KR20040031648A - 방사선 검출기, 방사선 검출 소자 및 방사선 촬상 장치 - Google Patents

방사선 검출기, 방사선 검출 소자 및 방사선 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

감마 카메라는 막대형의 제1 전극, 제1 전극의 주위를 둘러싸 제1 전극과 접촉하여 방사선이 입사되는 반도체 소자 및 반도체 소자의 측면에 설치된 제2 전극을 갖는 복수의 방사선 검출 소자를 보유 지지 부재에 착탈 가능하게 부착하고 있다. 보유 지지 부재는 제1 전극과 접촉하는 제1 전극 접촉부 및 제2 전극과 접촉하는 제2 전극 접촉부를 갖는다. 복수의 방사선 검출 소자에 대응하여 설치된 복수의 방사선 통로를 형성한 콜리메이터가 복수의 방사선 검출 소자의 방사선 입력측에 배치된다. 제1 전극 접촉부로부터 출력된 γ선 검출 신호는 신호 처리 집적 회로로 전달진다. 고전압이 제2 전극 접촉부를 거쳐서 제2 전극에 인가된다.

Description

방사선 검출기, 방사선 검출 소자 및 방사선 촬상 장치{RADIATION DETECTOR, RADIATION DETECTING ELEMENT AND RADIATION IMAGE PICKUP DEVICE}
본 발명은, X선, γ선 등의 방사선의 검출, 촬상에 관한 것으로, 특히 고에너지의 γ선을 검출하는 방사선 검출기, 방사선 검출 소자 및 방사선 촬상 장치에 관한 것이다.
의료용 X선을 예로 들면, 방사선 촬상 장치는 필름 방식을 시작으로 이미징 플레이트, 플랫 패널 디텍터(검출기)(FPD)와, 해상도 및 분해 능력 모두 우수한 것이 개발되어 왔다. 검출 소자에는 방사선과 반응하여 발광하는 신틸레이터와 빛을 전하로 바꾸는 광전자 증배관이나 포토 다이오드를 조합한 신틸레이션 검출기나, 방사선과 반응하여 발생한 전하를 직접 수집하는 반도체 검출기 등의 고체 소자가 이용되고 있다. 예를 들어, 신틸레이션 검출기가 많이 이용되고 있는 FPD는 종래의 X선 촬상 필름과 마찬가지로 투과 X선을 촬상할 수 있는 대면적 촬상 장치이고, 1매 혹은 복수매로 이루어지는 대면적의 검출 소자 기판에 TFT 기술 등을 이용하여 소자 내에서 검출한 X선 신호의 판독을 행하는 것이다. 플랫 패널이라 이름을 붙인 바와 같이 검출 소자는 매우 얇고, 검출기 자체는 판형이다.
한편, 체내에 투여된 약제 선원으로부터 방사되는 γ선을 촬상하는 감마 카메라(방사선 검출기)에서는, 이용되는 γ선은 X선과 비교하여 에너지가 높기 때문에, 그 상태에서는 현저하게 감도가 저하되어 버린다. 즉, X선 촬상 장치에서 이용하고 있는 검출 소자의 두께에서는 γ선의 반응 확률이 낮아 γ선이 그대로 검출 소자를 통과해 버리기 때문이다. 그로 인해, 검출 소자 내에서의 반응 확률을 올려 감도를 향상시키기 때문에 검출 소자에 γ선 입사 방향의 두께를 필요로 한다. 즉, 검출 소자 자체가 방향성을 갖게 된다. 따라서, 이와 같은 방향성을 갖는 검출기에 대해 γ선은 입사 방향을 규정하지 않으면 위치 분해 능력을 얻을 수 없다.
일반적으로, γ선의 입사 방향성을 규정하기 위해, 검출기 전방면에는 콜리메이터라 불리우는 슬릿, 혹은 다공이 두꺼운 금속판을 배치한다(예를 들어 비특허문헌 1 참조). 도25에, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 종래의 감마 카메라의 구성을 도시한다. 감마 카메라의 주류는 현재에서도 NaI 신틸레이터를 이용한 것이고, 이 도25의 감마 카메라도 같은 신틸레이터(31)를 이용하고 있다. 방사선은 콜리메이터(41e)에 의해 제한된 각도로 신틸레이터(31)로 입사하여 신틸레이션광을 발한다. 이 빛은 라이트 가이드(32)를 협지하고, 광전자 증배관(33)에 도달하여 전기 신호가 된다. 전기 신호는 계측 회로 고정 보드(3)에도 부착된 계측 회로(34)에서정형되어 출력 커넥터(46e)로부터 외부의 데이터 수집계로 이송된다. 전체를 차광 실드 케이스(47e)에 수납하여 외부의 방사선 이외의 전자파를 차단하고 있다.
일반적으로, 도25와 같은 신틸레이터(31)를 이용한 감마 카메라에서는 1매의 큰 신틸레이터(31)의 결정 후에, 큰 광전자 증배관(33)을 설치하는 구조가 되므로, 위치 분해 능력은 10 ㎜ 정도에서 멈춘다. 또한 신틸레이터(31)는 방사선으로부터 가시광으로, 가시광으로부터 전자로 다단계의 변환을 경유하여 방사선 검출을 행하기 때문에 에너지 분해 능력이 나빠지게 되는 문제점을 갖는다. 그로 인해, 현재에는 신틸레이터(31) 대신에, 방사선을 직접 전기 신호로 변환하는 반도체 검출 소자를 구비한 방사선 검출 장치가 개발되어 오고 있다(예를 들어 비특허문헌 2 참조). 도26a에 도시하는 종래의 감마 카메라(반도체 검출기)는 반도체 소자(77)에 각각 전극[애노드(78), 캐소드(79)]을 구비하고 있다. 각 전극(78, 79)에 의해 반도체 소자(77)는 애노드 전극(78)을 격자형으로 배치한 구성을 하고 있다(비특허문헌 2 참조). 또한, 부호 41e는 콜리메이터, 부호44'는 반도체 소자 탑재겸 ASIC 실장 보드, 부호 45c는 특정 용도의 IC인 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 부호 46c는 검출 신호를 출력하는 출력 커넥터, 부호 47c는 가시광이나 전자파를 차단하는 차광 실드 케이스이다.
그런데, 감마 카메라 등에 있어서도 촬상 면적의 대면적화는 필수가 되고 있다. 대면적화에 따른 다수의 검출 소자가 필요해진다. 이들 다수의 검출 소자는, 신틸레이션 검출기에서는 큰 1매의 소자 기판에 인접 및 설치된 광전자 증배관 혹은 포토 다이오드, 반도체 검출기에서는 도26b와 같은 전극(78, 79)의 패턴 배선에의해 소자로서 분리된다. 또한, γ선의 산란 성분을 제외하기 위해 γ선은 펄스 카운팅에 의해 강도 정보를 취득한다. 이로 인해, 전치 증폭기, 파형 정형 회로, 피크 디텍트 회로 등이 각 소자에 필요하고, 대면적에서는 방대한 수의 회로가 되므로, 이들 회로는 ASIC(45c)를 이용함으로써 공간 절약화가 도모되고 있다.
[비특허문헌 1]
(가부시끼가이샤) 니뽄가조 이료시스템 고교까이,「의용 화상 및 방사선 기기 핸드북」, 184 페이지
[비특허문헌 2]
닛깐 고교 신분샤,「방사선 계측 핸드북 제3 판」, 903 페이지
그러나, 도26a, 도26b에 도시한 바와 같은 종래의 반도체 검출기에서는 콜리메이터(41e)를 이용해도, 도14에 도시한 바와 같이 검출 소자(77)[신틸레이터(31)]에서 산란한 γ선이 인접하는 셀에 입사하여 영향을 미친다. 이는 크로스 토크(도14의 Y1' 참조)라 불리우고, 위치 분해 능력의 저하를 초래한다. 이 현상에 의한 문제점을 피하기 위해, 방사선 검출기에서는 입사 γ선(γ0)의 에너지에 의해 입사 위치를 식별한다. 즉, 선원(16d)으로부터 발하는 γ선의 에너지 부근의 반응 신호(ΔE00)를 식별하여 선택적으로 검출하므로, 또한 감도가 저하된다. 즉, 본래의 감도의 낮음과, 콜리메이터(41e)에 의한 입사 γ선의 감소, 에너지의 식별에 의해 방사선 검출기의 감도는 현저하게 낮은 것이 된다. 이 감도의 저하를 보충하기위해 위치 분해 능력을 희생하여 콜리메이터(41e)의 구멍 직경을 크게 하여 입사선량을 크게 하고 있지만, 콜리메이터(41e)의 벽두께는 고에너지 γ선의 검출일수록 두껍게 해야만 한다. 이에 의해 위치 능력이 더욱 나빠질 뿐만 아니라 중량이 증가하여 방사선 검출기나 방사선 촬상 장치의 보수성을 악화시키고 있었다.
또한, 대면적 촬상에는 다수의 방사선 검출 소자(픽셀)가 필요하므로, ASIC의 채용, 신호의 인출부의 전극 패터닝에 의한 소자 분리가 필수가 되고 있지만, 이에 의해 이하와 같은 문제점을 갖고 있었다.
