(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出器がリング状に配列されることによって構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、
２つの放射線が前記検出器リングに同時に入射する現象である同時イベントを計数する同時計数手段と、
前記検出器リングに入射する放射線の線量が増加するに伴い同時イベント計数の効率が低下することで生じる同時イベント計数値の減少を補正する数え落とし補正を行う補正手段と、
数え落とし補正を行う際の補正値を取得する補正値取得手段と、
消滅放射線対のペアでない２つの放射線が前記検出器リングに同時に入射する現象である偶発同時イベントを計数する偶発同時計数手段とを備え、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に、前記補正手段が用いる補正値を前記検出器リングの各部分について取得す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、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを重み付けをして足し合わせた計数値を基に補正値を取得す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または請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記偶発同時計数手段は、前記検出器リングに放射線が入射したタイミングを示すデータと、このデータを一定時間だけずらした編集データとを比較し、両データの間で同時イベント計数をすることにより偶発同時計数を計数す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、
偶発同時イベント計数値と、補正値とが関連したテーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、前記検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に参照値を求め、前記参照値に対応する補正値を前記テーブルより取得することで補正値を取得す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４に記載の放射線断層撮影装置において、
前記記憶手段が記憶する前記テーブルは、前記検出器リングの内部に放射性のファントムを挿入して得られたものであ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５のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記検出器リングの中心軸方向の端部を覆う位置に放射線を吸収するリング状の吸収体を備え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１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
頭部検査用であることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値が、数え落とし補正の頻度が前記検出器リング全体である一定の値であるものとしたときの偶発同時イベント計数値よりも小さいときには補正を行わない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】
この発明は、被検体から照射された放射線をイメージングする放射線断層撮影装置に関し、特に、放射線検出の時間分解能の限界によって生じる放射線の数え落としを補正することができる３Ｄ収集用放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の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５０は、図９に示すように被検体Ｍを載置する天板５２と、消滅放射線対を検出する検出器リング６２とを備えている。検出器リング６２の開口は天板５２ごと被検体Ｍを挿入できるようになっている。
【０００３】
従来の放射線断層撮影装置５０を用いて、被検体Ｍの頭部における放射性薬剤の分布を知ろうとする場合は、被検体Ｍの頭部が検出器リング６２の開口の内部に存する位置に移動される。そして、被検体Ｍの頭部から放出された消滅放射線対の発生位置をイメージングして放射線断層画像が取得される。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ。
【０００４】
この様なＰＥＴ装置は、検出器リング６２に放射線が入射する頻度が高くなるに従って、放射線の入射の回数が見かけ上少なくなる現象が生じる。検出器リング６２において、同時に２つの放射線が入射した直後、これとは別の放射線が検出器リング６２に入射したとすると、ＰＥＴ装置は、最初に入射した２つの放射線と次に入射した放射線とを区別することができない。そこで、ＰＥＴ装置は、最初に入射した２つの放射線について入射がなかったものとして放射線の計数を続ける。
