(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する遮光ハウジングと、
複数のシンチレータアレイを保持し、前記遮光ハウジングの内外を摺動可能に連結されるトレイと、
前記遮光ハウジング内部に配置され、前記遮光ハウジング内に挿入された前記トレイに保持される前記複数のシンチレータアレイに対して放射線源から放射線が照射されて発せられた当該複数のシンチレータアレイからの光を受光する光検出器アレイと、
前記光検出器アレイにより検出される光を示すシンチレーションデータを収集し、アンガー論理を使用して前記シンチレーションデータからフラッドマップを生成し、前記フラッドマップを、前記シンチレータアレイの各素子に対応する領域に分割し、前記フラッドマップを用いた分析を実行する処理回路と、
を備える、試験装置。
【請求項２】
前記遮光ハウジング及び前記トレイは、前記遮光ハウジング内への光の漏れを防ぐように構成される、請求項１記載の試験装置。
【請求項３】
前記遮光ハウジングに前記トレイが挿入される挿入口に、前記遮光ハウジング内への光の漏れを防ぐ光シールを更に有する、請求項２記載の試験装置。
【請求項４】
前記トレイが第１の試験位置にある場合に、前記トレイに保持される前記複数のシンチレータアレイと前記光検出器アレイとの間に間隙を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項５】
前記遮光ハウジングの第１の面の前記貫通孔の開口部周りに配置される第１の光シールと、前記遮光ハウジングの第２の面の前記貫通孔の開口部周りに配置される第２の光シールとをさらに備え、
前記第１の光シールおよび前記第２の光シールは、前記トレイが第１の試験位置にあるとき、光が前記遮光ハウジング内に漏れるのを妨げるように構成される、請求項３に記載の試験装置。
【請求項６】
前記トレイが第１の試験位置にある場合に、電力が前記光検出器アレイに供給されていることを示す信号を送るスイッチをさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項７】
前記トレイが第１の試験位置または第２の試験位置にある場合に、電力を前記光検出器アレイに供給可能であることを示す信号を送るスイッチをさらに備え、
前記トレイはさらに、第１のセクションおよび第２のセクションを有して構成され、各セクションは前記複数のシンチレータアレイをそれぞれ保持し、
前記トレイおよび前記遮光ハウジングは、前記トレイが前記第２の試験位置にある場合に、前記遮光ハウジング内への光の漏れを防ぐように構成され、
前記トレイが前記第１の試験位置にある場合に、前記第２のセクションは前記遮光ハウジングの外部に位置し、前記第１のセクションは前記遮光ハウジング内部に位置するとともに前記光検出器アレイの検出範囲内にあり、
前記トレイが前記第２の試験位置にある場合に、前記第１のセクションは前記遮光ハウジングの外部に位置し、前記第２のセクションは前記遮光ハウジング内部に位置するとともに前記光検出器アレイの検出範囲内にある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項８】
前記シンチレータアレイはシンチレータ素子のアレイであり、
前記トレイは、９ミリメートル超３１ミリメートル未満の高さを有するシンチレータ素子のアレイを収容する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項９】
前記遮光ハウジングは、前記遮光ハウジングの外面から３０センチメートルの距離において、前記放射線源からの線量率が２ｍＲｅｍ／時未満になるように、前記放射線源により放射された放射線を減衰させる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１０】
前記光検出器アレイは、２次元アレイに配置される光電子増倍管（PhotoMultiplier  Tube：ＰＭＴ）を備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１１】
前記放射線源は、前記トレイに保持される前記複数のシンチレータアレイの平面に対消滅ガンマ線の線束密度を提供するように配置される放射性元素のピースを含み、前記線束密度は所定の均一性基準を満たす、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１２】
前記放射性元素のピースはセシウム同位体１３７のピースである、請求項１１に記載の試験装置。
【請求項１３】
前記所定の均一性基準は、複数の前記放射性元素のピースが所定の数未満であること、及び、前記トレイの平面における平均減算線束密度の変動尺度が所定の閾値未満であることを含み、
前記変動尺度は、０ノルム、１ノルム、２ノルム、および無限ノルムのうちの１つの計算を含む、請求項１１又は１２に記載の試験装置。
【請求項１４】
前記放射線源は、各々が５１１ｋｅＶより大きいエネルギーを有する対消滅ガンマ線束を供給し、
前記放射線源は０．５５ｍＣｉ未満の放射能レベルを有する低放射能放射線源である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１５】
前記放射線源は、前記遮光ハウジング内部の前記貫通孔より下の位置に配置され、
前記光検出器アレイは、前記遮光ハウジングの前記貫通孔より上の位置に配置される、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１６】
前記処理回路は、
分割領域間の境界に沿った前記フラッドマップの積算を示す第１の分析結果が第１の閾値を超える場合に信号を送り、
前記フラッドマップの分割領域の数を示す第２の分析結果が所定の整数未満の場合に信号を送る、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１７】
前記処理回路は、
前記フラッドマップの分割領域それぞれのピーク対バレー比を示す第１の複数の分析結果のいずれかが第１の閾値を超えていない場合に信号を送り、
前記フラッドマップの分割領域それぞれのエネルギー分解能を示す第２の複数の分析結果のいずれかが第２の閾値を超えている場合に信号を送り、
前記フラッドマップの分割領域それぞれの相対光収率を示す第３の複数の分析結果のいずれかが第３の閾値を超えていない場合に信号を送る、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１８】
アレイ試験装置（Array  Testing  Apparatus：ＡＴＡ）のトレイにシンチレータアレイを配置するステップと、
前記トレイを前記ＡＴＡの試験位置に移動させるステップと、
前記ＡＴＡを使用して、光検出器アレイにより検出される光を示すシンチレーションデータを収集するステップと、
回路機構を使用して、前記シンチレーションデータからアンガー論理を用いてフラッドマップを生成するステップと
を含む、試験方法であって、
前記ＡＴＡは、
貫通孔を有する遮光ハウジングと、
前記シンチレータアレイを保持し、前記遮光ハウジングの内外を摺動可能に連結される前記トレイと、
