(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトンを計数するフォトン計数方法であって、フォトンを検出する検出素子を複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成された検出器ブロックにおいて、その検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、各々の前記ｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、各々の前記ｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ領域およびｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域およびｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数し、
前記検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙセグメント内の前記ｙ領域に区分して、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数することを特徴とするフォトン計数方法。
【請求項２】
フォトンを計数するフォトン計数方法であって、フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックにおいて、その検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分して、各々の前記ｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、各々の前記ｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンを計数し、各々の前記ｚ領域ごとに接続された計数手段であるｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数し、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域に区分して、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｚ領域に区分して、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数し、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続された前記ｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数することを特徴とするフォトン計数方法。
【請求項３】
フォトンを計数するフォトン計数方法であって、フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックにおいて、その検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域、かつ前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域、かつ前記ｚ領域に区分して、各々の前記ｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、各々の前記ｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数し、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域かつ前記ｚ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域かつｚ領域に区分して、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数することを特徴とするフォトン計数方法。
【請求項４】
請求項１に記載のフォトン計数方法において、前記ｘは行であり、前記ｙは列であり、前記検出素子を複数に２次元の行方向および列方向に配列して前記検出器ブロックが構成されていることを特徴とするフォトン計数方法。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載のフォトン計数方法において、前記ｘは行であるとともに、前記ｙは列であり、前記ｚは層であり、前記検出素子を層方向にも積層することで、検出素子を複数に３次元の行方向，列方向および層方向に配列して前記検出器ブロックが構成されていることを特徴とするフォトン計数方法。
【請求項６】
フォトンを検出する検出素子を複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトン、および前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域およびｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙセグメント内の前記ｙ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトン、および前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするフォトン計数装置。
【請求項７】
フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、各々の前記ｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトン、前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンおよび前記ｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域に区分して、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｚ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続された前記ｚカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のフォトン、前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンおよび前記ｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするフォトン計数装置。
【請求項８】
フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域、かつ前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域、かつ前記ｚ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のフォトン、および前記ｙ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域かつ前記ｚ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域かつｚ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｙ・ｚカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトン、および前記ｙ・ｚカウンタによって計数された、ｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするフォトン計数装置。
【請求項９】
請求項６に記載のフォトン計数装置において、前記ｘは行であり、前記ｙは列であり、前記検出素子を複数に２次元の行方向および列方向に配列して前記検出器ブロックを構成することを特徴とするフォトン計数装置。
【請求項１０】
請求項７または請求項８に記載のフォトン計数装置において、前記ｘは行であるとともに、前記ｙは列であり、前記ｚは層であり、前記検出素子を層方向にも積層することで、検出素子を複数に３次元の行方向，列方向および層方向に配列して前記検出器ブロックを構成することを特徴とするフォトン計数装置。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０のいずれかに記載のフォトン計数装置を用いた核医学診断装置であって、前記フォトンは放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線であり、前記装置は、前記演算処理手段によって演算処理されて求められた前記放射線の計数に基づいて、互いに異なる２点で発生した放射線のそれぞれ一方を同時計数する偶発同時計数を求める偶発同時計数算出手段と、その偶発同時計数算出手段によって求められた偶発同時計数を除去した核医学用データを求める画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とする核医学診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線や光などのフォトン（光子）を計数するフォトン計数方法、その装置並びにそれを用いた核医学診断装置に係り、特に、偶発同時計数を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置などの核医学診断装置に用いられる場合を例に採って説明する。一般的な核医学診断装置ではγ線検出器と画像処理部とを備えている。各々のγ線検出器は、被検体の周囲を取り囲んでそれぞれ配設されており、円または多角形を呈するリング状にそれぞれ配設されている。画像処理部は、γ線検出器から得られたエミッションデータに基づいてＲＩ分布を生成する画像処理を行う。
【０００３】
γ線検出器は、検出素子が多数に配列したブロックで構成される。装置の空間分解能は、原理的に検出素子の大きさで制限される。小型化が進む一方で、有効面積を大きく取り、感度を高くするために、装置に使用される素子数が増大している。
【０００４】
γ線検出器では、シンチレータを使用し、これによる検出光を光電子増倍管(PMT: Photo Multiplier Tube) などにより増幅させて電気信号に変換する。収集では１８０°反対方向に放射する２つのγ線を被検体の周囲に配設された多数のγ線検出器にて同時計数としてデータ（『エミッションデータ』とも呼ばれる）を収集する。
【０００５】
γ線を同時計数するには同時計数回路に各γ線を入力して、入力されたγ線の時間差が所定のタイムウィンドウ内に収まっているか否かで判断される。実際の同時計数回路では、一般的に４ｎｓ〜２０ｎｓ（ｎｓ＝１０−９ｓ）程度の非常に短いタイムウィンドウ内に検出されたγ線を「同時」とみなしている。したがって、互いに異なる２点で発生したγ線のそれぞれ一方を同時計数する可能性が生じてしまう。これを『偶発同時計数（random coincidence）』という。一方、一対のγ線の一方あるいは双方が被検体内でコンプトン散乱を起こした後に同時計数された場合、これを『散乱同時計数（scatter coincidence）』という。また、本来であれば一対のγ線の双方が同時計数された場合、これを『真の同時計数（true coincidence）』という。
【０００６】
このような真の同時計数（Ｔ）以外の偶発同時計数（Ｒ）や散乱同時計数（Ｓ）は、画像のコントラストを劣化させる原因の一つとなっている。この偶発同時計数を除去するために、時間差をつけて同時計数する遅延同時計数や、検出器ブロックもしくは検出素子ごとに用意されたカウンタで計数されたシングル計数から推定された同時計数を用いて偶発同時計数を除去する補正が行われている。
【０００７】
ところで、γ線を電荷に変換することでγ線を検出する半導体素子の一方の面にＸストリップ電極を配設し、他方の面にＸストリップ電極にクロスしたＹストリップ電極を配設して、各々のストリップ電極による電荷の読み出しでγ線の入射位置を弁別するように構成されたクロスストリップ型放射線検出器がある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、クロスストリップ型放射線検出器を深さ方向（層方向）にも積層することで、深さ方向のγ線の入射位置を弁別しており、読み出しのための電極の数を少なくしている。
【０００８】
クロスストリップ型放射線検出器以外では、上述したγ線を光に変換するシンチレータを、検出素子として用いたγ線検出器が一般的である。深さ方向（層方向）にも検出素子を積層することで、深さ方向の光源位置（すなわちγ線の入射位置）を弁別することができる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２５７５７号公報（第１−１３頁、図１，４−８）
【特許文献２】特開２００３−１６７０５８号公報（第１−１８頁、図１，２，７，８，１０−１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来例の手法の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の手法で、遅延同時計数を用いて補正を行った場合、通常の同時計数（『即発同時計数(prompt coincidence)』とも呼ばれる）から遅延同時計数をリアルタイムで差し引くことができるが、両者は同程度の統計雑音を含んでいるので、差分によって求められた真の同時計数の統計雑音が増大してしまう。
【００１０】
そこで、統計精度の点において、シングル計数から推定された同時計数を用いて補正するのが好ましい。しかし、このような精度の良い補正を行うためには、検出素子の数だけγ線を計数するカウンタが必要になる。特に、現在の核医学診断装置では、上述した特許文献２のように、深さ方向（層方向）にも検出素子を積層することで、相互作用を起こした深さ方向の光源位置(DOI: Depth of Interaction)を弁別する技術を用いた検出器（『ＤＯＩ検出器』とも呼ばれる）が主流になりつつある。このような検出器では、検出素子が膨大な数となり、それに伴い、必要なカウンタも膨大な数となってしまう。
【００１１】
そこで、上述した特許文献１のように、クロスストリップ型放射線検出器では読み出しのための電極の数を少なくすることができる。しかし、特許文献１の場合にはシンチレータを使用しておらず、シンチレータを用いた検出素子においても、読み出しのためのカウンタの数を減らす必要がある。また、上述した特許文献２でも、特許文献２の図１１に示すように、各層の検出素子ごとに弁別回路を接続することが開示されているが、その他の具体的な構成については示唆されていない。
【００１２】
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、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができるフォトン計数方法、その装置並びにそれを用いた核医学診断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】
【００１３】
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、フォトンを計数するフォトン計数方法であって、フォトンを検出する検出素子を複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成された検出器ブロックにおいて、その検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、各々の前記ｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、各々の前記ｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ領域およびｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域およびｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数し、