【０００５】
このように、実際に入射している消滅放射線対をなかったことにして消滅放射線対の計数をすると、検出器リング６２が検出する消滅放射線対の回数が少なくなる。この様な現象を消滅放射線対の数え落としと呼ぶ。この数え落としは、検出器リング６２に入射する放射線が増加するほど多く発生する。
【０００６】
従来の構成によれば、検出器リング６２に入射した消滅放射線対の計数に応じた数え落としの発生頻度を事前に収集されたテーブルを用いて取得し、実測の消滅放射線対の計数が多くなるように補正して、数え落としの影響を消去するようにしている。このような計数の補正を数え落とし補正と呼ぶ（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】山本誠一他  Ｄｅａｄｔｉｍｅ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ  ｆｏｒ  ＰＥＴ．  Ｊ．  Ｎｕｃｌ．  Ｍｅｄ．  ２７：１９２５−１９２８，  １９９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、検出器リングの外部から放射線が飛来するような検査において、これらの放射線の入射を防ぐセプタを備えない３Ｄ収集の場合、数え落とし補正を正確に行えないという問題点がある。
【０００９】
図９に示すような頭部検査用のＰＥＴ装置においては、検査対象の頭部が検出器リング６２に挿入される。消滅放射線対を発生させる放射性薬剤は、被検体の全身を巡っているので、被検体の頭部以外からも放射線が発生する。この検出器リング６２の外部で生じた放射線が検出器リング６２に入射してしまう。
【００１０】
従来構成においては、検出器リング６２を構成する各検出器対で数え落とし補正値を取得する方法がある。この方法において、検出器リング６２に外部から放射線が入射すると、消滅放射線対の計数の数え落としが多いように見積もられてしまう。これによって、特に頭頂部における消滅放射線対の計数値は、強く補正され、補正過多となってしまう。
【００１１】
また、従来構成において、検出器リング６２全体で数え落とし補正値を取得する別の方法もある。この方法において、検出器リング６２に外部から放射線が入射すると、消滅放射線対の計数の数え落としが少ないように見積もられてしまう。これによって、特に頭頂部における消滅放射線対の計数値は、弱く補正され、補正不足となってしまう。
【００１２】
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、検出器リングの外部に放射線が発生している場合であっても、正確に数え落とし補正を行うことができる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】
【００１３】
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断層撮影装置は、放射線検出器がリング状に配列されることによって構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、２つの放射線が検出器リングに同時に入射する現象である同時イベントを計数する同時計数手段と、検出器リングに入射する放射線の線量が増加するに伴い同時イベント計数の効率が低下することで生じる同時イベント計数値の減少を補正する数え落とし補正を行う補正手段と、数え落とし補正を行う際の補正値を取得する補正値取得手段と、消滅放射線対のペアでない２つの放射線が検出器リングに同時に入射する現象である偶発同時イベントを計数する偶発同時計数手段とを備え、補正値取得手段は、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に、補正手段が用いる補正値を検出器リングの各部分について取得することを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］本発明の構成によれば、同時イベント計数値に対して数え落とし補正を行うようになっている。この数え落とし補正の強度は偶発同時イベントを計数することにより決定される。検出器リングの外部から発し、検出器リングに入射する放射線は、偶発同時イベント計数値を変動させてしまい、補正の強度を不正確なものとしてしまう。本発明によれば、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に、補正手段が用いる補正値を検出器リングの各部分について取得する構成となっている。２つの計測方法で得られた偶発同時イベント計数値は、一方が実際の値よりも大きく、もう一方が実際の値よりも小さい。したがって、この２つの計数値を組み合わせて補正の強度（補正値）を決定すれば、値の過不足が相殺されて正確な数え落とし補正ができるようになる。
