(57)【要約】【課題】位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の劣化を低減して画質を改善することができる光子散乱算出方法及びそれを用いたポジトロンＣＴ装置を提供する。【解決手段】光子検出器１７に光子が入射すると、第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７の種類が異なることから、散乱事象判別部は、光子検出器１７の出力に基づいて異なる散乱事象のいずれの散乱事象であるかを判別する。そして、位置情報算出部は、発生散乱事象に応じた光子検出器１７の出力に基づいて重心演算を行うので、散乱の影響を抑制することができる。したがって、位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の劣化を低減して画質を改善できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種類の異なる光子検出素子を複数個組み合わせて構成された光子検出器の位置情報算出方法において、異なる散乱角の散乱事象のうち、光子検出素子内で生じた散乱事象を光子検出器からの出力に基づいて発生散乱事象として判別する過程と、前記発生散乱事象に応じた出力に基づき重心演算を行って光子が相互作用を起こした位置情報を求める過程と、を備えていることを特徴とする光子検出器の位置情報算出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光子検出器の位置情報算出方法において、前記異なる散乱角の散乱事象は、散乱角θがθ１〜θ２(前方散乱)の範囲にある第１の散乱事象と、θ３〜θ４(後方散乱)の範囲にある第２の散乱事象であって、かつ、前記光子検出素子が、光子の放出方向から第１の光子検出素子と第２の光子検出素子の順で積層されている場合、発生散乱事象が第１の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第１の光子検出素子を特定し、発生散乱事象が第２の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第２の光子検出素子を特定することを特徴とする光子検出器の位置情報算出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光子検出器の位置情報算出方法において、散乱事象を判別する際には、光子検出器の出力を少なくとも２つのタイムウインドウに分割し、各タイムウインドウにおける出力比に基づき特定することを特徴とする光子検出器の位置情報算出方法。
【請求項４】
被検体からの光子を検出するポジトロンＣＴ装置において、種類の異なる光子検出素子を複数個組み合わせて構成され、被検体に投与された放射性核種から放出される光子を検出する光子検出器と、異なる散乱角の散乱事象のうち、光子検出素子内で生じた散乱事象を前記光子検出器からの出力に基づき発生散乱事象として判別する散乱事象判別部と、光子が相互作用を起こした光子検出素子を特定するとともに、前記発生散乱事象に応じた出力に基づいて、重心演算を行って光子が相互作用を起こした位置情報を求める位置情報算出部と、を備えていることを特徴とするポジトロンＣＴ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のポジトロンＣＴ装置において、前記異なる散乱角の散乱事象は、散乱角θがθ１〜θ２(前方散乱)の範囲にある第１の散乱事象と、θ３〜θ４(後方散乱)の範囲にある第２の散乱事象であって、かつ、前記光子検出素子が、光子の放出方向から第１の光子検出素子と第２の光子検出素子の順で積層されている場合、前記位置情報算出部は、発生散乱事象が第１の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第１の光子検出素子を特定し、発生散乱事象が第２の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第２の光子検出素子を特定することを特徴とするポジトロンＣＴ装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のポジトロンＣＴ装置において、前記散乱事象判別部が散乱事象を判別する際には、光子検出器の出力を少なくとも２つのタイムウインドウに分割し、各タイムウインドウにおける出力比に基づき特定することを特徴とするポジトロンＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線やγ線などの光子を検出してその位置情報を得る光子検出器の位置情報算出方法及びそれを用いたポジトロンＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線やγ線などは、エネルギーが高い光子であるので、物質との相互作用として散乱、特にコンプトン散乱を起こし易い（例えば、非特許文献１参照）。