(57)【要約】【課題】検出器リングを構成する放射線検出器を工夫することで、製造コストを増加させずして、検出感度特性が改善された放射線断層撮影装置を提供する。【解決手段】本発明における第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃは、検出器リング１２のｚ方向における両端部に位置しているので、検出器リング１２の中央部に位置する第２単位リング１２ｂと比べて消滅放射線対の検出が難しい。しかしながら、第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃを構成する第１放射線検出器の放射線検出感度は、第２放射線検出器のそれよりも高くなっている。この様に、本発明の放射線断層撮影装置は、検出器リング１２の位置的な放射線感度のムラを抑制し、検出器リング１２の撮影視野範囲内に亘って、より均質な断層画像が提供できる。【選択図】図３
2010266234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する第１放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第１アレイと、
放射線を検出する第２放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第２アレイとを備え、
各仮想円に直交するとともに、各仮想円の中心を通過する軸を中心軸としたとき、
前記第１アレイ、および前記第２アレイが互いの中心軸を共有して、前記中心軸方向に配列することにより、前記第１アレイ側から被検体を導入させる開口を有する検出器リングが構成され、
前記第１放射線検出器の放射線検出感度は、前記第２放射線検出器のそれよりも高くなっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第１放射線検出器は、放射線を光に変換する第１シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、
前記第２放射線検出器は、放射線を光に変換する第２シンチレータと、光を検出する前記光検出器を備え、
前記第１アレイにおける前記第１放射線検出器は、前記第１シンチレータが仮想円の中心に向くように配列されるとともに、前記第２アレイにおける前記第２放射線検出器は、前記第２シンチレータが仮想円の中心に向くように配列されており、
前記中心軸から前記第１放射線検出器に向かう方向における前記第１シンチレータの厚さは、前記中心軸から前記第２放射線検出器に向かう方向における前記第２シンチレータの厚さよりも厚くなっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
放射線を検出する第３放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第３アレイを更に備え、
前記第１アレイ、前記第２アレイに加えて前記第３アレイがそれぞれの前記中心軸を共有して、各アレイがこの順に中心軸方向に配列することにより、前記検出器リングが構成され、
前記第３放射線検出器の放射線検出感度は、前記第２放射線検出器のそれよりも高くなっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、
前記第２放射線検出器は、放射線を光に変換する前記第２シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、
前記第３放射線検出器は、放射線を光に変換する第３シンチレータと、光を検出する前記光検出器を備え、
前記第２アレイにおける前記第２放射線検出器は、前記第２シンチレータが仮想円の中心を向くように配列されるとともに、前記第３アレイにおける前記第３放射線検出器は、前記第３シンチレータが仮想円の中心を向くように配列されており、
前記中心軸から前記第３放射線検出器に向かう方向における前記第３シンチレータの厚さは、前記中心軸から前記第２放射線検出器に向かう方向における前記第２シンチレータの厚さよりも厚くなっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記アレイの各々は、各仮想円に沿ったＣ型となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記アレイの各々は、各仮想円に沿ったＯ型となっていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の放射線断層撮影装置において、
被検体の乳房を検診するマンモグラフィー装置であることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から放射される消滅放射線対を検出して、被検体内の放射線薬剤の分布のイメージングを行う放射線断層撮影装置に関し、特に、放射線検出器がＣ型、円環状に配列した検出器リングを有する放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には、放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。この様な放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、図９（ａ）に示すように、放射線を検出する放射線検出器５１（特許文献１参照）が円環状に並んで構成される検出器リング６２が備えられている。この検出器リング６２は、被検体内の放射性薬剤から照射される互いに反対方向となっている一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。
