放射線撮像装置
【課題】バイアス電源に求められる電流容量を少なくすることができる放射線撮像装置を提供する。
【解決手段】実施の形態の核医学診断装置１は、放射線６を検出するＣｄＴｅ素子５０を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源２３と、バイアス電源２３と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力するオン信号によりバイアス電圧を供給しない状態であるオン状態となり、入力するオフ信号によりバイアス電圧を供給する状態であるオフ状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ回路５０４と、複数のリフレッシュ回路５０４にオン信号又はオフ信号を出力することにより、複数のリフレッシュ回路５０４を制御するリフレッシュ制御部８１と、を備える。
【解決手段】実施の形態の核医学診断装置１は、放射線６を検出するＣｄＴｅ素子５０を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源２３と、バイアス電源２３と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力するオン信号によりバイアス電圧を供給しない状態であるオン状態となり、入力するオフ信号によりバイアス電圧を供給する状態であるオフ状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ回路５０４と、複数のリフレッシュ回路５０４にオン信号又はオフ信号を出力することにより、複数のリフレッシュ回路５０４を制御するリフレッシュ制御部８１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ＣｄＴｅ半導体素子のアノード電極とカソード電極間の距離と、これらの電極間に印加されるバイアス電圧の大きさに応じてバイアス電圧を印加する時間を定め、その時間内ではバイアス電圧を印加して計測を行った後、バイアス電圧の印加を停止してバイアス電圧をゼロにする放射線検出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の放射線検出方法は、連続測定において、電流パルスの高さや頻度が低下する現象を、バイアス電圧の印加を数秒間休止することで回復させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１５１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の放射線検出方法では、バイアス電源によりバイアス電圧が印加されるＣｄＴｅ半導体素子の数が増加すると、短時間でバイアス電圧の放電及び充電を行うためにバイアス電源に求められる電流容量が大きくなるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、バイアス電源に求められる電流容量を少なくすることができる放射線撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、バイアス電源と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、複数のリフレッシュ部に第１の信号又は第２の信号を出力することにより、複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、を備えた放射線撮像装置を提供する。
【０００８】
また、上記の複数の放射線検出器グループのうち、少なくとも１つを有する複数の検出器ヘッドを備え、バイアス電源が、複数の検出器ヘッドの数と同数であることが好ましい。
【０００９】
また、上記のリフレッシュ制御部が、複数の放射線検出器グループのそれぞれにリフレッシュ処理を行うための第１の信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれのリフレッシュ部に出力することが好ましい。
【００１０】
また、上記のリフレッシュ制御部が、リフレッシュ処理の周期に応じて第１の信号及び第２の信号を出力することが好ましい。
【００１１】
また、上記のリフレッシュ制御部が、ダミーイベント信号を生成することが好ましい。
【００１２】
また、上記のリフレッシュ制御部が、第１の信号又は第２の信号を生成した時刻を示すタイムスタンプ情報をダミーイベント信号に付加することが好ましい。
【００１３】
上記のリフレッシュ制御部が、取得した制御信号に基づいて第１の信号及び第２の信号をリフレッシュ部に出力することが好ましい。
【００１４】
また、データ収集時間がリフレッシュ処理にかかる時間よりも短いとき、リフレッシュ処理が、データ収集開始前、又は、データ収集終了後に行われることが好ましい。
【００１５】
また、上記のデータ収集時間とリフレッシュ処理にかかる時間との和が周期よりも短いとき、リフレッシュ処理の周期が、フレームごとに変化することが好ましい。
【００１６】
また、上記のリフレッシュ制御部が、先頭のフレームに続くｎ個のフレームの計測が終了する時間が周期よりも短いとき、ｎ個のフレームの計測が終了する時間が周期よりも短いことを満たすｎを選択し、リフレッシュ部が、ｎ番目のフレームの計測終了後のｎ＋１番目の測定開始前にリフレッシュ処理を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る放射線撮像装置によれば、バイアス電源に求められる電流容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の概略図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る複数の放射線検出器が並べられて構成される検出器ヘッドの斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る放射線検出器の斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【図７】図７（ａ）は、第１の実施の形態に係る第１のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｂ）は、第２のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｃ）は、第３のリフレッシュ処理に関する概略図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【図１０】図１０は、第３の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【図１１】図１１は、変形例１に係るダイナミックスキャンデータ収集に関する概略図である。
【図１２】図１２は、変形例２に係るスタティックスキャンデータ収集に関する概略図である。
【図１３】図１３は、変形例３に係るＥＣＧゲート測定モードによるデータ収集に関する概略図である。
【図１４】図１４は、変形例４に係るＳＰＥＣＴスキャンによるデータ収集に関する概略図である。
【図１５】図１５は、変形例５に係るＳＰＥＣＴスキャンによる高速ファニングスキャンモードにおけるデータ収集に関する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施の形態の要約］
実施の形態に係る放射線撮像装置は、放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、バイアス電源と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、複数のリフレッシュ部に第１の信号又は第２の信号を出力することにより、複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、を備える。
【００２０】
［第１の実施の形態］
（核医学診断装置１の構成の概要）
図１は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の概略図である。放射線撮像装置としての核医学診断装置１は、例えば、被検体に投与した薬剤から放出される放射線を検出し、その検出結果に基づいて画像を再構成した再構成画像を生成し、表示部９１に表示させるものである。
【００２１】
核医学診断装置１は、例えば、図１に示すように、少なくとも１つの検出器ヘッド３を開口部２１に回転可能に配置し、この検出器ヘッド３を支持し、被検体の周囲に回転させる機構部を含むガントリ２０、及び、ガントリ２０の開口部２１へ被検体を搬送する寝台２２、を有する放射線検出装置２と、撮影条件、収集データの処理、再構成画像の形成、画像データの解析などを統括する制御装置８と、撮影条件、画像処理条件、表示条件や制御装置８への各種指示を入力するための入力部９０と、再構成画像や各種指示入力情報を表示する表示部９１と、を備えて概略構成されている。
【００２２】
放射線検出装置２と制御装置８は、通信ケーブル７によって接続されている。被検体から放出された放射線を検出して生成される放射線検出信号が、通信ケーブル７によりガントリ２０を介して、検出器ヘッド３から制御装置８へ出力される。各種制御信号は、放射線検出装置２と制御装置８の間で送受信される。
【００２３】
（検出器ヘッド３の構成）
図２は、第１の実施の形態に係る複数の放射線検出器が並べられて構成される検出器ヘッドの斜視図である。図３は、第１の実施の形態に係る放射線検出器の斜視図である。
【００２４】
本実施の形態に係る検出器ヘッド３は、図２に示すように、複数の放射線検出器５を放射線検出器立て３００によって保持することにより構成される。具体的には、複数の放射線検出器５が並べられる間隔に応じて予め定められた距離をおいて並び、複数の放射線検出器５が挿入される複数の溝３１１が形成された複数の支持体３１と、支持体３１を搭載する基部３０と、複数の支持体３１の間に設けられ、複数の放射線検出器５のカードエッジ部６０のそれぞれが接続される複数のコネクタ３２とを備える放射線検出器立て３００に複数の放射線検出器５が保持される。支持体３１の複数の溝３１１のそれぞれに本実施の形態に係る複数の放射線検出器５が挿入され、固定されることにより図２に示すような検出器ヘッド３が構成される。
【００２５】
複数の支持体３１は、基部３０上に放射線検出器５の幅に対応する間隔を有して設けられる。そして、複数の支持体３１はそれぞれ、複数の壁部３１０を有しており、各壁部３１０の間に溝３１１が形成される。壁部３１０は、一方の表面にくぼみ部３１２が設けられ、他方の表面は平坦面３１３である。図３に示す放射線検出器５の弾性部材実装部５５には、例えば、板金を用いて形成される弾性部材５６が組み込まれ、支持体３１の溝３１１に放射線検出器５が挿入された場合に、この弾性部材５６により放射線検出器５が壁部３１０の平坦面３１３に押さえ付けられることにより支持体３１に放射線検出器５が固定される。なお、複数の支持体３１はそれぞれ金属材料から切削等により形成できる。
【００２６】
コリメータ４は、複数の開口を有し、複数の放射線検出器５の上方、すなわち、放射線検出器５の基部３０の反対側に備え付けられる。コリメータ４を用いることにより、特定の方向からの放射線６のみを後述するＣｄＴｅ素子において検出することができる。一例として、コリメータ４の複数の開口は略四角形状に形成される。
【００２７】
（放射線検出器５の構成）
本実施の形態に係る放射線検出器５は、γ線、Ｘ線等の放射線６を検出する放射線検出器である。図３において放射線６は、紙面の上方から下方に沿って入射してくる。すなわち、放射線６は、放射線検出器５の半導体素子としてのＣｄＴｅ素子５０からカードホルダ５３に向かう方向に沿って伝搬して放射線検出器５に入射する。
【００２８】
そして、放射線検出器５は、ＣｄＴｅ素子５０のそれぞれの側面（つまり、図３の上方に面している面）に放射線６が入射する。したがって、ＣｄＴｅ素子５０のそれぞれの側面が放射線６の入射面となっている。このように、半導体素子の側面を放射線６の入射面とする放射線検出器を、エッジオン型の放射線検出器と称する。
【００２９】
なお、放射線検出器５は、特定の方向（例えば、被検体から放射線検出器５に向かう方向）に沿って入射してくる放射線６が通過する複数の開口を有するコリメータ４を介して放射線６を検出する。なお、コリメータ４は、多孔平行コリメータであるが、これに限定されず、ピンホールコリメータ等を用いても良い。また、本実施の形態は、エッジオン型でない放射線検出器にも適用することができる。また、本実施の形態に係る放射線検出器５は、カード型の形状を呈する。
【００３０】
また、放射線検出器５の基板５１はカードホルダ５３とカードホルダ５４とに挟み込まれて支持される。カードホルダ５３とカードホルダ５４とはそれぞれ同一形状を有して形成され、カードホルダ５３が有する溝付穴５８にカードホルダ５４が有する突起部５７が嵌め合わされると共に、カードホルダ５４が有する溝付穴（図示しない）にカードホルダ５３が有する突起部５９が嵌め合わされることにより基板５１を支持する。
【００３１】
また、弾性部材実装部５５は、複数の放射線検出器５を支持する放射線検出器立て３００に放射線検出器５が挿入された場合に、放射線検出器５を放射線検出器立て３００に押し付けて固定する弾性部材５６が設けられる部分である。なお、放射線検出器立て３００はカードエッジ部６０が挿入されるコネクタ３２を有しており、放射線検出器５は、カードエッジ部６０がコネクタ３２に挿入されて、カードエッジ部６０に形成されたパターン６０ａとコネクタ３２とが電気的に接続される。
【００３２】
放射線検出器５は、例えば、基板５１の片側に４つのＣｄＴｅ素子５０が一定の間隔で配置され、他方側に４つのＣｄＴｅ素子５０が一定の間隔で配置されている。
【００３３】
フレキシブル基板５２は、例えば、フィルム状の樹脂（例えば、ポリイミド）を用いて形成された基板である。
【００３４】