前記遮光ハウジング内部に配置され、前記トレイに挿入された前記トレイに保持される前記シンチレータアレイに対して放射線源から放射線が照射されて発せられた当該シンチレータアレイからの光を受光する前記光検出器アレイと、
を備える、試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な陽電子放出断層撮影（Positron  Emission  Tomography：ＰＥＴ）イメージングでは、注射、吸入、または摂取によって放射性医薬品が撮像対象の被検体に導入される。放射性医薬品の投与後、医薬品はその物理的特性および生体分子的特性により、人体の特定部位に集中する。医薬品の実際の空間分布、医薬品が蓄積する領域の強度、および投与からその最終的な消失までのプロセスにおける動力学は、すべて臨床的重要性を有し得る因子である。このプロセスの間、放射性医薬品に結合した陽電子放射体は、半減期、分岐比等の同位体の物理的特性に従って陽電子を放射する。
【０００３】
放射性核種は陽電子を放出し、放出された陽電子が電子と衝突すると、陽電子と電子が結合する対消滅イベントが起こる。ほとんどの場合、対消滅イベントにより、略１８０度離れて移動する（５１１ｋｅＶの）２つの対消滅ガンマ線が生じる。
【０００４】
断層再構成原理により放射性同位体の時空間分布の再構成を可能にするために、検出イベントはそれぞれ、そのエネルギー（すなわち、生じた光の量）、位置、およびタイミングについて特徴付けられる。２つの対消滅ガンマ線を検出し、それらの位置を結ぶ線、すなわち同時計数線（Line  Of  Response：ＬＯＲ）を引くことによって、元の対消滅が生じた確率の高い位置を探し出すことができる。このプロセスは、相互作用が起こっている可能性のある線を特定するに過ぎないが、これらの線を数多く蓄積すれば、断層を再構成するプロセスによって、元の分布を推定することができる。２つのシンチレーションイベントの位置に加えて、正確なタイミング（数百ピコ秒以内）が利用可能であれば、飛行時間（Time  Of  Flight：ＴＯＦ）の計算により、上記の同時計数線に沿った、対消滅が生じた確率の高い位置に関するさらなる情報を加えることができる。スキャナのタイミング分解能の限界によって、この線に沿った位置決め精度が決まることになる。多数のイベントを収集することにより、断層再構成によって推定される被検体の画像に必要な情報が得られる。
【０００５】
ＰＥＴイメージングシステムは、被検体から放射される対消滅ガンマ線を検出するために、互いに対向する位置に配置された検出器を使用する。典型的には、各角度から飛来する対消滅ガンマ線を検出するために検出器リングが使用される。したがって、ＰＥＴスキャナは典型的には、できるだけ多くの放射線を収集できるように略円筒形であり、当然のことながら、等方性であるべきである。ほとんどの最新ＰＥＴスキャナは、数千の個別のシンチレータ（すなわち、シンチレータ素子）で構成されており、これらのシンチレータは、各シンチレーションイベントの光パルスを測定するために光検出器とともにモジュールとして実装される２次元シンチレータアレイとして配置される。光検出器で測定される相対パルスエネルギーを使用して、シンチレーションイベントの位置を特定する。典型的には、シンチレータ素子の断面は、概ね４ｍｍ×４ｍｍである。それよりも小さいまたは大きい寸法で非正方形の断面も可能である。シンチレータの長さまたは深さが対消滅ガンマ線を捕獲する確率を決定することになるが、典型的には、１０〜３０ｍｍの範囲である。シンチレータの一例は、ＬＹＳＯ（すなわち、Ｌｕ１．８Ｙ０．２ＳｉＯ５：Ｃｅまたはオルトケイ酸ルテチウム）である。このシンチレータは、高光出力、高速立ち上がり時間、高速減衰時間、高平均原子番号、および高密度を理由に選択される。他のシンチレータも使用可能である。
【０００６】
アンガー論理およびシンチレータデコードを使用すると、各シンチレーションイベントの発生源を、特定のシンチレータから生じるものとして特定できる。シンチレーションイベントにより、最初は同位体的に放射する光が生じる。この光の空間分布は、４つの最も近い光検出器に検出される前に、シンチレータ表面とリフレクタとの相互作用により変わることがある。これらの４つの光検出器それぞれにより測定される相対パルスエネルギーから、４つの光検出器に対するシンチレーションイベントの位置を決定できる。光検出器の相対パルスエネルギーの位置情報を導くための式は、Ｈａｌ  Ａｎｇｅｒにちなんで名付けられ、アンガー算術と呼ばれる。
【０００７】
シンチレーションイベントのｘ位置およびｙ位置の座標は、アンガー算術を用いて算出され、ｘ位置およびｙ位置は隣り合うセンサの応答間の比率をとることによって求められる。センサ信号の一次結合による位置の推定は、糸巻形ひずみ等のひずみにつながる。シンチレータアレイの場合、どのシンチレータ素子からシンチレーションイベントが発生しているかの決定は、一般に、アンガー算術により導かれたｘ位置およびｙ位置を、フラッドマップ（フラッドヒストグラムとも呼ばれる）から生成されるルックアップテーブルと比較することによって行われる。アンガー算術を使用して得られたｘ位置およびｙ位置から個別のシンチレータ素子にマッピングするこのプロセスは、シンチレータデコードと呼ばれる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｈ．Ｄｕ、Ｋ．Ｃ．  Ｂｕｒｒ著「ＰＥＴ検出器のための自動フラッドヒストグラムセグメンテーションのためのアルゴリズム（Ａｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｌｏｏｄ  Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ  Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ａ  ＰＥＴ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）」、ＩＥＥＥ  ＮＳＳ／ＭＩＣ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ、ページｐ．３４８８（２０１２年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、シンチレータの試験の効率を向上させることができる試験装置及び試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の試験装置は、遮光ハウジングと、トレイと、光検出器アレイとを備える。遮光ハウジングは、貫通孔を有する。トレイは、複数の試験対象物を保持する。光検出器アレイは、前記遮光ハウジング内部に配置され、前記遮光ハウジング内に挿入された前記トレイに保持される前記複数の試験対象物に対して放射線源から放射線が照射されて発せられた当該複数の試験対象物からの光を受光する。前記トレイは、前記遮光ハウジングの内外を摺動可能に連結される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、アレイ試験装置（Array  Test  Apparatus：ＡＴＡ）内部の光ＰＭＴを示すために側壁が透明なＡＴＡの実施態様の斜視図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ＡＴＡ内部の放射線源を示すために側壁および底壁が透明なＡＴＡの実施態様の斜視図を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、壁がいずれも透明でないＡＴＡの実施態様の斜視図を示す。