(1) 검출기 및 ASIC 실장 보드는 범핑 등에 의해 일체로 형성되어 있고, 하나의 픽셀이 깨지면 큰 유닛 단위로 교환해야만 하였다. 여기서, 검출 소자는 매우 고액이므로, 큰 유닛 단위에서의 교환은 많은 비용을 요하는 것을 의미한다.
(2) 카메라의 제작면에서도 하나의 실장 보드에 검출 소자와 ASIC를 실장하므로 카메라의 조립 공정이 매우 복잡하고, 또한 만일 불량 소자를 발견해도 교환할 수 없다.
(3) 특히 고에너지 γ선을 촬상하는 방사선 검출기에서는 콜리메이터 길이가 길고, 방사선 촬상 장치의 전체 길이가 매우 길고, 무겁고, 대형으로 되어 있었다. 이는 카메라 유닛을 지지하는 구조 부재의 강도의 면에서 장치의 대형화를 초래하여 비용의 증가, 보수성의 악화와 함께 환자의 심리적 불안도 증가시키고 있었다.
즉, 방사선 검출기나 방사선 촬상 장치의 보수성을 악화시키고 있었다.
그래서, 본 발명의 목적은 방사선 검출기나 방사선 촬상 장치의 방사선의 검출 효율을 향상시키는 데 있다.
도1은 본 발명에 관한 실시 형태의 방사선 촬상 장치로서의 감마 카메라 장치의 모식적 외관 사시도.
도2는 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 감마 카메라의 모식적 측단면도.
도3은 도2의 일부를 확대한 도면.
도4는 컨버징 콜리메이터를 적용한 다른 실시 형태의 감마 카메라의 모식적 측단면도.
도5는 감마 카메라의 다른 실시 형태의 모식적 측단면도.
도6은 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 감마 카메라의 모식적 측단면도.
도7은 도6의 차폐 부재의 사시도.
도8은 차폐 부재의 다른 실시 형태(짧은 차폐 부재)의 사시도.
도9는 차폐 부재의 다른 실시 형태(복수의 차폐 부재)의 사시도.
도10은 도22b에 도시하는 검출 소자를 적용한 차폐 부재의 사시도.
도11a는 도6에 도시한 검출 소자의 차폐 부재 내에서의 보유 지지 상태를 도시하는 설명도, 도11b는 도22의 검출 소자의 차폐 부재 내에서의 보유 지지 상태를 도시하는 설명도.
도12는 도6에 도시한 감마 카메라에 있어서의 크로스 토크 성분을 차폐 부재로 막는 원리를 나타내는 설명도.
도13은 도6에 도시하는 감마 카메라에 있어서의 크로스 토크의 제거 효과를 나타내는 설명도.
도14는 도26에 도시하는 종래의 감마 카메라에 있어서의 크로스 토크의 발생 원리를 나타내는 설명도.
도15는 크로스 토크 및 산란에 의한 반로 전자의 에너지 분포를 나타내는 설명도.
도16은 에너지 레벨이 다른 선원으로부터의 계측 방사선 분포예를 나타내는 도면이고, 도16a는 에너지 레벨이 다른 2개의 γ선원과 검출기의 관계를 나타내는 설명도, 도16b는 도16a에 있어서 140 keV의 γ선에 있어서의 계측 방사선 분포예를 나타내는 설명도, 도16c는 도16a에 있어서 511 keV의 γ선에 있어서의 계측 방사선 분포예를 나타내는 설명도.
도17은 감마 카메라의 다른 실시 형태(신틸레이터 이용)의 모식적 측단면도.
도18a는 본 발명에 관한 제3 실시 형태의 감마 카메라에 이용되는 검출 소자의 사시도이고, 도18b는 도18a의 검출 소자를 복수 배치한 상태를 도시하는 사시도.
도19a는 검출 소자의 다른 실시 형태에 이용되는 반도체 소자 부재의 사시도, 도19b는 도19a의 반도체 소자 부재로 구성된 검출 소자의 다른 실시 형태의 사시도.
도20a는 도20c의 검출 소자에 이용되는 반도체 소자 부재의 사시도, 도20b는 도20c의 검출 소자에 이용되는 애노드의 사시도, 도20c는 검출 소자(플레이너형의 검출 소자)의 다른 실시 형태의 사시도.
도21a는 도21c의 검출 소자에 이용되는 반도체 소자 부재의 사시도, 도21b는 도21c의 검출 소자에 이용되는 애노드의 사시도, 도21c는 검출 소자의 다른 실시 형태의 사시도.
도22a는 도22b의 검출 소자에 이용되는 반도체 소자 부재의 사시도, 도22b는 검출 소자의 다른 실시 형태의 사시도.
도23은 방사선 촬상 장치(SPECT 장치)의 구성도.
도24는 방사선 촬상 장치(PET 장치)의 구성도.
도25는 감마 카메라의 종래예를 나타내는 구성도.
도26a는 감마 카메라의 다른 종래예를 나타내는 구성도, 도26b는 도26a에 나타내는 검출 소자의 사시도.
도27은 종래예의 감마 카메라에 이용되는 콜리메이터의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 감마 카메라(방사선 검출기)
11 : 감마 카메라 하우징
12 : 침대
13 : 데이터 처리 장치
14 : 키보드
15 : 모니터
16 : 선원
17 : 피검체
18 : 방사 γ선
20 : SPECT 장치 하우징
21 : 카메라 회전 링
25 : PET 장치 하우징
31 : 신틸레이터
32 : 라이트 가이드
33 : 광전자 증배관
34 : 계측 회로
35 : 계측 회로 고정 보드
41 : 콜리메이터
42 : 검출기 모듈 보드
43 : ASIC 모듈 보드
45 : ASIC
46 : 출력 커넥터
47 : 차광 실드 케이스
48 : 검출기측 커넥터
49 : ASIC측 커넥터
51 : 차폐재
55a : 캐소드측 스프링 전극
55b : 애노드측 스프링 전극
H : 보유 지지부(전기 접속부)
71, 77 : 검출 소자
72 : 애노드
73 : 캐소드(공통)
78, 79 : 전극
상기 목적을 달성하는 본 발명은 막대형의 제1 전극, 이 제1 전극의 주위를 둘러싸 제1 전극과 접촉하고, 방사선이 입사되는 반도체 소자 및 반도체 소자의 측면에 설치된 제2 전극을 갖는 복수의 방사선 검출 소자를 구비하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 방사선에 대한 감도(방사선의 검출 효율)를 높일 수 있다. 또한, 방사선 검출기는 감마 카메라를 포함한다.
또한, 바람직하게는 방사선 검출 소자를 착탈 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부를 복수 구비하는 동시에, 방사선 검출 소자의 애노드와 캐소드를 전기적으로 접속하는 전기 접속부를 구비한 소자 보유 지지 부재(예를 들어 검출기 모듈 보드)를 갖는 구성으로 하였다. 또한, 소자 보유 지지 부재와 집적 회로(ASIC)가 실장된 집적 회로 보유 지지 부재(예를 들어, ASIC 모듈 보드)를 분리 가능하게 접속하는 구성으로 하였다. 또한, 반도체 검출 소자를 동축 형상[막대형 애노드의 주위(외주)에 반도체 소자를 배치하고, 또한 그 반도체 소자 주위(외주)에 캐소드를 배치한 형상] 혹은 적층 구조로 하였다. 또한, 방사선 검출 소자 사이에 방사선의 차폐 부재를 배치하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 방사선에 대한 감도를 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태(제1 내지 제3 실시 형태)를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 제1 실시 형태는 방사선 검출기 및 방사선 촬상 장치에 있어서의 부품 등의 부착 구조 및 접속 구조에 관한 것이다. 또한, 제2 실시 형태는 방사선 검출기에 있어서의 콜리메이터의 소형화 및 생략화에 관한 것이다. 또한, 제3 실시 형태는 방사선 검출기에 있어서의 검출 소자(방사선 검출 소자)의 구조에 관한 것이다.
《제1 실시 형태》
부착 구조 및 접속 구조에 의해 방사선 검출기의 보수성 등을 향상시키는 제1 실시 형태의 감마 카메라 촬상 장치에 대해 도1 등을 참조하여 설명한다.
〔감마 카메라 촬상 장치(방사선 촬상 장치)〕
감마 카메라 촬상 장치는 상기 의학 진단 장치의 일종으로 체내에 받아들여진 방사성 의약품이 체내에 축적 또는 침착하여 방출하는 γ선을 체외로부터 계측하여 그 축적도 등으로부터 진단을 보조하는 것이다. 예를 들어131I를 요오드화나트륨의 형태로 인체에 투여하여 갑상선에의 집적을 체외로부터 계측하여 갑상선 기능의 검사를 행한다.
