(57)【要約】  本発明は、複数のＰＥＴ検知モジュールを含み、各ＰＥＴ検知モジュールは、いずれもＰＥＴ検知結晶、光電センサーアレイ、ライトガイドからなり、ＰＥＴ検知結晶は、いずれも検知腔の腔内方向へ配置され、１つの開口を有する検知腔は、前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって隣接して形成され、この検知腔の内腔の長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、この検知腔の開口は、検知腔の下方向に位置し、この開口の断面積は、水平方向の人の頭の最大断面積よりも大きく、前記開口を除いて、全ての前記複数のＰＥＴ検知モジュールは、いずれも着脱不可に連接され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの間の全てのギャップ断面積は、いずれも前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器を提供する。この検知腔中心から発生した真の同時係数イベントは、少なくとも７５〜８０％が前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって検知され、全体的な機器をさらに含む。
2022500651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＥＴ検知モジュールを含み、
各ＰＥＴ検知モジュールは、いずれもＰＥＴ検知結晶、光電センサーアレイ、ライトガイドからなり、ＰＥＴ検知結晶は、いずれも検知腔の腔内方向へ配置され、
１つの開口を有する検知腔は、前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって隣接して形成され、この検知腔の内腔の長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、この検知腔の開口は、検知腔の下方向に位置し、この開口の断面積は、水平方向の人の頭の最大断面積よりも大きく、
前記開口を除いて、全ての前記複数のＰＥＴ検知モジュールは、いずれも着脱不可に連接され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの間の全てのギャップ断面積は、いずれも前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい、ことを特徴とする全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項２】
真の同時係数イベントに対するこの検知腔の検出カバレッジは、以下のような程度に達成し、
この検知腔中心から発生した真の同時係数イベントは、少なくとも７５〜８０％が前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって検知される、ことを特徴とする請求項１に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項３】
前記検知腔の形状は、球形、楕円体であり、
具体的に、前記球形とは、全てのＰＥＴ検知モジュールの軸線がいずれも球心を通過し、且つ全てのＰＥＴ検知モジュールの内表面の中心から球心までの距離が等しいか、誤差が８ｍｍ以内であることを意味し、
具体的に、前記楕円体とは、前記検知腔の内腔がｃ＞ａ＝ｂの楕円体を形成する、ことを特徴とする請求項２に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項４】
前記検知腔は、頂部と胴部で異なる２つの幾何学的形状の部分をジョイントすることによって形成され、
前記胴部の形状は、球形の中間の一部の形状、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体から頂部と底部のそれぞれの一部を除いた形状、正多角柱状、円柱状、大きな上部と小さな下部を持つ円錐台形、小さな上部と大きな下部を持つ円錐台形、大きな上部と小さな下部を持つ正多面錐状、小さな上部と大きな下部を持つ正多面錐状のうちの一つであり、
前記頂部は、平面状の端蓋、頂部の内腔が球面の一部、頂部の内腔がａ：ｂ：ｃの任意の比率の楕円面の一部であり、
前記頂部と胴部の間に形成された最大の連続的なギャップも、前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項２に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項５】
２つのＰＥＴ検知モジュールの間ごとに、いずれも合致回路が接続され、
前記各ＰＥＴ検知モジュールの具体的な構造は、検出器ハウジング、光電センサーアレイ、ライトガイド、ＰＥＴ検知結晶が、外から内までに順に設けられ、
ライトガイドは、光電センサーアレイとも、ＰＥＴ検知結晶とも密着結合され、
前記ＰＥＴ検知結晶材質は、シンチレーション結晶であり、
このシンチレーション結晶は、１つ又は１つ以上の結晶塊により構成され、
前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、
前記正多面錐は、正四角錐、正六角錐であり、
前記胴部の下縁に密着してリング状のシールド板が取り付けられ、
前記シールド板の材質は、ステンレス、ボロン入りプラスチック、鉛入りプラスチックであり、
前記シールド板は、形状の全く同じの２〜５枚の分板をジョイントして形成される、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項６】
前記検知腔の前部により上の若干のＰＥＴ検知モジュールが取り外され、外側に向かって両眼観察に適した開口が形成される、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項７】
内への前記ＰＥＴ検知結晶の面は、いずれも平面、略平面であり、形状は、正方形、長方形であり、
具体的に、前記結晶塊は、複数の結晶ストリップからなる結晶ストリップアレイ、１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶構成であり、
