JP2000056021A

JP2000056021A - 放射線検出器および核医学診断装置

Info

Publication number: JP2000056021A
Application number: JP452999A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamakawa; 勉山河
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、被検体に対して凹状で曲面状に構
成して被検体の表面に検出面を近接させ、ガンマ線の入
射位置に関する位置分解能や感度を向上させることが可
能な放射線検出器および核医学診断装置を提供する。【解決手段】放射線検出器は、被検体Ｐから放出され
たガンマ線を検出するための複数の半導体セルを備え、
被検体Ｐに対して凹状で曲面状の半導体検出器アレイ３
０と、半導体検出器アレイ３０の被検体側にその検出面
に沿って設けられている平行コリメータ３１とで構成さ
れる。半導体検出器アレイ３０の各半導体セルはＣｄＴ
ｅ系半導体で構成され、半導体セルに電圧を印加するた
めの電極がガンマ線の入射方向に対して平行または垂直
に配置される。半導体検出器アレイ３０の検出面を被検
体Ｐに近接させて位置分解能を改善させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、患者など
の被検体に対して注入された放射性同位元素（ラジオア
イソトープ、ＲＩ）により放出されるガンマ（γ）線の
ような放射線を１次元または２次元的に検出して被検体
内のＲＩ分布を得るための放射線検出器および核医学診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、患者などの被検体に放射性同位
元素（ラジオアイソトープ、ＲＩ）を注入し、その体内
から放出されるガンマ線（γ）のような放射線を１次元
または２次元検出器によって検出してＲＩ分布を取得す
ることにより、体内の病変部、血流量、脂肪酸代謝量な
どの機能分布像を表示するシングルフォトンエミッショ
ンコンピュータ断層法（ＳＰＥＣＴ）を用いたＳＰＥＣ
Ｔ装置や、複数の検出器を備え、ポジトロン（陽電子）
がエレクトロン（陰電子）と結合して消滅する際に１８
０°方向に放出されるガンマ線を同時検出してイメージ
ングを行う同時計数型ポジトロンエミッションコンピュ
ータ断層法（ＰＥＴ）を用いたＰＥＴ装置が知られてい
る。また、最近では、ＳＰＥＣＴと同時計数型ＰＥＴを
行うために複数の検出器を備えたＳＰＥＣＴ装置が知ら
れるようになってきている。これらの装置全般を核医学
診断装置と総称する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＳＰＥＣＴ装置
では、シンチレータと光電子増倍管（ＰＭＴ）を複数ち
ょう密に配置してガンマ線を検出するアンガー型検出器
が主流を占めていたが、ＳＰＥＣＴ装置が大がかりにな
っていた他、エネルギー分解能や計数特性などに限界が
あるため、現状以上の飛躍的な性能向上は望めなかっ
た。

【０００４】一方、同時計数型ＰＥＴ装置では、酸化ビ
スマスゲルマニウム（ＢＧＯ）検出器と光電子増倍管や
フォトダイオードの組み合わせにより、ガンマ線が１８
０°方向に放出されるタイミングを同時検出してイメー
ジングを行う方法が主流である。

【０００５】さらに、最近では、複数の検出器を有する
アンガー型検出器を用い、同時計数型ＰＥＴをモード切
替によって実現できる核医学診断装置が台頭し、主流に
なりつつある。

【０００６】しかし、いずれの核医学診断装置において
も、ガンマ線を検出する検出器が主としてシンチレータ
で構成されており、この検出器に入射したガンマ線をシ
ンチレータによって一旦微弱な光に変換し、この微弱な
光を光電子増倍管やフォトダイオードなどで電気信号に
変換する必要がある。そのため、核医学診断装置が大型
となり、またその性能に限界があった。

【０００７】そこで、注目されてきているのが半導体検
出器である。半導体検出器はガンマ線を直接電気信号に
変換するので、電気信号への変換効率がよく、しかも半
導体セルでガンマ線を個別に検出できる。従って、エネ
ルギー分解能や計数特性の向上が期待されている。

【０００８】テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）系半導体
では現状のアンガー型検出器で採用されているヨウ化ナ
トリウム（ＮａＩ）のように単結晶構造にすることがで
きないため、小型の検出器モジュール（半導体の２次元
アレイセルと、その下にこの２次元アレイセルの外側に
はみ出すことなく形成されているプリアンプおよび読み
出し回路とが内蔵されている）をちょう密に配置するこ
とにより２次元半導体検出器を構成した例がある。しか
し、検出器モジュール間の相互接続と各検出器モジュー
ル内部のデッドスペースに不均一が生じ、また独特のア
ーチファクトが発生するので、ＲＩ画像の再構成が難し
かった。しかも、このようなモジュール化の場合、各検
出器モジュール内部で可能な信号処理しか行うことがで
きず、同時計数型ＰＥＴ装置のように５１１ｋｅＶの高
エネルギーを処理する核医学診断装置において複数の半
導体セル（すなわち複数の検出器モジュール）にまたが
って同時計数を観測する場合、現状では、信号処理が飛
躍的に難しくなる。

【０００９】また、半導体検出器で用いられる半導体セ
ルでは、コストおよび実装上の制約から、従来のデジタ
ルガンマカメラのようにきめ細かいピクセルを構成する
ことは難しく、細分化には限界があった。

【００１０】ところで、アンガー型検出器は平面状に設
計されるのが一般的である。図１は従来のアンガー型平
面検出器の構成および被検体との位置関係を説明するた
めの図である。図１に示すアンガー型平面検出器は、平
行コリメータ１０およびシンチレータ１１をそれぞれ平
面状にして構成されている。被検体Ｐに注入されたＲＩ
によってその体内から放出されたガンマ線が平行コリメ
ータ１０を介してシンチレータ１１で光に変換された
後、図示しない光電子増倍管などにより電気信号に変換
されて信号処理されることになる。なお、被検体Ｐは曲
面を有しているため、図１に示すアンガー型平面検出器
ではその中心部においては被検体Ｐと近接するが、被検
体Ｐの周辺部になるに従ってこの平面検出器が被検体Ｐ
から離れるため、ガンマ線の入射位置の検出に関する位
置分解能が劣化するのが一般的である。

【００１１】このようなアンガー型平面検出器の代わり
に、その全体が患者により近接するように被検体Ｐに対
して凹状の曲面検出器を用いることが可能である。図２
は従来のアンガー型ガンマカメラの曲面検出器の構成お
よび被検体との位置関係を説明するための図である。図
２に示すアンガー型ガンマカメラ（ＢＩＣＲＯＮ社製）
は、被検体Ｐを挟んで互いに対向して配置される２つの
凹状の曲面検出器２０ａ、２０ｂによって構成されてい
る。曲面検出器２０ａ、２０ｂは、回転中心Ｏを中心と
して回転半径Ｒだけそれぞれ離れており、図示しない駆
動機構によって回転方向Ｄ１に沿って被検体Ｐの周囲を
移動するようになっている。

【００１２】なお、曲面検出器２０ａと２０ｂは同一に
構成されている。曲面検出器２０ａは、シンチレータ２
１ａ、ライトガイド２２ａ、および光電子増倍管２３
ａ、・・・、２３ｎを備え、曲面検出器２０ｂは、シン
チレータ２１ｂ、ライトガイド２２ｂ、および光電子増
倍管２４ａ、・・・、２４ｎを備えている。シンチレー
タ２１ａ、２１ｂは、曲面状で円筒状に構成され、回転
中心Ｏから見て一定の厚さｔ１を有している。ガンマ線
の入射位置の検出は、回転中心Ｏに向けて配置される光
電子増倍管２３ａ、・・・、２３ｎ、２４ａ、・・・、
２４ｎによって行われる。

【００１３】このように構成されている曲面検出器２０
ａ、２０ｂにおいてシンチレータ２１ａ、２１ｂの中心
部分に入射したガンマ線に関しては、その入射位置のず
れが少ないので正確な入射位置を光電子増倍管で計算す
ることができる。しかし、ＳＰＥＣＴにおいて例えば平
行コリメータ（図示しない）をシンチレータ２１ａ、２
１ｂの被検体側にそれぞれ設置して平行ガンマ線を検出
する場合には、シンチレータ２１ａ、２１ｂは回転中心
Ｏから見て円筒状に一定の厚さｔ１を有して構成されて
いるため、曲面検出器２０ａ、２０ｂの中心部から周辺
部になるに従いガンマ線がシンチレータ２１ａ、２１ｂ
を通過する距離が増加する。従って、ＤＯＩ（Ｄｅｐｔ
ｈｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）の影響が大きくな
り、シンチレータ２１ａ、２１ｂにおいてガンマ線が吸
収される位置に応じて位置分解能誤差Δが生じ、計算さ
れる位置分解能の精度が劣化する。このため、曲面検出
器２０ａ、２０ｂはその周辺部において被検体Ｐに近接
するが、位置分解能は向上しないので、ＳＰＥＣＴに関
しては検出器の周辺部が被検体に近接するというメリッ
トを十分に生かすことができない。また、ガンマ線の入
射位置に応じて感度の差が生じ（周辺部の方が感度が向
上する）、本来感度を向上させたい中心部の感度は向上
させにくい。