도1의 감마 카메라 촬상 장치에서는 상기와 같은 RI(Radioisotope) 핵종을 포함한 약제가 투여된 피검체(17a)를 침대(12a)에 얹어 감마 카메라 하우징(11)에 설치된 피검체(17a) 상부의 감마 카메라(방사선 검출기)(10a)에 의해 피검체(17a)의 환부 등에 집적한 약제 선원(16a)으로부터 방사되는 부호 18a의 γ선을 촬상한다. 하우징(11) 옆에는 감마 카메라(10a)로부터 얻게 된 신호 정보를 영상화하는 데이터 처리 장치(13a), 화상을 표시하는 모니터(15a), 입력 장치(키보드)(14a)가 설치되어 있다. 이들 데이터 처리 시스템은 반드시 하우징(11) 부근에 있을 필요는 없다. 이상이 감마 카메라 촬상 장치의 구성이다.
〔감마 카메라〕
계속해서, 감마 카메라 촬상 장치에 구비되는 감마 카메라(10a)의 구성을 도2 등을 참조하여 설명한다. 또한, 제1 전극이 애노드일 때에는 제2 전극은 캐소드이고, 제1 전극이 캐소드일 때에는 제2 전극은 애노드이다. 이하의 실시 형태에서는 애노드가 제1 전극에 상당하고, 캐소드가 제2 전극에 상당한다.
도2에 도시하는 감마 카메라(10a)는 콜리메이터(41a), γ선을 검출하는 복수의 방사선 검출 소자(이하, 검출 소자라 함)(71a), 이들 검출 소자(71a)가 출력한 γ선 검출 신호(방사선 검출 신호)를 처리하는 ASIC(특정 용도용 집적 회로)(45a)를 포함하여 구성한다. 검출 소자(71a)는 1소자마다 검출기 모듈 보드(소자 보유 지지 부재)(42a)에 착탈 가능하게 보유 지지 및 고정되어 있다. 검출기 모듈 보드(42a)의 배면에는 ASIC(45a)가 설치된 ASIC 모듈 보드(집적 회로 보유 지지 부재)(43a)가 배치되고, 검출기 모듈 보드(42a)는 커넥터[애노드 신호선 커넥터(48a, 49a), 캐소드 전위 공급 커넥터(48b, 49b)]로 접속되고, 이것도 착탈 가능하게 되어 있다. ASIC(45a)는 감마 카메라(10a)의 배면에 있는 출력 커넥터(46a)와 접속되고, 이곳으로부터 데이터 수집 장치(도시하지 않음)로 취득 데이터가 이송된다. 덧붙여 말하면, 본 실시 형태에서는 애노드에서 신호의 수수를 행하고 캐소드에서 전위의 공급을 행하도록 하고 있지만, 그와는 반대로 애노드에서 전위의 공급을 행하고 캐소드에서 신호의 수수를 행하도록 해도 좋다.
이들 검출 소자(71a)와 ASIC(45a)를 포함한 부품은 빛에 의한 소음의 영향과, 전자적인 소음의 영향을 피하기 위해, 차광 실드 케이스(47a)에 의해 씌워져있다. 여기까지가 감마 카메라(10a)의 본체이고, 감마 카메라(10a)의 전방면에는 입사 γ선의 방향을 규정하는 콜리메이터(41a)가 설치된다. 콜리메이터(41a)는 γ선을 크게 감쇠시키는 금속, 예를 들어 납이나 텅스텐 등의 방사선 차폐재로 할 수 있고, γ선을 통과시키는 복수의 가늘고 긴 구멍(방사선 통로)(19)이 비어 있다. 콜리메이터(41a)는 입사 γ선의 에너지에 따라 종류를 바꾸어 교체하여 사용하므로, 감마 카메라(10a)의 본체와는 제거 가능하게 되어 있다. 덧붙여서 말하면, 콜리메이터(41a)를 포함하여 전체를 케이스로 씌운 것이 감마 카메라(10a)이다.
또한, 검출기 모듈 보드(42a)와 ASIC 모듈 보드(43a)의 접속은 도3을 참조하여 이하에 설명한다.
도3에 도시한 바와 같이, 검출 소자(동축 전극 소자)(71a)는 장방형의 반도체 소자(74), 반도체 소자(74)의 외주(측면 전체면)에 도전성이 있는 재료에 의해 얇게 형성된 캐소드(73a)와, 반도체 소자(74)의 중앙에 삽통된 애노드(애노드 핀)(72a)를 포함하여 구성된다. 애노드(72a)는 검출 소자(71a)의 후단부로부터 돌출되어 삽통되어 있다. 이하, 검출 소자(71a)의 γ선 입사측을 선단부로 하고, 그 반대측을 후단부로 하여 설명한다. 검출 소자(71a)는 방사선과 반응하여 전하를 생성하는 반도체 재료를 막대형으로 형성한 제1 전극[애노드(72a)]의 주위(외주)에 배치하고, 제1 전극[애노드 전극(72a)]과는 극성이 다른 제2 전극[캐소드 전극(73a)]을 상기 반도체 재료의 주위(외주)에 층형(막형)으로 배치한 방사선 검출 소자에 상당한다. 특히, 검출 소자(71a)는 반도체 재료 등을 동축적으로 배치한 구성을 갖는 동축 소자에 상당한다.
도3에 도시하는 검출기 모듈 보드(42a)는 검출 소자(71a)의 후단부의 소정 길이를 수용하여 보유 지지하는 구멍부인 보유 지지부(H)가 복수 설치되어 있다. 보유 지지부(H)는 직경 확대부와 직경 축소부를 갖는다. 직경 확대부에 반도체 소자(74)의 후단부가 삽입되고, 직경 축소부에 검출 소자(71a)의 후단부로부터 돌출되어 있는 애노드(애노드 핀)(72a)가 삽입되도록 되어 있다. 각 보유 지지부(H)에 있어서의 직경 확대부 내에는 검출 소자(71a)의 후단부와 접촉하는 한 쌍의 캐소드 스프링 전극(55a)이 대향하여 구비되어 있다. 캐소드 스프링 전극(55a)은 검출 소자(71a)의 보유 지지 및 캐소드 전위 공급의 기능을 갖는다. 각 보유 지지부(H)의 직경 축소부 내에는 한 쌍의 애노드 스프링 전극(55b)이 대향하여 구비되어 있다. 애노드 스프링 전극(55b)은 검출 소자(71a)를 검출기 모듈 보드(42a)에 대해 착탈 가능하게 보유 지지한다(부착함). 또한, 캐소드 스프링 전극(55a), 애노드 스프링 전극(55b)은 각각 판 스프링을 원호형으로 휘게 하고 있으므로, 검출 소자(71a)의 보유 지지가 확실하게 행해진다. 또한, 그 착탈도 용이해진다.
또한, 본 실시 형태에서의 캐소드 스프링 전극(55a) 및 애노드 스프링 전극(55b)은 검출 소자(71a)에 설치해도 좋다. 덧붙여서, 상기한 검출기 모듈 보드(42a)는 방사선을 검출하는 검출 소자(71a)를 양 스프링 전극(55a, 55b)을 거쳐서 착탈 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(H)를 전방면에 복수 배치하여 구비하는 동시에, 보유 지지부(H)에 보유 지지되는 검출 소자(71a)의 애노드(72a)와 캐소드(73a)를 전기적으로 접속하는 전기 접속부[보유 지지부(H)]를 복수 배치하여 구비한 구성에 상당한다. 또한, 본 실시 형태에서의 감마 카메라(10a)는 청구항의「방사선 검출기」에 상당한다.
도3에 도시한 바와 같이, 검출기 모듈 보드(42a)에는 커넥터(48a, 48b)가, ASIC 모듈 보드(43a)에는 커넥터(49a, 49b)가 각각 구비되어 있다. 커넥터(48a)와 커넥터(49a)를 서로 끼워 맞추고, 커넥터(48b)와 커넥터(49b)를 서로 끼워 맞춘다. 도3에서는 커넥터(48a, 48b, 49a, 49b)의 구성을 명확하게 나타내기 위해, 커넥터(48a)와 커넥터(49a)를, 커넥터(48b)와 커넥터(49b)를 분리하여 도시하고 있다. 그러나, 실제로는 커넥터(48a)와 커넥터(49a)가, 커넥터(48b)와 커넥터(49b)가 각각 끼워 맞추어져 있다. 이들 커넥터의 끼워 맞춤에 의해 검출기 모듈 보드(42a)가 ASIC 모듈 보드(43a)에 부착된다.
또한, 커넥터(48a)는 각 검출 소자(71a)의 애노드(72a)와 접촉하는 각 애노드 스프링 전극(55b)에 1대 1로 전기적으로 접속된 신호 전달 핀(48ap)을 구비한다. 각 신호 전달 핀(48ap)은 커넥터(49a)에 구비되는 동일수의 받침부(49ah)에 각각 삽입된다. 커넥터(48b)는 각각의 보유 지지부(H)에 설치된 캐소드 전극(55)에 접속된 전위 공급 핀(48bp)을 갖는다. 전위 공급 핀(48bp)은 커넥터(49b)에 형성되는 받침부(49bh)에 삽입된다. 이들 구조에 의해, 검출기 모듈 보드(42a)와 ASIC 모듈 보드(43a)가 확실하게 접속된다. 또한, 접속을 해제하여 제거할 수도 있다.
다음에 감마 카메라(10a)의 동작에 대해 설명한다.
