放射線断層撮影装置、およびそれに備えられる放射線検出器、ならびに放射線検出器の製造方法
【課題】確実にシンチレータを整然と配列させることにより、正確な薬剤分布のイメージングを可能とする放射線断層撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明における検出器ユニット６は、３つの放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを有している。放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃの有するシンチレータ同士が結合部材５を介して接着されている。第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂとが結合部材５を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂとの位置関係は光検出器３ａ，３ｂ，３ｃに関係なく決定される。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている検出器ユニット６が提供できる。
【解決手段】本発明における検出器ユニット６は、３つの放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを有している。放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃの有するシンチレータ同士が結合部材５を介して接着されている。第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂとが結合部材５を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂとの位置関係は光検出器３ａ，３ｂ，３ｃに関係なく決定される。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている検出器ユニット６が提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線を光に変換するシンチレータと、光を検出する光検出器を備えた放射線検出器およびその製造方法に関するとともに、放射線検出器を備えた放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。この様な放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、図１２に示すように、放射線を検出する放射線検出器５１（特許文献１参照）が円環状に並んで構成される検出器リング６２が備えられている。この検出器リング６２は、被検体内の放射性薬剤から照射される互いが反対方向となっている一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。
【０００３】
検出器リング６２の構成について説明する。検出器リング６２は、図１２に示すように、ｚ方向に放射線検出器５１の３個分の厚みを有している。検出器リング６２は、全て同一の放射線検出器５１から構成される。
【０００４】
放射線断層撮影装置を用いた検査方法について説明する。放射性薬剤が注射投与された被検体は、検出器リング６２の内部に導入される。放射線断層撮影装置は、検出器リング６２の内側に導入された被検体の部分について、放射性薬剤の分布をイメージングするのである。このように検出器リング６２の内部の空間が、放射線断層撮影装置の撮影視野となっている。イメージングされた放射性薬剤の分布は、付属の表示部で表示される。
【０００５】
ところで、検出器リング６２が出力した検出データは、様々なデータ処理を経て、放射性薬剤の分布を示す画像に組み立てられる。このときのデータ処理は、検出器リング６２が仮想円に沿って整然と配列されていることを前提に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，５５２，３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来構成によれば、次のような問題点がある。すなわち、従来構成によれば、放射線検出器５１を整然と配列するのには限界がある。放射性薬剤のイメージングを行うデータ処理は、放射線検出器５１の配列のズレを加味することができないので、放射線検出器５１の位置がズレると、放射線薬剤の発生位置を正しく反映させることができない。検出器リング６２を構成する放射線検出器５１の位置のズレにより、放射性薬剤の発生位置がズレて画像に表示されるのである。いいかえれば、検出器リング６２が歪んでいると、それに応じて画像も歪んでしまうのである。
【０００８】
したがって、検出器リング６２を構成する放射線検出器５１は、可能な限り理想どおりに整然と配列させたほうがよい。しかし、従来構成によれば放射線検出器５１の各々には寸法上の誤差があるので、放射線検出器５１を整然と配列しようとしても、設定どおりに配列しない。したがって、放射線検出器５１を検出器リング６２に整然と配列させるには、可能な限り精度よく放射線検出器５１を製造する必要が出てくる。
【０００９】
従来構成によれば、放射線検出器５１は、図１３に示すように、ブリーダユニット６６を介して検出器リング６２の底板に接続されている。このように、ブリーダユニット６６が固定されることで検出器リング６２が形作られているので、放射線検出器５１とともにブリーダユニット６６も精度よく製造しなければ、放射線検出器５１は、検出器リング６２に整然と並ばないのである。放射線検出器５１を製造するときの精度には、限界がある。
【００１０】
放射線検出器５１は、整然と配列される必要があるが、より具体的には、放射線検出器５１の有するシンチレータ５２の配列を整然とするべきである。シンチレータ５２の位置がズレると、検出器リング６２は、放射線の発生位置を正しく認識することができない。放射線検出器５１は、シンチレータ５２のどの位置に放射線が入射したかを判別することで放射線の発生位置を判別するものであるからである。放射線検出器５１の最先端に位置するシンチレータ５２を整然と配列しようとすると、従来構成によれば、検出器リング６２を構成する全ての部材を精度よく製造しなければならないばかりでなく、検出器リング６２の組み立てにも相当な注意を要する。
【００１１】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、確実にシンチレータを整然と配列させることにより、正確な薬剤分布のイメージングを可能とする放射線断層撮影装置、およびそれに備えられる放射線検出器、ならびに放射線検出器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するために、次の様な構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検出器は、放射線を光に変換する第１シンチレータと、その光を検出する第１光検出器とが光学的に接続されて構成された第１放射線検出手段と、放射線を光に変換する第２シンチレータと、その光を検出する第２光検出器とが光学的に接続されて構成された第２放射線検出手段とを備え、第１シンチレータと第２シンチレータとが結合部材を介して接着されていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］本発明によれば、より放射線の発生位置を正確に判別することができる放射線検出器が提供できる。本発明における放射線検出器は、少なくとも２つの放射線検出手段を有している。この放射線検出手段は、シンチレータと光検出器を有する一般的なものである。複数の放射線検出手段を配列することで、様々な医療装置を製造することができる。しかしながら、放射線検出手段を整然と配列しなければ、放射線の発生位置を正確に知ることはできない。
