[0001]【産業上の利用分野】この発明は放射性同位元素を利用して画像診断を行う核医学診断分野の放射型コンピュータ断層撮影装置として有用なポジトロン断層撮影装置に関するものである。[0002]【従来の技術】ポジトロン断層撮影装置は人体のまわりに多数の小型シンチレーション検出器を配置し、人体を通る断面を通してポジトロン放出核種の人体内における分布および集積濃度を測定するものである。ある種の同位元素はポジトロンを放出して崩壊することが知られており、このポジトロンは人体内で数mm以下の距離を進行する間に衝突によってエネルギーを失い、陰電子と結合して消滅する。180°の反対方向に放出する。これを人体を囲んで配置された検出器のどの位置の検出器に入射したかを同時計数法で検出すれば、ポジトロンの消滅した位置は一対の検出器を結ぶ直線上にあることが判明する。この直線を同時計数線またはサンプリングという。ここで言う同時計数法とは、対向する2つの検出器に同時にγ線が検出された場合のみその事象を検出事象として計測記録する方法である。event.【0003】このようにポジトロン断層撮影装置は検出器をリング状に配列し、各リングの中の検出器間同士および隣接する検出器リングの中の検出器同士で同時計数をとり、その投影データからそのリング面内および隣接リングの中間の面の断層画像を再構成している。いくつかの検出器リングの積み重ねにより複数枚の断層画像が作成される。このような検出器リングの積み重ねによるポジトロン断層撮影装置で得られる断層画像の分解能は検出器の結晶の入射面の寸法によって決まるため、高分解能な装置をつくるためには小さな寸法の検出器を使用する必要がある。検出器を小さくしていくと検出感度が低下すると同時に画像データの各絵素中の値が小さくなって統計的に不充分なものとなってしまうという問題がある。この低感度の問題を克服するために、最近では各検出器の同時計数をとる対向検出器の範囲を隣接検出器リングだけにとどめず、全検出器リングに拡げることが考えられている。[0004]【発明が解決しようとする問題点】現在市販されているポジトロン断層撮影装置は検出器リングを積層した型のものである。この型の装置で検出器を小さくして高分解能を達成しようとすると感度が著しく低下する。この問題を克服するためには、検出器リングの同時計数を積層されたすべての検出器リングとの間でも行わせることによって感度を数倍またはそれ以上に向上させることができる。これを3次元ポジトロン断層撮影装置と呼ぶことにする。この装置においては、各検出器間を結ぶ直線で表されるサンプリングは検出器系の中心軸上において検出器リング間隔の丁度半分の間隔でサンプリングの集中が生じるという問題がある。静止した検出器系での検出器リング面内のサンプリングをみると、注目する検出器リング以外の検出器リング上にある検出器同士の同時計数による同時計数線が一本も通らない空間が系統的に存在するという問題がある。problems,装置の空間的な感度の不均一性を解消することのできる改善されたポジトロン断層撮影装置を提供することを目的としている。[0005]【問題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するものとして、ポジトロン断層撮影装置の検出器系を構成する積層された検出器リングの各検出器を同時計数法で結ぶことにより形成される同時計数線の検出器リング中心近傍における空間的な集中を、円周上に配置した検出器の一部の配列位置を半径方向にずらすことにより避けることを特徴としている。これによって、中心軸上の特定の位置に集中しているサンプリングを分散させる。その際に、検出器の位置を半径方向にずらす大きさは検出器の寸法や検出器リングの間隔に関係し、リング間隔の1/2が一応の目安であるが、リング当たりの検出器の数が偶数か、奇数か、または複数の検出器を組にしたモザイク状の検出器などに対しては異なる値をとることもある。参照してこの発明の装置についてさらに詳しく説明する。図1、図2および図3はこの発明によるポジトロン断層撮影装置の検出器リングの検出器配置の実施例を示す平面図である。ここに示す検出器の配列はγ線を検出する検出器を円形上に等間隔で配列したものである。この配列では理解を容易にするために検出器の数を減らして示しているが、実際の装置では1検出器リング当たり250個程度の検出器が使用される。used.【0007】図1では50個の検出器のうち偶数番の検出器がリング間隔の1/2だけ半径方向に中心に向かってずらして配列されている。gap1/2と1/4だけ半径方向に中心に向かってずらして配列されている。set5組の検出器が円周上に配置され、各組の中で3つの検出器結晶がリング間隔の3/6、2/6、1/6だけずれるように各組の検出器が中心からずれた方向を向いて配列されている。direction.【0008】また、図4および図5は多層検出器リングの中心軸を通る平面で切った検出器リングの断面図である。