도2, 도3에 도시한 바와 같이, 도면의 좌측으로부터 γ선이 입사하였다고 하자. 콜리메이터(41a)에 도달한 γ선은 가늘고 긴 구멍(19) 이외에서는콜리메이터(41a)를 구성하는 재질에 의해 감쇠하고 있으므로, 검출 소자(71a)에 도달할 수 없다. 따라서, 그 가늘고 긴 구멍(19)을 통해 검출 소자(71a)에 도달하여 검출 소자(71a)에서 검출된 γ선은 입사 방향이 규정된다. 이로 인해, γ선이 방출된 위치를 같이 정할 수 있다. 검출 소자(71a)는 γ선의 입사에 의해 반도체 소자(74) 내에 생성되는 전자 및 정공을 애노드(72a)와 캐소드(73a)의 2개의 전극에 수집함으로써 γ선의 입사를 검출한다. 또한, 전자 및 정공의 수집량에 대응한 전하량으로부터 입사 γ선의 에너지도 같이 정할 수 있다. 그 전하량을 갖는 γ선 검출 신호는 검출 소자(71a)의 애노드(72a)로부터 출력되어 애노드 스프링 전극(55b), 신호 전달 핀(48ap) 및 받침부(49ah)를 거쳐서 ASIC(45a)로 전달된다. ASIC(45a)는 각 검출 소자(71a)로부터 출력된 γ선 검출 신호를 처리하여 얻게 된 정보를 화상화하는 데이터 처리 장치(13A)로 출력한다. 고압 전원(도시하지 않음)으로부터의 고전압은 받침부(49bh) 및 전위 공급 핀(48bp)을 거쳐서 각 캐소드 스프링 전극(55a)으로 전달되어 각 검출 소자(71a)의 캐소드(73a)에 인가된다. 검출 소자(71a)에서의 신호 검출 동작에 대해서는 후술하는 소자의 실시 형태에서 상세하게 서술한다.
비교를 위해 종래예에 대해 도26을 이용하여 이하에 설명한다.
도26a에 도시하는 종래의 감마 카메라에서는, 검출 소자(77)는 하나의 큰 기판이고, 도26b에 도시한 바와 같이 전극(78)의 패턴에 의해 픽셀로 하고 있었다. 또한, 검출 소자(77)는 ASIC(45c)가 실장된 기판(44')에 땜납 범프 등에 의해 완전히 고정되어 있었다(그 밖의 부분은 도2 등을 참조한 설명과 동일함).
이와 같은 구성으로 인해, 종래의 감마 카메라에서는 하나의 촬상 픽셀이 깨지면, 기판(44'), 나아가서는 접속된 ASIC(45c)마다, 즉 감마 카메라마다 교환해야만 해, 매우 고액의 보수 비용이 요구되었다. 또한, ASIC(45c)와 접속한 후에 불량 소자(불량인 픽셀)가 발견되어도 교환을 할 수 없었다. 특히 반도체 검출기에 있어서는, 전체 소자(77)에 미치는 신뢰성은 아직 충분하지 않고, 이는 대면적의 촬상 장치를 실용화하는 데 있어서 큰 장해가 되고 있었다.
본 실시 형태에서는 이와 같은 보수성을 고려하여, 검출 소자는 개별적으로 착탈 가능한 구조로 하고, 1개의 검출 소자가 깨져도 검출 소자 단위로 교활할 수 있도록 되어 있다.
예를 들어, 10 ㎝각의 모듈 보드에 1000 ch(채널)의 분리형 소자(3 ㎜각 소자)를 넣은 조건에서는, 종래에는 수십개의 소자(픽셀)가 파손되었다면 카메라 모듈[기판(44')]을 교환하는 것으로 하고 있었다. 이에 대해, 본 실시 형태에서는 하나하나 검출 소자(71a)를 교환할 수 있으므로 약 1/30의 비용 저감이 된다. 또한, 종래의 기술에서는 시간과 비용의 관계로부터 약간의 소자 파손은 그대로 계속해서 사용하므로 선명한 화상을 얻을 수 없는 경우가 많았다. 이에 대해, 본 실시 형태의 감마 카메라(10a)에서는 약간의 보수로 선명한 화상을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 종래 기술과 달리, 검출기 모듈 보드(42a)와 ASIC 모듈 보드(43a)가 분리 가능한 구성으로 되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 신뢰성이 높은 ASIC(45a)와 충분한 신뢰성을 확보할 수 없는 검출 소자(71a)를 사후적으로 분리할 수 있어 제작 및 보수에 관한 자유도를 올릴 수 있다. 또한, 종래에는 검출 소자(77)와 기판(44')의 접속에 범프 접속을 이용하였지만, 본 실시 형태에서는 범프 접속이 불필요하므로, 범프 접속시에 생기는 열의 영향을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 동일한 ASIC(45a)를 이용하여 촬상하는 것으로 해도 촬상에 사용하는 γ선의 에너지 레벨에 따라서 그에 걸맞는 검출 소자(71a)로 변경할 수 있다. 예를 들어, 반도체 검출기에서는 CdTe(텔루륨화카드뮴) 소자나 CZT라 불리우는 소자가 검출 성능이 높지만, 저에너지에서의 촬상이 메인이면 CdTe보다도 저렴한 GaAs(비소화갈륨) 소자를 이용한 감마 카메라를 구입하여, 필요에 따라서 고에너지에서도 대응할 수 있는 CdTe 소자 모듈[검출기 모듈 보드(42a)]을 구입하여 모듈 보드(42a)만 교환하면 된다. 즉, 검출 소자(71a)가 부착된 검출기 모듈 보드(42a), 혹은 검출 소자(71a)만을 별도로 준비하여 교환하면 된다. 따라서, 새롭게 감마 카메라(10a)를 또 한대 구입할 필요는 없다. 또한, 의료 X선 레벨의 저에너지 영역에서는 더욱 저렴한 Si 소자를 검출 소자(71a)로서 이용할 수도 있다.
또한, 도2, 도3과 같은 병렬 콜리메이터(41a)뿐만 아니라, 구멍(19)의 배치가 방사형으로 되어 있고, 소부위의 확대 촬상을 행하는 컨버전트 콜리메이터(41d)[도4에 도시한 감마 카메라(10b) 참조]나, 카메라 면적보다도 큰 범위를 축소 촬상하는 다이버전트 콜리메이터에 대응한 소자 배치를 가진 검출기 모듈 보드(42a)를 접속하는 등, 1개의 ASIC 모듈 보드(43a)에서 사용 목적에 맞는 검출 소자(71a)[검출기 모듈 보드(42a)]나 콜리메이터(41a, 41d)를 선택하는 것도가능해진다. 이와 같은 촬상은 검출 소자 내에 각 픽셀에 대응한 구획을 마련하지 않아 1매의 기판에서의 검출 소자에 의한 촬상에서는 곤란하다. 즉, 고에너지 γ선의 검출에서는 소자에 두께(깊이)가 필요하고, 검출 체적이 방향성을 갖고 있기 때문이다. 본 실시 형태에서는 픽셀마다 구획되어 있고, 촬상 부위의 γ선 입사 방향으로 검출 소자(70a)의 축 방향이 일치되어 있으므로, 고에너지 γ선에서의 촬상도 가능하다.
이와 같이 촬상 형태의 다양성이 증가함으로써, 종래의 단순한 등배 평면상에다가 감마 카메라(10)의 촬상 용도를 확대할 수 있다.
이와 같이, 제1 실시 형태에서는 보수성의 향상, 보수 비용의 저감, 제작, 보수면에서의 신뢰성 확보, 응용 범위의 확대 등의 이점을 얻을 수 있다.
또한, 도2 등에서는 검출기 모듈 보드(42a)와 ASIC 모듈 보드(43a)를 분리 가능하게 한 구성을 도시하였지만, 도5의 감마 카메라(10c)의 모식적 단면도에 있어서 부호 44로 나타낸 바와 같이, 양자를 일체로 하여 분리할 수 없도록 해도 좋다. 덧붙여서 말하면, 도5의 구성에서는, 검출 소자(71a)는 하나하나 분리 가능하게 되어 있다.
또한, 검출 소자(71a)를 보유 지지하는 보유 지지부(H)의 검출기 모듈 보드(42a)에 있어서의 배치는, 예를 들어 바둑판의 눈금과 같은 격자형으로 할 수 있다. 또한, 예를 들어 검출 소자(71a)가 단면 육각형인 경우에는 보유 지지부(H)의 배치를 벌집 형상으로 할 수 있다.
≪제2 실시 형태≫
다음에, 콜리메이터의 생략화(소형화)에 의해 보수성을 향상시키는 제2 실시 형태의 감마 카메라 활상 장치에 대해 도6 등을 참조하여 설명한다.
이 도6에 도시하는 제2 실시 형태의 감마 카메라(10d)의 큰 특징은 제1 실시 형태와 같은 콜리메이터(41a)(도2 등 참조)를 생략화한(불필요로 함) 것이다. 감마 카메라(10d)는 관통 구멍인 복수의 보유 지지부(H1)를 구성하는 격자형의 차폐 부재(50b)를 갖고, 그들 보유 지지부(H1) 내에 각각 검출 소자(71a)를 끼워 넣어 보유 지지하고 있다. 즉, 검출 소자(71a)의 주위(선단부면과 후단부면을 제외함)를 모두 차폐 부재(50b)로 둘러싸도록 한 것이다. 차폐 부재(50b)는 도전성의 방사선 차폐 부재로 만들어진다.