【００１４】
本発明によれば、放射線検出手段の有するシンチレータ同士が結合部材を介して接着されている。第１シンチレータと第２シンチレータとが結合部材を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータと第２シンチレータとの位置関係は各シンチレータと結合部材との位置関係で決定され、光検出器とシンチレータの位置関係では決定されない。したがって、従来のように、第１シンチレータと第１光検出器の位置関係を厳密なものとし、かつ第２シンチレータと第２光検出器の位置関係も厳密なものとしなくとも、シンチレータ同士の位置関係は正確なものとなる。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている放射線検出器が提供できる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線検出器において、結合部材は、シンチレータで発した光を隣のシンチレータに通過させないことを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成によれば、隣のシンチレータに干渉されず、正確に放射線の入射位置が判別できる放射線検出器が提供できる。すなわち、放射線検出手段は、互いに独立したものであり、第１シンチレータに入射した放射線は、専ら第１光検出器で検出され、第２シンチレータに入射した放射線は、専ら第２光検出器で検出される。仮に、隣り合うシンチレータを跨いで光が往来してしまうと、放射線の検出が正確にできなくなる。上述の構成によれば、シンチレータ同士は結合部材によって光学的に分断されているので、シンチレータと光検出器とが１対１で対応し、放射線の位置をより正確に判別できる放射線検出器が提供できる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、第１光検出器、および第２光検出器は、シンチレータの配列方向とは別の方向から第１シンチレータ、および第２シンチレータの各々に接続され、シンチレータを光検出器が接続されている方向から見たときの裏側の面をシンチレータの入射面としたとき、第１シンチレータの入射面である第１入射面と、第２シンチレータの入射面である第２入射面とは、同一平面上に存していることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器の具体的な態様を表したものである。まず、第１光検出器、第２光検出器は、シンチレータの配列方向（シンチレータ同士が接着される方向）とは別の方向から各シンチレータに接続されている。そして、第１シンチレータの放射線を入射させる第１入射面と、第２シンチレータの放射線を入射させる第２入射面とは、同一平面上に存している。すなわち、第２入射面は、あたかも第１入射面を拡張したかのような位置に設けられているのである。このように構成することで、各シンチレータの位置が正確に揃った放射線検出器を提供することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器において、第１シンチレータ、第２シンチレータは、シンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成しているとともに横方向から結合しており、結合部材の横方向の幅は、シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっていることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器の具体的な態様を表したものである。すなわち、各シンチレータはシンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成している。しかも、各シンチレータは横方向から結合している。結合部材の横方向の幅は、シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっているのである。第１シンチレータの入射面において、縦横に点が配列したグリッドを仮想的に考える。このグリッドの点の各々は、第１シンチレータ結晶の各々の中心に位置しているものとする。そしてこのグリッドの点は、第２シンチレータの入射面においては、この入射面を構成するシンチレータ結晶の中心の各々に位置している。このように、放射線検出器を構成するシンチレータ結晶の配列のピッチと位相は、各シンチレータに亘って統一されている。これにより、シンチレータ同士の位置関係は更に精密なものとなる。
【００２１】
また、請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、結合部材は、基部材が２枚の反射フィルムに横方向から挟まれた構成となっているとともに、シンチレータ、反射フィルム、基部材は接着剤を介して結合されており、反射フィルムは、光を反射させるとともに、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっていることを特徴とするものである。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の結合部材の詳細を示すものである。すなわち、結合部材は、基部材と反射フィルムとの三層構造となっており、基部材が２枚の反射フィルムに挟まれている。この反射フィルムがシンチレータに接着剤を介して結合していることになる。しかも反射フィルムは、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっている。これにより、シンチレータ単位で放射線検出器を分解することができる。
【００２３】
また、請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のを搭載した放射線断層撮影装置において、放射線検出器が環状に配列して構成される検出器リングを有することを特徴とするものである。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器を放射線断層撮影装置に適応したものとなっている。この様な放射線断層撮影装置は、シンチレータが整然と配列された放射線検出器を環状に配列することで検出器リングが構成される。検出器リングのシンチレータの配列も整然となるので、薬剤分布を正確に示した断層画像を取得することができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２５】
また、請求項７に係る放射線検出器の製造方法は、接着容器の凹部に液状の接着剤を導入する接着剤導入ステップと、接着容器の凹部にシンチレータ結晶が３次元的に配列された仮組シンチレータと、結合部材とを導入する仮組シンチレータ導入ステップと、接着剤を硬化させる硬化ステップと、複数のシンチレータが結合部材によって連結されたシンチレータ群を接着容器から取り出す取り出しステップと、シンチレータの各々に光を検出する光検出器を取り付ける組み立てステップとを備え、仮組シンチレータ導入ステップにおいて、直列に配列された仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に結合部材が配置されていることを特徴とするものである。
【００２６】