フレキシブル基板５２は、図１の紙面に対して下部に、略半円形状の接続部５２０〜接続部５２３を有する。接続部５２０〜接続部５２３は、導電性材料を用いて形成されたパターンであり、例えば、Ｃｕ等を用いて形成される。接続部５２０は、図３に示すように、基板端子５１０と電気的に接続するように構成されている。同様に、接続部５２１は基板端子５１１と、接続部５２２は基板端子５１２と、接続部５２３は基板端子５１３と、電気的に接続するように構成されている。なお、図３では、フレキシブル基板５２の反対側のフレキシブル基板と電気的に接続する基板端子及び反対側のフレキシブル基板の図示を省略している。
【００３５】
また、ＣｄＴｅ素子５０に設けられた複数の溝部（図示せず）は、素子表面に略等間隔で設けられる。さらに、ＣｄＴｅ素子５０は、一例として、７つの溝部を有する。
【００３６】
この溝部で分けられるＣｄＴｅ素子の部分のそれぞれが、放射線６を検出する１つの画素（ピクセル）に対応する。これにより、１つのＣｄＴｅ素子は、複数の画素を有することになる。そして、１つの放射線検出器５が８つのＣｄＴｅ素子５０を備え、１つのＣｄＴｅ素子５０が８つのピクセルを有する場合、１つの放射線検出器５は、６４ピクセルの解像度を有することになる。溝部の数を増減させることにより、１つのＣｄＴｅ素子５０のピクセル数を増減させることができる。
【００３７】
また、基板５１は、複数のＣｄＴｅ素子５０のそれぞれが搭載される第１の端部側の幅が、複数のＣｄＴｅ素子５０が搭載される第１の端部側の反対側の第２の端部側よりも広く形成される。なお、第２の端部側において基板５１はカードホルダ５３及びカードホルダ５４によって支持される。また、第２の端部側には、放射線検出器５と外部の制御回路とを電気的に接続可能である複数のパターン６０ａが設けられたカードエッジ部６０が設けられる。また、ＣｄＴｅ素子５０と電気的に接続する基板５１に形成された素子接続部（図示せず）とカードエッジ部６０との間には、複数のＣｄＴｅ素子５０のそれぞれと、素子接続部を介して電気的に接続する抵抗、コンデンサ等の電子部品を搭載する複数の電子部品搭載部６１が設けられる。なお、電子部品搭載部６１には、後述するＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、及びＦｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等が搭載される。
【００３８】
なお、基板５１は、一例として、幅広の方向、すなわち長手方向は４０ｍｍ程度の長さを有して形成される。そして、基板５１は、幅広の部分の端部から幅が狭くなっている部分の端部まで、すなわち、素子接続部が設けられている部分の端からカードエッジ部６０の端までの短手方向において、２０ｍｍ程度の長さを有して形成される。
【００３９】
本実施の形態において、半導体素子を構成する化合物半導体としては、例えば、ＣｄＴｅを用いたがこれに限定されず、γ線等の放射線を検出するＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）素子、ＨｇＩ２素子等の化合物半導体素子を用いることもできる。
【００４０】
（核医学診断装置１の回路構成）
図４は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【００４１】
核医学診断装置１の放射線検出装置２は、図４に示すように、例えば、ｎ個の検出器ヘッドと、ｎ個の検出器ヘッドに接続された１つのバイアス電源２３と、をガントリ２０に備えている。図４では、一例として、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚを図示している。この第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚは、検出器ヘッド３と同じ構成を有するものとする。
【００４２】
制御装置８は、図４に示すように、時間管理部８００を有する制御部８０と、リフレッシュ制御部８１と、を備えて概略構成されている。
【００４３】
制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて構成されている。
【００４４】
時間管理部８００は、リフレッシュ処理の開始時間等を管理する。制御部８０は、この時間管理部８００からの指示、又は、入力部９０に入力された指示に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。
【００４５】
また、制御部８０は、入力部９０及び表示部９１と接続されている。入力部９０は、例えば、キーボード等の入力装置であり、操作に応じた操作信号を生成し、制御部８０に出力する。表示部９１は、例えば、液晶モニタであり、制御部８０から出力される表示制御信号に基づいて再構成画像を表示する。制御部８０は、寝台２２を駆動するための寝台制御信号を寝台２２に出力する。制御部８０は、各検出器ヘッドにデータ制御信号及び収集制御信号を出力する。データ制御信号は、検出器ヘッドで撮像するフレームの情報等の信号である。収集制御信号は、放射線の入射により発生した電荷の収集を制御する信号である。
【００４６】
さらに、制御部８０は、リフレッシュ制御部８１と接続されている。リフレッシュ制御部８１は、制御部８０から出力されたリフレッシュ制御信号に基づいて、予め定められた周期で後述するリフレッシュ回路を第１の状態としてのオン状態又は第２の状態としてのオフ状態にするための第１の信号としてのＳＷオン信号及び第２の信号としてのＳＷオフ信号を生成する。以下に、検出器ヘッド３のリフレッシュ処理について説明する。
【００４７】
（リフレッシュ処理について）
図５は、第１の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【００４８】
放射線６がＣｄＴｅ素子５０に入射して相互作用（光電効果、コンプトン散乱、電子対生成のいずれか）を行うことにより、ＣｄＴｅ素子５０内の原子が電離し、電子と正孔のペアが発生する。このペアの数は、入射する放射線６のエネルギーに比例するため、これを正確に読み出すことにより優れたエネルギー決定精度（エネルギー分解能）を得ることができる。
【００４９】
ＣｄＴｅ素子５０に発生した電子と正孔は、ただＣｄＴｅ素子５０に入射しただけの場合、再結合して消滅する。そこで、ＣｄＴｅ素子５０の陽電極及び陰電極間に高電圧（例えば、６００Ｖ）のバイアス電圧を印加して電極間に電場を発生させることで、電子は陽電極に向けて移動し、正孔は陰電極に向けて移動する。放射線検出器５の放射線検出回路５００は、この移動を信号として読み出し、出力する回路である。
【００５０】
放射線検出回路５００は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０と、ＡＳＩＣ５０１と、ＦＰＧＡ５０２と、バイパス回路５０３と、リフレッシュ部としてのリフレッシュ回路５０４と、を備えて概略構成されている。
【００５１】
ＡＳＩＣ５０１は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０から出力されたアナログ信号（放射線検出信号）を処理してデジタル信号を生成するための回路であり、チャージアンプ、波形整形回路、ピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換回路等から構成される。
【００５２】
ＦＰＧＡ５０２は、例えば、ＡＳＩＣ５０１から出力されたデジタル信号に波高を補正する補正処理等により、放射線６の入射した時間及び入射位置（ピクセル）等の情報を含むイベント信号を生成し、制御装置８の制御部８０に出力する。
【００５３】
バイパス回路５０３は、例えば、リフレッシュ処理時にＣｄＴｅ素子５０のバイアス抵抗などに流れるリフレッシュ電流をバイパスする機能を有する。このバイパス機能により短時間内にリフレッシュ処理が行われる。通常、リフレッシュ処理に要する時間は、バイアス電源からの電流及びバイアス電圧の大きさ、そして、ＣｄＴｅ素子５０に印加されたバイアス電圧からチャージアンプの入力部を電気的に分離するための結合コンデンサの容量とバイアス抵抗の積に依存する。バイアス抵抗には、通常、高抵抗が選ばれることから、それに応じて、リフレッシュ処理に要する時間は長くなる。そこで、短時間内にリフレッシュ処理を完遂させるために、リフレッシュ処理時には、高抵抗のバイアス抵抗に換えて、低いバイアス抵抗成分をもつ回路素子で構成したバイパス機能が利用される。ＳＷオン信号に応じてリフレッシュ回路５０４がバイアス電圧を供給しない状態であるオン状態となることにより、バイパス回路５０３を介して結合コンデンサなどに蓄積されたバイアス電圧が高速で放電される。また、ＳＷオフ信号に応じてリフレッシュ回路５０４がバイアス電圧を供給する状態であるオフ状態となることにより、バイパス回路５０３を介して結合コンデンサなどにバイアス電圧が高速で充電されるように構成されている。
【００５４】
リフレッシュ回路５０４は、例えば、リフレッシュ制御部８１から出力されたＳＷオン信号によりオン状態となり、ＳＷオフ信号によりオフ状態となる。このリフレッシュ回路５０４は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０のポラリゼーション解消のための回路である。
【００５５】
ポラリゼーションとは、電荷収集効率が時間と共に減少する現象である。半導体素子には、その結晶中に格子欠陥や残留不純物等が内在する。これらの欠陥により、半導体素子には、深い準位が形成され、結晶中のキャリアが捕獲されたり、放出されたりする。つまり、半導体素子に放射線が入射すると、発生したキャリアが結晶内のトラップに捕獲されたり、放出されたりする。従って、半導体素子は、例えば、キャリアとしての電子が結晶内に留まり、結晶内での散乱中心となったり、空間電荷を発生させたりすることで、キャリアの移動を妨げるので、電荷収集効率が時間と共に減少し、エネルギー分解能が劣化する。また、ポラリゼーションは、半導体素子の温度が高くなるほど、進行が早くなる。また、ポラリゼーションは、印加されるバイアス電圧にも依存し、バイアス電圧が低いほど進行が早くなる。しかし、ポラリゼーションは、半導体素子に印加するバイアス電圧を停止することにより、解消できる。つまり、リフレッシュ処理とは、例えば、半導体素子に印加するバイアス電圧を一時的に停止する処理である。
【００５６】
また、リフレッシュ制御部８１は、例えば、後述する複数の放射線検出器のグループのそれぞれにリフレッシュ処理を行うためのＳＷオン信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれのリフレッシュ回路５０４に出力する。
【００５７】
（検出器のグループについて）
図６は、第１の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。本実施の形態に係る核医学診断装置１は、１つの検出器ヘッドに搭載される複数の放射線検出器５を１つ以上のグループに分け、さらに、グループごとにリフレッシュ回路を有して概略構成されている。また、核医学診断装置１は、複数の検出器ヘッドに対して１つのバイアス電源２３を有する。
【００５８】
ガントリ２０に搭載された複数の検出器ヘッド３を、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚと記述すると、第１の検出器ヘッド３ａを構成する複数の放射線検出器５は、例えば、第１の検出器グループ５ａ〜第ｍの検出器グループ５ｚとグループ分けすることができる。また、第１の検出器ヘッド３ａは、検出器のグループごとにリフレッシュ回路を有し、第１のリフレッシュ回路５０４ａは第１の検出器グループ５ａに接続され、第２のリフレッシュ回路５０４ｂは第２の検出器グループ５ｂに接続され、第ｍのリフレッシュ回路５０４ｚは第ｍの検出器グループ５ｚに接続される。
【００５９】
他の検出器ヘッドは、例えば、第１の検出器ヘッド３ａと同様に、放射線検出器５がｍ個のグループに分けられる。なお、放射線検出器５のグループ分けは、各検出器ヘッド３内で異なっても良い。
【００６０】
バイアス電源２３は、定格電流がＩｓであり、バイアス電流Ｉｂ及びリフレッシュ電流Ｉｒを第１の検出器ヘッド３ａに供給する。この定格電流Ｉｓは、Ｉｓ＞Ｉｒ＞＞Ｉｂの関係を満たす電流である。通常、バイアス電源の定格電流Ｉｓは、リフレッシュ電流Ｉｒにある程度の余裕をもたせた電流が供給できるように選ばれるが、可能な限りリフレッシュ電流Ｉｒに近い定格電流値となるように低く選ばれる。第１の検出器グループ５ａがリフレッシュ処理の対象であるとき、第１のリフレッシュ回路５０４ａにＳＷオン信号が入力されて、第１のリフレッシュ回路５０４ａがオン状態となって、第１の検出器グループ５ａと接続される第１のリフレッシュ回路５０４ａには、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。一方、他の第２の検出器グループ５ｂ〜第ｍの検出器グループ５ｚのそれぞれに接続される第２のリフレッシュ回路５０４ｂ〜第ｍのリフレッシュ回路５０４ｚはオフ状態であって、第２の検出器グループ５ｂ〜第ｍの検出器グループ５ｚのそれぞれにバイアス電流Ｉｂが流れる。以下に、第１の実施の形態に係る核医学診断装置１の動作について説明する。
【００６１】
（第１の実施の形態の動作）
図７（ａ）は、第１の実施の形態に係る第１のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｂ）は、第２のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｃ）は、第３のリフレッシュ処理に関する概略図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）の横軸は時間ｔである。
【００６２】
制御装置８の時間管理部８００は、例えば、核医学診断装置１の稼動時間を測定し、その稼動時間が予め定められたしきい値以上となったとき、制御部８０にトリガ信号を出力する。制御部８０は、入力したトリガ信号に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。このリフレッシュ信号は、どの順番で、検出器グループのリフレッシュ処理を行うかの情報を含むものである。なお、トリガ信号は、入力部９０の操作における指示に基づいて生成されても良い。