前記シンチレーション結晶の材質は、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）結晶、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）結晶、ＮａＩ（Ｔｌ）単結晶、ケイ酸ルテチウム（ＬＳＯ）結晶、ケイ酸ガドリニウム（ＧＳＯ）結晶、イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）から選択された１つ又は幾つであり、
検知モジュールリングの間ごとに、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、部分の検知モジュールリングの間に、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、全ての検知モジュールリングの間にいずれもスペーサーが組み立てられなく、
前記高原子番号物質は、鉛、タングステンであり、
前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、
前記正多角形は、正六角形、正八角形である、ことを特徴とする請求項６に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項８】
前記結晶ストリップアレイは、複数の結晶ストリップからなり、
前記１つ又は１つ以上の結晶塊については、各結晶塊は１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶から構成される、ことを特徴とする請求項７に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかに記載の全角度合致ＰＥＴ検出器を含む全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器であって、
支持部材、給電回路、通信回線、ＰＣ端末をさらに有し、
この支持部材は、前記検知腔における全ての複数のＰＥＴ検知モジュールを固定して支持し、
この支持部材は、前記検知腔を連行して任意の角度で回動可能であり、前記検知腔を連行して任意の方向へ並進可能であり、
このＰＣ端末には、ＰＥＴ信号収集と演算分析システムを具備し、
この給電回路は、定格電圧で電気エネルギーを前記支持部材及び全てのＰＥＴ検知モジュールに提供し、
この通信回線は、全てのＰＥＴ検知モジュールが検出された信号を前記ＰＥＴ信号収集と演算分析システムに伝送する、ことを特徴とする全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴ検出器の技術分野に関し、特に、以往技術に現れいないラッピング性の極めて強い専用ＰＥＴ検出器及びその全体的な機器、全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器及びその全体的な機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽電子放射断層結像（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下、ＰＥＴと単に称される）機器は、動物や人間（以下、走査対象と称される）の特異性の結像で広く使用されている。ＰＥＴ結像時、先ず陽電子核種でラベル付けされたトレーサーを走査対象に注入し、次に走査対象内のトレーサーの分布を結像する必要がある。トレーサーでマークされた場所の結像は、特異性が強く、動的に結像することができ、認識度が高く、現在最も高い認識度の結像手段の１つである。
【０００３】
ＰＥＴ機器の一般的な思想は、検出器リングとして設計され、最大長さ／深さを長くすることである。伝統的なＰＥＴ機器は、検出器の軸方向の深さが不十分であり、限られた部分しか走査できない。このような結像方法には２つの問題がある。第１に、結像速度が遅く、ベッドごとに１〜５分かかり、軸方向の視野は約２０ｃｍであり、追加の計算時間が必要である。第２に、ＰＥＴの最大の利点は、トレーサーの動的情報を取得できることであるが、深度が不十分な検出器では、全身のトレーサーの動的情報を取得できなく、脳部を例にとると、首や額の動的な情報を取得することを希望する場合、それは不可能であり、既存の頭部検出器リングでは、頭部の中部位置の動的な情報しか取得できない。
【０００４】
このような検出器リングの設計の問題は、走査視野内の感度が十分に均一ではないことであり、感度は、検出器全体の中間で最高であり、位置が中心から軸線に沿って検出器両端へ移動することにつれて、感度が急速に低下し、検出器の両端の位置が低い程度に低下するまで、ゼロまでも低下し、図２は、以往技術における延長ＰＥＴ機器である。
【０００５】
このような現象を引き起こす理由は、ＰＥＴが合致検知のデータ収集方式を使用するためであり、２つの正反対の検出器結晶で同時に５１１ｋｅＶのガンマ線が検出された時、真の同時係数イベントと呼ばれ、２つのガンマ線を１つの有効な陽電子のケースとし、この陽電子のケースの発生位置は、２つの結晶間の直線にあり、即ち、それが検出しようとする部位である。この直線は、反応線Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｒｅａｃｔｉｏｎと呼ばれ、以下、ＬＯＲと単に呼ばれる。
【０００６】
図１は、以往技術におけるＰＥＴ検出器のＬＯＲの概念図であり、図面における２つの発生位置を比べて、１つの位置が検出器軸方向の視野の中心にあり、１つの位置が縁部位にあるが軸方向の視野の中心にないことがはっきり見え、位置によっては、異なる位置から発生したＬＯＲが検出された確率は、大きく異なるので、中心の発生位置から発生したＬＯＲのほとんど大部については、水平又は水平に近くない限り検出でき、縁の発生位置から発生したＬＯＲは、軸方向に対して垂直又は略垂直なもののみが検出され、検出される非中心の発生位置からのＬＯＲの数は、中心点のＬＯＲの数よりも大幅に少なくなり、これにより、発生位置がＬＯＲ中心から外れることにつれて、感度が少なくなる。ＰＥＴ視野内の任意１点の感度は、この点を通過する全てのＬＯＲがカバーする立体角によって決まり、ＬＯＲがカバーする立体角が大きいほど、この点の感度が大きく、このような感度と位置の関係を図２に示し、重心に近いほど、感度が高く、逆に、縁の感度は非常に低い。
【０００７】