このコンプトン散乱の発生確率は、物質によるが一般的な光子検出素子物質では数ＭｅＶ以下において光子のエネルギーが高くなるほど顕著になるので、医学診断装置においては陽電子断層撮影装置（ポジトロンＣＴ装置やＰＥＴ装置とも呼ばれる）で特に問題となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ポジトロンＣＴ装置などの核医学診断装置は、検出器の位置情報から光源（放射線源）の位置情報を算出して、その位置情報から医学画像を生成する機能を有する。したがって、詳細な検出器の位置情報を得ることにより医学画像の質を向上させている。その一例として、平面方向の位置情報を得るために検出器を細分化し、深さ方向の位置情報を得るために多層化したＤＯＩ（Depth Of Interaction）検出器を用いることが行われている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
また、コンプトン散乱が検出器内で起こると、複数の検出素子から出力が得られることがある。そのようなコンプトン散乱を検知するには、詳細な位置情報を得ることができる検出器（例えば、マルチアノード光電子増倍管）を使用する等が行われている（例えば、非特許文献３参照）。
【非特許文献１】原子力百科事典「γ線と物質の相互作用」    http://sta-atm.jst.go.jp:8080/03060306_1.html
【特許文献１】特開平７−１１３８７３号公報
【非特許文献２】「ＤＯＩ測定装置」   http://www.nirs.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/jPET_D4_2006/p87_90.pdf
【非特許文献３】「検出器内相互作用の解析」    http://www.nirs.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/jPET_D4_2006/p87_90.pdf
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、複数の検出素子から出力が発生するようなコンプトン散乱が検出器内で起こると検出素子の位置情報が劣化するという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の劣化を低減して画質を改善することができる光子検出器の位置情報算出方法及びそれを用いたポジトロンＣＴ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、種類の異なる光子検出素子を複数個組み合わせて構成された光子検出器の位置情報算出方法において、異なる散乱角の散乱事象のうち、光子検出素子内で生じた散乱事象を光子検出器からの出力に基づいて発生散乱事象として判別する過程と、前記発生散乱事象に応じた出力に基づき重心演算を行って光子が相互作用を起こした位置情報を求める過程と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、光子検出器に光子が入射すると、光子検出素子の種類が異なることから、光子検出器の出力に基づいて異なる散乱事象のいずれの散乱事象であるかを判別することができる。そして、発生散乱事象の散乱角により、相互作用を起こした光子検出素子を特定し、発生散乱事象に応じた光子検出器の出力に基づいて重心演算を行うので、散乱の影響を抑制することができる。したがって、位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の劣化を低減して画質の改善を防止することができる。
【０００９】
この発明において、前記異なる散乱角の散乱事象は、散乱角θがθ１〜θ２(前方散乱)の範囲にある第１の散乱事象と、θ３〜θ４(後方散乱)の範囲にある第２の散乱事象であって、かつ、前記光子検出素子が、光子の放出方向から第１の光子検出素子と第２の光子検出素子の順で積層されている場合、発生散乱事象が第１の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第１の光子検出素子を特定し、発生散乱事象が第２の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第２の光子検出素子を特定することが好ましい（請求項２）。散乱による重心演算で精度が低くなるのは、散乱角θがθ１〜θ２(前方散乱)の範囲にある第１の散乱事象と、θ３〜θ４(後方散乱)の範囲にある第２の散乱事象であるので、散乱事象をこれらに限定してこの発明の方法を実施することにより、位置情報精度を従来よりも高めることができる。特に、光子検出素子が、光子の放出方向から第１の光子検出素子と第２の光子検出素子の順で積層されてなる光子検出器いる場合、発生散乱事象が第１の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第１の光子検出素子を特定し、発生散乱事象が第２の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第２の光子検出素子を特定することで、位置情報精度を高めることができる。