【００１４】また、同時計数型ＰＥＴにおいては、回転
中心Ｏからシンチレータ２１ａ、２１ｂの曲面に垂直に
延びた線に沿ったポジトロンＰＯ（５１１ｋｅＶ）の位
置は理想的には計算可能である。しかし、上述したよう
に、平行コリメータを設置して平行ガンマ線を検出する
場合には、シンチレータ２１ａ、２１ｂは回転中心Ｏか
ら見て円筒状に一定の厚さｔ１を有して構成されている
ため、周辺部になるに従ってポジトロンＰＯに起因する
ガンマ線がシンチレータ２１ａ、２１ｂを通過する距離
が増加してＤＯＩの影響が大きくなる。これにより、位
置分解能が劣化するので、再構成されるＲＩ画像の画質
を劣化させる原因となってしまう。

【００１５】特に、シンチレータ２１ａ、２１ｂの厚さ
ｔ１が厚い場合には、ポジトロンＰＯに起因するガンマ
線の入射角度によってはＤＯＩの影響が極端に現れる入
射位置が発生する。このような理由から、２つの検出器
が対向して配置されているガンマカメラを用いる場合に
は、これらの２つの検出器を所定の対向距離以上離さな
いと、同時計数立体角θ１が小さくなるので、十分な画
質を得ることができない。従って、本来、曲面検出器の
立体角は平面状検出器よりも大きくなるというメリット
があるが、曲面検出器に期待されていたＰＥＴにおける
ガンマ線の検出のための同時計数立体角θ１を予想以上
に大きく設定することができず、感度の向上には限界が
あった。

【００１６】さらに、上述した理由から、焦点距離が短
いファンビームＳＰＥＣＴの場合にも、検出器の周辺部
において位置分解能の劣化が大きくなってしまう。

【００１７】さらにまた、ＳＰＥＣＴと同時計数型ＰＥ
Ｔの兼用を望む場合において、両者を併存させ、さらに
平面検出器を使用する場合よりも大きなメリットを得る
ことは困難であった。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、被検体に対して凹状に構成して
被検体の表面に検出面を近接させ、ガンマ線の入射位置
に関する位置分解能や感度を向上させることが可能な放
射線検出器および核医学診断装置を提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明の放射線検出器は、被検体に
対して凹状に、かつそれぞれが平行に配置され、前記被
検体からの放射線を検出するための複数の半導体セル
と、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電
極とを備えたことを特徴とする。

【００２０】上記請求項１に記載の発明の放射線検出器
において、請求項２に記載の発明は、前記複数の半導体
セルは、前記放射線の入射方向における入射面の位置を
連続的にずらして配置することにより、前記被検体の表
面に沿って凹状を構成することを特徴とする。

【００２１】上記請求項１に記載の発明の放射線検出器
において、請求項３に記載の発明は、前記複数の半導体
セルにおいて、２以上の半導体セルの組ごとに前記放射
線の入射方向における入射面の位置を連続的にずらして
配置することにより、前記被検体の表面に沿って凹状を
構成することを特徴とする。

【００２２】上記請求項１に記載の発明の放射線検出器
において、請求項４に記載の発明は、前記複数の半導体
セルは、マトリックス状に配置されていることを特徴と
する。

【００２３】上記請求項１に記載の発明の放射線検出器
において、請求項５に記載の発明は、前記複数の半導体
セルにおいて入射した放射線の吸収方向の厚さはすべて
一定であることを特徴とする。

【００２４】上記請求項１に記載の発明の放射線検出器
において、請求項６に記載の発明は、放射線の吸収方向
の厚さは放射線検出器の中央部とその周辺部で異なるこ
とを特徴とする。

【００２５】上記請求項６に記載の発明の放射線検出器
において、請求項７に記載の発明は、放射線の吸収方向
の厚さは放射線検出器の中央部よりも周辺部の方が厚い
ことを特徴とする。

【００２６】上記課題を解決するために、請求項８に記
載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている半導体検出器アレイと、前記半導体検出器
アレイの検出面に沿って設けられた平行コリメータとを
備えたことを特徴とする。

【００２７】上記請求項８に記載の発明の放射線検出器
において、請求項９に記載の発明は、前記検出面とは反
対側である前記半導体検出アレイの背面側に前記検出面
の大きさの範囲内からはみ出さないように形成され、各
半導体セルからの検出信号を処理する処理回路を備え、
前記処理回路を前記半導体検出器アレイと一体成形した
ことを特徴とする。

【００２８】上記課題を解決するために、請求項１０に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている２つの半導体検出器アレイを備え、前記２
つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで対向設置
されることを特徴とする。

【００２９】上記課題を解決するために、請求項１１に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている２つの半導体検出器アレイを備え、前記２
つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで任意角度
で設置されることを特徴とする。

【００３０】上記課題を解決するために、請求項１２に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている３つ以上の半導体検出器アレイを備え、前
記３つ以上の半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで
設置されることを特徴とする。

【００３１】上記課題を解決するために、請求項１３に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている複数の半導体検出器アレイを備え、前記複
数の半導体検出器アレイを１次元または２次元に配置し
たことを特徴とする。

【００３２】上記請求項８から１３に記載の発明の放射
線検出器において、請求項１４に記載の発明は、前記半
導体検出器アレイは、その検出面の所定方向において半
導体セル部分以外の部分の厚さが半導体セル部分の厚さ
の略１／１０以下になるように形成されていることを特
徴とする。

【００３３】上記課題を解決するために、請求項１５に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されている１つ以上の半導体検出器アレイと、前記半
導体検出器アレイの検出面に沿って設けられ、一定の焦
点を有する１つ以上のファンビームコリメータとを備え
たことを特徴とする。

【００３４】上記課題を解決するために、請求項１６に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成され、対向設置されている２つの半導体検出器アレイ
と、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそ
れぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする。

【００３５】上記課題を解決するために、請求項１７に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成され、任意角度で設置されている２つの半導体検出器
アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿
ってそれぞれ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するフ
ァンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００３６】上記課題を解決するために、請求項１８に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成され、任意角度で設置されている２つの半導体検出器
アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿
ってそれぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファン
ビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００３７】上記課題を解決するために、請求項１９に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成され、任意位置に設置されている２つの半導体検出器
アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿
ってそれぞれ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するフ
ァンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００３８】上記課題を解決するために、請求項２０に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成され、任意位置に設置されている２つの半導体検出器
アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿ってそ
れぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする。

【００３９】上記課題を解決するために、請求項２１に
記載の発明の放射線検出器は、それぞれが平行に配置さ
れ、被検体からの放射線を検出するための複数の半導体
セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印
加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に形
成されて設置されている３つ以上の半導体検出器アレイ
と、前記３つ以上の半導体検出器アレイの検出面に沿っ
てそれぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビ
ームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００４０】上記課題を解決するために、請求項２２に
記載の発明の放射線検出器は、被検体に対して凹状に、
かつそれぞれが平行に配置され、前記被検体からの放射
線を検出する複数の検出素子をそれぞれ有する２つの放
射線検出器アレイを備え、前記２つの放射線検出器アレ
イは、各検出面が前記被検体の表面に沿って形成される
ように前記被検体を挟んで対向配置されていることを特
徴とする。

【００４１】上記請求項２２に記載の発明の放射線検出
器において、請求項２３に記載の発明は、前記２つの放
射線検出器アレイの検出面にそれぞれ取り付けられるコ
リメータをさらに備え、前記２つの放射線検出器アレイ
は、その対向配置によって形成される空間に２４ｃｍ以
下の直径を有する円筒構造体が配置可能である凹状の検
出面をそれぞれ有し、前記コリメータの放射線入射面と
前記円筒構造体の表面との間の最短距離が０．５ｃｍか
ら２ｃｍの範囲内であることを特徴とする。

【００４２】上記請求項２３に記載の発明の放射線検出
器において、請求項２４に記載の発明は、前記各放射線
検出器アレイは、各々の端部が近密配置されていること
を特徴とする。

【００４３】上記課題を解決するために、請求項２５に
記載の発明の放射線検出器は、被検体に対して凹状に、
かつそれぞれが平行に配置され、前記被検体からの放射
線を検出するための複数の検出素子を備えたことを特徴
とする。

【００４４】上記課題を解決するために、請求項２６に
記載の発明の放射線検出器は、平行に配置された放射線
を検出する複数の検出素子をそれぞれ有する２つの曲面
状の検出器モジュールを備え、前記２つの検出器モジュ
ールを組み合わせて前記被検体に対して凹状に構成した
ことを特徴とする。

【００４５】上記請求項２５または２６に記載の発明の
放射線検出器において、請求項２７に記載の発明は、前
記複数の検出素子は、半導体またはシンチレータにより
構成されていることを特徴とする。

【００４６】上記請求項２５または２６に記載の発明の
放射線検出器において、請求項２８に記載の発明は、前
記複数の検出素子は、放射線の入射方向におけるその入
射面の位置をずらして配置されていることを特徴とす
る。

【００４７】上記請求項２５に記載の発明の放射線検出
器において、請求項２９に記載の発明は、前記複数の検
出素子が配置された検出器モジュールを有し、前記検出
器モジュールの両端部には放射線の検出に寄与しない部
分が設けられていることを特徴とする。

【００４８】上記請求項２６に記載の発明の放射線検出
器において、請求項３０に記載の発明は、前記２つの検
出器モジュールは、それぞれ一方の端部を連結して組み
合わされ、それぞれ他方の端部には放射線の検出に寄与
しない部分が設けられていることを特徴とする。