［作用・効果］本発明の放射線検出器の製造方法は、上述の放射線検出器を製造する方法を示すものである。すなわち、仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に結合部材が配置され、この状態で各部材が接着剤によって接着されるのである。仮組シンチレータの各々は、接着容器の凹部に配列されるので、仮組シンチレータの各々は、接着容器の凹部の底面に位置する。この様に仮組シンチレータのシンチレータ結晶は、接着容器の凹部の底面に当接し、位置が揃えられた状態で接着される。接着容器の当接面を放射線が入射する入射面とすれば、各シンチレータの入射面が同一平面上に存在する放射線検出器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る検出器ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る結合部材の構成を説明する斜視図である。
【図４】実施例１に係る検出器ユニットが分解される様子を示す模式図である。
【図５】実施例１に係る検出器ユニットが分解される様子を示す模式図である。
【図６】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する斜視図である。
【図７】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する斜視図である。
【図８】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図９】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１１】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１２】従来の放射線断層撮影装置の構成を示す模式図である。
【図１３】従来の放射線断層撮影装置の構成を示す模式図である。
【実施例１】
【００２８】
＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体の乳房をｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体の乳房をｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、正８角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、放射線断層撮影装置９の断層画像が生成できる撮影視野となっている。
【００２９】
遮蔽プレート１３は、タングステン等で構成される。放射性薬剤は、被検体の乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも消滅γ線対が発生している。この様な関心部位以外から発生する消滅γ線対が検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。
【００３０】
クロック１９は、検出器リング１２にシリアルナンバーとなっている時刻情報を送出する。検出器リング１２から出力される検出データには、γ線をどの時点で検出したかという時刻情報が付与され、後述のフィルタ部２０に入力される。
【００３１】
フィルタ部２０（図１参照）は、検出器リング１２における無用なデータを同時計数部２１に送出させない目的で設けられている。同時計数部２１は、膨大なデータを扱わなければならないので、負荷がかかりやすい。フィルタ部２０は、同時計数部２１の負荷を軽減するように検出データを間引くことができる。例えば、被検体Ｍが検出器リング１２の内部に挿入されていないときの検出データは、全てフィルタ部２０が破棄して、同時計数部２１に入力されない。
【００３２】
同時計数部２１（図１参照）には、フィルタ部２０を経由して検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。検出器リング１２に同時に入射した２つのγ線は、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対である。同時計数部２１は、検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶のうちの２つの組み合わせ毎に消滅γ線対が検出された回数をカウントし、この結果を断層画像生成部２２に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線対が検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに用いられる。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線対検出の回数および消滅放射線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線対の発生のバラツキを示すものであり、これも放射性薬剤のマッピングに用いられる。なお、同時計数部２１による検出データの同時性の判断は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。
【００３３】
表示部３６は、断層画像生成部２２が生成した断層画像を表示させるものであり、操作卓３５は、術者が放射線断層撮影装置９に対して行う諸操作を入力させるものである。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出データ、同時計数部２１が生成する同時計数データ、断層画像生成部２２が出力する断層画像等、各部の動作によって生じるデータ、および各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。
【００３４】
なお、放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１と、放射線断層画像を表示する表示部３６とを備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１９，２０，２１，２２を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
【００３５】
検出器リング１２について説明する。具体的には、放射線検出体がｚ方向に３個連接した検出器ユニット６（図２参照）が円環状に配列して、ｚ方向に沿った中心軸を有する検出器リング１２を構成している。そこでまず、この検出器ユニット６について説明する。検出器ユニット６は、本発明の放射線検出器に相当する。
【００３６】
検出器ユニット６は、図２のように３個の放射線検出体がｚ方向（本発明の横方向）に沿って配列された構成となっている。放射線検出体のうち第１放射線検出体１ａに注目する。第１放射線検出体１ａは、γ線を光（蛍光）に変換する第１シンチレータ２ａと、この光を検出する第１光検出器３ａとを有しており、更に、第１シンチレータ２ａと第１光検出器３ａとの介在する位置に設けられた光を授受する第１ライトガイド４ａとが設けられている。第１シンチレータ２ａ，第１ライトガイド４ａ，第１光検出器３ａは、この順に積層されており、互いに光学的に結合している。第１放射線検出体１ａは、本発明の第１放射線検出手段に相当する。
【００３７】
直方体となっている第１シンチレータ２ａは、直方体のシンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶Ｃは、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、第１光検出器３ａは、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。
【００３８】
第１シンチレータ２ａには、γ線が入射する入射面Ｓａを有している。この入射面Ｓａは、第１シンチレータ２ａの第１光検出器３ａに隣接する面を表としたときの裏面となっている。すなわち、入射面Ｓａは、第１シンチレータ２ａにおける第１ライトガイド４ａに接続された面を表としたときの裏面となっている。
【００３９】