【図２】図２は、ＡＴＡにおける試験用のトレイ保持型シンチレータアレイの実施態様の斜視図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ＡＴＡの実施態様の側面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＡＴＡの実施態様の側面断面図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、蓋が見えるＡＴＡの実施態様の平面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ＰＭＴアレイが見えるＡＴＡの実施態様の平面図を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、シンチレータアレイを保持するトレイが見えるＡＴＡの実施態様の平面図を示す。
【図４Ｄ】図４Ｄは、放射線源が見えるＡＴＡの実施態様の平面図を示す。
【図４Ｅ】図４Ｅは、スイッチが見えるＡＴＡの実施態様の平面図を示し、スイッチは、ＰＭＴへのＨＶが安全にオンにできることを信号で知らせる。
【図５Ａ】図５Ａは、一実施態様に係る、放射線源の放射性ピース、シンチレータアレイ、およびＰＭＴアレイの相対配置の平面図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一実施態様に係る、遮光箱、放射線源、およびシンチレータアレイの相対配置および寸法の端面図を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、一実施態様に係る、放射線源の放射性ピースおよびシンチレータアレイの相対配置の平面図を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、一実施態様に係る、シンチレータアレイの平面に入射する対消滅ガンマ線束密度のシミュレーションを示す。
【図６】図６は、一実施態様に係る、１６×８シンチレータアレイのフラッドマップの一例を示す。
【図７】図７は、ＡＴＡからのシンチレーションデータを分析する方法の実施態様のフローチャートを示す。
【図８】図８は、ＡＴＡからのシンチレーションデータを収集して処理するためにＡＴＡおよび処理回路機構を備える、シンチレータアレイ試験システムの実施態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、試験装置及び試験方法の実施形態を詳細に説明する。なお、添付の図面と併せて考察すれば、以下の詳細な説明を参照することによって、理解がより深まり、実施形態のより完全に把握することが容易である。
【００１３】
本明細書に記載される実施形態は概して、シンチレータアレイを試験する試験装置および方法に関し、特に、光電子増倍管（PhotoMultiplier  Tube：ＰＭＴ）アレイを使用してシンチレーション光子を検出し、ＰＭＴアレイへの高電圧（High  Voltage：ＨＶ）を手動でオフにせずに、点灯した室内で動作できるシンチレータアレイの試験装置に関する。
【００１４】
一実施形態において、本開示は、（ｉ）遮光ハウジングの第１の面から遮光ハウジングの第２の面まで延びる貫通孔を有して構成される遮光ハウジングと、（ｉｉ）試験対象物を保持するように構成されるトレイと、（ｉｉｉ）遮光ハウジング内部で貫通孔の下に配置される放射線源と、（ｉｖ）遮光ハウジング内部で貫通孔の上に配置される光検出器アレイとを備え、（１）トレイは、遮光ハウジングの第１の面の平面を越えて延びかつ遮光ハウジングの第２の面の平面を越えて延びる、遮光ハウジングの貫通孔に配置され、（２）トレイは摺動可能に遮光ハウジングに連結され、（３）トレイおよび遮光ハウジングは、トレイが第１の試験位置にあるとき、遮光ハウジング内への光の漏れを最小限に抑えるように構成される、試験装置を提供する。
【００１５】
例えば、本実施形態に係る試験装置は、両側でシンチレータアレイを保持するトレイを備える。ここで、シンチレータアレイの下に放射線源を、シンチレータアレイの上に光電子増倍管（PhotoMultiplier  Tube：ＰＭＴ）を有する遮光ハウジング内にシンチレータアレイを摺動させるようにトレイが配置される。放射線源とＰＭＴとの間に介在するシンチレータアレイを有する試験位置にトレイが配置される場合、遮光ハウジングの外側からの周辺光がハウジング内に漏れるのが防止され、高電圧電力がＰＭＴに供給される。或いは、ＰＭＴの損傷を防ぐために高電圧がオフにされる。放射線源は放射性元素の密閉された低放射能ピースの配列であるため、放射線遮蔽のための要件を最小限にし、安全性リスクを最小限にする。本方法はシンチレーションデータ／カウントからフラッドマップを計算し、所定の基準、例えばピーク対バレー比に従って分析を行い、劣った品質を示すアレイについてフラグを立てる。
【００１６】
小さな個々のシンチレータのピクセルアレイは、医用イメージングシステム、例えば、ＰＥＴシステムにおける検出器材料として通常使用される。例えば、ＰＥＴにおいて、シンチレータアレイのシンチレータ素子はシンチレータＬＹＳＯ（すなわち、Ｌｕ１．８Ｙ０．２ＳｉＯ５：Ｃｅまたはオルトケイ酸ルテチウム）から製造することができる。ピクセルサイズおよび配置は、製造者の要件によって変化しうる。例えば、シンチレータ素子は、前臨床臓器特異的スキャナの場合は断面積が１〜４ｍｍ２と小さく、長さは最大１０ｍｍであり、全身スキャナの場合は断面積が１６〜３６ｍｍ２と大きく、長さは１０〜３０ｍｍである。ピクセルは異なる表面で多様な度合いの表面の粗さを有することができ、ピクセルは反射性材料（リフレクタ）をピクセル間に有して配置され、シンチレータ素子間の光学的クロストークを低減および／または制御することができる。シンチレータアレイは対消滅ガンマ線を光信号に変換し、その光信号はライトガイドまたは他のいくつかの光結合媒体を介して光検出器（例えば、ＰＭＴ）に結合され、光検出器間で光を共有させることができる。この光の共有は、アンガー算術およびシンチレータデコードプロセスのために用いられる。
【００１７】
アレイは性能が様々であり、かつ／または特定のアセンブリに関する欠陥を有しうる。検出器モジュールの最終的な組立ての前に、貧弱な性能または欠陥が検知されない場合、欠陥部品の修復または交換には費用も時間もかかる。したがって、検出器モジュールの組立て前にアレイを試験することが重要である。また、シンチレータアレイを試験する方法が安全かつ迅速であることも重要である。アレイ試験は、試験を行う人が多量の放射線に曝射されないことが保証されるという点で安全であるべきであり、さらに、試験機器（例えば、ＰＭＴ）への損傷リスクが軽減されるという点で安全であるべきである。