【０００３】
検出器リング６２の構成について説明する。検出器リング６２は、図９（ａ）に示すように、ｚ方向に放射線検出器５１の３個分の厚みを有している。検出器リング６２は、全て同一の放射線検出器５１から構成される。
【０００４】
放射線断層撮影装置を用いた検査方法について説明する。放射性薬剤が注射投与された被検体は、検出器リング６２の内部に導入される。放射線断層撮影装置は、検出器リング６２の内側に導入された被検体の部分について、放射性薬剤の分布をイメージングするのである。このように検出器リング６２の内部の空間が、放射線断層撮影装置の撮影視野となっている。
【０００５】
ところで、放射線断層撮影装置には、被検体の乳房を検診することができるマンモグラフィー装置がある。この様なマンモグラフィー装置においては、検出器リング６２の内部に被検体の乳房を導入することで、被検体の乳房を放射線断層撮影装置の撮影視野の範囲内に納めて、放射性薬剤分布のイメージングを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来構成の放射線断層撮影装置によれば、次の様な問題点がある。
従来の放射線断層撮影装置は、検出器リング６２の部分によって、消滅放射線対の検出感度にムラが生じている。従来の放射線断層撮影装置は、この様なムラを無視して構成されており、放射線断層撮影装置の検出感度の悪化と、無用なコストアップを招いている。
【０００８】
この様な問題点について具体的に説明する。図９は、検出器リング６２に被検体Ｍが実際に導入された状態を示している。被検体Ｍの乳頭部付近Ｐ１で発生した消滅放射線対は、検出器リング６２にとって検出しやすい。消滅放射線対を検出するには、消滅放射線対を構成する２つの放射線のいずれも検出器リング６２で検出する必要がある。図９（ａ）のように乳頭部付近Ｐ１で発生した消滅放射線対は、その進行方向が検出器リング６２に対してｚ方向に傾いていても、検出器リング６２に入射する可能性が高く、図９（ａ）の矢印で示すような消滅放射線対も検出することができる。
【０００９】
しかし、図９（ｂ）のように、被検体Ｍの胸壁付近（乳房の付け根付近）Ｐ２で発生した消滅放射線対は、検出器リング６２にとって検出し難い。図９（ｂ）のように胸壁付近Ｐ２で発生した消滅放射線対の一方は、検出器リング６２に入射しているものの、もう一方は、検出器リング６２に入射することなく、検出器リング６２の外部へ飛び去ってしまっている。このような消滅放射線対は、検出器リング６２で検出することができない。実は、図９（ａ）と図９（ｂ）とに示した消滅放射線対は、同一の角度で検出器リング６２に入射しようとするものである。にもかかわらず、図９（ａ）の場合は、検出が可能であり、図９（ｂ）の場合は、検出は不可能となっている。
【００１０】
つまり、検出器リング６２は、その部位によって消滅放射線対の検出感度が異なっているのである。図１０（ａ）は、検出器リング６２において検出感度が最も高い部位Ｐａにおける消滅放射線対の検出について説明するものである。検出器リング６２の端部から部位Ｐａまでのｚ方向における幅Ｗ１，Ｗ２は、十分に幅広となっている。したがって、検出器リング６２が検出することができる消滅放射線対の進行方向は、図１０（ａ）の矢印が示すように、様々な方向が考えられる。
【００１１】
図１０（ｂ）は、検出器リング６２において検出感度が最低に近い部位Ｐｂにおける消滅放射線対の検出について説明するものである。検出器リング６２の一方の端部から部位Ｐｂまでのｚ方向における幅Ｗ３は、十分に幅広となっている。しかし、検出器リング６２のもう一方の端部から部位Ｐｂまでのｚ方向における幅Ｗ４は、幅狭となっている。検出器リング６２が検出できる消滅放射線対の進行方向は、幅狭となっている方の幅Ｗ４に依存するので、検出器リング６２が検出できる消滅放射線対の進行方向は、図１０（ｂ）の矢印のパスで示すように限られたものとなる。このような検出器リング６２の検出感度の特性を総合して説明すると、検出器リング６２のｚ方向における中央部が最も検出感度が高く、そこからｚ方向に沿って離れるにつれ、検出感度は低くなるということである。
【００１２】
実際の検査において、検出器リング６２の中央部が最も検出感度が高い必要は特にはなく、乳ガン検診の場合、むしろ、図１０（ｂ）の部位Ｐｂのような検出器リング６２の開口付近の検出感度が高いほうが望ましい場合が多い。しかし、従来構成によれば、検出器リング６２は、同一の放射線検出器を用いて構成されるので、部位Ｐｂの感度を高めたければ、検出感度が高く高価な放射線検出器を配列して検出器リング６２を構成するしかない。つまり、従来構成によれば、検出感度を上げたければ、それだけ製造コストを増大させるしか方法がないのである。