【００４９】上記請求項２５または２６に記載の発明の
放射線検出器において、請求項３１に記載の発明は、前
記複数の検出素子は、マトリックス状に配置されている
ことを特徴とする。

【００５０】上記課題を解決するために、請求項３２に
記載の発明の放射線検出器は、被検体に対して凹状に、
かつそれぞれが平行に配置され、前記被検体からの放射
線を検出するための複数の検出素子をそれぞれ有する複
数の検出器モジュールを備え、前記各検出器モジュール
は、所定の方向に配列され、段差部および突出部を有
し、この突出部を隣接する検出器モジュールの段差部に
載せて組み合わせていることを特徴とする。

【００５１】上記請求項３２に記載の発明の放射線検出
器において、請求項３３に記載の発明は、前記各検出器
モジュールは、前記複数の検出素子に電気的に接続され
ているフレキシブル基板を有し、このフレキシブル基板
には、前記各検出素子によって検出された検出信号を処
理する処理回路が接続可能であることを特徴とする。

【００５２】上記課題を解決するために、請求項３４に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつそれぞ
れが平行に配置された複数の半導体セルと、前記半導体
セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを備えたこ
とを特徴とする。

【００５３】上記請求項３４に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項３５に記載の発明は、前記複数の
半導体セルは、前記放射線の入射方向における入射面の
位置を連続的にずらして配置することにより、前記被検
体の表面に沿って凹状を構成することを特徴とする。

【００５４】上記請求項３４に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項３６に記載の発明は、前記複数の
半導体セルにおいて、２以上の半導体セルの組ごとに前
記放射線の入射方向における入射面の位置を連続的にず
らして配置することにより、前記被検体の表面に沿って
凹状を構成することを特徴とする。

【００５５】上記請求項３４に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項３７に記載の発明は、前記複数の
半導体セルは、マトリックス状に配置されていることを
特徴とする。

【００５６】上記請求項３４に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項３８に記載の発明は、前記複数の
半導体セルにおいて入射した放射線の吸収方向の厚さは
すべて一定であることを特徴とする。

【００５７】上記請求項３４に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項３９に記載の発明は、放射線の吸
収方向の厚さは放射線検出器の中央部とその周辺部で異
なることを特徴とする。

【００５８】上記請求項３９に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項４０に記載の発明は、放射線の吸
収方向の厚さは放射線検出器の中央部よりも周辺部の方
が厚いことを特徴とする。

【００５９】上記課題を解決するために、請求項４１に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている半導体検出器アレイと、前記半導体検出
器アレイの検出面に沿って設けられた平行コリメータと
を備えたことを特徴とする。

【００６０】上記請求項４１に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項４２に記載の発明は、前記検出面
とは反対側である前記半導体検出アレイの背面側に前記
検出面の大きさの範囲内からはみ出さないように形成さ
れ、各半導体セルからの検出信号を処理する処理回路を
備え、前記処理回路を前記半導体検出器アレイと一体成
形したことを特徴とする。

【００６１】上記課題を解決するために、請求項４３に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている２つの半導体検出器アレイを備え、前記
２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで対向設
置されることを特徴とする。

【００６２】上記課題を解決するために、請求項４４に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている２つの半導体検出器アレイを備え、前記
２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで任意角
度で設置されることを特徴とする。

【００６３】上記課題を解決するために、請求項４５に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている３つ以上の半導体検出器アレイを備え、
前記３つ以上の半導体検出器アレイは前記被検体を挟ん
で設置されることを特徴とする。

【００６４】上記課題を解決するために、請求項４６に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている複数の半導体検出器アレイを備え、前記
複数の半導体検出器アレイを１次元または２次元に配置
したことを特徴とする。

【００６５】上記請求項４１から４６に記載の発明の核
医学診断装置において、請求項４７に記載の発明は、前
記半導体検出器アレイは、その検出面の所定方向におい
て半導体セル部分以外の部分の厚さが半導体セル部分の
厚さの略１／１０以下になるように形成されていること
を特徴とする。

【００６６】上記課題を解決するために、請求項４８に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されている１つ以上の半導体検出器アレイと、前記
半導体検出器アレイの検出面に沿って設けられ、一定の
焦点を有する１つ以上のファンビームコリメータとを備
えたことを特徴とする。

【００６７】上記課題を解決するために、請求項４９に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成され、対向設置されている２つの半導体検出器アレ
イと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿って
それぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビー
ムコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００６８】上記課題を解決するために、請求項５０に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成され、任意角度で設置されている２つの半導体検出
器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に
沿ってそれぞれ設けられ、それぞれ一定の焦点を有する
ファンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００６９】上記課題を解決するために、請求項５１に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成され、任意角度で設置されている２つの半導体検出
器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に
沿ってそれぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファ
ンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００７０】上記課題を解決するために、請求項５２に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成され、任意位置に設置されている２つの半導体検出
器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に
沿ってそれぞれ設けられ、それぞれ一定の焦点を有する
ファンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００７１】上記課題を解決するために、請求項５３に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成され、任意位置に設置されている２つの半導体検出
器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に
沿ってそれぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファ
ンビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００７２】上記課題を解決するために、請求項５４に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導
体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧
印加電極とを有し、前記被検体に対して検出面が凹状に
形成されて配置されている３つ以上の半導体検出器アレ
イと、前記３つ以上の半導体検出器アレイの検出面に沿
ってそれぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファン
ビームコリメータとを備えたことを特徴とする。

【００７３】上記課題を解決するために、請求項５５に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつそれぞ
れが平行に配置された複数の検出素子をそれぞれ有する
２つの放射線検出器アレイを備え、前記２つの放射線検
出器アレイは、各検出面が前記被検体の表面に沿って形
成されるように前記被検体を挟んで対向配置されている
ことを特徴とする。

【００７４】上記請求項５５に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項５６に記載の発明は、前記２つの
放射線検出器アレイの検出面にそれぞれ取り付けられる
コリメータをさらに備え、前記２つの放射線検出器アレ
イは、その対向配置によって形成される空間に２４ｃｍ
以下の直径を有する円筒構造体が配置可能である凹状の
検出面をそれぞれ有し、前記コリメータの放射線入射面
と前記円筒構造体の表面との間の最短距離が０．５ｃｍ
から２ｃｍの範囲内であることを特徴とする。

【００７５】上記請求項５５に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項５７に記載の発明は、前記各放射
線検出器アレイは、各々の端部が近密配置されているこ
とを特徴とする。

【００７６】上記課題を解決するために、請求項５８に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、被検体に対して凹状に、かつそれぞれが
平行に配置された複数の検出素子を備えたことを特徴と
する。

【００７７】上記課題を解決するために、請求項５９に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、平行に配置された複数の検出素子をそれ
ぞれ有する２つの曲面状の検出器モジュールを備え、前
記２つの検出器モジュールを組み合わせて前記被検体に
対して凹状に構成したことを特徴とする。

【００７８】上記請求項５８または５９に記載の発明の
核医学診断装置において、請求項６０に記載の発明は、
前記複数の検出素子は、半導体またはシンチレータによ
り構成されていることを特徴とする。

【００７９】上記請求項５８または５９に記載の発明の
核医学診断装置において、請求項６１に記載の発明は、
前記複数の検出素子は、放射線の入射方向におけるその
入射面の位置をずらして配置されていることを特徴とす
る。

【００８０】上記請求項５８に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項６２に記載の発明は、前記複数の
検出素子が配置された検出器モジュールを有し、前記検
出器モジュールの両端部には放射線の検出に寄与しない
部分が設けられていることを特徴とする。

【００８１】上記請求項５９に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項６３に記載の発明は、前記２つの
検出器モジュールは、それぞれ一方の端部を連結して組
み合わされ、それぞれ他方の端部には放射線の検出に寄
与しない部分が設けられていることを特徴とする。

【００８２】上記請求項５８または５９に記載の発明の
核医学診断装置において、請求項６４に記載の発明は、
前記複数の検出素子は、マトリックス状に配置されてい
ることを特徴とする。

【００８３】上記課題を解決するために、請求項６５に
記載の発明は、被検体から放出された放射線を検出する
放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放
射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつそれぞ
れが平行に配置された複数の検出素子をそれぞれ有する
複数の検出器モジュールを備え、前記各検出器モジュー
ルは、所定の方向に配列され、段差部および突出部を有
し、この突出部を隣接する検出器モジュールの段差部に
載せて組み合わせていることを特徴とする。

【００８４】上記請求項６５に記載の発明の核医学診断
装置において、請求項６６に記載の発明は、前記各検出
器モジュールは、前記複数の検出素子に電気的に接続さ
れているフレキシブル基板を有し、このフレキシブル基
板には、前記各検出素子によって検出された検出信号を
処理する処理回路が接続可能であることを特徴とする。

【００８５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００８６】図３は本発明の実施の形態の放射線検出器
の構成および被検体との位置関係を示す図である。図３
において、本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる放射線検出器は、患者などの被検体Ｐから放
出されたガンマ（γ）線のような放射線を検出するため
の検出素子として用いられる複数の半導体セルを備え、
被検体Ｐに対して凹状で曲面状の半導体検出器アレイ３
０と、半導体検出器アレイ３０の被検体側でその検出面
に沿って設けられている平行コリメータ３１とによって
構成されている。なお、平行コリメータ３１は、被検体
Ｐに対して垂直方向から入射されるガンマ線のみを通過
させて半導体検出器アレイ３０に導くために用いられ
る。