【００１５】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正値取得手段は、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを重み付けをして足し合わせた計数値を基に補正値を取得すればより望ましい。
【００１６】
［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。すなわち、２つの方法で取得された偶発同時イベント計数値は、重み付けをして足し合わせられて補正値の取得が行われる。この様にすれば、より確実に正確な数え落とし補正ができるようになる。
【００１７】
また、上述の放射線断層撮影装置において、偶発同時計数手段は、検出器リングに放射線が入射したタイミングを示すデータと、このデータを一定時間だけずらした編集データとを比較し、両データの間で同時イベント計数をすることにより偶発同時計数を計数すればより望ましい。
【００１８】
［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。偶発同時イベントの計数は、同時イベント計数の数え落としの頻度を知る上で有効な指標である。時間がずらされたデータ同士を比較し同時イベント計数を行うと、消滅放射線対による同時イベントは計数されないので、無関係の放射線が偶然に同時に検出器リングに入射する事象の発生の頻度を正確に知ることができる。
【００１９】
また、上述の放射線断層撮影装置において、偶発同時イベント計数値と、補正値とが関連したテーブルを記憶する記憶手段を備え、補正値取得手段は、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に参照値を求め、参照値に対応する補正値をテーブルより取得することで補正値を取得すればより望ましい。
【００２０】
［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。偶発同時イベント計数値と数え落とし補正値とはある一定の関係がある。しかし、この関係から偶発同時イベント計数値をそのまま用いて補正値を求めると、正しい補正値が取得できない。偶発同時イベント計数値と補正値との関係は検出器リングの外部から放射線が発生していることを考慮していないからである。上述の構成によれば、２つの計測方法で得られた偶発同時イベント計数値から参照値を求め、参照値に対応する補正値を偶発同時イベント計数値と補正値とが関連したテーブルから求めるようにしているので、より正しい数え落とし補正が可能である。
【００２１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、記憶手段が記憶するテーブルは、検出器リングの内部に放射性のファントムを挿入して得られたものであればより望ましい。
【００２２】
［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。ファントムを挿入した状態で偶発同時イベント計数値と補正値との関連性を知るようにすれば、より正確な数え落とし補正が可能となる。
【００２３】
また、上述の放射線断層撮影装置において、検出器リングの中心軸方向の端部を覆う位置に放射線を吸収するリング状の吸収体を備えればより望ましい。
【００２４】
［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。検出器リングに吸収体を備えるようにすれば、外部から発生した放射線を検出器リングに極力入射させないようにすることができる。
【００２５】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正値取得手段は、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値が、数え落とし補正の頻度が検出器リング全体である一定の値であるものとしたときの偶発同時イベント計数値よりも小さいときには補正を行わなければより望ましい。
【００２６】
［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。上述のように構成すれば、複雑な補正動作を簡略化することができる。
【００２７】
また、頭部用ＰＥＴ装置において、検出器リングにとって被検体の体幹部は、外部となる。本発明を頭部用ＰＥＴ装置に応用すれば、このような検出器リングの外部から放射線が発生しやすい状況下にあっても正確に数え落とし補正をすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の構成によれば、同時イベント計数値に対して数え落とし補正を行うようになっている。この数え落とし補正の強度は偶発同時イベントを計数することにより決定されるが、検出器リングの外部から発した放射線が補正の強度を不正確なものとしてしまう。本発明によれば、検出器リングの各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に、補正手段が用いる補正値を検出器リングの各部分について取得する構成となっている。この２つの計数値を組み合わせて補正の強度（補正値）を決定すれば、値の過不足が相殺されて正確な数え落とし補正ができる。