第２放射線検出体１ｂ，第３放射線検出体１ｃも、第１放射線検出体１ａと同様の構成となっている。すなわち、第２放射線検出体１ｂは、第２シンチレータ２ｂ，第２ライトガイド４ｂ，第２光検出器３ｂとを有している。そして、第２シンチレータ２ｂにおける第２ライトガイド４ｂに接続された面を表としたときの裏面は第２入射面Ｓｂとなっている。同様に、第３放射線検出体１ｃは、第３シンチレータ３ｃ，第３ライトガイド４ｃ，第３光検出器３ｃとを有している。そして、第３シンチレータ３ｃにおける第３ライトガイド４ｃに接続された面を表としたときの裏面は第３入射面Ｓｃとなっている。第２放射線検出体１ｂは、本発明の第２放射線検出手段に相当する。
【００４０】
第１入射面Ｓａ，第２入射面Ｓｂ，第３入射面Ｓｃは、シンチレータ結晶Ｃが縦横（ｚｘ方向）に２次元的に配列されることで形成される。しかも、いずれの入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃも同一平面に存している。
【００４１】
本発明における検出器ユニット６における最も特徴的な構成について説明する。すなわち、シンチレータの各々は、結合部材５を挟んでｚ方向に配列されており、しかも、シンチレータの各々は、結合部材５を介して接着されて一体となっているのである。結合部材５のｚ方向の幅は、シンチレータを構成するシンチレータ結晶Ｃのｚ方向における配列ピッチの整数倍（好ましくは２倍）となっている。しかも、シンチレータ結晶Ｃの配列は、各シンチレータに亘って統一されている。すなわち、シンチレータの各々はｘ方向に同一の位置となるように配置されている。これをシンチレータ結晶Ｃを主体にして言い換えれば、シンチレータ結晶Ｃは、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃを跨いでｚ方向（横方向）に一列に配列シンチレータ結晶アレイＡ（図２参照）を形成する。このシンチレータ結晶アレイＡがｘ方向（縦方向）に並んで、各入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃが形成されているのである。
【００４２】
また、シンチレータ、ライトガイド、光検出器が配列する方向とシンチレータ同士が配列する方向とは直交し、互いに異なっている。そして、第１シンチレータと第２シンチレータとが結合するｚ方向は、図１における検出器リング１２の中心軸と平行になっている。
【００４３】
結合部材５の構成について説明する。結合部材５は、図３に示すように、アクリル製の基部材５ａと、２枚の反射フィルム５ｂから構成される。基部材５ａは、２枚の反射フィルム５ｂにより挟まれる位置に配置されている。反射フィルム５ｂは、光を反射することができる可撓性に優れた部材であり、そのｚ方向の厚さは、約６５μｍである。あるシンチレータで生じた光は、この反射フィルム５ｂに当たって反射し、隣のシンチレータに向かうことが無い。この様にして、シンチレータの各々は、光学的に独立している。結合部材５を構成する基部材５ａ，反射フィルム５ｂ，および各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃは、接着剤で固着されている。
【００４４】
また、検出器ユニット６は、場合によっては、シンチレータ毎に分解することができる。図４に示すように、基部材５ａと反射フィルム５ｂとの結合面に金属シム７を差し込むと、基部材５ａと反射フィルム５ｂとが分離し、第１シンチレータ２ａの側面を覆う反射フィルム５ｂが露出する。
【００４５】
反射フィルム５ｂを露出させれば、反射フィルム５ｂが可撓性を有しているので、図５に示すように、第１シンチレータ２ａの側面を覆う反射フィルム５ｂを剥がし取ることができる。この様に、実施例１の構成によれば、検出器ユニット６をシンチレータごと（放射線検出器ごと）に分解することができ、その際に第１シンチレータ２ａに金属シム７を当接させる必要が無い。これにより、金属シム７が第１シンチレータ２ａを傷つけることがない。
【００４６】
複数個の検出器ユニット６が円環状に配列されて検出器リング１２が構成される。今度は、この検出器リング１２について説明する。検出器ユニット６の各々は、図６に示すように、ブリーダユニット１６を介して支持板２１に固定されている。３個のブリーダユニット１６は光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの有する各面のうちライトガイド４ａ，４ｂ，４ｃに結合している面を表としたときの裏面に結合されている。光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの裏面は、ブリーダユニット１６と電気的な接続を行うためのピンが林立しており、ブリーダユニット１６の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃと結合する結合面は、上述のピン群のソケットとなっている。ブリーダユニット１６の有する各面のうち、光検出器との結合面を表としたときの裏面は、Ｌ字型の支持板２１の主板２１ａに固定されている。この様に、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃと光検出器３ａ，３ｂ，３ｃとが積層する方向をｙ方向とすると、検出器ユニット６，ブリーダユニット１６，支持板２１がこの順にｙ方向に積層されている。なお、ブリーダユニット１６は、光検出器３ａ，３ｂ，３ｃに高電圧を供給する目的で設けられている。支持板２１は、ｙ方向にブリーダユニット１６から遠ざかるように伸びる副板２１ｂを備えている。
【００４７】
そして、図７に示すように、検出器ユニット６と支持板２１が一体化した部材が８個用意され、これらが円環状に配列されて検出器リング１２が構成される。支持板２１の各々の副板２１ｂは、ｚ方向から円板１４に当接する。副板２１ｂには、穴２１ｃが設けられており、円板１４には、穴２１ｃに対応する穴１４ａが設けられている。この穴２１ｃ，１４ａにボルトが挿入され、このボルトを締結することで支持板２１と円板１４とが固定される。検出器リング１２の円板１４側を表としたときの裏面には、遮蔽プレート１３が備えられている。
【００４８】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作について説明する。まず、被検体Ｍに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体の乳房Ｂが検出器リング１２の内部に挿入される。術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出を指示すると、検出器リング１２は、フィルタ部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出される検出データは、放射線の検出器リング１２における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが連関したデータセットとなっている。
【００４９】
同時計数部２１は、検出データに同時計数を行い、この結果を断層画像生成部２２に送出する。断層画像生成部２２は、被検体の乳房Ｂを輪切りにするような断層画像を生成し、これが表示部３６に表示される。これをもって、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作は終了となる。
【００５０】