【００１８】
完全に組み立てられたＰＥＴ検出器モジュールでは、ライトガイドはシンチレータアレイと光検出器との間で使用される場合がある。シンチレーション光をシンチレータからＰＭＴに確実に伝達させるために、アレイは光透過性粘着剤または室温加硫（Room  Temperature  Vulcanization：ＲＴＶ）を使用してライトガイドまたはＰＭＴに接合される。アレイが性能要件を満たし、欠陥がないことを確認する従来のシンチレータアレイ試験においては、シリコン系光学的グリースまたは他の液状結合剤が使用できる。これらの液状結合剤は、完全に組み立てられたＰＥＴ検出器モジュールに使用される硬化エラストマーまたはＲＴＶの代わりに使用される。しかしながら、このグリースは塗った後に除去するのが困難である。グリースが完全に除去されない場合、アレイの汚染表面は、最終組立て中にエラストマーまたはＲＴＶとの不適切な結合を形成しうる。したがって、汚染されたアレイを有して組み立てられた検出器は、アレイとライトガイドとが光学的に分離する可能性が高い。
【００１９】
また、検出器リングには多数のシンチレータが用いられるため、１つの検出器リングを作るためには数十回の試験が行われる。ここで、上述したように、グリースを用いた従来のシンチレータアレイ試験においては、試験対象のシンチレータアレイそれぞれに対して、バブルが含まれないように慎重にグリースを塗ることとなり、手間がかかる。
【００２０】
また、従来のアレイの卓上試験は、遮光箱（遮光ハウジング）を使用して行われる。箱を開けて設定を変更する（例えば、シンチレータアレイを取り除き、かつ／または挿入する）度に、ＰＭＴは周辺光に曝射される。使用者が箱を開ける前にＰＭＴへのＨＶをオフにしない場合、ＰＭＴは永久的な損傷を受けうる。現在のところ、光学的グリースまたは別の液状光結合剤による汚染のリスクなしに複数のシンチレータアレイを効率的に閉鎖システム内で試験する装置はない。
【００２１】
上述したような従来の卓上アレイ試験システムに伴う問題は、本明細書に記載されるＡＴＡを用いて改善することができる。本実施形態に係るＡＴＡは、ＰＭＴを周辺光に曝射させずに多数のシンチレータアレイを安全に試験するように構成される。これは、閉鎖型構造体が試験構成で配置されているときに光が箱に入るのを実質的に防止するように構成される閉鎖型構造体の内部にＰＭＴを収容することによって可能になる。したがって、この構造体とは、典型的な屋内照明条件下で、作動されたＰＭＴを損傷させない程度まで箱内への光透過率を制限する遮光箱である。
【００２２】
具体的には、本実施形態に係るＡＴＡは、貫通孔を有する遮光ハウジングと、試験対象物を保持するトレイと、遮光ハウジング内に挿入された試験対象物に対して放射線を照射する放射線源と、遮光ハウジング内部に配置され、遮光ハウジング内に挿入されたトレイに保持される試験対象物からの光を受光する光検出器アレイとを備える。そして、トレイは、遮光ハウジングの内外を摺動可能に連結される。より具体的には、トレイは、遮光ハウジングの貫通孔内を摺動可能に連結され、一方の端部が第１の面よりも外側に位置するように摺動され、他方の端部が第２の面よりも外側に位置するように摺動される。ここで、遮光ハウジング及びトレイは、遮光ハウジング内への光の漏れを防ぐように構成される。例えば、遮光ハウジングにトレイが挿入される挿入口に、遮光ハウジング内への光の漏れを防ぐ光シールを有する。
【００２３】
さらに、ＡＴＡは、表面を汚染し、その後検出器の最終組立て中の永久結合剤の適切な接着または硬化を妨げることがある液状光結合剤（例えば、光学的グリースまたは未硬化ＲＴＶ）を使用しない。むしろ、ＡＴＡはシンチレータアレイとＰＭＴとの結合剤として空気を使用する。液体結合剤の代わりに空気を使用することに起因する反射損失を補うために、臨床的用途に使用されるよりも対消滅ガンマ線エネルギーが大きい放射線源が試験のために使用される。例えば、５１１ｋｅＶのエネルギーを有する対消滅ガンマ線を生じさせる臨床放射線源とは対照的に、６６２ｋｅＶのエネルギーを有する対消滅ガンマ線を生じさせるセシウム同位体１３７（Ｃｓ−１３７）がＡＴＡに使用される。
【００２４】
さらに、ＡＴＡによって、シンチレータアレイのあるバッチを搭載したまま、シンチレータアレイの別のバッチを同時に試験することが可能になる。ＡＴＡは、トレイの左半分および右半分に対応する２つの試験位置へと摺動するトレイを使用する。トレイは遮光箱内で前後に摺動する。シンチレータアレイの一方のバッチが試験されているとき、トレイ１１０の他方は遮光箱（遮光ハウジング）１２０の外側にあり、使用者がアクセスできる。したがって、トレイ１１０の半分において、シンチレータアレイを取り除いてトレイ１１０内に挿入することができる一方で、もう半分は遮光箱１２０内で試験される。さらに、トレイ１１０および遮光箱１２０は、トレイが試験位置のいずれかにあるときに箱内への周辺光の漏れを最小限に抑えるように構成される。トレイがいずれの試験位置にもない場合、ＰＭＴへのＨＶはオフにされる。これにより、ＰＭＴへのＨＶを手動でオフにする必要がなくなる。
【００２５】
したがって、本明細書に開示されるＡＴＡは従来の卓上アレイ試験システムに伴う上述の問題を改善する。
【００２６】
ここで図を参照するが、複数の図面を通して同一または対応する部分を同一の参照番号で示しており、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、および４Ｅは、アレイ試験装置１００の異なる図を示す。図１Ａおよび１Ｂは、遮光箱内の内部構造を見るために遮光箱１２０の側面および底面が透明なＡＴＡ１００の透視図を示す。図１Ｃは、遮光箱１２０の側面および底面が不透明なＡＴＡ１００の斜視図（図１Ｂに類似）を示す。
【００２７】
遮光箱１２０は、上部１２８、底部１２４、蓋部分１２６、および遮光箱１２０の片側から遮光箱１２０の他側にわたって通る貫通孔周りに形成される光シール１２２を備える。トレイ１１０は貫通孔内を前後に摺動するように構成される。トレイ１１０は右側（Ａ）および左側（Ｂ）を含む。例えば、右側（Ａ）にはシンチレータアレイ２００のバッチを収容するために一連の凹み１１６（Ａ）が設けられる（図２に示す）。概して、シンチレータアレイ２００は２つ以上のシンチレータアレイを含み、シンチレータアレイ２００内のアレイは、異なる数のシンチレータ素子および異なる数の行および列の素子を有することができる。ストッパ板１１２（Ａ）および調節可能オフセット１１４（Ａ）がさらに、トレイ１１０の右側（Ａ）に設けられる。調節可能オフセット１１４（Ａ）により第１の試験位置に対する調節可能な制御がもたらされる。この調整能力により、シンチレータアレイ２００とＰＭＴアレイ１３０とを適切に位置合わせできるようになる。なお、ＰＭＴアレイ１３０は、各ＰＭＴから出力される信号強度のムラをなくすために、各ＰＭＴにおけるゲインが調整される。これにより、フラッドマップに対するＰＭＴの影響を除くことができ、シンチレータアレイ２００のみに依存した結果を取得することができる。
