JPS6139977Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、放射形断層撮影装置用放射線検出
器に関する。

放射形断層撮影装置は、患者の体内に薬物とし
て取りこまれたRI（放射性同位元素）が特定の
臓器に集積した時に、人体外より、RIの放出す
るγ線等の放射線を検出してRIの分布を画像と
して得るものである。ところで放射性核種として
はシングルフオトンやポジトロンが用いられてい
るが、放出されるγ線のエネルギーはシングルフ
オトンで140〜200KeV、ポジトロンで約510KeV
であり、エネルギーにかなりの差がある。そこで
シングルフオトン用シンチレータとしては、低エ
ネルギー放射線に対し検出効率（阻止能）が高
く、発光量が多くてＳ／Ｎを上げることのでき
る、例えばNaI（Tl）結晶が用いられ、ポジトロ
ン用シンチレータとしては、高エネルギー放射線
に対し検出効率（阻止能）が高く、発光量の多い
例えばBGC結晶等が用いられている。ところが
シングルフオトン用シンチレータは高エネルギー
放射線に対して検出効率（阻止能）が低下するの
で、例えばポジトロンにNaI（Tl）結晶を適用す
る場合には放射線が突き出てしまわないよう厚さ
を７〜８cmとする必要がある。またポジトロン用
シンチレータは、低エネルギー放射線に対して発
光量が少なくＳ／Ｎが劣化し、エネルギー分解能
が極端に悪いものである。従つて従来では検出器
の材質及び形状を放射性核種によつて変更する必
要があつた。しかしながら臨床的には検出器を変
更することなくシングルフオトン及びポジトロン
の両方に使用可能なことが当然にも望まれてい
る。

なお、単に検出可能な放射線エネルギー範囲を
拡大するだけであれば、低エネルギー放射線用シ
ンチレータと高エネルギー放射線用シンチレータ
とを横方向（表面積を分割する方向）に並べるこ
とが知られている（特開昭52−42783）。しかしそ
の場合には放射線に対する実効検出面積を各エネ
ルギーの放射線について分割することになるの
で、各エネルギーの放射線に対する検出効率がそ
の検出面積の減少に応じて悪化することになり、
また光電検出装置の実効検出面積を分割すること
にもなるのでこれによつても感度が低下する。し
かも最も重大なことは、放射形断層撮影装置に適
用した場合、高低エネルギー用のシンチレータが
入射面において交互に並ぶため各エネルギーにつ
いてのサンプリング密度が粗くなつてしまつて画
質が劣化することで、そのため、この種の放射形
断層撮影装置には実際上適用不可能である。

本考案は、上記に鑑み、感度の劣化やサンプリ
ング密度が粗になることによる画質の劣化を招く
ことなしに、検出できる放射線のエネルギー範囲
を拡大し、シングルフオトン及びポジトロンの両
方に使用可能な放射形断層撮影装置用放射線検出
器を提供することを目的とする。

以下、本考案の１実施例について図面を参照し
ながら説明する。第１図において、１は本考案に
かかる放射線検出器であり、放射線入射側より
NaI（Tl）結晶の層１１とBGO結晶の層１２とが
順次配置されて２層構造となつている。そして
BGO層１２の背面に、光電子増倍管１３が配置
されている。この光電子増倍管１３の出力は波高
分析器２に導かれる。

このように構成することにより、エネルギーの
低いγ線はNaI（Tl）層１１において阻止されて
シンチレーシヨンを生じ、高エネルギーγ線は
NaI（Tl）層１１を通過してBGO層１２において
阻止されてシンチレーシヨンを生じる。従つて
NaI（Tl）結晶の発光効率の高い面とBGO結晶の
高エネルギー放射線に対する検出効率の高い面の
両方の特長が生かされることになる。なおNaI
（Tl）層１１とBGO層１２のそれぞれの厚さは使
用エネルギー範囲により決定することとする。こ
のようにNaI（Tl）とBGOの２層構造としている
ためそのエネルギースペクトルは複雑な形になる
ので、光電子増倍管１３の出力を波高分析器２に
導き、この波高分析器２のウインドウを複数個設
定して散乱線を取り除き効率良く光電ピークのみ
を取り出すようにする。

第２図はこの放射線検出器１を用いた放射形断
層撮影装置を示している。この図において例えば
患者等の被検出体４の周囲の円周上に多数の放射
線検出器１が楔状の鉛シールド体３を間に挾んで
多数配列されている。

なお上記の実施例ではNaI（Tl）結晶とBGO結
晶とを組み合わせているが他の物質で成るシンチ
レータで構成することも可能である。

以上実施例について説明したように本考案によ
れば、低エネルギー放射線用シンチレータ層と高
エネルギー放射線用シンチレータ層とを、前者が
放射線入射側に位置するように、放射線入射方向
に２層に配置して上記２層のシンチレータ層のい
ずれにおける発光をも該光電検出装置に導き、該
光電検出装置の出力を、ウインドウが複数個設定
された１個の波高分析器に送るようにしているの
で、簡単な構成でありながら、検出できる放射線
のエネルギー範囲が拡大されておりシングルフオ
トン及びポジトロンの両方のγ線の検出を効率良
く行なうことができる。しかも、高低エネルギー
用のシンチレータを入射面において交互に並べる
場合の、感度低下や、サンプリング密度が粗くな
つて画質が劣化する欠点も避けることができる。
すなわちこの考案では、高低エネルギー用のシン
チレータを入射方向に並べており、検出面積を分
割する方向に並べていないので、感度の低下が生
じず、また放射形断層撮影装置において多数並べ
る場合に高エネルギー、低エネルギーのそれぞれ
についてのサンプリング密度が粗になるというこ
とがなく、そのため画像の空間分解能が劣化した
り画質が低下することがないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す模式図、第２
図は第１図の放射線検出器を用いて構成した放射
形断層撮影装置を示す模式図である。 １……放射線検出器、１１……NaI（Tl）層、
１２……BGO層、１３……光電子増倍管、２…
…波高分析器、３……鉛シールド体、４……被検
出体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 低エネルギー放射線用シンチレータ層と高エネ
   ルギー放射線用シンチレータ層とを、前者が放射
   線入射側に位置するように、放射線入射方向に２
   層に配置すると共に、前記高エネルギー放射線用
   シンチレータ層の背面に光電検出装置を配置して
   上記２層のシンチレータ層のいずれにおける発光
   をも該光電検出装置に導き、該光電検出装置の出
   力を、ウインドウが複数個設定された１個の波高
   分析器に送るようにしてなる放射形断層撮影装置
   用放射線検出器。