JPH05264736A - ポジトロンct装置 - Google Patents

ポジトロンct装置

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JPH05264736A
JPH05264736A JP9387992A JP9387992A JPH05264736A JP H05264736 A JPH05264736 A JP H05264736A JP 9387992 A JP9387992 A JP 9387992A JP 9387992 A JP9387992 A JP 9387992A JP H05264736 A JPH05264736 A JP H05264736A
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JP
Japan
Prior art keywords
ring
rings
collimator
slice
sensitivity
Prior art date
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Pending
Application number
JP9387992A
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English (en)
Inventor
Shinichi Inoue
慎一 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPH05264736A publication Critical patent/JPH05264736A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分解能を低下させることなく感度を向上させ
たポジトロンCT装置を提供したい。 【構成】 円筒の長軸方向に沿って配置された複数のリ
ングより成り、各リングは複数の放射線検出器がそのリ
ング方向に配置された構成とする円筒状放射線検出部
と、リングとリングの境界にあって1以上の規定数毎の
境界にのみ設けたリング状スライスコリメータと、上記
円筒状放射線検出部で同時計数した検出信号を利用して
画像化する画像化手段と、より成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核医学診断に利用され
るポジトロンCT装置(PETとも云う)、特に円筒状
放射線検出部の改良をはかったポジトロンCT装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、ほとんどのポジトロンCT装置
(以下、PETと呼ぶ)の放射線検出部は多数の放射線
検出器(以下、単に検出器と呼ぶ)を被検体のまわりに
リング状に密接配列したいわゆる検出器リングを、体軸
方向に多数並べた検出器構造を基本とする。
【0003】図2は放射線検出部の構成を示す。図2
(イ)が被検体3の横断面側でみた配置図、図2(ロ)
はa−a断面側でみた配置図である。図2(ロ)では4
つのリング1R、2R、3R、4Rが被検体3の体軸方
向に(円筒長軸Z方向)に沿って円筒状に配置されてい
る。この各リングには、そのリング方向に沿って、図2
(イ)に示すように、複数個の放射線(例えばγ線)検
出器1が配置されている。隣合うリングとリングとの境
界には規定の高さのスライスコリメータ2が配置され、
最外境界にはγ線除去用コリメータ2Aが配置されてい
る。スライスコリメータ2は、ポジトロン画像を作成す
るに当たってのスライス厚さを決定する役割を持つと共
に、散乱線の除去、ランダムコインシデンスの低減の目
的をも持つ。コリメータ2Aは、被検体3内に分布する
放射線薬剤のうち体軸方向の視野外に分布するものから
放出されるγ線の除去の目的を持つ。コリメータ2と2
Aとは、同一高さの例を示してある。検出器1は一般的
に、シンチレータと光電子増倍管と電子回路から成りリ
ング毎に設けられたものを図2(イ)に示したが1個の
検出器により各リングに入射するγ線を位置検出回路を
用いて、どのリングにγ線が入射したかを知ることがで
きるものもある。
【0004】一般に各リング1R〜4Rのリング幅は1
0〜30mm程度、コリメータ2Aは厚さが30mm程
度の鉛、コリメータ2は厚さ1〜10mm程度の鉛ある
いはタングステンから成っている。4、4A、5及び5
Aはリング間の同時計数の組合せを示すもので、4は第
1リング内での同時計数、4Aは第2リング内の同時計
数、5は第1リングと第2リングとの間の同時計数、5
Aは5と同様であるが5の逆の組合せによるものであ
る。第1スライスのデータは4により、第2スライスの
データは5と5Aの和により、第3スライスのデータは
4Aにより作成される。図2の例では、同様な手順で合
計7スライスのデータが得られることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図2で示す従来技術に
おいて、各スライスデータの検出効率は使用するスライ
ス厚さの2乗に反比例して低下することが知られてい
る。散乱線はスライス厚さとコリメータの長さに反比例
して低下することが知られている。スライスデータのZ
軸方向の空間分解能は視野中心においてスライス厚さの
1/2となることが知られている。PETでは良質の画
像を作成するため横断面方向及びZ方向の分解能を上げ
ると共に感度を上げること、及び散乱線を低減すること
が要求される。ここではZ方向の分解能のみを考慮する