臨床の全身ＰＥＴ機器は、孔径が大きい一方、その感度が低すぎるため、シングルベッドの走査時間は通常、数分になる。一方、同時に、陽電子消滅によって発生したガンマ線は、自身に対する非共線性（ｎｏｎ〜ｃｏｌｌｉｎｅａｒｉｔｙ）が、空間分解能が制限されてしまい、それが脳部の専用検出に適していないことになる。このような現象を引き起こす理由は、ＰＥＴが合致検知のデータ収集方式を使用するためであり、２つの正反対の検出器結晶で同時に５１１ｋｅＶのガンマ線が検出された時、真の同時係数イベントと呼ばれ、２つのガンマ線を１つの有効な陽電子ケースとし、この陽電子のケースの発生位置は、２つの結晶間の直線にあり、即ち、それが検出しようとする部位である。この直線は、反応線Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｒｅａｃｔｉｏｎと呼ばれ、以下、ＬＯＲと単に呼ばれる。図１は、以往技術におけるＰＥＴ検出器のＬＯＲの概念図であり、図面における２つの発生位置を比べて、１つの位置が検出器軸方向の視野の中心にあり、１つの位置が縁部位にあるが軸方向の視野の中心にないことがはっきり見え、位置によっては、異なる位置から発生したＬＯＲが検出された確率は、大きく異なるので、中心の発生位置から発生したＬＯＲのほとんど大部については、水平又は水平に近くない限り検出でき、縁の発生位置から発生したＬＯＲは、軸方向に対して垂直又は略垂直なもののみが検出され、検出される非中心の発生位置からのＬＯＲの数は、中心点のＬＯＲの数よりも大幅に少なくなり、これにより、発生位置がＬＯＲ中心から外れることにつれて、感度が少なくなる。ＰＥＴ視野内の任意１点の感度は、この点を通過する全てのＬＯＲがカバーする立体角によって決まり、ＬＯＲがカバーする立体角が大きいほど、この点の感度が大きく、このような感度と位置の関係を図２に示し、重心に近いほど、感度が高く、逆に、縁の感度は非常に低い。同時に、体を検出するために一般的に用いる検出器リングが大きすぎるため、脳部を検出するために用いると、有効な感度角度は実際には非常に小さく、５〜１０°の間でしかなく、得られたＬＯＲに対応する画像情報も非常に少なくなり、有効な認識可能なＰＥＴ画像情報を基本的に形成できない。
【０００８】
これにより、専用の脳ＰＥＴ機器が生まれた。専用脳ＰＥＴ機器の孔径は、全身ＰＥＴよりも遥かに小さく、Ｎｏｎ〜ｃｏｌｌｉｎｅａｒｉｔｙの分解能への影響を効果的に低減する。それと同時に、人々は、ＰＥＴ機器の感度を向上するために様々な解決方案を提案しようとした。感度を向上する方法は検出器の厚さを増加することと、検出器の立体角を増加することという２つのものがある。検出器の厚さが増加すると、ガンマ線アライメントの精度が低下（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｅｒｒｏｒ）され、空間分解能が低下するため、検出器の立体角を向上することは、より重要な手段になる。
【０００９】
以往の脳ＰＥＴ設計は、主に以下の種類がある。ヘルメット型脳ＰＥＴ：ＵＳ７８８４３３１Ｂ２であり、このような設計の検出器は、全身性ＰＥＴに類似するリング状設計を用い、検出器リングがヘルメットに取り付けられる。このような検出器の設計の本質は、人体ＰＥＴの検出器設計と同じであり、どちらもリング状検出器であり、主な革新は、検出器リングの取り付け方式にあり、検出器リングはより小さく頭部により近いように設計されるので、一定の効果の改善を取得できるが、上方のヘルメット部は僅か装着用であり、検出器機能がないので、実際には実質的な技術進歩はない。有効な感度角度から言えば、３６０°は最大で約３０〜４０°をカバーし、１１／１２のＬＯＲはまだ検出できない。
【００１０】
内に傾く検出器の追加：ＵＳ９５２９１００Ｂ２であり、この文献において、内に傾く頂部検出器アレイが、伝統的な検出器リングの上方に追加され、より大きな立体角をカバーできる。しかし、このような設計には、２つの問題がある。第１：頂部検出器が頭頂部位をカバーしないことである。第２：下方検出器リングが顎以下の部分をカバーしないことであるため、その立体角はまだ制限される。有効な感度角度から言えば、３６０°は最大で約８０〜１２０°をカバーし、２／３以上のＬＯＲはまだ検出できない。
【００１１】
補足顎検出器：ＵＳ９２２６７１７Ｂ２であり、この発明は、検出器をヘルメット型検出器と顎検出器という２つの部分に分割し、顎検出器を追加することにより、より大きな立体角をカバーできる。この発明において、患者の閉所恐怖症を解消するために、ヘルメット検出器前部の下端は患者の目の上方にあるため、患者の顔の真正面に検出器がないため、その感度はまだ制限される。ヘルメットがカバーする角度は半分未満であり、顎検出器は小さなピースしかなく、全体的なＬＯＲの補完の強化は非常に限られ、有効な感度角度から言えば、３６０°は最大で約１６０〜１８０°をカバーし、１／２以上のＬＯＲはまだ検出できない。この文献において、この顎検出器シートを拡張したが、拡張後の検出器は、まだ上方のヘルメット部分に目が露出し、大きな顎片を加えて、実際的に検出する有効的な角度は約２００°に過ぎない、まだ捕捉できない大量のＬＯＲがある。
【００１２】
以上ように、以往技術における脳部ＰＥＴは、頭部全体に対するカバレッジがいずれも不十分で、感度が不均一で、外に露出する部分のＬＯＲを捕捉できず、動的画像を生成する上に、効果は特に不十分であり、以上の以往技術に関して、例えば、口腔部分や脳乾部分のＰＥＴ動的画像を取得したい場合、以上の技術でいずれも鮮明な画像が得られず、結果を観察に利用できず、即ち、頭部の多くの領域、特に下半部分の多くの領域のＰＥＴ画像は、いずれもうまく取得できない。この問題は、以往の検出器リングやヘルメット式に依存するだけでは解決できず、１回の頭部ＰＥＴ鮮明な結像や１回の頭部全体のＰＥＴ動的結像の問題を根本的に解決できない。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的は、頭部／脳部のＰＥＴ検出器のラッピング性が強くなく、全体的な感度が不十分であるという以往技術に存在する問題を解決することであり、このような有効な方案がない状況に対して、簡素化且つ改善されたＰＥＴ検出器方案を提供し、このような装置では、可能な限り小さいサイズの機器により、脳全体の信頼できるＰＥＴ画像を一度に取得できない問題を解決でき、この問題を解決する方式は、以往技術ではまだ現れておらず、以往技術でさえ、以前のように存在する感度欠陥の問題を明確に提出していない。本願の方案は、検出器シートを検出して補足したり、検出器リングの寸法を盲目的に大きくしたりするに対して、よりターゲットを絞り、よりコストを削減し、以往技術に既存の脳部ＰＥＴ機器に対して、ラッピング性が顕著に強く、感度が高く、効果が非常によい。以往技術では、一般的に頭部の上半部分を超える検出器の設置がなく、これは１回の探査で頭部の下半部を探査することに極めて不利であり、脳部のみに対しても、検知腔の開口が大きすぎるため、頭部の上部のみに対しても、ＬＯＲの捕捉率も低く、良好な検出効果に達成しない。
