常、その特定臓器を
診断するために撮影される。放射性薬剤としてポジトロ
ン放出性核種で標識された薬剤を用いることがある。こ
の場合、ポジトロン消滅時にガンマ線が１８０°反対方
向に放出されるので、それら２つのガンマ線をとらえれ
ばポジトロンの位置を示す情報が得られる。この原理に
基づき、２つのガンマカメラを対向配置して、それらに
ガンマ線が同時に入射したことを検出し、その同時入射
した２つのガンマ線の入射位置を結ぶ直線に関してカウ
ントすれば、ポジトロン放出性核種の濃度分布像を撮影
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポジト
ロンが消滅する際に発生するガンマ線のエネルギーは高
い（５１１ｋｅＶ）ため、その高いエネルギーのガンマ
線が検出器（通常ＮａＩシンチレータが用いられる）を
突き抜けてしまう確率が高く、検出効率が著しく低いと
いう問題がある。

【０００４】この発明は、上記に鑑み、ポジトロン放出
性核種の放射性薬剤を使い同時計数を行って撮影する際
の検出効率を高めるように改善した、放射線カメラを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による放射線カメラにおいては、被検体を
挟んで対向配置される第１、第２の２次元放射線検出手
段と、該第１、第２の２次元放射線検出手段の放射線入
射側にそれぞれ設けられた放射線の減衰層と、これら第
１、第２の２次元放射線検出手段に同時に放射線入射が
あったことを検出する同時計数手段と、この同時計数手
段で同時入射を検出したときにこれら第１、第２の２次
元放射線検出手段からの２次元位置信号に関連したアド
レスでカウントするデータ収集手段とが備えられること
が特徴となっている。

【０００６】第１、第２の２次元放射線検出手段が被検
体を挟んで対向配置されるので、その被検体にポジトロ
ン放出性核種が含まれていれば、そのポジトロン消滅時
に１８０°反対方向に放出されるガンマ線が、それら２
つの２次元放射線検出手段に同時に入射することにな
る。これらの第１、第２の２次元放射線検出手段の放射
線入射側にはそれぞれ放射線の減衰層が設けられている
ので、ガンマ線は減衰させられた上で２次元放射線検出
手段に入射する。そのため、ガンマ線のエネルギーが高
くてシンチレータを突き抜けてしまうことがなくなり、
効率よくガンマ線を検出することができるようになる。

【０００７】２つのガンマ線が第１、第２の２次元放射
線検出手段に同時に入射して検出されたとき、同時計数
手段でそのことが検出される。このとき、これら２つの
２次元放射線検出手段からの位置信号で示されている２
つの位置を結ぶ線上に核種が存在していることが分か
る。そこで、その２点の位置に関連したアドレスでカウ
ントすることによって、ポジトロン放出性核種の濃度分
布像を得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、２つの２次元放射線検出器１１、１２が、被検体８
０を間に挟んで互いに平行に対向配置される。これら２
次元放射線検出器１１、１２は、放射線が入射したこと
を検出してその放射線のエネルギーに対応するエネルギ
ー信号Ｚを発生するとともに、その入射位置を示す２次
元の位置信号Ｘ、Ｙを発生する。これら２次元放射線検
出器１１、１２は、それぞれ、放射線遮蔽性の材料でな
るハウジング７１内に納められたシンチレータ７２と、
ライトガイド７３と、フォトマルチプライア（ＰＭＴと
略す）７４と、位置およびエネルギー演算回路７５とか
らなる。

【０００９】ハウジング７１の前面は放射線遮蔽性の材
料が除去され代わりに放射線透過性の材料で被われてお
り、その内部に平板状に形成されたシンチレータ７２が
配置される。このシンチレータ７２はＮａＩからなり、
これに放射線が入射して吸収されると発光する。

【００１０】これら２次元放射線検出器１１、１２のハ
ウジング７１の前面（放射線入射側）には、減衰板７６
がそれぞれ取り付けられている。この減衰板７６は、た
とえばアクリル板などの放射線を減衰させる減衰物質か
らなる板であり、これを通ることによってガンマ線は減
衰させられる。そのため、５１１ｋｅＶの高いエネルギ
ーのガンマ線は、もしこの減衰板７６がないとすればシ
ンチレータ７２を突き抜けてしまうものが増加して検出
効率が著しく低下してしまうのであるが、減衰させられ
てからシンチレータ７２に入射するためこれを突き抜け
ることがなくなって、このシンチレータ７２で吸収され
て発光することになり、検出効率の低下を防ぐことがで
きる。

【００１１】シンチレータ７２で発生した光は、ライト
ガイド７３によって多数のＰＭＴ７４のそれぞれの受光
面に導かれる。ＰＭＴ７４の位置が発光位置から近けれ
ばそれだけ入射光量が多く、大きな出力が得られる。そ
こで、ＰＭＴ７４の出力が入力されている位置およびエ
ネルギー演算回路７５において、この各ＰＭＴ７４の出
力を、平板状シンチレータ７２の面（Ｘ−Ｙ面）のＸ、
Ｙ方向に重み付け加算演算することにより位置信号Ｘ、
Ｙを得る。また、すべてのＰＭＴ７４の出力の総和は、
全発光量に対応し、入射放射線のエネルギーに対応する
ものであるから、この総和を求めてエネルギー信号Ｚと
して出力する。

