JPWO2012032689A1 - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

蛍光の残光の影響を受けずにγ線の入射位置を正確に特定するように補正することができる放射線検出器を提供する。本発明によれば、経時的に一定なサンプリング間隔Ｓａごとに光検出器３が出力する蛍光の強度を示す強度データＳを取得する強度データ取得部１１と、蛍光の残光に起因する強度データＳの変動の補正に用いる補正値Ａを取得する補正値取得部１４とを備え、積算部１５は、補正値Ａを用いて強度データＳの補正を行うようにしている。この様にすれば、蛍光の残光成分に影響されずに蛍光の位置を正確に特定することができる。

Description

本発明は、消滅放射線対の検出信号を補正する放射線検出器に係り、特に、放射線を蛍光に変換してこの蛍光を測定する構成となっている放射線検出器において、蛍光の残光の影響を補正により取り除くことができる放射線検出器に関する。

従来の放射線薬剤の分布をイメージングするポジトロンエミッショントモグラフィー装置（ＰＥＴ）の具体的な構成について説明する。従来のＰＥＴ装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から放出される互いが反対方向となっている一対のγ線（消滅放射線対）を検出する。

放射線検出器５１の構成について説明する。放射線検出器５１は、図９に示すように、シンチレータ結晶が３次元的に配列されたシンチレータ５２と、シンチレータ５２に吸収されたγ線から発した蛍光を検出する光検出器５３とを備えている。光検出器５３は、多数の光検出素子がマトリックス上に配列された検出面を備えている。そして、光検出器５３の検出面とシンチレータ５２の一面とが光学的に接続されている（特許文献１，特許文献２参照）。

シンチレータ５２に入射した放射線は、多数の光子に変換されて光検出器５３に向かう。このとき、光子は、空間的に広がりながらシンチレータ５２の内部を進んでマトリックス上に配列された光検出器５３の各々の検出面に入射する。つまり、蛍光による多数の光子は、複数の光検出素子に同時に分配され検出されることになる。

放射線検出器５１は、複数の光検出素子によって捕捉された蛍光の検出データを用いてシンチレータ２のどこで蛍光が発したのかを知る構成となっている。すなわち、放射線検出器５１は、複数の光検出素子により検出面における蛍光の光束の重心の位置を求めるのである。この重心の位置こそが蛍光の発生した位置を意味している。この位置データは、被検体の放射性薬剤が集積した場所を特定するために使用される。

特開２００９−２２２４３９号公報 特開２００９−２２９１２７号公報

しかしながら、従来の放射線の検出には次のような問題点がある。すなわち、放射線検出器５１に入射する放射線の線量が多くなると、蛍光の発生位置の特定が不正確となる問題点がある。

この問題は、蛍光の光束の重心の算出方法に関係があるので、この算出方法について説明する。簡単のため、光検出器５３の検出面は、図１０に示すように２×２の光検出素子から構成されているものとする。光検出素子ａ１……ａ４から出力された蛍光の検出信号（蛍光は経時的にバラツキを持って検出されるので、正確には蛍光の強度を示す強度データを時間で積分したときの積算値ｍ）をＡ１……Ａ４とする。Ａ１……Ａ４は、各光検出素子ａ１……ａ４が検出した蛍光の強度を示している。蛍光の光束のｘ方向における重心の位置Ｘは、中心の位置を原点として、次のように表される。
Ｘ＝｛（Ａ１＋Ａ３）−（Ａ２＋Ａ４）｝／｛（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）｝……（１）

放射線検出器５１に入射する放射線の線量が多くなると、蛍光の検出強度が見かけ上大きくなる現象が発生する。次は、この現象について説明する。図１１は、光検出素子が検出する蛍光の時間的な変化を表している。シンチレータで発した蛍光は、弱いながらもしばらくは光検出素子を照らし続ける。放射線検出において、この様な蛍光の残光の消失まで考慮すると蛍光の検出にかかる時間が長くなりすぎるので、放射線検出器５１は、この残光を無視して蛍光を測定する。すなわち、放射線検出器５１は、図１１に示すように、ある期間Ｐに光検出素子ａ１……ａ４が出力した検出強度を時間で積分して、蛍光の検出強度Ａ１……Ａ４を算出する。このとき残光は蛍光の検出強度として加味されない。なお、図１１におけるｐ１は、蛍光発生の判定に用いられる事象閾値である。

放射線検出器５１に入射する放射線の線量が多くなると、前の蛍光の残光が消滅し終わらないうちに次の蛍光が発せられる。つまり、時間的な幅を有する蛍光同士が経時的にオーバーラップすることになる。すなわち、図１２に示すように、蛍光の検出強度を算出する際に、Ｓで示す残光成分が足し合わされてしまう。

この様な現象は、検出強度Ａ１……Ａ４のうちの全てで発生する。Ａ１……Ａ４に係る残光成分をそれぞれα，β，γ，δで表すと、残光成分存在下で算出される重心の位置Ｘは、次のようになる。
Ｘ＝｛（Ａ１＋α＋Ａ３＋γ）−（Ａ２＋β＋Ａ４＋δ）｝／｛（Ａ１＋α＋Ａ２＋β＋Ａ３＋γ＋Ａ４＋δ）｝……（２）

残光成分α，β，γ，δは、ほぼ同じ値をとるので、式２の分子の残光成分は、相殺される。しかし、式２の分母における残光成分は消去されず、むしろ足し合わされて増幅される。従って、式２における位置Ｘの値は、残光成分の影響を受けて、実際とは異なる値となってしまう。具体的には、残光成分の存在は、式２における分母を大きくし、位置Ｘの値の絶対値を小さくしてしまう。この現象は、ｘ方向と直交するｙ方向についても発生する。

残光成分が重心の位置マッピングにどのような影響を与えるかを説明する。今、シンチレータ２を構成するシンチレータ結晶の各々の中心から蛍光が発せられたとする。図１３に示す点ｐがこのときの蛍光の発生位置である。残光成分の影響を受けない場合、放射線検出器５１は、図１３に示すとおりに蛍光の発生位置を特定する。