前記検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙセグメント内の前記ｙ領域に区分して、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数し、前記対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数することを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、フォトンを検出する検出素子を複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成された検出器ブロックにおいて、その検出器ブロックを、上述したｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、上述したｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分する。ここで、各々の上述したｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタと、各々の上述したｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ領域およびｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域およびｙ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタおよびｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００１５】
一方、請求項２に記載の発明の場合には、上述した検出素子をｚ方向にも配列することで、検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して検出器ブロックが構成されている場合において、その検出器ブロックを、上述したｘ領域に区分するとともに、上述したｙ領域に区分して、上述したｚ方向であるｚ領域に区分する。ここで、上述したｘカウンタおよびｙカウンタの他に、各々の上述したｚ領域ごとに接続された計数手段であるｚカウンタも用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンを計数し、上述したｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタ，ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタおよびｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の発明の場合には、請求項２に記載の発明と同様の場合において、すなわち上述した検出素子をｚ方向にも配列することで、検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して検出器ブロックが構成されている場合において、その検出器ブロックを、上述したｘ領域、かつ上述したｚ方向であるｚ領域に区分するとともに、上述したｙ領域かつ上述したｚ領域に区分する。ここで、上述したｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、上述したｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意する。上述したｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタおよびｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００１７】
上述した請求項１に記載の発明の説明に戻ると、検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の上述したｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙセグメント内の上述したｙ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタおよびｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００１８】
上述した請求項２に記載の発明の説明に戻ると、検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域に区分して、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数し、上述したｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタ，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタおよびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００１９】
上述した請求項３に記載の発明の説明に戻ると、検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｚ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意する。上述したｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
【００２０】
上述したこれらの発明のうち請求項１に記載の発明のように検出素子を２次元に配列して検出器ブロックが構成されている場合において、ｘを行として、ｙを列としたときには、検出素子を複数に２次元の行方向および列方向に配列して検出器ブロックが構成されることになる（請求項４に記載の発明）。また、上述したこれらの発明のうち請求項２、３に記載の発明のように検出素子を３次元に配列して検出器ブロックが構成されている場合において、ｘを行とするとともに、ｙを列として、ｚを層としたときには、検出素子を層方向にも積層することで、検出素子を複数に３次元の行方向，列方向および層方向に配列して検出器ブロックが構成されていることになる（請求項５に記載の発明）。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明は、フォトンを検出する検出素子を複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトン、および前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域およびｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙセグメント内の前記ｙ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトン、および前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするものである。
【００２２】
［作用・効果］請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明に係る方法を好適に実施することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明は、フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分して、前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、各々の前記ｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のフォトン、前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のフォトンおよび前記ｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域に区分して、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｚ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続された前記ｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続された前記ｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続された前記ｚカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のフォトン、前記ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンおよび前記ｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするものである。
【００２４】
［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明に係る方法を好適に実施することができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の発明は、フォトンを検出する検出素子を複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成された検出器ブロックと、その検出器ブロックに接続された計数手段とを備えることで、フォトンを計数するフォトン計数装置であって、前記検出器ブロックを、前記ｘ方向に沿った領域であるｘ領域、かつ前記ｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分するとともに、前記ｙ方向に沿った領域であるｙ領域、かつ前記ｚ領域に区分して、前記計数手段を、各々の前記ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、各々の前記ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとで構成し、前記装置は、前記ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のフォトン、および前記ｙ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｘ領域かつ前記ｚ領域に区分するとともに、前記ｘ・ｙ・ｚセグメント内の前記ｙ領域かつｚ領域に区分して、前記計数手段を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分された前記ｙ・ｚカウンタとで構成し、前記演算処理手段は、前記ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトン、および前記ｙ・ｚカウンタによって計数された、ｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンの計数結果に基づいて、前記対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する前記検出素子のフォトンを計数する演算処理を行うことを特徴とするものである。
【００２６】
［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明に係る方法を好適に実施することができる。
【００３３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のフォトン計数装置において、前記ｘは行であり、前記ｙは列であり、前記検出素子を複数に２次元の行方向および列方向に配列して前記検出器ブロックを構成することを特徴とするものである。
【００３４】
［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明に係る方法を好適に実施することができる。
【００３５】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のフォトン計数装置において、前記ｘは行であるとともに、前記ｙは列であり、前記ｚは層であり、前記検出素子を層方向にも積層することで、検出素子を複数に３次元の行方向，列方向および層方向に配列して前記検出器ブロックを構成することを特徴とするものである。
【００３６】
［作用・効果］請求項１０に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明に係る方法を好適に実施することができる。
【００３７】
上述したこれらの発明に係る（フォトン計数）装置を用いた装置として、核医学診断装置に適用してもよい。すなわち、フォトンは放射性薬剤が投与された被検体から発生した放射線とすると、核医学診断装置は、上述した演算処理手段によって演算処理されて求められた放射線の計数に基づいて、互いに異なる２点で発生した放射線のそれぞれ一方を同時計数する偶発同時計数を求める偶発同時計数算出手段と、その偶発同時計数算出手段によって求められた偶発同時計数を除去した核医学用データを求める画像処理を行う画像処理手段とを備える（請求項１１に記載の発明）。上述したこれらの発明に係る（フォトン計数）装置ではシングル計数を演算処理手段によって計数して、核医学診断装置では、シングル計数から偶発同時計数算出手段が偶発同時計数を推定するので、遅延同時計数を用いて補正を行った場合と比較すると統計精度が良くなる。このシングル計数から推定された同時偶発計数を用いて画像処理部では補正することで、核医学用データに基づく画像のコントラストの劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００３８】
この発明に係るフォトン計数方法、その装置並びにそれを用いた核医学診断装置によれば、各々の領域ごとに接続された各カウンタを用意して、対象となる各領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となる各領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になり、かかるカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる。
検出器ブロックを、ｘ方向およびｙ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙセグメント内の上述したｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙセグメント内の上述したｙ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタおよびｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる（請求項１、６に記載の発明）。
また、検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域に区分して、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のフォトンを計数し、上述したｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタ，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタおよびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる（請求項２、７に記載の発明）。
