專利名稱：核醫(yī)學(xué)診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核醫(yī)學(xué)診斷裝置(ECT裝置)，此核醫(yī)學(xué)診斷裝置是 用于對被檢測體投予放射性藥劑，并同時(shí)計(jì)量由蓄積在所述被檢測體的 目標(biāo)部位上的正電子i文射性同位素(radioisotope, RI);改出的一對Y 射線，以獲得目標(biāo)部位的斷層圖像，本發(fā)明尤其涉及一種同時(shí)計(jì)數(shù)Y射 線的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為上述核醫(yī)學(xué)診斷裝置，即ECT (Emission Computed Tomography) 裝置，以正電子發(fā)射斷層顯4象(Positron Emission Tomography, PET)裝 置為例加以說明。PET裝置是以如下方式構(gòu)成利用相對向的Y射線;險(xiǎn)測器 來對從被檢測體的目標(biāo)部位彼此成大致180°的方向放出的2條y射線進(jìn)行 檢測，在同時(shí)檢測出(同時(shí)計(jì)數(shù))y射線時(shí)，再次構(gòu)成被檢測體的斷層圖像。而且，在PET裝置中用于同時(shí)計(jì)數(shù)Y射線的Y射線檢測器，有的是由 閃爍體和光電子倍增管構(gòu)成，所述閃爍體在入射有從被檢測體放出的y射線時(shí)會發(fā)光，所述光電子倍增管將所述閃爍體的發(fā)光轉(zhuǎn)換成電信號。此處，從原理上來講，從離開視野中心的位置放出的Y射線如圖16所 示那樣斜向入射到Y(jié)射線檢測器D的閃爍體中的情況較多，當(dāng)Y射線入射 方向上沒有被分割的閃爍體時(shí)，不僅會在正確的位置檢測到Y(jié)射線，而且 也會在錯(cuò)誤的位置檢測到Y(jié)射線。也就是說，視差誤差從視野中心朝向周 邊部分逐漸變大，從而造成PET裝置所獲得的斷層圖像變得不準(zhǔn)確。因此， 如圖17所示，將閃爍體分割(光學(xué)結(jié)合)成在y射線入射方向上發(fā)光脈沖 的衰減時(shí)間不同的閃爍體，例如當(dāng)使用將閃爍體分割成在Y射線入射側(cè)Y 射線衰減時(shí)間較短的閃爍體陣列和在光電子倍增管側(cè)Y射線衰減時(shí)間較長 的閃爍體陣列的Y射線檢測器MD時(shí)，即使Y射線斜向入射到Y(jié)射線檢測器 ,的閃爍體中，也可以高精度地檢測到所放射的Y射線的位置，以獲得更 準(zhǔn)確的斷層圖像，從而實(shí)現(xiàn)了改善(例如參照日本專利特開平6 - 337289 號公報(bào)(第2-3頁、圖l)、日本專利2000 - 56023號公報(bào)(第2-3頁、 圖")。而且，作為在Y射線入射方向上層疊配置的衰減時(shí)間較短的閃爍體陣 列和衰減時(shí)間較長的閃爍體陣列的Y射線位置的具體檢測機(jī)構(gòu)，是通過具 備如下機(jī)構(gòu)而達(dá)成，即加算機(jī)構(gòu)，通過A/D轉(zhuǎn)換器，將如圖18所示那樣從受光元件輸出的電信號即模擬信號SF (衰減時(shí)間較短的閃爍體陣列的信 號)或者SR (衰減時(shí)間較長的閃爍體陣列的信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將 如圖19所示那樣將經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號順次相加；識別值計(jì)算 機(jī)構(gòu)，根據(jù)中途加算值A(chǔ)T,或BT以及總加算值A(chǔ)L或BT2，計(jì)算出表示中途 加算值除以總加算值所得的值A(chǔ)T!/AT2或BT,/BT2的識別值，其中，中途加算 值A(chǔ)T,或BT,是在加算機(jī)構(gòu)中，將從閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖的發(fā)光開始時(shí) 起直到發(fā)光結(jié)束時(shí)為止的中途即直到中途時(shí)刻為止的數(shù)字信號相加所得的 值，總加算值A(chǔ)L或BT2是在加算機(jī)構(gòu)中，將從閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖的 發(fā)光開始時(shí)起直到發(fā)光結(jié)束時(shí)為止的數(shù)字信號相加所得的值；用于根據(jù)識 別值計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算出的識別值中的最大值和最小值來決定中間值K的機(jī)構(gòu)；以及判別機(jī)構(gòu)，判別所述識別值計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算出的識別值相對于中 間值K是較大的值還是較小的值。