検出される蛍光に残光成分が含まれていると、放射線検出器５１は、図１３に示す蛍光の発生位置を正しく特定することができない。すなわち、残光の影響により、式２に示すＸ，Ｙの値の絶対値が見かけ上、小さくなってしまう。すると、図１４に示すように、算出される蛍光の発生位置がシンチレータ２の中心側に見かけ上ずれ、蛍光の発生の分布が縮小する。この様に、従来の技術によれば、蛍光の残光によって、蛍光の発生位置を正確に特定することができない。なお、位置Ｙは、蛍光の発生位置のｙ方向の位置である。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蛍光の残光の影響を受けずにγ線の入射位置を正確に特定するように補正することができる放射線検出器を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検出器は、第１の構成として（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が配列されたシンチレータと、（Ｂ）蛍光を検出する光検出器と、（Ｃ）経時的に一定なサンプリング間隔ごとに光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、（Ｄ）強度データ取得手段が取得した強度データを蓄積する強度データ蓄積手段と、（Ｅ）複数の閾値を記憶する記憶手段と、（Ｆ）次々と取得される強度データと強度データ比較用の事象閾値とを比較して、強度データが事象閾値を超えたときにシンチレータに放射線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻を取得する事象検出手段と、（Ｇ１）事象発生時刻よりも前に検出された強度データを強度データ蓄積手段より読み出して、これと二重事象閾値および多重事象閾値を基に蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段と、（Ｈ）事象発生時刻の直前とその後に検出された強度データを積算するとともに、補正値を用いた補正を行って積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る放射線検出器は、第２の構成として（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が配列されたシンチレータと、（Ｂ）蛍光を検出する光検出器と、（Ｃ）経時的に一定なサンプリング間隔ごとに光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、（Ｅ）複数の閾値を記憶する記憶手段と、（Ｆ）次々と取得される強度データと強度データ比較用の事象閾値とを比較して、強度データが事象閾値を超えたときにシンチレータに放射線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻を取得する事象検出手段と、（Ｇ２）強度データ取得手段によって取得された強度データと蛍光判定用の蛍光閾値とを比較して、蛍光閾値未満となっている強度データは、事象が発生していない状態で取得されたものと判定して、この状態で取得された強度データを基に蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段と、（Ｈ）事象発生時刻の直前とその後に検出された強度データを積算するとともに、補正値を用いた補正を行って積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明によれば、経時的に一定なサンプリング間隔ごとに光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを積算して、放射線がシンチレータに入射することによって生じた蛍光の強さを表す積算値を算出する積算手段を備えている。積算手段の出力は、シンチレータにおける蛍光の発生位置を特定するのに使用される。シンチレータで発した蛍光が完全に消滅するのに時間がかかるので、放射線強度が強く計数率が高い場合光検出器が出力する強度データは、それ以前に発生した蛍光の残光成分を含んでしまっている。従って、積算手段は、積算値を残光成分だけ余計に見積もってしまうことになり、蛍光の位置の特定に支障を来す。

そこで、本発明は、経時的に一定なサンプリング間隔ごとに光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段とを備え、積算手段は、補正値を用いて強度データの補正を行うようにしている。この様にすれば、蛍光の残光成分に影響されずに積算値を正確に求めることができる。したがって、本発明によれば、蛍光の位置を正確に特定することができる放射線検出器が提供できる。

なお、第２の構成における補正値取得手段が蛍光判定用の蛍光閾値を用いるようにしているのは、事象が発生していない状態で取得された強度データを用いて補正値を取得できるようにする必要があるからである。

以下、第１の構成、第２の構成についての望ましい対応を例示する。特に断りのない限り、以下の各態様は、いずれの構成についても適応できるとする。

まず、上述の第１の構成の放射線検出器において、補正値取得手段は、取得した補正値が二重事象閾値以上である場合、記憶手段に記憶されている補正値と対応値とが関連したテーブルを基に、補正値に対応する対応値を取得し、積算手段は、対応値を基に強度データの補正を行えばより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第１の構成に関してより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正値が二重事象閾値以上の場合、積算手段は、対応値を基に強度データの補正を行うようになっている。取得した補正値が高い値をとる場合、前回の放射線がシンチレータに入射して間もなく今回の放射線がシンチレータに入射したことになる。今回の放射線に係る積算値を求める際に、前回の放射線に係る残光成分を含んだ状態で積算値が算出されることになる。この補正値を単に今回の放射線に係る蛍光が発光し始めた時点である事象発生時刻よりも前の強度データから取得するのは困難である。今回の放射線に係る強度データの測定中に前回の放射線に係る残光成分の減衰が起こるからである。従って、上述の構成によれば、積算値の補正に補正値に対応する対応値を用いている。この対応値は、補正値の値に応じて好適な補正を行えるように自在に変更可能である。したがって、より上述の構成によれば、蛍光の残光成分に影響されずに積算値をより正確に求める放射線検出器が提供できる。

また、上述の第１の構成の放射線検出器において、補正値取得手段は、取得した補正値が二重事象閾値よりも高い強度を示す多重事象閾値以上である場合、動作を行わず、積算手段は、補正を行わずに積算値を算出すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第１の構成に関してより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、取得した補正値が二重事象閾値よりも高い強度を示す多重事象閾値以上である場合、補正値取得手段は、動作を行わない。事象発生時刻よりも前において強度データが多重事象閾値以上に高い場合、強度データには残光成分が幾重にも重なってしまっており、この場合補正値を算出することは困難である。上述の構成によれば、事象発生時刻よりも前において強度データが高い値を示し、信頼性の高い補正値を取得することができない場合は、積算手段は、補正を行わず積算値を算出する。この様にすれば、無駄な補正を行なわず、結果として蛍光の残光成分に影響されずに積算値をより正確に求める放射線検出器が提供できる。

また、上述の第２の構成の放射線検出器において、（Ｉ）補正値取得手段は、複数の強度データを平均して補正値を取得し、（Ｊ）補正値取得手段は、強度データの点数が所定点数となるまで強度データと判定用の閾値との比較を継続すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第２の構成をより具体的に示したものとなっている。補正値取得手段が強度データの点数が所定点数となるまで強度データと判定用の閾値との比較を継続すれば、より信頼性の高い強度データの平均値が取得できる。この様な構成は、強度データの全てを平均値の算出に使用できない場合有利である。

また、上述の第２の構成の放射線検出器において、（Ｋ）補正値取得手段は、補正値の取得後も強度データと判定用の閾値との比較を継続することにより次々と補正値を取得し、補正値取得の度に補正値の更新を行えばより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第２の構成をより具体的に示したものとなっている。補正値取得手段は、補正値の取得後も強度データと判定用の閾値との比較を継続することにより次々と補正値を取得し、補正値を更新するようにすれば、放射線検出器の放射線検出の特性が経時的に変化したとしても、それに追従して正確に積算値を補正することができる放射線検出器が提供できる。

また、上述の第２の構成の放射線検出器において、光検出器は、ある時間間隔ごとに蛍光を検出し、強度データ取得手段のサンプリング間隔は、光検出器が蛍光を検出するときの時間間隔よりも長ければより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第２の構成に関してより具体的な構成を示したものとなっている。強度データ取得手段のサンプリング間隔が、光検出器が蛍光を検出するときの時間間隔よりも長ければ、補正値取得手段が補正値を取得するのに多くの演算をする必要がなくなり、動作の負担が軽減された放射線検出器が提供できる。

また、上述の第２の構成の放射線検出器において、強度データ取得手段が強度データを取得するときのサンプリング間隔は１０μ秒以上となっていればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の第２の構成に関してより具体的な構成を示したものとなっている。強度データ取得手段のサンプリング間隔が１０μ秒以上であれば信頼性の高い補正値を求めるのに十分である。

また、上述の放射線検出器において、光検出器に電力を供給するブリーダユニットを更に備え、補正値取得手段が取得する補正値は、光検出器に電力を供給しない状態で取得された強度データであるベースレベルの値を強度データから減算することで算出されればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。補正値の基となる強度データは、蛍光に関する成分以外に、本発明の構成を実現する情報処理を行う各手段より様々な成分が付加されている。光検出器に電力を供給しない状態で取得された強度データであるベースレベルの値を強度データから減算することで補正値を算出するようにすれば、積算値をより正確に求める放射線検出器が提供できる。

また、上述の放射線検出器において、（Ｉ）補正値取得手段は、複数の強度データを平均して補正値を取得すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。複数の強度データを平均して補正値を取得するようにすれば、強度データに含まれるノイズ成分に影響されずに積算値をより正確に補正する放射線検出器が提供できる。