また、検出器ブロックを、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に並べた全領域よりも狭く、ｘ方向に沿って複数に並べ、ｙ方向に沿って複数に並べ、ｚ方向に沿って複数に並べた領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｚ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意する。上述したｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数するとともに、上述したｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のフォトンを計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属する検出素子のフォトンを計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意するだけで、検出素子よりも少ない数のカウンタでフォトンを計数することができる（請求項３、８に記載の発明）。
【実施例１】
【００３９】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係るＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置の側面図およびブロック図である。なお、後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１では、核医学診断装置として、ＰＥＴ装置を例に採って説明するとともに、それに用いられるフォトン計数装置としてγ線計数装置を例に採って説明する。後述する実施例２〜６に係るフォトン計数装置も図１に示すＰＥＴ装置に用いられるものとする。
【００４０】
後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１に係るＰＥＴ装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１を備えている。この天板１は、上下に昇降移動、被検体Ｍの体軸Ｚに沿って平行移動するように構成されている。このように構成することで、天板１に載置された被検体Ｍは、後述するガントリ２の開口部２ａを通って、頭部から順に腹部、足部へと走査されて、被検体Ｍの投影データや断層画像といった診断データを得る。この診断データは、この発明における核医学用データに相当する。
【００４１】
天板１の他に、本実施例１に係るＰＥＴ装置は、開口部２ａを有したガントリ２と、γ線検出器３とを備えている。γ線検出器３は、被検体Ｍの体軸Ｚ周りを取り囲むようにしてリング状に配置されており、ガントリ２内に埋設されている。
【００４２】
その他にも、本実施例１に係るＰＥＴ装置は、カウンタ４と弁別回路５と天板駆動部６とコントローラ７と入力部８と出力部９と同時計数回路１０と投影データ導出部１１と再構成部１２とメモリ部１３とを備えている。天板駆動部６は、天板１の上述した移動を行うように駆動する機構であって、図示を省略するモータなどで構成されている。
【００４３】
コントローラ７は、本実施例１に係るＰＥＴ装置を構成する各部分を統括制御する。コントローラ７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。
【００４４】
入力部８は、オペレータが入力したデータや命令をコントローラ７に送り込む。入力部８は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。出力部９はモニタなどに代表される表示部やプリンタなどで構成されている。
【００４５】
メモリ部１３は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体で構成されている。本実施例１では、投影データ導出部１１や再構成部１２で処理された診断データなどについてはＲＡＭに書き込んで記憶し、必要に応じてＲＡＭから読み出す。ＲＯＭには、各種の核医学診断を含めて撮像を行うためのプログラム等を予め記憶しており、そのプログラムをコントローラ７が実行することでそのプログラムに応じた核医学診断をそれぞれ行う。
【００４６】
投影データ導出部１１と再構成部１２とは、例えば上述したメモリ部１３などに代表される記憶媒体のＲＯＭに記憶されたプログラムあるいは入力部８などに代表されるポインティングデバイスで入力された命令をコントローラ７が実行することで実現される。
【００４７】
放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生したγ線をγ線検出器３のシンチレータブロック３１（図３を参照）が光に変換して、変換されたその光をγ線検出器３の光電子増倍管(PMT: Photo Multiplier Tube)３３（図３を参照）は増倍させて電気信号に変換する。その電気信号を画像情報（画素）として、カウンタ４および弁別回路５を介して同時計数回路１０に送り込む。
【００４８】
具体的には、被検体Ｍに放射性薬剤を投与すると、ポジトロン放出型のＲＩのポジトロンが消滅することにより、２本のγ線が発生する。同時計数回路１０は、シンチレータブロック３１（図３を参照）の位置とγ線の入射タイミングとをチェックし、被検体Ｍを挟んで互いに対向位置にある２つのシンチレータブロック３１でγ線が同時に入射したときのみ、送り込まれた画像情報を適正なデータと判定する。一方のシンチレータブロック３１のみにγ線が入射したときには、同時計数回路１０は、ポジトロンの消滅により生じたγ線ではなくノイズとして扱い、そのときに送り込まれた画像情報もノイズと判定してそれを棄却する。
【００４９】
実際には、同時計数回路１０でかかる処理を行ったとしてもノイズを除去しきれずに、偶発あるいは散乱同時計数といったノイズ成分が残る。後述するようにシングル計数からこの同時計数回路１０が偶発同時計数を推定することで、偶発同時計数に関するノイズ成分を特定して除去することができる。同時計数回路１０は、この発明における偶発同時計数算出手段の機能を備えている。この偶発同時計数を除去した状態で、投影データ導出部１１に送り込む。投影データ導出部１１は、同時計数回路１０から送り込まれた画像情報を投影データとして求め、その投影データを再構成部１２に送り込む。投影データ導出部１１で求められた投影データは、『エミッションデータ』とも呼ばれる。
【００５０】
再構成部１２がその投影データを再構成して、断層画像を求める。このように、投影データ導出部１１、再構成部１２を備えることで、偶発同時計数を除去した診断データ（核医学用データ）を求める画像処理を行う。断層画像を、コントローラ７を介して出力部９やメモリ部１３などに送り込む。投影データ導出部１１、再構成部１２は、この発明における画像処理処理手段に相当する。
【００５１】
次に、同時計数回路１０の具体的な機能について、図２を参照して説明する。図２は、偶発同時計数の説明に供するγ線検出器での同時計数を示した模式図である。被検体Ｍの体軸Ｚ周りを取り囲むようにしてリング状に配置された複数のγ線検出器３のうち、図２に示すように、γ線検出器３（図２中の「ｉ」を参照）およびγ線検出器３（図２中の「ｊ」を参照）が、互いに異なる２点で発生したγ線のそれぞれ一方をそれぞれ同時計数したとする。図２中の「ｉ」で表記されたγ線検出器３でのシングル計数をＳｉとするとともに、図２中の「ｊ」で表記されたγ線検出器３でのシングル計数をＳｊとして、これらのγ線検出器３での偶発同時計数をＲｉｊとすると、偶発同時計数Ｒｉｊは下記（１）式で表される。
【００５２】
Ｒｉｊ＝（２τ／Ｔ）×（Ｓｉ×Ｓｊ）                          …（１）
ただし、上記（１）式中のτはタイムウィンドウで、上記（１）式中のＴは観測時間である。このように、シングル計数Ｓｉ，Ｓｊを用いて上記（１）式に代入することで、同時計数回路１０は偶発同時計数Ｒｉｊを求める。シングル計数Ｓｉ，Ｓｊを計数する具体的な手法については後述する。
【００５３】
次に、γ線検出器３の具体的な構成について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、実施例１および後述する実施例４に係るシンチレータ素子を２次元に配列して構成されたシンチレータブロックを備えたγ線検出器の概略斜視図であり、図３（ｂ）は、後述する実施例２，３，５，６に係るシンチレータ素子を３次元に配列して構成されたシンチレータブロックを備えたγ線検出器の概略斜視図である。後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１では、図３中のｘを行とするとともに、図３中のｙを列として、図３中のｚを層とする。
【００５４】
γ線検出器３は、図３に示すようにシンチレータブロック３１と、そのシンチレータブロック３１に対して光学的に結合されたライトガイド３２と、そのライトガイド３２に対して光学的に結合された光電子増倍管（以下、単に「ＰＭＴ」と略記する）３３を備えている。本実施例１や後述する実施例４では、シンチレータブロック３１は、図３（ａ）に示すように、シンチレータ素子３１ａを複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成されている。後述する実施例２，３，５，６では、図３（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１は、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成されている。上述したように、ｘを行とするとともに、ｙを列として、ｚを層としたときには、本実施例１や後述する実施例４では、シンチレータ素子３１ａを複数に２次元の行方向および列方向に配列してシンチレータブロック３１が構成されることになり、後述する実施例２，３，５，６では、シンチレータ素子３１ａを層方向にも積層することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元の行方向，列方向および層方向に配列してシンチレータブロック３１が構成されることになる。シンチレータブロック３１は、この発明における検出器ブロックに相当し、シンチレータ素子３１ａは、この発明における検出素子に相当する。
【００５５】
後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１では、ｘ、ｙ方向に８行×８列、ｚ方向（層方向、すなわち深さ方向）に４層に配列されたシンチレータ素子３１ａを図示しているが、シンチレータ素子３１ａの数については特に限定されない。シンチレータ素子１ａは、γ線の入射に伴って発光することでγ線から光に変換する。この変換によってシンチレータ素子３１ａはγ線を検出する。シンチレータ素子３１ａにおいて発光した光がシンチレータブロック３１で十分に拡散されて、ライトガイド３２を介してＰＭＴ３３に入力される。ＰＭＴ３３は、シンチレータブロック３１で変換された光を増倍させて電気信号に変換する。
【００５６】
ＰＭＴ３３によって、図４に示す２次元位置演算マップが作成される。図４は、２次元位置演算マップの模式図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図３（ａ）のようにシンチレータ素子３１ａを複数に２次元に配列して構成されたシンチレータブロック３１を用いたときの２次元位置演算マップの模式図であり、図４（ｅ）は、図３（ｂ）のようにシンチレータ素子３１ａを複数に３次元に配列して構成されたシンチレータブロック３１を用いたときの２次元位置演算マップの模式図である。２次元位置演算マップ中のドット（図４中の黒丸を参照）が各シンチレータ素子３１ａ（で発光した光源位置）のいずれかにそれぞれ対応する。図４の２次元位置演算マップでは、特に、図３（ｂ）のようにシンチレータ素子３１ａを複数に３次元に配列して構成されたシンチレータブロック３１を用いた場合には、各層における各々のシンチレータ素子３１ａに対応した各々のドットが重ならないように、互いに隣接する結晶（すなわちシンチレータ素子３１ａ）の間に反射材（図示省略）を適宜に介在させる。
【００５７】
図４（ａ）に示すように、２次元位置演算マップを予め作成する。図４（ａ）で作成された２次元位置演算マップ中の領域を、図４（ｂ）に示すように予め決めて、ドット（の座標）とシンチレータ素子３１ａとをそれぞれ対応づける。図４（ｂ）中の線で区切られた１つの領域に入射されたγ線は１つの結晶（シンチレータ素子３１ａ）に入ったとみなしてカウンタ４（図１を参照）で計数する。
【００５８】
ここで、シンチレータブロック３１をｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分したとする。各々のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタを用意して、そのｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線を計数する。そのためには、図４（ｃ）に示すように、２次元位置演算マップを行方向に沿った領域である行領域（ｘ領域）Ｒにそれぞれ区分して、その区分された行領域Ｒ中の総数のドットが、カウンタ４のｘカウンタで計数されるように、ＰＭＴ３３とカウンタ４とを互いに接続する。
【００５９】
同様に、シンチレータブロック３１をｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分したとする。各々のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意して、そのｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線を計数する。そのためには、図４（ｄ）に示すように、２次元位置演算マップを列方向に沿った領域である列領域（ｙ領域）Ｃにそれぞれ区分して、その区分された列領域Ｃ中の総数のドットが、カウンタ４のｙカウンタで計数されるように、ＰＭＴ３３とカウンタ４とを互いに接続する。
【００６０】
同様に、シンチレータブロック３１をｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分したとする。各々のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意して、そのｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のγ線を計数する。そのためには、図４（ｅ）に示すように、２次元位置演算マップを層方向に沿った領域である層領域（ｚ領域）Ｌにそれぞれ区分して、その区分された層領域Ｌ中の総数のドットがカウンタ４のｚカウンタで計数されるように、ＰＭＴ３３とカウンタ４とを互いに接続する。以上の説明から明らかなように、カウンタ４（図１を参照）は、この発明における計数手段に相当する。
【００６１】
次に、各々の領域と各々のカウンタとの接続態様について、図５および図６を参照して説明する。図５（ａ）は、実施例１に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図５（ｂ）は、実施例１に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図６は、実施例１に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図（平面図）である。後述する実施例２〜６も含めて、図５〜図１６では、間に介在されるＰＭＴについては図示を省略して、各領域におけるシンチレータ素子およびカウンタのみを図示する。
【００６２】
本実施例１では、図５（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１をｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分する。各々のｘ領域と各々のｘカウンタとをそれぞれ接続する。後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｘカウンタとして、８つのカウンタを用意する。順に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８とする。
【００６３】