然而，在現(xiàn)有的核醫(yī)學(xué)診斷裝置中存在如下的問題。即，在如圖20所 示的例如具有二級構(gòu)造的閃爍體陣列的二級閃爍體^r測器112的情況下， 閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)Tl、 T2、 K是通過如下方式來決定。設(shè) 置在暗箱115內(nèi)的二級閃爍體檢測器112，首先開始僅對閃爍體陣列正面 IIO照射Y射線，并通過判別計(jì)算來計(jì)算出信號計(jì)數(shù)N1和信號計(jì)數(shù)N2，所 述信號計(jì)數(shù)N1被判斷為是來自閃爍體陣列正面110的信號，所述信號計(jì)數(shù) N2被判斷為是來自閃爍體陣列背面111的信號。接著，如圖21所示，僅對 閃爍體陣列背面111照射Y射線，并通過判別計(jì)算來計(jì)算出信號計(jì)數(shù)N2' 和信號計(jì)數(shù)N1'，所述信號計(jì)數(shù)N2'被判斷為是來自閃爍體陣列背面111的 信號，所述信號計(jì)數(shù)N1'被判斷為是來自閃爍體陣列正面110的信號。進(jìn)而， 如圖22所示，在不使用射線源的狀態(tài)下，在自然放射線116所造成的背景(background)下，通過判別計(jì)算來計(jì)算出信號計(jì)數(shù)Nib和信號計(jì)數(shù)N2b， 所述信號計(jì)數(shù)Nib被判斷為是來自閃爍體陣列正面110的信號，所述信號 計(jì)數(shù)N2b被判斷為是來自閃爍體陣列背面111的信號。在此處，對(N1-Nlb ) / ( N2 - N2b )和(N2' - N2b ) / ( Nl' - Nlb )進(jìn)行定義。此處，將(Nl-Nib) / (N2-N2b)和(N2' - N2b ) / ( Nr - Nlb )這兩者的值相等且成 為最大時(shí)的參數(shù)定為最佳參數(shù)。此時(shí)需要用來僅對任一個(gè)閃爍體陣列照射Y射線的鉛校準(zhǔn)夾具(jig) 113和Ri射線源114，作業(yè)費(fèi)事且Ri射線源114 的管理非常麻煩。而且，在實(shí)際的PET裝置上搭載檢測器后，還需要與PET 裝置相符的大規(guī)模的鉛校準(zhǔn)夾具和Ri射線源，作業(yè)非常繁雜。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述情況研發(fā)而成的，其目的在于提供一種核醫(yī)學(xué)診 斷裝置，該核醫(yī)學(xué)診斷裝置在決定閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)時(shí)，可以通過使用具有自身放射特性的閃爍體陣列來非常簡便地達(dá)成。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下。即，本發(fā)明的核醫(yī)學(xué)診斷裝置的特征在于具備閃爍體塊，該閃爍體塊是將具有自身放射特性的多個(gè) 閃爍體陣列以光學(xué)方式結(jié)合而成，所述多個(gè)閃爍體陣列二維緊密配置有多 個(gè)閃爍體，且在Y射線入射深度方向上發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同；受光元 件，將所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號；A/D轉(zhuǎn)換器，將從所述 受光元件輸出的電信號即模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；以及識別機(jī)構(gòu)，對y 射線入射深度方向上的發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同的多個(gè)閃爍體陣列進(jìn)行識 別，所述閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)，是參照具有自身放射特性的 閃爍體陣列的自身放射性的信號計(jì)數(shù)來決定。