[发明专利]利用能量和位置信息的辐射检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及辐射检测方法及装置，特别涉及适于在正电子成像装置或 正电子发射断层摄影(PET)装置中使用的、利用了能量和位置信息的辐 射检测方法及装置。

背景技术

如图1所示，由于+β衰变而从正电子释放核素8释放的正电子，与 周围的电子对湮没，由此生成的一对511keV的湮没辐射8a、8b，通过符 合(coincidence)的原理以成对的辐射检测器10a、10b对该湮没辐射8a、 8b进行测定的PET装置已为人所知。这时，为了仅利用赋予了511keV的 能量的湮没辐射，通过能量窗对取得的能量(信号)的下限和上限进行限 制。由此，在连结成对的检测器10a、10b彼此的一根线段(响应线： line-of-response：LOR)上能够确定核素8的存在位置。当将从被检测体 的头部朝向足部的轴定义为体轴时，与体轴垂直地相交的平面上的核素的 分布，能够根据在该平面上从各种各样的方向测定的响应线的数据，通过 二维图像重建来求取。

PET用检测器10是剖面为5mm见方左右的微细的检测元件的集合， 为了以高概率检测从体内相向地释放的一对湮灭辐射8a、8b，需要2～3cm 左右的厚度。此外，检测器10为了捕捉一对湮没辐射，如图2所示，通 常以覆盖被检测者的方式环状地配置。可是，由于对于检测器10倾斜入 射的辐射产生测定误差，使空间分别率恶化，所以不得不使环径比视野大 幅增大。

在PET装置中，为了获得更高的检测能力，开发了一种对入射到检 测元件的深度位置也进行检测的三维检测器。如图3中例示的那样，将同 一种类的检测元件21～24在光接收元件26上层叠，通过检测元件间的光 学反射材料对光的前进路径进行控制，由此能够根据从光接收元件26输 出的信号的差异，确定深度检测位置和能量(参照日本专利申请特开 2004-279057号公报(专利文献1)，H.Murayama，H.Ishibashi，H.Uchida， T.Omura，T.Yamashita，“Design of a depth of interaction detector with a PS-PMT for PET”，IEEE Trans.Nucl.Sci.，Vol.47，N03，1045-1050，2000(非 专利文献1))。此外，通常在2层的深度识别中，按层的每一个层叠2种 类的检测元件，根据从光接收元件26输出的信号的时间差异，确定深处 检测位置。

这样的三维检测器20能够改善对于检测元件倾斜地入射的辐射导致 的空间分辨率的恶化，与现有的PET装置相比能够使检测器和被检测体 接近，因此能够进行更高灵敏度的检测。

另一方面，作为使灵敏度提高的方法，可以考虑利用图4(A)所示 的检测器散射，但在现有的二维检测器10中，如图4(B)、(C)所示， 由于不能与被检测体(也称为散射体)6的散射区别，如图5和图6所示， 通过将能量窗的下限与光电吸收A的能量的下限对准，从而将两方的事 件作为噪声除去。

再有，如图7所示，如果在检测器10的上表面设置除去低能量的散 射辐射的遮蔽物12的话，能够除去来自被检测体6的散射辐射，但同时 光电吸收事件也被除去一部分(参照G.Muehllehner：“Positron camera with extended counting rate capability”，J.Nucl.Med.Vol.16，663-657，1975(非专 利文献2))。

因此，在安装有三维检测器的PET装置中，能够采取与现有的PET 装置相比高灵敏度的检测器配置，但即使如此，也存在没有充分活用PET 装置具有的原理性的高灵敏度计测方法及丰富的信息量的问题。

发明内容

本发明正是为了解决上述现有的问题而完成的，其课题在于，在现有 技术中抛弃的检测器内的散射成分能够被取得，使检测灵敏度提高。