【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装置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平面図である。
【図４】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作を説明する模式図である。
【図９】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する断面図である。
【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。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍを載置する天板１０と、天板１０をその長手方向（ｚ方向）から導入させる開口を有するガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた天板１０をｚ方向に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に設けられた開口は、ｚ方向（天板１０の長手方向、被検体Ｍの体軸方向）に伸びた円筒形となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に延伸している。ガントリ１１は、被検体Ｍの頭部が収納できる程度の大きさの開口が設けられている。この開口に被検体Ｍの頭部が挿入されることになる。従って、放射線撮影装置９は、頭部検査用となっている。
【００３１】
天板１０は、ガントリ１１（検出器リング１２）の開口をｚ方向から貫通するように設けられているとともに、ｚ方向に沿って進退自在となっている。この様な天板１０の摺動は、天板移動機構１５によって実現される。天板移動機構１５は、天板移動制御部１６によって制御される。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御する天板移動制御手段である。天板１０は、その全域が検出器リング１２の外側に位置している位置から摺動して、検出器リング１２の開口にその一方側から導入される。
【００３２】
ガントリ１１の内部には、被検体Ｍから放射される消滅γ線対を検出する検出器リング１２が備えられている。この検出器リング１２は、被検体Ｍの体軸方向に伸びた筒状であり、そのｚ方向の長さは、１５ｃｍから２６ｃｍ程度である。リング状の吸収体１３ａ，１３ｂは、検出器リング１２の中心軸方向（ｚ方向）の両端を覆うように設けられている。吸収体１３ａ，１３ｂは、γ線を透過しにくい部材で生成されており、検出器リング１２の外部から内部にγ線が入射するのを防いでいる。吸収体１３ａ，１３ｂは、被検体Ｍの断層画像の撮影に邪魔となる検出器リング１２の外部で生じたγ線を除去する目的で設けられている。この吸収体１３ａ，１３ｂの内径は、検出器リング１２の内径よりも小さくなっている。
【００３３】
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は、γ線をどの時点で検出されたかという時刻情報が付与され、後述の同時計数部２０，偶発同時計数部２１に入力されることになる。同時計数部２０は、本発明の同時計数手段に相当し、偶発同時計数部２１は、本発明の偶発同時計数手段に相当する。
【００３４】
同時計数部２０には、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２０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、この結果を補正部２３に送出する。この消滅γ線対の回数をカウントする動作を同時イベント計数と呼び、計数によって得られた値を同時イベント計数値と呼ぶことにする。なお、同時計数部２０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。
【００３５】
同時計数は、上記のクロック１９による時刻情報を用いず、放射線を検出した時点に発生させるパルス信号を用いてＡＮＤ回路で判定するような、アナログ式の計数であっても構わない。
【００３６】
同時計数部２０が同時イベント計数をするときに、消滅γ線対の数え落としを発生させてしまう。すなわち、検出器リング１２に入射するγ線が多くなるに従って、消滅γ線対の入射と同時に、これとは無関係のγ線が検出器リング１２に入射する事象が増加する。この様な事象が発生すると、γ線の検出データが経時的に重なってしまい、消滅γ線対の検出をすることができなくなる。そしてこの事象は、検出器リング１２に入射するγ線が増加するに従ってより頻繁に発生する。数え落としとは、検出器リング１２に入射するγ線の線量が増加するに伴い上述の事象により同時イベント計数の効率が低下することで生じる同時イベント計数値の減少をいう。
【００３７】