理解を容易にするために検出器リングは全部で7層のものを示している。実際の装置ではこれより少ないかまたは多い数の検出器リングが使われている。検出器リングの各層にある検出器が対向する他の検出器と同時計数を形成している様子は、検出器間を結ぶ直線で示されている。これを同時計数線またはサンプリング線と呼んでいる。line.【0009】図4は一般に考えられる検出器リングが静止状態のときにつくるサンプリングの分布である。同時計数線が実線で示されている。サンプリングが検出器リングの中心軸上でリング間隔の半分の間隔の点に集中している。サンプリングが集中している点と点の間のサンプリング線のないところで発生した消滅放射線は検出できないことを意味している。detected.【0010】図5はこの発明の検出器配列によるものである。各検出器リングの中で特定の検出器の位置が検出器リング間隔の1/2だけ中心方向にずらして配置してある。位置をずらした検出器とそれらがつくる同時計数線は破線で示されている。検出器リング内の同時計数サンプリングは殆ど変わらないが、検出器リング間のサンプリングは中央の一点集中が散らばり、また隣のサンプリング線との間隔が細かくなっていることが理解できる。finer.【0011】図6はリング当たり50個の検出器が配置され、21層の検出器リングから成る円筒形検出器リングの場合の中央の検出器リング(11番目のリング)がつくる平面をそれ以外の検出器リングの検出器がつくる同時計数線が横切る本数を検出器リングの中心軸を通る直線に沿って頻度分布として表したものである。図から明かなように、中心にサンプリングの極度の集中とその周辺のサンプリングの無い領域が生じている様子が理解される。center.【0012】図7は同じ検出器リングに対して、偶数番号の検出器を検出器リングの間隔の3/4だけ中心方向にずらしたときの検出器系で得られる同様のサンプリングの頻度分布である。サンプリングの極度の集中と無サンプリングの領域が解消されていることがわかる。各検出器リングの面内でずらされた検出器はそのリング内におけるサンプリングにはほとんど影響を与えずに検出器リングを積み重ねた中心軸方向のサンプリングを細かくしている。data,これらのデータを使ってポジトロンの立体分布像を再構成処理するデータ処理装置をもつポジトロン断層撮影装置において、前記検出器系の中の各検出器リングにおける特定の検出器の位置を半径方向にずらして配置する。Te.このため、検出器の走査を行わない場合でも従来の3次元ポジトロン断層撮影装置のサンプリングの欠落した領域をサンプリングすることができ、従来装置に比較して検出感度の空間的なむらを大幅に改善することができる。検出器系を走査する必要がなくなるので機械的構造が簡単になるとともに、検出器走査に起因する機械音の発生がなくなり、さらに、分布像の時間的変化を得るデータ収集に制約がなくなる。DRAWINGS【図1】この発明による検出器リングで偶数個の検出器が配列された場合の偶数番の検出器を円の中心に向かって検出器リングの間隔の1/2だけずらした検出器リングの配置図である。view.【図2】この発明による検出器リングで3個ずつを一組にして、各組の中で2つの検出器を中心方向に検出器リングの間隔の1/2と1/4だけずらした検出器リングの配置図である。1/6【図4】積層された円筒形の検出器リングの同時計数線を検出器リングの中心軸を通る断面で切って示した断面図である。cylindrical.【図5】この発明による積層された円筒形の検出器リングの中の偶数番の検出器を検出器リングの中心軸方向へリング間隔の1/2だけずらした検出器による同時計数線を中心軸を通る断面で切って示した断面図である。中心方向にずらした検出器とそれによる同時計数線は破線で示されている。lines.【図6】円筒形検出器リングでずらしの検出器がないときサンプリングの頻度分布図である。ring.【図7】円筒形検出器リングのうち各リングの中の偶数番の検出器を中心方向にずらしたときの中央に位置する検出器リングの面上のサンプリングの頻度分布図である。data,前記検出器の一部の配置を、検出器リング間隔のある割合だけ中心軸からの距離を変えることにより、中心軸上の特定の位置に集中しているサンプリングを分散させるようにしたことを特徴とするポジトロン断層撮影装置。前記データ処理装置はデータの補間、再配置をする前処理装置を含んでいる請求項1のポジトロン断層撮影装置。data,各検出器が一次元または二次元に配列されたモザイク結晶で構成されるとき、これらの検出器の一端を、中心軸方向の結晶間隔のある割合だけ中心軸からの距離を変えることにより、中心軸上の特定の位置に集中しているサンプリングを分散させるようにしたことを特徴とするポジトロン断層撮影装置。前記データ処理装置装置はデータの補間、再配置をする前処理装置を含んでいる請求項3のポジトロン断層撮影装置。