【００１３】
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、検出器リングを構成する放射線検出器を工夫することで、製造コストを増加させずして、検出感度特性が改善された放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上述の課題を解決するために、次の様な構成をとる。
すなわち、請求項１に係る放射線断層撮影装置は、放射線を検出する第１放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第１アレイと、放射線を検出する第２放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第２アレイとを備え、各仮想円に直交するとともに、各仮想円の中心を通過する軸を中心軸としたとき、第１アレイ、および第２アレイが互いの中心軸を共有して、中心軸方向に配列することにより、第１アレイ側から被検体を導入させる開口を有する検出器リングが構成され、第１放射線検出器の放射線検出感度は、第２放射線検出器のそれよりも高くなっていることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］本発明における放射線を検出する検出器リングは、第１アレイ、第２アレイで構成されている。第１アレイは、被検体の導入側に位置しているので、検出器リングの中央部に位置する第２アレイと比べて消滅放射線対の検出が難しい。しかしながら、第１アレイを構成する第１放射線検出器の放射線検出感度は、第２放射線検出器のそれよりも高くなっている。この様に、本発明における放射線断層撮影装置は、検出器リングの位置的な放射線感度のムラを抑制し、検出器リングの撮影視野範囲内に亘って、より均質な断層画像が提供できる。
【００１６】
本発明によれば、第１アレイの検出感度を重点的に高めた構成となっているので、第２アレイの製造コストを増大させずに、上述の効果を達成することができる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、第１放射線検出器は、放射線を光に変換する第１シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、第２放射線検出器は、放射線を光に変換する第２シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、第１アレイにおける第１放射線検出器は、第１シンチレータが仮想円の中心に向くように配列されるとともに、第２アレイにおける第２放射線検出器は、第２シンチレータが仮想円の中心に向くように配列されており、中心軸から第１放射線検出器に向かう方向における第１シンチレータの厚さは、中心軸から第２放射線検出器に向かう方向における第２シンチレータの厚さよりも厚くなっていることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成によれば、第１アレイに設けられる第１シンチレータの厚さが、第２アレイに設けられる第２シンチレータの厚さよりも厚くなっている。シンチレータの厚みが増すほど、放射線が光に変換される機会が多くなるので、シンチレータが放射線を光に変換する能力は向上する。上述の構成によれば、肉厚の第１シンチレータを有する第１放射線検出器の検出感度は、肉薄の第２シンチレータを有する第２放射線検出器の感度よりも確実に高まっており、第１放射線検出器の放射線検出感度を第２放射線検出器のそれよりも確実に高くすることができる。
【００１９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、放射線を検出する第３放射線検出器が仮想円に沿って円弧状に配列された第３アレイを更に備え、第１アレイ、第２アレイに加えて第３アレイがそれぞれの中心軸を共有して、各アレイがこの順に中心軸方向に配列することにより、検出器リングが構成され、第３放射線検出器の放射線検出感度は、第２放射線検出器のそれよりも高くなっていることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］本発明における放射線を検出する検出器リングは、第１アレイ、第２アレイ、第３アレイで構成されている。第３アレイは、検出器リングの端部に位置しているので、検出器リングの中央部に位置する第２アレイと比べて消滅放射線対の検出が難しい。しかしながら、第３アレイを構成する第３放射線検出器の放射線検出感度は、第２放射線検出器のそれよりも高くなっている。この様に、本発明における放射線断層撮影装置は、検出器リングの位置的な放射線感度のムラを抑制し、検出器リングの撮影視野範囲内に亘って、より均質な断層画像が提供できる。
【００２１】