【００６３】
リフレッシュ制御部８１は、入力されたリフレッシュ制御信号に基づいてＳＷオン信号を生成し、図７（ａ）に示す時間ｔ１において、第１のリフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。なお、他のリフレッシュ回路は、オフ状態のままであって、バイアス電圧が印加された状態であり、引き続き放射線６の検出を行う。
【００６４】
ＳＷオン信号は、例えば、図６に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに入力する。ＳＷオン信号が入力した第１のリフレッシュ回路５０４ａは、オン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００６５】
なお、リフレッシュ処理による放射線の計測停止期間は、バイアス電圧を遮断した時点からゼロ電位となるまでに要する放電時間、ゼロ電位を保つ一定の時間、バイアス電圧の供給開始時点から充電に必要な充電時間、及びバイアス電圧が安定し、放射線を検出可能となる待ち時間、を含む。
【００６６】
リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。第１のリフレッシュ回路５０４ａは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ２において、オフ状態となり、第１の検出器グループ５ａに対するバイアス電源２３からのバイアス電圧の供給が開始され、第１のリフレッシュ処理は終了する。
【００６７】
次に、リフレッシュ制御部８１は、図７（ｂ）に示すように、第１のリフレッシュ処理が終了してから周期Ｔ後の時間ｔ３に第２のリフレッシュ処理を開始するためＳＷオン信号を生成し、リフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。
【００６８】
ＳＷオン信号は、例えば、図６に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに入力する。ＳＷオン信号が入力された第２のリフレッシュ回路５０４ｂはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００６９】
リフレッシュ制御部８１は、第２のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。第２のリフレッシュ回路５０４ｂは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ４において、オフ状態となり、第２の検出器グループ５ｂに対するバイアス電源２３からのバイアス電圧の供給が開始され、第２のリフレッシュ処理は終了する。続いて、核医学診断装置１は、周期Ｔ後、図７（ｃ）に示す時間ｔ５〜時間ｔ６の間、第３の検出器グループに対する第３のリフレッシュ処理を行う。
【００７０】
核医学診断装置１は、上記の処理を周期Ｔで繰り返し、第ｍのリフレッシュ処理が終了すると、続いて、第２の検出器ヘッドの第１の検出器グループのリフレッシュ処理を行い、全ての検出器ヘッドの全ての検出器グループのリフレッシュ処理が終了するまでリフレッシュ処理を続ける。
【００７１】
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態に係る核医学診断装置１によれば、ガントリ２０に搭載される複数の検出器ヘッドの複数の放射線検出器５をいくつかのグループに分け、このグループごとにリフレッシュ処理を行うので、一度にリフレッシュ処理を行う場合と比べて、バイアス電源に求められる電流容量が少なくなる。電流容量が少ないので、バイアス電源が小さくなり、核医学診断装置１を小型化することができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、核医学診断装置が検出器ヘッドごとにバイアス電源を有する点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下に示す各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００７３】
（核医学診断装置１の回路構成）
図８は、第２の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。図９は、第２の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【００７４】
核医学診断装置１の放射線検出装置２は、図８に示すように、例えば、ｎ個の検出器ヘッドと、それぞれの検出器ヘッドに接続されたｎ個のバイアス電源と、をガントリ２０に備えている。図８では、一例として、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚと、第１のバイアス電源２３ａ〜第ｎのバイアス電源２３ｚと、を図示している。
【００７５】
第１のバイアス電源２３ａは、図９に示すように、定格電流がＩｓであり、バイアス電流Ｉｂ及びリフレッシュ電流Ｉｒを第１の検出器ヘッド３ａに供給する。また、第２のバイアス電源は第２の検出器ヘッドに、第ｍのバイアス電源２３ｚは第ｎの検出器ヘッド３ｚにバイアス電圧を供給する。この定格電流Ｉｓは、Ｉｓ＞Ｉｒ＞＞Ｉｂの関係を満たす電流である。以下に、第２の実施の形態に係る核医学診断装置１の動作について説明する。
【００７６】
（第２の実施の形態の動作）
制御装置８の時間管理部８００は、例えば、核医学診断装置１の稼動時間を測定し、その稼動時間が予め定められたしきい値以上となったとき、制御部８０にトリガ信号を出力する。制御部８０は、入力されたトリガ信号に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。
【００７７】
リフレッシュ制御部８１は、入力されたリフレッシュ制御信号に基づいてＳＷオン信号を生成し、第１のリフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。なお、他のリフレッシュ回路は、オフ状態のままであって、バイアス電圧が印加された状態であり、引き続き放射線６の検出を行う。
【００７８】
ＳＷオン信号は、例えば、図９に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに入力する。ＳＷオン信号が入力した第１のリフレッシュ回路５０４ａはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００７９】
リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。第１のリフレッシュ回路５０４ａは、ＳＷオフ信号の入力により、オフ状態となり、第１の検出器グループ５ａに対する第１のバイアス電源２３ａからのバイアス電圧の供給が開始され、第１のリフレッシュ処理は終了する。
【００８０】
次に、リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理が終了してから期間Ｔ後に第２のリフレッシュ処理を開始するためＳＷオン信号を生成し、リフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。
【００８１】
ＳＷオン信号は、例えば、図９に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに入力する。ＳＷオン信号が入力された第２のリフレッシュ回路５０４ｂはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００８２】
リフレッシュ制御部８１は、第２のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。第２のリフレッシュ回路５０４ｂは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ４において、オフ状態となり、第２の検出器グループ５ｂに対する第１のバイアス電源２３ａからのバイアス電圧の供給が開始され、第２のリフレッシュ処理は終了する。
【００８３】
核医学診断装置１は、上記の処理を周期Ｔで繰り返し、第ｍのリフレッシュ処理が終了すると、続いて、第２の検出器ヘッドの第１の検出器グループのリフレッシュ処理を行い、全ての検出器ヘッドの全ての検出器グループのリフレッシュ処理が終了するまでリフレッシュ処理を続ける。
【００８４】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態に係る核医学診断装置１によれば、ガントリ２０に搭載された検出器ヘッドごとにバイアス電源を有するので、検出器ヘッドごとにバイアス電源を持たないものと比べて、バイアス電圧の供給が安定して行われる。
【００８５】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、ダミーイベント信号を生成する点で上記の実施の形態と異なっている。
【００８６】
（核医学診断装置１の構成）
図１０は、第３の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【００８７】
リフレッシュ制御部８１は、ＳＷオン信号及びＳＷオフ信号の他に、リフレッシュ信号を生成するように構成されている。リフレッシュ信号は、放射線検出回路５００のＦＰＧＡ５０２に出力される。このリフレッシュ信号は、ＦＰＧＡ５０２にダミーイベント信号を生成させるトリガ信号である。
【００８８】
ＦＰＧＡ５０２は、リフレッシュ信号が入力されると、ダミーのイベント信号を生成し、また、正規のイベント信号に付加するのと同様にタイムスタンプ情報を付加し、リフレッシュマーカー信号を生成する。このリフレッシュマーカー信号は、制御部８０に出力される。リフレッシュマーカー信号に付加されるタイムスタンプ情報は、リフレッシュ処理により、データの計測が停止された時刻を示す。なお、ＦＰＧＡ５０２は、さらに、リフレッシュ信号からリフレッシュ処理の終了時刻を示すダミーのイベント信号を生成しても良いが、リフレッシュ処理の周期Ｔは予め定められた値であることから算出可能であるため、終了時刻を示すダミーのイベント信号は生成しないものとする。
【００８９】
また、ＦＰＧＡ５０２は、例えば、心電同期信号等の外部トリガ信号が入力するものとする。
【００９０】
核医学診断装置１は、バイアス電圧が、バイアス電源２３、リフレッシュ回路５０４及びバイパス回路５０３を介してＣｄＴｅ素子５０に供給される。リフレッシュ制御部８１が、リフレッシュ処理の時刻を示すダミーイベント信号を生成しない場合、イベント信号の間隔からリフレッシュ処理による計測停止期間、すなわち、不感時間の存在を認識することにより、リフレッシュ処理の開始を認識しても良い。
【００９１】
すなわち、通常の動作状況では、イベント信号の到来は、リフレッシュ処理による計測停止期間よりはるかに狭く、リストモードによるイベント信号の時間情報からリフレッシュ処理による計測停止期間を認識できるが、放射線検出回路などのフロントエンドにて、このダミーイベント信号を生成することにより、バックエンドの回路系によりリストデータの時間情報のエラー等の影響を回避することができる。以下に、本実施の形態に係る変形例を示す。
【００９２】
（変形例１）
図１１は、変形例１に係るダイナミックスキャンデータ収集に関する概略図である。図１１は、第１のフレームから第ｎのフレームまでのデータ収集を図示している。ここでは、リストモード収集を前提としている。
【００９３】
ダイナミックスキャンデータ収集とは、被検体に投与された放射性薬剤が被検体内の組織に取り込まれる様子を経時的な画像として、つまり動的な画像が得られるデータとして収集することである。
【００９４】
リストモード収集とは、検出されたイベントの付帯情報（半導体素子の位置情報、放射線のエネルギー情報及びその他の情報）に時間情報を付加し（タイムスタンプ情報）、ヒストグラミングすることなく、時系列的にデータを収集するモードである。データ収集終了後、これらの時系列データを所望のフレームデータに再編集し、各フレームの画像を再構成する。
【００９５】
図１１は、データ収集の期間内に複数回のリフレッシュ処理が行われた場合を示している。図１１に示すＴｒｅｆは、リフレッシュ処理の周期を示し、Ｔｒｅｓｔは、リフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を示している。
【００９６】
データ計測停止期間において、制御装置８には、本来、放射線６の入射を示すイベント信号は入力しない。しかし、本実施の形態では、リフレッシュ制御部８１は、リフレッシュ処理の開始に伴ってリフレッシュ信号を生成するので、制御装置８の制御部８０には、リフレッシュ信号が入力したＦＰＧＡ５０２により生成されたリフレッシュマーカー信号がダミーイベント信号として入力する。
【００９７】
制御装置８は、収集したリストモードデータから所望のフレームデータを編集する際、上記のリフレッシュマーカー信号を読み出し、リストモードデータ内からリフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を確認することができ、必要に応じてこのデータ計測停止期間を除いたフレームデータを作成することができる。なお、制御装置８は、リフレッシュ処理が行われた期間を含むフレームデータを編集する場合、リフレッシュ処理が行われた期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して各フレームデータから画像を再構成する。
【００９８】
（変形例２）
図１２は、変形例２に係るスタティックスキャンデータ収集に関する概略図である。スタティックスキャンデータ収集とは、被検体の静的な画像が得られるデータを収集することである。
【００９９】