또한, 이와 같이 차폐 부재(50b)에 의해 검출 소자(71a)를 보유 지지하는 구성으로 한 것에 관련하여 도전성이 있는 차폐 부재(50b)를 거쳐서 캐소드 전위를 각 검출 소자(71a)에 공급하는 것으로 하였다. 검출기 모듈 보드(42b)는 전술한 검출기 모듈 보드(42a)로부터 캐소드 스프링 전극(55a) 및 보유 지지부(H)의 직경 확대부를 제거하여 애노드 스프링 전극(55b)을 설치한 직경 축소부를 갖는 복수의 보유 지지부(H)를 갖는다. 보유 지지부(H)의 수는 검출 소자(71a)의 수와 동일하다. 애노드(72a)가 애노드 스프링 전극(55b)과 접촉하고 있다. 전위 공급 핀(48bp)은 차폐 부재(50b)에 접속된다. 또한, 다른 구성 요소, 즉 ASIC 모듈 보드(43a), 커넥터(48a, 48b, 49a, 49b), ASIC(45a), 출력 커넥터(46a)는 도2 등을 참조하여 설명한 제1 실시 형태와 같으므로 설명을 생략한다. 덧붙여서, 본 제2 실시 형태의 감마 카메라(10d)는 방사선을 검출하는 검출 소자(71a)를 복수 구비하는 방사선 검출기[감마 카메라(10d)]의 검출 소자(71a) 사이에 γ선을 차폐하는 차폐 부재(50b)를 배치한 구성 등에도 상당한다.
도6의 차폐 부재(50b) 및 검출 소자(71a)의 부분을 발출한 것을 도7의 사시도에 도시한다. 이 도7에 도시한 바와 같이, 격자형의 차폐 부재(50b)의 각 보유 지지부(H1) 내에 검출 소자(71a)가 각각 배치되어 있다. 여기서, 각 검출 소자(71a)는 제1 실시 형태에서 서술한 바와 같이 착탈 가능하게 하고 있는 것이라도 좋고, 착탈 가능하게 하고 있지 않은 것이라도 좋다(이하의 설명에서는 착탈 가능하게 하고 있는 것으로 함).
도11a에 검출 소자(71a)를 보유 지지하는 보유 지지 구조의 일예를 나타낸다. 차폐 부재(50b)는 보유 지지부(H1) 내측에 각각 원호형으로 휘어지게 한 캐소드 스프링 전극(55a)을 배치하고 있다. 검출 소자(71a)는 이 캐소드 스프링 전극(55a)에 의해 착탈 가능하게 고정된다. 검출 소자(71a)는 제1 실시 형태와 마찬가지로 동축 전극 소자이고, 중심축과 측면 전체면의 2개의 전극을 갖고 있다. 그 중, 외측(측면 전체면)의 전극은 캐소드(73a)이다. 전위 공급 핀(48bp)으로부터 차폐 부재(50b)로 캐소드 전위를 공급함으로써, 각 캐소드 스프링 전극(55a)에 접촉한 전체 검출 소자(71a)에 동일 전위가 인가된다. 검출 소자(71a)는 동축형의 애노드(72a)를 구비한 것을 이용하고 있지만, 이들 효과 등에 대해서는 후술한다.
본 구성에서는 제1 실시 형태에서 존재한 각 검출 소자(71a) 사이의 간격을 차폐 부재(50b)가 유효하게 사용하고 있다. 차폐 부재(50b)의 선단부 부분이 제1 실시 형태에서의 콜리메이터(41a)의 역할을 감당한다. 또한, 차폐 부재(50b)는,예를 들어 제1 실시 형태의 콜리메이터(41a)를 구성하는 재료와 동일 재료에 의해 구성할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 검출 소자(71a)의 착탈은 검출 소자(71a)와 차폐 부재(50b) 사이에 일정 간격으로 전용의 핀 셋트를 넣음으로써 행할 수 있도록 되어 있다.
다음에 제2 실시 형태에서의 검출 동작과 이점에 대해 도14, 도15의 종래예와의 비교를 행하면서 도12, 도13을 이용하여 설명한다.
도14는 검출 소자(77)[신틸레이터(31)] 내에서 검출되는 주요 신호 성분을 나타낸 것으로, 도15는 1개의 검출 소자(픽셀) 내에서 얻을 수 있는 검출 신호의 에너지 스펙트럼을 도시한 것이다. 도14 내의 콜리메이터(41a)는 도면의 형편상 매우 짧게 그려져 있다. 실제는 도27과 같이 매우 긴 것이다. 덧붙여서, 도14에 있어서 부호 16d는 γ선원(피검체 체내의 RI 핵종)이고, 부호 17d는 피검체이고, 부호 18d는 γ선원(16)으로부터 방사된 γ선이고, 부호 77은 검출 소자이다. 한편, 도12, 도13은 제2 실시 형태에서 얻을 수 있는 같은 정보를 나타낸 것이다.
우선, 종래예의 검출 동작을 도14 등을 참조하여 설명한다.
피검체(17d) 내에 있는 선원(16d)으로부터는 부호 18d로 나타내는 γ선이 방출된다. 이 때 γ선원(16d)으로부터는 γ0(에너지 E0)이라는 γ선만이 방출되는 것으로 한다. γ선은 선원(16d)으로부터 등방적으로 방출되지만, 도14에서는 콜리메이터(41e)를 통과하는 γ선만을 그리고 있다. 콜리메이터(41e)를 통과한 γ선(γ0)(직접 γ선)에 대해서는 검출 소자(77)[신틸레이터(31)] 내에서 광전 효과에 의한 에너지의 전체 흡수(ΔE00)와 산란에 의한 에너지의 저하(ΔE01이라는 에너지를 방출)가 일어난다. 또한, 산란한 γ선(γ1)의 에너지(E1)는 본래의 γ선(γ0)의 에너지(E0)보다도 작다(E1＜ E0). 이 산란 γ선(γ1)이 동일 픽셀 내에서 광전 효과에 의해 전체 흡수되었다고 하면 ΔE11이라는 에너지를 방출한다. ΔE11과 ΔE01을 맞추면 ΔE00과 동등하다. γ선(γ0) 및 γ선(γ1)은 콜리메이터(41e)에 의해 입사 방향이 규정된 γ선이다. 이와 같이, 광전 효과에 의한 에너지의 전체 흡수(ΔE00)의 신호를 취득하면 γ선원(16d)은 보다 정확한 위치 화상 정보를 얻을 수 있다.
그러나, 이미 설명한 바와 같이, 검출 소자(77)[신틸레이터(31)] 내에서의 산란 γ선(γ1)은 반드시 산란을 일으킨 것과 동일 픽셀 내에서 흡수되는 것은 아니다. 인접하는 픽셀[본래 콜리메이터(41e) 옆의 간극으로부터 입사하는 γ선(γ0)을 검출하는 부분]로 비산하여 그 곳에서 흡수되는 크로스 토크라는 현상이 있다. 크로스 토크에 의해 흡수된 에너지를 ΔE11'라 한다. 또한, 이 밖에도 피검체(17d)의 체내에서 산란한 γ선이 입사한다. 즉, γ선원(16d)으로부터는 1종류의 에너지인 γ선(γ0)이 방사되고 있지만, 실제로는 검출 소자(77)[혹은 신틸레이터(31)의 후방측에 설치되는 광전자 증배관(33)(도25 참조)]에서 검출되는 γ선 광자는 이와 같이 다른 에너지를 가진 γ선으로서 인식된다.
어느 하나의 픽셀에 대해 이들 에너지가 다른 γ선의 검출 카운트를 에너지 스펙트럼으로서 나타낸 것이 도15이다.
크로스 토크(γ1')는 선원(16d)의 위치와는 무관하게 검출되어 허위 위치 정보를 부여하여 화상의 분해 능력을 저하시킨다. 선원(16d)의 정확한 위치 정보를 나타내고 있는 신호는 전체 흡수를 한 ΔE00이라는 신호 성분뿐이다. 따라서, 통상은 검출 신호마다 에너지 식별을 행하여 일정 에너지 역치 이상의 신호인 ΔE00의 신호만을 이용하여 화상의 질을 향상시키는 것이 필요해진다. 그러나, 도15로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 신호는 검출 전체 카운트에 비해 매우 근소하다. 또한 콜리메이터(41e)에 의한 입사 γ선(γ0)의 감소도 있으므로, 분해 능력을 향상시키면 그에 반해 매우 감도가 저하되어 버린다. 도16a, 도16b 및 도16c에 계측되는 방사선의 성분별 분포예를 나타낸다.
