JPS61217789A - 放射能分布測定装置及び測定方法 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は放射能分布測定装置及び測定方法に係り、特に
人体などの被測定体の任意の特定領域における放射能分
布を高分解能で測定することのできる放射能分布測定装
置及び測定方法に関する。

〔発明の背景〕

人体などの被測定の放射能分布を測定する装置としては
、特開昭５７−１７５２７２号に記載のように。

放射線を平行化するコリメータとこの平行化された放射
能を検出する検出器とからなる放射線検出部を設けたも
のが知られているが、このような従来の装置においては
コリメータが固定式であり。

また、検出器の検出方向も固定であった。従がって被測
定体中の放射能が局在している場合に、この局在してい
る領域内の放射能分布のみをより高分解能で測定するこ
とができず、この場合にはコリメータを手作業で交換し
入゛射放射線の立体角を小さくして測定する必要があっ
た。このため測定に時間がかかるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、被測定体中の任意の特定領域内の放
射能分布をより高分解能でしかも効率よく測定すること
のできる放射能分布測定装置及び測定方法を提供するに
ある。

〔発明の概要〕

本発明は放射能分布測定装置に設けられた被測定体より
発する放射線を平行化するコリメータを。

この平行化された放射線を検出する検出器に対して移動
可能とし、入射する放射線の立体角を調整可能とすると
ともに、前記検出器の検出方向を可変としたものである
。またこの装置を用いて被測定体周囲の計数分布を測定
し、この測定値により被測定体表面及び内部における放
射能分布を測定する場合、この測定を少くとも２回に分
け、１回目の測定において前記被測定体の粗い放射能分
布を測定し、２回目以降の測定においてそれ以前の放射
能分布測定値をもとに任意の特定領域内の放射能分布を
高分解能で測定することにより、所期の目的を達成する
ようになしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明に係る放射能分布測定装置の一実施例を図面
を参照して説明する。

第１図、第２図及び第３図に本発明の一実施例を示す。

第１図の１は被測定体である体内放射能を測定する被検
者、２はＮａＩ（ＴＭ）を検呂器とした放射線検出部で
ある。この検出部２には駆動機構３が設けられており、
検出部２はこの駆動機構３によった体長方向ガイドレー
ル４及び周方向ガイドレール５に沿って移動し、後述す
る機構によって検出方向及び前記被検者１を見込む立体
角を変化させて被検者１から放射される放射線を測定す
るように構成されている。被検者用ベッド６は放射線吸
収の少ない材料１例えばプラスチックで作られており、
このベッド６と前記体長方向ガイドレール４とは枠７で
支持されている。駆動制御部８は前記−駆動機構３を制
御し前記放射線検出部２を所定の測定位置に移動すると
ともに、検出方向及び立体角を制御する。放射線検出部
８から発する信号は放射線測定部９で放射線のエネルギ
ー別に計数処理される。この放射線測定部９は、ＮａＩ
（ＴＱ）検出器用の高圧電源、増幅器、多チヤンネル波
高分析装置により構成されている。

制御演算部１０は前記駆動制御部８からの測定位置、方
向及び立体角のそれぞれの信号と、放射線測定部９から
の放射線計数値信号とから体内放射能分布を演算して決
定し、この決定した放射能分布は表示部１１に図形とし
て出力されるようになっている。

第２図は第１図の装置を被検者１の頭部側から見た断面
図であり、放射線検出部２は周方向ガイドレール５に沿
った方向１２に動くと同時に、方向１３にも動き検出方
向を任意に変えることができる。また後述する機構によ
り被検者１を見込む立体角も任意に変えることができ、
該図では大きい立体角２０を破線で、小さい立体角２１
を点線で示している。

第３図は放射線検出部２の構成を示したものであり、被
検者１を見込む立体角を変える機構を示したものである
。放射線検出部２はＮａＩ（ＴＱ）シンチレータ（検出
器）２２、鉛シールド２３及び中央にピンホール２５が
形成されたコリメータ２４から構成されており、このコ
リメータ２４は鉛シールド２３をガイドとして検出器２
２に対し、てシャフト２８を介してモータ２７により前
後に移動できるようになっている。このコリメータ２４
の移動によりコリメータ２４と検出器２２との間の距離
２６を変えることにより、検出器２２が被検者１を見込
む立体角を変化させる。

上述した実施例においては板状部材のほぼ中央にピンホ
ール２５を形成したコリメータ２４について説明したが
、第１０図に示すように２つのスリットコリメータ８０
，８１を設け、それぞれのスリット８２．８３を直交さ
せるとともにスリット８２．及び８３の幅とスリットコ
リメータ８０゜８１間の距離８４を変えることにより立
体角を変化させてもよい、さらにこれらのスリットコリ
メータを３つ以上用いてもよい、これらの場合には放射
線検出器２２の前方にあるコリメータ層の厚さを薄くす
ることができる。