図１２は、データ収集中のある時刻において１回のリフレッシュ処理が行われたことを示している。この場合は、上記のダイナミックスキャンデータ収集の場合と同様に、制御装置８は、リフレッシュ処理が行われた期間を含むフレームデータを編集する場合、リフレッシュ処理が行われた期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して各フレームデータから画像を再構成する。
【０１００】
（変形例３）
図１３は、変形例３に係るＥＣＧゲート測定モードによるデータ収集に関する概略図である。ＥＣＧゲート測定モードとは、心電同期測定マルチゲートモードとも呼ばれ、外部トリガ信号としてＦＰＧＡ５０２に入力した心電パルスのＲ波に同期させてデータを収集するモードである。
【０１０１】
図１３において、Ｒ−Ｒ波間隔（Ｔｒ−ｒ）は、ｎ個の分画に分けられるとする。
【０１０２】
リフレッシュ処理が行われた場合、リフレッシュ処理が開始された時刻に対応してリフレッシュマーカーが制御装置８に収集される。制御装置８は、リストモードデータから所望の時相データに編集する際、このリフレッシュマーカーを読み出し、リフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を確認し、データ欠損のないＲ−Ｒ波間隔データを選択し、同時相の分画データを加算し、各時相データの画像を作成する。
【０１０３】
（変形例４）
図１４は、変形例４に係るＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ ＰｈｏｔｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャンによるデータ収集に関する概略図である。図１４における上部の図は、複数セットのステップである第１のＳＰＥＣＴスキャン〜第ｍのＳＰＥＣＴスキャンを示し、図１４における中央の図は、１セットのステップとしての第２のＳＰＥＣＴスキャンを拡大した図であり、図１４の下部の図は、リフレッシュ処理が行われた時間を示す図である。ステップ＆シュートスキャンデータ収集とは、検出器ヘッドを被検体の回りに連続的又は非連続的に回転させてデータを収集するものである。
【０１０４】
図１４では、ステップ数をｎ、ＳＰＥＣＴスキャン数をｍとしている。本変形例では、ｎ個のステップ数でＳＰＥＣＴ撮像に必要な１セットの投影データが得られるものとする。なお、ステップあたりの収集時間Ｔａｃｑはおよそ３０ｓであり、ステップ数はおよそ６０である。
【０１０５】
本変形例では、リフレッシュ処理の周期Ｔｒｅｆは、ステップあたりの収集時間Ｔａｃｑと同程度であり、計測停止期間ＴｒｅｓｔはＴａｃｑ＞＞Ｔｒｅｓｔである。
【０１０６】
本変形例では、各ステップでのデータ計測中に生じるリフレッシュ処理の回数が異なる場合、制御装置８は、取得したリフレッシュマーカーから各ステップでの全計測停止期間（Ｔｒｅｓｔの和）を求め、各ステップにおいて、計測停止期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して画像を再構成する。なお、ｍ個のＳＰＥＣＴスキャンデータは、必要に応じて加算され、画像が再構成される。
【０１０７】
（変形例５）
図１５は、変形例５に係るＳＰＥＣＴスキャンによる高速ファニングスキャンモードにおけるデータ収集に関する概略図である。図１５では、ステップ数をｎ、ＳＰＥＣＴスキャン数を５としている。
【０１０８】
高速ファニングスキャンモードでは、ＳＰＥＣＴスキャンあたりの時間はおよそ１２０ｓであり、ステップあたりの収集時間はおよそ２ｓと極めて短い。本変形例では、リストモード収集であったとしても、リフレッシュ処理におけるデータ損失は修復が困難となる。
【０１０９】
従って、高速ファニングスキャンモードの場合、予め定められたデータ収集プロトコルが、Ｔａｃｑ＜＜Ｔｒｅｆのとき、計測実施前にリフレッシュ処理を開始し、各ステップでの収集直後、すなわち、次のステップへの移動時間Ｔｒｅｓｔ’内にリフレッシュ処理を終了させる。
【０１１０】
制御装置８は、指定されたデータ収集プロトコルに基づいて上記の条件を満足する収集制御信号をリフレッシュ制御部８１に出力する。ＦＰＧＡ５０２及びリフレッシュ回路５０４は、最適化されたリフレッシュ信号、ＳＷオン信号及びＳＷオフ信号が入力する。
【０１１１】
ここで、他の変形例として、ＳＰＥＣＴスキャンモードにおいて、ステップ数と各ステップへの移動時間を含む計測停止期間Ｔｒｅｓｔ’と収集時間Ｔａｃｑの和が、リフレッシュ周期Ｔｒｅｆより短い場合、特に、高速ファニングスキャンを前提とするようなＳＰＥＣＴ装置では、ある一定ステップごとにリフレッシュ処理の影響を受ける。
【０１１２】
上記の場合、同一のステップにリフレッシュ処理が重複して複数回行われることがある。このため、リフレッシュ処理の実行にあたっては、ＳＰＥＣＴスキャンごとにリフレッシュ処理の周期を変えることが好ましい。
【０１１３】
同様に、ダイナミックモードにおいて、次のような設定が選べるものとする。先頭フレームに引き続く連続的な、或いは、不連続的なｎ個のフレームの計測が終了する時間をＴａｃｑ、ｎとするとき、リフレッシュ制御部８１は、Ｔａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、リフレッシュ回路５０４は、ｎ番目のフレームの計測終了後、ｎ＋１番目の計測開始直前にリフレッシュ処理を行う。同様に、ｎ＋１番目のフレームを先頭フレームとして、リフレッシュ制御部８１は、次のＴａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、リフレッシュ回路５０４は、ｎ番目のフレームの計測終了後、ｎ＋１番目の計測開始直前にリフレッシュ処理を行う。制御装置８は、この処理を設定された全フレームに対して逐次行う。なお、上記の条件を満たすｎが存在しないとき、計測中のフレーム期間内の任意の時間でリフレッシュ処理を行う。
【０１１４】
さらに、制御装置８において、ポラリゼーション或いは何らかの不具合により、ノイズを発生している放射線検出器が検知された場合、その放射線検出器が属する検出器グループ或いは半導体素子のグループを、選択的にリフレッシュ処理を行う。
【０１１５】
なお、制御装置８は、検出器グループがｋ個からなる検出器系に対して、計測開始時点において、第１の検出器グループから第ｋの検出器グループを順次或いは任意の順序で互いに時間的に重複することなくリフレッシュ処理が行われる場合、フレームモード収集において、全検出器グループのリフレッシュ処理が終了した時点からデータ収集を開始しても良い。
【０１１６】
また、フレームモードの場合、制御装置８は、指定されたデータ収集モードに従ってリフレッシュ処理を行っても良い。この場合、制御装置８は、各検出器グループに予め定めた計測開始遅延時間（Ｔｄｅｌａｙ＝Ｔｒｅｓｔ）を設定し、個別の検出器グループ或いは半導体素子グループに対してリフレッシュ処理を行う。各検出器グループの計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙは、第１の検出器グループに対してｋＴｒｅｆ、第ｋの検出器グループに対してＴｒｅｆとする。ここで、ｋ＝１、２、３…とする。
【０１１７】
従って、各検出器グループでは、それぞれ計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙが異なり、第１の検出器グループの計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙが最大となる。すなわち、全体としてｋＴｄｅｌａｙ＝ｋＴｒｅｓｔ時間後に実際の計測を開始すればよい。
【０１１８】
制御装置８は、フレームモード収集に基づくスタティックモード或いはダイナミックモードにおいて、Ｔａｃｑ＜Ｔｒｅｆの場合、計測開始前に上述した遅延時間に従って、全検出器グループに対するリフレッシュ処理を行った後、実際の計測を開始し、各検出器グループは、Ｔａｃｑ期間内には、リフレッシュ処理を行わないようにすればよい。
【０１１９】
同様に、制御装置８は、フレームモード収集に基づくスタティックモードにおいて、Ｔａｃｑ＞Ｔｒｅｆの場合、上記の収集開始時のリフレッシュ処理に続くリフレッシュ処理は、収集期間中に実行されても良い。
【０１２０】
上記のように、全検出器グループに対して、リフレッシュ処理を終了させる場合と、各検出器グループに対して共通の計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ後に実際の計測を開始する場合の２通りが選べるものとする。
【０１２１】
後者の場合には、検出器グループごとにその計測収集時刻が異なる。
【０１２２】
フレームモード収集に基づくダイナミックモードにおいて、Ｔａｃｑ＞Ｔｒｅｆの場合には、計測開始前に前述した遅延時間に従って、全検出器グループに対するリフレッシュ処理を行った後、実際の計測を開始し、先頭のフレームに引き続く連続的な、或いは、不連続なｎ番目のフレームの計測終了時間をＴａｃｑ，ｎとするとき、Ｔａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、ｎ番目のフレームの計測が終了後、次のリフレッシュ処理を実施し、各検出器グループに予め定められた計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ経過後、ｎ＋１番目の計測を開始する。
【０１２３】
同様に、ｎ＋１番目のフレームを先頭フレームとし、次のＴａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、ｎ番目のフレームの計測終了後、リフレッシュ処理を行い、ｎ＋１番目の計測を開始する。制御装置８は、この処理を逐次行う。
【０１２４】
前述したような、全検出器グループに対してリフレッシュ処理を終了させる場合と、各検出器グループに対して、共通の計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ後に、実際の計測を開始する場合の２通りが選べるものとする。後者の場合には、検出器グループごとにその計測収集時刻が異なる。上記の条件を満たすｎが存在しないとき、制御装置８は、計測中のフレーム期間内の任意の時間にリフレッシュ処理を行う。
【０１２５】
具体的に、リフレッシュ回路５０４は、例えばスイッチング素子を含む電子回路である。スイッチング素子のオン・オフの切り替えにより、バイアス電源からのバイアス電圧をＣｄＴｅ素子５０に供給する回路構成（オン状態）と、バイアス電源からのバイアス電圧をＣｄＴｅ素子５０から切り離し、かつ、結合コンデンサなどに蓄積されたバイアス電圧を放電する回路構成（オフ状態）とになることができる。
【０１２６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【０１２７】
１…核医学診断装置
２…放射線検出装置
３…検出器ヘッド
３ａ…第１の検出器ヘッド
３ｚ…第ｎの検出器ヘッド
４…コリメータ
５…放射線検出器
５ａ…第１の検出器グループ
５ｂ…第２の検出器グループ
５ｚ…第ｍの検出器グループ
６…放射線
７…通信ケーブル
８…制御装置
２０…ガントリ
２１…開口部
２２…寝台
２３…バイアス電源
２３ａ…第１のバイアス電源
２３ｚ…第ｎのバイアス電源
３０…基部
３１…支持体
３２…コネクタ
５０…ＣｄＴｅ素子
５１…基板
５２…フレキシブル基板
５３…カードホルダ
５４…カードホルダ
５５…弾性部材実装部
５６…弾性部材
５７…突起部
５８…溝付穴
５９…突起部
６０…カードエッジ部
６０ａ…パターン
６１…電子部品搭載部
８０…制御部
８１…リフレッシュ制御部
９０…入力部
９１…表示部
３００…放射線検出器立て
３１０…壁部
３１１…溝
３１２…くぼみ部
３１３…平坦面
５００…放射線検出回路
５０１…ＡＳＩＣ
５０２…ＦＰＧＡ
５０３…バイパス回路
５０４…リフレッシュ回路
５０４ａ…第１のリフレッシュ回路
５０４ｂ…第２のリフレッシュ回路
５０４ｚ…第ｍのリフレッシュ回路
５１０〜５１３…基板端子
５２０〜５２３…接続部
８００…時間管理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ＣｄＴｅ半導体素子のアノード電極とカソード電極間の距離と、これらの電極間に印加されるバイアス電圧の大きさに応じてバイアス電圧を印加する時間を定め、その時間内ではバイアス電圧を印加して計測を行った後、バイアス電圧の印加を停止してバイアス電圧をゼロにする放射線検出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の放射線検出方法は、連続測定において、電流パルスの高さや頻度が低下する現象を、バイアス電圧の印加を数秒間休止することで回復させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１５１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の放射線検出方法では、バイアス電源によりバイアス電圧が印加されるＣｄＴｅ半導体素子の数が増加すると、短時間でバイアス電圧の放電及び充電を行うためにバイアス電源に求められる電流容量が大きくなるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、バイアス電源に求められる電流容量を少なくすることができる放射線撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、バイアス電源と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、複数のリフレッシュ部に第１の信号又は第２の信号を出力することにより、複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、を備えた放射線撮像装置を提供する。
【０００８】
また、上記の複数の放射線検出器グループのうち、少なくとも１つを有する複数の検出器ヘッドを備え、バイアス電源が、複数の検出器ヘッドの数と同数であることが好ましい。
【０００９】
また、上記のリフレッシュ制御部が、複数の放射線検出器グループのそれぞれにリフレッシュ処理を行うための第１の信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれのリフレッシュ部に出力することが好ましい。