도16b 및 도16c는, 도16a에 도시한 바와 같이 강약 2개의 γ선원(16e, 16f)이 존재하는 경우, 140 keV와 511 keV와 에너지 레벨이 다른 γ선원(16e, 16f)을 콜리메이터가 부착된 검출기에서 본 경우의 취득 화상 정보(계측 방사선 분포예)의 일예이다. 도16a는 γ선원(16e, 16f)의 위치와 콜리메이터(41e), 검출 소자(77)의 배치를 도시하고 있다. 도16b는 140 keV의 γ선의 검출예(계측 방사선 분포예), 도16c는 511 keV의 γ선의 검출예(계측 방사선 분포예)를 각각 도시하고 있다. 단, 검출 소자는 CdTe를 이용한 것이다. 또한, 도16b, 도16c의 막대 그래프는 하부로부터 상부로 직접 γ선의 광전 흡수(전체 흡수), 직접 γ선의 콘프톤 산란, 가장 상부가 산란선의 크로스 토크이다.
도16b로부터 알 수 있는 바와 같이, 140 keV의 γ선에서는 광전 효과가 콘프톤 산란보다도 확률이 높으므로, 얻게 된 신호는 대부분 직접 성분 γ0(ΔE00)이고, 상기한 에너지 식별을 하지 않고도 충분한 화상을 얻을 수 있다. 그러나, 에너지가 보다 높은 도16c의 511 keV의 γ선(PET 검사시에 방사되는 γ선)에서는 카운트되는 대부분이 산란 이벤트 혹은 산란선[γ0(ΔE01), γ1'(ΔE11')]이다. 이로 인해, 정확한 정보를 나타내는 γ0(ΔE00) 성분만을 사용한 것에서는 감도가 도16b에 비해 현저하게 낮고, 큰 S/N비가 취해지지 않아 양호한 화질을 얻는 것은 어렵다. S/N비를 올리기 위해서는 촬상 시간을 길게 하여 검출 카운트 수를 늘려야만 해, 피검체(17e)인 환자에게 끼치는 부담이 커지기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 제2 실시 형태에서는, 각 검출 소자(71a) 내에서 검출되는 주된 신호 성분은 도12와 같이 된다. 도14와 다른 점은 각 검출 소자(71a) 사이에 배치된 차폐 부재(50b)에 의해 크로스 토크 성분(γ1')이 없어지는 것이다. 그로 인해, 에너지 스펙트럼은 도13과 같이 된다. 여기서 크로스 토크 성분(γ1')이 없는 경우, 화상이 어떻게 되는지를 다시 도16으로 복귀하여 설명한다.
51l keV의 γ선의 계측 방사선 분포예를 나타내는 도16c에서는 명백하게 크로스 토크 성분(γ1')(ΔE11')이 정확한 γ선원 위치보다도 넓게 분포하고 있어 크로스 토크가 화상의 분해 능력을 저하시키고 있는 것은 명백하다. 현재, 본 실시 형태의 구성에 의해, 크로스 토크를 제거할 수 있었다고 하면, 산란선도 포함한 분포는 도16b에 도시한 140 keV의 정보와 큰 차이가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 크로스 토크를 제거하기 위해 γ0(ΔE00)만을 채용한 종래예와 비교하면 검출기 내 산란 성분을 신호로서 취급할 수 있는 본 실시 형태에서는 분해 능력을 보유 지지한 상태에서 훨씬 큰 감도를 얻을 수 있다. 또한, 위치 정밀도도 향상된다. 물론 보수는 용이하다.
그런데, 도6에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는 콜리메이터(예를 들어 도2의 부호 41a 등 참조)가 검출 소자(71a)의 전방면에 없으므로, γ선이 비스듬히 입사되는 것이 고려되지만, 검출 소자(71a)보다도 전방면으로 나온 차폐 부재(50b)의 부분은 콜리메이터와 같은 역할을 감당한다. 또한, 고에너지 γ선일수록 검출 소자(71a)의 두께(길이)를 길게 할 필요가 있어, 차폐 부재(50b)의 길이도 길어진다. 그러나, 도6 등에 도시된 바와 같은 가늘고 긴 검출 소자(71a)를 고려한 경우, 검출 소자(71a) 자체가 경사 입사 성분에 대해 감도가 낮으므로, 특별히 제1 실시 형태와 같은 콜리메이터(41a)를 설치할 필요는 없다[물론, 도2와 같은 콜리메이터(41a)를 설치하는 것을 배제하는 것은 아님].
덧붙여서 말하면, 고에너지 γ선을 촬상하는 경우일수록 본 발명의 효과는 커진다. 극단적인 화상의 분해 능력을 요구하는 것이 아니면, 허용할 수 있는 범위에서 경사 입사 성분을 억제할 정도의 차폐재(50b)의 길이로 하면 된다. 또한, 도8과 같이 차폐재(50e)와 검출 소자(71a)의 길이를 일치시켜 동일 높이의 면으로해도 충분한 화상을 얻을 수 있다. 또한 도8에 있어서, 검출 소자(71a)의 선단부가 차폐 부재(50b)로부터 돌출된 구성으로 해도 좋다. 덧붙여서, 크로스 토크 제거 효과에 의한 분해 능력과 감도의 향상은 검사 시간의 단축이 생겨 환자의 부담을 대폭으로 줄이는 효과를 초래한다.
또한, 종래에는 에너지를 구하여 카운트하는 펄스 카운트 방식이며, γ선의 에너지를 식별하면서 γ선을 계측하였다. 그러나, 제2 실시 형태와 같은 구성의 방식에서는 에너지 식별을 필요로 하지 않는 측정이 가능하다. 이로 인해, γ선의 삭감에 의해 발생한 전하 전류를 적산 평균화하는 전류 모드에서도 이용할 수 있다. 전류 모드에 의한 계측에서는, γ선의 에너지는 측정하지 않으므로, 측정 회로 구성이 간단해진다. 그로 인해, 판독용 ASIC도 펄스 카운트용 ASIC가 점점 수십 ch밖에 취급할 수 없는 데 반해, 1칩의 ASIC에서 수만 ch라는 다수의 ch를 취급할 수 있어, 장치의 설계가 용이해져 보다 저렴한 장치를 제공할 수 있다.
또한, 콜리메이터를 소형으로 경감함으로써, 혹은 생략함으로써 감마 카메라(방사선 검출기) 자체의 박형화, 경량화가 도모된다. 예를 들어, 종래예(도26 참조)에서는 콜리메이터가 60 ㎜, 검출 소자(77)가 15 ㎜, ASIC 실장 보드(44')가 25 ㎜이고, 총 전체 길이가 100 ㎜ 정도의 두께를 갖지만, 본 제2 실시 형태와 같은 구성(도6 참조)에서는 검출 소자(71a)로부터 돌출되는 차폐재(50b)의 부분을 10 ㎜로 억제한다고 하면, 총 전체 길이가 50 ㎜ 정도가 된다. 이에 의해 약 1/2의 소형화가 도모된다. 또한, 그 만큼 보수가 용이해진다.
또한, 종래의 감마 카메라는, 고에너지용인 것에서는 콜리메이터만으로도 중량은 100 ㎏을 넘는다. 참고로 도27에 중에너지용 콜리메이터의 외형예를 나타낸다. 예를 들어, 산업 조사회의 신의료 기기 사전에 따르면, 저에너지(200 keV 정도)용의 범용 콜리메이터에서는 길이 65 ㎜, 구멍 직경 3 ㎜이고 무게는 54 ㎏, 고에너지(＞ 400 keV)용에 이르러서는 길이 65 ㎜, 구멍 직경 4 ㎜, 무게 110 ㎏이나 된다. 즉, 감마 카메라의 대부분이 콜리메이터의 중량이 차지하게 된다. 이 중량으로 인해, 감마 카메라를 지지하는 장치 본체[감마 카메라 하우징(11), 도1 참조]는 강도 면에서도 매우 커져 위압감 등으로부터 심리적으로 환자에게 끼치는 불안은 적지 않았다. 본 제2 실시 형태와 같은 구성에서는, 차폐재(50b)는 수십 kg 정도로 대략 1/3로 할 수 있고, 장치 본체의 소형화를 도모할 수 있는 데다가 가요성 아암 타입의 감마 카메라의 구성으로 해도 감마 카메라를 지지하는 아암의 부담이 적어 취급하기 쉬워진다. 이와 같이 장치의 취급 용이성이 향상됨으로써, 환자의 카메라 설정 시간을 단축할 수 있어 환자의 부담과 촬영 시간을 대폭으로 경감할 수 있다. 또한, 보수도 용이해진다.
제2 실시 형태의 또 다른 형태로서는, 도9에 도시한 바와 같이, 검출 소자(71a)의 후단부일수록 에너지가 낮은 산란선이 많아지므로, 차폐 부재를 전방부와 후방부로 나누어 전방부 차폐 부재(51)에는 차폐 효과가 높은 재질, 후단부 차폐 부재(52)에는 경량인 재질을 갖고 있어 감마 카메라 자체의 경량화를 도모할 수도 있다.
이들의 실시 형태는, 도17에 도시한 바와 같이 신틸레이터(31b)와 포토 다이오드(36)를 조합한 감마 카메라라도 같은 구성을 취할 수 있고, 차폐 부재(50b)에의해 원리상 같은 효과를 갖는다. 또한, 도17의 부호 42f는 검출기 모듈 보드, 부호 43f는 ASIC 모듈 보드, 부호 45f는 ASIC, 부호 47f는 차광 실드 케이스, 부호 48f, 49f는 커넥터이다.
