JPS62225984A - 放射線位置検出器 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、被検者の体内に放射性同位元素（ＲＩ）を
投与してその分布像を求める核医学診断装置に関し、特
にその放射線位置検出器に関する。

従来の技術 従来、シンチレーションカメラでは機械的なコリメータ
を用いるのが普通であるが、検出効率と空間分解能とが
両立しないという原理的な問題点がある。

最近、シングルフォトンエミッタを効率良くイメージに
する手段としての電気的コリメータが、Ｍ、Ｓｉｎｇｈ
らによって提案されている（Ｍｅｄ、Ｐｈｙｓ。

Ｖｏｌ　１０．Ｎｏ、４．１９８３．４２１−４２７）
　、　コれは通常ノシンチレーションカメラの前方にＧ
ｅ検出器を配置し、入射した放射線がＧｅ検出器内でコ
ンプトン散乱を起し、角度θ方向に向った散乱線が後方
のシンナレーションカメラで光電効果を生じることを、
これらでの事象の同時計数により検出し、各検出器から
得た位置情報およびエネルギ情報より、コンプトン散乱
点と光電効果を生じた点とを結ぶ直線を軸とし、エネル
ギ情報から求められる角度０の頂角を有する円錐上に放
射線の入射方向を定め、このような円錐についての情報
を多数収集し、逆投影して線源の分布像が再現するとい
うものである。

この電気的コリメータ方式では、従来のシンチレーショ
ンカメラのような機械的コリメータを用いないので、装
置としての検出効率が飛躍的に増大するものと期待され
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、従来では、Ｇｅ検出器の製造が難しいことおよ
びシンチレーションカメラは高計数率に対応できないこ
とから、上記の原理的な利点を生かした実際のシステム
として実現することは困難であった。

まず、Ｇｅ検出器に関して、前面の電気回路を形成した
プリント配線基板のパターンが密になるので検出エレメ
ント数を多くできないし、また検出エレメントは、その
大きさを小さくすると溝（不感領域）の占める割合が大
きくなるため、その大きさを小さくすることができない
。そのため、高空間分解能で大視野のＧｅ検出器は、実
際問題としてその製造が著しく困難である。

さらに、後方に配置されるシンチレーションカメラにつ
いても、それが高計数率の下にさらされることになるが
、現在の大視野ＮａＩシンチレーシゴンカメラでほこの
ような高計数率に対応することができない、という難点
がある。

この発明は、従来のＧｅ検出器、シンチレーションカメ
ラに代る検出器を検討することにより、高検出効率の原
理的な利点を実際上具体的に実現可能とする、新たな電
気的コリメータ方式の放射線位置検出器を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 この発明による電気的コリメータ方式の放射線位置検出
器は、放射線源側に配置されるガスシンチレータ部７４
Ｌｔｔ［と、該ガスシンチレーション検出器の後方に配
置されるＭＷＰＣ（マルチワイア比例計数管検出器）と
を有し、これらの検出器からの検出信号を同時計数する
ことを特徴とする。

作　　　　用 ガスシンチレーション検出器としては、たとえば、Ｐ　
Ｉ　Ｐ　Ｓ　（Ｐｈｏｔｏｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｐｒ
ｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＳｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ　Ｃ
ｏｕｎｔｏｒ）や、　ＧＳＰＣ（ＧａｓＳｃｉｎｔｉｌ
ｌａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｕｎｔ
ｅｒ）等のガスシンチレーションを利用した検出器を用
いることができるが、このガスシンチレーション検出器
はエネルギ分解能に非常に優れ、また空間分解能も高く
、しかも大視野のものを製造することが容易であり、大
視野・高空間分解能・高計数率特性という利点を持つ。

また、ＭＷＰＣは、シンチレーションカメラに比較して
固有空間分解能が高く、しかも計数率特性も高い。

そこで、電気的コリメータ方式の放射線位置検出器とし
ての空間分解能が高まる。すなわち、電気的コリメータ
の空間分解能を決定する要因は、２つの検出器における
位置分解能と、線源側の検出器のエネルギ分解能である
が、これらはいずれも上記のように優れているため、結
果として空間分解能が向上する。

しかも、ＭＷＰＣは上記のように計数率特性が良好なの
で、電気的コリメータ方式の放射線位置検出器としての
計数率特性を高いものとすることが容易である。

さらに電気的コリメータ方式の放射線位置検出器として
大視野のものを容易に製造できる。そして、このことは
、電気的コリメータ方式の放射線位置検出器において、
高感度という利点とともに同時により多数の角度方向の
投影データが得られるという別の利点をも含むものであ
る。