一方、図５（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１をｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分する。各々のｙ領域と各々のｙカウンタとをそれぞれ接続する。後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１では、シンチレータブロック３１はｙ方向に８列のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｙカウンタとして、８つのカウンタを用意する。順に、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８とする。
【００６４】
図５（ａ）、図５（ｂ）をまとめた平面図は、図６に示す通りである。ｘカウンタであるＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８によって、対象となるｘカウンタ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８のいずれかのカウンタ）に該当するｘ領域内の総数のγ線を計数する。また、ｙカウンタであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８によって、対象となるｙカウンタ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８のいずれかのカウンタ）に該当するｙ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ領域およびｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ領域およびｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。弁別回路５（図１を参照）は、この発明における演算処理手段に相当する。
【００６５】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とする。その対象となるｘ領域（Ａ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢとするとともに、対象となるＡ領域に接続されたｘカウンタをＲＡとして、そのカウンタＲＡで計数されたＡ領域内での総数のγ線の計数をＲＡとし、対象となるＢ領域に接続されたｙカウンタをＣＢとして、そのカウンタＣＢで計数されたＢ領域内での総数のγ線の計数をＣＢとする。すると、γ線の計数ＳＡＢは下記（２）式で表される。
【００６６】
ＳＡＢ＝（ＲＡ×ＣＢ）／（ΣＲＡ×ΣＣＢ）×ＳＢＬＯＣＫ          …（２）
ただし、上記（２）式中のＳＢＬＯＣＫはシンチレータブロック３１での総数のγ線の計数であり、ＳＢＬＯＣＫ＝ΣＲＡ＝ΣＣＢである。したがって、ΣＲＡはカウンタＲＡ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｅ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８）での総数のγ線の計数であり、ΣＣＢはカウンタＣＢ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８）での総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（２）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ領域（Ａ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。
【００６７】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１とした場合、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図５や図６に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘカウンタはＲ１となり、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図５や図６に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙカウンタはＣ１となる。また、対象となるｘ領域（Ａ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図６に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１となる。Ｓ１１でのγ線の計数Ｓ１１は、上記（２）式中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入した下記（２）´式で表される。
【００６８】
Ｓ１１＝（Ｒ１×Ｃ１）／（ΣＲＡ×ΣＣＢ）×ＳＢＬＯＣＫ          …（２）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列＝６４個であり、従来では同数の６４個のカウンタが必要である。図５、図６の場合、行方向に８個、列方向に８個の計１６個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【００６９】
このように求められたＳＡＢをシングル計数ＳｉまたはＳｊとして、上記（１）式に代入することで同時計数回路１０（図１を参照）は偶発同時計数Ｒｉｊを求める。以上の説明から明らかなように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とでγ線計数装置を構成し、この発明におけるフォトン計数装置に相当する。
【００７０】
このような計数方法および上述の構成を備えた本実施例１に係るＰＥＴ装置によれば、γ線を検出するシンチレータ素子３１ａを複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成されたシンチレータブロック３１において、そのシンチレータブロック３１を、上述したｘ方向に沿った領域であるｘ領域に区分するとともに、上述したｙ方向に沿った領域であるｙ領域に区分する。ここで、各々の上述したｘ領域ごとに接続された計数手段であるｘカウンタと、各々の上述したｙ領域ごとに接続された計数手段であるｙカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ領域およびｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域およびｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタおよびｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【００７１】
後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１に係るγ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置は、γ線を検出するシンチレータ素子３１ａを複数に２次元のｘ方向およびｙ方向に配列して構成されたシンチレータブロック３１と、そのシンチレータブロック３１に接続されたカウンタ４とを備えることで、γ線を計数する。本実施例１では、シンチレータブロック３１を、ｘ領域に区分するとともに、ｙ領域に区分して、カウンタ４を、各々のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、各々のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとで構成している。また、γ線計数装置は、ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線、およびｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ領域およびｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う弁別回路５を備えている。
【００７２】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例１に係る計数方法を好適に実施することができる。
【００７３】
後述する実施例２〜６も含めて、本実施例１ではＰＥＴ装置に適用している。すなわち、フォトンは放射性薬剤が投与された被検体Ｍから発生したγ線とすると、ＰＥＴ装置は、上述した弁別回路５によって演算処理されて求められたγ線の計数（シングル計数Ｓｉ，Ｓｊ）に基づいて、互いに異なる２点で発生したγ線のそれぞれ一方を同時計数する偶発同時計数を求める同時計数回路１０と、その同時計数回路１０によって求められた偶発同時計数を除去した核医学用データを求める画像処理を行う投影データ導出部１１、再構成部１２とを備えている。γ線検出器３とカウンタ４と弁別回路５とで構成されたγ線計数装置ではシングル計数を弁別回路５によって計数して、ＰＥＴ装置では、シングル計数から同時計数回路１０が偶発同時計数を推定するので、遅延同時計数を用いて補正を行った場合と比較すると統計精度が良くなる。このシングル計数から推定された同時偶発計数を用いて投影データ導出部１１、再構成部１２では補正することで、核医学用データに基づく画像のコントラストの劣化を防止することができる。
【実施例２】
【００７４】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図７（ａ）は、実施例２に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図７（ｂ）は、実施例２に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図７（ｃ）は、実施例２に係るｚ領域とｚカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図８は、実施例２に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【００７５】
上述した実施例１と同様に、本実施例２では、図７（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１をｘ領域に区分して、各々のｘ領域と各々のｘカウンタとをそれぞれ接続し、ｘカウンタとして、８つのカウンタＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を用意する。上述した実施例１と同様に、図７（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１をｙ領域に区分して、各々のｙ領域と各々のｙカウンタとをそれぞれ接続し、ｙカウンタとして、８つのカウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８を用意する。
【００７６】
本実施例２では、図３（ｂ）に示すようにシンチレータ素子３１ａをｚ方向である層方向にも配列することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列してシンチレータブロック３１は構成されている。そして、図７（ｃ）に示すように、シンチレータブロック３１をｚ方向に沿った領域であるｚ領域に区分する。各々のｚ領域と各々のｚカウンタとをそれぞれ接続する。後述する実施例３，５，６も含めて、本実施例２では、シンチレータブロック３１はｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｚカウンタとして、４つのカウンタを用意する。順に、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とする。
【００７７】
図７（ａ）〜図７（ｃ）をまとめた斜視図は、図８に示す通りである。上述した実施例１と同様に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８によって、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線を計数し、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８によって、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線を計数する。本実施例２では、対象となるｚカウンタであるＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４によって、対象となるｚカウンタ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４のいずれかのカウンタ）に該当するｚ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。
【００７８】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とし、対象となるｚ領域をＣ番目の領域（Ｃ領域）とする。その対象となるｘ領域（Ａ領域），ｙ領域（Ｂ領域）およびｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢＣとするとともに、対象となるＣ領域に接続されたｚカウンタをＬＣとして、そのカウンタＬＣで計数されたＣ領域内での総数のγ線の計数をＬＣとする。上述した実施例１と同様に、カウンタＲＡで計数されたＡ領域内での総数のγ線の計数をＲＡとし、カウンタＣＢで計数されたＢ領域内での総数のγ線の計数をＣＢとする。すると、γ線の計数ＳＡＢＣは下記（３）式で表される。
【００７９】
ＳＡＢＣ＝（ＲＡ×ＣＢ×ＬＣ）／（ΣＲＡ×ΣＣＢ×ΣＬＣ）
×ＳＢＬＯＣＫ              …（３）
ただし、上記（３）式中のＳＢＬＯＣＫはシンチレータブロック３１での総数のγ線の計数であり、ＳＢＬＯＣＫ＝ΣＲＡ＝ΣＣＢ＝ΣＬＣである。したがって、ΣＲＡはカウンタＲＡ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｅ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８）での総数のγ線の計数であり、ΣＣＢはカウンタＣＢ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８）での総数のγ線の計数であり、ΣＬＣはカウンタＬＣ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）での総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（３）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ領域（Ａ領域），ｙ領域（Ｂ領域）およびｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。
【００８０】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１とした場合、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図７や図８に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘカウンタはＲ１となり、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図７や図８に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙカウンタはＣ１となる。さらに、対象となるｚ領域（Ｃ領域）は、図７や図８に示すように、点のハッチングに示す領域となり、対象となるｚカウンタはＬ１となる。また、対象となるｘ領域（Ａ領域），ｙ領域（Ｂ領域）およびｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図８に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１１となる。Ｓ１１１でのγ線の計数Ｓ１１１は、上記（３）式中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入し、Ｃに１を代入した下記（３）´式で表される。