ことにする。しかしながらZ方向の分解能を上げるため
にスライス厚さを狭くすると感度が低下し、一方、感度
を上げるためにコリメータの長さを短くしたり、スライ
ス厚さを広くすると分解能が劣化すると共に散乱線も増
加するというように、これら2つの要求項目を実現する
のは現実に困難であることがわかる。
【0006】本発明の目的は、分解能を低下させること
なく感度向上をはかってなるポジトロンCT装置を提供
するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒の長軸方
向に沿って配置された複数のリングより成り、各リング
は複数の放射線検出器がそのリング方向に配置された構
成とする円筒状放射線検出部と、リングとリングの境界
にあって1以上の規定数毎の境界にのみ設けたリング状
スライスコリメータと、上記円筒状放射線検出部で同時
計数した検出信号を利用して画像化する画像化手段と、
より成る(請求項1)。
【0008】更に本発明は、円筒の長軸方向に沿って配
置された複数のリングより成り、各リングは複数の放射
線検出器がそのリング方向に配置された構成とする円筒
状放射線検出部と、リングとリングの境界にあって1以
上の規定数毎の境界に設けた規定の長さのリング状スラ
イスコリメータと、該コリメータの設けられた隣合う境
界の内側の境界に設けた上記規定の長さよりも短い長さ
のリング状コリメータと、上記円筒状放射線検出部で同
時計数した検出信号を利用して画像化する画像化手段
と、より成る(請求項2)。
【0009】
【作用】本発明によれば、1以上の規定数毎の境界にの
みスライスコリメータを設けて、Z方向の空間分解能を
ほとんど劣化させることなく、感度を上げることができ
る(請求項1)。
【0010】更に本発明によれば、1以上の規定数毎の
境界に規定高さのスライスコリメータを設け、更に、こ
の相隣合うスライスコリメータの設けられた隣合う境界
の内側の境界に、上記スライスコリメータの高さよりも
低いスライスコリメータを設け、これによりZ方向の空
間分解能をほとんど劣化させることなく、感度を上げる
ことができ、併せて散乱線成分をも低下させることがで
きる(請求項2)。
【0011】
【実施例】図1は本発明の円筒状放射線検出部の実施例
図であり、特に体軸方向(Z方向)の断面図である。本
実施例では、第1リング1Rと第2リング2Rとの境界
及び第3リングと第4リングとの境界にはスライスコリ
メータを設置せず、第2リング2Rと第3リング3Rと
の境界にのみスライスコリメータ2Bを設置した。この
スライスコリメータ2Bの高さは、コリメータ2Aと同
じ高さとした。従って、図1との対比でみれば、1Rと
2Rとの境界のスライスコリメータ及び3Rと4Rとの
境界のスライスコリメータを除去したことと等価であ
る。
【0012】本実施例の作用効果を、従来例との対比で
説明する。図3(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)は、図
2の従来例と図1の本実施例との対比のためのスライス
毎の検出効率(ここでは便宜上、感度として扱う)を示
す図である。
【0013】図3(イ)、(ロ)に於て、6、7は図2
の従来例において点線源をZ軸上に沿って水平方向に走
査した場合の応答関数を示す。これらの応答関数は各ス
ライスの感度を表している。ここでは奇数番目のスライ
スをインプレーン7、偶数番目のスライスをクロスプレ
ーン6と呼ぶことにする。クロスプレーンの感度はコリ
メータ2の高さが短いほどインプレーンの感度より高く
なり、コリメータ2がなければ4倍になる。今、全スラ
イスの感度STは次式で与えられる。
【数1】 ST=4SIN+3SCR=4SIN+3×1.5SIN=8.5SIN ここではインプレーンの感度SINは応答関数6の全面積
に相当し、クロスプレーンの感度SCRは便宜上、SINの
1.5倍と仮定する。
【0014】次に、図1の本実施例によるスライス感度
(第1Rと第2Rとの間のスライスコリメータ2と、第
3Rと第4Rとの間のスライスコリメータ2とを除去し
た場合の全スライス感度)ST1について考えてみる。図
3(ハ)の応答関数8と9がこの場合のインプレーン及
びクロスプレーンの感度SIN1、SCR1をそれぞれ与え
る。ST1を計算すると次式のようになる。
【数2】 ST1=2SIN1+SCR1=2SIN1+1.5SIN1=3.5SIN1=3.5×4SIN =14SIN
【0015】次に、スライスコリメータ2をすべて除去
した場合の全スライス感度ST2について考える。図3
(ニ)の応答関数10はこの場合の感度SIN2を示す。
ST2は
【数3】ST2=SIN2=4SIN1=4・4SIN=16SIN
【0016】このように、スライスコリメータを2リン
グ毎に設けた場合、感度は従来技術の1.6倍となり、
全部を除去したとき、約1.9倍となる。図4は田中ら
の計算式(E.Tanaka et al “Analytical stady of the
performance of a multilayerpositron computed tomo
graphy scanner”J.Comput.Assist.Tomogr.,vol.6,pp.3
50-364,1982.)を用いて評価したスライス厚さに対する
インプレーン、クロスプレーンの感度、ランダム及び散
乱線の割合を示したものである。図4から分かるように
散乱線の割合はスライス厚さが2倍になると約20%、
4倍になると40%と増大する。従って、PETの画質
向上を行うためには、散乱線やランダムコインシデンス