【００８７】半導体検出器アレイ３０の各半導体セル
は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）系の半導体によっ
て構成されている。この半導体にはガンマ線が入射する
方向に対して水平な方向（平行な方向）に電圧印加電極
および信号取り出し電極が配置されている。電圧印加電
極はこの半導体に高電圧を印加するために用いられ、信
号取り出し電極はこの半導体からの検出信号を取り出す
ために用いられる。なお、各半導体セルはその長手方向
がガンマ線の入射方向に一致するように等間隔に配置さ
れる。また、このような半導体については、ガンマ線が
入射する方向に対して垂直な方向に電圧印加電極および
信号取り出し電極を配置することも可能である。

【００８８】半導体検出器アレイ３０では、その検出面
において半導体セル部分の厚さに比べて電極部分（電圧
印加電極および信号取り出し電極）の厚さを薄くした構
造が採用され、不感帯（ガンマ線の検出に寄与しない部
分）である電極部分が有感帯（ガンマ線の検出に寄与す
る）である半導体セル部分の略１／１０以下になるよう
に形成されている。このように形成されている半導体検
出器アレイ３０を凹状で曲面状に配置する。

【００８９】なお、放射線検出器の検出面をどの位置に
おいても被検体Ｐにできるだけ近接させるためには、被
検体Ｐの形状にもよるが、放射線検出器の観察視野の横
幅を５０ｃｍから６０ｃｍの範囲内とし、その曲がり具
合を１０ｃｍから１２ｃｍの範囲内とすることが望まし
い。これにより、放射線検出器の周辺部においても被検
体Ｐに近接するので、位置分解能を大幅に改善させるこ
とが可能となる。

【００９０】なお、最近、モノリシック型のモジュール
検出器をちょう密に配置して２次元検出器を構成する場
合があるが、この場合には、図３に示すような放射線検
出器を構成することは困難である。

【００９１】本発明の実施の形態では、半導体検出器ア
レイ３０の電極（電圧印加電極および信号取り出し電
極）をガンマ線の入射方向に対して水平に設けている
が、上述したように、図１に示す従来のアンガー型ガン
マカメラに平行コリメータを設置した場合と同様の方向
において、その方向（ガンマ線吸収方向）に対して同じ
厚さを有するように複数の半導体セルを配置することが
できるため、ガンマ線の入射位置による検出感度の差も
生じない。

【００９２】なお、本発明の実施の形態では、図３に示
したような形状の放射線検出器に限定されない。図４に
示すように、例えば３つの平面を有し、半導体検出器ア
レイ３５および平行コリメータ３６を備えた凹状の放射
線検出器を用いてもよい。すなわち、本発明では、被検
体Ｐの表面にできるだけ近接するような検出面を有する
放射線検出器を用いることが望ましい。

【００９３】また、図５に示すように、ガンマ線の入射
方向が斜めに傾いている場合に対応させるために各半導
体セルを傾けて平行に配置した凹状のスラント（ｓｌａ
ｎｔ）型の放射線検出器３７を用いることも可能であ
る。このような放射線検出器３７を用いることによって
も、その検出面を被検体Ｐにできるだけ近接させること
ができる。なお、放射線検出器３７の検出面側に、各半
導体セルと同様に傾けて構成されている平行コリメータ
（図示しない）を配置することも可能である。

【００９４】図６は本発明の実施の形態の核医学診断装
置などに用いられる２つの放射線検出器にファンビーム
コリメータを設置した場合および被検体との位置関係を
示す図である。図６に示すように、本発明の実施の形態
の２つの凹状で曲面状の放射線検出器４０、４１を対向
させて被検体Ｐの直径が約２０ｃｍ程度の臓器（例えば
頭部Ｈ）を挟んで近接設置している。放射線検出器４
０、４１は、カンマ線を検出する凹状で曲面状の半導体
検出器アレイ３０ａ、３０ｂと、半導体検出器アレイ３
０ａ、３０ｂの被検体側においてその検出面に沿って配
置される短距離焦点のファンビームコリメータ３２ａ、
３２ｂとによって構成されている。図６において、Ｏ１
はファンビームコリメータ３２ｂの焦点を示し、Ｏ２は
ファンビームコリメータ３２ａの焦点を示している。な
お、半導体検出器アレイ３０ａ、３０ｂは図３に示す半
導体検出器アレイ３０と同一に構成されている。

【００９５】図６に示すように本発明の実施の形態の放
射線検出器を配置することにより、従来のアンガー型ガ
ンマカメラのファンビームシステムでは実現不可能であ
った観察視野の拡大、被検体Ｐへの放射線検出器の近
接、および検出されるガンマ線の同時検出立体角の拡大
を図ることができ、頭部Ｈなどの小視野臓器に関するＳ
ＰＥＣＴ画像の画質を大幅に向上させることが可能とな
る。

【００９６】また、放射線検出器４０、４１において被
検体Ｐの全身をカバーする程度の長距離焦点のファンビ
ームコリメータをそれぞれ対向設置してその対向距離を
長くしても、観察視野の拡大、被検体への放射線検出器
の近接、および検出されるガンマ線の同時検出立体角の
拡大を図ることができ、全身ＳＰＥＣＴ画像などの画質
を単に放射線検出器が被検体に近接したことにより得ら
れる画質以上に向上させることが期待できる。

【００９７】なお、上述したように、放射線検出器４
０、４１の検出面をどの位置においても被検体Ｐにでき
るだけ近接させるために、放射線検出器４０、４１の観
察視野の横幅を５０ｃｍから６０ｃｍの範囲内とし、そ
の曲がり具合を１０ｃｍから１２ｃｍの範囲内としてい
る。これにより、放射線検出器４０、４１の周辺部にお
いても被検体Ｐに近接するので、位置分解能を大幅に改
善させることが可能となる。また、頭部Ｈのような小臓
器に対しても放射線検出器４０、４１を十分に近接して
配置することが可能となる。

【００９８】また、図６においては、各々の端部が連結
されて対向配置されている放射線検出器４０、４１が示
されている。しかし、本発明はこのような配置には限ら
れない。例えば、放射線検出器４０、４１の各々の端部
を連結せずに離して配置することが可能である。また、
放射線検出器４０、４１の各々の端部を連結はしないが
できるだけ近づけて近密配置することも可能である。

【００９９】さらに、放射線検出器４０、４１の検出面
にそれぞれ図示しないコリメータを取り付けた場合、放
射線検出器４０、４１を対向配置することによって形成
される空間には少なくとも２４ｃｍ以下（およそ、２０
ｃｍから２４ｃｍの範囲内）の直径を有する円筒構造体
（例えば被検体Ｐの頭部Ｈに対応する）を配置すること
が可能である。従って、放射線検出器４０、４１の検出
面に取り付けられたコリメータの放射線入射面とこの円
筒構造体の表面との間の最短距離を０．５ｃｍから２ｃ
ｍの範囲内になるようにすることができる。

【０１００】図７は本発明の実施の形態の核医学診断装
置などに用いられる２つの放射線検出器の構成および被
検体との位置関係を示す図である。図７に示すように、
半導体検出器アレイ５０ａ、５０ｂを被検体Ｐを挟んで
対向配置されており、半導体検出器アレイ５０ａ、５０
ｂのＹ方向（被検体Ｐに対して垂直方向）における厚さ
ｔ２は一定である。そのため、ＳＰＥＣＴにおいて平行
コリメータをさらに設置して平行ガンマ線を検出する場
合には、半導体検出器アレイ５０ａ、５０ｂの各半導体
セルの向き（ガンマ線吸収方向）が同じ（Ｙ方向）であ
るため、従来のアンガー型検出器の場合と同様に、計算
される位置分解能の劣化が各入射位置で生じない。従っ
て、半導体検出器アレイ５０ａ、５０ｂの周辺部におい
ては、従来のアンガー型検出器の場合と比較して被検体
Ｐと近接する分だけ位置分解能が向上するというメリッ
トが生じる。

【０１０１】また、上述したように、半導体検出器アレ
イ５０ａ、５０ｂがガンマ線吸収方向であるＹ方向に対
して一定の厚さｔ２を有することから、半導体検出器ア
レイ５０ａ、５０ｂにおいてＹ方向よりも傾いた斜め方
向から入射したガンマ線の吸収方向の厚さｔ３は、従来
のアンガー型検出器のシンチレータの厚さｔ１と比較し
て相対的に薄くなる。しかも、半導体検出器はＮａＩな
どのシンチレータと比較して吸収係数が大きい。従っ
て、Ｙ方向よりも斜めの方向からガンマ線が半導体検出
器アレイ５０ａ、５０ｂに入射した場合においても、Ｄ
ＯＩの影響は軽減され、位置分解能の劣化が少なくな
る。