【００１２】これらの２次元放射線検出器１１、１２か
らの出力（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）
は、まずＡ／Ｄ変換器２１、２２でデジタルデータに変
換された後、直線性補正回路３１、３２、エネルギー補
正回路４１、４２、均一性補正回路５１、５２を順次経
て画像メモリ６３に送られる。これら直線性補正回路３
１、３２、エネルギー補正回路４１、４２、均一性補正
回路５１、５２は、通常のガンマカメラと同様のもので
ある。そして、さらに、同時計数回路６１および位置判
定回路６２が設けられる。

【００１３】同時計数回路６１は、２つのエネルギー信
号Ｚ１、Ｚ２の発生時間が所定幅のタイムウインドウに
入っていることを検出してそれらが同時に生じたと判定
するものである。同時に生じたものと判定したとき、２
つの入射ガンマ線が一つのポジトロンから発生したペア
であるとして扱う。このとき、直線性補正回路３１、３
２に信号を送って、空間的な歪みを補正する処理を行わ
せてその処理後の出力を生じさせる。２つのエネルギー
信号Ｚ１、Ｚ２が同時に生じたと判定されなかったとき
は、直線性補正回路３１、３２から出力を生じさせな
い。

【００１４】この直線性補正回路３１、３２からの補正
された位置信号（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）は位置
判定回路６２に送られる。この位置判定回路６２は、２
つの位置信号（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）が同じ位
置を示しているものであるかどうかを判定するものであ
る。同じ位置を示しているものと判定したときは、エネ
ルギー補正回路４１、４２がアクティブにされてこれら
から補正された出力が生じ、さらに均一性補正回路５
１、５２を通って画像メモリ６３に入力される。画像メ
モリ６３では、位置信号（Ｘ１、Ｙ１）または（Ｘ２、
Ｙ２）（これらは上記の通り位置判定回路６２で同じも
のとして判定されたものである）で指定されるアドレス
で「１」加算して、この事象をカウントする。

【００１５】こうして画像メモリ６３においてデータ収
集し、その結果得られる画像は２次元放射線検出器１
１、１２の検出面（シンチレータ７２の板面）に直角に
入射したガンマ線によるものとなる。つまり、検出面に
直角な方向のガンマ線のみを入射させるような平行多孔
コリメータを装着してシングルフォトン放出性核種の濃
度分布像を撮影したときと同じような、ポジトロン放出
性核種の濃度分布像を得ることができる。

【００１６】なお、位置判定回路６２において、２つの
位置信号（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）が厳密に同一
である場合だけでなく、ある程度の広がりをもって同一
である場合、つまり２つの位置（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ
２、Ｙ２）の距離が一定値よりも大きくない場合も、同
一と判定してデータ収集するように構成することもで
き、その場合は検出面に垂直に入射するガンマ線だけで
なく垂直方向からやや外れた（斜めに入射する）ガンマ
線によるデータをも収集することになるため、画像の水
平（Ｘ−Ｙ平面方向）の分解能が下がるが感度は向上す
る。

【００１７】また、減衰板７６は、アクリル板などの他
に、放射線を減衰させる減衰物質からなる板であればど
のようなものでも使用可能である。必ずしも板状のもの
に限らず、シンチレータ７２等の前面に減衰物質を層状
に塗布することもできる。

【００１８】さらに、２つの２次元放射線検出器１１、
１２を対向関係を保ちながら被検体８０の周囲に回転さ
せて、その各々の角度ごとにデータ収集し、そのデータ
を逆投影法などのアルゴリズムを用いてコンピュータ処
理しポジトロンエミッションＣＴ像（被検体８０の断面
でのポジトロン放出性核種の濃度分布像）を再構成する
こともできる。この場合は、位置判定回路６２による位
置判定は行わず、同時計数回路６１が検出動作したすべ
ての場合について２つの位置信号（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ
２、Ｙ２）で表わされるアドレスにおいてカウントを行
うよう構成する。

【００１９】その他、シンチレータとしてＮａＩ以外を
用いることができるなど、具体的な構成は、この発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることはもちろ
んである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の放射線
カメラによれば、通常のシングルフォトン放出性核種な
どからのエネルギーの高くない放射線検出用のＮａＩシ
ンチレータを装着した２次元放射線検出器を用いて、ポ
ジトロン放出性核種からのエネルギーの高い放射線を効
率よく検出してデータ収集することができる。そのた
め、ＮａＩシンチレータを装着した２次元放射線検出器
を、シングルフォトン放出性核種による検査およびポジ
トロン放出性核種による検査の両方に使用することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。

【符号の説明】

１１、１２２次元放射線検出器２１、２２Ａ／Ｄ変換器３１、３２直線性補正回路４１、４２エネルギー補正回路５１、５２均一性補正回路６１同時計数回路６２位置判定回路６３画像メモリ７１ハウジング７２シンチレータ７３ライトガイド７４ＰＭＴ（フォトマルチプ
ライア）７５位置およびエネルギー演
算回路７６減衰板８０被検体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を挟んで対向配置される第１、第
２の２次元放射線検出手段と、該第１、第２の２次元放
射線検出手段の放射線入射側にそれぞれ設けられた放射
線の減衰層と、これら第１、第２の２次元放射線検出手
段に同時に放射線入射があったことを検出する同時計数
手段と、この同時計数手段で同時入射を検出したときに
これら第１、第２の２次元放射線検出手段からの２次元
位置信号に関連したアドレスでカウントするデータ収集
手段とを備えることを特徴とする放射線カメラ。