【００１４】
本発明は、複数のＰＥＴ検知モジュールを含み、各ＰＥＴ検知モジュールは、いずれもＰＥＴ検知結晶、光電センサーアレイ、ライトガイドからなり、ＰＥＴ検知結晶は、いずれも検知腔の腔内方向へ配置され、１つの開口を有する検知腔は、前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって隣接して形成され、この検知腔の内腔の長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、この検知腔の開口は、検知腔の下方向に位置し、この開口の断面積は、水平方向の人の頭の最大断面積よりも大きく、前記開口を除いて、全ての前記複数のＰＥＴ検知モジュールは、いずれも着脱不可に連接され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの間の全てのギャップ断面積は、いずれも前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい、ことを特徴とする全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器を提供する。
【００１５】
真の同時係数イベントに対するこの検知腔の検出カバレッジは、以下のような程度に達成し、この検知腔中心から発生した真の同時係数イベントは、少なくとも７５〜８０％が前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって検知される。
【００１６】
前記検知腔の形状は、球形、楕円体であり、具体的に、前記球形とは、全てのＰＥＴ検知モジュールの軸線がいずれも球心を通過し、且つ全てのＰＥＴ検知モジュールの内表面の中心から球心までの距離が等しいか、誤差が８ｍｍ以内であることを意味し、具体的に、前記楕円体とは、前記検知腔の内腔がｃ＞ａ＝ｂの楕円体を形成する。
【００１７】
前記検知腔は、頂部と胴部で異なる２つの幾何学的形状の部分をジョイントすることによって形成され、前記胴部の形状は、球形の中間の一部の形状、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体から頂部と底部のそれぞれの一部を除いた形状、正多角柱状、円柱状、大きな上部と小さな下部を持つ円錐台形、小さな上部と大きな下部を持つ円錐台形、大きな上部と小さな下部を持つ正多面錐状、小さな上部と大きな下部を持つ正多面錐状のうちの一つであり、前記頂部は、平面状の端蓋、頂部の内腔が球面の一部、頂部の内腔がａ：ｂ：ｃの任意の比率の楕円面の一部であり、前記頂部と胴部の間に形成された最大の連続的なギャップも、前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい。
【００１８】
２つのＰＥＴ検知モジュールの間ごとに、いずれも合致回路が接続され、前記各ＰＥＴ検知モジュールの具体的な構造は、検出器ハウジング、光電センサーアレイ、ライトガイド、ＰＥＴ検知結晶が、外から内までに順に設けられ、ライトガイドは、光電センサーアレイとも、ＰＥＴ検知結晶とも密着結合され、前記ＰＥＴ検知結晶材質は、シンチレーション結晶であり、このシンチレーション結晶は、１つ又は１つ以上の結晶塊により構成され、前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、前記正多面錐は、正四角錐、正六角錐であり、前記胴部の下縁に密着してリング状のシールド板が取り付けられ、前記シールド板の材質は、ステンレス、ボロン入りプラスチック、鉛入りプラスチックであり、前記シールド板は、形状の全く同じの２〜５枚の分板をジョイントして形成される。
【００１９】
前記検知腔の前部により上の若干のＰＥＴ検知モジュールが取り外され、外側に向かって両眼観察に適した開口が形成される。
【００２０】
内への前記ＰＥＴ検知結晶の面は、いずれも平面、略平面であり、形状は、正方形、長方形であり、具体的に、前記結晶塊は、複数の結晶ストリップからなる結晶ストリップアレイ、１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶構成であり、前記シンチレーション結晶の材質は、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）結晶、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）結晶、ＮａＩ（Ｔｌ）単結晶、ケイ酸ルテチウム（ＬＳＯ）結晶、ケイ酸ガドリニウム（ＧＳＯ）結晶、イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）から選択された１つ又は幾つであり、検知モジュールリングの間ごとに、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、部分の検知モジュールリングの間に、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、全ての検知モジュールリングの間にいずれもスペーサーが組み立てられなく、前記高原子番号物質は、鉛、タングステンであり、前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、前記正多角形は、正六角形、正八角形である。
【００２１】
前記結晶ストリップアレイは、複数の結晶ストリップからなり、前記１つ又は１つ以上の結晶塊については、各結晶塊は１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶から構成される。
【００２２】