≪제3 실시 형태≫
계속해서, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태의 방사선 검출기에 적절하게 사용할 수 있는 검출 소자의 구조에 관한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다(도18a 등을 적절하게 참조).
도18a, 도18b의 제1 실시 형태(도3 등) 및 제2 실시 형태(도7 등)에서의 검출 소자(71a)는 중심축 상에 핀형의 애노드(애노드 핀)(72a), 애노드(72a)의 주위를 둘러싸는 반도체 소자(74), 반도체 소자(74)의 측면 전체면이 캐소드(73a)라는 구조를 이루고 있다. 한편, 도19a, 도19b에 도시한 바와 같은 통상의 검출 소자(171e)에는 플레너형이라 불리우는 판형의 반도체 소자(76)의 양면에 전극(172e, 173e)을 설치한 것이다. 검출 소자(171e)의 반도체 소자(76) 내에서의 γ선의 삭감에 의해 발생한 전하를 완전히 수집하기 위해, 허용되는 전극 간격[도19a의 전극(172e)과 전극(173e)의 간격]은 반도체 소자를 구성하는 반도체 재료에 의해 상한이 있다. 이는 전하 캐리어의 이동도, 수명, 인가 전계에 의해 결정되지만, 고에너지 γ선에서는 상기한 바와 같이 γ선의 입사 방향에 대해 소자에 일정 길이가 필요하다. 이 길이는 허용되는 전극 간격보다도 길다. 이로 인해, 통상, 검출 소자(171e)는 γ선의 입사 방향에 대해 직교하는 방향의 2개의 측면에 전극(172e, 173e)을 배치하여 대향하는 전극의 면으로부터 γ선을 입사시키는구성을 취한다. 또한, 검출 감도를 올리기 위해 도19b에 도시한 바와 같이 병렬로 배치된 검출 소자(171e)를 동일 전극끼리 접합하여 1개의 단일 부재 검출 소자로서 이용하는 경우도 있다. 차폐 부재(50b)(도6 등 참조)를 검출 소자(71a)의 주위에 배치하는 제2 실시 형태는 이와 같은 단일 부재 검출 소자를 적용하면, 차폐 부재(50b)는 일정 전위(캐소드 전위)를 갖고 있으므로, 검출 소자(171e)의 전극이 없는 측면 부분이 전위에 의한 전계의 영향을 받아 국소적으로 강한 전계가 생기게 되는 문제가 있다. 또한, 사이드에 노출된 애노드(172e)가 캐소드 전위를 공급하고 있는 차폐 부재(50b)에 접촉하지 않도록 절연 처리를 실시해야만 하는 문제가 있다.
한편, 본 실시 형태에서 설명하는 검출 소자(71a)는 동축 소자이고, 또한 측면 전체면이 캐소드(73a)로 되어 있다. 여기서, 캐소드 전위는 공통이므로, 도18b와 같이 검출 소자(71a)를 밀집시켜 배치하여 인접하는 검출 소자(71a)끼리가 접촉해도 문제는 없다. 오히려 접촉시킴으로써 한 군데의 급전으로 전체 검출 소자(71a)에 동전위를 인기시킬 수 있게 된다. 이 구조에 의해, 도11a, 도11b에 도시한 바와 같이 격자형의 차폐 부재(50b) 내에 설치한 캐소드 스프링 전극(55a)에 의해 검출 소자(71a)의 보유 지지와 급전의 양쪽을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 차폐 부재(50b)에 캐소드 전위를 부여하면, 캐소드(73a)를 거쳐서 필연적으로 전체 검출 소자(71a)에 캐소드 전위가 공급된다. 한편 캐소드(72a)는 검출 신호 소자이고, 각 소자(71a)에서 독립으로 할 필요가 있다. 중심축 상에 배치한 핀형의 애노드(72a)는 이와 같은 검출 소자(71a)마다의 독립성을 유지하는 동시에, 검출기 모듈 보드(42b)(도2 등 참조)에의 소자 접속을 단순한 핀 접속으로 하는 것을 가능하게 한다. 또한 동축형의 검출 소자(71a)는 이하에 설명하는 γ선의 검출 효율의 향상 효과를 초래한다.
이 소자 구조의 다른 형태로서, 검출 소자의 제작성을 고려하여 도20a에 도시한 바와 같은 4분할한 검출 소자 부재(71b')에 각각 캐소드(75a), 애노드(74a)를 증착한다. 4개의 검출 소자 부재(71b')의 각 애노드를 도20b에 도시하는 단면 각형의 애노드 핀(72b)에 면하여 위치시킨다. 그리고, 4개의 검출 소자 부재(71b')끼리를 그들 소자 부재와 애노드(74a)를 접착하여 1개의 검출 소자를 얻을 수도 있다(도20c).
또한, 도21a 내지 도21c와 같이 단면 열십자형의 애노드(72c)를 이용해도 검출 소자(71c)를 제작하는 것이 가능하다. 또한, 도21a 내지 도21c의 부호 71c'는 검출 소자 부재(71c)이고, 부호 74b는 애노드, 부호 75b는 캐소드이다.
그런데, 애노드 면적을 캐소드 면적에 비교하여 작게 하면, 방사선의 검출 효율이 향상되는 스몰 픽셀 효과라는 현상이 알려져 있다. 플레이너형이라 불리우는 대향 전극을 구비한 평판형의 검출 소자(71f)(도22b)는 전자를 수집하는 애노드(72f)의 면적을 캐소드(73f)의 면적에 비교하여 작게 하여 이들 애노드(72f), 캐소드(73f)를 각각의 면에 설치한 복수의 반도체 소자 부재(71f')(도22a)를 병렬로 배치하여 구성된다. 검출 소자(71f)는 스몰 픽셀 효과에 의해 전극[애노드(72f), 캐소드(73f)]에서의 전하 수집 효율을 더 증대시킬 수 있다. 따라서, γ선의 검출 효율이 향상된다.
또한, 이 검출 소자(71f)와 격자형의 차폐 부재(50b)를 조합한 구성의 예를 도10에 나타낸다. 검출 소자(71f)를 차폐 부재(50b) 내에서 보유 지지하는 구성의 일예를 나타낸 것이 도11b이다. 이 경우, 검출 소자(71f)의 캐소드(73f)가 차폐 부재(50b) 내에 설치된 캐소드 스프링 전극(55a)과 접촉하여 보유 지지된다. 애노드(72f)는 검출 소자측면으로 비어져 나오는 일은 없으므로, 차폐 부재(50b)에 접촉되는 일은 없다. 이로 인해, 차폐 부재(50b)와 검출 소자(71f)를 절연할 필요는 없으므로, 공간을 유효하게 활용하여 γ선의 검출 효율을 올릴 수 있다. 또한, 캐소드 스프링 전극(55a)에 의한 접촉은 양면의 캐소드(73f)로 받을 수 있다. 애노드(72f)가 검출 소자(71f)의 중심부에 집중되어 있으므로, 격자형의 차폐 부재(50b)에 의한 전계의 영향은 작다. 검출 소자(71f)의 제작면에서 매우 실용적인 구성이라 할 수 있다. 이 소자 구조에 의해, 복수의 반도체 소자 부재를 병렬로 배치한 검출 소자를 이용한 소자 분리형의 실용적인 감마 카메라를 실현할 수 있다.
이상 서술한 바와 같은 방사선 검출기 및 검출 소자는, 도1을 참조하여 설명한 감마 카메라 촬상 장치에서는 매우 유효하다. 그 밖에도 도23에 도시한 바와 같은 대향하여 배치된 2개의 감마 카메라(10b)를 회전시켜 입체 화상을 얻는 SPECT(단일 광자 방사형 단층 사진) 장치에서도 같은 효과를 갖는 것은 명백하다. 검출 효율의 향상 효과는 물론, 보수성의 향상, 보수 비용 저감, 장치의 박형화, 경량화, 검사 시간의 단축에 의한 환자의 부담 저감 등, 감마 카메라와 공통된 이점을 가져온다. 특히 복수 대의 감마 카메라를 이용하는 SPECT 장치에서는 보수성의 향상, 보수 비용의 저감, 경량화는 큰 이점이 된다. SPECT 장치에서는 감마 카메라(10b) 대신에 감마 카메라(10d)를 2개 설치해도 좋다.
PET 장치는, 촬상 픽셀수는 수십만개 이상이 되는 경도 있고, 수십개의 소자 결함으로 큰 감마 유닛을 교환하는 것은 러닝 코스트를 매우 나쁘게 한다. 그래서, 도24에 도시한 PET 장치(25)는 착탈 가능한 검출 소자(71a) 등이나 ASIC와 분리할 수 있는 커넥터 보드[검출기 모듈 보드(42a)나 ASIC 모듈 보드(43a)]를 구비한 복수의 감마 카메라(10a)를 베드(12a)의 주위에 환형으로 배치하고 있다. 이에 의해, PET 장치의 보수성과 러닝 코스트를 대폭으로 향상시킬 수 있다. 또한, PET 장치는 511 keV라는 고에너지 γ선을 대상으로 하기 때문에, 상기한 바와 같이 종래 기술에서는, 검출 효율은 매우 낮다. 따라서 감마 카메라(10a) 등의 PET 장치에의 적용은 γ선의 검출 효율을 향상시키고, 또한 γ선을 입사한 검출 소자의 위치 특정 정밀도를 증대시킨다. 감마 카메라(10a) 대신에 감마 카메라(10d) 등의 전술한 것 외의 감마 카메라를 이용해도 좋다.