【００８１】
Ｓ１１１＝（Ｒ１×Ｃ１×Ｌ１）／（ΣＲＡ×ΣＣＢ×ΣＬＣ）
×ＳＢＬＯＣＫ              …（３）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列×４層＝２５６個であり、従来では同数の２５６個のカウンタが必要である。図７、図８の場合、行方向に８個、列方向に８個、層方向に４個の計２０個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【００８２】
このような計数方法によれば、シンチレータ素子３１ａをｚ方向にも配列することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列してシンチレータブロック３１が構成されている場合において、そのシンチレータブロック３１を、上述したｘ領域に区分するとともに、上述したｙ領域に区分して、上述したｚ方向であるｚ領域に区分する。ここで、上述したｘカウンタおよびｙカウンタの他に、各々の上述したｚ領域ごとに接続された計数手段であるｚカウンタも用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線を計数し、上述したｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘ領域ごとに接続されたｘカウンタ，ｙ領域ごとに接続されたｙカウンタおよびｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【００８３】
本実施例２では、シンチレータ素子３１ａをｚ方向にも配列することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列して構成されたシンチレータブロック３１を構成している。そのシンチレータブロック３１を、ｘ領域に区分するとともに、ｙ領域に区分して、ｚ領域に区分して、カウンタ４（図１を参照）を、ｘカウンタとｙカウンタと、各々のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとで構成している。また、弁別回路５（図１を参照）は、ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ領域内の総数のγ線、ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｙ領域内の総数のγ線およびｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｚ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ領域，ｙ領域およびｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行っている。
【００８４】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例２に係る計数方法を好適に実施することができる。
【実施例３】
【００８５】
以下、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。
図９（ａ）は、実施例３に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図９（ｂ）は、実施例３に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１０は、実施例３に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【００８６】
本実施例３では、図９（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１をｘ領域かつｚ領域に区分する。そして、ｘカウンタがｚ領域ごとに区分されたｘ・ｚカウンタとする。後述する実施例５，６も含めて、本実施例３では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行，ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｘ・ｚカウンタとして、３２個のカウンタを用意する。一番上の層Ｌ１において、順に、Ｒ１Ｌ１，Ｒ２Ｌ１，Ｒ３Ｌ１，Ｒ４Ｌ１，Ｒ５Ｌ１，Ｒ６Ｌ１，Ｒ７Ｌ１，Ｒ８Ｌ１とする。以下、同様に、２番目の層Ｌ２において、順に、Ｒ１Ｌ２，Ｒ２Ｌ２，Ｒ３Ｌ２，Ｒ４Ｌ２，Ｒ５Ｌ２，Ｒ６Ｌ２，Ｒ７Ｌ２，Ｒ８Ｌ２とする。３番目の層Ｌ３、一番下の層Ｌ４でのカウンタについては説明および図示を省略する。図９（ａ）では、図示の都合上、Ｒ１Ｌ１，Ｒ２Ｌ１，Ｒ３Ｌ１，Ｒ４Ｌ１，Ｒ５Ｌ１，Ｒ６Ｌ１，Ｒ７Ｌ１，Ｒ８Ｌ１、Ｒ６Ｌ２，Ｒ７Ｌ２，Ｒ８Ｌ２のみ図示する。
【００８７】
一方、図９（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１をｙ領域かつｚ領域に区分する。そして、ｙカウンタがｚ領域ごとに区分されたｙ・ｚカウンタとする。後述する実施例５，６も含めて、本実施例３では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行，ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｙ・ｚカウンタとして、３２個のカウンタを用意する。一番上の層Ｌ１において、順に、Ｃ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１，Ｃ３Ｌ１，Ｃ４Ｌ１，Ｃ５Ｌ１，Ｃ６Ｌ１，Ｃ７Ｌ１，Ｃ８Ｌ１とする。以下、同様に、２番目の層Ｌ２において、順に、Ｃ１Ｌ２，Ｃ２Ｌ２，Ｃ３Ｌ２，Ｃ４Ｌ２，Ｃ５Ｌ２，Ｃ６Ｌ２，Ｃ７Ｌ２，Ｃ８Ｌ２とする。３番目の層Ｌ３、一番下の層Ｌ４でのカウンタについては説明および図示を省略する。図９（ｂ）では、図示の都合上、Ｃ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１，Ｃ３Ｌ１，Ｃ４Ｌ１，Ｃ５Ｌ１，Ｃ６Ｌ１，Ｃ７Ｌ１，Ｃ８Ｌ１、Ｃ１Ｌ２，Ｃ２Ｌ２，Ｃ３Ｌ２，Ｃ４Ｌ２，Ｃ５Ｌ２，Ｃ６Ｌ２，Ｃ７Ｌ２，Ｃ８Ｌ２のみ図示する。
【００８８】
図９（ａ）、図９（ｂ）をまとめた斜視図は、図１０に示す通りである。図１０では、図示の都合上、Ｒ１Ｌ１，Ｒ２Ｌ１，Ｒ３Ｌ１，Ｒ４Ｌ１，Ｒ５Ｌ１，Ｒ６Ｌ１，Ｒ７Ｌ１，Ｒ８Ｌ１、Ｃ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１，Ｃ３Ｌ１，Ｃ４Ｌ１，Ｃ５Ｌ１，Ｃ６Ｌ１，Ｃ７Ｌ１，Ｃ８Ｌ１のみ図示する。一番上の層Ｌ１のみ注目すると、ｘ・ｚカウンタであるＲ１Ｌ１，Ｒ２Ｌ１，Ｒ３Ｌ１，Ｒ４Ｌ１，Ｒ５Ｌ１，Ｒ６Ｌ１，Ｒ７Ｌ１，Ｒ８Ｌ１によって、対象となるｘ・ｚカウンタ（Ｒ１Ｌ１，Ｒ２Ｌ１，Ｒ３Ｌ１，Ｒ４Ｌ１，Ｒ５Ｌ１，Ｒ６Ｌ１，Ｒ７Ｌ１，Ｒ８Ｌ１のいずれかのカウンタ）に該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のγ線を計数する。また、一番上の層Ｌ１のみ注目すると、ｙ・ｚカウンタであるＣ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１，Ｃ３Ｌ１，Ｃ４Ｌ１，Ｃ５Ｌ１，Ｃ６Ｌ１，Ｃ７Ｌ１，Ｃ８Ｌ１によって、対象となるｙ・ｚカウンタ（Ｃ１Ｌ１，Ｃ２Ｌ１，Ｃ３Ｌ１，Ｃ４Ｌ１，Ｃ５Ｌ１，Ｃ６Ｌ１，Ｃ７Ｌ１，Ｃ８Ｌ１のいずれかのカウンタ）に該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。
【００８９】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とし、対象となるｚ領域をＣ番目の領域（Ｃ領域）とする。その対象となるｘ領域（Ａ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢＣとするとともに、対象となるＡ領域かつＣ領域に接続されたｘ・ｚカウンタをＲＡＬＣとして、そのカウンタＲＡＬＣで計数されたＡ領域かつＣ領域内での総数のγ線の計数をＲＡＬＣとし、対象となるＢ領域かつＣ領域に接続されたｙ・ｚカウンタをＣＢＬＣとして、そのカウンタＣＢＬＣで計数されたＢ領域かつＣ領域内での総数のγ線の計数をＣＢＬＣとする。すると、γ線の計数ＳＡＢＣは下記（４）式で表される。
【００９０】
ＳＡＢＣ＝（ＲＡＬＣ×ＣＢＬＣ）／（ΣＲＡＬＣ×ΣＣＢＬＣ）
×ＳＬＡＹＥＲ              …（４）
ただし、上記（４）式中のＳＬＡＹＥＲはシンチレータブロック３１での総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（４）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ領域（Ａ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。
【００９１】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１とした場合、一番上の層Ｌ１（Ｃ＝１のときのＣ領域）（図９や図１０中の点のハッチングに示す領域を参照）において、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図９や図１０に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘ・ｚカウンタはＲ１Ｌ１となり、一番上の層Ｌ１において、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図９や図１０に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙ・ｚカウンタはＣ１Ｌ１となる。また、対象となるｘ領域（Ａ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）およびｙ領域（Ｂ領域）かつｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図１０に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１１となる。Ｓ１１１でのγ線の計数Ｓ１１１は、上記（４）式中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入し、Ｃに１を代入した下記（４）´式で表される。
【００９２】
Ｓ１１１＝（Ｒ１Ｌ１×Ｃ１Ｌ１）／（ΣＲＡＬＣ×ΣＣＢＬＣ）
×ＳＬＡＹＥＲ              …（４）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列×４層＝２５６個であり、従来では同数の２５６個のカウンタが必要である。図９、図１０の場合、各層に対して行方向に８個、列方向に８個の計１６個のカウンタ、全層（４層）に対して計６４個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【００９３】
このような計数方法によれば、上述した実施例２と同様の場合において、すなわちシンチレータ素子３１ａをｚ方向にも配列することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列してシンチレータブロック３１が構成されている場合において、そのシンチレータブロック３１を、上述したｘ領域、かつ上述したｚ方向であるｚ領域に区分するとともに、上述したｙ領域かつ上述したｚ領域に区分する。ここで、上述したｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、上述したｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意する。上述したｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタおよびｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【００９４】
本実施例３では、シンチレータ素子３１ａをｚ方向にも配列することで、シンチレータ素子３１ａを複数に３次元のｘ方向，ｙ方向およびｚ方向に配列してシンチレータブロック３１を構成している。そのシンチレータブロック３１をｘ領域かつｚ領域に区分するとともに、ｙ領域かつｚ領域に区分して、カウンタ４（図１を参照）を、ｘカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｙカウンタがｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとで構成している。また、弁別回路５（図１を参照）は、ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ領域かつｚ領域内の総数のγ線、およびｙ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｙ領域かつｚ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ領域かつｚ領域およびｙ領域かつｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行っている。
【００９５】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例３に係る計数方法を好適に実施することができる。
【実施例４】
【００９６】
次に、図面を参照してこの発明の実施例４を説明する。
図１１（ａ）は、実施例４に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、実施例４に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１２は、実施例４に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図（平面図）である。図１１および図１２では、後述するセグメントを区別するために、隣接するセグメント間の境界を太枠で図示している。
【００９７】
本実施例４では、図１１（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１をｘ方向およびｙ方向の一部に限定された領域であるｘ・ｙセグメント内のｘ領域に区分する。ｘ・ｙセグメント内のｘ領域と同一ｘ・ｙセグメント内のｘカウンタとをそれぞれ接続する。本実施例４では、ｘ・ｙセグメントを４つのセグメントとする。先ずｙ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ２と区分するとともに、ｘ方向にシフトした後にｙ方向に、順に、Ｐ３，Ｐ４と区分する。本実施例４では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｘ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ２（またはＰ３，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙセグメント内のｘカウンタとして、各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）で計１６個のカウンタを用意する。セグメントＰ１において、順に、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４とする。以下、同様に、セグメントＰ２において、順に、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８とし、セグメントＰ３において、順に、Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４とし、セグメントＰ４において、順に、Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８とする。
【００９８】