また、上述の放射線検出器において、前記積算手段が生成した積算値を用いてシンチレータにおける蛍光の発生位置を特定する蛍光発生位置特定手段を更に備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の構成をより具体的に示したものとなっている。すなわち、上述の構成は、シンチレータにおける蛍光の発生位置を特定する手段を明記したものとなっている。

本発明は、経時的に一定なサンプリング間隔ごとに光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段とを備え、積算手段は、補正値を用いて強度データの補正を行うようにしている。この様にすれば、蛍光の残光成分に影響されずに積算値を正確に求めることができる。したがって、本発明によれば、蛍光の位置を正確に特定することができる放射線検出器が提供できる。

実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係る光検出器の動作を説明する平面図である。 実施例１に係る放射線検出器の動作を説明するフローチャートである。 実施例１に係る放射線検出器の動作を説明する模式図である。 実施例２に係る放射線検出器の動作を説明する模式図である。 実施例２に係る放射線検出器の動作を説明するフローチャートである。 本発明の１変形例に係る放射線検出器の動作を説明する模式図である。 本発明の１変形例に係る放射線検出器の動作を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。 従来の放射線検出器を説明する模式図である。

以下、発明を実施するための最良の形態について実施例により説明する。

以降、本発明に係る放射線信号処理装置、および放射線検出器の実施例について説明する。γ線は放射線の一例である。

＜放射線信号処理装置、および放射線検出器の全体構成＞
図１に示すように、実施例１に係る放射線検出器１は、シンチレータ結晶Ｃが縦横に配列されて構成されたシンチレータ２と、シンチレータ２の下面に設けられ、シンチレータ２から発する蛍光を検知する光検出器３と、シンチレータ２と光検出器３との間に介在する位置に配置されたライトガイド４とを備える。シンチレータ結晶Ｃの各々は、Ｃｅが拡散したＬｕ_{２（１−Ｘ）}Ｙ_２ＸＳｉＯ_５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。

光検出器３は、４つの光電子増倍管３ａからなり、入射した蛍光のｘ，およびｙについての位置を弁別することができる。より具体的には、光検出器３は、図２に示すように、縦２×横２に光電子増倍管３ａがマトリックス状に配列された検出面３ｂを有し、この検出面３ｂがシンチレータ２と光学的に接続されている。蛍光が発生すると、光電子増倍管３ａの各々は、蛍光の強度を示す強度的データを出力する。光検出器３は、光電子増倍管３ａのいずれがどの程度の蛍光を検出したのかを示す情報を付加して、Ａ／Ｄ変換部１０に出力する（図１参照）。したがって、光検出器３から出力された検出データには、蛍光の強度情報と位置情報との両方が含まれることになる。

ライトガイド４は、シンチレータ２で生じた蛍光を光検出器３に導くために設けられている。したがって、ライトガイド４は、シンチレータ２と光検出器３とに光学的に結合されている。

ブリーダユニット６は、光検出器３の電力供給源として設けられている。ブリーダユニット６は、光検出器３の光電子増倍管３ａに高電圧を与える。光電子増倍管３ａは、この与えられた高電圧に応じて蛍光由来の光子を増幅して、検出データＤａを出力する。検出データＤａには、蛍光の強度を示す強度データＳと、この強度データＳがいつ検出されたかを示す時間データとが含まれている。

Ａ／Ｄ変換部１０は、アナログデータとなっている光検出器３の検出データＤａをディジタル化する目的で設けられている。蛍光発生位置特定部１６は、積算部１５から出力された積算値を基に、シンチレータ２における蛍光の発生位置を求める目的で設けられている。蛍光の発生位置を求める方法としては、上述の式１を用いて説明した方法と同様である。積算部１５は、本発明の積算手段に相当し、蛍光発生位置特定部１６は、本発明の蛍光発生位置特定手段に相当する。検出データＤａは、光検出器３の有する光電子増倍管３ａごとに個別の値が出力される。光検出器３には４つの光電子増倍管３ａが設けられていることからすれば、光検出器３は、互いに独立している４つの検出データＤａをＡ／Ｄ変換部１０に送出することになる。

その他、放射線検出器１は、経時的に一定なサンプリング間隔Ｓａごとに光検出器３から出力された各検出データ（正確には、これをディジタル化した検出データＤ）を受信して、これを基にディジタル化された検出データＤに含まれる強度データＳを取得する強度データ取得部１１と、強度データ取得部１１が取得した強度データＳを蓄積する強度データ蓄積部１２と、光電子増倍管３ａの各々から出力された４つの検出データＤａの和と強度データ比較用の事象閾値ｐ１とを比較して、４つの検出データＤａの和がその事象閾値を超えたときにシンチレータ２にγ線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻Ｔを取得する事象検出部１３と、事象発生時刻Ｔよりも前に検出された強度データＳを強度データ蓄積部１２より読み出して、これを基に蛍光の残光に起因する強度データＳの変動の補正に用いる補正値Ａを取得する補正値取得部１４と、事象発生時刻Ｔの直前とその後に検出された強度データＳを積算するとともに、補正値Ａを用いた補正を行う積算部１５とを備えている。強度データ取得部１１は、本発明の強度データ取得手段に相当し、強度データ蓄積部１２は、本発明の強度データ蓄積手段に相当する。また、事象検出部１３は、本発明の事象検出手段に相当し、補正値取得部１４は、本発明の補正値取得手段に相当する。

設定値記憶部３５は、放射線検出器１の制御に関する閾値、テーブル、マップ等の一切を記憶する。

放射線検出器１は、各部を統括的に制御する主制御部２１を備えている。この主制御部２１は、ＣＰＵによって構成され、各種プログラムを実行することにより、各部１１，１２，１３，１４，１５，１６を実現する。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。

＜放射線検出器を用いたγ線の検出方法＞
次に、放射線検出器１を用いたγ線の検出方法について説明する（図３参照）。放射線検出器１を用いてγ線を検出するには、まず、ベースラインが測定され（ベースライン測定ステップＳ１），γ線の検出が開始される（検出開始ステップＳ２）。そして、強度データ取得部１１による強度データＳの取得が開始され（強度データ取得開始ステップＳ３），シンチレータ２にγ線が入射したというイベント（事象）が検出される（事象検出ステップＳ４）。続いて、補正値Ａが取得され（補正値取得ステップＳ５），この補正値Ａを基に強度データＳの補正がされるとともに、強度データＳが時間で積分される（補正・積算ステップＳ６）。これらの各ステップについて順を追って説明する。