偶発同時計数部２１は、同時イベント計数の数え落としの影響を補正する目的で設けられている。偶発同時計数部２１は、消滅γ線対のペアでない２つのγ線が同時に検出器リング１２に入射する現象である偶発同時イベントを計数する。計数によって得られた値を偶発同時イベント計数値と呼ぶことにする。偶発同時イベント計数値は、同時イベント計数の数え落としがどの程度頻繁に起こるかを示す指標となっている。この偶発同時イベント計数値は、偶発同時計数部２１が取得する。すなわち、偶発同時計数部２１は、検出器リング１２にγ線が入射したタイミングを示すデータと、このデータを一定時間（３０ｎｓｅｃ〜１００ｎｓｅｃ）だけずらした編集データとを比較し、両データの間で同時イベント計数をすることにより偶発同時計数を計数する。具体的に偶発同時計数部２１が同時イベントの計数をするのは、一方が時間をずらす前のデータに属するγ線であり、もう一方が時間をずらした後の編集データに属するγ線となっているペアのみである。従って、偶発同時計数部２１は、２つともが時間をずらす前のデータに属するγ線のペアについては計数しないし、同様に２つともが時間をずらした後の編集データに属するγ線のペアについても計数しない。偶発同時計数部２１が計数するγ線のペアは３０ｎｓｅｃ〜１００ｎｓｅｃだけ時間を空けて検出器リング１２に検出されたものであり、消滅γ線対ではないことになる。
【００３８】
仮に、偶発同時計数を取得しようとして時間をずらす動作なしに同時イベント計数をすると、計数される同時イベント計数には消滅γ線対に由来するものが混在し、これらを区別することができない。そこで偶発同時計数部２１は、時間をずらして同時イベント計数をすることにより、消滅γ線対の入射の影響を除去して確実に偶発同時イベント計数をするのである。
【００３９】
補正値取得部２２は、偶発同時計数部２１が出力する偶発同時イベント計数値を基に、数え落とし補正に用いる補正値Ｈを取得し、補正部２３は、この補正値を用いて同時イベント計数値の数え落とし補正を行う。各部の具体的な構成は、後述のものとする。補正部２３は、本発明の補正手段に相当する。
【００４０】
画像生成部２４では、補正部２３の出力を基に消滅γ線対の発生位置がマッピングされた断層画像Ｄを取得する。補正部２３は、同時計数部２０の出力した消滅γ線対検出の回数を補正して画像生成部２４に出力している。画像生成部２４は、これらの情報から被検体Ｍの内部における消滅γ線対の発生強度をマッピングして断層画像Ｄを生成するのである。
【００４１】
検出器リング１２を構成する放射線検出器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γ線を蛍光に変換するシンチレータ２と、蛍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、蛍光を授受するライトガイド４が備えられている。
【００４２】
シンチレータ２は、シンチレータ結晶が二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蛍光を発したかという蛍光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、蛍光の強度や、蛍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。
【００４３】
検出器リング１２の構成について説明する。実施例１によれば、図３に示すように８個前後の放射線検出器１がｚ方向に垂直な平面上の仮想円に配列することで１つの単位リング１２ｂが形成される。この単位リング１２ｂが中心軸方向（ｚ方向）に配列されて検出器リング１２が構成される。
【００４４】
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１６，１９，２０，２１，２２，２３，２４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。記憶部３７は、後述のテーブルＴを記憶する。記憶部３７は、本発明の記憶手段に相当する。
【００４５】
＜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９の動作について説明する。放射線断層撮影装置９を用いて被検体Ｍの頭部の検診を行うには、図４に示すように、被検体Ｍが天板１０に載置され（載置ステップＳ１），被検体Ｍの頭部から放射される消滅γ線対の検出が開始され、同時イベント計数が開始される（同時イベント計数開始ステップＳ２）。そして、検出器リング１２が出力した検出データより偶発同時イベント計数が開始され（偶発同時イベント計数開始ステップＳ３），得られた偶発同時イベント計数値を用いて補正値Ｈが取得される（補正値取得ステップＳ４）。続いて、取得された補正値Ｈを基に同時イベント計数値が補正され（数え落とし補正ステップＳ５），補正後の同時イベント計数値を用いて被検体Ｍの頭部の断層画像が生成される（断層画像生成ステップＳ６）。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。
【００４６】
＜載置ステップＳ１＞