【００２８】
ここで、シンチレータアレイ２００とＰＭＴアレイ１３０との適切な位置合わせは２つの理由で重要である。第１に、適切な位置合わせにより、フラッドマップがより対称かつ均一になる。第２に、適切な位置合わせにより、光の漏れを防止する位置にトレイ１１０が配置されるまでＰＭＴアレイ１３０へのＨＶの切替えがオンにならないことを保証するのに役立つ。トレイが動かされる間、光シール１２２は、光が遮光箱１２０内に漏れるのを十分に防止するように位置していないことがある。
【００２９】
トレイ１１０が片側の方へ奥まで摺動された場合、トレイ１１０は第１の試験位置にあるため、調節可能オフセット１１４（Ａ）は光シール１２２の外側に接触する。トレイ１１０が第１の試験位置にあるとき、スイッチ１５０（図４Ｅに示す）はトレイ１１０のくぼみ１１８（Ａ）（図２に示す）を感知する。スイッチ１５０（図４Ｅに示す）がくぼみ１１８（Ａ）を感知する場合、スイッチからの信号は、トレイが試験用の位置にあり、ＨＶがオンになっておりＰＭＴアレイ１３０が作動されていることを示す。スイッチ１５０（図４Ｅに示す）がくぼみ１１８（Ａ）を感知しない場合、ＨＶはオフであり、ＰＭＴアレイ１３０は動作不能である。したがって、トレイ１１０が試験位置の間にあるときはＰＭＴアレイ１３０へのＨＶがオフになることにより、ＰＭＴアレイ１３０への損傷は防止され、潜在的にはより多量の周辺光が遮光箱１２０に入ることが可能になる。
【００３０】
トレイ１１０の右側（Ａ）と同様に、トレイ１１０の左側（Ｂ）もまた、シンチレータアレイ２００のバッチを収容する一連の凹み１１６（Ｂ）、ストッパ板１１２（Ｂ）、調節可能オフセット１１４（Ｂ）、および調節可能オフセット１１４（Ｂ）が遮光箱１２０に接触しているときにトレイが第２の試験位置にあることを示すくぼみ１１８（Ｂ）を備える。第２の試験位置において、スイッチ１５０はくぼみ１１８（Ａ）を感知し、ＰＭＴアレイ１３０へのＨＶをオンにするのが安全であることを示す。
【００３１】
したがって、ＡＴＡ１００は、ＰＭＴアレイ１３０を周辺光に曝射させずに多数のシンチレータアレイを安全かつ迅速に試験するように構成される。これは、ＰＭＴアレイ１３０を遮光箱１２０の内部に収容し、トレイ１１０が２つの試験位置のいずれかにないときはＨＶをオフにすることによって可能になる。トレイ１１０が２つの試験位置のいずれかにある場合は、遮光箱１２０とトレイ１１０との組み合わせによりＰＭＴアレイ１３０内に漏れる周辺光の量が最小限に抑えられるため、光の漏れは、ＰＭＴの損傷閾値未満で維持される。したがって、この構造体は、典型的な屋内照明条件下で、ＰＭＴアレイ１３０へのデータを防止する遮光箱である。
【００３２】
さらに、ＡＴＡ１００は、表面を汚染し、その後検出器の最終組立て中の永久結合剤の適切な接着または硬化を妨げることがある液状光結合剤（例えば、光学的グリースまたは未硬化ＲＴＶ）を使用しない。具体的には、ＡＴＡ１００は、シンチレータアレイとＰＭＴアレイ１３０との間に間隙を有する。すなわち、ＡＴＡ１００は、試験対象のシンチレータアレイとＰＭＴアレイ１３０との結合剤として空気を使用する。なお、ＡＴＡ１００は真空状態で使用される場合であってもよく、かかる場合には、結合剤として空気を使用しない。
【００３３】
ここで、ＡＴＡ１００においては、液体結合剤の代わりに空気を使用することに起因する減衰を補うために、臨床的用途と比較して対消滅ガンマ線エネルギーが大きい放射線源が試験のために使用される。例えば、放射線源１４０は、複数のＣｓ−１３７のピースを使用でき、これらは６６２ｋｅＶのエネルギーを有する対消滅ガンマ線を生じさせる。これらのＣｓ−１３７のピースは、トレイ１１０の平面において略均一な線束密度（光の広がり）の対消滅ガンマ線を生じさせるように配置されうる。Ｃｓ−１３７によって生じる６６２ｋｅＶのエネルギーを有する対消滅ガンマ線は、臨床放射線源により生じる５１１ｋｅＶの対消滅ガンマ線よりも大きい。なお、複数のピースの代わりに、略均一に分配された放射線源を使用できる（例えば、一般に「フラッドソース」として知られている放射線源や、液体の放射線源などを使用することができる）。複数の点状放射線源は複数の製造元により製造される規格品として利用可能であるため、多くの場合、これらを使用することが好ましい。
【００３４】
放射線源１４０は、半減期が長く対消滅ガンマ線エネルギーが比較的高い（例えば、約３０年の半減期を有するＣｓ−１３７）複数の低放射能放射線源を使用する。放射線源１４０の密閉放射性元素の他の可能な選択肢としては、ゲルマニウム同位体６８（０．７４年の半減期および５１１ｋｅＶの対消滅ガンマ線エネルギーを有するＧｅ−６８）、ナトリウム同位体２２（２．６年の半減期ならびに５１１ｋｅＶおよび１．２７５ＭｅＶの対消滅ガンマ線エネルギーを有するＮａ−２２）、およびコバルト同位体６０（５．３年の半減期ならびに１．１７ＭｅＶおよび１．３３ＭｅＶの対消滅ガンマ線エネルギーを有するＣｏ−６０）が挙げられる。放射線源１４０の対消滅ガンマ線エネルギーが高ければ高いほど、シンチレーション中により多くの光学光子が生じ、このより多くの光学光子束は、空気結合により低下した光学的光結合効率を部分的に補う。例えば、ＰＥＴにおいて、臨床対消滅ガンマ線エネルギーは５１１ｋｅＶであるが、Ｃｓ−１３７を使用する放射線源１４０は６６２ｋｅＶの対消滅ガンマ線エネルギーを生じるため、ＡＴＡ１００における総光収集量は、永久結合剤が使用された場合の最終的な検出器アセンブリにおいて得られるのとおよそ同じ水準である。
【００３５】
Ｃｓ−１３７の複数のピースが正確に配置されていれば、放射線源１４０がシンチレータアレイ２００近傍に配置されていても対消滅ガンマ線束の良好な均一性を得ることができる。放射線源１４０がシンチレータアレイ２００の平面近傍に配置される場合、妥当な時間（例えば、十数秒〜数分）で試験を行うことが可能な線束密度を同時に得ながら、低放射能放射線源を使用することができる。また、低放射能放射線源を用いる場合、放射線遮蔽要件が最小限に抑えられるため、コストおよび使用者へのリスクが低下する。
【００３６】
トレイ１１０の凹み１１６（Ａ）および１１６（Ｂ）により、シンチレータアレイ２００をＰＭＴアレイ１３０に対して所定の空間的関係に維持し、再現可能な試験を確実に行うことができ、またシンチレータアレイ２００が適切な位置に確実に保持されて良好なシンチレータデコードが実現される。一実施態様において、トレイ１１０は対消滅ガンマ線と最小限にしか相互作用しない非発光物質から製造される。
【００３７】
ＡＴＡ１００は、種々の厚さ（例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍ）を有するシンチレータアレイ２００を収容する一方で、シンチレータ出力面とＰＭＴアレイ１３０との間の距離が所定距離であることを保証するように構成される。例えば、トレイ１１０は、異なるサイズのシンチレータアレイ２００を収容すべく、凹み１１６（Ａ）および１１６（Ｂ）内のさまざまなアダプタまたはシムで調節できる。
【００３８】