＜ベースライン測定ステップＳ１＞
γ線の検出を行うに先立って、ブリーダユニット６から光検出器３への電力の供給を遮断した状態で検出データＤが取得される。検出データＤは、強度データ取得部１１に送出され、検出データＤに含まれる強度データＳを取得する。光検出器３は、例えば１０ｎｓごとに検出データＤａを出力しているので、これがディジタル化された検出データＤは、１０ｎｓごとにＡ／Ｄ変換部１０から強度データ取得部１１に出力される。強度データ取得部１１は、全ての検出データＤについて強度データＳを取得するのではなく、サンプリング間隔Ｓａ（１００ｍ秒、またはそれ以上の長さの間隔）ごとに強度データＳを取得する。光検出器３からの出力は理論上０となっていることからすれば、ブリーダユニット６が電力を供給しないこの状態で取得される強度データＳの変動は、Ａ／Ｄ変換部１０を実現する回路が発するノイズ成分に由来している。強度データ取得部１１は、強度データＳの取得を例えば４０回繰り返して、これらを平均してベースレベルＢを取得する。ベースレベルＢは、設定値記憶部３５で記憶される。本ステップでは、強度データ取得部１１のサンプリング間隔Ｓａは、光検出器３が蛍光を検出するときの時間間隔である１０ｎｓよりも長いことになる。また、強度データ取得部１１は、サンプリング間隔Ｓａの設定値を設定値記憶部３５から読み出すことで取得する構成となっている。設定値記憶部３５は、実施例の構成の記憶手段に相当する。

＜検出開始ステップＳ２＞
続いて、ブリーダユニット６から光検出器３への電力の供給した状態で放射性薬剤を投与された被検体が放射線検出器１の前に置かれ、γ線の検出が開始される。γ線の検出が開始した時点から光検出器３よりアナログデータの検出データＤａがＡ／Ｄ変換部１０に送出される。Ａ／Ｄ変換部１０は、検出データＤａをディジタル化して、強度データ取得部１１に送出される。

光検出器３が出力する４つの検出データＤａは、事象検出部１３へも出力される。事象検出部１３は、設定値記憶部３５に記憶されている強度データ比較用の閾値ｐ１を読み出して、４つの検出データＤａの和が示す蛍光強度の値とこの閾値ｐ１とを比較する。この比較は、光検出器３が検出データＤａを出力する度に行われる。従って、検出データＤａが１０ｎｓごとに事象検出部１３に送出されるとすれば、事象検出部１３の比較動作は１０ｎｓごとに行われることになる。なお、閾値ｐ１は、シンチレータ２にγ線が入射せず、シンチレータ２が蛍光を出射しない状態の時に光検出器３から出力された検出データＤａの強度データＳが示す強度よりも高く設定されている。したがって、蛍光が発生していない状態において、閾値ｐ１は、強度データＳよりも大きい。

＜強度データ取得開始ステップＳ３＞
γ線の検出開始と同時に、強度データ取得部１１による強度データＳの収集が開始される。すなわち、強度データ取得部１１は、ディジタル化された検出データＤに含まれる強度データＳを取得する。検出データＤは、例えば１０ｎｓごとに光検出器３から強度データ取得部１１に出力される。ベースライン測定ステップＳ１で説明したように、Ａ／Ｄ変換部１０は、１０ｎｓごとに検出データＤを強度データ取得部１１に出力し、強度データ取得部１１は、サンプリング間隔Ｓａ（本ステップにおいては、１０ｎs）ごとに強度データＳを取得する。取得された強度データＳは、光検出器３が強度データＳの基になった検出データＤをいつ取得したのかを示す時刻データと関連づけられて強度データ蓄積部１２に送出される。

＜事象検出ステップＳ４＞
強度データＳと閾値ｐ１との比較を続ける事象検出部１３で強度データＳが閾値ｐ１を超えたのを観測したとする。このとき、図４（ａ）に示すように、ベースレベルＢとなっていた強度データＳが蛍光の発生により増加したことになる。つまり、強度データＳが閾値ｐ１を超えた時点Ｔは、シンチレータ２にγ線が入射した時点を示している。シンチレータ２にγ線が入射することを事象（イベント）と呼ぶことにし、事象が発生した時点Ｔを事象発生時刻と呼ぶことにする。

シンチレータ２に入射したγ線がどの程度のエネルギーを有していたかは、そのγ線の入射に伴って発せられた蛍光の強さを求めることで判断できる。具体的には、図４（ａ）の事象発生時刻Ｔの直前の時刻Ｔ０から所定の事象積算時間Ｔｎ経過後の時点Ｕまでの間の強度データＳを時間で積分したとすると、その積分値が蛍光の強さ（すなわち、蛍光の積算値ｍ）を示していることになる。

時刻Ｔ０について説明する。時刻Ｔ０は、ベースレベルＢにあった強度データＳがベースレベルＢよりも大きくなり始めた時点の時刻である。このように事象検出部１３は、事象発生時刻Ｔを基に事象の発生を認識するが、蛍光の積算値ｍの決定は、事象発生時刻Ｔよりも遡った時刻Ｔ０を起点として行われる。

この積分値は図４（ａ）においては、符号Ｍ１で示す斜線部について強度データＳを積分したときの値となっている。蛍光の積算値ｍを正確に算出するには、できるだけ長い時間について強度データＳの積分を行った方がよい。図４（ａ）に示すように、１度蛍光が発せられると、蛍光が完全に消滅するのに時間がかかるからである。しかし、実際にはγ線は次々とシンチレータ２に入射するので、現実的には、蛍光が完全に消滅するのを待たずに強度データＳの積分を行う構成とすることになる。

シンチレータ２にγ線が２回入射した場合を考える。始めのγ線の入射の直前において強度データＳは、ベースレベルＢの強度を示している。この状態でγ線が入射すると、シンチレータ２から蛍光が発せられるので強度データＳの示す強度は急激に上昇し、やがて、徐々に減少していく。シンチレータ２からほとんどの蛍光が消滅しても、シンチレータ２には、ごく僅かな蛍光が約１ｓ程度の長い期間に亘って残光として残り続けている。強度データＳも、この残光成分（図４における符号ａｇ参照）の影響によりベースレベルＢまで降下し尽くすのに多くの時間が必要となる。

シンチレータ２に残光が残存した状態でシンチレータ２にγ線が入射したとする。シンチレータ２は残光が消えきらないうちにγ線の入射に伴って蛍光を発することになる。２回目のγ線の入射の入射時刻を示す事象発生時刻をＶとする（図４参照）。事象発生時刻Ｖは、事象検出部１３が取得したものである。

この２回目に入射したγ線由来の蛍光の積算値ｍを求めようとして、図４（ａ）の事象発生時刻Ｖの直前Ｖ０から所定の事象積算時間Ｔｎ経過後の時点Ｘまでの間の強度データＳを時間で積分したとする。この事象積算時間Ｔｎは、積算値ｍを算出するときに用いられる固定の値である。

時刻Ｖ０について説明する。時刻Ｖ０は、減少傾向にあった強度データＳが増加し始めた時点より更に前の時刻である。このように事象検出部１３は、事象発生時刻Ｖを基に事象の発生を認識するが、蛍光の積算値ｍの決定は、事象発生時刻Ｖよりも遡った時刻Ｖ０を起点として行われる。

このときの積分値は図４（ａ）においては、符号Ｍ２で示す斜線部について強度データＳを積分したときの値となっている。図４（ａ）における２つのγ線における蛍光の積算値ｍは同じなので、符号Ｍ１の斜線部の積分値と、符号Ｍ２の斜線部の積分値とは同じとなるはずである。