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Ｍは天板１０に載置された後、被検体Ｍの頭部が検出器リング１２に挿入される。図１は、この動作が終了した状態を示している。
【００４７】
＜同時イベント計数開始ステップＳ２＞
術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出の指示を与えると、検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出された検出データは、γ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関連したデータセットとなっている。同時計数部２０は、検出データの同時イベント計数を行う。
【００４８】
＜偶発同時イベント計数開始ステップＳ３＞
検出器リング１２が出力する検出データは、偶発同時計数部２１にも送られる。偶発同時計数部２１は、検査中に検出器リング１２で発生している偶発同時イベントの頻度をリアルタイムで知ることができる。
【００４９】
＜放射線検出器において個別に求められる偶発同時イベント計数値について＞
偶発同時計数部２１は、二つの様式で偶発同時イベント計数値を出力する。そのうちの一つは、検出器リング１２を構成する２つの放射線検出器１の間の偶発同時イベント計数値を求める方法である。この方式によれば、個別に求められた偶発同時イベント計数値を用いて、数え落とし補正の補正値を求めることになる。すなわち、同時計数部２０が出力する同時イベント計数は、同時イベントを計数した放射線検出器１の組み合わせに応じて異なる補正値が作用されて数え落とし補正がされることになる。個別に求められる偶発同時イベント計数値は、複数で、これらを計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎで表すことにする。
【００５０】
計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎを用いると、正確な数え落とし補正をすることができない。この理由について説明する。図５は、同時イベント計数を行っている最中の検出器リング１２の状態を表している。この状態においては被検体Ｍの頭部から発した消滅γ線対が検出器リング１２によって検出されている。ところで、消滅γ線対を発する放射性薬剤は、被検体Ｍの全身を巡っているので検出器リング１２の外部に位置する被検体Ｍの体幹部からも消滅γ線対が発し、これが検出器リング１２に入射しようとする。
【００５１】
検出器リング１２における被検体Ｍの頭頂部側の部分をｒ１とし、体幹部側の部分をｒｎとする。部分ｒｎは、体幹部側の吸収体１３ａに隣接しているので、体幹部発生のγ線の多くは部分ｒｎに進入するまでに吸収体１３ａによって吸収される。しかし、部分ｒ１は、吸収体１３ａから離間しているので、体幹部発生のγ線が吸収体１３ａに十分に遮られない。したがって、部分ｒ１は、部分ｒｎに比べて頭部検査に邪魔な体幹部発生のγ線が入射しやすくなっている。
【００５２】
この様な事情があるので、体幹部発生のγ線が入射しやすい部分ｒ１における数え落とし補正が正確なものとならない。部分ｒ１における計数値Ａ１は、体幹部発生のγ線が偶発同時イベントとして計数されている場合も含んで実測されている。従って、体幹部発生のγ線が入射しない場合と比べて偶発イベント計数値が増加している。従って、このような計数値Ａ１は、不正確となっており、これが同時イベント計数値の数え落とし補正に影響する。
【００５３】
偶発同時イベント計数値は、同時イベント計数で発生している数え落としの頻度を知る指標となっている。すなわち、偶発同時イベント計数値が大きいほど、数え落としが多くなる関係があり、図６に示すように、偶発同時イベント計数値が大きいほど、同時イベント計数値に強い補正がかけられるように補正値が決定される。部分ｒ１において、体幹部発生のγ線が入射しないときの偶発同時イベント計数値はａ１であるとする。従って、部分ｒ１について適正な補正値はａ１に対応するｃ１である。しかし、実際に取得される偶発同時イベント計数値は、体幹部発生のγ線の影響を受けてａ１よりも大きなＡ１となっている。すると、適正な補正値ｃ１よりも大きな補正値であるＣ１が部分ｒ１についての同時イベント計数値に作用されることになる。数え落しは装置の一部の計数で決定されるわけではなく装置全体としてのイベント計数の影響も受けるため、一部の計数が増えただけの場合の正しい補正値はｃ１とＣ１の間に存在することになり、Ｃ１を補正値とすると、数え落とし補正が過補正となる。
【００５４】
＜検出器リング全体で一括に求められる偶発同時イベント計数値について＞
偶発同時イベント計数のもう一つの方式は、検出器リング１２全体で単一の偶発同時イベント計数値を求めるというものである。この方式よれば、一括に求められた偶発同時イベント計数値を用いて、数え落とし補正の補正値を求めることになる。すなわち、補正値は同時計数対毎に求められるが、補正値を求めるための偶発同時イベント計数は同時計数対によらず同じ偶発同時イベント計数値を用いる。一括に求められる偶発同時イベント計数値を計数値Ｂで表すことにする。