トレイ１１０が２つの試験位置のいずれにもなく、またスイッチ１５０がくぼみ１１８（Ａ）および１１８（Ｂ）のいずれにもない場合、スイッチ１５０はトレイ１１０移動中の光の漏れによる損傷を防ぐためにＰＭＴアレイ１３０へのＨＶ出力を遮断する。
【００３９】
図２は、トレイ１１０の凹み１１６（Ａ）にシンチレータアレイ２００のバッチが入れられ、トレイ１１０の凹み１１６（Ｂ）にはシンチレータアレイ２００が入れられていないトレイ１１０の斜視図を示す。
【００４０】
図３Ａは、ＡＴＡ１００の側面図を示し、図３Ｂは、ＡＴＡ１００の内部構造を見せるために、半分に割ったＡＴＡ１００の側面図を示す。
【００４１】
図４Ａ〜４Ｅは、ＡＴＡ１００の内部構造を見せるために種々の層が取り除かれたＡＴＡ１００の平面図を示す。図４Ａは、蓋１２６が見えるＡＴＡ１００を示す。図４Ａは、ＰＭＴアレイ１３０が見えるように蓋１２６がないＡＴＡ１００を示す。図４Ｃでは、蓋１２６およびＰＭＴアレイ１３０の両方が取り除かれて、トレイ１１０および凹み１１６（Ａ）が見えるようになっている。図４Ｄでは、トレイ１１０も取り除かれて、放射線源１４０が見えるようになっている。最後に、図４Ｅは、遮光箱１２０の内壁に沿って配置されて、トレイ１１０が２つの試験位置のいずれかにある場合にトレイ１１０のくぼみ１１８（Ａ）および１１８（Ｂ）を検出するスイッチ１５０を示す。
【００４２】
本明細書に記載される実施例は、トレイが２つの試験位置を有する場合を示す。当業者は、１つの試験位置または３つ以上の試験位置を有するトレイもまた可能であることを理解するであろう。
【００４３】
図４Ｄに例示されるように、放射線源１４０は、例えば、対称に配置されて、トレイ１１０に保持されるシンチレータアレイ２００の平面において対消滅ガンマ線の均一な線束密度を提供する、Ｃｓ−１３７等の１５ピースの放射性元素を含むことができる。各放射性ピースの放射性元素の位置および量は、所定の均一性基準を満たすように選択することができる。
【００４４】
一実施態様において、均一性基準は、放射性ピースの数が一定に保たれ、また放射性ピース毎の放射性材料の量が均一であるが、均一な線束密度を提供するように放射性ピースの位置が最適化可能であることを決定づける。別の実施態様において、放射性ピースの数は一定に保たれるが、線束密度の均一性を最適化するために、放射性ピースの位置を調節するのに加えて、放射性ピース毎の放射性材料の量の個々の間隔が調節可能である。第３の実施態様において、放射性ピースの数は一定に保たれるが、線束密度の均一性を最適化するために、放射性ピースの位置を調節するのに加えて、放射性ピース毎の放射性材料の量は連続的に調節可能である。第４の実施態様において、放射性ピースの数は可変とされ、放射性ピースの最小数は均一性基準を満たすように選択される。さらに、線束密度の均一性の別の基準の組を作るために、上述の均一性基準の任意の好適な置換物を組み合わせるかまたは省略することができる。
【００４５】
図５Ａおよび５Ｂは、放射線源１４０、シンチレータアレイ２００、およびＰＭＴアレイ１３０の相対配置の一実施態様を示す。図５Ａにおいて、放射性ピースの位置はプラスの記号により示される。シンチレータアレイ２００の位置は灰色の矩形により示される。ＰＭＴアレイの位置は２次元アレイの円により示される。
【００４６】
図５Ｃは、放射線源１４０およびシンチレータアレイ２００の相対配置を示し、図５Ｄは、放射線源１４０とシンチレータアレイ２００との間の距離「Ｄ1」が１８ミリメートルの場合の対消滅ガンマ線の線束密度（flux  density）のシミュレーション結果を示す。階調レベルは、右側のカラーバーに応じた線束密度を示す。このシミュレーションでは、シンチレータアレイ２００の幅「Ｗ」は６６ｍｍ、長さ「Ｌ」は２１８ｍｍである。
【００４７】
ここで、本実施形態では、いくつかの均一性尺度のうちの１つを均一性基準に用いることができ、例えば、ＡＴＡ１００に用いる標的線束が選択される（すなわち、所定のシンチレータアレイ面積「ＡSA」全体の平均線束密度「＜Φ＞ASA」が選択される）。例えば、シンチレータアレイにおける各シンチレータ間の均一性のずれを示す均一性尺度「Ｕ」は、以下の式（１）により得られる面積「ＡSA」全体の平均減算線束密度の正規化ｐ−ノルムとして定義することができる。すなわち、シンチレータアレイに入射する放射線の強さは位置によって異なることから、式（１）に示すように、各シンチレータにおける線束密度「Φ」と、面積「ＡSA」全体の平均線束密度「＜Φ＞ＡＳＡ」とのそれぞれのずれから均一性尺度「Ｕ」を算出する。
【００４８】
【数１】
0006734043.tif 000002
【００４９】
また、無限ノルムにより面積「ＡSA」全体の最大値が得られ、０ノルムにより、面積「ＡSA」全体の平均減算線束密度の絶対値の幾何平均が得られる。放射線源１４０およびシンチレータアレイ２００のサイズおよび相対位置は、図５Ｂおよび図５Ｃに示される所定の値により得られる。
【００５０】
したがって、均一性基準としては、放射性ピースの数、各放射性ピースの放射性材料の量、均一性尺度「Ｕ」の選択、および前述の各因子の閾値／範囲に関する要件についての種々の置換物を包含することができる。例えば、均一性基準は、放射線源１４０が以下の制約に従って最適化されることを決定づける。（ｉ）放射線源１４０は１５個以下の放射性ピースを含む、（ｉｉ）放射性ピースは、遮光箱１２０内の所定の領域においてシンチレータアレイ２００から下に距離Ｄ２の平面における任意の位置に移動できる、（ｉｉｉ）各放射性ピースは、全放射性ピースの集合が所定の閾値未満の放射能を有する限りは任意の量の放射性材料を含むことができる、および（ｉｖ）均一性尺度Ｕ２が最適化される。
【００５１】
放射線源１４０の構成が条件付き最適化問題として定式化されれば、任意の好適な従来の最適化方法を用いて放射線源の満足のいく構成を得ることができる。例えば、勾配降下法を用いて、放射性ピースの放射性材料の配置および量を最適化することができる。
【００５２】
図５Ｂはさらに、放射線源１４０と遮光箱１２０の底部１２４の壁との間の距離が所定距離「Ｄ2」であることを示す。放射線源１４０からのセンチメートル（ｃｍ）単位の距離Ｓにおける毎時ミリレントゲン（ｍＲｅｍ／時）単位の線量率「Ｄ」は、以下の式（２）により得られる。なお、式（２）における「Ａ」は放射線源のミリキュリー（ｍＣｉ）単位の放射能である。また、式（２）は、Ｃｓ−１３７に特有のものである。
【００５３】
【数２】
0006734043.tif 000003
【００５４】
例えば、３０ｃｍの距離では、合計放射能が０．１５ｍＣｉの放射線源１４０では、０．５３ｍＲｅｍ／時の線量率となり、これは週４０時間の労働に相当する２．５（ｍＲｅｍ／時）、および職業安全保健法（Occupational  Safety  and  Health  Act：ＯＳＨＡ）の制限１．２５ｒｅｍ／ｑｔｒを十分に下回る。したがって、０．１５ｍＣｉの放射線源から距離を置いて作業する場合は放射線遮蔽が必要とされないであろう。しかし、遮光箱１２０の壁は放射線遮蔽を提供できる。例えば、Ｃｓ−１３７放射線源を取り囲む鋼の半減厚は２．９ｃｍである。したがって、６ｍｍ厚の鋼から作製される壁を有する遮光箱１２０は、元の線量率から１３．５％対消滅ガンマ線を減衰させる。さらに厚い材料であればさらなる遮蔽が提供されるであろう。