をむやみに増加させることなく、さらにZ方向分解能を
劣化させずにしかも感度を適宜向上させる必要がある。
【0017】図5は従来技術の場合においてスライス方
向に加算された応答関数11、本実施例で同様にして求
めた場合の応答関数12、とスライスコリメータ2をす
べて除去した場合の応答関数13とを示している。これ
らを比較すると応答関数の分布は13、12、11の順
に平坦になり、全スライスにわたって均等になることが
わかる。従って、スライスコリメータ2をすべて除去す
るよりも設置しておく方がZ方向の視野内の感度分布が
均等にできることになる。
【0018】そこで本実施例では、スライスコリメータ
2は第2Rと第3Rとの間にのみ設けることとしたので
ある。第1Rと第2Rに入射するγ線に対してはどちら
のリングにγ線が入射したかを識別する。第3Rと第4
Rに入射するγ線に対しても同様とする。かくして、第
2Rと第3Rの間のみ設けられたスライスコリメータは
散乱線成分の増加を抑制し、一方第1Rと第2R間及び
第3Rと第4Rとの間のスライスコリメータ2を除去す
ることにより感度の増加が期待できる。本実施例によれ
ばZ方向の空間分解能は従来技術とほぼ同値に維持し、
感度は約1.5倍、散乱線の増加は約2倍程度におさえ
ることができる。
【0019】図6は他の実施例を示す。図6において、
第1Rと第2Rとの間にスライスコリメータ2よりも適
宜長さを短くしたスライスコリメータ13を設置する。
第3Rと第4Rとの間についても同様とする。この場合
スライスコリメータ13の効果よりインプレーンの応答
関数14及びクロスプレーンの応答関数15は多少変形
する。特に、クロスプレーンの感度は図5の実施例と比
較して低下するが、散乱線成分を低下させることができ
る。
【0020】尚、本実施例では、円筒状放射線検出部か
らの同時検出による検出信号からの、画像化については
述べなかったが、同時計数データの座標変換を行い該当
するスライスデータを作成すれば、従前通りの手順で実
現できることは云うまでもない。
【0021】
【発明の効果】本発明の実施例により、Z方向の空間分
解能をほとんど劣化させることなく、更に、散乱線の増
加を2倍程度に抑制し感度を約1.5倍上げることがで
きる。この結果、PETの画像のS/N比を向上が期待
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の円筒状検出部の実施例図である。
【図2】従来の円筒状検出部を示す図である。
【図3】本実施例と従来例との対比図である。
【図4】スライス厚みと感度の特性図である。
【図5】本実施例と従来例との対比図である。
【図6】本発明の円筒状検出部の他の実施例図である。
【符号の説明】
1 検出器 1R〜4R リング 2、2B スライスコリメータ 2C γ線除去用コリメータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒の長軸方向に沿って配置された複数
    のリングより成り、各リングは複数の放射線検出器がそ
    のリング方向に配置された構成とする円筒状放射線検出
    部と、リングとリングの境界にあって1以上の規定数毎
    の境界にのみ設けたリング状スライスコリメータと、上
    記円筒状放射線検出部で同時計数した検出信号を利用し
    て画像化する画像化手段と、より成るポジトロンCT装
    置。
  2. 【請求項2】 円筒の長軸方向に沿って配置された複数
    のリングより成り、各リングは複数の放射線検出器がそ
    のリング方向に配置された構成とする円筒状放射線検出
    部と、リングとリングの境界にあって1以上の規定数毎
    の境界に設けた規定の長さのリング状スライスコリメー
    タと、該コリメータの設けられた隣合う境界の内側の境
    界に設けた上記規定の長さよりも短い長さのリング状コ
    リメータと、上記円筒状放射線検出部で同時計数した検
    出信号を利用して画像化する画像化手段と、より成るポ
    ジトロンCT装置。
JP9387992A 1992-03-19 1992-03-19 ポジトロンct装置 Pending JPH05264736A (ja)

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JP (1) JPH05264736A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001330673A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk Pet装置
JP2001330671A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk Pet装置
JP2001330672A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk Pet装置
JP2010249847A (ja) * 2010-08-09 2010-11-04 Hamamatsu Photonics Kk Pet装置

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JP2001330672A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk Pet装置
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