【０１０２】これにより、被検体Ｐを挟んで対向配置し
た２つの凹状で曲面状の半導体検出器を備えた同時計数
型ＰＥＴ装置の場合には、このような半導体検出器が被
検体Ｐに接触しない程度にその対向距離を短くして被検
体Ｐの周囲を半導体検出器が回転方向Ｄ２に沿って移動
するようにしても、ＤＯＩの影響を比較的少なくするこ
とができる。また、凹状で曲面状の半導体検出器を使用
することによる５１１ｋｅＶのポジトロン（陽電子）Ｐ
Ｏの同時計数立体角の増加の他に、半導体検出器の回転
半径を短くすることによる同時計数立体角の増加も期待
できる。

【０１０３】また、頭部のような小臓器に対する焦点距
離の短いファンビームＳＰＥＣＴの場合などにおいて
も、上述と同様にＤＯＩの影響を軽減することができ、
位置分解能の劣化が少なくなる。

【０１０４】さらに、一般的に、ＮａＩのようなシンチ
レータの場合と比較してＣｄＴｅやテルル化カドミウム
亜鉛（ＣＺＴ）半導体はその吸収係数が大きいので、半
導体検出器の厚さをさらに薄くすることができ、ＤＯＩ
の影響をさらに軽減することができる。

【０１０５】図８は本発明の実施の形態の核医学診断装
置などに用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密
検出器モジュールの構成を示す図である。図８に示すよ
うな曲面状の３面ちょう密検出器モジュールは、基板５
１と、基板５１の表面上に形成され、ガンマ線のような
放射線を検出する半導体で構成される半導体部５３と、
基板５１の反対側の面（裏面）上に形成される後述する
複数のアプリケーション・スペシフィック集積回路（Ａ
ＳＩＣ）５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄと、半導体部
５３の一側面に設けられ、放射線検出器を構成するため
に図８に示す検出器モジュールを図示しない固定部材に
取り付けるための取付け部５４とを有している。

【０１０６】半導体部５３は複数の検出素子（半導体セ
ル）５５ａ、・・・、５５ｎに分割されてマトリックス
状に配置されており、各半導体セル５５ａ、・・・、５
５ｎが例えば画像を再構成する場合の各画素に対応す
る。

【０１０７】ここで、３面ちょう密とは、デッドスペー
ス（不感帯）がほとんど生じることなく、１つの検出器
モジュールの３つの側面（放射線の入射面（検出面）に
隣接する面であり、取付け部が設けられていない面）に
対して他の検出器モジュールの側面を接合して配置で
き、大視野の放射線検出器が構成可能であることを意味
している。なお、ここでいうデッドスペースは、放射線
検出器を放射線の入射面側から見た場合において、通常
１画素に対応する半導体セルの大きさよりも小さいスペ
ースに対応しており、半導体セルの大きさよりもできる
だけ小さくすることにより空間分解能や検出感度を向上
させることができる。従って、複数の３面ちょう密検出
器モジュールを接合して放射線検出器を構成した場合に
おいても、検出器モジュール間の接合部分の存在にかか
わらず、各半導体セルはほぼ等間隔に配置されることに
なるので、一定の空間分解能を容易に得ることができ
る。

【０１０８】なお、半導体の代わりにシンチレータを用
い、シンチレータに隣接して例えばフォトダイオードを
複数平行に配置することにより、図８に示すような曲面
状の検出器モジュールを構成することもできる。

【０１０９】図９は本発明の実施の形態の核医学診断装
置などに用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密
検出器モジュールで構成された放射線検出器を示す図で
ある。図９に示す放射線検出器は、図８に示す検出器モ
ジュールを２個左右対称に組み合わせることにより被検
体に対して凹状に構成されている。なお、図９に示す検
出器モジュール６１、６２を図面に対して奥行き方向
（配列方向）に複数配置することにより、図１０および
図１１に示すように、複数の検出器モジュール６１ａ、
・・・、６１ｎ、６２ａ、・・・、６２ｎを備えた大視
野の２次元放射線検出器を構成することができる。

【０１１０】検出器モジュール６１、６２は、それぞれ
ガンマ線を検出する複数の半導体セル６３ａ、・・・、
６３ｎ、６４ａ、・・・６４ｎを樹脂８０などにより一
体成形されている。なお、検出器モジュール６１、６２
には、ガンマ線の検出による半導体セル６３ａ、・・
・、６３ｎ、６４ａ、・・・６４ｎからの電気的な検出
信号を後段の信号処理回路６９に供給するための信号配
線パターンと、半導体セル６３ａ、・・・、６３ｎ、６
４ａ、・・・６４ｎに高電圧を印加するための高電圧配
線パターンとが形成されている。

【０１１１】半導体セル６３ａ、・・・、６３ｎ、６４
ａ、・・・６４ｎからの検出信号を検出処理するための
プリアンプや読み出し回路などで構成されるガンマ線検
出回路として用いられる複数のアプリケーション・スペ
シフィック集積回路（ＡＳＩＣ）６５ａ、・・・、６５
ｎは、半導体セル６３ａ、・・・、６３ｎ、６４ａ、・
・・６４ｎの形成面（検出面）からはみ出さないように
して、検出器モジュール６１、６２の背面側（被検体側
とは反対側）に配置される。

【０１１２】検出器モジュール６１、６２はその全体を
カバーするための銅板６６にその突起部６６ａ、６６
ｂ、６６ｃ、６６ｄを介してねじなどによって固定され
る。銅板６６は、その上に設置されるマザーボード６７
に形成されている信号処理回路６９との電気的な分離
（デジタル信号ノイズの遮蔽）およびＡＳＩＣ６５ａ、
・・・、６５ｎから発生した熱の放散を行うために、で
きるだけ大きなグランド面（接地面）として構成され
る。

【０１１３】ＡＳＩＣ６５ａ、・・・、６５ｎからの発
熱量が多い場合には、突起部６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、
６６ｄを通して銅板６６に伝わった熱を外部に放散させ
るために図示しない強制冷却システム（例えば、ペルチ
エクーラー、ヒートポンプ、ファン）を配置することに
よる外部放熱構造を採用することが可能である。

【０１１４】ＡＳＩＣ６５ａ、・・・、６５ｎとマザー
ボード６７上の信号処理回路６９の電気的な接続はコネ
クタ部６８を介して行われる。信号処理回路６９はＡＳ
ＩＣ６５ａ、・・・、６５ｎの出力信号を信号処理す
る。信号処理回路６９の出力は画像再構成ユニット９０
に供給され、その出力を基にして画像再構成ユニット９
０によってＲＩ画像が再構成される。再構成されたＲＩ
画像は表示ユニット９１に表示される。

【０１１５】以上により、半導体セルを備えた検出器モ
ジュールの機械的なアセンブリと電気的な配線とを兼ね
た構造とすることができる。

【０１１６】図１２は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる放射線検出器を構成する３面ちょ
う密検出器モジュールの内部構造の一例を示す図であ
る。図１２に示すように、それぞれ薄い壁（樹脂８０で
構成される）で分離されている複数の半導体セル６３
ｅ、６３ｆ、６３ｇ、６３ｆと、半導体セル６３ｅ、６
３ｆ、６３ｇ、６３ｆに高電圧を印加するための共通配
線である電圧印加電極の配線パターン７０と、半導体セ
ル６３ｅ、６３ｆ、６３ｇ、６３ｆからの検出信号を取
り出すための信号取り出し電極の配線パターン７１ａ、
７１ｂ、７１ｃ、７１ｄとが設けられ、これらは樹脂８
０などを用いて一体成形されている。この場合におい
て、電圧印加電極および信号取り出し電極はガンマ線の
入射方向に対して平行な方向にそれぞれ配置されてい
る。また、各半導体セルは曲面（検出面）に合うように
１半導体セルごとにガンマ線の入射方向におけるその入
射面の位置をずらして配置されている。

【０１１７】ガンマ線入射面７６には平行コリメータが
設置されることを考慮して、ガンマ線入射面７６を滑ら
かな曲面にすることが望ましい。また、一体形成される
検出器モジュールの必要な機械的強度が確保できる限度
までその厚さを薄くすることを考慮して、検出器モジュ
ール６１ａ、６２ａはその厚さが１．５ｍｍから２．０
ｍｍ程度の範囲内になるように設計される。

【０１１８】また、ガンマ線入射面７６と反対の背面７
５にはＡＳＩＣ６５ｂなどが搭載され、種々の信号パタ
ーンが引き回されることを考慮して、背面７５は曲面で
はなく複数の平面で構成するように設計される。

【０１１９】図１３は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる放射線検出器を構成する３面ちょ
う密検出器モジュールの内部構造の他の例を示す図であ
る。図１３に示す検出器モジュールの内部構造は、基本
的には図１２に示す内部構造と同じであるが、各半導体
セルの配置が異なっている。すなわち、半導体セルが曲
面（検出面）に合うように２つの半導体セルの組ごとに
ガンマ線の入射方向におけるその入射面の位置をずらし
て配置させている。従って、組となって隣接している２
つの半導体セルにおいてはガンマ線の入射方向における
その入射面の位置が一致していることになる。なお、こ
の場合、半導体セルの組は２つに限られず、３つ以上の
半導体セルの組ごとにガンマ線の入射方向におけるその
入射面の位置をずらして配置させることも可能である。