全体的な実施の利便性と必要性のために、本発明は、前記の全角度合致ＰＥＴ検出器を含む全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器であって、支持部材、給電回路、通信回線、ＰＣ端末をさらに有し、この支持部材は、前記検知腔における全ての複数のＰＥＴ検知モジュールを固定して支持し、この支持部材は、前記検知腔を連行して任意の角度で回動可能であり、前記検知腔を連行して任意の方向へ並進可能であり、このＰＣ端末には、ＰＥＴ信号収集と演算分析システムを具備し、この給電回路は、定格電圧で電気エネルギーを前記支持部材及び全てのＰＥＴ検知モジュールに提供し、この通信回線は、全てのＰＥＴ検知モジュールが検出された信号を前記ＰＥＴ信号収集と演算分析システムに伝送する、ことを特徴とする全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器を提供する。
【００２３】
本発明の利点は、主に３つの点にある。第１に、全身を検査する一般的なＰＥＴ機器に対して、実際に使用する結晶は比較的小さいであるが、非常に良好な検出効果が実現され、頭部を一度に鮮明に結像できるだけでなく、頭部全体の動的画像を一度に形成することもできる。第２に、以往、いくつかの脳部のＰＥＴ検出器があるが、その設計思想はまだ古い方式の影響を受け、設計方式があまりターゲットにされていないだけでなく、頭部全体の感度に対する捕捉程度の不十分な問題、特に頭部の下半部分に着目していないが、下半部分における口腔、鼻咽、脳乾部の画像に対する捕捉は、非常に重要であるため、本発明の意義は、非常に重要である。第３に、適用方式であり、本願は、最も単純で集中的な方式で製造され、１つのチャンバーのみを形成し、例えば、上から下へ頭部をスリーブして、頭部のＰＥＴ走査が完了し、このような方式は、簡単で効果的であるだけでなく、高価な結晶の用量が少なく、非常に経済的で、非常に良好な効果が実現される。上記のすべては、以往技術で誰もそれを考えなかったし、誰もそれをしなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施例や以往技術の技術方案をより明確に説明するために、以下では、実施例または以往技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に紹介する。もちろん、以下の説明における図面は本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者であれば、これらの図面に基づいて、創造的な労働をしないことを前提として、他の図面を得ることができる。
【００２５】
【図１】は、軸方向に延長された検出器リングにおける異なる検出点のＬＯＲが捕捉される概念図である。
【図２】は、軸方向に延長された検出器リングが内部の各部位に対する感度は異なる概念図である。
【図３】は、ヘルメット型脳ＰＥＴの概念図である。
【図４】は、頂部の傾きの検出器の脳部ＰＥＴを増加する方案の概念図である。
【図５】は、ヘルメットに顎検出器シートを追加した概念図である。
【図６】は、球形の全体構造の検出器の概念図である。
【図７】は、楕円体の全体構造の検出器の概念図である。
【図８】は、バケット形状の全体構造の検出器の概念図である。
【図９】は、ドラム形状の全体構造の検出器の概念図である。
【図１０】は、ＰＥＴ検知モジュールの構造概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
符号に対応する装置は、以下のようになる。
１…検出器、２…頭部、３…検知腔、４…開口、５…頂部、６…胴部、７…ＰＥＴ検知モジュール、８…光電センサーアレイ、９…ライトガイド、１０…ＰＥＴ検知結晶。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の好ましい実施例は、本発明の利点および特徴を当業者がより容易に理解できるように、添付の図面を参照して以下に詳細に説明され、本発明の保護範囲をより明確かつ正確にする。
【００２８】
実施例１
全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器であって、複数のＰＥＴ検知モジュールを含み、各ＰＥＴ検知モジュールは、いずれもＰＥＴ検知結晶、光電センサーアレイ、ライトガイドからなり、ＰＥＴ検知結晶は、いずれも検知腔の腔内方向へ配置され、１つの開口を有する検知腔は、前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって隣接して形成され、この検知腔の内腔の長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、この検知腔の開口は、検知腔の下方向に位置し、この開口の断面積は、水平方向の人の頭の最大断面積よりも大きく、前記開口を除いて、全ての前記複数のＰＥＴ検知モジュールは、いずれも着脱不可に連接され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの間の全てのギャップ断面積は、いずれも前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい、ことを特徴とする全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。ここで、長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、具体的に、上限は、３５、３８、４１、４４、４７、５０ｃｍであってもよい。
【００２９】
この検出器は、放射に影響を与えない適切な検知マスクを作製でき、例えば、エンジニアリングプラスチック、透明又は半透明樹脂により作製され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの取り付けに適し、全ての検知モジュールを内へ検知マスクにおける対応するプリセット位置に挿入し、検出器がすぐに成形され、現場での装着は簡単で利便である。
【００３０】
真の同時係数イベントに対するこの検知腔の検出カバレッジは、以下のような程度に達成し、この検知腔中心から発生した真の同時係数イベントは、少なくとも７５〜８０％が前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって検知される。例えば、それは、７６％、７７％、７８％の比率である。このような設計は、真の同時係数イベントの捕捉率が保証され、以往技術と比べて、一般に、頭の上部のみがしっかりと巻かれるが、ＰＥＴ捕捉原理によると、そのＬＯＲの捕捉率は、せいぜい約５０％である。