しかし実際は、そうはならない。図４（ｂ）は、図４（ａ）における両斜線部Ｍ１，Ｍ２を抜き出したものとなっている。両斜線部Ｍ１，Ｍ２を比較すると分かるように、斜線部Ｍ１よりも斜線部Ｍ２の方が残光成分ａｇ［図４（ａ）参照］の分だけ面積が広くなっている。この残光成分ａｇは、蛍光の積算値ｍを取得しようとする２回目のγ線よりも前に発せられた１回目のγ線に由来するものであり、本来は２回目のγ線とは無関係である。このように、残光成分ａｇの影響で、２回目のγ線における蛍光の積算値ｍを正確に測定することができない。そこで、実施例１の構成では残光成分ａｇの起因する強度データＳの変動を補正する補正値Ａを取得ることにより、蛍光の積算値ｍをより正確に取得するようにしている。

＜補正値取得ステップＳ５＞
事象検出部１３が検出した事象発生時刻Ｔは、補正値取得部１４に送られる。補正値取得部１４は、事象発生時刻Ｔの直前に検出された連続する１６個の強度データＳ１〜Ｓ１６を強度データ蓄積部１２より読み出す。そして、強度データＳ１〜Ｓ１６を平均して平均値Ｓｖを求める。強度データＳ１〜Ｓ１６はＡ／Ｄ変換部１０の回路的なノイズを含んでいるので、残光成分ａｇの減衰とは無関係なノイズ成分を含んでいる。強度データＳ１〜Ｓ１６を平均することにより、このノイズ成分が消去される。なお、強度データＳ１〜Ｓ１６の間で残光成分ａｇは次第に減衰していくはずである。しかし、この減衰は緩やかであるので、強度データＳ１〜Ｓ１６の測定の間で残光成分ａｇはほぼ一定である。なお、強度データＳ１〜Ｓ１６は、強度データ取得部１１が経時的に一定なサンプリング間隔Ｓａ（１０ｎｓ）だけ間隔を置きながら１６回に亘りＡ／Ｄ変換部１０から検出データＤを送出させることによって取得されたものである。

強度データＳ１６は、強度データＳ１〜Ｓ１６のうち、経時的に事象発生時刻Ｔに一番近い時点で取得された検出データＤａを基にしている。強度データＳ１６と事象発生時刻Ｔとの間の時間的間隔は、自由に設定することができる。望ましくは、事象発生時刻Ｔと、強度データＳ１６に係る検出データＤａの測定時点との間の時間は、サンプリング間隔Ｓａ以下であれば望ましい。

補正値取得部１４は、設定値記憶部３５よりベースレベルＢを読み出して、これを平均値Ｓｖから減算する。こうして、求められた値が補正値Ａである（図４（ｃ）参照）。従って補正値Ａは、２回目のγ線が入射する直前の残光成分ａｇの強度を表すものとなっている。

＜補正・積算ステップＳ６＞
補正値Ａは、積算部１５に送出される。積算部１５には、補正値Ａの他にＡ／Ｄ変換部１０よりディジタル化された検出データＤと、事象検出部１３より取得された事象発生時刻とが送られてきている。積算部１５は、事象発生時刻Ｔの直前Ｔ０またはＶの直前Ｖ０から所定の事象積算時間Ｔｎ経過後の時点ＵまたはＸまでの間の強度データＳ（正確には強度データＳからベースレベルＢを減算した値）を時間で積分することにより積算し、蛍光の積算値ｍを算出する。この積算値ｍは、図４（ｂ）における符号Ｍ２を用いて説明したように、余計な残光成分ａｇが足し合わされたものとなっている。そこで、積算部１５は、補正値Ａと時点Ｔの直前Ｔ０と時点Ｕ（または時点Ｖと時点Ｘ）との間の事象積算時間Ｔｎとを掛け合わせて、得られた乗算値を積算値ｍから減算する。すると、積算値ｍは、残光成分についての補正が行われることになる。

補正後の積算値ｍは、蛍光がシンチレータ２のどこで発生したのかを特定するのに用いられる。その際、残光成分の影響が取り除かれた積算値ｍを用いているので、積算値ｍはより正確に蛍光の強度を表したものとなっている。従って、蛍光の発生位置はより正確に求められることになる。

以上のように、実施例の構成によれば、経時的に一定なサンプリング間隔Ｓａごとに光検出器３が出力する蛍光の強度を示す強度データＳを積算して、γ線がシンチレータ２に入射することによって生じた蛍光の強さを表す積算値ｍを算出する積算部１５を備えている。積算部１５の出力は、シンチレータ２における蛍光の発生位置を特定するのに使用される。シンチレータ２で発した蛍光が完全に消滅するのに時間がかかるので、光検出器３が出力する強度データＳは、蛍光の残光成分を含んでしまっている。従って、積算部１５は、積算値ｍを残光成分だけ余計に見積もってしまうことになり、蛍光の位置の特定に支障を来す。

そこで、実施例の構成は、経時的に一定なサンプリング間隔Ｓａごとに光検出器３が出力する蛍光の強度を示す強度データＳを取得する強度データ取得部１１と、蛍光の残光に起因する強度データＳの変動の補正に用いる補正値Ａを取得する補正値取得部１４とを備え、積算部１５は、補正値Ａを用いて強度データＳの補正を行うようにしている。この様にすれば、蛍光の残光成分に影響されずに積算値ｍを正確に求めることができる。したがって、実施例の構成によれば、蛍光の位置を正確に特定することができる放射線検出器１が提供できる。

ところで、補正値Ａの基となる強度データＳは、蛍光に関する成分以外に、実施例の構成を実現する情報処理を行う各手段より様々な成分が付加されている。光検出器３に電力を供給しない状態で取得された強度データＳであるベースレベルの値を強度データＳから減算することで補正値Ａを算出するようにすれば、積算値ｍをより正確に求める放射線検出器１が提供できる。

実施例１のように、複数の強度データＳを平均して補正値Ａを取得するようにすれば、強度データＳに含まれるノイズ成分に影響されずに積算値ｍをより正確に補正する放射線検出器１が提供できる。

次に、実施例２に係る放射線検出器について説明する。実施例２に係る放射線検出器の構成は、図１で説明した実施例１の構成と同様である。

実施例２にかかる放射線検出器１は、サンプリング間隔Ｓａごとに光検出器３から出力された検出データ（正確には、これをディジタル化した検出データＤ）に含まれる強度データＳを取得する強度データ取得部１１と、強度データ取得部１１が取得した強度データＳを蓄積する強度データ蓄積部１２と、次々と取得される強度データＳと強度データ比較用の事象閾値ｐ１とを比較して、強度データＳがその閾値を超えたときにシンチレータ２にγ線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻Ｔを取得する事象検出部１３と、強度データ取得部１１によって取得された強度データＳと判定用の蛍光閾値ｐ２とを比較して、閾値ｐ２以上となっている強度データＳは、事象が発生中に取得されたものと認識するとともに、蛍光閾値ｐ２未満となっている強度データＳは、事象が発生していない状態で取得されたものと認識して、事象が発生していない状態で取得された強度データＳを基に蛍光の残光に起因する強度データＳの変動の補正に用いる補正値Ａを取得する補正値取得部１４と、事象発生時刻Ｔの直前とその後に検出された強度データＳを積算するとともに、補正値Ａを用いた補正を行う積算部１５とを備えている。