また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載の放射線断層撮影装置において、第２放射線検出器は、放射線を光に変換する第２シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、第３放射線検出器は、放射線を光に変換する第３シンチレータと、光を検出する光検出器を備え、第２アレイにおける第２放射線検出器は、第２シンチレータが仮想円の中心を向くように配列されるとともに、第３アレイにおける第３放射線検出器は、第３シンチレータが仮想円の中心を向くように配列されており、中心軸から第３放射線検出器に向かう方向における第３シンチレータの厚さは、中心軸から第２放射線検出器に向かう方向における第２シンチレータの厚さよりも厚くなっていることを特徴とするものである。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成によれば、第３アレイに設けられる第３シンチレータの厚さが、第２アレイに設けられる第２シンチレータの厚さよりも厚くなっている。シンチレータの厚みが増すほど、放射線が光に変換される機会が多くなるので、シンチレータが放射線を光に変換する能力は向上する。上述の構成によれば、肉厚の第３シンチレータを有する第３放射線検出器の検出感度は、肉薄の第２シンチレータを有する第２放射線検出器の感度よりも確実に高まっており、第３放射線検出器の放射線検出感度を第２放射線検出器のそれよりも確実に高くすることができる。
【００２３】
また、請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、アレイの各々は、各仮想円に沿ったＣ型となっていることを特徴とするものである。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成によれば、被検体の乳房を検出器リングの奥まで導入することができる放射線断層撮影装置が提供できる。アレイの各々がＣ型となっていると、検出器リングの欠損部に被検体の腕を通すことができるからである。
【００２５】
また、請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、アレイの各々は、各仮想円に沿ったＯ型となっていることを特徴とするものである。
【００２６】
［作用・効果］上述の構成によれば、検出感度の高い放射線断層撮影装置が提供できる。被検体の関心部位が検出器リングに死角なく囲まれれば、それだけ、検出が可能な消滅放射線が多くなる。したがって、より鮮明な断層画像が取得できる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２７】
また、請求項７に係る発明は、請求項５または請求項６に記載の放射線断層撮影装置において、被検体の乳房を検診するマンモグラフィー装置であることを特徴とするものである。
【００２８】
［作用・効果］上述の構成によれば、放射線断層撮影装置は、被検体の乳房を検診するマンモグラフィー装置となっている。検出器リングに検出感度のムラがあるならば、被検体を検出器リングの内部深くまで進入させれば良いのではないかと一見思われる。しかし、乳房検診用のマンモグラフィー装置においては、検査中、被検体の乳房以外の部分は、検出器リングの外部に存するのであり、被検体の乳房を検出器リングの内部深くまで導入することができない。本発明の構成をマンモグラフィー装置に適応すれば、診断に適した断層画像が安価な装置で提供できることになるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１に係る放射線断層撮影層の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る放射放射線検出器の構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する図である。
【図４】実施例１に係る構成の効果について説明する模式図である。
【図５】実施例１に係る構成の効果について説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る構成の効果について説明する模式図である。
【図７】本発明の１変形例に係る構成を説明する動作を説明する断面図である。
【図８】本発明の１変形例に係る構成を説明する平面図である。
【図９】従来構成を説明する動作を説明する
【図１０】従来構成を説明する模式図である。
【実施例１】
【００３０】
＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体の乳房をｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体の乳房をｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、正８角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、放射線断層撮影装置９の断層画像が生成できる撮影視野となっている。
【００３１】
遮蔽プレート１３は、タングステン等で構成される。放射性薬剤は、被検体の乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも消滅γ線対が発生している。しかし、この様な関心部位以外から発生する消滅γ線対が検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。