【００１０】
また、上記のリフレッシュ制御部が、リフレッシュ処理の周期に応じて第１の信号及び第２の信号を出力することが好ましい。
【００１１】
また、上記のリフレッシュ制御部が、ダミーイベント信号を生成することが好ましい。
【００１２】
また、上記のリフレッシュ制御部が、第１の信号又は第２の信号を生成した時刻を示すタイムスタンプ情報をダミーイベント信号に付加することが好ましい。
【００１３】
上記のリフレッシュ制御部が、取得した制御信号に基づいて第１の信号及び第２の信号をリフレッシュ部に出力することが好ましい。
【００１４】
また、データ収集時間がリフレッシュ処理にかかる時間よりも短いとき、リフレッシュ処理が、データ収集開始前、又は、データ収集終了後に行われることが好ましい。
【００１５】
また、上記のデータ収集時間とリフレッシュ処理にかかる時間との和が周期よりも短いとき、リフレッシュ処理の周期が、フレームごとに変化することが好ましい。
【００１６】
また、上記のリフレッシュ制御部が、先頭のフレームに続くｎ個のフレームの計測が終了する時間が周期よりも短いとき、ｎ個のフレームの計測が終了する時間が周期よりも短いことを満たすｎを選択し、リフレッシュ部が、ｎ番目のフレームの計測終了後のｎ＋１番目の測定開始前にリフレッシュ処理を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る放射線撮像装置によれば、バイアス電源に求められる電流容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の概略図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る複数の放射線検出器が並べられて構成される検出器ヘッドの斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る放射線検出器の斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【図７】図７（ａ）は、第１の実施の形態に係る第１のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｂ）は、第２のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｃ）は、第３のリフレッシュ処理に関する概略図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【図１０】図１０は、第３の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【図１１】図１１は、変形例１に係るダイナミックスキャンデータ収集に関する概略図である。
【図１２】図１２は、変形例２に係るスタティックスキャンデータ収集に関する概略図である。
【図１３】図１３は、変形例３に係るＥＣＧゲート測定モードによるデータ収集に関する概略図である。
【図１４】図１４は、変形例４に係るＳＰＥＣＴスキャンによるデータ収集に関する概略図である。
【図１５】図１５は、変形例５に係るＳＰＥＣＴスキャンによる高速ファニングスキャンモードにおけるデータ収集に関する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施の形態の要約］
実施の形態に係る放射線撮像装置は、放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、バイアス電源と複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、複数のリフレッシュ部に第１の信号又は第２の信号を出力することにより、複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、を備える。
【００２０】
［第１の実施の形態］
（核医学診断装置１の構成の概要）
図１は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の概略図である。放射線撮像装置としての核医学診断装置１は、例えば、被検体に投与した薬剤から放出される放射線を検出し、その検出結果に基づいて画像を再構成した再構成画像を生成し、表示部９１に表示させるものである。
【００２１】
核医学診断装置１は、例えば、図１に示すように、少なくとも１つの検出器ヘッド３を開口部２１に回転可能に配置し、この検出器ヘッド３を支持し、被検体の周囲に回転させる機構部を含むガントリ２０、及び、ガントリ２０の開口部２１へ被検体を搬送する寝台２２、を有する放射線検出装置２と、撮影条件、収集データの処理、再構成画像の形成、画像データの解析などを統括する制御装置８と、撮影条件、画像処理条件、表示条件や制御装置８への各種指示を入力するための入力部９０と、再構成画像や各種指示入力情報を表示する表示部９１と、を備えて概略構成されている。
【００２２】
放射線検出装置２と制御装置８は、通信ケーブル７によって接続されている。被検体から放出された放射線を検出して生成される放射線検出信号が、通信ケーブル７によりガントリ２０を介して、検出器ヘッド３から制御装置８へ出力される。各種制御信号は、放射線検出装置２と制御装置８の間で送受信される。
【００２３】
（検出器ヘッド３の構成）
図２は、第１の実施の形態に係る複数の放射線検出器が並べられて構成される検出器ヘッドの斜視図である。図３は、第１の実施の形態に係る放射線検出器の斜視図である。
【００２４】
本実施の形態に係る検出器ヘッド３は、図２に示すように、複数の放射線検出器５を放射線検出器立て３００によって保持することにより構成される。具体的には、複数の放射線検出器５が並べられる間隔に応じて予め定められた距離をおいて並び、複数の放射線検出器５が挿入される複数の溝３１１が形成された複数の支持体３１と、支持体３１を搭載する基部３０と、複数の支持体３１の間に設けられ、複数の放射線検出器５のカードエッジ部６０のそれぞれが接続される複数のコネクタ３２とを備える放射線検出器立て３００に複数の放射線検出器５が保持される。支持体３１の複数の溝３１１のそれぞれに本実施の形態に係る複数の放射線検出器５が挿入され、固定されることにより図２に示すような検出器ヘッド３が構成される。
【００２５】
複数の支持体３１は、基部３０上に放射線検出器５の幅に対応する間隔を有して設けられる。そして、複数の支持体３１はそれぞれ、複数の壁部３１０を有しており、各壁部３１０の間に溝３１１が形成される。壁部３１０は、一方の表面にくぼみ部３１２が設けられ、他方の表面は平坦面３１３である。図３に示す放射線検出器５の弾性部材実装部５５には、例えば、板金を用いて形成される弾性部材５６が組み込まれ、支持体３１の溝３１１に放射線検出器５が挿入された場合に、この弾性部材５６により放射線検出器５が壁部３１０の平坦面３１３に押さえ付けられることにより支持体３１に放射線検出器５が固定される。なお、複数の支持体３１はそれぞれ金属材料から切削等により形成できる。
【００２６】
コリメータ４は、複数の開口を有し、複数の放射線検出器５の上方、すなわち、放射線検出器５の基部３０の反対側に備え付けられる。コリメータ４を用いることにより、特定の方向からの放射線６のみを後述するＣｄＴｅ素子において検出することができる。一例として、コリメータ４の複数の開口は略四角形状に形成される。
【００２７】
（放射線検出器５の構成）
本実施の形態に係る放射線検出器５は、γ線、Ｘ線等の放射線６を検出する放射線検出器である。図３において放射線６は、紙面の上方から下方に沿って入射してくる。すなわち、放射線６は、放射線検出器５の半導体素子としてのＣｄＴｅ素子５０からカードホルダ５３に向かう方向に沿って伝搬して放射線検出器５に入射する。
【００２８】
そして、放射線検出器５は、ＣｄＴｅ素子５０のそれぞれの側面（つまり、図３の上方に面している面）に放射線６が入射する。したがって、ＣｄＴｅ素子５０のそれぞれの側面が放射線６の入射面となっている。このように、半導体素子の側面を放射線６の入射面とする放射線検出器を、エッジオン型の放射線検出器と称する。
【００２９】
なお、放射線検出器５は、特定の方向（例えば、被検体から放射線検出器５に向かう方向）に沿って入射してくる放射線６が通過する複数の開口を有するコリメータ４を介して放射線６を検出する。なお、コリメータ４は、多孔平行コリメータであるが、これに限定されず、ピンホールコリメータ等を用いても良い。また、本実施の形態は、エッジオン型でない放射線検出器にも適用することができる。また、本実施の形態に係る放射線検出器５は、カード型の形状を呈する。
【００３０】
また、放射線検出器５の基板５１はカードホルダ５３とカードホルダ５４とに挟み込まれて支持される。カードホルダ５３とカードホルダ５４とはそれぞれ同一形状を有して形成され、カードホルダ５３が有する溝付穴５８にカードホルダ５４が有する突起部５７が嵌め合わされると共に、カードホルダ５４が有する溝付穴（図示しない）にカードホルダ５３が有する突起部５９が嵌め合わされることにより基板５１を支持する。
【００３１】
また、弾性部材実装部５５は、複数の放射線検出器５を支持する放射線検出器立て３００に放射線検出器５が挿入された場合に、放射線検出器５を放射線検出器立て３００に押し付けて固定する弾性部材５６が設けられる部分である。なお、放射線検出器立て３００はカードエッジ部６０が挿入されるコネクタ３２を有しており、放射線検出器５は、カードエッジ部６０がコネクタ３２に挿入されて、カードエッジ部６０に形成されたパターン６０ａとコネクタ３２とが電気的に接続される。
【００３２】
放射線検出器５は、例えば、基板５１の片側に４つのＣｄＴｅ素子５０が一定の間隔で配置され、他方側に４つのＣｄＴｅ素子５０が一定の間隔で配置されている。
【００３３】
フレキシブル基板５２は、例えば、フィルム状の樹脂（例えば、ポリイミド）を用いて形成された基板である。
【００３４】
フレキシブル基板５２は、図１の紙面に対して下部に、略半円形状の接続部５２０〜接続部５２３を有する。接続部５２０〜接続部５２３は、導電性材料を用いて形成されたパターンであり、例えば、Ｃｕ等を用いて形成される。接続部５２０は、図３に示すように、基板端子５１０と電気的に接続するように構成されている。同様に、接続部５２１は基板端子５１１と、接続部５２２は基板端子５１２と、接続部５２３は基板端子５１３と、電気的に接続するように構成されている。なお、図３では、フレキシブル基板５２の反対側のフレキシブル基板と電気的に接続する基板端子及び反対側のフレキシブル基板の図示を省略している。
【００３５】
また、ＣｄＴｅ素子５０に設けられた複数の溝部（図示せず）は、素子表面に略等間隔で設けられる。さらに、ＣｄＴｅ素子５０は、一例として、７つの溝部を有する。
【００３６】
この溝部で分けられるＣｄＴｅ素子の部分のそれぞれが、放射線６を検出する１つの画素（ピクセル）に対応する。これにより、１つのＣｄＴｅ素子は、複数の画素を有することになる。そして、１つの放射線検出器５が８つのＣｄＴｅ素子５０を備え、１つのＣｄＴｅ素子５０が８つのピクセルを有する場合、１つの放射線検出器５は、６４ピクセルの解像度を有することになる。溝部の数を増減させることにより、１つのＣｄＴｅ素子５０のピクセル数を増減させることができる。
【００３７】
また、基板５１は、複数のＣｄＴｅ素子５０のそれぞれが搭載される第１の端部側の幅が、複数のＣｄＴｅ素子５０が搭載される第１の端部側の反対側の第２の端部側よりも広く形成される。なお、第２の端部側において基板５１はカードホルダ５３及びカードホルダ５４によって支持される。また、第２の端部側には、放射線検出器５と外部の制御回路とを電気的に接続可能である複数のパターン６０ａが設けられたカードエッジ部６０が設けられる。また、ＣｄＴｅ素子５０と電気的に接続する基板５１に形成された素子接続部（図示せず）とカードエッジ部６０との間には、複数のＣｄＴｅ素子５０のそれぞれと、素子接続部を介して電気的に接続する抵抗、コンデンサ等の電子部品を搭載する複数の電子部品搭載部６１が設けられる。なお、電子部品搭載部６１には、後述するＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、及びＦｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等が搭載される。
【００３８】
なお、基板５１は、一例として、幅広の方向、すなわち長手方向は４０ｍｍ程度の長さを有して形成される。そして、基板５１は、幅広の部分の端部から幅が狭くなっている部分の端部まで、すなわち、素子接続部が設けられている部分の端からカードエッジ部６０の端までの短手方向において、２０ｍｍ程度の長さを有して形成される。
【００３９】
本実施の形態において、半導体素子を構成する化合物半導体としては、例えば、ＣｄＴｅを用いたがこれに限定されず、γ線等の放射線を検出するＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）素子、ＨｇＩ２素子等の化合物半導体素子を用いることもできる。
【００４０】
（核医学診断装置１の回路構成）
図４は、第１の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【００４１】
核医学診断装置１の放射線検出装置２は、図４に示すように、例えば、ｎ個の検出器ヘッドと、ｎ個の検出器ヘッドに接続された１つのバイアス電源２３と、をガントリ２０に備えている。図４では、一例として、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚを図示している。この第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚは、検出器ヘッド３と同じ構成を有するものとする。
【００４２】
制御装置８は、図４に示すように、時間管理部８００を有する制御部８０と、リフレッシュ制御部８１と、を備えて概略構成されている。
【００４３】
制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて構成されている。