【００３１】
前記検知腔の形状は、球形、楕円体であり、具体的に、前記球形とは、全てのＰＥＴ検知モジュールの軸線がいずれも球心を通過し、且つ全てのＰＥＴ検知モジュールの内表面の中心から球心までの距離が等しいか、誤差が８ｍｍ以内であることを意味する。設計原理から見れば、全てのモジュールの軸線がいずれも球心を通過することが最適であるが、実際には、やむを得ない誤差もあり、誤差が８ｍｍ以内であると、問題がない。また、検知モジュール表面の軸線は、検出器の中心を通過せずにその中心からの距離が１ｃｍ以内であると、問題がない。具体的に、前記楕円体とは、前記検知腔の内腔がｃ＞ａ＝ｂの楕円体を形成する。これは、頭部の検出に適用し、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体がより適切であり、ａ＞ｃ＝ｂの楕円体とｂ＞ａ＝ｃの楕円体も適用できるためであるが、一般的な頭部の寸法の場合、この２つの適用には、実際的な意義はほとんどない。
【００３２】
前記検知腔は、頂部と胴部で異なる２つの幾何学的形状の部分をジョイントすることによって形成され、前記胴部の形状は、球形の中間の一部の形状、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体から頂部と底部のそれぞれの一部を除いた形状、正多角柱状、円柱状、大きな上部と小さな下部を持つ円錐台形、小さな上部と大きな下部を持つ円錐台形、大きな上部と小さな下部を持つ正多面錐状、小さな上部と大きな下部を持つ正多面錐状のうちの一つであり、前記頂部は、平面状の端蓋、頂部の内腔が球面の一部、頂部の内腔がａ：ｂ：ｃの任意の比率の楕円面の一部であり、前記頂部と胴部の間に形成された最大の連続的なギャップも、前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さく、例えば、１／３である。この検知腔は、頭部大きさの物体を盛り込むことが保証できなければならないが、ほとんどの場合、純粋な球形又は楕円体を使用すると、上部は実際には比較的空であり、コスト削減に不利であり、結局のところ、検知モジュールのコストが低くなく、このようにして、異なる形状の胴部を比較的フラットな頂部に組み合わせて、検出効果を実現しながら、コストを効果的に節約した。
【００３３】
２つのＰＥＴ検知モジュールの間ごとに、いずれも合致回路が接続され、前記各ＰＥＴ検知モジュールの具体的な構造は、検出器ハウジング、光電センサーアレイ、ライトガイド、ＰＥＴ検知結晶が、外から内までに順に設けられ、ライトガイドは、光電センサーアレイとも、ＰＥＴ検知結晶とも密着結合され、前記ＰＥＴ検知結晶材質は、シンチレーション結晶であり、このシンチレーション結晶は、１つ又は１つ以上の結晶塊により構成され、前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、前記正多面錐は、正四角錐、正六角錐であり、前記胴部の下縁に密着してリング状のシールド板が取り付けられ、前記シールド板の材質は、ステンレス、ボロン入りプラスチック、鉛入りプラスチックであり、前記シールド板は、形状の全く同じの２〜５枚の分板をジョイントして形成される。ここでのシールド板は、本発明の独創性でもあり、ＰＥＴの放射も、人体に大きな影響を与えるので、それを防止する必要がある。人体の構造の問題のため、首は空にしておく必要があり、枷型に類似する上記の円環シールド板は、人体部分へのＰＥＴの放射影響を最大限に低下させることができ、着脱にも便利であり、この円環シールド板には、前記検知マスクの下縁に嵌合されることに適するバックルを設けることができ、着脱に便利であり、このシールド板は、例えば、左右対称の２枚であってもよく、頭部が検知腔に入ってから取り付けてもよい。
【００３４】
前記検知腔の前部により上方向の若干のＰＥＴ検知モジュールが取り外され、外側に向かって両眼観察に適した開口が形成される。ここでの外側に向かって両眼観察に適した開口は、検知腔を設計する時に周辺検知モジュールの寸法と位置が設計され、最初にプリセットされてもよく、全体検知腔の検知モジュール配置と検知マスクが設計された後、検知モジュールの一部を取り除いたり、面積のより小さい検知モジュールに交換する。
【００３５】
内への前記ＰＥＴ検知結晶の面は、いずれも平面、略平面であり、形状は、正方形、長方形であり、具体的に、前記結晶塊は、複数の結晶ストリップからなる結晶ストリップアレイ、１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶構成であり、前記シンチレーション結晶の材質は、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）結晶、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）結晶、ＮａＩ（Ｔｌ）単結晶、ケイ酸ルテチウム（ＬＳＯ）結晶、ケイ酸ガドリニウム（ＧＳＯ）結晶、イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）から選択された１つ又は幾つであり、検知モジュールリングの間ごとに、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、部分の検知モジュールリングの間に、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、全ての検知モジュールリングの間にいずれもスペーサーが組み立てられなく、前記高原子番号物質は、鉛、タングステンであり、前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、前記正多角形は、正六角形、正八角形である。
【００３６】
上記の結晶は、すべてを網羅しているわけではなく、本願の発明革新は、材料自身にあるのではなく、既存の将来のすべての結晶を本願に用いることができる。
【００３７】
前記結晶ストリップアレイは、複数の結晶ストリップからなり、前記１つ又は１つ以上の結晶塊については、各結晶塊は１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶から構成される。