【００１０】
また、この発明において、散乱事象を判別する際には、光子検出器の出力を少なくとも２つのタイムウインドウに分割し、各タイムウインドウにおける出力比に基づき特定することが好ましい（請求項３）。異なる散乱角の散乱事象は、光子検出器の出力を特定の時間範囲で区切ったタイムウインドウを設定し、それぞれのタイムウインドウにおける出力比によって弁別することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、被検体からの光子を検出するポジトロンＣＴ装置において、種類の異なる光子検出素子を複数個組み合わせて構成され、被検体に投与された放射性核種から放出される光子を検出する光子検出器と、異なる散乱角の散乱事象のうち、光子検出素子内で生じた散乱事象を前記光子検出器からの出力に基づき発生散乱事象として判別する散乱事象判別部と、光子が相互作用を起こした光子検出素子を特定するとともに、前記発生散乱事象に応じた出力に基づいて、重心演算を行って光子が相互作用を起こした位置情報を求める位置情報算出部と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、光子検出器に光子が入射すると、光子検出素子の種類が異なることから、散乱事象判別部は、光子検出器の出力に基づいて異なる散乱事象のいずれの散乱事象であるかを判別する。そして、位置情報算出部は、発生散乱事象に応じた光子検出器の出力に基づいて重心演算を行うので、散乱の影響を抑制することができる。したがって、位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の低減を防止して画質の改善を防止することができる。
【００１３】
また、この発明において、前記異なる散乱角の散乱事象は、散乱角θがθ１〜θ２(前方散乱)の範囲にある第１の散乱事象と、θ３〜θ４(後方散乱)の範囲にある第２の散乱事象であって、かつ、前記光子検出素子が、光子の放出方向から第１の光子検出素子と第２の光子検出素子の順で積層されている場合、前記位置情報算出部は、発生散乱事象が第１の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第１の光子検出素子を特定し、発生散乱事象が第２の散乱事象である場合には、相互作用が発生した位置として第２の光子検出素子を特定することが好ましく（請求項５）、前記散乱事象判別部が散乱事象を判別する際には、光子検出器の出力を少なくとも２つのタイムウインドウに分割し、各タイムウインドウにおける出力比に基づき特定することが好ましい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る光子検出器の位置情報算出方法によれば、光子検出器に光子が入射すると、光子検出素子の種類が異なることから、光子検出器の出力に基づいて異なる散乱事象のいずれの散乱事象であるかを判別することができる。そして、発生散乱事象に応じた光子検出器の出力に基づいて重心演算を行うので、散乱の影響を抑制することができる。したがって、位置情報を精度高く算出することにより、位置情報の低減を防止して画質を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係るポジトロンＣＴ装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、光子検出器の概略構成を示す縦断面図及び散乱事象の例を示す模式図である。
【００１６】
このポジトロンＣＴ装置は、ガントリ部１と、データ収集システム３と、データ処理部５とを備えている。ガントリ部１は、陽電子放出核種が投与された被検体Ｍを載置するベッド７とガントリ９とを備えている。ベッド７は、昇降自在の基台１１と、基台１１の上部で水平方向（Ｚ方向）に進退自在の天板１３を備えている。
【００１７】
ガントリ９は、中央部に天板１３とともに被検体Ｍが収容可能な開口部１５を備えている。開口部１５の周囲には、被検体Ｍから放出された陽電子（光子）を検出する光子検出器１７（詳細後述）が複数個埋設されている。複数個の光子検出器１７からの出力は、データ収集システム３に与えられる。
【００１８】
データ収集システム３は、データ収集部１９と、散乱事象判別部２１と、位置情報算出部２３とを備えている。データ収集部１９は、アンプ、ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）、ＴＤＣ（タイム・デジタル変換器）、遅延回路やダブルイベント判定部などを備え、一対の光子検出器１７に同時に入射する光子に係る信号を収集してデジタル化する。散乱事象判別部２１は、後述するように、光子検出器１７の内部において発生した散乱事象を発生散乱事象として判別する。位置情報算出部２３は、発生散乱事象に応じた出力に基づき重心演算を行って、光子が相互作用を起こした位置情報を求める。
【００１９】
