[发明专利]放射线检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种对湮灭放射线对的检测信号进行校正的放射线检测器，特别是涉及一种在将放射线转换为荧光并测量该荧光的结构的放射线检测器中能够通过校正来消除荧光的残光的影响的放射线检测器。

背景技术

对以往的使放射线药剂的分布成像的正电子发射断层摄影装置(PET)的具体结构进行说明。以往的PET装置具备将检测放射线的放射线检测器圆环状地排列构成的检测器环。该检测器环对从被检体内的放射性药剂放出的彼此为相反方向的一对γ射线(湮灭放射线对)进行检测。

说明放射线检测器51的结构。如图9所示，放射线检测器51具备：三维地排列闪烁体晶体而得到的闪烁体52和对从被闪烁体52吸收的γ射线发出的荧光进行检测的光检测器53。光检测器53具备在矩阵上排列多个光检测元件而得到的检测面。而且，将光检测器53的检测面与闪烁体52的一面以光学方式进行连接(参照专利文献1、专利文献2)。

入射到闪烁体52的放射线被转换为多个光子而朝向光检测器53。此时，光子一边在空间中扩散一边进入闪烁体52的内部，从而入射到排列在矩阵上的光检测器53的各个检测面。也就是说，由荧光产生的多个光子同时被分配给多个光检测元件来进行检测。

放射线检测器51是利用由多个光检测元件捕捉到的荧光的检测数据来获知在闪烁体2的哪个部分发出荧光的结构。即，放射线检测器51通过多个光检测元件求出检测面上的荧光的光束的重心位置。该重心位置本身意味着产生荧光的位置。使用该位置数据以确定被检体的放射性药剂集聚的位置。

专利文献1：日本特开2009-222439号公报

专利文献2：日本特开2009-229127号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往的放射线的检测中存在如下问题。即，存在当入射到放射线检测器51的放射线的剂量变多时荧光的产生位置的确定变得不准确的问题。

该问题与荧光的光束的重心的计算方法有关，因此对该计算方法进行说明。为了简便，设为光检测器53的检测面如图10所示那样由2×2的光检测元件构成。将从光检测元件a1……a4输出的荧光的检测信号(随时间的经过荧光的检测存在偏差，因此设为以时间对准确地表示荧光的强度的强度数据进行积分时的累计值m)设为A1……A4。A1……A4表示由各光检测元件a1……a4检测到的荧光的强度。将中心的位置设为原点，如下那样表示荧光的光束的x方向上的重心位置X。

X={(A1+A3)-(A2+A4)}/{(A1+A2+A3+A4)}……(1)

当入射到放射线检测器51的放射线的剂量变多时，发生荧光的检测强度从表面来看变大的现象。接着，说明该现象。图11示出了由光检测元件检测的荧光的随时间的变化。由闪烁体发出的荧光虽然弱但持续照射光检测元件一段时间。在放射线检测中，如果考虑直到这种荧光的残光消失为止再去检测，则荧光的检测所花费的时间过长，因此放射线检测器51忽略该残光来测量荧光。即，如图11所示，放射线检测器51以时间对在某一期间P内由光检测元件a1……a4输出的检测强度进行积分，来计算出荧光的检测强度A1……A4。此时残光不作为荧光的检测强度加以考虑。此外，图11中的p1是用于判定荧光产生的事件阈值。

当入射到放射线检测器51的放射线的剂量变多时，在之前的荧光的残光没有结束湮灭期间发出下一个荧光。也就是说，具有时宽的荧光之间随时间的经过发生叠加。即，如图12所示，当计算荧光的检测强度时加上了用S表示的残光成分。

在检测强度A1……A4中全部发生这种现象。如果分别用α、β、γ、δ来表示A1……A4所涉及的残光成分，则在存在残光成分的条件下计算出的重心位置X成为如下那样。

X={(A1+α+A3+γ)-(A2+β+A4+δ)}/{(A1+α+A2+β+A3+γ+A4+δ)}……(2)

残光成分α、β、γ、δ取大致相同的值，因此式2的分子的残光成分被抵消。但是，式2的分母处的残光成分无法去除，反而由于求和而被放大。因而，式2中的位置X的值受到残光成分的影响而成为与实际不同的值。具体地说，残光成分的存在使式2中的分母变大，使位置X的值的绝对值变小。在与x方向正交的y方向上也发生该现象。