【０１２０】図１４は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる２つの３面ちょう密検出器モジュ
ールの組み合わせて凹状の放射線検出器を構成した場合
のその連結部分の内部構造の一例を示す図である。図１
４に示すように、各検出器モジュール６１、６２は、電
圧印加電極８３をガンマ線の検出素子である半導体セル
８１、８２によって挟み込み、さらに、半導体セル８
１、８２を電圧印加電極８３と信号取り出し電極８４、
８５によって挟み込んだ構造が連続して形成されてい
る。隣接する信号取り出し電極８５と８６の間には樹脂
などで構成される絶縁物８７が設けられている。

【０１２１】なお、図１４に示すような検出器モジュー
ル６１、６２においては、その連結部分における半導体
セルのギャップ幅がその他の部分と比較して異なってい
る。しかし、検出器モジュール６１内において電圧印加
電極８３を挟んで隣接する半導体セル８１、８２の中心
間距離が隣接する半導体セル８１、８２のギャップ幅の
整数倍になるように設定し、さらに半導体セル８８、８
９の中心間距離が半導体セル８１、８２のギャップ幅の
整数倍になるように設定し、かつ放射線検出器を図示し
ない移動機構により所定方向に所定距離だけ反復移動さ
せることにより、実際の空間分解能と画像処理上の分解
能の不一致に起因する画像の歪みを解消でき、一定の分
解能を有する画像を得ることが可能となる。

【０１２２】図１５は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる２つの３面ちょう密検出器モジュ
ールの組み合わせて凹状の放射線検出器を構成した場合
のその連結部分の内部構造の他の例を示す図である。図
１５に示すような検出器モジュール６１、６２において
は、各検出器モジュールの接合面９５付近に設けられる
絶縁物９２、９３の厚さを信号取り出し電極８５、８６
の間に設けられる絶縁物８７の厚さの１／２程度とする
ことにより、電圧印加電極８３を挟んで隣接する半導体
セル８１、８２が等間隔に配置されるので、一定の分解
能を得ることが可能となる。

【０１２３】図１６は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう
密検出器モジュールによって構成された大視野の凹状の
放射線検出器の他の例を示す図である。図１６に示す放
射線検出器は、曲面状の３面ちょう密検出器モジュール
を２個左右に組み合わせて被検体に対して凹状に構成
し、さらに、図面に対して奥行き方向に複数の検出器モ
ジュール１０１ａ、・・・、１０１ｎ、１０２ａ、・・
・、１０２ｎを配置して大視野を形成している。なお、
図１０に示す放射線検出器において被検体に対して凹状
に構成するための左右２つの検出器モジュールはそれぞ
れ同一の大きさを有するが、図１６に示す放射線検出器
のように、被検体に対して凹状を構成するための左右２
つの検出モジュールを異なる大きさに形成することも可
能であり、このような構成によっても、放射線検出器の
検出面を被検体に近接させることができる。

【０１２４】図１７は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる曲面状の２面ちょう密検出器モジ
ュールの構成を示す図である。図１７に示すような曲面
状の２面ちょう密検出器モジュールは、基板１０３と、
基板１０３の表面上に形成され、ガンマ線のような放射
線を検出する半導体で構成される半導体部１０５と、基
板１０３の反対側の面（裏面）上に形成される複数のＡ
ＳＩＣ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄと、半
導体部１０５の対向する２つの側面に設けられ、放射線
検出器を構成するためにこの２面ちょう密検出器モジュ
ールを図示しない固定部材に取り付けるための取付け部
１０６、１０７とを有している。

【０１２５】半導体部１０５は複数の検出素子（半導体
セル）１０８ａ、・・・、１０８ｎに分割されマトリッ
クス状に配置されており、各半導体セル１０８ａ、・・
・、１０８ｎが例えば画像を再構成する場合の各画素に
対応する。

【０１２６】ここで、２面ちょう密とは、デッドスペー
ス（不感帯）がほとんど生じることなく、１つの検出器
モジュールの２つの側面（放射線の入射面（検出面）に
隣接する面であり、取付け部が設けられていない面）に
対して他の検出器モジュールの側面を接合して配置で
き、大視野の放射線検出器が構成可能であることを意味
している。なお、ここでいうデッドスペースは、上述し
たように、放射線検出器を放射線の入射面側から見た場
合において、通常１画素に対応する半導体セルの大きさ
よりも小さいスペースに対応しており、半導体セルの大
きさよりもできるだけ小さくすることにより空間分解能
や検出感度を向上させることができる。従って、複数の
２面ちょう密検出器モジュールを接合して放射線検出器
を構成した場合においても、検出器モジュール間の接合
部分の存在にかかわらず、各半導体セルはほぼ等間隔に
配置されることになるので、一定の空間分解能を容易に
得ることができる。

【０１２７】なお、この場合においても、半導体の代わ
りにシンチレータを用い、シンチレータに隣接して例え
ばフォトダイオードを複数平行に配置することにより、
図１７に示すような曲面状の検出器モジュールを構成す
ることもできる。

【０１２８】また、この２面ちょう密検出器モジュール
においては、図８に示す３面ちょう密検出器モジュール
を組み合わせることなく被検体に対して凹状に構成され
ている。

【０１２９】図１８は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる曲面状の２面ちょう密検出器モジ
ュールによって構成された大視野の凹状の放射線検出器
を示す図である。上述したように、図１７に示す２面ち
ょう密検出器モジュールがすでに被検体に対して凹状に
構成されているので、この検出器モジュールを図面に対
して奥行き方向（配列方向）に複数配置する。これによ
り、複数の検出器モジュール１０９ａ、・・・、１０９
ｎを備えた大視野の２次元放射線検出器を構成すること
ができる。

【０１３０】図１９は本発明の実施の形態の核医学診断
装置などに用いられる曲面状のちょう密検出器モジュー
ルによって構成される大視野の凹状の放射線検出器の他
の例の外観構成の一部を示す図、図２０は図１９に示す
大視野の凹状の放射線検出器を構成する１つの検出器モ
ジュールの断面を示す図である。

【０１３１】図１９に示すように、大視野の凹状の放射
線検出器を構成する検出器モジュール１１０ａ、１１０
ｂ、・・・、１１０ｎは、ガンマ線を検出する複数の半
導体セル（検出器モジュール１１０ａでは、１１２ａ、
１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄで示されている）で構成
される半導体部（検出器モジュール１１０ａでは、１１
２で示されている）と、この半導体部の一側面に隣接し
て設けられている取付け部１１１ａ、１１１ｂ、・・
・、１１１ｎと、この半導体部の上面に設けられ、図示
しないＡＳＩＣと電気的に接続し、各半導体セルによっ
て検出された検出信号をＡＳＩＣに伝送するためのコネ
クタ１１３ａ、１１３ｂ、・・・１１３ｎとを有し、樹
脂などにより成型されている。

【０１３２】図１９に示す放射線検出器は、基本的に
は、図８に示す３面ちょう密検出器モジュールまたは図
１７に示す２面ちょう密検出器モジュールを図１０また
は図１８に示すように所定の配列方向に複数配置するこ
とによって構成される。しかし、検出器モジュール１１
０ａ、１１０ｂ、・・・、１１０ｎは、図８または図１
７に示す検出器モジュールと比較してその形状および内
部構造が異なっている。

【０１３３】すなわち、形状に関しては、ほぼ直方体状
に構成されている各検出器モジュールは、その上部に突
出部分および段差部分が設けられる。この突出部分は、
大視野を構成するための検出器モジュールの配列方向に
沿って突出している。従って、例えば、検出器モジュー
ル１１０ｂの上部の段差部分１２０に、隣接する検出器
モジュール１１０ａの突出部分１２１を載せて組み合わ
せる。これにより、図１０または図１８に示すように検
出器モジュールを所定の配列方向に複数配置して大視野
の放射線検出器を構成する場合と比較して、隣接して配
置される検出器モジュール間の接合面積を増加させるこ
とができ、より強固な放射線検出器を得ることが可能と
なる。

【０１３４】一方、内部構造に関しては、図２０に示す
ように、例えば、検出器モジュール１１０ａは、半導体
部１１２内の半導体セル１１２ａに取り付けられた電極
（電圧印加電極および信号取り出し電極）１１４ａ、１
１４ｂ、・・・、１１４ｎと、電極１１４ａ、１１４
ｂ、・・・、１１１４ｎと電気的に接続するための配線
パターンが形成され、半導体セル１１２ａで検出された
検出信号をコネクタ１１３ａに伝送するためのフレキシ
ブル基板１１５とを有している。従って、配線パターン
が形成されたフレキシブル基板を用いることにより、半
導体セル１１２ａに取り付けられた電極１１４ａ、１１
４ｂ、・・・、１１１４ｎおよびコネクタ１１３ａを介
して外部に設けられるＡＳＩＣとの間の電気的な接続を
容易に行うことが可能である。

【０１３５】なお、コネクタを設けることなく、フレキ
シブル基板に信号取り出し部を設けてＡＳＩＣと電気的
に直接接続することや、フレキシブル基板上にＡＳＩＣ
を表面実装することが可能であり、このような構成によ
って検出器モジュールの内部構造の簡素化を図ることが
できる。

【０１３６】以上のような構成にすることにより、モノ
リシック型では実現が困難であった凹状で曲面状である
放射線検出器を比較的容易に形成することができる。

【０１３７】なお、本発明の実施の形態における平行コ
リメータおよびファンビームコリメータは、各部で厚さ
が変わるような構成としても良い。

【０１３８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、検出面が被検体
に対して凹状で曲面状である放射線検出器を配置して被
検体と近接させている。従って、従来のアンガー型検出
器と比較して以下のような利点が得られる。