【００３８】
全体的な実施の利便性と必要性のために、本発明は、前記の全角度合致ＰＥＴ検出器を含む全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器であって、支持部材、給電回路、通信回線、ＰＣ端末をさらに有し、この支持部材は、前記検知腔における全ての複数のＰＥＴ検知モジュールを固定して支持し、この支持部材は、前記検知腔を連行して任意の角度で回動可能であり、前記検知腔を連行して任意の方向へ並進可能であり、このＰＣ端末には、ＰＥＴ信号収集と演算分析システムを具備し、この給電回路は、定格電圧で電気エネルギーを前記支持部材及び全てのＰＥＴ検知モジュールに提供し、この通信回線は、全てのＰＥＴ検知モジュールが検出された信号を前記ＰＥＴ信号収集と演算分析システムに伝送する。上記支持部材は、柔軟に設置することにより、実際の検出に使用可能である。
【００３９】
実施例２
図６に示されたように、本実施例の検出器形状では、球形の全体構造が形成され、頭からスレーブすることができ、下方のみが水平切割された開口に露出し、勿論、無理に横切をする必要がなく、開口でのモジュールが不均一になってもよい。このような機構の利点は、設計が簡単で、検知モジュールが１つの寸法であってもよく、検知マスクが非常によく設計され、各角度は同じであり、下部に開口を残しても良い。その欠点は、人の頭が横に入った後、人の頭が上下に長いことが多いため、横断面の径はそれほど大きくなく、横方向へのモジュールの設置は少し無駄であり、それほど大きなスペースを必要としない。
【００４０】
実施例３
図７に示されたように、本実施例の検出器形状では、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体が形成され、頭からスレーブすることができ、下方のみが水平切割された開口に露出し、勿論、無理に横切をする必要がなく、開口でのモジュールが不均一になってもよい。このような機構の利点は、設計が簡単で、検知モジュールが２〜３の寸法であってもよく、検知マスクが非常によく設計され、各角度は同じであり、下部に開口を残しても良い。その欠点は、人の頭が横に入った後、縦向の長さが不十分である場合、上方のモジュールの設置は少し無駄であり、それほど大きなスペースを必要としない。
【００４１】
実施例４
図８に示されたように、本実施例の検出器形状では、逆バケツ状に形成され、頭からスレーブすることができ、下方のみが水平切割された開口に露出し、勿論、無理に横切をする必要がなく、開口でのモジュールが不均一になってもよい。このような機構の利点は、設計が簡単で、検知モジュールが２〜３の寸法であってもよく、例えば、側面を台形の面と長方形の面として設計され、頂部を長方形の面と、三角形または扇形の面として設計され、略円形の頂部を形成するために、検知マスクの設計が少し複雑であり、上記の５つの異なる寸法のモジュールを取り付ける必要があることが考慮される。このような機構の利点は、下方の開口が大きいので入りやすくなる。その欠点は、下方の開口が大きいことによるＬＯＲの捕捉率が低下され、下限の７５％に近く、同時に、頭部のｃ軸方向が長すぎると、ＬＯＲの捕捉率が大幅に低下し、このような配置でも使用できなくなる。
【００４２】
実施例５
図９に示されたように、本実施例の検出器形状では、胴部ｃ＞ａ＝ｂの楕円体が形成され、頂部はプラテンであり、頭からスレーブすることができ、下方のみが水平切割された開口に露出し、勿論、無理に横切をする必要がなく、開口でのモジュールが不均一になってもよい。このような機構の利点は、設計が簡単で、検知モジュールが２〜３の寸法であってもよく、例えば、側面を台形の面と長方形の面として設計され、頂部を長方形の面と、三角形または扇形の面として設計され、略円形の頂部を形成するために、検知マスクの設計が少し複雑であり、上記の５つの異なる寸法のモジュールを取り付ける必要があることが考慮される。このような機構の利点は、全体的な設計がスペースを節約するため、水晶を節約することである。その欠点は、下方の開口のほとんどが十分に広くないため入りにくく、同時に、頭部のａ、ｂ軸方向が長すぎると、頭部が入りにくく、このような配置でも使用できなくなる。
【００４３】
形状配置に関しては、本願はさまざまな形の胴部と頂部のマッチングを使用することができ、例えば、実施例１で説明したように、実施例２〜５の説明に限定されなく、このような方式が非常に多いので、ここにすべてを網羅することはできないが、ここでの実施に問題はなく、それは本願の請求の範囲である。支持部材は図６〜９には示されていないが、本分野の技術は、前述の説明に従って装着するのに十分であり、実施に技術的な障害はない。
【００４４】
以上は、本発明の具体的な実施態様であるが、本発明の保護範囲はこれに限定されるものではなく、創造的な労働を払わない変更や置換は、本発明の保護範囲に含まれる。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定義される保護範囲に従うべきである。
【図１】
2022500651.tif 000003
【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】
2022500651.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月13日(2020.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＥＴ検知モジュールを含み、
各ＰＥＴ検知モジュールは、いずれもＰＥＴ検知結晶、光電センサーアレイ、ライトガイドからなり、ＰＥＴ検知結晶は、いずれも検知腔の腔内方向へ配置され、
１つの開口を有する検知腔は、前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって隣接して形成され、この検知腔の内腔の長さ、幅、および高さは、いずれも３５〜５０ｃｍ以下であり、この検知腔の開口は、検知腔の下方向に位置し、この開口の断面積は、水平方向の人の頭の最大断面積よりも大きく、
前記開口を除いて、全ての前記複数のＰＥＴ検知モジュールは、いずれも着脱不可に連接され、前記複数のＰＥＴ検知モジュールの間の全てのギャップ断面積は、いずれも前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さく、