【００５５】
一括に求められた計数値Ｂを用いても正確な数え落とし補正を行うことができない。この理由について説明する。図７に示すように計数値Ｂは、数え落とし補正の頻度が検出器リング１２全体で、ある一定の値Ａｖｅであるものとしたときの偶発同時イベント計数値である。部分ｒ１には、体幹部発生の余計なγ線が入射するので、図７の棒グラフが示すように、それだけ数え落としの頻度は値Ａｖｅよりも高いものとなっている。つまり、数え落とし補正が頻発している部分ｒ１について、値Ａｖｅ程度に数え落とし補正が起こっているものとして同時イベント計数値の補正がなされることになる。すると、部分ｒ１における同時イベント計数値について数え落とし補正が補正不足となる。
【００５６】
実施例１の構成によれば、上述の二つの方式で得られた計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎおよび計数値Ｂを用いて参照値Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎを求め、この参照値Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎから補正値を求めるようにしている。これにより二つの方式で問題となっていた過補正と補正不足とが相殺されて、より正確な補正値を取得することができるようになる。
【００５７】
一方、図７における部分ｒｎにおいては、数え落としの頻度が値Ａｖｅよりも小さいものとなっている。このような場合、後述の補正部２３は、数え落とし補正を行わない。すなわち、補正部２３は、検出器リング１２の各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎが検出器リング１２全体における偶発同時イベント計数値Ｂよりも小さいときには補正を行わない。
【００５８】
＜補正値取得ステップＳ４＞
偶発同時計数部２１から出力された計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎおよび計数値Ｂは、補正値取得部２２に送出される。補正値取得部２２は、計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎと計数値Ｂとをある一定の重み付けをして足し合わせ、参照値Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎを取得する。参照値は、計数値の各々について個別に求められる。このうちの例えば参照値Ｒ１を、偶発同時イベント計数値であるものとして、補正値Ｈ１を求めると、図８に示すように、補正値Ｈ１は計数値Ａ１，および計数値Ｂ単独で求めた２つの補正値の間の値となる。この様にして補正値取得部２２は、計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎおよび計数値Ｂを基に補正値Ｈ１，Ｈ２……Ｈｎを取得する。補正値は、参照値の各々について個別に求められる。こうして、補正値は検出器リング１２の各部分について取得されることになる。なお、図６，図８に示す偶発同時イベント計数値と補正値との関係は、被検体Ｍの代わりに放射性のファントムを検出器リング１２の内部に挿入して予め取得されたものであり、両値が関連したテーブルＴとして記憶部３７に記憶されている。このように、補正値取得部２２は、参照値Ｒに対応する補正値ＨをテーブルＴより取得する。
【００５９】
補正値取得部２２が行う計数値の重み付けの具体的方法は、特に限定されないが、計数値Ｂの方をより重く重み付けした方が、正確な参照値Ｒを取得できる。また、重み付けの具体的方法は、計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎと計数値Ｂとの中間の値を求める方法であれば本実施例の効果を実現できる。
【００６０】
＜数え落とし補正ステップＳ５＞
補正値取得部２２は、補正値Ｈ１，Ｈ２……Ｈｎを補正部２３に送出する。補正部２３は、同時計数部２０より同時イベント計数値を取得し、これに対して補正値Ｈ１，Ｈ２……Ｈｎを作用させる。補正値Ｈ１，Ｈ２……Ｈｎは、検出器リング１２の位置に応じて個別の値となっている。従って、消滅γ線対を検出した２つの放射線検出器１の組み合わせに応じて異なる補正値Ｈ１，Ｈ２……Ｈｎが同時イベント計数値に作用されることになる。これにより、同時イベント計数値の数え落とし補正が完了する。補正値取得部２２は、検査中リアルタイムに参照値Ｒおよび補正値Ｈの取得を繰り返すので、補正部２３が行う数え落とし補正の強度は、経時的に変化していくことになる。また、上述のように補正部２３は、検出器リング１２の各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎが検出器リング１２全体における偶発同時イベント計数値Ｂよりも小さいときには補正を行わない。
【００６１】
＜断層画像生成ステップＳ６＞