実施例２の構成は、強度データ取得部１１，および補正値取得部１４の構成が実施例１と異なっている。そこで、各部の構成について説明する。

まず、実施例２における強度データ取得部１１の動作について説明する。強度データ取得部１１は、全ての検出データＤについて強度データＳを取得するのではなく、サンプリング間隔Ｓａごとに強度データＳを取得する。実施例２におけるサンプリング間隔Ｓａは、実施例１の時の１０ｎｓよりも長く、１００ｍｓ程度となっている（図５参照）。このサンプリング間隔Ｓａは、積算部１５による１つのγ線について強度データＳを時間で積分する時の時間間隔よりも長い。従って、強度データ取得部１１のサンプリング間隔Ｓａは、光検出器３が蛍光を検出するときの時間間隔である１０ｎｓよりも長いことになる。また、強度データ取得部１１は、サンプリング間隔Ｓａの設定値を設定値記憶部３５から読み出すことで取得する構成となっている。強度データ取得部１１は、取得した強度データＳを強度データ蓄積部１２に送出する。

実施例２における補正値取得部１４の動作について説明する。補正値取得部１４は、強度データ蓄積部１２において、４０点の強度データＳが蓄積されまで待機して、蓄積が完了した時点で４０点の強度データＳを求めて平均値Ｓｖを算出する。補正値取得部１４は、設定値記憶部３５よりベースレベルＢを読み出して、これを平均値Ｓｖから減算する。こうして、求められた値が補正値Ａである。実施例１においては、１５０ｎｓの間に取得された１６点の強度データＳを基に平均値Ｓｖを求めていた。これと比べて実施例２においては、３．９秒の間に取得された４０点の強度データＳを基に平均値Ｓｖを求めるようにしているので、実施例２の平均値Ｓｖは、実施例１の平均値Ｓｖとは異なる特性のものとなっている。

このように実施例２においては、事象検出部１３から補正値取得部１４に必ずしも事象発生時刻Ｔを送出する構成としなくてもよい。

実際の平均値Ｓｖの取得は３．９秒よりも時間がかかる。次は、この点について説明する。図５は、実施例２に係る強度データ取得部の動作を説明している図である。図５に示すように、強度データ取得部１１は、サンプリング間隔Ｓａごとに強度データＳを取得する。強度データＳが取得された時点を時間順にｒ１……ｒ７とする。

強度データ取得部１１は、一定の時間的間隔で強度データＳを取得するのに対し、シンチレータ２にγ線が入射するタイミングはランダムである。従って、強度データ取得部１１によって取得された強度データＳの中には、シンチレータ２に強い蛍光が表れている状態の時の強度データＳが含まれている。この様な状態で取得された強度データＳは、補正値取得部１４が補正値Ａを取得する際の邪魔となる。補正値Ａは、減衰しにくい残光成分ａｇにより強度データの示す強度がどの程度上昇したかを示す値である。したがって、残光成分とは言えない蛍光を示した強度データＳまで平均値Ｓｖの算出に用いてしまうと、強度データＳに重畳する残光成分ａｇを正確に求めることができなくなる。

そこで、補正値取得部１４は、設定値記憶部３５に記憶された判定用の蛍光閾値ｐ２を読み出して、強度データＳが送出される度に、強度データＳとこの蛍光閾値ｐ２とを比較し、蛍光閾値ｐ２未満の強度データＳだけ平均値Ｓｖの算出に用いる。すなわち、図５に示すように、時点ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ７における強度データＳは、上述の事象が発生していない状態で取得されたものであるので、平均値Ｓｖの算出に用い、その他時点ｒ４，ｒ５，ｒ６における強度データＳは、上述の事象が発生中の状態で取得されたものであるので、平均値Ｓｖの算出に用いない。

このように補正値取得部１４は、送出された強度データＳの全てを用いない。そして、補正値取得部１４は、強度データＳの点数が所定点数の４０点となるまで強度データＳと判定用の蛍光閾値ｐ２との比較を継続するので、補正値取得部１４が補正値Ａを取得するには、強度データＳの取得開始から３．９秒以上の時間を要することになる。補正値取得部１４は、取得した補正値Ａを積算部１５に送出し、積算部１５はこれを基に検出データＤに含まれる残光成分ａｇの影響を除去する。

補正値Ａを取得した後の補正値取得部１４の動作について説明する。補正値取得部１４は、補正値Ａを算出した直後から、再び強度データＳの点数が４０点蓄積されるまで待機し、新たに補正値Ａを算出する。このように、補正値取得部１４は、補正値Ａの取得後も強度データＳと判定用の閾値ｐ２との比較を継続することにより次々と補正値Ａを取得し、補正値取得の度に補正値Ａの更新を行う。積算部１５補正値Ａの更新の度に新しい補正値Ａを用いる。したがって、仮に補正値取得部１４が蛍光閾値ｐ２に係る比較動作を行わないとすれば、補正値Ａは３．９秒ごとに更新されることになる。

＜放射線検出器の動作＞
次に、実施例２に係る放射線検出器１の動作について説明する（図６参照）。放射線検出器１を用いてγ線を検出するには、まず、ベースラインが測定され（ベースライン測定ステップＴ１），γ線の検出が開始される（検出開始ステップＴ２）。そして、強度データ取得部１１による強度データＳの取得が開始され（強度データ取得開始ステップＴ３），補正値Ａが取得される（補正値取得ステップＴ４）。続いて、シンチレータ２にγ線が入射したというイベント（事象）が検出され（事象検出ステップＴ５），この補正値Ａを基に強度データＳの補正がされるとともに、強度データＳが時間で積分される（補正・積算ステップＴ６）。このように、実施例２の放射線検出器の動作は、実施例１の動作とほぼ同様であるが、事象の検出と独立して補正値Ａが取得されるところが異なっている。補正値取得ステップＴ４における放射線検出器の動作は、上述の補正値取得部１４の動作に相当し、各ステップＴ１〜Ｔ３，Ｔ６は、実施例１における各ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ６のそれぞれに相当し、事象検出ステップＴ５は、実施例１における事象検出ステップＳ４に相当する。

以上のように、実施例２の構成は、補正値取得部１４が強度データＳの点数が所定点数となるまで強度データＳと判定用の蛍光閾値ｐ２との比較を継続すれば、より信頼性の高い強度データＳの平均値が取得できる。この様な構成は、強度データＳの全てを平均値の算出に使用できない場合有利である。したがって、この様な実施例２の構成によっても、実施例１と同様に正確なγ線の入射位置を特定できる放射線検出器１が取得できる。

また、上述の構成は、実施例の構成の第２の構成をより具体的に示したものとなっている。補正値取得部１４は、補正値Ａの取得後も強度データＳと判定用の蛍光閾値ｐ２との比較を継続することにより次々と補正値Ａを取得し、補正値Ａを更新するようにすれば、γ線放射線検出器１のγ線検出の特性が経時的に変化したとしても、それに追従して正確に積算値ｍを補正することができるγ線放射線検出器１が提供できる。

本発明は、上述の構成に限られることなく、下記のように変形実施することもできる。

（１）実施例１の構成において、補正値取得部１４は、平均値ＳｖからベースレベルＢを減算して補正値Ａを求めるようにしていたが、本発明はこの様な構成に限られない。すなわち、補正値Ａの値によっては、補正値Ａを直接に用いずに強度データＳの補正を行うようにしてもよい。すなわち、補正値取得部１４は、平均値ＳｖからベースレベルＢを減算して求めた補正値Ａが、設定値記憶部３５に記憶されている二重事象閾値ｑ１以上である場合、設定値記憶部３５に記憶されている補正値Ａと対応値Ｒとが関連したテーブルを基に、補正値Ａに対応する対応値Ｒを取得し、積算部１５は、対応値Ｒを基に強度データＳの補正を行うようにしてもよい。