さらに別の実施例として第１３図に示すように。

放射線検出器２２を液体シンチレータを用いて構成して
もよい。液体シンチレータ１１０のシンチレーション光
は光電子増倍管１１１で増幅され、測定部１１２で波高
値別に測定される。液体シンチレータはＮａＩ（ＴＱ）
シンチレータに比較して原子番号が小さいので効率が低
く、現状では容積を大きくしないと実用的ではない、し
かし重金属を添加するなどして効率の高いものができれ
ば、ＮａＩ（ＴＩ２）シンチレータと同等の大きさの検
出器ができる。

液体シンチレータは、液体であるが故にその形状を変化
させることができ、１１３で点線で示すように扇形にす
ることが可能である。このとき方向１１５から入射する
放射線はシンチレータ内のパスが小さく、はとんど吸収
されないのに対して。

方向１１４のようにシンチレータに垂直に入射する放射
線はほとんど吸収される。すなわち指向性を持たせるこ
とが容易にできる。

以下本発明に係る放′射線分布測定方法の一実施例を図
面を参照して説明する。

第４図、第５図、第６図及び第７図に本発明の一実施例
を示す。

第４図は、演算制御部１０における体内放射能分布を演
算方法を説明したものである０体内放射能分布を得るた
めに、被検者１を仮想的に小領域に分割すると、該小領
域内の放射能と各位置において放射線検出部２で測定し
た被検体周囲の計数率との間には、次の関係がある。

Ｎ＋ ここに、Ｃｊ：ｊ位置における計数率 Ｒｉｊ：被検者１の小領域ｉに単位強度の放能があると
きのｊ位置における 計数率（応答関数） Ａｉ：被検者１の小領域ｉ内の放射能強度 Ｎ１：被検者１の小領域の数 Ｎ２：計数率測定値の数 上記の分割された小領域の総和は検出器の立体角内に含
まれる全領域になり、被検者１の全体を見込むようにな
る。

（１）式において、Ｃｊは測定値、応答関数Ｒ１ｊは実
験あるいは計算で求めることができるので、（１）式は
、Ａｉを未知数とする連立−次方程式である。したがっ
て、計数率の測定点の数が、Ｎ、≧Ｎ□となるように測
定することにより。

未知数である被検体内の放射能分布を得ることができる
。

第５図は、本実施例の動作を示すフロー図であり、２回
の測定を実施する場合である。先ず、検出器は、第２＠
に示す周方向ガイドレール５の中心を向けて設定され、
検出器の立体角は、第２図に示す被検者１の断面をすべ
て見込むように大きく設定される。この状態で、放射線
検出部２を体長方向、さらに周方向に走査・測定し、（
１）式を用いて被検体内の放射能分布を求める０次に、
この測定結果をもとに、さらに詳細な放射能分布を知り
たい特定領域を設定する。最後に２回目の測定を実施す
る。このとき、検出器の検出方向、及び立体角は、どの
測定位置においても特定領域をすべて見込むよう（立体
角小）に調整される。

そして、（１）式により、特定領域内における放射能分
布が、より詳細に求められる。

第６図及び第７図は、前記説明内容を示した図であり、
放射能が局在している場合である。６０は、第２図に示
した駆動機構３と放射線検出部２を一体にしたものであ
り、ここでは、新たにこれを検出部６０と呼ぶ、第６図
は、立体角６１が大きい１回目の測定である。どの測定
位置においても、検出部６０の立体角は、被検者１を全
て見込んでいる。この測定の結果、斜線で示した領域に
のみ、放射能が局在していることがわかった場合、該領
域を特定領域として、２回目の測定では、第７図に示す
ように、該特定領域６３を見込むように検出方向、立体
角を調整しながら走査・測定する。この結果、放射能は
特定領域６３以外にはないことが１回目の測定で明らか
になっているので。

（１）式を用いて、特定領域６３内の放射能分布をさら
に詳細に得ることができる。このとき。

（１）式における領域の分割は、特定領域６３内のみを
行なえば良い。

第８図及び第９図は、第６，７図と同様であるが、被検
者１内の放射能分布が局在していない場合である。第８
図及び第９図における１回目の測定方法、特定領域の設
定、２回目の測定方法は。

第６，７図と同様である。２回目の測定結果から。

特定領域６３内の放射能分布を得る方法が、第６゜７図
と異なるので以下に説明する。

２回目の測定における測定計数率と体内の放射能分布は
、（１）式との関係から次のようになる。

Ｃｊ＝ΣＲｉｊＡｉ＋Σ’Ｒ’　ｉ　、ｊ　Ａ’　ｉ　
　（２）ここに、Ｃｊ　：　２回目の測定計数率Ｒｉｊ
：特定領域内の小領域ｉに単位強度の放射能があるとき
のｊ位置の検 出器の計数率（応答関数） Ａｉ：特定領域を小領域に分割したときの領域ｉ内の放
射能強度 Ｒ″ｉｊ：１回目の分割小領域ｉに単位強度の放射能が
あるとき、２回目の測 定の位置ｊの検出器に与える計数 率（応答関数） Ａ’ｉ：１回目の分割小領域ｉ内の放射能強度 （２）式において、第二項は、着目する特定領域６３以
外の領域から放出される放射線のうち検出器に入射する
ものを示している。該放射能は、１回目の測定で既にわ
かっており、２回目の測定で検出方向および立体角が変
わったことによる検出部６０への寄与は、Ｒ’ｉｊで補
正される。該Ｒ’ｉｊは、計算あるいは実験で予め求め
ておく。