データ処理部５は、再構成部２５と、制御部２７と、ディスプレイ装置２９と、指示部３１と、駆動部３３とを備えている。再構成部２５は、位置情報算出部２３からの位置情報、及びデータ収集部１９からの収集信号、並びに別途収集したトランスミッションデータに基づき、被検体ＭのＲＩ分布像を再構成する。制御部２７は、再構成部２５のデータに基づいてＲＩ分布像をディスプレイ装置２９に表示させる処理や、マウスなどの指示部３１を介した指示に基づき駆動部３３を介して天板１３を進退駆動する処理や、データ収集システム３に対する収集開始の指示などを行う。
【００２０】
光子検出器１７は、例えば、図２に示すように構成されている。
すなわち、光子検出器１７は、種類が異なる複数の光子検出素子を組み合わせ、さらにそれらを積層して構成された、いわゆる２層ＤＯＩ検出器である。具体的には、光子が放出されてくる方向から順に、第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７を備えている。第２の光子検出素子３７側にはライトガイド３９が配設されており、さらにライドガイド３９には複数個の光電子増倍管４１が配設されている。光電子増倍管４１は、いわゆるモノアノード型であることが好ましい。また、第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７は、各々の検出素子が複数のブロックから構成されている。なお、第１の光子検出素子３５は、例えば、ＬＳＯ（ルチウム・シリコン・オキサイド）で構成され、例えば、第２の光子検出素子３７は、ＧＳＯ（ケイ酸・ガトリニウム）で構成されている。
【００２１】
ポジトロンＣＴ装置で一般的に利用されているＢＧＯ（ビスマス・ゲルマネート）などの光子検出素子では、その素子内で５１１［ｋｅＶ］のエネルギーを有する消滅光子が光電効果を起こす確率と、コンプトン散乱を起こす確率とは同程度である。そこで、光子検出素子としてＢＧＯを採用した場合の５１１［ｋｅＶ］の光子のコンプトン散乱と光電吸収の確率を計算によって求めた結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
また、光子のエネルギーが下がると、散乱の割合が小さく、光電吸収の割合が劇的に大きくなるので、以下の説明においては、１回のコンプトン散乱を起こした後、光電効果を起こした現象を例に採って説明する。
【００２４】
図２中には、光子検出器１７において生じる散乱事象を例示している。ここでは、散乱角θが３０°＜θ＜６０°の範囲にあるものを第１の散乱事象ＳＥ１とし、１２０°＜θ＜１５０°の範囲にあるものを第２の散乱事象ＳＥ２とする。なお、散乱角θが上記の範囲以外の場合には、位置情報の精度に対する影響度合いが低いのでこの例では考慮していない。
【００２５】
まず、光子検出器１７内にて発生した散乱事象が、上記のいずれの散乱事象であるかを判別する方法ついて図３を参照して説明する。なお、図３は、散乱事象ごとの出力を示すグラフである。
【００２６】
図３に示した二つの出力波形は、第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７に５１１［ｋｅＶ］のエネルギーが全て付与された場合の出力波形であり、この波形は素子の材料に依存する。そこで、これら第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７の出力波形を複数のタイムウインドウＴＷ、例えば、２つのタイムウインドウＴＷ＝Ｔ１，Ｔ２に分けて計測される出力比をそれぞれ表２のように定義する。
【００２７】
【表２】
2008191082.tif 000004
【００２８】
但し、これらの出力比は、光子検出素子がＮａＩの場合を基準とし、その出力を１００とした場合の値としている。したがって、光子検出素子３５をＬＳＯとし、光子検出素子３７をＧＳＯとした場合、素子特性から、第１の光子検出素子３５のエネルギーＥ（３５）＝４０〜７６、第２の光子検出素子３７のエネルギーＥ（３７）＝２０が与えられる。但し、以下の説明においては、表２中に記載のように、第１の光子検出素子３５のエネルギーＥ（３５）＝７０と、第２の光子検出素子３７のエネルギーＥ（３７）＝２０を用いている。
【００２９】
対消滅光子のエネルギーをＥγ＝５１１［ｋｅＶ］とした場合、コンプトン散乱光子のエネルギーＥγ´と、コンプトン散乱によって付与されるエネルギーＥｅ´は、次のようになる。
【００３０】
Ｅγ´＝５１１／（２−ｃｏｓθ）  ［ｋｅＶ］
Ｅｅ´＝５１１−Ｅγ´  ［ｋｅＶ］
【００３１】
この場合、二種類の散乱事象ＳＥ１，ＳＥ２において得られるエネルギー出力Ｅ（Ｔ，ＳＥ）は、それぞれのタイムウインドウＴＷ内における出力に基づいて表３のように与えられる。
【００３２】
【表３】
2008191082.tif 000005
【００３３】
ここで得られた二つのエネルギー出力の比Ｐは、
Ｐ＝Ｅ（Ｔ１，ＳＥ）／Ｅ（Ｔ２，ＳＥ）
となり、これは散乱角θに依存する。なお、上記の符号ＳＥは、第１の散乱事象ＳＥ１または第２の散乱事象ＳＥ２を表す。
【００３４】