【００３２】
クロック１９は、検出器リング１２にシリアルナンバーとなっている時刻情報を送出する。検出器リング１２から出力される検出データには、γ線をどの時点で検出したかという時刻情報が付与され、後述のフィルタ部２０に入力される。
【００３３】
検出器リング１２の構成について説明する。検出器リング１２は、８個の放射線検出器１がｚ方向（中心軸方向）に垂直な平面上の仮想円に配列されることで、１つの単位リングが形成される。この単位リングがｚ方向に３個配列されて検出器リング１２が構成される。単位リングのうち、被検体の乳房Ｂを挿入させる側に存し、遮蔽プレート１３に隣接するものを、第１単位リング１２ａと呼び、第１単位リング１２ａに隣接する単位リングを第２単位リング１２ｂと呼ぶ。また、第２単位リング１２ｂに隣接する単位リングを第３単位リング１２ｃと呼ぶ［図３（ｂ）参照］。この様に、第１単位リング１２ａ，第２単位リング１２ｂ，および第３単位リング１２ｃがこの順にｚ方向に配列されることにより、検出器リング１２が構成されている。なお、第１単位リング１２ａを構成する放射線検出器を第１放射線検出器１ａと呼び、第２単位リング１２ｂを構成する放射線検出器を第２放射線検出器１ｂと呼ぶ。そして、第３単位リング１２ｃを構成する放射線検出器を第３放射線検出器１ｃと呼ぶ。第１放射線検出器１ａの放射線検出の感度は、第２放射線検出器１ｂの放射線検出の感度よりも高くなっている。同様に、第３放射線検出器１ｃの放射線検出の感度は、第２放射線検出器１ｂの感度よりも高くなっている。第１単位リング１２ａは、本発明の第１アレイに相当し、第２単位リング１２ｂは、本発明の第２アレイに相当する。また、第３単位リング１２ｃは、本発明の第３アレイに相当する。
【００３４】
放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図２は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図２に示すように放射線を光に変換するシンチレータ２と、光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、光を授受するライトガイド４が備えられている。
【００３５】
シンチレータ２は、シンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、光検出器３は、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。
【００３６】
同時計数部２１（図１参照）には、フィルタ部２０を経由して検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。検出器リング１２に同時に入射した２つのγ線は、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対である。同時計数部２１は、検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶のうちの２つの組み合わせ毎に消滅γ線対が検出された回数をカウントし、この結果を断層画像生成部２２に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線対が検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線対検出の回数および消滅放射線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線対の発生のバラツキを示すものであり、放射性薬剤のマッピングに必要な情報である。なお、同時計数部２１による検出データの同時性の判断は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。
【００３７】
フィルタ部２０は、検出器リング１２における無用なデータを同時計数部２１に送出させない目的で設けられている。同時計数部２１は、膨大なデータを扱わなければならないので、負荷がかかりやすい。フィルタ部２０は、同時計数部２１の負荷を軽減するように検出データを間引くことができる。例えば、被検体Ｍが検出器リング１２の内部に挿入されていないときの検出データは、全てフィルタ部２０が破棄して、同時計数部２１に入力されない。
【００３８】
断層画像生成部２２は、同時計数部２１が出力する消滅γ線対の発生位置と放射線強度に関するデータを受け取って、消滅放射線の発生位置が空間的にマッピングされた断層画像を生成する。このときの断層画像としては、例えば、被検体の乳房Ｂを輪切りにするようなアキシャル画像となっている。
【００３９】
表示部３６は、断層画像生成部２２が生成した断層画像を表示させるものであり、操作卓３５は、術者が放射線断層撮影装置９に対して行う諸操作を入力させるものである。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出データ、同時計数部２１が生成する同時計数データ、断層画像等、各部の動作によって生じるデータ、および各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。