補正された同時イベント計数値は、検出器リング１２における検出場所を示す位置情報とともに画像生成部２４に送出される。画像生成部２４は、同時イベント計数値が示す位置情報を基に放射性薬剤の分布を示す断層画像Ｄを生成する。断層画像Ｄが表示部３６に表示されて検査は終了となる。
【００６２】
以上のように、実施例１の構成によれば、同時イベント計数値に対して数え落とし補正を行うようになっている。この数え落とし補正の強度は偶発同時イベントを計数することにより決定される。検出器リング１２の外部から発し、検出器リング１２に入射するγ線は、偶発同時イベント計数値を変動させてしまい、補正の強度を不正確なものとしてしまう。実施例１によれば、検出器リング１２の各部分について個別に取得された偶発同時イベント計数値と、検出器リング全体で取得された偶発同時イベント計数値とを基に、補正部２３が用いる補正値を検出器リング１２の各部分について取得する構成となっている。２つの計測方法で得られた偶発同時イベント計数値は、一方が実際の値よりも大きく、もう一方が実際の値よりも小さい。したがって、この２つの計数値を組み合わせて補正の強度（補正値）を決定すれば、値の過不足が相殺されて正確な数え落とし補正ができるようになる。
【００６３】
また、上述の構成における２つの方法で取得された偶発同時イベント計数値は、重み付けをして足し合わせられて補正値の取得が行われる。この様にすれば、より確実に正確な数え落とし補正ができるようになる。
【００６４】
そして、上述の構成における偶発同時イベントの計数は、同時イベント計数の数え落としの頻度を知る上で有効な指標である。時間がずらされたデータ同士を比較し同時イベント計数を行うと、消滅γ線対による同時イベントは計数されないので、無関係のγ線が偶然に同時に検出器リング１２に入射する事象の発生の頻度を正確に知ることができる。
【００６５】
また、上述の構成における偶発同時イベント計数値と数え落とし補正値とはある一定の関係がある。しかし、この関係から偶発同時イベント計数値をそのまま用いて補正値を求めると、正しい補正値が取得できない。偶発同時イベント計数値と補正値との関係は検出器リング１２の外部からγ線が発生していることを考慮していないからである。上述の構成によれば、２つの計測方法で得られた偶発同時イベント計数値から参照値Ｒを求め、参照値Ｒに対応する補正値を偶発同時イベント計数値と補正値とが関連したテーブルＴから求めるようにしているので、より正しい数え落とし補正が可能である。
【００６６】
ファントムを挿入した状態で偶発同時イベント計数値と補正値との関連性を知るようにすれば、より正確な数え落とし補正が可能となる。
【００６７】
また、頭部用ＰＥＴ装置において、検出器リング１２にとって被検体Ｍの体幹部は、外部となる。実施例１を頭部用ＰＥＴ装置に応用すれば、このような検出器リング１２の外部からγ線が発生しやすい状況下にあっても正確に数え落とし補正をすることができる。
【００６８】
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。
【００６９】
（１）本発明は、頭部検診用に限定されずに、被検体Ｍの全身を診断する検査の全般に応用することができる。
【００７０】
（２）上述した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（Ｌｕ２（１−Ｘ）Ｇ２ＸＳｉＯ５）やＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）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。
【００７１】
（３）上述した実施例において、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もよい。
【００７２】
（４）上述した実施例において、計数値Ａ１，Ａ２……Ａｎは、放射線線検出器１毎に求めていたが、本発明はこれに限られない。検出器リング１２を任意の間隔に分割して、分割区毎に個別に計数値を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１２          検出器リング
１３ａ，１３ｂ       吸収体
２０          同時計数部（同時計数手段）
２１          偶発同時計数部（偶発同時計数手段）
２２          補正値取得部（補正値取得手段）
２３          補正部（補正手段）
３７          記憶部（記憶手段）
Ｒ            参照値
Ｔ            テーブル
【図１】
0005510182.tif 000002
【図２】
0005510182.tif 000003
【図３】
0005510182.tif 000004
【図４】
0005510182.tif 000005
【図５】
0005510182.tif 000006
【図６】
0005510182.tif 000007
【図７】
0005510182.tif 000008
【図８】
0005510182.tif 000009
【図９】
0005510182.tif 000010