(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線の入射方向を制限するための第１のコリメータと、前記第１のコリメータを通過したガンマ線をそのエネルギーに応じた光量の光に変換するシンチレータと、前記シンチレータで変換された光をその光量に応じた電気信号に変換する配列された複数の光電子増倍管とを有するアンガー型検出器において、
前記アンガー型検出器と有効視野が連続的につながるように、第２のコリメータと、前記第２のコリメータを通過したガンマ線を直接的に電気信号に変換する縦横に配列された複数の半導体素子とを有する半導体検出器が設けられることを特徴とするアンガー型検出器。
【請求項２】
前記半導体素子はＣｄＺｎＴｅであることを特徴とする請求項１記載のアンガー型検出器。
【請求項３】
前記半導体検出器は、前記複数の半導体素子各々の出力を個々に増幅するための複数のプリアンプと、前記複数のプリアンプの出力それぞれを個々にディジタル信号に変換する複数のアナログディジタルコンバータとをさらに有することを特徴とする請求項１記載のアンガー型検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線を検出し、放射性同位元素の体内分布を画像化する核医学診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
核医学診断装置は、シングルフォトン核種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一個のガンマ線の検出を行い、この検出データに基づいて２次元的なガンマ線蓄積画像をえることを特徴としたシングルフォトンカメラと、ポジトロン核種を用いて陽電子が消滅する際に反対方向に一対のガンマ線を放出することを利用し、放出場所を特定することにより２次元的なガンマ線の蓄積画像を得ることを特徴としたポジトロンカメラとに分類される。
【０００３】
また、近年、複数の角度でガンマ線を検出し、それに基づいて断層像を再構成する断層イメージングの技術（ＥＣＴ(emission computed tomography)）が実用化されている。このＥＣＴは、シングルフォトンＥＣＴ（ＳＰＥＣＴ）と、ポジトロンＥＣＴ（ＰＥＴ）とに大別される。
【０００４】
ところで、従来のガンマ線の検出器としては、アンガー型検出器が主流をである。アンガー型検出器は、ガンマ線の入射方向を制限するためのコリメータと、ガンマ線をそのエネルギーに応じた光量の光に変換するシンチレータ（ＮａＩの単結晶）と、ライトガイドと、ライトガイド上に２次元状にちょう密に配列された複数の光電子増倍管とがハウジングに収容されてなる。
【０００５】
上記コリメータは、強度的に非常に弱い多孔型コリメータ本体を、側面シールドを兼ねている強固なフランジ部に固定した構造になっている。このフランジ部は構造的な強さと遮蔽性能の高さの要求から、比較的厚く作成されている。
【０００６】
また、アンガー型検出器の有効視野は、周縁の光電子増倍管の中央までの範囲に限定されている。
したがって、従来のアンガー型検出器には、有効視野からハウジング端面までのデットスペースが非常に大きく、ハウジング端面が被検体の肩、脇、顎等の部位と干渉して、例えば頭部撮影では小脳や頸部まで視野に収めることはできなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アンガー型検出器の有効視野を拡大しデットスペースを短縮可能な核医学診断装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検体に投与された放射性同位元素から放射されるガンマ線の入射方向を制限するための第１のコリメータと、前記第１のコリメータを通過したガンマ線をそのエネルギーに応じた光量の光に変換するシンチレータと、前記シンチレータで変換された光をその光量に応じた電気信号に変換する配列された複数の光電子増倍管とを有するアンガー型検出器において、前記アンガー型検出器と有効視野が連続的につながるように、第２のコリメータと、前記第２のコリメータを通過したガンマ線を直接的に電気信号に変換する縦横に配列された複数の半導体素子とを有する半導体検出器が設けられることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による核医学診断装置の一実施形態を図面を参照して説明する。なお、本発明の核医学診断装置としては、シングルフォトン核種を用いて放射性同位元素の崩壊時の一個のガンマ線の検出を行い、この検出データに基づいて２次元的なガンマ線蓄積画像を得るシングルフォトンカメラ（シンチレーションカメラ）、ポジトロン核種を用いて陽電子が消滅する際に反対方向に一対のガンマ線を放出することを利用し、放出場所を特定することにより２次元的なガンマ線の蓄積画像を得ることを特徴としたポジトロンカメラ、シングルフォトン核種からのガンマ線を被検体の周囲の複数の角度から検出し、それに基づいて断層像を再構成するシングルフォトンＥＣＴ（ＳＰＥＣＴ）、ポジトロン核種からのガンマ線を被検体の周囲の複数の角度から検出し、それに基づいて断層像を再構成するポジトロンＥＣＴ（ＰＥＴ）のいずれでもよい。ここでは、シングルフォトンカメラ（シンチレーションカメラ）とＳＰＥＣＴを兼用できるタイプを一例として説明する。
【００１０】
図１に本実施形態による核医学診断装置のブロック図を示す。検出器１は、アンガー型検出器２と、半導体検出器３とを有する。
アンガー型検出器２は、平行多孔型のコリメータ４と、ガンマ線をそのエネルギーに応じた光量の光に変換するシンチレータ５と、ライトガイド６と、シンチレータ５からライトガイド６を介して入射した光をその光量に応じた電気信号に変換する光電子増倍管（ＰＭＴ）アレイ７とを有する。
【００１１】