【００４０】
なお、放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１と、放射線断層画像を表示する表示部３６とを備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１９，２０，２１，２２を実現している。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。
【００４１】
＜検出器リングの具体的な構成＞
次に、本発明における最も特徴的な構成である検出器リング１２の具体的な構成について説明する。図３は、実施例１に係る検出器リング１２の構成を説明する平面図、断面図である。図３（ａ）は、検出器リング１２をｚ方向から見たときの平面図である。検出器リング１２は、８つの放射線検出器１が円環状に配列されて構成されている。検出器リング１２の内穴は、正８角柱となっている。しかも、検出器リング１２の内壁は、全てシンチレータ２で覆われている。検出器リング１２のｚ方向に沿った中心軸（検出器リング１２の内壁の回転対称軸）をＡとすると、中心軸Ａは、検出器リング１２の内穴の中心点に位置する。この中心軸Ａから各放射線検出器１を見たとき、放射線検出器１のシンチレータ２は、全て中心軸Ａに向いている。そして、放射線検出器１は、中心軸Ａから見てシンチレータ２の裏側に、ライトガイド４と光検出器３とを備えている。
【００４２】
第１放射線検出器１ａの有するシンチレータを第１シンチレータ２ａと呼び、第２放射線検出器１ｂの有するシンチレータを第２シンチレータ２ｂと呼ぶ。同様に、第３放射線検出器１ｃを有するシンチレータを第３シンチレータ２ｃと呼ぶ。
【００４３】
図３（ｂ）は、検出器リング１２の断面図を示している。図３（ｂ）に示すように、検出器リング１２には、第１単位リング１２ａ，第２単位リング１２ｂ，第３単位リング１２ｃがこの順にｚ方向に配列されている。各単位リング１２ａ，１２ｂ，１２ｃに亘って内穴の形状は同一であり、各単位リング１２ａ，１２ｂ，１２ｃの内穴の幅１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、同一となっている。したがって、ｚ方向に並んだ各放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃが有する各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの中心軸Ａに向いている正面は、単一の平面に属しており、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの３つの正面によって検出器リング１２の内壁の一面が構成される。この様に構成することで、被検体の乳房Ｂの進入を邪魔することが無い検出器リング１２が提供できる。この様に、各単位リング１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、各々の中心軸（各単位リングの内壁の回転対称軸）を共有して、中心軸方向にこの順に配列されている。被検体の乳房Ｂは、第１単位リング１２ａ側から挿入される。
【００４４】
本発明の特徴的な構成は、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの幅にある。すなわち、中心軸Ａから各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃ（各放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃ）に向かう方向についての各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの厚さに違いが持たせてあるのである。被検体の乳房Ｂ挿入側に位置する第１単位リング１２ａを構成する第１シンチレータ２ａは、中心軸Ａから遠ざかる方向に厚く、放射線検出感度が高いものとなっている。シンチレータ２を構成する物質は、高価である。したがって、シンチレータ２の厚みが厚いほど、放射線検出器１の価格は高いものとなる。第１単位リング１２ａを構成する第１放射線検出器１ａは、高価である。
【００４５】
一方、検出器リング１２のｚ方向の中央に位置する第２単位リング１２ｂを構成する第２シンチレータ２ｂは、中心軸Ａから遠ざかる方向に薄く、放射線検出感度は、比較的低いものとなっている。その代り、第２単位リング１２ｂを構成する第２放射線検出器１ｂは、安価なものとなっている。
【００４６】
そして、被検体の乳房Ｂから最も遠い位置に位置している第３単位リング１２ｃを構成する第３シンチレータ２ｃは、中心軸Ａから遠ざかる方向に厚く、放射線検出感度が高いものとなっている。その代り、第３単位リング１２ｃを構成する第３放射線検出器１ｃは、高価である。なお、第３シンチレータ２ｃの厚さは、第１シンチレータ２ａの厚さ以下となっている。すなわち、各シンチレータの中心軸Ａから遠ざかる方向の厚さは、第２シンチレータ２ｂ＜第３シンチレータ２ｃ≦第１シンチレータ２ａという関係となっている。