또한, 이상 설명한 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고 폭 넓게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태를 적절하게 조합하여 실시할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에서는 주로 의료 용도를 예로 설명하였지만, 용도는 이에 한정되는 것은 아니며, 폭넓게 산업 일반이나 연구 용도 등에 적용할 수 있다. 또한, 반도체 소자의 반도체 재료도 특정한 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 반도체 소자(71a)를 스프링 전극(55a, 55b)을 거쳐서 착탈 가능하게 보유 지지하는 것으로 하였지만, 이는 일예이고, 다른 보유 지지 기구라도 좋다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 방사선 검출기에 있어서의 방사선의 검출 효율의 향상에 공헌할 수 있다.

Claims (21)

  1. 막대형의 제1 전극, 상기 제1 전극의 주위를 둘러싸 상기 제1 전극과 접촉하여 방사선이 입사되는 반도체 소자 및 상기 반도체 소자의 측면에 설치된 제2 전극을 갖는 복수의 방사선 검출 소자와,
    상기 방사선 검출 소자로부터 출력되는 방사선 검출 신호를 처리하는 신호 처리 집적 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방사선 검출 소자를 착탈 가능하게 보유 지지하는 복수의 보유 지지부와, 상기 제1 전극과 접촉하는 제1 전기 접속부와, 상기 제2 전극과 접촉하는 제2 전기 접속부를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 반도체 소자 주위의 상기 측면을 둘러싸 설치되고, 상기 제1 전극, 상기 반도체 소자 및 상기 제2 전극이 동축형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 방사선 검출 소자의 방사선 입력측에 상기 복수의 방사선 검출 소자에 대응하여 설치된 복수의 방사선 통로를 형성한 콜리메이터를 배치한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 콜리메이터는 상기 복수의 방사선 통로를 방사형으로 배치하고 있고, 상기 방사선 검출 소자의 길이 방향이 상기 방사선 통로의 연장선 상에 위치하도록 상기 방사선 검출 소자를 배치한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  6. 막대형의 제1 전극과, 상기 제1 전극의 주위를 둘러싸 상기 제1 전극과 접촉하여 방사선이 입사되는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자의 측면에 설치된 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 전극의 일부가 상기 반도체 소자의 상기 제2 전극이 설치되어 있지 않은 단부면으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 복수의 방사선 검출 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 반도체 소자 주위의 상기 측면을 둘러싸 설치되고, 상기 제1 전극, 상기 반도체 소자 및 상기 제2 전극이 동축형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출 소자.
  8. 방사선이 입사되어 이 방사선의 입사 방향과 교차하는 방향으로 병렬로 배치된 복수의 반도체 소자와, 인접하는 상기 반도체 소자 사이에 배치되어 이들 반도체 소자가 마주 향하고 있는 각각의 제1 측면에 접촉하고 있는 제1 전극과, 상기 인접하는 반도체 소자의 상기 교차하는 방향에 위치하는 각각의 제2 측면에 접촉하고 있는 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 전극이 상기 반도체 소자의 상기 입사 방향에 위치하는 일단부면보다도 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 전극의 폭을 상기 제2 전극의 폭보다도 좁게 한 것을 특징으로 하는 방사선 검출 소자.
  10. 청구항 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 방사선 검출 소자이며 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 한 쪽 전극이 방사선 검출 신호를 출력하는 신호 출력 전극이고 다른 쪽 전극이 전압 인가 전극인 복수의 상기 방사선 검출 소자와,
    상기 복수의 방사선 검출 소자를 착탈 가능하게 보유 지지하여 상기 신호 출력 전극과 접촉하는 복수의 제1 전기 접속부 및 상기 전압 인가 전극과 접촉하는 복수의 제2 전기 접속부를 갖는 소자 보유 지지 부재와,
    상기 복수의 방사선 검출 소자 각각의 상기 신호 출력 전극으로부터 출력된 방사선 검출 신호를 처리하는 집적 회로와,
    상기 집적 회로가 설치된 집적 회로 보유 지지 부재를 구비하고,
    상기 소자 보유 지지 부재가 상기 복수의 제1 전기 접속부에 각각 접속된 복수의 제1 커넥터부 및 상기 복수의 제2 전기 접속부에 각각 접속된 제2 커넥터를 갖고, 상기 집적 회로 보유 지지 부재가 상기 집적 회로에 접속되어 상기 복수의 제1 커넥터부에 각각 착탈 가능하게 부착되는 복수의 제3 커넥터부 및 상기 제2 커넥터에 착탈 가능하게 부착되어 전압을 인가하는 제4 커넥터부를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 방사선 검출 소자의 방사선 입력측에 상기 복수의 방사선 검출 소자에 대응하여 설치된 복수의 방사선 통로를 형성한 콜리메이터를 배치한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 콜리메이터는 상기 복수의 방사선 통로를 방사형으로 배치하고 있고, 상기 방사선 검출 소자의 길이 방향이 상기 방사선 통로의 연장선 상에 위치하도록 상기 방사선 검출 소자를 배치한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 소자 보유 지지 부재가 상기 방사선 검출 소자를 착탈 가능하게 보유 지지하는 복수의 보유 지지부를 갖고, 각각의 상기 보유 지지부에 상기 제1 전기 접속부 및 상기 제2 전기 접속부를 설치한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 보유 지지부는 상기 방사선 검출 소자의 상기 반도체 소자를 포함하는 부분이 삽입되는 제1 구멍부와 상기 방사선 검출 소자의 제1 전극의 돌출부가 삽입되는 제2 구멍부를 직렬로 배치하고 있고, 상기 제1 구멍부 내에 상기 제1 전기 접속부 및 상기 제2 전기 접속부 중 한 쪽의 전기 접속부를 설치하고, 상기 제2 구멍부 내에 다른 쪽의 전기 접속부를 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  15. 방사선을 차폐하여 복수의 관통 구멍을 갖는 차폐 부재와, 각각의 상기 관통 구멍 내에 각각 배치된 청구항 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 방사선 검출 소자와, 상기 방사선 검출 소자가 착탈 가능하게 부착되는 소자 보유 지지 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 전극과 접촉하는 제1 전기 접속부를 상기 소자 보유 지지 부재에 설치하고, 상기 차폐 부재 각각의 상기 관통 구멍 내에 상기 제2 전극과 접촉하는 상기 제2 전기 접속부를 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복수의 방사선 검출 소자 각각의 상기 신호 출력 전극으로부터 출력된 방사선 검출 신호를 처리하는 집적 회로와,
    상기 집적 회로가 설치된 집적 회로 보유 지지 부재를 구비하고,
    상기 소자 보유 지지 부재가 상기 복수의 제1 전기 접속부에 각각 접속된 복수의 제1 커넥터부 및 상기 복수의 제2 전기 접속부에 각각 접속된 제2 커넥터를 갖고, 상기 집적 회로 보유 지지 부재가 상기 집적 회로에 접속되어 상기 복수의 제1 커넥터부에 각각 착탈 가능하게 부착되는 복수의 제3 커넥터부 및 상기 제2 커넥터에 착탈 가능하게 부착되어 전압을 인가하는 제4 커넥터부를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  18. 제15항에 있어서, 상기 관통 구멍의 축방향에 있어서의 상기 차폐 부재의 길이가 상기 방사선 검출 소자의 상기 반도체 소자의 상기 축방향에 있어서의 길이 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  19. 제15항에 있어서, 상기 관통 구멍의 축방향에 있어서의 상기 차폐 부재의 길이가 상기 방사선 검출 소자의 상기 반도체 소자의 상기 축방향에 있어서의 길이보다도 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 검출기.
  20. 막대형의 제1 전극, 상기 제1 전극의 주위를 둘러싸 상기 제1 전극과 접촉하여 방사선이 입사되는 반도체 소자 및 상기 반도체 소자의 측면에 설치된 제2 전극을 갖는 복수의 방사선 검출 소자와,
    상기 방사선 검출 소자로부터 출력되는 방사선 검출 신호를 처리하는 신호 처리 집적 회로와,
    상기 신호 처리 집적 회로로부터 출력되는 정보를 이용하여 화상 정보를 작성하는 화상 정보 작성 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 촬상 장치.
  21. 방사선을 차폐하여 복수의 관통 구멍을 갖는 차폐 부재와, 각각의 상기 관통구멍 내에 각각 배치된 청구항 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 방사선 검출 소자와,
    상기 방사선 검출 소자가 착탈 가능하게 부착되는 소자 보유 지지 부재와, 상기 방사선 검출 소자로부터 출력되는 방사선 검출 신호를 처리하는 신호 처리 집적 회로와, 상기 신호 처리 집적 회로로부터 출력되는 정보를 이용하여 화상 정보를 작성하는 화상 정보 작성 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 촬상 장치.
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