[發(fā)明效果]根據(jù)本發(fā)明的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其具備閃爍體塊，該閃爍體塊是 將具有自身放射特性的多個(gè)閃爍體陣列以光學(xué)方式結(jié)合而成，所述多個(gè) 閃爍體陣列二維緊密配置有多個(gè)閃爍體，且在y射線入射深度方向上發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同；受光元件，將所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖轉(zhuǎn) 換成電信號；A/D轉(zhuǎn)換器，將從所述受光元件輸出的電信號即模擬信號 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；以及識別機(jī)構(gòu)，對y射線入射深度方向上的發(fā)光脈沖 的衰減時(shí)間不同的多個(gè)閃爍體陣列進(jìn)行識別，所述閃爍體陣列的識別機(jī) 構(gòu)所需的參數(shù)，是參照具有自身放射特性的閃爍體陣列的自身放射性的 信號計(jì)數(shù)來決定，在這種識別機(jī)構(gòu)的情況下，具有自身放射特性的閃爍 體的放射特性是固定的，因此一旦獲取了 NF以及NR的數(shù)據(jù)，那么其后 對于其他批(lot )的閃爍體就也可以使用相同的NF以及NR的數(shù)據(jù)。即， 一旦獲得了 NF以及NR的數(shù)據(jù)，就不需要如先前例中所述的用來僅對任 一個(gè)閃爍體陣列照射Y射線的鉛校準(zhǔn)夾具和Ri射線源，作業(yè)不費(fèi)事也不 需要管理Ri射線源。而且，在實(shí)際的PET裝置上搭載檢測器后，也不需 要與PET裝置相符的大規(guī)模的鉛校準(zhǔn)夾具和Ri射線源，作業(yè)非常簡便。


圖l表示本發(fā)明的放射線檢測器的外觀圖。圖2表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)。圖3表示本發(fā)明的放射線檢測器的位置運(yùn)算電路的一例。圖5表示本發(fā)明的放射線檢測器的能譜。圖6表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11F的識別機(jī)構(gòu)。 圖7表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11F的能譜。圖8表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11f的自身放射性的 識別一幾構(gòu)。圖9表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11f的自身放射性的能譜。圖10表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11r的能譜。圖11表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列群11r的自身放射性的能譜。圖12表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列的自身放射性的識別機(jī)構(gòu)。圖13表示本發(fā)明的放射線檢測器的閃爍體陣列的自身放射性的位置編碼圖。圖14表示本發(fā)明的放射線檢測器的被識別為衰減時(shí)間較短的閃爍體群的閃爍體陣列的自身放射性的能譜。圖15表示本發(fā)明的放射線檢測器的被識別為衰減時(shí)間較長的閃爍體群的閃爍體陣列的自身放射性的能譜。圖16表示y射線入射到y(tǒng)射線檢測器d的閃爍體中的情況。圖17表示y射線入射到y(tǒng)射線檢測器md的閃爍體中的情況。圖18表示從受光元件輸出的電信號即模擬信號sf和sr。圖19表示對模擬信號sf和sr進(jìn)行了 a/d轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的積分值的時(shí)序。圖20表示現(xiàn)有的放射線檢測器的識別機(jī)構(gòu)。 圖21表示現(xiàn)有的放射線;險(xiǎn)測器的識別機(jī)構(gòu)。 圖22表示現(xiàn)有的放射線檢測器的識別機(jī)構(gòu)。