【００４４】
時間管理部８００は、リフレッシュ処理の開始時間等を管理する。制御部８０は、この時間管理部８００からの指示、又は、入力部９０に入力された指示に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。
【００４５】
また、制御部８０は、入力部９０及び表示部９１と接続されている。入力部９０は、例えば、キーボード等の入力装置であり、操作に応じた操作信号を生成し、制御部８０に出力する。表示部９１は、例えば、液晶モニタであり、制御部８０から出力される表示制御信号に基づいて再構成画像を表示する。制御部８０は、寝台２２を駆動するための寝台制御信号を寝台２２に出力する。制御部８０は、各検出器ヘッドにデータ制御信号及び収集制御信号を出力する。データ制御信号は、検出器ヘッドで撮像するフレームの情報等の信号である。収集制御信号は、放射線の入射により発生した電荷の収集を制御する信号である。
【００４６】
さらに、制御部８０は、リフレッシュ制御部８１と接続されている。リフレッシュ制御部８１は、制御部８０から出力されたリフレッシュ制御信号に基づいて、予め定められた周期で後述するリフレッシュ回路を第１の状態としてのオン状態又は第２の状態としてのオフ状態にするための第１の信号としてのＳＷオン信号及び第２の信号としてのＳＷオフ信号を生成する。以下に、検出器ヘッド３のリフレッシュ処理について説明する。
【００４７】
（リフレッシュ処理について）
図５は、第１の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【００４８】
放射線６がＣｄＴｅ素子５０に入射して相互作用（光電効果、コンプトン散乱、電子対生成のいずれか）を行うことにより、ＣｄＴｅ素子５０内の原子が電離し、電子と正孔のペアが発生する。このペアの数は、入射する放射線６のエネルギーに比例するため、これを正確に読み出すことにより優れたエネルギー決定精度（エネルギー分解能）を得ることができる。
【００４９】
ＣｄＴｅ素子５０に発生した電子と正孔は、ただＣｄＴｅ素子５０に入射しただけの場合、再結合して消滅する。そこで、ＣｄＴｅ素子５０の陽電極及び陰電極間に高電圧（例えば、６００Ｖ）のバイアス電圧を印加して電極間に電場を発生させることで、電子は陽電極に向けて移動し、正孔は陰電極に向けて移動する。放射線検出器５の放射線検出回路５００は、この移動を信号として読み出し、出力する回路である。
【００５０】
放射線検出回路５００は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０と、ＡＳＩＣ５０１と、ＦＰＧＡ５０２と、バイパス回路５０３と、リフレッシュ部としてのリフレッシュ回路５０４と、を備えて概略構成されている。
【００５１】
ＡＳＩＣ５０１は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０から出力されたアナログ信号（放射線検出信号）を処理してデジタル信号を生成するための回路であり、チャージアンプ、波形整形回路、ピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換回路等から構成される。
【００５２】
ＦＰＧＡ５０２は、例えば、ＡＳＩＣ５０１から出力されたデジタル信号に波高を補正する補正処理等により、放射線６の入射した時間及び入射位置（ピクセル）等の情報を含むイベント信号を生成し、制御装置８の制御部８０に出力する。
【００５３】
バイパス回路５０３は、例えば、リフレッシュ処理時にＣｄＴｅ素子５０のバイアス抵抗などに流れるリフレッシュ電流をバイパスする機能を有する。このバイパス機能により短時間内にリフレッシュ処理が行われる。通常、リフレッシュ処理に要する時間は、バイアス電源からの電流及びバイアス電圧の大きさ、そして、ＣｄＴｅ素子５０に印加されたバイアス電圧からチャージアンプの入力部を電気的に分離するための結合コンデンサの容量とバイアス抵抗の積に依存する。バイアス抵抗には、通常、高抵抗が選ばれることから、それに応じて、リフレッシュ処理に要する時間は長くなる。そこで、短時間内にリフレッシュ処理を完遂させるために、リフレッシュ処理時には、高抵抗のバイアス抵抗に換えて、低いバイアス抵抗成分をもつ回路素子で構成したバイパス機能が利用される。ＳＷオン信号に応じてリフレッシュ回路５０４がバイアス電圧を供給しない状態であるオン状態となることにより、バイパス回路５０３を介して結合コンデンサなどに蓄積されたバイアス電圧が高速で放電される。また、ＳＷオフ信号に応じてリフレッシュ回路５０４がバイアス電圧を供給する状態であるオフ状態となることにより、バイパス回路５０３を介して結合コンデンサなどにバイアス電圧が高速で充電されるように構成されている。
【００５４】
リフレッシュ回路５０４は、例えば、リフレッシュ制御部８１から出力されたＳＷオン信号によりオン状態となり、ＳＷオフ信号によりオフ状態となる。このリフレッシュ回路５０４は、例えば、ＣｄＴｅ素子５０のポラリゼーション解消のための回路である。
【００５５】
ポラリゼーションとは、電荷収集効率が時間と共に減少する現象である。半導体素子には、その結晶中に格子欠陥や残留不純物等が内在する。これらの欠陥により、半導体素子には、深い準位が形成され、結晶中のキャリアが捕獲されたり、放出されたりする。つまり、半導体素子に放射線が入射すると、発生したキャリアが結晶内のトラップに捕獲されたり、放出されたりする。従って、半導体素子は、例えば、キャリアとしての電子が結晶内に留まり、結晶内での散乱中心となったり、空間電荷を発生させたりすることで、キャリアの移動を妨げるので、電荷収集効率が時間と共に減少し、エネルギー分解能が劣化する。また、ポラリゼーションは、半導体素子の温度が高くなるほど、進行が早くなる。また、ポラリゼーションは、印加されるバイアス電圧にも依存し、バイアス電圧が低いほど進行が早くなる。しかし、ポラリゼーションは、半導体素子に印加するバイアス電圧を停止することにより、解消できる。つまり、リフレッシュ処理とは、例えば、半導体素子に印加するバイアス電圧を一時的に停止する処理である。
【００５６】
また、リフレッシュ制御部８１は、例えば、後述する複数の放射線検出器のグループのそれぞれにリフレッシュ処理を行うためのＳＷオン信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれのリフレッシュ回路５０４に出力する。
【００５７】
（検出器のグループについて）
図６は、第１の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。本実施の形態に係る核医学診断装置１は、１つの検出器ヘッドに搭載される複数の放射線検出器５を１つ以上のグループに分け、さらに、グループごとにリフレッシュ回路を有して概略構成されている。また、核医学診断装置１は、複数の検出器ヘッドに対して１つのバイアス電源２３を有する。
【００５８】
ガントリ２０に搭載された複数の検出器ヘッド３を、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚと記述すると、第１の検出器ヘッド３ａを構成する複数の放射線検出器５は、例えば、第１の検出器グループ５ａ〜第ｍの検出器グループ５ｚとグループ分けすることができる。また、第１の検出器ヘッド３ａは、検出器のグループごとにリフレッシュ回路を有し、第１のリフレッシュ回路５０４ａは第１の検出器グループ５ａに接続され、第２のリフレッシュ回路５０４ｂは第２の検出器グループ５ｂに接続され、第ｍのリフレッシュ回路５０４ｚは第ｍの検出器グループ５ｚに接続される。
【００５９】
他の検出器ヘッドは、例えば、第１の検出器ヘッド３ａと同様に、放射線検出器５がｍ個のグループに分けられる。なお、放射線検出器５のグループ分けは、各検出器ヘッド３内で異なっても良い。
【００６０】
バイアス電源２３は、定格電流がＩｓであり、バイアス電流Ｉｂ及びリフレッシュ電流Ｉｒを第１の検出器ヘッド３ａに供給する。この定格電流Ｉｓは、Ｉｓ＞Ｉｒ＞＞Ｉｂの関係を満たす電流である。通常、バイアス電源の定格電流Ｉｓは、リフレッシュ電流Ｉｒにある程度の余裕をもたせた電流が供給できるように選ばれるが、可能な限りリフレッシュ電流Ｉｒに近い定格電流値となるように低く選ばれる。第１の検出器グループ５ａがリフレッシュ処理の対象であるとき、第１のリフレッシュ回路５０４ａにＳＷオン信号が入力されて、第１のリフレッシュ回路５０４ａがオン状態となって、第１の検出器グループ５ａと接続される第１のリフレッシュ回路５０４ａには、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。一方、他の第２の検出器グループ５ｂ〜第ｍの検出器グループ５ｚのそれぞれに接続される第２のリフレッシュ回路５０４ｂ〜第ｍのリフレッシュ回路５０４ｚはオフ状態であって、第２の検出器グループ５ｂ〜第ｍの検出器グループ５ｚのそれぞれにバイアス電流Ｉｂが流れる。以下に、第１の実施の形態に係る核医学診断装置１の動作について説明する。
【００６１】
（第１の実施の形態の動作）
図７（ａ）は、第１の実施の形態に係る第１のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｂ）は、第２のリフレッシュ処理に関する概略図であり、（ｃ）は、第３のリフレッシュ処理に関する概略図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）の横軸は時間ｔである。
【００６２】
制御装置８の時間管理部８００は、例えば、核医学診断装置１の稼動時間を測定し、その稼動時間が予め定められたしきい値以上となったとき、制御部８０にトリガ信号を出力する。制御部８０は、入力したトリガ信号に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。このリフレッシュ信号は、どの順番で、検出器グループのリフレッシュ処理を行うかの情報を含むものである。なお、トリガ信号は、入力部９０の操作における指示に基づいて生成されても良い。
【００６３】
リフレッシュ制御部８１は、入力されたリフレッシュ制御信号に基づいてＳＷオン信号を生成し、図７（ａ）に示す時間ｔ１において、第１のリフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。なお、他のリフレッシュ回路は、オフ状態のままであって、バイアス電圧が印加された状態であり、引き続き放射線６の検出を行う。
【００６４】
ＳＷオン信号は、例えば、図６に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに入力する。ＳＷオン信号が入力した第１のリフレッシュ回路５０４ａは、オン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００６５】
なお、リフレッシュ処理による放射線の計測停止期間は、バイアス電圧を遮断した時点からゼロ電位となるまでに要する放電時間、ゼロ電位を保つ一定の時間、バイアス電圧の供給開始時点から充電に必要な充電時間、及びバイアス電圧が安定し、放射線を検出可能となる待ち時間、を含む。
【００６６】
リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。第１のリフレッシュ回路５０４ａは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ２において、オフ状態となり、第１の検出器グループ５ａに対するバイアス電源２３からのバイアス電圧の供給が開始され、第１のリフレッシュ処理は終了する。
【００６７】
次に、リフレッシュ制御部８１は、図７（ｂ）に示すように、第１のリフレッシュ処理が終了してから周期Ｔ後の時間ｔ３に第２のリフレッシュ処理を開始するためＳＷオン信号を生成し、リフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。
【００６８】
ＳＷオン信号は、例えば、図６に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに入力する。ＳＷオン信号が入力された第２のリフレッシュ回路５０４ｂはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００６９】
リフレッシュ制御部８１は、第２のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。第２のリフレッシュ回路５０４ｂは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ４において、オフ状態となり、第２の検出器グループ５ｂに対するバイアス電源２３からのバイアス電圧の供給が開始され、第２のリフレッシュ処理は終了する。続いて、核医学診断装置１は、周期Ｔ後、図７（ｃ）に示す時間ｔ５〜時間ｔ６の間、第３の検出器グループに対する第３のリフレッシュ処理を行う。
【００７０】
核医学診断装置１は、上記の処理を周期Ｔで繰り返し、第ｍのリフレッシュ処理が終了すると、続いて、第２の検出器ヘッドの第１の検出器グループのリフレッシュ処理を行い、全ての検出器ヘッドの全ての検出器グループのリフレッシュ処理が終了するまでリフレッシュ処理を続ける。
【００７１】
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態に係る核医学診断装置１によれば、ガントリ２０に搭載される複数の検出器ヘッドの複数の放射線検出器５をいくつかのグループに分け、このグループごとにリフレッシュ処理を行うので、一度にリフレッシュ処理を行う場合と比べて、バイアス電源に求められる電流容量が少なくなる。電流容量が少ないので、バイアス電源が小さくなり、核医学診断装置１を小型化することができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、核医学診断装置が検出器ヘッドごとにバイアス電源を有する点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下に示す各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００７３】