したがって、（２）式においては、（１）式と同様に、
特定領域６３内の放射能分布Ａｉが未知数であり、連立
−次方程式となる。すなわち。

（２）式を解くことにより特定領域６３内の放射能分割
をより詳細に得ることができる。

以上の実施例では、放射線検出器は１個であったが、複
数個の放射線検出器を用いても可能である。この場合に
は、複数個所の測定を同時に出来るので、測定時間を大
幅に短縮することができる。

第１１図は、特定領域内の放射能分布を詳細に測定する
ときの別の実施例を示したものである。

９０．９１は立体角である。他の符号は第６，７図と同
じである。この実施例では、検出器の立体角９０．９１
は、特定領域６３を全て見込む立体角より小さい、さら
に、−個所の測定位置において、複数の検出方向で測定
する０図の実施例では、２方向９０．９１を測定した場
合について示している６本実施例では、特定領域６３を
、少なくとも１回は含むように測定位置、検出方向およ
び立体角を調整する０本実施例では、検出器の立体角が
小さいので、特定領域内の放射能分解能は高くなる。

第１２図は、放射能分布の粗い測定と精密測定を２台の
装置で実施した場合の例である。１００は、被測定体を
セラティラングする装置、１０１は粗測定装置すなわち
検出器立体角を大きくした測定装置、１０２は、粗測定
の結果を判定し５着目する特定領域を設定する装置、１
０３は、特定領域を精密測定する装置、１０４は、被測
定体を取りはずす装置である。各装置間は、ベルトコン
ベア１０６で連結されており、ベルトコンベア１０６は
、図示されていない制御装置で移動速度、起動および停
止が制御される。被測定体は、セッティラング装Ｗｔ１
００に方向１０５に従い導入される。粗測定の結果を判
定する装置１０２では、精密測定が不要の場合には、被
測定体は方向１０７に従って取りはずされる。精密測定
後は、方向１０８に従って取りはずされる。

〔発明の効果〕

上述した通り、本発明によれば、放射能分布側一定装置
のコリメータを移動可能として放射線の立体角を調整可
能とし、かつ検出器の検出方向を可変とするとともに、
このように構成された測定装置を用いて必要に応じて複
数回の粗測定と精密測定を行い、精密測定では着目する
任意の特定領域から放出される放射線を測定するように
したものであるから、この特定領域内の放射能分布を高
分解能でしかも効率よく測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置の全体構成を示す
正面図、第２図は第１図の断面図、第３図は放射能検出
部における立体角可変装置の一実施例を示す構成図、第
４図は被測定体周囲の計数率測定値から内部の放射能分
布を演算する方法の説明図、第５図は本発明の一実施例
による測定方法を示すフロー図、第６図、第７図は放射
能が局在している場合の測定方法を示す図、第８図、第
９図は放射能が局在していない場合の測定方法を示す図
、第１０図は放射能検出部における立体角可変装置の他
の実施例を示す構成図、第１１図は精密測定時の他の測
定方法の実施例を示す図、第１２図は本発明の一実施例
による測定装置を２台用いて測定を行う場合の装置構成
を示す図、第１３図は放射能検出器の他の実施例を示す
構成図である。 １・・・被測定体（被検者）、２・・・放射線検出部、
３・・・駆動機構、８・・・駆動制御部、９・・・放射
線測定部、１０・・・制御演算部、１３・・・可変検出
方向、２０゜２１・・・検出器の立体角、２２・・・放
射線検出器。 第６図 佑８図 半ｑ図 率１０圀 率１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定体より発する放射線を平行化するコリメータ
   と、この平行化された放射線を検出する検出器とを具備
   した放射線検出部を設け、この放射線検出部により前記
   被測定体周囲の計数率分布を測定し、この測定値により
   前記被測定体表面及び内部における放射能分布を測定す
   る放射能分布測定装置において、前記コリメータを前記
   検出器に対して移動可能として入射する前記放射線の立
   体角を調整可能とするとともに、前記検出器の検出方向
   を可変としたことを特徴とする放射能分布測定装置。 ２、前記コリメータの移動及び前記検出器の検出方向の
   変換を行なうための制御演算部を設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の放射能分布測定装置。 ３、被測定体より発する放射線を平行化するコリメータ
   と、この平行化された放射線を検出する検出器とを具備
   した放射線検出部により、前記被測定体周囲の計数分布
   を測定し、この測定値により前記被測定体表面及び内部
   における放射能分布を測定する放射能分布測定方法にお
   いて、この放射能分布測定を少なくとも２回に分け、１
   回目の測定において前記被測定体の粗い放射能分布を測
   定し、２回目以降の測定においてそれ以前の放射能分布
   測定値をもとに任意の特定領域内の放射能分布を高分解
   能で測定することを特徴とする放射能分布測定方法。 ４、前記特定領域内の放射能分布測定は、前記検出器の
   検出方向の調整及び前記コリメータの位置移動による入
   射放射線の立体角の調整により行なうことを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の放射能分布測定方法。