一方、図１１（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１を上述したｘ・ｙセグメント内のｙ領域に区分する。ｘ・ｙセグメント内のｙ領域と同一ｘ・ｙセグメント内のｙカウンタとをそれぞれ接続する。先ずｘ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ３と区分され、ｙ方向にシフトした後にｘ方向には、順に、Ｐ２，Ｐ４と区分される。上述したように、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｙ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ３（またはＰ２，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙセグメント内のｙカウンタとして、各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）で計１６個のカウンタを用意する。セグメントＰ１において、順に、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４とする。以下、同様に、セグメントＰ３において、順に、Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ１８とし、セグメントＰ２において、順に、Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４とし、セグメントＰ４において、順に、Ｃ２５，Ｃ２６，Ｃ２７，Ｃ２８とする。
【００９９】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）をまとめた平面図は、図１２に示す通りである。セグメントＰ１のみ注目すると、ｘカウンタであるＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４によって、対象となるｘカウンタ（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙセグメント（セグメントＰ１）内のｘ領域内の総数のγ線を計数する。また、セグメントＰ１のみ注目すると、ｙカウンタであるＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４によって、対象となるｙカウンタ（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙセグメント（セグメントＰ１）内のｙ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。
【０１００】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とし、対象となるｘ・ｙセグメントをＤ番目のセグメント（Ｄセグメント）とする。その対象となるｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）およびｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢとするとともに、対象となるＤセグメント内のＡ領域に接続されたｘカウンタをＲＤＡとして、そのカウンタＲＤＡで計数されたＤセグメント内のＡ領域内での総数のγ線の計数をＲＤＡとし、対象となるＤセグメント内のＢ領域に接続されたｙカウンタをＣＤＢとして、そのカウンタＣＤＢで計数されたＤセグメント内のＢ領域内での総数のγ線の計数をＣＤＢとする。すると、γ線の計数ＳＡＢは下記（５）式で表される。
【０１０１】
ＳＡＢ＝（ＲＤＡ×ＣＤＢ）／（ΣＲＤＡ×ΣＣＤＢ）×Ｐ（Ｄ＋２Ｘ）    …（５）
ただし、上記（５）中のＰ（Ｄ＋２Ｘ）はＤセグメントでの総数のγ線の計数であり、Ｐ（Ｄ＋２Ｘ）＝ΣＲＤＡ＝ΣＣＤＢである。したがって、ΣＲＤＡはカウンタＲＤＡ（［Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４］、［Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８］、［Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４］または［Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８］のいずれかの組み合わせ）での総数のγ線の計数であり、ΣＣＤＢはカウンタＣＤＢ（［Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４］、［Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ１８］、［Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４］または［Ｃ２５，Ｃ２６，Ｃ２７，Ｃ２８］のいずれかの組み合わせ）での総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（５）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）およびｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。なお、セグメントの順番は、先ずｙ方向にＰ１，Ｐ２、次にｘ方向にシフトした後にｙ方向にＰ３，Ｐ４とする。したがって、ｘ・ｙともに１番目のセグメント（Ｄ＝１，Ｘ＝０のときのＤセグメント）はＰ１となり、ｘで１番目でｙで２番目のセグメント（Ｄ＝２，Ｘ＝０のときのＤセグメント）はＰ２となり、ｘで２番目でｙで１番目のセグメント（Ｄ＝１，Ｘ＝１のときのＤセグメント）はＰ３となり、ｘ・ｙともに２番目のセグメント（Ｄ＝２，Ｘ＝１のときのＤセグメント）はＰ４となる。
【０１０２】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｄ＝１とした場合、ｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１（Ｄ＝１，Ｘ＝０のときのＤセグメント）において、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図１１や図１２に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘカウンタはＲ１１となり、ｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１において、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図１１や図１２に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙカウンタはＣ１１となる。また、対象となるｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）およびｘ・ｙセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図１２に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１となる。Ｓ１１でのγ線の計数Ｓ１１は、上記（５）式に中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入し、Ｄに１を代入し、Ｘに０を代入した下記（５）´式で表される。
【０１０３】
Ｓ１１＝（Ｒ１１×Ｃ１１）／（ΣＲ１１×ΣＣ１１）×Ｐ１          …（５）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列＝６４個であり、従来では同数の６４個のカウンタが必要である。図１１、図１２の場合、各セグメントに対して行方向に４個、列方向に４個の計８個のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）に対して計３２個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【０１０４】
このような計数方法によれば、シンチレータブロック３１を、ｘ方向およびｙ方向の一部に限定された領域であるｘ・ｙセグメント内のｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙセグメント内のｙ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタおよびｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【０１０５】
本実施例４では、シンチレータブロック３１を、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域に区分するとともに、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域に区分して、カウンタ４（図１を参照）を、ｘ・ｙセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタとで構成している。また、弁別回路５（図１を参照）は、ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｘ領域内の総数のγ線、およびｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙセグメント内のｙ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙセグメント内のｘ領域およびｘ・ｙセグメント内のｙ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行っている。
【０１０６】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例４に係る計数方法を好適に実施することができる。
【実施例５】
【０１０７】
以下、図面を参照してこの発明の実施例５を説明する。
図１３（ａ）は、実施例５に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１３（ｂ）は、実施例５に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１３（ｃ）は、実施例５に係るｚ領域とｚカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１４（ａ）は、実施例５に係る各々のｘ・ｙ領域と各々のｘ・ｙカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図であり、図１４（ｂ）は、実施例５に係る各々のｚ領域と各々のｚカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図（正面図）であり、図１４（ｃ）は、実施例５に係る各々のｚ領域と各々のｚカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図（背面図）である。上述した実施例４と同様に、図１３および図１４では、セグメントを区別するために、隣接するセグメント間の境界を太枠で図示している。
【０１０８】
本実施例５では、図１３（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１を、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向の一部に限定された領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域に区分する。ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域と同一ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘカウンタとをそれぞれ接続する。本実施例５では、ｘ・ｙ・ｚセグメントを４つのセグメントとする。上述した実施例４と同様に、先ずｙ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ２と区分するとともに、ｘ方向にシフトした後にｙ方向に、順に、Ｐ３，Ｐ４と区分する。本実施例４では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列、ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｘ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ２（またはＰ３，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘカウンタとして、各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）で計１６個のカウンタを用意する。セグメントＰ１において、順に、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４とする。以下、同様に、セグメントＰ２において、順に、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８とし、セグメントＰ３において、順に、Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４とし、セグメントＰ４において、順に、Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８とする。
【０１０９】
一方、図１３（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１を上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域に区分する。ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域と同一ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙカウンタとをそれぞれ接続する。先ずｘ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ３と区分され、ｙ方向にシフトした後にｘ方向には、順に、Ｐ２，Ｐ４と区分される。上述したように、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列、ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｙ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ３（またはＰ２，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙカウンタとして、各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）で計１６個のカウンタを用意する。セグメントＰ１において、順に、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４とする。以下、同様に、セグメントＰ３において、順に、Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ１８とし、セグメントＰ２において、順に、Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４とし、セグメントＰ４において、順に、Ｃ２５，Ｃ２６，Ｃ２７，Ｃ２８とする。
【０１１０】