1 :閃爍體塊1sf :發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較短的閃爍體1SR :發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較長的閃爍體10 :放射線檢測器11f :閃爍體群11f11r :閃爍體群11r12 :反光材料13 :反光材料 15 :暗箱20 :光導(dǎo)管31、 32、 33、 34:光電子倍增管35 : Ri射線源71、 72、 73、 74:加算器75、 76位置辨別電路80位置編碼圖上的代表部81衰減時(shí)間較短的閃爍體的編碼圖82衰減時(shí)間較長的閃爍體的編碼圖83位置編碼圖81上的代表部84位置編碼圖82上的代表部110閃爍體陣列正面111閃爍體陣列背面112二級閃爍體檢測器113鉛校準(zhǔn)夾具114Ri射線源115暗箱116自然放射線具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的核醫(yī)學(xué)診斷裝置其具 體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如下。(實(shí)施例)以下，在圖中表示本發(fā)明的放射線檢測器的實(shí)施例的構(gòu)成，根據(jù)一實(shí) 施例加以詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的具有二級構(gòu)造的閃爍體陣列的放射線檢測器10的外觀圖。使用圖1對放射線檢測器10的構(gòu)成加以說明。如圖1 所示，放射線檢測器10在Y射線入射深度方向上將閃爍體塊1分割而配置， 即，放射線檢測器10是三維配置有閃爍體的作用深度(Depth Of Interaction, DOI );險(xiǎn)測器。本例的DOI 4企測器中為二級構(gòu)造的閃爍體陣列。本實(shí)施例的放射線檢測器10大體上分4個(gè)部分構(gòu)成。第一部分是二維 緊密配置有發(fā)光脈沖衰減時(shí)間較短的閃爍體1SF的閃爍體群IIF，所述閃爍 體1SF是通過適當(dāng)?shù)貖A入反光材料12而劃分，且所述閃爍體1SF在X方向 上配置有8個(gè)，在Y方向上配置有8個(gè)，共計(jì)64個(gè)。第二部分是二維緊密 配置有發(fā)光脈沖衰減時(shí)間較長的閃爍體1SR的閃爍體群11R,所述閃爍體 1SR是通過適當(dāng)?shù)貖A入反光材料12而劃分，且所述閃爍體1SR在X方向上 配置有8個(gè)，在Y方向上配置有8個(gè)，共計(jì)64個(gè)。此處，所述閃爍體群11F 以及閃爍體群11R組合而成的便是閃爍體塊1。第三部分是光導(dǎo)管20，該 光導(dǎo)管20的構(gòu)造為，以光學(xué)方式結(jié)合于閃爍體塊1，且埋設(shè)有組合著反光 材料13 (未圖示)的格子框體，并劃定有多個(gè)小的區(qū)。第四部分是分別以光學(xué)方式結(jié)合于光導(dǎo)管20的4個(gè)光電子倍增管31、 32、 33、 34。此處，作為發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較短的閃爍體1SF，使用具有自身放射 特性的例如Lii2Si(k Ce(LS0)、 LuYSi05: Ce (LYS0 )、 LaBr3: Ce、 LaCl3: Ce、 Lul: Ce等無機(jī)結(jié)晶。另一方面，作為發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較長的閃爍 體1SR，使用Lu。.4Gd.6Si05: Ce ( LGS0 )等的無機(jī)結(jié)晶。Lu的同位素存在比 為Lu-175 97.41% (無放射性)、Lu-176 2.59% (有放射性)且具有自身放 射特性，另一方面，La的同位素存在比為La-139 99.911% (無放射性)、 La-138 0.089% (有放射性)且具有自身放射特性，因此以上所揭示的閃爍 體均具有自身放射特性。閃爍體塊1是將在Y射線入射深度方向(Z方向)上發(fā)光脈沖的衰減時(shí) 間不同的2個(gè)閃爍體陣列11F與閃爍體陣列11R以光學(xué)方式結(jié)合而成的， 閃爍體陣列11F 二維緊密配置有多個(gè)發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較短的閃爍體 1SF,閃爍體陣列11R 二維緊密配置有發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較長的閃爍體 1SR。