【００４７】
シンチレータ２の厚さが上述のような構成となっている効果について説明する。図４は、検出器リング１２の模式図である。消滅点Ｐから発生した消滅γ線対は、検出器リング１２の異なる２箇所に入射する。検出器リング１２が長ければ長いほど、消滅γ線対が検出器リング１２に入射しやすくなるので、検出器リング１２の消滅γ線対の検出感度は高いものとなる。ところで、検出器リング１２のｚ方向の両端部のうち、消滅点Ｐに近い側を第１端部１２ｐとし、遠い側を第２端部１２ｑとする。消滅点Ｐから第１端部１２ｐまでの距離を第１距離Ｒ１とし、消滅点Ｐから第２端部１２ｑまでの距離を第２距離Ｒ２とする。
【００４８】
消滅点Ｐから発生した消滅γ線対の一方は、第１端部１２ｐに向かい、もう一方は、第２端部１２ｑに向かう。消滅γ線対のいずれもが検出器リング１２で検出されないと、同時計数が行えないのであるから、第１端部１２ｐに向かったγ線と、第２端部１２ｑに向かったγ線のいずれも、検出器リング１２で検出される必要がある。第２端部１２ｑに向かった方のγ線は、Ｒ２が長いものとなっているので、γ線の検出は容易である。しかし、第１端部１２ｐに向かった方のγ線は、Ｒ１の長さしかない検出器リング１２の１部分で検出される必要があるので、検出は難しい。したがって、検出器リング１２は、発生位置がｚ方向の端部に近い消滅γ線対であればあるほど、検出し難いという特性を有している。
【００４９】
ある消滅点Ｐから発生する消滅γ線対を検出できる検出器リング１２の範囲は、第１距離Ｒ１で決定される。この範囲は、具体的には、検出器リング１２の第１距離Ｒ１の二倍の長さを有する範囲Ｒ３である（図４参照）。範囲Ｒ３のｚ方向の中心は、消滅点Ｐのｚ方向の位置と一致している。範囲Ｒ３が狭いほど、消滅γ線対の検出は難しい。
【００５０】
検出器リング１２のｚ方向における被検体の乳房Ｂの挿入側の端に近い消滅点Ｐａについて考える（図５参照）。検出器リング１２において、消滅点Ｐａから発せられる消滅γ線対を検出できる範囲Ｒ３は、狭いものとなっている。したがって、この様な消滅γ線対の検出は本来ならば困難である。しかし、実施例１の構成によれば、第１シンチレータ２ａの厚さは中心軸Ａから遠ざかる方向に厚いものとなっており、第１単位リング１２ａの検出感度は高いものとなっている。したがって、消滅点Ｐａで発せられた消滅γ線対は、感度よく検出されることになる。この様な事情は、検出器リング１２のｚ方向における被検体の乳房Ｂの挿入側の端の近くに消滅点がある場合についても同様である。とはいえ、被検体の乳房Ｂは、第１検出器リング１２ａから第３検出器リング１２ｃに向かうにしたがって先細りの形状をしているので、第３単位リング１２ｃが検出するγ線の線量は、比較的少なく、第３単位リング１２ｃにおけるγ線の検出感度は、必ずしも第１単位リング１２ａと同等程度に高い必要はない。
【００５１】
次に、検出器リング１２のｚ方向における中央部に位置する消滅点Ｐｂについて考える（図６参照）。検出器リング１２において、消滅点Ｐｂから発せられる消滅γ線対を検出できる範囲Ｒ３は、広いものとなっている。消滅点Ｐｂは、検出器リング１２におけるｚ方向の両端１２ｐ，１２ｑのいずれにも遠いからである。したがって、この様な消滅γ線対の検出は容易であり、消滅点Ｐｂで発せられた消滅γ線対は、感度よく検出されることになる。しかも、実施例１の構成によれば、第２シンチレータ２ｂの厚さは薄いものとなっており、第２単位リング１２ｂの製造コストは抑制されたものとなっている。
【００５２】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作について説明する。まず、被検体Ｍに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体の乳房Ｂが検出器リング１２の内部に挿入される。術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出を指示すると、検出器リング１２は、フィルタ部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出される検出データは、放射線の検出器リング１２における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが連関したデータセットとなっている。
【００５３】
同時計数部２１は、検出データに同時計数を行い、この結果を断層画像生成部２２に送出する。断層画像生成部２２は、被検体の乳房Ｂを輪切りにするような断層画像を生成し、これが表示部３６に表示される。こうして、実施例１における放射線断層撮影装置の動作は終了となる。
【００５４】