【００５５】
ＡＴＡ１００におけるシンチレータアレイ２００の試験を開始し、所定時間待った後、シンチレータアレイ２００の品質が分析できるように十分なシンチレーションデータを収集する。分析結果の１つは、シンチレータアレイ２００の各アレイ（例えば、図２はシンチレータアレイ２００の５つのアレイを示す）のフラッドマップである。さらに、個々のシンチレータ素子に対応する領域間の境界を見つけて画定することによりフラッドマップを分割する。
【００５６】
図６は、１６×８アレイのためのシンチレータ素子のフラッドマップの一実施態様を示す。水平軸および垂直軸はアンガー算術のｘ軸およびｙ軸に対応し、白レベルは右側のカラーバーに従う計数密度を示す。個々のシンチレータ素子に対応する領域間の境界を画定する線が図６のフラッドマップでは重なり合っている。
【００５７】
図７は、アレイ品質およびシンチレータアレイにおける欠陥の存在を決定するために、シンチレーションデータを処理し分析するための例示的方法を示す。
【００５８】
アレイ試験方法７００は、試験対象物（例えば、シンチレータアレイ）がトレイ１１０の凹み１１６に配置され、トレイ１１０が遮光箱１２０に対して試験位置に摺動するステップ７１０において開始する。
【００５９】
方法７００のステップ７２０では、ＰＭＴ  ＨＶをオンにし、所定の時間が経過した後に十分なシンチレーションデータを収集する。ここで、放射能レベルがより高い放射線源１４０を使用して時間を低減することもできるが、放射線源１４０の放射能が増加すると許容可能な線量率を維持するために放射線遮蔽とのトレードオフが生じる。シンチレーションデータはコンピュータ可読メモリに格納され、かつ／またはステップ７３０〜７６０におけるシンチレーションデータの分析の前に前処理される。
【００６０】
方法７００のステップ７３０では、アンガー算術を使用してフラッドマップ（例えば、図６に示すフラッドマップ）を生成する。なお、このプロセスは公知であり、本明細書においては詳細な記載は省略する。
【００６１】
方法７００のステップ７４０では、フラッドマップを、各アレイの個々の素子に対応する領域に分割する。例えば、シンチレータアレイはシンチレータ素子の２次元アレイとして構成され、対消滅ガンマ線がぶつかると各素子からは光学的シンチレーション光子のパルスが発生する。各シンチレータ素子の断面積は、例えば４ｍｍ×４ｍｍである。さらに、シンチレータ素子は、それらの間で異なる表面処理または反射性材料を有して、シンチレータ素子間の光学的クロストークを低減および／または制御することができる。
【００６２】
図６のフラッドマップに示されるように、シンチレーションカウントの大部分はシンチレータ素子の中心近くを最大とし、縁近くの方では少なくなる。したがって、フラッドマップはピークとバレーのパターンを示す。ピークの間のバレーを位置付けることにより、各シンチレータ素子に対応するフラッドマップの領域間に境界を定めることができる。例えば、ステップ７３０および７４０は、フラッドマップ、およびその全体が本明細書に参考として組み込まれる非特許文献１に記載のセグメンテーション方法を使用して行うことができる。
【００６３】
方法７００のステップ７５０では、各シンチレータ素子についてのエネルギー分解能、相対光収率、およびピーク対バレー比を含む、シンチレーションデータおよびフラッドマップの種々の分析を行う。
【００６４】
方法７００のステップ７６０では、ステップ７２０〜７４０の分析結果を所定の基準と比較し、基準を満たしていれば、シンチレータアレイは品質が良好であると信号を出す。アレイ品質は、例えば、個々の素子の材料の品質およびアレイ内への個々の素子のアセンブリ品質に従って分類されうる。基準を満たしていなければ、シンチレータアレイはさらなる検査をすべく信号を出す。
【００６５】
ある組の基準では、各シンチレータの光出力およびエネルギー分解能を光出力およびエネルギー分解能についての所定の閾値と比較する。別の組の基準では、２つの基準を使用して、シンチレータ素子のアセンブリまたはシンチレータ素子間の反射性材料におけるエラーを特定する。第１の基準は、分割領域内のフラッドマップピーク値と、分割領域の境界周辺のフラッドマップ積算値との比が、所定の値未満であるかどうかを判断する。比が所定の値未満であれば、シンチレータアレイは潜在的欠陥についてフラグを立てられる。第２の基準は、分割領域の数がシンチレータアレイ内の素子の指定した数と合致するかどうかを問う。分割領域の数が素子の指定した数より少ない（または等しくない）場合、シンチレータアレイは潜在的欠陥についてフラグを立てられる。シンチレータアレイが２つの基準を満たさず、潜在的欠陥についてフラグを立てられると、アレイはさらなる検査を受ける。別の実施態様では、上述の基準の任意の置換物を用いて、シンチレータアレイ素子を評価し、所与のシンチレータアレイのさらなる検査が必要かどうかを判断することができる。
【００６６】
方法７００のステップ７７０では、分析結果を表示し、かつ／またはコンピュータ可読メモリに格納する。例えば、各シンチレータ素子についてのエネルギー分解能、相対光収率、およびピーク対バレー比に関する分析結果が表示され、コンピュータ可読メモリに格納される。すなわち、上述した第１の基準、第２の基準及び第３の基準による分析結果が表示されたり、格納されたりする。なお、分析結果として、フラッドマップが表示されたり、格納されたりする場合であってもよい。
【００６７】
図８は、ＡＴＡ１００、ならびにシンチレーションデータおよび分析結果を収集し、格納し、処理し、かつ分配する回路機構およびハードウェアを備えるシンチレータアレイ試験システム８００を示す。回路機構およびハードウェアは、処理部８７０、ネットワーク制御部８７４、メモリ８７８、およびデータ収集システム８７６を備える。シンチレータアレイ試験システム８００は、ＰＭＴアレイ１３０からデータ収集システム８７６、処理部８７０、メモリ８７８、およびネットワーク制御部８７４へのシンチレーションデータの経路指定を行うデータチャネルをさらに備える。データ収集システム８７６は、検出器アレイ１３０からのシンチレーションデータの収集、デジタル化、および経路指定を制御する。データ収集システム８７６は、例えば、光電子増倍管の電圧を制御する制御回路機構をさらに備える。データ収集システム８７６は、集中型のシステムであることができ、あるいは分散型システムまたはネットワーク化されたシステムであることができる。例えば、データ収集システム８７６の一部の制御回路機構はＡＴＡ１００内に配置可能であり、他の制御回路機構は遠隔に配置可能であり、またデータ収集システム８７６のこの分散された制御回路機構はネットワーク通信を用いて通信できる。
【００６８】
一実施態様において、データ収集システム８７６は処理部８７０と一体化される。処理部８７０は、シンチレーションデータのアンガー論理、シンチレーションデータの分析、エネルギー分解能の計算、フラッドマップの素子領域への分割、統計的分析、および分析結果と予想／校正値および許容可能な最低性能を示す閾値との比較を含む、種々の計算機能を実行する。