具體來說，閃爍體塊1在y射線入射側(cè)(前段)例如使用LuYSi05: Ce (LYSO)來作為發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較短的閃爍體1SF，而在光導(dǎo)管20 側(cè)(后段)使用Lu。.4GduSi0s: Ce ( LGS0 )來作為發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較長 的閃爍體ISR。2個(gè)閃爍體群11F以及閃爍體群11R分別由8根x 8根(X方向、Y方 向)晶片狀的閃爍體構(gòu)成，由部位而插入或者填充有用以使Y射線入射時(shí) 產(chǎn)生的光在X方向與Y方向上按比例分配的反光材料12或透光材料(未圖 示)以及光學(xué)粘結(jié)劑(未圖示)。光導(dǎo)管20將閃爍體塊1的閃爍體11F、 11R所產(chǎn)生的光導(dǎo)入到光電子 倍增管31 ~ 34中，光導(dǎo)管20插入在閃爍體塊1與光電子倍增管31 ~ 34之 間，并分別利用光學(xué)粘結(jié)劑而彼此光學(xué)結(jié)合。在閃爍體群11F、 IIR所產(chǎn)生的光入射到4面的PMT光電轉(zhuǎn)換膜并被電子放大后，最終轉(zhuǎn)換成電信號(模擬信號)而輸出。因此，該光電子倍增 管31 ~ 34的輸出成為放射線檢測器10的輸出。此處，閃爍體塊1內(nèi)的光 是通過以光學(xué)方式結(jié)合的光導(dǎo)管20而導(dǎo)入到光電子倍增管31~34中，此 時(shí)調(diào)整光導(dǎo)管20中的各反光材料13 (未圖示)的位置和長度以及角度，以 使排列在X方向上的光電子倍增管31 (33)與光電子倍增管32 ( 34 )的輸 出比以固定的比例而變化。使用圖19來對閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)加以說明。圖19是表示從發(fā)光 脈沖的發(fā)光開始時(shí)起直到發(fā)光結(jié)束時(shí)T2為止的加算值的圖表。另外，圖19 所示的曲線(A)表示入射到發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較短的閃爍體1SF (閃爍 體群IIF)，曲線(B)表示入射到發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間較長的閃爍體1SR(閃 爍體群11R)。根據(jù)中途加算值A(chǔ)n和總加算值A(chǔ)T2，計(jì)算出中途加算值A(chǔ)J總加算值A(chǔ)T2 (中途加算值A(chǔ)n除以總加算值A(chǔ)T2 )，并由根據(jù)2個(gè)閃爍體群11F、 11R所發(fā)出的發(fā)光脈沖而計(jì)算出的最大值和最小值來設(shè)定中間值K，再根據(jù) 所計(jì)算出的值相對于中間值K是較大的值還是較小的值來判斷是哪個(gè)閃爍 體群發(fā)出的光，所述中途加算值A(chǔ)n是將從閃爍體群llF、 IIR所發(fā)出的發(fā)光 脈沖的發(fā)光開始時(shí)起直到發(fā)光結(jié)束時(shí)T2為止的中途即直到中途時(shí)刻Tl為 止的數(shù)字信號相加所得的值，所述總加算值&2是將從閃爍體群11F、 11R 所發(fā)出的發(fā)光脈沖的發(fā)光開始時(shí)起直到發(fā)光結(jié)束時(shí)T2為止的數(shù)字信號相加 所得的值。另外，奸算出At,/At2，當(dāng)該計(jì)算結(jié)果大于中間值K時(shí)，可識別其 是衰減時(shí)間較短的閃爍體群11F,相反當(dāng)該計(jì)算結(jié)果小于中間值K時(shí)，可識別其是衰減時(shí)間較長的閃爍體群11R。此處，在本發(fā)明中，閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)Tl、 T2、 K是 以如下方式而決定。如圖2所示，從前方由Ri射線源35對設(shè)置在暗箱15 內(nèi)的具有二級構(gòu)造的閃爍體陣列的放射線檢測器IO照射Y射線，測定出位 置》扁石馬圖(coding map)和負(fù)fei普(energy spectrum )。 即，^口果4尋光電子 倍增管31的輸出設(shè)為Pl，將光電子倍增管32的輸出設(shè)為P2，將光電子倍 增管33的輸出設(shè)為P3，將光電子倍增管34的輸出設(shè)為P4，則計(jì)算出表示 X方向的位置的計(jì)算值{(P1 + P3) - (P2 + P4)} / (Pl + P2 + P3 + P4)。