以上のように、本発明によれば、よりγ線の発生位置を正確に判別することができる検出器ユニット６が提供できる。本発明における検出器ユニット６は、３つの放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを有している。この放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃは、シンチレータと光検出器を有する一般的なものである。複数の放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを配列することで、様々な医療装置が製造される。しかしながら、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを整然と配列しなければ、γ線の発生位置を正確に知ることはできない。
【００５１】
本発明によれば、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃの有する各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃ同士が結合部材５を介して接着されている。第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂと第３シンチレータ２ｃとが結合部材５を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂと第３シンチレータ２ｃとの位置関係は光検出器に関係なく決定される。したがって、従来のように、第１シンチレータ２ａと第１光検出器３ａの位置関係を厳密なものとし、かつ第２シンチレータ２ｂと第２光検出器３ｂの位置関係も厳密なものとし、さらに、第３シンチレータ２ｃと第３光検出器３ｃの位置関係を正確なものとしなくとも、シンチレータ同士の位置関係は正確なものとなる。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている検出器ユニット６が提供できる。
【００５２】
上述の構成によれば、隣のシンチレータに干渉されず、正確にγ線の入射位置が判別できる検出器ユニット６が提供できる。すなわち、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃは、互いに独立したものであり、第１シンチレータ２ａに入射したγ線は、専ら第１光検出器３ａで検出され、第２シンチレータ２ｂに入射したγ線は、専ら第２光検出器３ｂで検出される。同様に、第３シンチレータ２ｃに入射したγ線は、専ら第３光検出器３ｃで検出される。仮に、隣り合うシンチレータを跨いで光が往来してしまうと、γ線の検出が正確にできなくなる。上述の構成によれば、シンチレータ同士は結合部材５によって光学的に分断されているので、シンチレータと光検出器とが１対１で対応し、γ線の位置をより正確に判別できる検出器ユニット６が提供できる。
【００５３】
本発明の検出器ユニット６は、具体的には次のようになっている。まず、第１光検出器３ａ，第２光検出器３ｂ，第３光検出器３ｃは、ｚ方向とは別のｙ方向から各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃに接続されている。そして、第１シンチレータ２ａのγ線を入射させる第１入射面Ｓａと、第２シンチレータ２ｂのγ線を入射させる第２入射面Ｓｂと、第３シンチレータ２ｃのγ線を入射させる第３入射面Ｓｃとは、同一平面上に存している。すなわち、第２入射面Ｓｂ，第３入射面Ｓｃは、あたかも第１入射面Ｓａを拡張したかのような位置に設けられているのである。このように構成することで、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの位置が正確に揃った検出器ユニット６を提供することができる。
【００５４】
また、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃはシンチレータ結晶Ｃが縦横に配列して各入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを構成している。しかも、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃはｚ方向（横方向）から結合している。結合部材５のｚ方向の幅は、シンチレータ結晶Ｃのｚ方向の配列ピッチの整数倍となっているのである。第１シンチレータ２ａの入射面Ｓａの属するｚｘ平面上に点が配列したグリッドを仮想的に考える。このグリッドの点の各々は、第１シンチレータ結晶Ｃの各々の中心に位置しているものとする。グリッドの点は、第２シンチレータ２ｂの第２入射面Ｓｂにおいては、この入射面を構成するシンチレータ結晶Ｃの中心の各々に位置し、第３シンチレータ２ｃの第３入射面Ｓｃにおいては、この入射面を構成するシンチレータ結晶Ｃの中心の各々に位置している。このように、検出器ユニット６を構成するシンチレータ結晶Ｃの配列のピッチと位相は、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃに亘って統一されている。これにより、シンチレータ同士の位置関係は更に精密なものとなる。
【００５５】
上述の結合部材５は、基部材５ａと反射フィルム５ｂとの三層構造となっており、基部材５ａが２枚の反射フィルム５ｂに挟まれる。この反射フィルム５ｂがシンチレータに接着剤４４を介して結合していることになる。反射フィルム５ｂは、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっている。これにより、シンチレータ単位で検出器ユニット６を分解することができる。
【００５６】
また、本発明の検出器ユニット６は、放射線断層撮影装置に適応したものとなっている。放射線断層撮影装置は、シンチレータが整然と配列された検出器ユニット６を環状に配列することで検出器リングが構成される。検出器リングのシンチレータの配列も整然となるので、薬剤分布を正確に示した断層画像を取得することができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００５７】
＜検出器ユニットの製造方法＞
次に、検出器ユニット６の製造方法について説明する。検出器ユニット６を製造するには、まず、シンチレータ結晶Ｃを３次元的に配列して、仮組みされたシンチレータを製造する。このときのシンチレータ結晶Ｃは、互いに接着されていない。仮組みされたシンチレータは、図８に示すように、シンチレータ結晶Ｃがｘ，ｙ，ｚ方向に沿って３次元的に配列された仮組シンチレータＫがフィルム４２に包含されている。図８におけるフィルムは、シンチレータの底面と、側面（ｙｚ面）と、上面を覆っている。図示はしないが、フィルム４２は、もう一枚用意されており、シンチレータの底面と、側面（ｚｘ面）と、上面を覆っている。したがって、図８においてシンチレータ結晶Cが露出しているように見える側面（ｚｘ面）も、実際は、図示しないもう一枚のフィルム４２に覆われている。つまり、直方体となっている仮組シンチレータＫの６面全てがフィルム４２に覆われることになる。フィルム４２の両端のベロ部は、粘着テープによって貼り付けられている。仮組シンチレータＫは、２枚のフィルム４２によって拘束され、崩壊せずにその形状を保っている。
【００５８】
３個の仮組みされたシンチレータは、接着容器４３に導入される（図９参照）接着容器４３には、仮組シンチレータＫをはめ込む凹部４３ａが設けられており、その凹部４３ａには、未硬化の液状となっている接着剤４４が予め導入されている（接着剤導入ステップ）。接着剤としては、シリコン系、またはエポキシ系の光学接着剤が望ましい。
【００５９】
凹部４３ａの底部には、底板４３ｂがはめ込まれている。底板４３ｂは、接着容器４３の底を突き抜けて鉛直下向き（ｚ方向）に伸びるネジ４３ｃと回転自在に接続しており、このネジを４３ｃを凹部４３ａ方向に押し入れると、これに連動して、底板４３ｂは凹部４３ａから抜け出す方向に押し上がる。
【００６０】