【００６９】
処理部８７０は、離散論理ゲートとして、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ）、またはその他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）としての実装が可能な中央演算処理装置（Central  Processing  Unit：ＣＰＵ）を備えることができる。ＦＰＧＡまたはＣＰＬＤとしての実施態様は、超高速集積回路設計用ハードウェア記述言語（VHSIC  (Very  High  Speed  Integrated  Circuit)  Hardware  Description  Language：ＶＨＤＬ）、Ｖｅｒｉｌｏｇ、または他のどのようなハードウェア記述言語でプログラムされてもよく、そのプログラムコードはＦＰＧＡまたはＣＰＬＤ内部の電子メモリに直接記憶されてもよいし、別の電子メモリに記憶されてもよい。さらに、メモリは、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等のように不揮発性であってよい。メモリは、スタティックＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ダイナミックＲＡＭ等のように揮発性とすることもでき、その場合、電子メモリだけでなくＦＰＧＡまたはＣＰＬＤとメモリとの間の連携を管理するマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ等の処理部を設けてもよい。
【００７０】
代替として、処理部８７０のＣＰＵは、本明細書に記載の方法７００を実施するコンピュータ可読な命令の集合を含むコンピュータプログラムを実行し、そのプログラムは、上述の非一時的な電子メモリおよび／またはハードディスクドライブ、ＣＤ（Compact  Disc）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）、フラッシュドライブ、または他の任意の既知の記憶媒体に記憶されている。さらに、それらのコンピュータ可読な命令は、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、オペレーティングシステムの一部、またはそれらの組み合わせとして提供され、米国インテル社のＸｅｎｏｎプロセッサまたは米国ＡＭＤ社のＯｐｔｅｒｏｎプロセッサ等のプロセッサ、およびＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＶＩＳＴＡ、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ  ＭＡＣ−ＯＳ、および当業者既知のその他のオペレーティングシステム等のオペレーティングシステムと連携して実行される。さらに、ＣＰＵは、命令を実行するために並行して協調して動作する複数のプロセッサとして実装することもできる。
【００７１】
一実施態様において、シンチレーション分析結果はディスプレイに表示することができる。ディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray  Tube）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode）、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）、または当業者が知る他の任意のディスプレイでよい。
【００７２】
メモリ８７８は、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc  Read  Only  Memory）ドライブ、ＤＶＤドライブ、フラッシュドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または当業者が知る他の任意の電子記憶装置でよい。
【００７３】
米国インテル社のネットワークインターフェースカードであるＩｎｔｅｌ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＲＯ等のネットワーク制御部８７４により、ＣＴスキャナの各部間のインターフェースをとることができる。また、ネットワーク制御部８７４により、外部ネットワークとのインターフェースをとることができる。当然のことながら、外部ネットワークは、インターネット等の公共ネットワーク、ＬＡＮまたはＷＡＮ等の専用ネットワーク、またはその組み合わせであってよく、ＰＳＴＮまたはＩＳＤＮのサブネットワークを含んでもよい。また、外部ネットワークは、イーサネット（登録商標）（Ethernet）ネットワークのように有線であってもよいし、ＥＤＧＥ（Enhanced  Data  rates  for  Global  Evolution）、３Ｇ、および４Ｇ等の無線携帯電話通信システムを含む携帯電話通信ネットワークのように無線であってもよい。さらに、無線ネットワークは、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、または知られている他の任意の無線通信形態であってよい。
【００７４】
以上、説明したとおり、本実施形態によれば、シンチレータの試験の効率を向上させることができる。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７６】
１００  アレイ試験装置（ＡＴＡ）
１１０  トレイ
１２０  遮光箱
１３０  ＰＭＴアレイ
１４０  放射線源
２００  シンチレータアレイ
【図１Ａ】
0006734043.tif 000004
【図１Ｂ】
0006734043.tif 000005
【図１Ｃ】
0006734043.tif 000006
【図２】
0006734043.tif 000007
【図３Ａ】
0006734043.tif 000008
【図３Ｂ】
0006734043.tif 000009
【図４Ａ】
0006734043.tif 000010
【図４Ｂ】
0006734043.tif 000011
【図４Ｃ】
0006734043.tif 000012
【図４Ｄ】
0006734043.tif 000013
【図４Ｅ】
0006734043.tif 000014
【図５Ａ】
0006734043.tif 000015
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
0006734043.tif 000017
【図５Ｄ】
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【図６】
0006734043.tif 000019
【図７】
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【図８】
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