【０１３９】（１）ＳＰＥＣＴにおける放射線検出器
の周辺部における位置分解能を飛躍的に向上させること
ができる。

【０１４０】（２）放射線検出器に一定の焦点を有す
るファンビームコリメータを設置することにより、感度
と位置分解能を大幅に向上させることができる。

【０１４１】（３）同時計数型ＰＥＴにおけるポジト
ロンの同時計数立体角を飛躍的に大きくすることができ
る。

【０１４２】（４）ＳＰＥＣＴおよび同時計数型ＰＥ
Ｔにおけるガンマ線の検出時においてＤＯＩの影響を極
端に軽減することができる。

【０１４３】（５）シンチレータを用いた曲面検出器
の場合と比較して、放射線検出器の回転半径を短くする
ことができるので、同時計数型ＰＥＴの同時計数立体角
を大きくすることができる。

【０１４４】（６）放射線検出器に平行コリメータを
設置した場合、ガンマ線の入射方向に等間隔に半導体セ
ルを配置することが可能となるので、ＲＩ画像の再構成
を飛躍的に容易に行うことができる。

【０１４５】（７）有感帯である半導体セル部分に対
して不感帯である電極部分の割合が小さい構造を有する
半導体検出器を用いることができるので、高感度のガン
マ線の検出が可能となる。

【０１４６】（８）半導体セルのガンマ線吸収方向の
厚さの変更が容易であり、さらに感度、エネルギー分解
能、およびＰＥＴ検出の時間分解能の劣化をほとんどな
くすことができる。

【０１４７】（９）放射線検出器が凹状の曲面構造を
有することにもかかわらず、プリアンプや読み出し回路
などのガンマ線検出回路を、半導体検出器アレイの検出
面からはみ出すことなく、しかも半導体検出器アレイに
対してガンマ線の入射側（被検体側）の検出面とは反対
側の面に形成することができる。

【０１４８】（１０）半導体セルを備えた検出器モジ
ュールの機械的なアセンブリと電気的な配線とを兼ねた
構造とすることにより、放射線検出器を小型化すること
ができ、また放射線検出器の組立工程数を大幅に削減す
ることができる。

【０１４９】（１１）放射線検出器を一体成形で構成
可能であり、放射線検出器の組立精度を向上させること
ができる。

【０１５０】（１２）後段の信号処理回路に対する放
射線検出器の電気的な分離や熱放散を効率良く行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアンガー型平面検出器の構成および被検
体との位置関係を説明するための図である。

【図２】従来のアンガー型曲面検出器の構成および被検
体との位置関係を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる放射線検出器の構成および被検体との位置関係
を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる放射線検出器の他の構成および被検体との位置
関係を説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる放射線検出器の他の構成および被検体との位置
関係を説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる２つの放射線検出器にファンビームコリメータ
を設置した場合および被検体との位置関係を示す図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる２つの放射線検出器の構成および被検体との位
置関係を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密検出器モジ
ュールの構成を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに用
いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密検出器モジ
ュールによって構成された放射線検出器を示す図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密検出器モ
ジュールによって構成された大視野の凹状の放射線検出
器を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密検出器モ
ジュールによって構成された大視野の凹状の放射線検出
器を示す平面図である。

【図１２】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる放射線検出器を構成する曲面状の３面ちょう
密検出器モジュールの内部構造の一例を示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる放射線検出器を構成する曲面状の３面ちょう
密検出器モジュールの内部構造の他の例を示す図であ
る。

【図１４】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる２つの３面ちょう密検出器モジュールの組み
合わせて凹状の放射線検出器を構成した場合のその連結
部分の内部構造の一例を示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる２つの３面ちょう密検出器モジュールの組み
合わせて凹状の放射線検出器を構成した場合のその連結
部分の内部構造の他の例を示す図である。

【図１６】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる一体成形型の曲面状の３面ちょう密検出器モ
ジュールによって構成された大視野の凹状の放射線検出
器の他の例を示す図である。

【図１７】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる曲面状の２面ちょう密検出器モジュールの構
成を示す図である。

【図１８】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる曲面状の２面ちょう密検出器モジュールによ
って構成された大視野の凹状の放射線検出器を示す図で
ある。

【図１９】本発明の実施の形態の核医学診断装置などに
用いられる曲面状のちょう密検出器モジュールによって
構成される大視野の凹状の放射線検出器の他の例の外観
構成の一部を示す図である。