（核医学診断装置１の回路構成）
図８は、第２の実施の形態に係る核医学診断装置の回路構成の概要を示すブロック図である。図９は、第２の実施の形態に係る検出器のグループに関するブロック図である。
【００７４】
核医学診断装置１の放射線検出装置２は、図８に示すように、例えば、ｎ個の検出器ヘッドと、それぞれの検出器ヘッドに接続されたｎ個のバイアス電源と、をガントリ２０に備えている。図８では、一例として、第１の検出器ヘッド３ａ〜第ｎの検出器ヘッド３ｚと、第１のバイアス電源２３ａ〜第ｎのバイアス電源２３ｚと、を図示している。
【００７５】
第１のバイアス電源２３ａは、図９に示すように、定格電流がＩｓであり、バイアス電流Ｉｂ及びリフレッシュ電流Ｉｒを第１の検出器ヘッド３ａに供給する。また、第２のバイアス電源は第２の検出器ヘッドに、第ｍのバイアス電源２３ｚは第ｎの検出器ヘッド３ｚにバイアス電圧を供給する。この定格電流Ｉｓは、Ｉｓ＞Ｉｒ＞＞Ｉｂの関係を満たす電流である。以下に、第２の実施の形態に係る核医学診断装置１の動作について説明する。
【００７６】
（第２の実施の形態の動作）
制御装置８の時間管理部８００は、例えば、核医学診断装置１の稼動時間を測定し、その稼動時間が予め定められたしきい値以上となったとき、制御部８０にトリガ信号を出力する。制御部８０は、入力されたトリガ信号に基づいてリフレッシュ制御信号を生成する。
【００７７】
リフレッシュ制御部８１は、入力されたリフレッシュ制御信号に基づいてＳＷオン信号を生成し、第１のリフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。なお、他のリフレッシュ回路は、オフ状態のままであって、バイアス電圧が印加された状態であり、引き続き放射線６の検出を行う。
【００７８】
ＳＷオン信号は、例えば、図９に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第１のリフレッシュ回路５０４ａに入力する。ＳＷオン信号が入力した第１のリフレッシュ回路５０４ａはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００７９】
リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第１のリフレッシュ回路５０４ａに出力する。第１のリフレッシュ回路５０４ａは、ＳＷオフ信号の入力により、オフ状態となり、第１の検出器グループ５ａに対する第１のバイアス電源２３ａからのバイアス電圧の供給が開始され、第１のリフレッシュ処理は終了する。
【００８０】
次に、リフレッシュ制御部８１は、第１のリフレッシュ処理が終了してから期間Ｔ後に第２のリフレッシュ処理を開始するためＳＷオン信号を生成し、リフレッシュ処理を行う第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。
【００８１】
ＳＷオン信号は、例えば、図９に示すように、第１の検出器ヘッド３ａの第２のリフレッシュ回路５０４ｂに入力する。ＳＷオン信号が入力された第２のリフレッシュ回路５０４ｂはオン状態となり、リフレッシュ電流Ｉｒが流れる。
【００８２】
リフレッシュ制御部８１は、第２のリフレッシュ処理を停止させるＳＷオフ信号を生成し、第２のリフレッシュ回路５０４ｂに出力する。第２のリフレッシュ回路５０４ｂは、ＳＷオフ信号の入力により、時間ｔ４において、オフ状態となり、第２の検出器グループ５ｂに対する第１のバイアス電源２３ａからのバイアス電圧の供給が開始され、第２のリフレッシュ処理は終了する。
【００８３】
核医学診断装置１は、上記の処理を周期Ｔで繰り返し、第ｍのリフレッシュ処理が終了すると、続いて、第２の検出器ヘッドの第１の検出器グループのリフレッシュ処理を行い、全ての検出器ヘッドの全ての検出器グループのリフレッシュ処理が終了するまでリフレッシュ処理を続ける。
【００８４】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態に係る核医学診断装置１によれば、ガントリ２０に搭載された検出器ヘッドごとにバイアス電源を有するので、検出器ヘッドごとにバイアス電源を持たないものと比べて、バイアス電圧の供給が安定して行われる。
【００８５】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、ダミーイベント信号を生成する点で上記の実施の形態と異なっている。
【００８６】
（核医学診断装置１の構成）
図１０は、第３の実施の形態に係る放射線検出器に搭載された放射線検出回路とその周辺回路のブロック図である。
【００８７】
リフレッシュ制御部８１は、ＳＷオン信号及びＳＷオフ信号の他に、リフレッシュ信号を生成するように構成されている。リフレッシュ信号は、放射線検出回路５００のＦＰＧＡ５０２に出力される。このリフレッシュ信号は、ＦＰＧＡ５０２にダミーイベント信号を生成させるトリガ信号である。
【００８８】
ＦＰＧＡ５０２は、リフレッシュ信号が入力されると、ダミーのイベント信号を生成し、また、正規のイベント信号に付加するのと同様にタイムスタンプ情報を付加し、リフレッシュマーカー信号を生成する。このリフレッシュマーカー信号は、制御部８０に出力される。リフレッシュマーカー信号に付加されるタイムスタンプ情報は、リフレッシュ処理により、データの計測が停止された時刻を示す。なお、ＦＰＧＡ５０２は、さらに、リフレッシュ信号からリフレッシュ処理の終了時刻を示すダミーのイベント信号を生成しても良いが、リフレッシュ処理の周期Ｔは予め定められた値であることから算出可能であるため、終了時刻を示すダミーのイベント信号は生成しないものとする。
【００８９】
また、ＦＰＧＡ５０２は、例えば、心電同期信号等の外部トリガ信号が入力するものとする。
【００９０】
核医学診断装置１は、バイアス電圧が、バイアス電源２３、リフレッシュ回路５０４及びバイパス回路５０３を介してＣｄＴｅ素子５０に供給される。リフレッシュ制御部８１が、リフレッシュ処理の時刻を示すダミーイベント信号を生成しない場合、イベント信号の間隔からリフレッシュ処理による計測停止期間、すなわち、不感時間の存在を認識することにより、リフレッシュ処理の開始を認識しても良い。
【００９１】
すなわち、通常の動作状況では、イベント信号の到来は、リフレッシュ処理による計測停止期間よりはるかに狭く、リストモードによるイベント信号の時間情報からリフレッシュ処理による計測停止期間を認識できるが、放射線検出回路などのフロントエンドにて、このダミーイベント信号を生成することにより、バックエンドの回路系によりリストデータの時間情報のエラー等の影響を回避することができる。以下に、本実施の形態に係る変形例を示す。
【００９２】
（変形例１）
図１１は、変形例１に係るダイナミックスキャンデータ収集に関する概略図である。図１１は、第１のフレームから第ｎのフレームまでのデータ収集を図示している。ここでは、リストモード収集を前提としている。
【００９３】
ダイナミックスキャンデータ収集とは、被検体に投与された放射性薬剤が被検体内の組織に取り込まれる様子を経時的な画像として、つまり動的な画像が得られるデータとして収集することである。
【００９４】
リストモード収集とは、検出されたイベントの付帯情報（半導体素子の位置情報、放射線のエネルギー情報及びその他の情報）に時間情報を付加し（タイムスタンプ情報）、ヒストグラミングすることなく、時系列的にデータを収集するモードである。データ収集終了後、これらの時系列データを所望のフレームデータに再編集し、各フレームの画像を再構成する。
【００９５】
図１１は、データ収集の期間内に複数回のリフレッシュ処理が行われた場合を示している。図１１に示すＴｒｅｆは、リフレッシュ処理の周期を示し、Ｔｒｅｓｔは、リフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を示している。
【００９６】
データ計測停止期間において、制御装置８には、本来、放射線６の入射を示すイベント信号は入力しない。しかし、本実施の形態では、リフレッシュ制御部８１は、リフレッシュ処理の開始に伴ってリフレッシュ信号を生成するので、制御装置８の制御部８０には、リフレッシュ信号が入力したＦＰＧＡ５０２により生成されたリフレッシュマーカー信号がダミーイベント信号として入力する。
【００９７】
制御装置８は、収集したリストモードデータから所望のフレームデータを編集する際、上記のリフレッシュマーカー信号を読み出し、リストモードデータ内からリフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を確認することができ、必要に応じてこのデータ計測停止期間を除いたフレームデータを作成することができる。なお、制御装置８は、リフレッシュ処理が行われた期間を含むフレームデータを編集する場合、リフレッシュ処理が行われた期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して各フレームデータから画像を再構成する。
【００９８】
（変形例２）
図１２は、変形例２に係るスタティックスキャンデータ収集に関する概略図である。スタティックスキャンデータ収集とは、被検体の静的な画像が得られるデータを収集することである。
【００９９】
図１２は、データ収集中のある時刻において１回のリフレッシュ処理が行われたことを示している。この場合は、上記のダイナミックスキャンデータ収集の場合と同様に、制御装置８は、リフレッシュ処理が行われた期間を含むフレームデータを編集する場合、リフレッシュ処理が行われた期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して各フレームデータから画像を再構成する。
【０１００】
（変形例３）
図１３は、変形例３に係るＥＣＧゲート測定モードによるデータ収集に関する概略図である。ＥＣＧゲート測定モードとは、心電同期測定マルチゲートモードとも呼ばれ、外部トリガ信号としてＦＰＧＡ５０２に入力した心電パルスのＲ波に同期させてデータを収集するモードである。
【０１０１】
図１３において、Ｒ−Ｒ波間隔（Ｔｒ−ｒ）は、ｎ個の分画に分けられるとする。
【０１０２】
リフレッシュ処理が行われた場合、リフレッシュ処理が開始された時刻に対応してリフレッシュマーカーが制御装置８に収集される。制御装置８は、リストモードデータから所望の時相データに編集する際、このリフレッシュマーカーを読み出し、リフレッシュ処理によるデータ計測停止期間を確認し、データ欠損のないＲ−Ｒ波間隔データを選択し、同時相の分画データを加算し、各時相データの画像を作成する。
【０１０３】
（変形例４）
図１４は、変形例４に係るＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ ＰｈｏｔｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャンによるデータ収集に関する概略図である。図１４における上部の図は、複数セットのステップである第１のＳＰＥＣＴスキャン〜第ｍのＳＰＥＣＴスキャンを示し、図１４における中央の図は、１セットのステップとしての第２のＳＰＥＣＴスキャンを拡大した図であり、図１４の下部の図は、リフレッシュ処理が行われた時間を示す図である。ステップ＆シュートスキャンデータ収集とは、検出器ヘッドを被検体の回りに連続的又は非連続的に回転させてデータを収集するものである。
【０１０４】
図１４では、ステップ数をｎ、ＳＰＥＣＴスキャン数をｍとしている。本変形例では、ｎ個のステップ数でＳＰＥＣＴ撮像に必要な１セットの投影データが得られるものとする。なお、ステップあたりの収集時間Ｔａｃｑはおよそ３０ｓであり、ステップ数はおよそ６０である。
【０１０５】
本変形例では、リフレッシュ処理の周期Ｔｒｅｆは、ステップあたりの収集時間Ｔａｃｑと同程度であり、計測停止期間ＴｒｅｓｔはＴａｃｑ＞＞Ｔｒｅｓｔである。
【０１０６】
本変形例では、各ステップでのデータ計測中に生じるリフレッシュ処理の回数が異なる場合、制御装置８は、取得したリフレッシュマーカーから各ステップでの全計測停止期間（Ｔｒｅｓｔの和）を求め、各ステップにおいて、計測停止期間を除いた収集時間あたりの計数率を考慮して画像を再構成する。なお、ｍ個のＳＰＥＣＴスキャンデータは、必要に応じて加算され、画像が再構成される。
【０１０７】
（変形例５）
図１５は、変形例５に係るＳＰＥＣＴスキャンによる高速ファニングスキャンモードにおけるデータ収集に関する概略図である。図１５では、ステップ数をｎ、ＳＰＥＣＴスキャン数を５としている。
【０１０８】
高速ファニングスキャンモードでは、ＳＰＥＣＴスキャンあたりの時間はおよそ１２０ｓであり、ステップあたりの収集時間はおよそ２ｓと極めて短い。本変形例では、リストモード収集であったとしても、リフレッシュ処理におけるデータ損失は修復が困難となる。
【０１０９】
従って、高速ファニングスキャンモードの場合、予め定められたデータ収集プロトコルが、Ｔａｃｑ＜＜Ｔｒｅｆのとき、計測実施前にリフレッシュ処理を開始し、各ステップでの収集直後、すなわち、次のステップへの移動時間Ｔｒｅｓｔ’内にリフレッシュ処理を終了させる。
【０１１０】
制御装置８は、指定されたデータ収集プロトコルに基づいて上記の条件を満足する収集制御信号をリフレッシュ制御部８１に出力する。ＦＰＧＡ５０２及びリフレッシュ回路５０４は、最適化されたリフレッシュ信号、ＳＷオン信号及びＳＷオフ信号が入力する。
【０１１１】
ここで、他の変形例として、ＳＰＥＣＴスキャンモードにおいて、ステップ数と各ステップへの移動時間を含む計測停止期間Ｔｒｅｓｔ’と収集時間Ｔａｃｑの和が、リフレッシュ周期Ｔｒｅｆより短い場合、特に、高速ファニングスキャンを前提とするようなＳＰＥＣＴ装置では、ある一定ステップごとにリフレッシュ処理の影響を受ける。
【０１１２】
上記の場合、同一のステップにリフレッシュ処理が重複して複数回行われることがある。このため、リフレッシュ処理の実行にあたっては、ＳＰＥＣＴスキャンごとにリフレッシュ処理の周期を変えることが好ましい。
【０１１３】