上記エネルギー出力比Ｐの分布をそれぞれ第１の散乱事象ＳＥ１と第２の散乱事象ＳＥ２とに分けて描いたものが図４である。エネルギー出力比Ｐがθ＝３０°とθ＝１５０°に偏っているのは、コンプトン散乱角の分布が前方（θ＝０°）と後方（θ＝１８０°）にピークを有するからである。このエネルギー出力比Ｐの分布から判るように、それぞれの散乱事象ＳＥは、上限下限を有する分布であり、それらは分離している。したがって、適切な閾値を設定することにより、散乱事象ＳＥを判別することができる。具体的には、閾値を２．０〜３．２とすれば第１の散乱事象ＳＥ１を、３．３〜３．６とすれば第２の散乱事象ＳＥ２を判別することできる。この判別方法は、上述した散乱事象判別部２１によって実行される。
【００３５】
上述した方法により得られたエネルギー出力Ｐの分布から散乱事象ＳＥを判別することができたので、次は、位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する方法について説明する。なお、この算出方法は、位置情報算出部２３によって実行される。
【００３６】
上述したようにして得たエネルギー出力比Ｐの分布から、光子が相互作用を起こした位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ，ｚ）を得るまでのフローについて図５を参照して説明する。なお、図５は、位置情報の算出に係るフロー図である。
【００３７】
この図５中において、波形・散乱事象弁別（２１）から重心演算に向かっている矢印は、散乱事象ＳＥの情報を発生散乱事象として重心演算に反映させることを意味する。その反映方法の一例を以下に示す。なお、以下の説明においては、光子検出器１７が備える複数個の光電子増倍管４１の出力に基づいて重心演算を行うことにより位置情報（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する場合を例示する。
【００３８】
図２に示すように、発生散乱事象が第１の散乱事象ＳＥ１として判別された場合は、位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ）を第１の光子検出素子３５の位置に補正したいので、図３に示すように、立下りの早い第１の光子検出素子３５の寄与が大きいエネルギー出力Ｅ（Ｔ１）のみで重心演算を行って位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。一方、発生散乱事象が第２の散乱事象ＳＥ２として判別された場合は、位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ）を第２の光子検出素子３７の位置に補正したいので、図３に示すように、立下りの遅い第２の光子検出素子３７の寄与が大きいエネルギー出力Ｅ（Ｔ２）のみで重心演算を行って位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。このように、本来の位置情報ＩＰの寄与を多く含むエネルギー出力Ｐを用いて重心演算を行うことで、より精度の高い位置情報ＩＰ（ｘ，ｙ，ｚ）を得ることができる。
【００３９】
なお、実施例では散乱角θが０°＜θ＝３０°及び１５０°≦θ≦１８０°の場合は、得られる補正効果が小さいので、重心演算はエネルギー出力Ｅ（Ｔ１）＋Ｅ（Ｔ２）で行っている。また、散乱角θが６０°≦θ≦１２０°の場合は、散乱が第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７の両方に及ぶ影響が同程度となるので、同様に重心演算はエネルギー出力Ｅ（Ｔ１）＋Ｅ（Ｔ２）で行っている。
【００４０】
上述したように、光子検出器１７に光子が入射すると、第１の光子検出素子３５及び第２の光子検出素子３７の種類が異なることから、散乱事象判別部２１は、光子検出器１７の出力に基づいて異なる散乱事象のいずれの散乱事象であるかを判別する。そして、位置情報算出部２３は、発生散乱事象の散乱角により、相互作用を起こした光子検出素子３５，３７を特定し、発生散乱事象に応じた光子検出器１７の出力に基づいて重心演算を行うので、散乱の影響を抑制することができる。したがって、位置情報ＩＰを精度高く算出することにより、位置情報ＩＰの劣化を低減して画質を改善することができる。
【００４１】
また、光電子増倍管４１をモノアノード型としているので、データ量が増大せず、演算時間も増大させずに済む。さらに、散乱事象の判別に使用している波形弁別法を利用しているので、ハードウエアの処理時間の増大を抑制することができる。
【００４２】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４３】
（１）上述した実施例では、一つの光子検出器１７がモノアノード型の光電子増倍管４１を複数個備えているが、光電子増倍管をマルチアノード型としてもよい。これにより、より詳細な検出器位置情報を得る事が可能となる。
【００４４】
（２）上述した実施例では、光子検出器１７が深さ方向に光子検出素子を積層されてなる２層ＤＯＩ型のものであったが、この発明はこの光子検出器１７の構成に限定されるものではなく、例えば、図６に示す構成としてもよい。なお、図６は、光子検出器の他の構成を示す縦断面図である。