凹部４３ａに３つの仮組シンチレータＫを導入する（仮組シンチレータ導入ステップ）。このとき、隣接する仮組シンチレータＫの各々に挟まれる位置に、結合部材５を導入する。こうして、図１０に示すように、仮組シンチレータＫと結合部材５とが交互に直列に配列された状態となる。このとき、仮組シンチレータ、および結合部材５は、硬化前の接着剤に沈没する。
【００６１】
フィルム４２のベロ部に貼り付けられた粘着テープを剥がし、ベロ部の１つに張力を加えると、フィルム４２が凹部４３ａから抜き出される。このとき、仮組シンチレータＫと結合部材５（正確には、反射フィルムｂ）が当接されることになる。この時点でシム４５を仮組シンチレータＫと凹部４３ａの内壁の隙間に導入し、仮組シンチレータＫおよび結合部材５を凹部４３ａに反対側の内壁側に押し当てる。そして、仮組シンチレータＫの直列方向（ｘ方向）に隙間無くシンチレータ結晶Ｃ，および結合部材５を配列させる（図１１参照）。この時点で接着容器４３は減圧状態に置かれ、各部材の隙間に溜まった空気を追い出させる。これにより、シンチレータ結晶Ｃ，および結合部材５の隙間にくまなく接着剤が浸潤する。
【００６２】
この状態で、接着容器４３ごとオーブンに導入し、熱硬化性である接着剤を硬化させる（硬化ステップ）。オーブンから接着容器を４３を取り出すと、接着剤は硬化しており、シンチレータが結合部材５で連結されたシンチレータ群が生成される。この時点で底板４３ｂを押し上げると、シンチレータ群は、接着容器４３の凹部４３ａから抜け出ることになる（取り出しステップ）。
【００６３】
シンチレータの底面および側面は、接着容器４３に当接しており、硬化した接着剤のバリなどが付着する余地がなく、何ら処理を加えることなく、検出器ユニット６に使用することができる。シンチレータの上面は、接着剤４４の液面となっていた部分であり、無用な接着剤４４の薄い皮が張り付いている。この薄皮を除去すれば、シンチレータ群が完成する。
【００６４】
シンチレータ群を構成するシンチレータの各々に、ライトガイド、光検出器を取り付けて検出器ユニットが完成となる（組み立てステップ）。
【００６５】
以上のように、本発明の検出器ユニット６の製造方法は、上述の検出器ユニット６を製造する方法を示すものである。すなわち、仮組シンチレータＫの各々に挟まれる位置に結合部材５が配置され、この状態で各部材が接着剤４４によって接着されるのである。仮組シンチレータＫの各々は、接着容器４３の凹部４３ａに配列されるので、仮組シンチレータＫの各々は、接着容器４３の凹部４３ａの底面に位置する。この様に仮組シンチレータＫのシンチレータ結晶Ｃは、接着容器４３の凹部４３ａの底面に当接し、位置が揃えられた状態で接着される。接着容器４３の当接面をγ線が入射する入射面とすれば、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの入射面が同一平面上に存在する検出器ユニット６が提供できる。
【００６６】
本発明は、上述の構成に限られることなく、下記のように変形実施をすることができる。
【００６７】
（１）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などのほかの材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。
【００６８】
（２）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いていもよい。
【符号の説明】
【００６９】
Ｃ シンチレータ結晶
Ｋ 仮組シンチレータ
Ｓａ 第１入射面
Ｓｂ 第２入射面
１ａ 第１放射線検出体（第１放射線検出手段）
１ｂ 第２放射線検出体（第２放射線検出手段）
２ａ 第１シンチレータ
２ｂ 第２シンチレータ
３ａ 第１光検出器
３ｂ 第２光検出器
５ 結合部材
５ａ 基部材
５ｂ 反射フィルム
６ 検出器ユニット（放射線検出器）
４３ 接着容器
４３ａ 凹部
４４ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線を光に変換するシンチレータと、光を検出する光検出器を備えた放射線検出器およびその製造方法に関するとともに、放射線検出器を備えた放射線断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関には放射線薬剤の分布をイメージングする放射線断層撮影装置が配備されている。この様な放射線断層撮影装置の具体的な構成について説明する。従来の放射線断層撮影装置は、図１２に示すように、放射線を検出する放射線検出器５１（特許文献１参照）が円環状に並んで構成される検出器リング６２が備えられている。この検出器リング６２は、被検体内の放射性薬剤から照射される互いが反対方向となっている一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。
【０００３】
検出器リング６２の構成について説明する。検出器リング６２は、図１２に示すように、ｚ方向に放射線検出器５１の３個分の厚みを有している。検出器リング６２は、全て同一の放射線検出器５１から構成される。
【０００４】
放射線断層撮影装置を用いた検査方法について説明する。放射性薬剤が注射投与された被検体は、検出器リング６２の内部に導入される。放射線断層撮影装置は、検出器リング６２の内側に導入された被検体の部分について、放射性薬剤の分布をイメージングするのである。このように検出器リング６２の内部の空間が、放射線断層撮影装置の撮影視野となっている。イメージングされた放射性薬剤の分布は、付属の表示部で表示される。
【０００５】
ところで、検出器リング６２が出力した検出データは、様々なデータ処理を経て、放射性薬剤の分布を示す画像に組み立てられる。このときのデータ処理は、検出器リング６２が仮想円に沿って整然と配列されていることを前提に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，５５２，３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来構成によれば、次のような問題点がある。すなわち、従来構成によれば、放射線検出器５１を整然と配列するのには限界がある。放射性薬剤のイメージングを行うデータ処理は、放射線検出器５１の配列のズレを加味することができないので、放射線検出器５１の位置がズレると、放射線薬剤の発生位置を正しく反映させることができない。検出器リング６２を構成する放射線検出器５１の位置のズレにより、放射性薬剤の発生位置がズレて画像に表示されるのである。いいかえれば、検出器リング６２が歪んでいると、それに応じて画像も歪んでしまうのである。
【０００８】
したがって、検出器リング６２を構成する放射線検出器５１は、可能な限り理想どおりに整然と配列させたほうがよい。しかし、従来構成によれば放射線検出器５１の各々には寸法上の誤差があるので、放射線検出器５１を整然と配列しようとしても、設定どおりに配列しない。したがって、放射線検出器５１を検出器リング６２に整然と配列させるには、可能な限り精度よく放射線検出器５１を製造する必要が出てくる。
【０００９】
従来構成によれば、放射線検出器５１は、図１３に示すように、ブリーダユニット６６を介して検出器リング６２の底板に接続されている。このように、ブリーダユニット６６が固定されることで検出器リング６２が形作られているので、放射線検出器５１とともにブリーダユニット６６も精度よく製造しなければ、放射線検出器５１は、検出器リング６２に整然と並ばないのである。放射線検出器５１を製造するときの精度には、限界がある。
【００１０】