對 于Y方向，也同樣地計(jì)算出表示Y方向的位置的計(jì)算值{(P1 + P2) - (P3 + P4)} / (Pl + P2 + P3 + P4)。圖3是表示放射線檢測器10的位置運(yùn)算電路的構(gòu)成的方塊圖。位置運(yùn) 算電路由加算器71、 72、 73、 74以及位置辨別電路75、 76構(gòu)成。如圖3 所示，為了檢測出y射線的X方向的入射位置，將光電子倍增管31的輸出 Pl和光電子倍增管33的輸出P3輸入到加算器71中，并且將光電子倍增管 32的輸出P2和光電子倍增管34的輸出P4輸入到加算器72中。將兩個(gè)加 算器71、 72的各加算輸出(Pl+P3)和(P2+ P4)輸入到位置辨別電路75 中，根據(jù)兩個(gè)加算輸出來求出Y射線的X方向的入射位置。同樣地，對于 Y射線的Y方向的入射位置的檢測，也是將各加算輸出(Pl + P2)和(P3 + P4)輸入到位置辨別電路76中，根據(jù)兩個(gè)加算輸出來求出y射線的Y方 向的入射位置。以上述方式計(jì)算出的結(jié)果根據(jù)入射到閃爍體中的Y射線的 位置而表示為圖4所示的位置編碼圖，表示各個(gè)位置辨別信息。另一方面，計(jì)算值(Pl+P2 + P3 + P4)表示相對于該事件(event)的 能量，是作為能譜而計(jì)算。圖5中表示相對于位置編碼圖上的代表部80的 能譜。此處，由于2個(gè)閃爍體的發(fā)光輸出的不同，出現(xiàn)了2個(gè)能量峰值PF 和PR。在本實(shí)施例的情況時(shí)，PF相當(dāng)于LYSO, PR相當(dāng)于LGSO。接著，如圖6所示，從前方由Ri射線源35對僅由閃爍體群11F構(gòu)成 的放射線檢測器40照射Y射線，測定出位置編碼圖和能譜。此處，同樣地，在圖7中表示相對于位置編碼圖上的代表部80的能譜。此處，出現(xiàn)了由閃 爍體群11F即LYS0引起的能量峰值PFO，但此處將光電子倍增管增益(gain ) 調(diào)整成PFO與上述PF的值一致。在此狀態(tài)下，確定由通道WF0-WF1所決 定的能量窗WF以使其包含能量峰值的計(jì)數(shù)。接著，保持該狀態(tài)下去除Ri 射線源35，如圖8所示，對僅由閃爍體群11F構(gòu)成的放射線檢測器40測定 由自身放射性下的自身發(fā)光引起的位置編碼圖和能譜。此處，在圖9中表 示相對于位置編碼圖上的代表部8 0的能譜。在圖9中出現(xiàn)了由閃爍體群11F 即LYSO的自身放射性下的自身發(fā)光引起的能譜，對由上述通道WF0 WF1 所決定的能量窗WF內(nèi)的計(jì)數(shù)NF進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)而，同樣地從前方由Ri射線源35對^又由閃爍體群11R構(gòu)成的放射 線檢測器40照射Y射線，以測定出位置編碼圖和能譜。此處，同樣地在圖 10中表示相對于位置編碼圖上的代表部80的能譜。此處，出現(xiàn)了由閃爍體 群11R即LGSO引起的能量峰值PRO，但此處將光電子倍增管增益調(diào)整成PRO 與上述PR的值一致。在此狀態(tài)下，確定由通道WR0~WR1所決定的能量窗 WR以使其包含能量峰值的計(jì)數(shù)。接著，保持該狀態(tài)下去除Ri射線源35， 對僅由閃爍體群IIR構(gòu)成的放射線檢測器40測定由自身放射性下的自身發(fā) 光引起的位置編碼圖和能譜。此處，在圖11中表示相對于位置編碼圖上的 代表部80的能譜。在圖11中出現(xiàn)了由閃爍體群11R即LGS0的自身》文射性 下的自身發(fā)光引起的能譜，對由上述通道WR0 WR1所決定的能量窗WR內(nèi) 的計(jì)數(shù)NR進(jìn)行計(jì)算。此處使用NF和NR來定義NF/NR。接著，臨時(shí)確定閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)Tl、 T2、 K，如圖 12所示，對設(shè)置在暗箱15內(nèi)的具有二級構(gòu)造的閃爍體陣列的放射線檢測器 10測定由自身放射性下的自身發(fā)光引起的位置編碼圖和能譜。此時(shí)，由于 預(yù)先確定了參數(shù)T1、 T2、 K，因此位置編碼圖如圖13所示同時(shí)表示了被識 別為衰減時(shí)間較短的閃爍體群的位置編碼圖81以及被識別為衰減時(shí)間較長 的閃爍體群的位置編碼圖82。