この変形例について具体的に説明する。図７は、シンチレータ２に２つのγ線が入射した場合の強度データＳと時間との関係を表している。図７においては、シンチレータ２に残光が強く残存した状態で次のγ線がシンチレータ２に入射している。このときの平均値Ｓｖは、残光が強い状態の強度データＳを基にしているので、補正値Ａもこれに応じて高い値をとる。補正値取得部１４は、補正値Ａが取得されると、補正値Ａと二重事象閾値ｑ１とを比較する。補正値Ａが二重事象閾値ｑ１未満となっている場合、補正値取得部１４は、この補正値Ａを積算部１５に送出する。このときの積算部１５の動作は、実施例１の説明と同様である。

補正値Ａが二重事象閾値ｑ１以上となっている場合（図７参照），補正値取得部１４は、補正値Ａを積算部１５に送出しない。その代わりに、補正値取得部１４は、設定値記憶部３５から補正値Ａと対応値Ｒとが関連した関連テーブルを読み出して、この補正値Ａに対応した対応値Ｒを取得する。そして、補正値取得部１４は、この対応値Ｒを積算部１５に送出し、積算部１５は、この対応値Ｒを補正値の代わりに用いて動作する。

２つのγ線がシンチレータ２に入射する時刻が近接している場合、残光が減少しつつあるシンチレータ２にγ線が入射することになり、事象発生時刻Ｔの以前の強度データＳから算出される補正値Ａを事象発生時刻Ｔ以降の残光成分ａｇとして強度データＳの補正を行うことができない。事象発生時刻Ｔの前後で残光成分ａｇの強度に差がありすぎるからである。

そこで、補正値取得部１４が、補正値Ａが二重事象閾値ｑ１以上の場合は、残光成分ａｇが多く残り過ぎており、算出された補正値Ａが事象発生時刻Ｔ以降の強度データＳの補正に使用することができないと認定する。そして、補正値Ａの代わりに対応値Ｒを積算部１５の補正に使用させる。補正値Ａに対応づけられた対応値Ｒは、積算部１５の積分演算で算出される積算値ｍにどの程度の残光成分ａｇが含まれているかを示す値で、γ線がシンチレータ２に入射してからの残光成分ａｇの減衰を実測することにより得られる。そして、この実測データを基に、γ線の入射直後にシンチレータ２にγ線が入射した場合、事象発生時刻Ｔから時点Ｕまでにどの程度の残光成分ａｇが足し合わされて重畳しているかをシミュレーションによって求め、求められた値を事象発生時刻Ｔの直前Ｔ０から時点Ｕまでの事象積算時間Ｔｎで除算して対応値Ｒとする。２つのγ線が入射する時刻の間の間隔に応じてシミュレーションによって求められた対応値Ｒも変化するので、対応値Ｒは複数求められることになる。

ところで、２つのγ線が入射する時刻の間の間隔に応じて２回目のγ線が入射する直前の強度データＳ（またはこれを基に算出される補正値Ａ）も変化する。従って、補正値Ａ２つのγ線が入射する時刻の間の間隔を表す指標として用いることができる。すなわち、放射線検出器１が検査の動作を行っているときに取得された補正値Ａの値に応じて、どの対応値Ｒを使用するかを関連テーブルを用いて予め決めておくことができるのである。

このように本変形例によれば、補正値Ａが二重事象閾値ｑ１以上の場合、積算部１５は、補正値Ａとは別の対応値Ｒを基に強度データＳの補正を行うようになっている。取得した補正値Ａが高い値をとる場合、前回のγ線がシンチレータ２に入射して間もなく今回のγ線がシンチレータ２に入射したことになる。今回のγ線に係る積算値ｍを求める際に、前回のγ線に係る残光成分を含んだ状態で積算値ｍが算出されることになる。この補正値Ａを単に今回のγ線に係る蛍光が発光し始めた時点である事象発生時刻Ｔよりも前の強度データＳから取得するのは困難である。すなわち、図１２に示すように、２つの蛍光のピークが重なり合い、今回の蛍光のピークの測定中に前回の蛍光のピークの減衰が起こるので、今回の蛍光のピークの測定中に残光成分ａｇが一定でない。従って、上述の構成によれば、積算値ｍの補正に補正値Ａに対応する対応値Ｒを用いている。この対応値Ｒは、補正値Ａの値に応じて好適な補正を行えるように自在に変更可能である。したがって、より上述の構成によれば、蛍光の残光成分に影響されずに積算値ｍをより正確に求める放射線検出器１が提供できる。

（２）実施例１の構成において、補正値取得部１４は、平均値ＳｖからベースレベルＢを減算して補正値Ａを求めるようにしていたが、本発明はこの様な構成に限られない。すなわち、補正値Ａの値によっては、強度データＳの補正を行わないようにしてもよい。つまり、本変形例によれば、補正値取得部１４は、取得した補正値Ａが第１閾値ｑ１よりも高い強度を示す多重事象閾値ｑ２以上である場合、動作を行わず、積算部１５は、補正を行わずに積算値ｍを算出する。補正値取得部１４は、設定値記憶部３５に記憶されている多重事象閾値ｑ２を用いることになる。

この変形例について具体的に説明する。図８は、シンチレータ２にγ線が入射した場合の強度データＳと時間との関係を表している。図８においてはγ線が入射する前から強度データＳが示す強度が高い状態となっている。シンチレータ２にγ線が幾たびも入射すると、その度に残光成分ａｇが発生する。すると、残光成分ａｇが次々と重ね合わせられてしまい、シンチレータ２にγ線が入射しなくても強度データＳが高い値をとるようになる。この様な現象をパイルアップと呼ぶ。

パイルアップが発生した状態で事象発生時刻Ｔ以降の残光成分ａｇを予測することは難しい。パイルアップによって減衰の程度が異なる残光成分ａｇが多重に積み重なっているからである。補正値取得部１４は、補正値Ａが取得されると、補正値Ａと多重事象閾値ｑ２とを比較する。補正値Ａが多重事象閾値ｑ２未満となっている場合、補正値取得部１４は、パイルアップが生じていないものとして補正値Ａを積算部１５に送出する。このときの積算部１５の動作は、実施例１の説明と同様である。

補正値Ａが多重事象閾値ｑ２以上となっている場合（図８参照），補正値取得部１４は、積算部１５が用いる補正値を算出できなかったとして、算出された補正値Ａを積算部１５に送出しない。積算部１５は、補正を施さずに積算値ｍを取得する。

この様に本変形例によれば、取得した補正値Ａが二重事象閾値ｑ１よりも高い強度を示す多重事象閾値ｑ２以上である場合、補正値取得部１４は、動作を行わない。事象発生時刻Ｔよりも前において強度データＳが多重事象閾ｑ２値以上に高い場合、強度データＳには残光成分が幾重にも重なってしまっており、この場合補正値Ａを算出することは困難である。上述の構成によれば、事象発生時刻Ｔよりも前において強度データＳが高い値を示し、信頼性の高い補正値Ａを取得することができない場合は、積算部１５は、補正を行わず積算値ｍを算出する。この様にすれば、無駄な補正を行なわず、結果として蛍光の残光成分に影響されずに積算値ｍをより正確に求める放射線検出器１が提供できる。