同様に、ダイナミックモードにおいて、次のような設定が選べるものとする。先頭フレームに引き続く連続的な、或いは、不連続的なｎ個のフレームの計測が終了する時間をＴａｃｑ、ｎとするとき、リフレッシュ制御部８１は、Ｔａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、リフレッシュ回路５０４は、ｎ番目のフレームの計測終了後、ｎ＋１番目の計測開始直前にリフレッシュ処理を行う。同様に、ｎ＋１番目のフレームを先頭フレームとして、リフレッシュ制御部８１は、次のＴａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、リフレッシュ回路５０４は、ｎ番目のフレームの計測終了後、ｎ＋１番目の計測開始直前にリフレッシュ処理を行う。制御装置８は、この処理を設定された全フレームに対して逐次行う。なお、上記の条件を満たすｎが存在しないとき、計測中のフレーム期間内の任意の時間でリフレッシュ処理を行う。
【０１１４】
さらに、制御装置８において、ポラリゼーション或いは何らかの不具合により、ノイズを発生している放射線検出器が検知された場合、その放射線検出器が属する検出器グループ或いは半導体素子のグループを、選択的にリフレッシュ処理を行う。
【０１１５】
なお、制御装置８は、検出器グループがｋ個からなる検出器系に対して、計測開始時点において、第１の検出器グループから第ｋの検出器グループを順次或いは任意の順序で互いに時間的に重複することなくリフレッシュ処理が行われる場合、フレームモード収集において、全検出器グループのリフレッシュ処理が終了した時点からデータ収集を開始しても良い。
【０１１６】
また、フレームモードの場合、制御装置８は、指定されたデータ収集モードに従ってリフレッシュ処理を行っても良い。この場合、制御装置８は、各検出器グループに予め定めた計測開始遅延時間（Ｔｄｅｌａｙ＝Ｔｒｅｓｔ）を設定し、個別の検出器グループ或いは半導体素子グループに対してリフレッシュ処理を行う。各検出器グループの計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙは、第１の検出器グループに対してｋＴｒｅｆ、第ｋの検出器グループに対してＴｒｅｆとする。ここで、ｋ＝１、２、３…とする。
【０１１７】
従って、各検出器グループでは、それぞれ計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙが異なり、第１の検出器グループの計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙが最大となる。すなわち、全体としてｋＴｄｅｌａｙ＝ｋＴｒｅｓｔ時間後に実際の計測を開始すればよい。
【０１１８】
制御装置８は、フレームモード収集に基づくスタティックモード或いはダイナミックモードにおいて、Ｔａｃｑ＜Ｔｒｅｆの場合、計測開始前に上述した遅延時間に従って、全検出器グループに対するリフレッシュ処理を行った後、実際の計測を開始し、各検出器グループは、Ｔａｃｑ期間内には、リフレッシュ処理を行わないようにすればよい。
【０１１９】
同様に、制御装置８は、フレームモード収集に基づくスタティックモードにおいて、Ｔａｃｑ＞Ｔｒｅｆの場合、上記の収集開始時のリフレッシュ処理に続くリフレッシュ処理は、収集期間中に実行されても良い。
【０１２０】
上記のように、全検出器グループに対して、リフレッシュ処理を終了させる場合と、各検出器グループに対して共通の計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ後に実際の計測を開始する場合の２通りが選べるものとする。
【０１２１】
後者の場合には、検出器グループごとにその計測収集時刻が異なる。
【０１２２】
フレームモード収集に基づくダイナミックモードにおいて、Ｔａｃｑ＞Ｔｒｅｆの場合には、計測開始前に前述した遅延時間に従って、全検出器グループに対するリフレッシュ処理を行った後、実際の計測を開始し、先頭のフレームに引き続く連続的な、或いは、不連続なｎ番目のフレームの計測終了時間をＴａｃｑ，ｎとするとき、Ｔａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、ｎ番目のフレームの計測が終了後、次のリフレッシュ処理を実施し、各検出器グループに予め定められた計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ経過後、ｎ＋１番目の計測を開始する。
【０１２３】
同様に、ｎ＋１番目のフレームを先頭フレームとし、次のＴａｃｑ、ｎ≦Ｔｒｅｆを満たすｎを選び、ｎ番目のフレームの計測終了後、リフレッシュ処理を行い、ｎ＋１番目の計測を開始する。制御装置８は、この処理を逐次行う。
【０１２４】
前述したような、全検出器グループに対してリフレッシュ処理を終了させる場合と、各検出器グループに対して、共通の計測開始遅延時間Ｔｄｅｌａｙ後に、実際の計測を開始する場合の２通りが選べるものとする。後者の場合には、検出器グループごとにその計測収集時刻が異なる。上記の条件を満たすｎが存在しないとき、制御装置８は、計測中のフレーム期間内の任意の時間にリフレッシュ処理を行う。
【０１２５】
具体的に、リフレッシュ回路５０４は、例えばスイッチング素子を含む電子回路である。スイッチング素子のオン・オフの切り替えにより、バイアス電源からのバイアス電圧をＣｄＴｅ素子５０に供給する回路構成（オン状態）と、バイアス電源からのバイアス電圧をＣｄＴｅ素子５０から切り離し、かつ、結合コンデンサなどに蓄積されたバイアス電圧を放電する回路構成（オフ状態）とになることができる。
【０１２６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【０１２７】
１…核医学診断装置
２…放射線検出装置
３…検出器ヘッド
３ａ…第１の検出器ヘッド
３ｚ…第ｎの検出器ヘッド
４…コリメータ
５…放射線検出器
５ａ…第１の検出器グループ
５ｂ…第２の検出器グループ
５ｚ…第ｍの検出器グループ
６…放射線
７…通信ケーブル
８…制御装置
２０…ガントリ
２１…開口部
２２…寝台
２３…バイアス電源
２３ａ…第１のバイアス電源
２３ｚ…第ｎのバイアス電源
３０…基部
３１…支持体
３２…コネクタ
５０…ＣｄＴｅ素子
５１…基板
５２…フレキシブル基板
５３…カードホルダ
５４…カードホルダ
５５…弾性部材実装部
５６…弾性部材
５７…突起部
５８…溝付穴
５９…突起部
６０…カードエッジ部
６０ａ…パターン
６１…電子部品搭載部
８０…制御部
８１…リフレッシュ制御部
９０…入力部
９１…表示部
３００…放射線検出器立て
３１０…壁部
３１１…溝
３１２…くぼみ部
３１３…平坦面
５００…放射線検出回路
５０１…ＡＳＩＣ
５０２…ＦＰＧＡ
５０３…バイパス回路
５０４…リフレッシュ回路
５０４ａ…第１のリフレッシュ回路
５０４ｂ…第２のリフレッシュ回路
５０４ｚ…第ｍのリフレッシュ回路
５１０〜５１３…基板端子
５２０〜５２３…接続部
８００…時間管理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、
前記複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、
前記バイアス電源と前記複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、
前記複数のリフレッシュ部に前記第１の信号又は前記第２の信号を出力することにより、前記複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、
を備えた放射線撮像装置。
【請求項２】
前記複数の放射線検出器グループのうち、少なくとも１つを有する複数の検出器ヘッドを備え、
前記バイアス電源が、前記複数の検出器ヘッドの数と同数である請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記リフレッシュ制御部が、前記複数の放射線検出器グループのそれぞれに前記リフレッシュ処理を行うための前記第１の信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれの前記リフレッシュ部に出力する請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記リフレッシュ制御部が、前記リフレッシュ処理の前記周期に応じて前記第１の信号及び前記第２の信号を出力する請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記リフレッシュ制御部が、ダミーイベント信号を生成する請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記リフレッシュ制御部が、前記第１の信号又は前記第２の信号を生成した時刻を示すタイムスタンプ情報を前記ダミーイベント信号に付加する請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記リフレッシュ制御部が、取得した制御信号に基づいて前記第１の信号及び前記第２の信号を前記リフレッシュ部に出力する請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
データ収集時間が前記リフレッシュ処理にかかる時間よりも短いとき、前記リフレッシュ処理が、データ収集開始前、又は、データ収集終了後に行われる請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記データ収集時間と前記リフレッシュ処理にかかる時間との和が前記周期よりも短いとき、前記リフレッシュ処理の周期が、フレームごとに変化する請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記リフレッシュ制御部が、先頭のフレームに続くｎ個のフレームの計測が終了する時間が前記周期よりも短いとき、前記ｎ個のフレームの計測が終了する時間が前記周期よりも短いことを満たすｎを選択し、
前記リフレッシュ部が、ｎ番目のフレームの計測終了後のｎ＋１番目の測定開始前に前記リフレッシュ処理を行う請求項９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１】
放射線を検出する半導体素子を有する複数の放射線検出器グループと、
前記複数の放射線検出器グループのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス電源と、
前記バイアス電源と前記複数の放射線検出器グループのそれぞれの間に設けられ、入力する第１の信号によりバイアス電圧を供給しない状態である第１の状態となり、入力する第２の信号によりバイアス電圧を供給する状態である第２の状態となることで対象となる放射線検出器グループのリフレッシュ処理が行われる複数のリフレッシュ部と、
前記複数のリフレッシュ部に前記第１の信号又は前記第２の信号を出力することにより、前記複数のリフレッシュ部を制御するリフレッシュ制御部と、
を備えた放射線撮像装置。
【請求項２】
前記複数の放射線検出器グループのうち、少なくとも１つを有する複数の検出器ヘッドを備え、
前記バイアス電源が、前記複数の検出器ヘッドの数と同数である請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記リフレッシュ制御部が、前記複数の放射線検出器グループのそれぞれに前記リフレッシュ処理を行うための前記第１の信号を、予め定められた周期に応じてそれぞれの前記リフレッシュ部に出力する請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記リフレッシュ制御部が、前記リフレッシュ処理の前記周期に応じて前記第１の信号及び前記第２の信号を出力する請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記リフレッシュ制御部が、ダミーイベント信号を生成する請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記リフレッシュ制御部が、前記第１の信号又は前記第２の信号を生成した時刻を示すタイムスタンプ情報を前記ダミーイベント信号に付加する請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記リフレッシュ制御部が、取得した制御信号に基づいて前記第１の信号及び前記第２の信号を前記リフレッシュ部に出力する請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
データ収集時間が前記リフレッシュ処理にかかる時間よりも短いとき、前記リフレッシュ処理が、データ収集開始前、又は、データ収集終了後に行われる請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記データ収集時間と前記リフレッシュ処理にかかる時間との和が前記周期よりも短いとき、前記リフレッシュ処理の周期が、フレームごとに変化する請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記リフレッシュ制御部が、先頭のフレームに続くｎ個のフレームの計測が終了する時間が前記周期よりも短いとき、前記ｎ個のフレームの計測が終了する時間が前記周期よりも短いことを満たすｎを選択し、
前記リフレッシュ部が、ｎ番目のフレームの計測終了後のｎ＋１番目の測定開始前に前記リフレッシュ処理を行う請求項９に記載の放射線撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−７８０９１（Ｐ２０１２−７８０９１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０５１３（Ｐ２０１０−２２０５１３）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
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