実施例 図に示す実施例は、線源側の検出器としてＰＩＦＳｌを
、後方に置かれる検出器として高圧Ｘｅ封入ＭＷＰＣ７
を用いたものである。このＰＩＦＳｌは、純粋Ｘｅが高
圧封入されたガスシンチレータ部２と、窓部５と、ＭＷ
ＰＣ部６とから構成されている。入射γ線がガスシンチ
レータ部２のトリアドスペース３でコンプトン散乱する
と、そこで生じた散乱電子はシンチレーティングギャッ
プ４までドリフＩ・される。このギャップ４には高電圧
が印加されており、そのため電子とＸｅ原子間の非りｉ
性衝突によりＸｅ原子が励起状態になり、基底状ｍ；に
戻る際にそのエネルギ準位差に相当する光を出す（ガス
シンチレーション）。

この光のエネルギはＸｅの場合７ｅＶ程度のため、この
エネルギ領域の光に対して透明な、ＣａＦ２、ＬｉＦの
ような物質で作られた窓部５を通して、この光がＭＷＰ
Ｃ部６に導かれる。このＭＷＰＣ部６内にはＴＭＡＥ、
ＴＥＡ等の電離ポテンシャルの低い気体が他のガス（Ａ
ｒ等）とともに低圧で封入されており、上記のガスシン
チレーションによって生じたＶＵＶ　Ｃ遠紫外）光がこ
のＭＷＰＣ部６に入ってこのＴＭＡＥ等の気体を電離す
る。ＭＷＰＣ部６内には通常のＭＷＰＣと同様に多数の
７ノードワイアとカソードワイアとが１つの平面内で２
次元的に配置されており、電子が増倍捕捉されたときに
生じる誘導電流によって入射γ線のコンプトン散乱によ
るエネルギ損失に対応するエネルギ情報Ｅ１とその事象
の２次元的な位置情報（ＸＩ、Ｙｌ）とが得られる。

散乱γ線は、後方に置かれたＭＷＰＣ７に入射して光電
効果を生じる。このＭＷＰＣ７はＸｅが高圧３１人され
たもので、通常のＭＷＰＣと同様に多数のアノードワイ
アとカソードワイアとが１つの平面内で２次元的に配置
されており、電子が増倍捕捉されたときに生じる誘導電
流によって光電効果の事象の２次元的な位置情報（Ｘ２
、Ｙ２）と散乱γ線のエネルギ情報Ｅ２とが得られる。

これらの検出器ｌ、７での出力信号を同時計数し、数学
的処理を施すことによりコンプトン散乱位置と光電効果
位置とを結ぶ直線を軸とし、エネルギ情報から求められ
る散乱角度の頂角を有する円錐上に放射線の入射方向を
定める。そして、このような円錐についての情報を多数
収集し、これらの情報を投影データとして用いて逆投影
して線源の分布像を再現することができる。

ここで、ＰＩＰＳＩのエネルギ分解能は非常に優れてお
り（Ｒ＝　（１＋２２／ｖ■ＫｅＶ）％）空間分解能は
ＭＷＰＣのそれと同等で優れている。したがって、高空
間分解能、高計数率特性で、しかも大視野のものを容易
に製造できる。また、ＭＷＰＣ７は固有の空間分解能が
高く、しかも計数率特性も高い。このことは、大視野・
高空間分解能・高計数率特性の電気的コリメータ方式の
放射線位置検出器を現実に具体化できることを意味する
。

なお、上記では、線源側の検出器としてＰＩＰＳを用い
ているが、ＰＩＰＳの代りにＧＳＰＣ等の他のガスシン
チレーション検出器ヲ用いることもできる。ＧＳＰＣは
、上記のＰＩＰＳＩにおいて、ＭＷＰＣ部６の代りに多
数の光電子増倍管を配置したもので、通常のシンチレー
ションカメラと同様に各光電子増倍管の出力の大きさに
よって位置決めするとともに各光電子増倍管の出力を加
算することによってエネルギ信号を得るものでる。この
構成において、シンチレーティングギャップ４のＸｅ発
光で生じたＶＵＶ光は直接光電子増倍管で検出できない
ので、窓部５の表面に波長シックを蒸着して可視光に変
換した後光電子増倍管で検出するようにする。

発明の効果 この発明によれば、大視野且つ高空間分解能且つ高計数
率特性の電気的コリメータ方式の放射線位置検出器を具
体的に現実化することが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例の断面を模式的に示す模式図で
ある。 工・・・ＰＩＰＳ　　　　　　２・・・ガスシンチレー
タ部３・・・ドリフトスペース ４・・・シンチレーティングギャップ ５・・・窓部　　　　　　６・・・ＭＷＰＣ部７・・・
ＭＷＰＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線源側に配置されるガスシンチレーション検
   出器と、該ガスシンチレーション検出器の後方に配置さ
   れるマルチワイア比例計数管検出器とを有し、これらの
   検出器からの検出信号を同時計数することを特徴とする
   電気的コリメータ方式の放射線位置検出器。