一方、図１３（ｃ）に示すように、シンチレータブロック３１を上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に区分する。ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域と同一ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚカウンタとをそれぞれ接続する。上述したように、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列、ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されているので、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚカウンタとして、各々のセグメントごとに４つのカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）で計１６個のカウンタを用意する。セグメントＰ１において、順に、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４とする。以下、同様に、セグメントＰ２において、順に、Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４とし、セグメントＰ３において、順に、Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３，Ｌ３４とし、セグメントＰ４において、順に、Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３，Ｌ４４とする。図１３（ｃ）では、図示の都合上、Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４の図示を省略する。
【０１１１】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）をまとめた平面図は、図１４（ａ）に示す通り、正面図は、図１４（ｂ）に示す通り、背面図は、図１４（ｃ）に示す通りである。セグメントＰ１のみ注目すると、ｘカウンタであるＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４によって、対象となるｘカウンタ（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｘ領域内の総数のγ線を計数する。また、セグメントＰ１のみ注目すると、ｙカウンタであるＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４によって、対象となるｙカウンタ（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｙ領域内の総数のγ線を計数する。また、対象となるｚカウンタ（Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｚ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。
【０１１２】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とし、対象となるｚ領域をＣ番目の領域（Ｃ領域）とし、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメントをＤ番目のセグメント（Ｄセグメント）とする。その対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域），ｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢＣとするとともに、対象となるＤセグメント内のＡ領域に接続されたｘカウンタをＲＤＡとして、そのカウンタＲＤＡで計数されたＤセグメント内のＡ領域内での総数のγ線の計数をＲＤＡとし、対象となるＤセグメント内のＢ領域に接続されたｙカウンタをＣＤＢとして、そのカウンタＣＤＢで計数されたＤセグメント内のＢ領域内での総数のγ線の計数をＣＤＢとし、対象となるＤセグメント内のＣ領域に接続されたｚカウンタをＬＤＣとして、そのカウンタＬＤＣで計数されたＤセグメント内のＣ領域内での総数のγ線の計数をＬＤＣとする。すると、γ線の計数ＳＡＢＣは下記（６）式で表される。
【０１１３】
ＳＡＢ＝（ＲＤＡ×ＣＤＢ×ＬＤＣ）／（ΣＲＤＡ×ΣＣＤＢ×ΣＬＤＣ）
×Ｐ（Ｄ＋２Ｘ）            …（６）
ただし、上記（６）中のＰ（Ｄ＋２Ｘ）はＤセグメントでの総数のγ線の計数であり、Ｐ（Ｄ＋２Ｘ）＝ΣＲＤＡ＝ΣＣＤＢ＝ΣＬＤＣである。したがって、ΣＲＤＡはカウンタＲＤＡ（［Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４］、［Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８］、［Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４］または［Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８］のいずれかの組み合わせ）での総数のγ線の計数であり、ΣＣＤＢはカウンタＣＤＢ（［Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４］、［Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ１８］、［Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４］または［Ｃ２５，Ｃ２６，Ｃ２７，Ｃ２８］のいずれかの組み合わせ）での総数のγ線の計数であり、ΣＬＤＣはカウンタＬＤＣ（［Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４］、［Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４］、［Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３，Ｌ３４］または［Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３，Ｌ４４］のいずれかの組み合わせ）での総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（６）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域），ｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。なお、セグメントの順番については、上述した実施例４と同様なので、その説明を省略する。
【０１１４】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１とした場合、ｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１（Ｄ＝１，Ｘ＝０のときのＤセグメント）において、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図１３や図１４に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘカウンタはＲ１１となり、ｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１において、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図１３や図１４に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙカウンタはＣ１１となる。さらに、ｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１（Ｄ＝１，Ｘ＝０のときのＤセグメント）において、対象となるｚ領域（Ｃ領域）は、図１３や図１４に示すように、点のハッチングに示す領域となり、対象となるｚカウンタはＬ１１となる。また、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域），ｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図１４に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１１となる。Ｓ１１１でのγ線の計数Ｓ１１１は、上記（６）式中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入し、Ｃに１を代入し、Ｄに１を代入した下記（６）´式で表される。
【０１１５】
Ｓ１１＝（Ｒ１１×Ｃ１１×Ｌ１１）／（ΣＲＤＡ×ΣＣＤＢ×ΣＣＤＣ）
×Ｐ１                  …（６）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列×４層＝２５６個であり、従来では同数の２５６個のカウンタが必要である。図１３、図１４の場合、各セグメントに対して行方向に４個、列方向に４個、層方向に４個の計１２個のカウンタ、全セグメント（４つのセグメント）に対して計４８個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【０１１６】
このような計数方法によれば、シンチレータブロック３１を、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向の一部に限定された領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域に区分して、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとを用意する。上述したｘカウンタによって対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙカウンタによって対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のγ線を計数し、上述したｚカウンタによって対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタ，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタおよびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【０１１７】
本実施例５では、シンチレータブロック３１を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域に区分するとともに、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域に区分して、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に区分して、カウンタ４（図１を参照）を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続されたｘカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続されたｙカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとに接続されたｚカウンタとで構成している。また、弁別回路５（図１を参照）は、ｘカウンタによって計数された、対象となるｘカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域内の総数のγ線ｙカウンタによって計数された、対象となるｙカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域内の総数のγ線およびｚカウンタによって計数された、対象となるｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域，ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行っている。
【０１１８】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例５に係る計数方法を好適に実施することができる。
【実施例６】
【０１１９】
次に、図面を参照してこの発明の実施例６を説明する。
図１５（ａ）は、実施例６に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１５（ｂ）は、実施例６に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図であり、図１６は、実施例６に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図（平面図）である。上述した実施例４，５と同様に、図１５および図１６では、セグメントを区別するために、隣接するセグメント間の境界を太枠で図示している。
【０１２０】
本実施例６では、図１５（ａ）に示すように、シンチレータブロック３１をｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｚ領域に区分する。そして、ｘカウンタがｚ領域ごとに区分されたｘ・ｚカウンタとする。本実施例６では、ｘ・ｙ・ｚセグメントを４つのセグメントとする。上述した実施例４，５と同様に、先ずｙ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ２と区分するとともに、ｘ方向にシフトした後にｙ方向に、順に、Ｐ３，Ｐ４と区分する。本実施例６では、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列、ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｘ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ２（またはＰ３，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ・ｚカウンタとして、各々の層ごと、かつ各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全層（４層）かつ全セグメント（４つのセグメント）で計６４個のカウンタを用意する。一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ１において、Ｒ１１Ｌ１，Ｒ１２Ｌ１，Ｒ１３Ｌ１，Ｒ１４Ｌ１とする。以下、同様に、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ２において、順に、Ｒ１５Ｌ１，Ｒ１６Ｌ１，Ｒ１７Ｌ１，Ｒ１８Ｌ１とし、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ３において、順に、Ｒ２１Ｌ１，Ｒ２２Ｌ１，Ｒ２３Ｌ１，Ｒ２４Ｌ１とし、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ４において、順に、Ｒ２５Ｌ１，Ｒ２６Ｌ１，Ｒ２７Ｌ１，Ｒ２８Ｌ１とする。２番目の層Ｌ２かつ各セグメント、３番目の層Ｌ３かつ各セグメント、一番下の層Ｌ４かつ各セグメントでのカウンタについては説明および図示を省略する。図１５（ａ）では、図示の都合上、Ｒ１１Ｌ１，Ｒ１２Ｌ１，Ｒ１３Ｌ１，Ｒ１４Ｌ１、Ｒ１５Ｌ１，Ｒ１６Ｌ１，Ｒ１７Ｌ１，Ｒ１８Ｌ１、Ｒ２１Ｌ１，Ｒ２２Ｌ１，Ｒ２３Ｌ１，Ｒ２４Ｌ１、Ｒ２５Ｌ１，Ｒ２６Ｌ１，Ｒ２７Ｌ１，Ｒ２８Ｌ１、Ｒ１６Ｌ２，Ｒ１７Ｌ２，Ｒ１８Ｌ２、Ｒ２６Ｌ２，Ｒ２７Ｌ２，Ｒ２８Ｌ２のみ図示する。
【０１２１】