此處，在圖14中表示相對于位置編碼圖81上的代表部83的能譜，在 圖15中表示相對于位置編碼圖82上的代表部84的能譜。如果參數(shù)丁1、17、 K最佳，則在圖14的能譜中原本應(yīng)該出現(xiàn)由閃爍體群11F即LYS0的自身放 射性下的自身發(fā)光引起的能譜。另一方面，如果參數(shù)T1、 T2、 K最佳，則 在圖15的能謙中原本應(yīng)該出現(xiàn)由閃爍體群11R即LGSO的自身放射性下的 自身發(fā)光引起的能譜。但是，在圖15的能譜中，在通道PFO附近出現(xiàn)了由 LYS0的自身放射性下的自身發(fā)光引起的能譜，因此預(yù)想各參數(shù)T1、 T2、 K 并非最佳。此處，計(jì)算出在圖14的能譜中由通道WF0 WF1所決定的能量窗WF內(nèi)的計(jì)數(shù)NP，并計(jì)算出在圖15的能譜中由通道WR0-WR1所決定的能量窗 WR內(nèi)的計(jì)^NR'。進(jìn)而，使用這些NP和NR'來定義NP/NR'。并且，雖然最終需要將閃 爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)Tl、 T2、 K最佳化，但作為其指標(biāo)，以滿 足NF/NR=NP /NR'的方式來決定即可。在這種識別機(jī)構(gòu)的情況下，具有自身放射特性的閃爍體的放射特性是 固定的，因此一旦獲得NF以及NR的數(shù)據(jù)，那么其后對于其他批的閃爍體 就也可以使用相同的NF以及NR的數(shù)據(jù)。即， 一旦獲得了 NF和NR的數(shù)據(jù)，就不需要如先前例中所述的用來僅對任一個(gè)閃爍體陣列照射y射線的鉛校 準(zhǔn)夾具和Ri射線源，作業(yè)不費(fèi)事也不需要管理Ri射線源。而且，在實(shí)際的PET裝置上搭載檢測器后，也不需要與PET裝置相符的大規(guī)模的鉛校準(zhǔn) 夾具和Ri射線源，作業(yè)非常簡便。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，也可以如下述那樣來變形實(shí)施。在上述實(shí)施例中，是以PET裝置為例進(jìn)行了說明，但只要本發(fā)明是對 從投予了放射性藥劑的被檢測體發(fā)出的放射線進(jìn)行同時(shí)計(jì)數(shù)而進(jìn)行核醫(yī)學(xué) 診斷的核醫(yī)學(xué)裝置，則可以不限定于PET裝置地加以應(yīng)用。在上述實(shí)施例中，也可以應(yīng)用于像具備PET裝置和X射線CT裝置的PET -CT那樣將核醫(yī)學(xué)診斷裝置和X射線CT裝置組合而成的裝置中。在上述實(shí)施例中，說明了閃爍體塊1是將閃爍體陣列群11F和閃爍體 陣列群11R這2層(個(gè))組合而成，但也可以是2層(個(gè))以外的多層(個(gè))。 而且，說明了各閃爍體所具備的閃爍體11F、 11R的數(shù)量為8根x8根，但 也可以具備8根x 8根以外的多根。在上述實(shí)施例中，說明了受光元件是光電子倍增管31~34,但是也可 以使用除此以外的受光元件，例如也可以使用光電二極管(photodiode) 或者雪崩式光電二極管(avalanche photodiode)等。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。產(chǎn)業(yè)適用性如上所述，本發(fā)明適用于醫(yī)療用或產(chǎn)業(yè)用的放射線攝影裝置。ii
權(quán)利要求
1、一種核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于具備閃爍體塊，該閃爍體塊是將具有自身放射特性的多個(gè)閃爍體陣列以光學(xué)方式結(jié)合而成，所述多個(gè)閃爍體陣列二維緊密配置有多個(gè)閃爍體，且在γ射線入射深度方向上發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同；受光元件，將所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號；A/D轉(zhuǎn)換器，將從所述受光元件輸出的電信號即模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；以及識別機(jī)構(gòu)，對γ射線入射深度方向上的發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同的多個(gè)閃爍體陣列進(jìn)行識別。