【００４５】
すなわち、この光子検出器１７Ａは、第１の光子検出素子３５と第２の光子検出素子３７を深さ方向に積層するのではなく、平面方向に互い違いにこれらの素子を積層した構成である。この場合、補正できる散乱角や位置情報ＩＰの精度は異なるが、散乱の影響による位置情報の精度低下を同様に抑制することができる。
【００４６】
（３）上述した実施例では、散乱角θが６０°＜θ＜１２０°の範囲の散乱事象の場合、そのエネルギー出力Ｅで重心演算を行っているが、重心演算に用いることなく破棄したとしても、感度が低下するが位置情報ＩＰの精度は向上させることができる。
【００４７】
（４）上述した実施例では、タイムウインドウＴＷを２つとしているが、３つ以上のタイムウインドウを設定してもよい。
【００４８】
（５）上述した実施例では、波形弁別を利用した結晶判定（ＤＯＩ判定）を行っているが、ポジションマップを利用した結晶判定（ＤＯＩ判定）を行う方法でもよい。
【００４９】
（６）上述した実施例では、光子検出素子はシンチレータを用いているが、半導体、セラミックなどの光子検出素子を用いてもよい。
【００５０】
なお、上述した実施例では、図４の散乱事象ごとのエネルギー出力比を示すグラフを用いて説明したが、ここで図７を参照してその補足説明を行う。図７は、図４の補足説明図である。上述した図４は、補正対象角度の散乱イベントだけを抽出して描いたものであるが、この図７では、全ての事象について得られる分布を描いてある。なお、散乱角θとエネルギーの関係は、上述した表３〜５で示したものを用いている。
【００５１】
エネルギー比の値が小さい方から説明する。まず、散乱事象ＳＥ１の散乱角θ＝０°（第２の光子検出素子３７でエネルギーを落としたイベント）によるピークが、そのエネルギー比から１２／８＝１．５に現れる。そして、そのピークに繋がるように散乱角の小さい前方散乱のイベント（ＳＥ１）による分布が、９０°散乱となるエネルギー比の値＝４．０までテールをひく。このテールを引く理由は、次のとおりである。
【００５２】
第一に、前方散乱ではθ＝０°に発生確率のピークをもつことが挙げられる。第二に、放射線の入射角が０°を中心とする分布をもつように検出器ブロックが配置されており、検出器の横から入射する事になる入射角＝０°で放射線が入射することはまずない。これらのことから、第１の散乱事象ＳＥ１を形成する放射線は浅い入射角と、浅い散乱角をもつものが大勢を占め、それ以外の僅かな成分がテールを形成する。
【００５３】
次に、散乱角が大きい後方散乱である第２の散乱事象ＳＥ２による分布が１８０°散乱となる３．２から、９０°散乱となる４．０までがテールをひく。これは後方散乱では、θ＝１８０°にその発生確率のピークをもつことによる。そして、第１の光子検出素子３５で全てのエネルギーを落とした事象（ＳＥ３）によるピークが６０／１０＝６．０に生じる。
【００５４】
上述した実施例では、散乱角θ＝６０°までを補正するようにしている。その場合、散乱角θ＝１８０°の第２の散乱事象ＳＥ２の約半数を散乱角θ＝６０°の第１の散乱事象ＳＥ１と判定して計算することになるが、これは本発明において特に問題となる事はない。つまり、散乱角θ＝１８０°の第２の散乱事象ＳＥ２を第１の散乱事象ＳＥ１として相互作用が発生した位置情報ＩＰを算出した場合と、第２の散乱事象ＳＥ２として相互作用が発生した位置情報ＩＰを算出した場合とでは、位置情報ＩＰとしては異なるものの位置情報ＩＰの精度としては向上し、ＬＯＲ（Line Of Response）としては変わらないからである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係るポジトロンＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】光子検出器の概略構成を示す縦断面図及び散乱事象の例を示す模式図である。
【図３】散乱事象ごとの出力を示すグラフである。
【図４】散乱事象ごとの出力比を示すグラフである。
【図５】位置情報の算出に係るフロー図である。
【図６】光子検出器の他の構成を示す縦断面図である。
【図７】図４の補足説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｍ  …  被検体
１  …  ガントリ部
３  …  データ収集システム
５  …  データ処理部
１７  …  光子検出器
１９  …  データ収集部
２１  …  散乱事象判別部
２３  …  位置情報算出部
２５  …  再構成部
３５  …  第１の光子検出素子
３７  …  第２の光子検出素子
３９  …  ライトガイド
４１  …  光電子増倍管
ＳＥ１  …  第１の散乱事象
ＳＥ２  …  第２の散乱事象
【図１】
2008191082.tif 000006
【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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