前記各ＰＥＴ検知モジュールの具体的な構造は、検出器ハウジング、光電センサーアレイ、ライトガイド、ＰＥＴ検知結晶が、外から内までに順に設けられ、
ライトガイドは、光電センサーアレイとも、ＰＥＴ検知結晶とも密着結合され、ことを特徴とする全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項２】
真の同時係数イベントに対するこの検知腔の検出カバレッジは、以下のような程度に達成し、
この検知腔中心から発生した真の同時係数イベントは、少なくとも７５〜８０％が前記複数のＰＥＴ検知モジュールによって検知される、ことを特徴とする請求項１に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項３】
前記検知腔の形状は、球形、楕円体であり、
具体的に、前記球形とは、全てのＰＥＴ検知モジュールの軸線がいずれも球心を通過し、且つ全てのＰＥＴ検知モジュールの内表面の中心から球心までの距離が等しいか、誤差が８ｍｍ以内であることを意味し、
具体的に、前記楕円体とは、前記検知腔の内腔がｃ＞ａ＝ｂの楕円体を形成する、ことを特徴とする請求項２に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項４】
前記検知腔は、頂部と胴部で異なる２つの幾何学的形状の部分をジョイントすることによって形成され、
前記胴部の形状は、球形の中間の一部の形状、ｃ＞ａ＝ｂの楕円体から頂部と底部のそれぞれの一部を除いた形状、正多角柱状、円柱状、大きな上部と小さな下部を持つ円錐台形、小さな上部と大きな下部を持つ円錐台形、大きな上部と小さな下部を持つ正多面錐状、小さな上部と大きな下部を持つ正多面錐状のうちの一つであり、
前記頂部は、平面状の端蓋、頂部の内腔が球面の一部、頂部の内腔がａ：ｂ：ｃの任意の比率の楕円面の一部であり、
前記頂部と胴部の間に形成された最大の連続的なギャップも、前記ＰＥＴ検知結晶における最小の１つの面積の１／２〜１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項２に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項５】
２つのＰＥＴ検知モジュールの間ごとに、いずれも合致回路が接続され、
前記ＰＥＴ検知結晶材質は、シンチレーション結晶であり、
このシンチレーション結晶は、１つ又は１つ以上の結晶塊により構成され、
前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、
前記正多面錐は、正四角錐、正六角錐であり、
前記胴部の下縁に密着してリング状のシールド板が取り付けられ、
前記シールド板の材質は、ステンレス、ボロン入りプラスチック、鉛入りプラスチックであり、
前記シールド板は、形状の全く同じの２〜５枚の分板をジョイントして形成される、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項６】
前記検知腔の前部により上の若干のＰＥＴ検知モジュールが取り外され、外側に向かって両眼観察に適した開口が形成される、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項７】
内への前記ＰＥＴ検知結晶の面は、いずれも平面、略平面であり、形状は、正方形、長方形であり、
具体的に、前記結晶塊は、複数の結晶ストリップからなる結晶ストリップアレイ、１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶構成であり、
前記シンチレーション結晶の材質は、ゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ）結晶、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）結晶、ＮａＩ（Ｔｌ）単結晶、ケイ酸ルテチウム（ＬＳＯ）結晶、ケイ酸ガドリニウム（ＧＳＯ）結晶、イットリウムルテチウム（ＬＹＳＯ）から選択された１つ又は幾つであり、
検知モジュールリングの間ごとに、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、部分の検知モジュールリングの間に、高原子番号物質より作製されたスペーサーが組み立てられるか、全ての検知モジュールリングの間にいずれもスペーサーが組み立てられなく、
前記高原子番号物質は、鉛、タングステンであり、
前記正多角柱は、正六角柱、正八角柱であり、
前記正多角形は、正六角形、正八角形である、ことを特徴とする請求項６に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項８】
前記結晶ストリップアレイは、複数の結晶ストリップからなり、
前記１つ又は１つ以上の結晶塊については、各結晶塊は１つ又は１つ以上の結晶塊を全体的にカットされた結晶から構成される、ことを特徴とする請求項７に記載の全体的な全角度合致の脳部ＰＥＴ検出器。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかに記載の全角度合致ＰＥＴ検出器を含む全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器であって、
支持部材、給電回路、通信回線、ＰＣ端末をさらに有し、
この支持部材は、前記検知腔における全ての複数のＰＥＴ検知モジュールを固定して支持し、
この支持部材は、前記検知腔を連行して任意の角度で回動可能であり、前記検知腔を連行して任意の方向へ並進可能であり、
このＰＣ端末には、ＰＥＴ信号収集と演算分析システムを具備し、
この給電回路は、定格電圧で電気エネルギーを前記支持部材及び全てのＰＥＴ検知モジュールに提供し、
この通信回線は、全てのＰＥＴ検知モジュールが検出された信号を前記ＰＥＴ信号収集と演算分析システムに伝送する、ことを特徴とする全体的な全角度合致ＰＥＴ検知機器。
【国際調査報告】
2022500651.tif 000013
2022500651.tif 000014
2022500651.tif 000015
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