（３）本発明は、上述の２つの変形例を同時に行うようにしてもよい。すなわち、補正値取得部１４は、補正値Ａが二重事象閾値ｑ１未満であるとき、これを積算部１５に送出し、補正値Ａが二重事象閾値ｑ１以上、多重事象閾値ｑ２未満であるとき、対応値Ｒを積算部１５に送出し、補正値Ａが多重事象閾値ｑ２以上であるとき、積算部１５に何も値を送出しない構成とすることができる。

（４）本発明は、上述の２つの実施例を事象の発生率、すなわち計数率によって自動的に切り替えるようにしてもよい。すなわち、二重あるいは多重事象が発生し易い計数率が高い場合は実施例１の動作を行い、計数率が低い場合は実施例２の動作を行う。どちらの実施例でも補正値Ａの精度を確保するためにできるだけ事象直前かつ補正値を多く取得する必要がある。実施例１の構成では事象直前であり、かつ、対象とする事象以前の残光成分を検出する恐れがある。また、データ処理が複雑となることから強度データの取得回数が限られ補正値Ａの統計精度が落ちる。一方、実施例２では強度データの取得回数は任意のため補正値Ａの統計精度は向上する。しかしながら、実際の残光特性とタイムラグが生じる恐れがある。そこで、計数率をモニターし、二重あるいは多重事象が発生し易い計数率が高い場合は実施例１の動作を行い、計数率が低い場合は実施例２の動作を行うことで互いの長所を活かすことが可能となる。

（５）各実施例における各設定値は、例示である。従って、各設定値は自由に変更することができる。

（６）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ_{２（１−Ｘ）}Ｇ_２ＸＳｉＯ_５）やＧＳＯ（Ｇｄ_２ＳｉＯ_５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。

（７）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオード、あるいはシリコンフォトマルなどの半導体検出器などを用いてもよい。

以上のように、本発明は医用の放射線検出器に適している。

ｍ 積算値
ｑ１ 二重閾値
ｑ２ 多重閾値
Ａ 補正値
Ｒ 対応値
Ｓ 強度データ
Ｓａ サンプリング間隔
Ｔ，Ｖ 事象発生時刻
Ｔｎ 事象積算時間
２ シンチレータ
３ 光検出器
５ ブリーダユニット
１１ 強度データ取得部（強度データ取得手段）
１２ 強度データ蓄積部（強度データ蓄積手段）
１３ 事象検出部（事象検出手段）
１４ 補正値取得部（補正値取得手段）
１５ 積算部（積算手段）
１６ 蛍光発生位置特定部（蛍光発生位置特定手段）
３５ 設定値記憶部（記憶手段）

Claims (11)

1. （Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が配列されたシンチレータと、
   （Ｂ）蛍光を検出する光検出器と、
   （Ｃ）経時的に一定なサンプリング間隔ごとに前記光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、
   （Ｄ）前記強度データ取得手段が取得した強度データを蓄積する強度データ蓄積手段と、
   （Ｅ）複数の閾値を記憶する記憶手段と、
   （Ｆ）次々と取得される強度データと強度データ比較用の事象閾値とを比較して、強度データが事象閾値を超えたときに前記シンチレータに放射線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻を取得する事象検出手段と、
   （Ｇ１）前記事象発生時刻よりも前に検出された強度データを前記強度データ蓄積手段より読み出して、これと二重事象閾値および多重事象閾値を基に蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段と、
   （Ｈ）前記事象発生時刻の直前とその後に検出された強度データを積算するとともに、補正値を用いた補正を行って積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。
2. 請求項１に記載の放射線検出器において、
   前記補正値取得手段は、取得した補正値が前記二重事象閾値以上である場合、前記記憶手段に記憶されている補正値と対応値とが関連したテーブルを基に、補正値に対応する対応値を取得し、
   前記積算手段は、前記対応値を基に強度データの補正を行うことを特徴とする放射線検出器。
3. 請求項２に記載の放射線検出器において、
   前記補正値取得手段は、取得した補正値が前記二重事象閾値よりも高い強度を示す多重事象閾値以上である場合、動作を行わず、積算手段は、補正を行わずに積算値を算出することを特徴とする放射線検出器。
4. （Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が配列されたシンチレータと、
   （Ｂ）蛍光を検出する光検出器と、
   （Ｃ）経時的に一定なサンプリング間隔ごとに前記光検出器が出力する蛍光の強度を示す強度データを取得する強度データ取得手段と、
   （Ｅ）複数の閾値を記憶する記憶手段と、
   （Ｆ）次々と取得される強度データと強度データ比較用の事象閾値とを比較して、強度データが事象閾値を超えたときに前記シンチレータに放射線が入射する事象が発生したことを認識して、この事象が発生した時刻である事象発生時刻を取得する事象検出手段と、
   （Ｇ２）前記強度データ取得手段によって取得された強度データと蛍光判定用の蛍光閾値とを比較して、蛍光閾値未満となっている強度データは、前記事象が発生していない状態で取得されたものと判定して、この状態で取得された強度データを基に蛍光の残光に起因する強度データの変動の補正に用いる補正値を取得する補正値取得手段と、
   （Ｈ）前記事象発生時刻の直前とその後に検出された強度データを積算するとともに、補正値を用いた補正を行って積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。
5. 請求項４に記載の放射線検出器において、
   前記光検出器は、ある時間間隔ごとに蛍光を検出し、
   前記強度データ取得手段の前記サンプリング間隔は、前記光検出器が蛍光を検出するときの時間間隔よりも長いことを特徴とする放射線検出器。
6. 請求項４または請求項５に記載の放射線検出器において、
   前記強度データ取得手段が強度データを取得するときのサンプリング間隔は１０μ秒以上となっていることを特徴とする放射線検出器。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線検出器において、
   前記光検出器に電力を供給するブリーダユニットを更に備え、
   前記補正値取得手段が取得する補正値は、前記光検出器に電力を供給しない状態で取得された強度データであるベースレベルの値を強度データから減算することで算出されることを特徴とする放射線検出器。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の放射線検出器において、
   （Ｉ）前記補正値取得手段は、複数の強度データを平均して補正値を取得することを特徴とする放射線検出器。
9. 請求項４に記載の放射線検出器において、
   （Ｉ）前記補正値取得手段は、複数の強度データを平均して補正値を取得し、
   （Ｊ）前記補正値取得手段は、強度データの点数が所定点数となるまで強度データと判定用の閾値との比較を継続することを特徴とする放射線検出器。
10. 請求項９に記載の放射線検出器において、
    （Ｋ）前記補正値取得手段は、補正値の取得後も強度データと判定用の閾値との比較を継続することにより次々と補正値を取得し、補正値取得の度に補正値の更新を行うことを特徴とする放射線検出器。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の放射線検出器において、
    前記積算手段が生成した積算値を用いてシンチレータにおける蛍光の発生位置を特定する蛍光発生位置特定手段を更に備えることを特徴とする放射線検出器。

Images