2、 如權(quán)利要求1所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于， 所述閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)，是參照具有自身放射特性的閃爍體陣列的自身》欠射性的信號計(jì)數(shù)來決定。
3、 如權(quán)利要求1所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于， 所述閃爍體陣列識別機(jī)構(gòu)具備加算機(jī)構(gòu)，將經(jīng)過所述a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號順次相加；識別值計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)中途加算值以及總加算值，計(jì)算出表示中途加 算值除以總加算值所得的值的識別值，其中，中途加算值是在所述加算機(jī) 構(gòu)中，將從所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖的發(fā)光開始時(shí)起直到發(fā)光結(jié)束時(shí) 為止的中途即直到中途時(shí)刻為止的數(shù)字信號相加所得的值，總加算值是在 所述加算機(jī)構(gòu)中，將從所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖的發(fā)光開始時(shí)起直到 發(fā)光結(jié)束時(shí)為止的數(shù)字信號相加所得的值；中間值計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述識別值計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算出的識別值中的最 大值和最小值而求出中間值；以及判別機(jī)構(gòu)，判別所述識別值計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算出的識別值相對于所述中 間值計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算出的中間值是較大的值還是較小的值，該判別方法參照具有自身放射特性的閃爍體陣列的自身放射性的信號 計(jì)數(shù)，來求出從發(fā)光開始時(shí)起直到中途時(shí)刻為止的期間與中間值的參數(shù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的核醫(yī)學(xué)診斷裝置，其特征在于， 所述核醫(yī)學(xué)診斷裝置具備將所述閃爍體塊與所述受光元件以光學(xué)方式結(jié)合而成的光導(dǎo)管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不使用夾具來決定閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)T1、T2、K的核醫(yī)學(xué)診斷裝置。本發(fā)明的核醫(yī)學(xué)診斷裝置具備閃爍體塊，該閃爍體塊是將具有自身放射特性的多個(gè)閃爍體陣列以光學(xué)方式結(jié)合而成，所述多個(gè)閃爍體陣列二維緊密配置有多個(gè)閃爍體，且在γ射線入射深度方向上發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同；受光元件，將所述閃爍體塊發(fā)出的發(fā)光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號；A/D轉(zhuǎn)換器，將從所述受光元件輸出的電信號即模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；以及識別機(jī)構(gòu)，對γ射線入射深度方向上的發(fā)光脈沖的衰減時(shí)間不同的多個(gè)閃爍體陣列進(jìn)行識別，所述閃爍體陣列的識別機(jī)構(gòu)所需的參數(shù)，是參照具有自身放射特性的閃爍體陣列的自身放射性的信號計(jì)數(shù)來決定。
文檔編號G01T1/161GK101405617SQ200680053960
公開日2009年4月8日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者戶波寬道 申請人:株式會社島津制作所