半導体検出器３は、平行多孔型のコリメータ８と、ＣｄＺｎＴｅ等のガンマ線を直接的に電気信号に変換する複数の半導体素子が縦横に配列された半導体素子アレイ９と、複数の半導体素子各々の出力を個々に増幅するためのプリアンプアレイ１０と、プリアンプアレイ１０の出力それぞれを個々にディジタル信号に変換するアナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）アレイ１１とを有する。
【００１２】
信号処理プロセッサ１２は、アンガー型検出器２の出力信号と半導体検出器３の出力信号とに基づいて、被検体に投与された放射性同位元素の体内分布を画像化する。また、ＳＰＥＣＴ撮影時には、信号処理プロセッサ１２は、アンガー型検出器２の出力信号と半導体検出器３の出力信号とに基づいて、被検体の断面に関する放射性同位元素の体内分布を断層像として再構成する。これら画像データはディスプレイユニット１３に表示される。
【００１３】
図２に検出器１の構造を示す。同図（ｂ）はガンマ線入射側から見た検出器１の平面図を示し、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ｂ断面図である。アンガー型検出器２のコリメータ４は、矩形（ａセンチメートル（長辺）×ｂセンチメートル（短辺））の平行多孔構造体としてのコリメータ本体１４を、取り付けネジ１６でフランジ部（シールド部）１５に固定された構造を有する。フランジ部１５は、コリメータ本体１４を補強し保護すると共に、側方から入射してくる不要なガンマ線を遮蔽する機能を果たしている。コリメータ本体１４の背面にはシンチレータ５が装着される。シンチレータ５の背面には、ライトガイド５が装着される。ライトガイド５の背面には、複数の光電子増倍管（ＰＭＴ）１７が稠密に配列される。
【００１４】
周縁の光電子増倍管１７は、アンガー型検出器２としての有効視野Ｆ1 の外側に設置される。
半導体検出器３においては、矩形（ｂセンチメートル（長辺）×ｃセンチメートル（短辺））のコリメータ８の背面には例えばプリント基板に形成された半導体素子アレイ９が装着され、半導体素子アレイ９の背面には例えばプリント基板に形成されたプリアンプアレイ１０及びＡＤＣアレイ１１が装着される。
【００１５】
半導体検出器３としての有効視野Ｆ2 が、コリメータ８の全面に一致するように、複数の半導体素子はｂ×ｃの全域にわたって配列されている。
フランジ部１５の一部は切り欠かれる。この切り欠き部２２には半導体検出器３が着脱可能に挿入される。主に半導体素子アレイ９の薄さは、半導体検出器３がフランジ部１５の切り欠き部２２に挿入されたとき、半導体検出器３がコリメータ４の表面から突出しない、又は数ｃｍだけの突出にとどまる程度に半導体検出器３を薄く形成することを可能にする。
【００１６】
半導体検出器３がフランジ部１５の切り欠き部２２に挿入されたとき、アンガー型検出器２の長辺方向に沿って、アンガー型検出器２の有効視野Ｆ1 と半導体検出器３の有効視野Ｆ2 とが連続的につながるように、半導体検出器３の長辺端部はアンガー型検出器２のコリメータ本体１４の短辺端部に接触する。
【００１７】
したがって、アンガー型検出器２のフランジ部１５の切り欠き部２２に半導体検出器３を挿入することにより、アンガー型検出器２の有効視野Ｆ2 を、Ｆ1 ＋Ｆ2 に実質的に拡大することができる。また、アンガー型検出器２のデッドスペースＤＳ1 を、ＤＳ2 に短縮することができる。
【００１８】
図３に頭部ＳＰＥＣＴ時の被検体に対する検出器１の位置を示している。頭部ＳＰＥＣＴ時には、アンガー型検出器２を頭部の周囲を回転させる。このとき、感度向上にためには、アンガー型検出器２を頭部に最接近させる必要があり、したがって図２に示したような被検体の肩に干渉しない位置でアンガー型検出器２を回転させなければならない。このような位置では、従来では、頸部が有効視野Ｆ1 から外れてしまい画像化できなかったが、本実施形態ではアンガー型検出器２のフランジ部１５の切り欠き部２２に半導体検出器３を挿入することにより、この頸部を半導体検出器３の有効視野Ｆ2 に収めることができる。その他、拡大された有効視野は、例えば心臓と肝臓との同時収集を可能とする。
【００１９】
さらに、図４に示すように、取り外した半導体検出器３をシールドケース１９に収納して、ケーブル２０を介してデータ収集処理表示ユニット２１に接続することにより、検査技師が直接手に持って被検体にかざし、病変部を確認するようなガンマ線プローブとしての使用も可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体検出器をフランジ部の切り欠き部に装着することにより、アンガー型検出器の有効視野を実質的に拡大することができる。また、アンガー型検出器のデッドスペースを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による核医学診断装置のブロック図。
【図２】図１の検出器の断面及び平面図。
【図３】本実施形態による頭部ＳＰＥＣＴ収集時のアンガー型検出器の被検体に対する位置を示す図。
【図４】図１の半導体検出器のガンマ線プローブとしての使用形態を示す図。
【符号の説明】
１…検出器ユニット、
２…アンガー型検出器、
３…半導体検出器、
４…コリメータ、
５…シンチレータ、
６…ライトガイド、
７…光電子増倍管アレイ、
８…コリメータ
９…半導体素子アレイ、
１０…プリアンプアレイ、
１１…ＡＤＣアレイ、
１２…信号処理プロセッサ、
１３…ディスプレイユニット、
１４…コリメータ本体、
１５…フランジ部、
１６…取付けネジ、
１７…光電子増倍管、
１９…シールドケース、
２０…ケーブル、
２１…データ収集処理表示ユニット、
２２…切り欠き部。
【図１】
0003637155.tif 000002
【図２】
0003637155.tif 000003
【図３】
0003637155.tif 000004
【図４】
0003637155.tif 000005