放射線検出器５１は、整然と配列される必要があるが、より具体的には、放射線検出器５１の有するシンチレータ５２の配列を整然とするべきである。シンチレータ５２の位置がズレると、検出器リング６２は、放射線の発生位置を正しく認識することができない。放射線検出器５１は、シンチレータ５２のどの位置に放射線が入射したかを判別することで放射線の発生位置を判別するものであるからである。放射線検出器５１の最先端に位置するシンチレータ５２を整然と配列しようとすると、従来構成によれば、検出器リング６２を構成する全ての部材を精度よく製造しなければならないばかりでなく、検出器リング６２の組み立てにも相当な注意を要する。
【００１１】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、確実にシンチレータを整然と配列させることにより、正確な薬剤分布のイメージングを可能とする放射線断層撮影装置、およびそれに備えられる放射線検出器、ならびに放射線検出器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するために、次の様な構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検出器は、放射線を光に変換する第１シンチレータと、その光を検出する第１光検出器とが光学的に接続されて構成された第１放射線検出手段と、放射線を光に変換する第２シンチレータと、その光を検出する第２光検出器とが光学的に接続されて構成された第２放射線検出手段とを備え、第１シンチレータと第２シンチレータとが結合部材を介して接着されていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］本発明によれば、より放射線の発生位置を正確に判別することができる放射線検出器が提供できる。本発明における放射線検出器は、少なくとも２つの放射線検出手段を有している。この放射線検出手段は、シンチレータと光検出器を有する一般的なものである。複数の放射線検出手段を配列することで、様々な医療装置を製造することができる。しかしながら、放射線検出手段を整然と配列しなければ、放射線の発生位置を正確に知ることはできない。
【００１４】
本発明によれば、放射線検出手段の有するシンチレータ同士が結合部材を介して接着されている。第１シンチレータと第２シンチレータとが結合部材を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータと第２シンチレータとの位置関係は各シンチレータと結合部材との位置関係で決定され、光検出器とシンチレータの位置関係では決定されない。したがって、従来のように、第１シンチレータと第１光検出器の位置関係を厳密なものとし、かつ第２シンチレータと第２光検出器の位置関係も厳密なものとしなくとも、シンチレータ同士の位置関係は正確なものとなる。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている放射線検出器が提供できる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の放射線検出器において、結合部材は、シンチレータで発した光を隣のシンチレータに通過させないことを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成によれば、隣のシンチレータに干渉されず、正確に放射線の入射位置が判別できる放射線検出器が提供できる。すなわち、放射線検出手段は、互いに独立したものであり、第１シンチレータに入射した放射線は、専ら第１光検出器で検出され、第２シンチレータに入射した放射線は、専ら第２光検出器で検出される。仮に、隣り合うシンチレータを跨いで光が往来してしまうと、放射線の検出が正確にできなくなる。上述の構成によれば、シンチレータ同士は結合部材によって光学的に分断されているので、シンチレータと光検出器とが１対１で対応し、放射線の位置をより正確に判別できる放射線検出器が提供できる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、第１光検出器、および第２光検出器は、シンチレータの配列方向とは別の方向から第１シンチレータ、および第２シンチレータの各々に接続され、シンチレータを光検出器が接続されている方向から見たときの裏側の面をシンチレータの入射面としたとき、第１シンチレータの入射面である第１入射面と、第２シンチレータの入射面である第２入射面とは、同一平面上に存していることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器の具体的な態様を表したものである。まず、第１光検出器、第２光検出器は、シンチレータの配列方向（シンチレータ同士が接着される方向）とは別の方向から各シンチレータに接続されている。そして、第１シンチレータの放射線を入射させる第１入射面と、第２シンチレータの放射線を入射させる第２入射面とは、同一平面上に存している。すなわち、第２入射面は、あたかも第１入射面を拡張したかのような位置に設けられているのである。このように構成することで、各シンチレータの位置が正確に揃った放射線検出器を提供することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器において、第１シンチレータ、第２シンチレータは、シンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成しているとともに横方向から結合しており、結合部材の横方向の幅は、シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっていることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器の具体的な態様を表したものである。すなわち、各シンチレータはシンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成している。しかも、各シンチレータは横方向から結合している。結合部材の横方向の幅は、シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっているのである。第１シンチレータの入射面において、縦横に点が配列したグリッドを仮想的に考える。このグリッドの点の各々は、第１シンチレータ結晶の各々の中心に位置しているものとする。そしてこのグリッドの点は、第２シンチレータの入射面においては、この入射面を構成するシンチレータ結晶の中心の各々に位置している。このように、放射線検出器を構成するシンチレータ結晶の配列のピッチと位相は、各シンチレータに亘って統一されている。これにより、シンチレータ同士の位置関係は更に精密なものとなる。
【００２１】
また、請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、結合部材は、基部材が２枚の反射フィルムに横方向から挟まれた構成となっているとともに、シンチレータ、反射フィルム、基部材は接着剤を介して結合されており、反射フィルムは、光を反射させるとともに、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっていることを特徴とするものである。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の結合部材の詳細を示すものである。すなわち、結合部材は、基部材と反射フィルムとの三層構造となっており、基部材が２枚の反射フィルムに挟まれている。この反射フィルムがシンチレータに接着剤を介して結合していることになる。しかも反射フィルムは、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっている。これにより、シンチレータ単位で放射線検出器を分解することができる。
【００２３】