以上のように、実施例１における放射線を検出する検出器リング１２は、第１単位リング１２ａ，第２単位リング１２ｂ，第３単位リング１２ｃで構成されている。第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃは、検出器リング１２のｚ方向における両端部に位置しているので、検出器リング１２の中央部に位置する第２単位リング１２ｂと比べて消滅γ線対の検出が難しい。しかしながら、第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃを構成する第１放射線検出器１ａ，第３放射線検出器１ｃの放射線検出感度は、第２放射線検出器１ｂのそれよりも高くなっている。この様に、実施例１における放射線断層撮影装置９は、検出器リング１２の位置的な放射線感度のムラを抑制し、検出器リング１２の撮影視野範囲内に亘って、より均質な断層画像が提供できる。
【００５５】
また、実施例１によれば、第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃの検出感度を重点的に高めた構成となっているので、第２単位リング１２ｂの製造コストを増大させずに、実施例１の効果を達成することができる。
【００５６】
また、実施例１の構成によれば、第１単位リング１２ａ，第３単位リング１２ｃに設けられる第１シンチレータ２ａ，第３シンチレータ２ｃの厚さが、第２単位リング１２ｂに設けられる第２シンチレータ２ｂの厚さよりも厚くなっている。シンチレータ２の厚みが増すほど、放射線が光に変換される機会が多くなるので、シンチレータ２が放射線を光に変換する能力は向上する。実施例１の構成によれば、肉厚の第１シンチレータ２ａ，第３シンチレータ２ｃを有する第１放射線検出器１ａ，第３放射線検出器１ｃの検出感度は、肉薄の第２シンチレータ２ｂを有する第２放射線検出器１ｂの感度よりも確実に高まっており、第１放射線検出器１ａ，第３放射線検出器１ｃの放射線検出感度を第２放射線検出器１ｂのそれよりも確実に高くすることができる。
【００５７】
そして、実施例１の構成によれば、検出感度の高い放射線断層撮影装置９が提供できる。被検体の関心部位が検出器リング１２に死角なく囲まれれば、それだけ、検出が可能な消滅放射線が多くなる。したがって、より鮮明な断層画像が取得できる放射線断層撮影装置９が提供できる。
【００５８】
実施例１の構成によれば、放射線断層撮影装置９は、被検体の乳房Ｂを検診するマンモグラフィー装置となっている。検出器リング１２に検出感度のムラがあるならば、被検体を検出器リング１２の内部深くまで進入させれば良いのではないかと一見思われる。しかし、乳房検診用のマンモグラフィー装置においては、検査中、被検体の乳房Ｂ以外の部分は、検出器リング１２の外部に存するのであり、被検体の乳房を検出器リング１２の内部深くまで導入することができない。実施例１の構成をマンモグラフィー装置に適応すれば、診断に適した断層画像が安価な装置で提供できることになるのである。
【００５９】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００６０】
（１）実施例１の構成によれば、第３単位リング１２ｃを有する構成となっていたが、図７に示すように、これを有しない構成としても良い。乳房検診においては、被検体の胸壁部（乳房の付け根）において病変が頻発していると見込まれる場合は、必ずしも、乳房全体の検出感度を増加させる必要はない。本変形例によれば、被検体の胸壁部における消滅γ線対の検出感度が強化された構成となっており、製造コストが更に抑制された放射線断層撮影装置が提供できる。
【００６１】
（２）実施例１の構成によれば、検出器リング１２は、リング状であったが、これに代えて、図８に示すように、欠損部を有するＣ型の検出器リング１２としてもよい。各単位リング１２ａ，１２ｂ，１２ｃにも欠損部が設けられており、これらがｚ方向に積層されて検出器リング１２を構成する。ガントリ１１，および遮蔽プレート１３も検出器リング１２の形状に合わせてＣ型となっている。この様に構成することにより、被検体の乳房Ｂを検出器リング１２の奥まで導入することができる放射線断層撮影装置９が提供できる。検出器リング１２の欠損部に被検体の腕を通すことができるからである。
【００６２】
（３）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、ＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などのほか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。
【００６３】
（４）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や半導体検出器などを用いていもよい。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ     中心軸
１ａ   第１放射線検出器
１ｂ   第２放射線検出器
１ｃ   第３放射線検出器
２ａ   第１シンチレータ
２ｂ   第２シンチレータ
２ｃ   第３シンチレータ
９     放射線断層撮影装置
１２   検出器リング
１２ａ 第１単位リング（第１アレイ）
１２ｂ 第２単位リング（第２アレイ）
１２ｃ 第３単位リング（第３アレイ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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