【図２０】図１９に示す大視野の凹状の放射線検出器を
構成する１つの検出器モジュールの断面を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｈ頭部Ｐ被検体３０、３０ａ、３０ｂ、３５、５０ａ、５０ｂ半導体
検出器アレイ３１、３２ａ、３２ｂ、３６平行コリメータ３２ａ、３２ｂファンビームコリメータ３７、４０、４１放射線検出器５１基板５２、６５ａ、６５ｂ、６５ｎＡＳＩＣ５３、１１２半導体部５４、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｎ取付け部５５ａ、５５ｎ、６３ａ、６３ｎ、６４ａ、６４ｎ、８
１、８２、８８、８９、１１２ａ、１１２ｂ、１１２
ｃ、１１２ｎ半導体セル６１、６１ａ、６１ｎ、６２、６２ａ、６２ｎ、１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｎ検出器モジュール６６銅板６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ突起部６７マザーボード６８コネクタ部６９信号処理回路７０、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ配線パターン８０樹脂８３電圧印加電極８４、８５、８６信号取り出し電極８７、９２、９３絶縁物９０画像再構成ユニット９１表示ユニット１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｎコネクタ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｎ電極１１５フレキシブル基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に対して凹状に、かつそれぞれが
平行に配置され、前記被検体からの放射線を検出するた
めの複数の半導体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極と
を備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】前記複数の半導体セルは、前記放射線の
入射方向における入射面の位置を連続的にずらして配置
することにより、前記被検体の表面に沿って凹状を構成
することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】前記複数の半導体セルにおいて、２以上
の半導体セルの組ごとに前記放射線の入射方向における
入射面の位置を連続的にずらして配置することにより、
前記被検体の表面に沿って凹状を構成することを特徴と
する請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項４】前記複数の半導体セルは、マトリックス
状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の
放射線検出器。
【請求項５】前記複数の半導体セルにおいて入射した
放射線の吸収方向の厚さはすべて一定であることを特徴
とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項６】放射線の吸収方向の厚さは放射線検出器
の中央部とその周辺部で異なることを特徴とする請求項
１に記載の放射線検出器。
【請求項７】放射線の吸収方向の厚さは放射線検出器
の中央部よりも周辺部の方が厚いことを特徴とする請求
項６に記載の放射線検出器。
【請求項８】それぞれが平行に配置され、被検体から
の放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記半
導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿って設けられた平
行コリメータとを備えたことを特徴とする放射線検出
器。
【請求項９】前記検出面とは反対側である前記半導体
検出アレイの背面側に前記検出面の大きさの範囲内から
はみ出さないように形成され、各半導体セルからの検出
信号を処理する処理回路を備え、前記処理回路を前記半導体検出器アレイと一体成形した
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線検出器。
【請求項１０】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
２つの半導体検出器アレイを備え、前記２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで対
向設置されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１１】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
２つの半導体検出器アレイを備え、前記２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで任
意角度で設置されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１２】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
３つ以上の半導体検出器アレイを備え、前記３つ以上の半導体検出器アレイは前記被検体を挟ん
で設置されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１３】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
複数の半導体検出器アレイを備え、前記複数の半導体検出器アレイを１次元または２次元に
配置したことを特徴とする放射線検出器。
【請求項１４】前記半導体検出器アレイは、その検出
面の所定方向において半導体セル部分以外の部分の厚さ
が半導体セル部分の厚さの略１／１０以下になるように
形成されていることを特徴とする請求項８から１３のい
ずれかに記載の放射線検出器。
【請求項１５】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
１つ以上の半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿って設けられ、一
定の焦点を有する１つ以上のファンビームコリメータと
を備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項１６】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、対向
設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビームコリ
メータとを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項１７】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
角度で設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項１８】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
角度で設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビームコリ
メータとを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項１９】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
位置に設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項２０】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
位置に設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞれ設け
られ、異なる焦点位置を有するファンビームコリメータ
とを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項２１】それぞれが平行に配置され、被検体か
らの放射線を検出するための複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されて設置
されている３つ以上の半導体検出器アレイと、前記３つ以上の半導体検出器アレイの検出面に沿ってそ
れぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項２２】被検体に対して凹状に、かつそれぞれ
が平行に配置され、前記被検体からの放射線を検出する
複数の検出素子をそれぞれ有する２つの放射線検出器ア
レイを備え、前記２つの放射線検出器アレイは、各検出面が前記被検
体の表面に沿って形成されるように前記被検体を挟んで
対向配置されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２３】前記２つの放射線検出器アレイの検出
面にそれぞれ取り付けられるコリメータをさらに備え、
前記２つの放射線検出器アレイは、その対向配置によっ
て形成される空間に２４ｃｍ以下の直径を有する円筒構
造体が配置可能である凹状の検出面をそれぞれ有し、前
記コリメータの放射線入射面と前記円筒構造体の表面と
の間の最短距離が０．５ｃｍから２ｃｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項２２に記載の放射線検出器。
【請求項２４】前記各放射線検出器アレイは、各々の
端部が近密配置されていることを特徴とする請求項２３
に記載の放射線検出器。
【請求項２５】被検体に対して凹状に、かつそれぞれ
が平行に配置され、前記被検体からの放射線を検出する
ための複数の検出素子を備えたことを特徴とする放射線
検出器。
【請求項２６】平行に配置された放射線を検出する複
数の検出素子をそれぞれ有する２つの曲面状の検出器モ
ジュールを備え、前記２つの検出器モジュールを組み合わせて前記被検体
に対して凹状に構成したことを特徴とする放射線検出
器。
【請求項２７】前記複数の検出素子は、半導体または
シンチレータにより構成されていることを特徴とする請
求項２５または２８に記載の放射線検出器。
【請求項２８】前記複数の検出素子は、放射線の入射
方向におけるその入射面の位置をずらして配置されてい
ることを特徴とする請求項２５または２６に記載の放射
線検出器。
【請求項２９】前記複数の検出素子が配置された検出
器モジュールを有し、前記検出器モジュールの両端部に
は放射線の検出に寄与しない部分が設けられていること
を特徴とする請求項２５に記載の放射線検出器。
【請求項３０】前記２つの検出器モジュールは、それ
ぞれ一方の端部を連結して組み合わされ、それぞれ他方
の端部には放射線の検出に寄与しない部分が設けられて
いることを特徴とする請求項２６に記載の放射線検出
器。
【請求項３１】前記複数の検出素子は、マトリックス
状に配置されていることを特徴とする請求項２５または
２６に記載の放射線検出器。
【請求項３２】被検体に対して凹状に、かつそれぞれ
が平行に配置され、前記被検体からの放射線を検出する
ための複数の検出素子をそれぞれ有する複数の検出器モ
ジュールを備え、前記各検出器モジュールは、所定の方向に配列され、段
差部および突出部を有し、この突出部を隣接する検出器
モジュールの段差部に載せて組み合わせていることを特
徴とする放射線検出器。
【請求項３３】前記各検出器モジュールは、前記複数
の検出素子に電気的に接続されているフレキシブル基板
を有し、このフレキシブル基板には、前記各検出素子に
よって検出された検出信号を処理する処理回路が接続可
能であることを特徴とする請求項３２に記載の放射線検
出器。
【請求項３４】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつそれぞれが平行に配置
された複数の半導体セルと、前記半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極と
を備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項３５】前記複数の半導体セルは、前記放射線
の入射方向における入射面の位置を連続的にずらして配
置することにより、前記被検体の表面に沿って凹状を構
成することを特徴とする請求項３４に記載の核医学診断
装置。
【請求項３６】前記複数の半導体セルにおいて、２以
上の半導体セルの組ごとに前記放射線の入射方向におけ
る入射面の位置を連続的にずらして配置することによ
り、前記被検体の表面に沿って凹状を構成することを特
徴とする請求項３４に記載の核医学診断装置。
【請求項３７】前記複数の半導体セルは、マトリック
ス状に配置されていることを特徴とする請求項３４に記
載の核医学診断装置。
【請求項３８】前記複数の半導体セルにおいて入射し
た放射線の吸収方向の厚さはすべて一定であることを特
徴とする請求項３４に記載の核医学診断装置。
【請求項３９】放射線の吸収方向の厚さは放射線検出
器の中央部とその周辺部で異なることを特徴とする請求
項３４に記載の核医学診断装置。
【請求項４０】放射線の吸収方向の厚さは放射線検出
器の中央部よりも周辺部の方が厚いことを特徴とする請
求項３９に記載の核医学診断装置。
【請求項４１】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿って設けられた平
行コリメータとを備えたことを特徴とする核医学診断装
置。
【請求項４２】前記検出面とは反対側である前記半導
体検出アレイの背面側に前記検出面の大きさの範囲内か
らはみ出さないように形成され、各半導体セルからの検
出信号を処理する処理回路を備え、前記処理回路を前記半導体検出器アレイと一体成形した
ことを特徴とする請求項４１に記載の核医学診断装置。
【請求項４３】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
２つの半導体検出器アレイを備え、前記２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで対
向設置されることを特徴とする核医学診断装置。
【請求項４４】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
２つの半導体検出器アレイを備え、前記２つの半導体検出器アレイは前記被検体を挟んで任
意角度で設置されることを特徴とする核医学診断装置。
【請求項４５】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
３つ以上の半導体検出器アレイを備え、前記３つ以上の半導体検出器アレイは前記被検体を挟ん
で設置されることを特徴とする核医学診断装置。
【請求項４６】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
複数の半導体検出器アレイを備え、前記複数の半導体検出器アレイを１次元または２次元に
配置したことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項４７】前記半導体検出器アレイは、その検出
面の所定方向において半導体セル部分以外の部分の厚さ
が半導体セル部分の厚さの略１／１０以下になるように
形成されていることを特徴とする請求項４１から４６の
いずれかに記載の核医学診断装置。
【請求項４８】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されている
１つ以上の半導体検出器アレイと、前記半導体検出器アレイの検出面に沿って設けられ、一
定の焦点を有する１つ以上のファンビームコリメータと
を備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項４９】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、対向
設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビームコリ
メータとを備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項５０】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
角度で設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする核医学診断装
置。
【請求項５１】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
角度で設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビームコリ
メータとを備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項５２】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
位置に設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、それぞれ一定の焦点を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする核医学診断装
置。
【請求項５３】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成され、任意
位置に設置されている２つの半導体検出器アレイと、前記２つの半導体検出器アレイの検出面に沿ってそれぞ
れ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビームコリ
メータとを備えたことを特徴とする核医学診断装置。
【請求項５４】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、それぞれが平行に配置された複数の半導体セルと、前記
半導体セルに電圧を印加するための電圧印加電極とを有
し、前記被検体に対して検出面が凹状に形成されて配置
されている３つ以上の半導体検出器アレイと、前記３つ以上の半導体検出器アレイの検出面に沿ってそ
れぞれ設けられ、異なる焦点位置を有するファンビーム
コリメータとを備えたことを特徴とする核医学診断装
置。
【請求項５５】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつ
それぞれが平行に配置された複数の検出素子をそれぞれ
有する２つの放射線検出器アレイを備え、前記２つの放射線検出器アレイは、各検出面が前記被検
体の表面に沿って形成されるように前記被検体を挟んで
対向配置されていることを特徴とする核医学診断装置。
【請求項５６】前記２つの放射線検出器アレイの検出
面にそれぞれ取り付けられるコリメータをさらに備え、
前記２つの放射線検出器アレイは、その対向配置によっ
て形成される空間に２４ｃｍ以下の直径を有する円筒構
造体が配置可能である凹状の検出面をそれぞれ有し、前
記コリメータの放射線入射面と前記円筒構造体の表面と
の間の最短距離が０．５ｃｍから２ｃｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項５５に記載の核医学診断装置。
【請求項５７】前記各放射線検出器アレイは、各々の
端部が近密配置されていることを特徴とする請求項５５
に記載の核医学診断装置。
【請求項５８】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、被検体に対して凹状に、かつそれ
ぞれが平行に配置された複数の検出素子を備えたことを
特徴とする核医学診断装置。
【請求項５９】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、平行に配置された複数の検出素子
をそれぞれ有する２つの曲面状の検出器モジュールを備
え、前記２つの検出器モジュールを組み合わせて前記被検体
に対して凹状に構成したことを特徴とする核医学診断装
置。
【請求項６０】前記複数の検出素子は、半導体または
シンチレータにより構成されていることを特徴とする請
求項５８または５９に記載の核医学診断装置。
【請求項６１】前記複数の検出素子は、放射線の入射
方向におけるその入射面の位置をずらして配置されてい
ることを特徴とする請求項５８または５９に記載の核医
学診断装置。
【請求項６２】前記複数の検出素子が配置された検出
器モジュールを有し、前記検出器モジュールの両端部に
は放射線の検出に寄与しない部分が設けられていること
を特徴とする請求項５８に記載の核医学診断装置。
【請求項６３】前記２つの検出器モジュールは、それ
ぞれ一方の端部を連結して組み合わされ、それぞれ他方
の端部には放射線の検出に寄与しない部分が設けられて
いることを特徴とする請求項５９に記載の核医学診断装
置。
【請求項６４】前記複数の検出素子は、マトリックス
状に配置されていることを特徴とする請求項５８または
５９に記載の核医学診断装置。
【請求項６５】被検体から放出された放射線を検出す
る放射線検出器を備えた核医学診断装置において、前記放射線検出器は、前記被検体に対して凹状に、かつ
それぞれが平行に配置された複数の検出素子をそれぞれ
有する複数の検出器モジュールを備え、前記各検出器モジュールは、所定の方向に配列され、段
差部および突出部を有し、この突出部を隣接する検出器
モジュールの段差部に載せて組み合わせていることを特
徴とする核医学診断装置。
【請求項６６】前記各検出器モジュールは、前記複数
の検出素子に電気的に接続されているフレキシブル基板
を有し、このフレキシブル基板には、前記各検出素子に
よって検出された検出信号を処理する処理回路が接続可
能であることを特徴とする請求項６５に記載の核医学診
断装置。