一方、図１５（ｂ）に示すように、シンチレータブロック３１を上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｚ領域に区分する。そして、ｙカウンタがｚ領域ごとに区分されたｙ・ｚカウンタとする。先ずｘ方向に、順に、Ｐ１，Ｐ３と区分され、ｙ方向にシフトした後にｘ方向には、順に、Ｐ２，Ｐ４と区分される。上述したように、シンチレータブロック３１はｘ方向に８行、ｙ方向に８列、ｚ方向に４層のシンチレータ素子３１ａで構成されており、かつｙ方向に沿って区分すれば、２つのセグメントＰ１，Ｐ３（またはＰ２，Ｐ４）で構成されているので、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ・ｚカウンタとして、各々の層ごと、かつ各々のセグメントごとに４つ（＝８つ／２セグメント）のカウンタ、全層（４層）かつ全セグメント（４つのセグメント）で計６４個のカウンタを用意する。一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ１において、Ｃ１１Ｌ１，Ｃ１２Ｌ１，Ｃ１３Ｌ１，Ｃ１４Ｌ１とする。以下、同様に、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ３において、順に、Ｃ１５Ｌ１，Ｃ１６Ｌ１，Ｃ１７Ｌ１，Ｃ１８Ｌ１とし、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ２において、順に、Ｃ２１Ｌ１，Ｃ２２Ｌ１，Ｃ２３Ｌ１，Ｃ２４Ｌ１とし、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ４において、順に、Ｃ２５Ｌ１，Ｃ２６Ｌ１，Ｃ２７Ｌ１，Ｃ２８Ｌ１とする。２番目の層Ｌ２かつ各セグメント、３番目の層Ｌ３かつ各セグメント、一番下の層Ｌ４かつ各セグメントでのカウンタについては説明および図示を省略する。図１５（ｂ）では、図示の都合上、Ｃ１１Ｌ１，Ｃ１２Ｌ１，Ｃ１３Ｌ１，Ｃ１４Ｌ１、Ｃ１５Ｌ１，Ｃ１６Ｌ１，Ｃ１７Ｌ１，Ｃ１８Ｌ１、Ｃ２１Ｌ１，Ｃ２２Ｌ１，Ｃ２３Ｌ１，Ｃ２４Ｌ１、Ｃ２５Ｌ１，Ｃ２６Ｌ１，Ｃ２７Ｌ１，Ｃ２８Ｌ１、Ｃ１１Ｌ２，Ｃ１２Ｌ２，Ｃ１３Ｌ２，Ｃ１４Ｌ２、Ｃ１５Ｌ２，Ｃ１６Ｌ２，Ｃ１７Ｌ２，Ｃ１８Ｌ２、Ｃ２１Ｌ２，Ｃ２２Ｌ２，Ｃ２３Ｌ２，Ｃ２４Ｌ２、Ｃ２５Ｌ２，Ｃ２６Ｌ２，Ｃ２７Ｌ２，Ｃ２８Ｌ２のみ図示する。
【０１２２】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）をまとめた平面図は、図１５に示す通りである。図１５では、図示の都合上、Ｒ１１Ｌ１，Ｒ１２Ｌ１，Ｒ１３Ｌ１，Ｒ１４Ｌ１、Ｒ１５Ｌ１，Ｒ１６Ｌ１，Ｒ１７Ｌ１，Ｒ１８Ｌ１、Ｒ２１Ｌ１，Ｒ２２Ｌ１，Ｒ２３Ｌ１，Ｒ２４Ｌ１、Ｒ２５Ｌ１，Ｒ２６Ｌ１，Ｒ２７Ｌ１，Ｒ２８Ｌ１、Ｃ２１Ｌ１，Ｃ２２Ｌ１，Ｃ２３Ｌ１，Ｃ２４Ｌ１、Ｃ２５Ｌ１，Ｃ２６Ｌ１，Ｃ２７Ｌ１，Ｃ２８Ｌ１のみ図示する。一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ１のみ注目すると、ｘ・ｚカウンタであるＲ１１Ｌ１，Ｒ１２Ｌ１，Ｒ１３Ｌ１，Ｒ１４Ｌ１によって、対象となるｘ・ｚカウンタ（Ｒ１１Ｌ１，Ｒ１２Ｌ１，Ｒ１３Ｌ１，Ｒ１４Ｌ１のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｚ領域内の総数のγ線を計数する。また、一番上の層Ｌ１かつセグメントＰ１のみ注目すると、ｙ・ｚカウンタであるＣ１１Ｌ１，Ｃ１２Ｌ１，Ｃ１３Ｌ１，Ｃ１４Ｌ１によって、対象となるｙカウンタ（Ｃ１１Ｌ１，Ｃ１２Ｌ１，Ｃ１３Ｌ１，Ｃ１４Ｌ１のいずれかのカウンタ）に該当するｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント（セグメントＰ１）内のｚ領域内の総数のγ線を計数する。対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、弁別回路５（図１を参照）は、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行う。
【０１２３】
対象となるｘ領域をＡ番目の領域（Ａ領域）とするとともに、対象となるｙ領域をＢ番目の領域（Ｂ領域）とし、対象となるｚ領域をＣ番目の領域（Ｃ領域）とし、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメントをＤ番目のセグメント（Ｄセグメント）とする。その対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａでのγ線の計数をＳＡＢＣとするとともに、対象となるＤセグメント内のＡ領域かつＤセグメント内のＣ領域に接続されたｘ・ｚカウンタをＲＤＡ・ＬＣとして、そのカウンタＲＤＡ・ＬＣで計数されたＤセグメント内のＡ領域かつＤセグメント内のＣ領域内での総数のγ線の計数をＲＤＡＬＣとし、対象となるＤセグメント内のＢ領域かつＤセグメント内のＣ領域に接続されたｙ・ｚカウンタをＣＤＢ・ＬＣとして、そのカウンタＣＤＢ・ＬＣで計数されたＤセグメント内のＢ領域かつＤセグメント内のＣ領域内での総数のγ線の計数をＣＤＢＬＣとする。すると、γ線の計数ＳＡＢＣは下記（７）式で表される。
【０１２４】
ＳＡＢＣ＝（ＲＤＡＬＣ×ＣＤＢＬＣ）／（ΣＲＤＡＬＣ×ΣＣＤＢＬＣ）
×Ｐ（Ｄ＋２Ｘ）            …（７）
ただし、上記（７）中のＰ（Ｄ＋２Ｘ）はＤセグメントでの総数のγ線の計数である。このように、弁別回路５（図１を参照）は、上記（７）式のような演算処理を行うことで、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する。なお、セグメントの順番については、上述した実施例４，５と同様なので、その説明を省略する。
【０１２５】
例えば、Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１とした場合、一番上の層Ｌ１（Ｃ＝１のときのＣ領域）（図１５中の点のハッチングに示す領域を参照）かつｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１（Ｄ＝１，Ｘ＝０のときのＤセグメント）において、対象となるｘ領域（Ａ領域）は、図１５や図１６に示すように、左上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｘ・ｚカウンタはＲ１１Ｌ１となり、一番上の層Ｌ１かつｘ・ｙともに１番目のセグメントＰ１において、対象となるｙ領域（Ｂ領域）は、図１５や図１６に示すように、右上斜線のハッチングに示す領域となり、対象となるｙ・ｚカウンタはＣ１１Ｌ１となる。また、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｘ領域（Ａ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）およびｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｙ領域（Ｂ領域）かつｘ・ｙ・ｚセグメント（Ｄセグメント）内のｚ領域（Ｃ領域）に属するシンチレータ素子３１ａは、図１６に示すようにクロス斜線のハッチングに示す領域であるＳ１１１となる。Ｓ１１１でのγ線の計数Ｓ１１１は、上記（７）式中のＡに１を代入し、Ｂに１を代入し、Ｃに１を代入し、Ｄに１を代入した下記（７）´式で表される。
【０１２６】
Ｓ１１１＝（Ｒ１１Ｌ１×Ｃ１１Ｌ１）／（ΣＲＤＡＬＣ×ΣＣＤＢＬＣ）
×Ｐ１                  …（７）´
全シンチレータ素子３１ａが８行×８列×４層＝２５６個であり、従来では同数の２５６個のカウンタが必要である。図１５、図１６の場合、各層かつ各セグメントに対して行方向に４個、列方向に４個の計８個のカウンタ、全層（４層）かつ全セグメント（４つのセグメント）に対して計１２８個のカウンタがあれば、全シンチレータ素子３１ａの計数を求めることが可能である。
【０１２７】
このような計数方法によれば、シンチレータブロック３１を、ｘ方向，ｙ方向およびｚ方向の一部に限定された領域であるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｚ領域に区分するとともに、上述したｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｚ領域に区分する。ここで、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意する。上述したｘ・ｚカウンタによって対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線を計数するとともに、上述したｙ・ｚカウンタによって対象となるｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線を計数する。上述した対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域でのそれらの計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数することが可能になる。このように、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとを用意するだけで、シンチレータ素子３１ａよりも少ない数のカウンタでγ線を計数することができる。
【０１２８】
本実施例６では、シンチレータブロック３１を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｚ領域に区分するとともに、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｚ領域に区分して、カウンタ４（図１を参照）を、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｘ・ｚカウンタと、ｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域ごとに接続され、かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域ごとにも区分されたｙ・ｚカウンタとで構成している。また、弁別回路５（図１を参照）は、ｘ・ｚカウンタによって計数された、対象となるｘ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線、およびｙ・ｚカウンタによって計数された、ｙ・ｚカウンタに該当するｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域内の総数のγ線の計数結果に基づいて、対象となるｘ・ｙ・ｚセグメント内のｘ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域およびｘ・ｙ・ｚセグメント内のｙ領域かつｘ・ｙ・ｚセグメント内のｚ領域に属するシンチレータ素子３１ａのγ線を計数する演算処理を行っている。
【０１２９】
このように、γ線検出器３とカウンタ４（図１を参照）と弁別回路５（図１を参照）とで構成されたγ線計数装置によれば、本実施例６に係る計数方法を好適に実施することができる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（１）上述した各実施例では、フォトン（光子）としてγ線を例に採って説明したが、γ線以外の放射線（例えばα線やβ線やＸ線など）に適用してもよいし、放射線以外のフォトン（例えば光など）に適用してもよい。
【０１３２】
（２）上述した各実施例では、ｘは行であるとともに、ｙは列であり、ｚは層であったが、ｘ、ｙ、ｚを互いに入れ替えてもよい。例えば、ｘ→ｙとし、ｙ→ｚとし、ｚ→ｘとすることで、ｙは行であるとともに、ｚは列であり、ｘは層であってもよいし、ｘ→ｚとし、ｙ→ｘとし、ｚ→ｙとすることで、ｚは行であるとともに、ｘは列であり、ｙは層であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】各実施例に係るＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置の側面図およびブロック図である。
【図２】偶発同時計数の説明に供するγ線検出器での同時計数を示した模式図である。
【図３】（ａ）は実施例１，４に係るシンチレータ素子を２次元に配列して構成されたシンチレータブロックを備えたγ線検出器の概略斜視図、（ｂ）は実施例２，３，５，６に係るシンチレータ素子を３次元に配列して構成されたシンチレータブロックを備えたγ線検出器の概略斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は２次元位置演算マップの模式図である。
【図５】（ａ）は実施例１に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例１に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図６】実施例１に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【図７】（ａ）は実施例２に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例２に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｃ）は実施例２に係るｚ領域とｚカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図８】実施例２に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【図９】（ａ）は実施例３に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例３に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図１０】実施例３に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は実施例４に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例４に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図１２】実施例４に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は実施例５に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例５に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｃ）は実施例５に係るｚ領域とｚカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図１４】（ａ）は実施例５に係る各々のｘ・ｙ領域と各々のｘ・ｙカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図、（ｂ）および（ｃ）は実施例５に係る各々のｚ領域と各々のｚカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【図１５】（ａ）は実施例６に係るｘ領域とｘカウンタとの接続態様を示す模式図、（ｂ）は実施例６に係るｙ領域とｙカウンタとの接続態様を示す模式図である。
【図１６】実施例６に係る各々の領域と各々のカウンタとをまとめた接続態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３４】
４  …  カウンタ
５  …  弁別回路
１０  …  同時計数回路
１１  …  投影データ導出部
１２  …  再構成部
３１  …  シンチレータブロック
３１ａ  …  シンチレータ素子
【図１】
0005082909.tif 000002
【図２】
0005082909.tif 000003
【図３】
0005082909.tif 000004
【図４】
0005082909.tif 000005
【図５】
0005082909.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005082909.tif 000008
【図８】
0005082909.tif 000009
【図９】
0005082909.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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