また、請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のを搭載した放射線断層撮影装置において、放射線検出器が環状に配列して構成される検出器リングを有することを特徴とするものである。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器を放射線断層撮影装置に適応したものとなっている。この様な放射線断層撮影装置は、シンチレータが整然と配列された放射線検出器を環状に配列することで検出器リングが構成される。検出器リングのシンチレータの配列も整然となるので、薬剤分布を正確に示した断層画像を取得することができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００２５】
また、請求項７に係る放射線検出器の製造方法は、接着容器の凹部に液状の接着剤を導入する接着剤導入ステップと、接着容器の凹部にシンチレータ結晶が３次元的に配列された仮組シンチレータと、結合部材とを導入する仮組シンチレータ導入ステップと、接着剤を硬化させる硬化ステップと、複数のシンチレータが結合部材によって連結されたシンチレータ群を接着容器から取り出す取り出しステップと、シンチレータの各々に光を検出する光検出器を取り付ける組み立てステップとを備え、仮組シンチレータ導入ステップにおいて、直列に配列された仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に結合部材が配置されていることを特徴とするものである。
【００２６】
［作用・効果］本発明の放射線検出器の製造方法は、上述の放射線検出器を製造する方法を示すものである。すなわち、仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に結合部材が配置され、この状態で各部材が接着剤によって接着されるのである。仮組シンチレータの各々は、接着容器の凹部に配列されるので、仮組シンチレータの各々は、接着容器の凹部の底面に位置する。この様に仮組シンチレータのシンチレータ結晶は、接着容器の凹部の底面に当接し、位置が揃えられた状態で接着される。接着容器の当接面を放射線が入射する入射面とすれば、各シンチレータの入射面が同一平面上に存在する放射線検出器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１に係る放射線断層撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る検出器ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図３】実施例１に係る結合部材の構成を説明する斜視図である。
【図４】実施例１に係る検出器ユニットが分解される様子を示す模式図である。
【図５】実施例１に係る検出器ユニットが分解される様子を示す模式図である。
【図６】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する斜視図である。
【図７】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する斜視図である。
【図８】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図９】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１１】実施例１に係る検出器ユニットの製造方法を説明する断面図である。
【図１２】従来の放射線断層撮影装置の構成を示す模式図である。
【図１３】従来の放射線断層撮影装置の構成を示す模式図である。
【実施例１】
【００２８】
＜放射線断層撮影装置の構成＞
以下、本発明に係る放射線断層撮影装置の実施例を図面を参照しながら説明する。実施例１におけるγ線は本発明の放射線の一例である。なお、実施例１の構成は、乳房検診用のマンモグラフィー装置となっている。図１は、実施例１に係る放射線断層撮影装置の具体的構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体の乳房をｚ方向から導入させるガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた被検体の乳房をｚ方向から導入させるリング状の検出器リング１２とを備えている。検出器リング１２に設けられた内穴は、ｚ方向に伸びた円筒形（正確には、正８角柱）となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に伸びている。なお、検出器リング１２の内穴の領域が、放射線断層撮影装置９の断層画像が生成できる撮影視野となっている。
【００２９】
遮蔽プレート１３は、タングステン等で構成される。放射性薬剤は、被検体の乳房Ｂ以外の部分にも存在するので、そこからも消滅γ線対が発生している。この様な関心部位以外から発生する消滅γ線対が検出器リング１２に入射すると、断層画像撮影の邪魔となる。そこで、検出器リング１２のｚ方向における被検体Ｍに近い側の一端を覆うようにリング状の遮蔽プレート１３が設けられているのである。
【００３０】
クロック１９は、検出器リング１２にシリアルナンバーとなっている時刻情報を送出する。検出器リング１２から出力される検出データには、γ線をどの時点で検出したかという時刻情報が付与され、後述のフィルタ部２０に入力される。
【００３１】
フィルタ部２０（図１参照）は、検出器リング１２における無用なデータを同時計数部２１に送出させない目的で設けられている。同時計数部２１は、膨大なデータを扱わなければならないので、負荷がかかりやすい。フィルタ部２０は、同時計数部２１の負荷を軽減するように検出データを間引くことができる。例えば、被検体Ｍが検出器リング１２の内部に挿入されていないときの検出データは、全てフィルタ部２０が破棄して、同時計数部２１に入力されない。
【００３２】
同時計数部２１（図１参照）には、フィルタ部２０を経由して検出器リング１２から出力された検出データが送られてきている。検出器リング１２に同時に入射した２つのγ線は、被検体内の放射性薬剤に起因する消滅γ線対である。同時計数部２１は、検出器リング１２を構成するシンチレータ結晶のうちの２つの組み合わせ毎に消滅γ線対が検出された回数をカウントし、この結果を断層画像生成部２２に送出する。同時計数におけるシンチレータ結晶の位置関係は、消滅γ線対が検出器リング１２に入射した位置と入射した方向を示すものであり、放射性薬剤のマッピングに用いられる。シンチレータ結晶の組合せ毎に記憶される消滅γ線対検出の回数および消滅放射線のエネルギー強度は、被検体内における消滅γ線対の発生のバラツキを示すものであり、これも放射性薬剤のマッピングに用いられる。なお、同時計数部２１による検出データの同時性の判断は、クロック１９によって検出データに付与された時刻情報が用いられる。
【００３３】
表示部３６は、断層画像生成部２２が生成した断層画像を表示させるものであり、操作卓３５は、術者が放射線断層撮影装置９に対して行う諸操作を入力させるものである。記憶部３７は、検出器リング１２が出力する検出データ、同時計数部２１が生成する同時計数データ、断層画像生成部２２が出力する断層画像等、各部の動作によって生じるデータ、および各部の動作に際して参照されるパラメータの一切を記憶するものである。
【００３４】
なお、放射線断層撮影装置９は、各部を統括的に制御する主制御部４１と、放射線断層画像を表示する表示部３６とを備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより、各部１９，２０，２１，２２を実現している。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。
【００３５】
検出器リング１２について説明する。具体的には、放射線検出体がｚ方向に３個連接した検出器ユニット６（図２参照）が円環状に配列して、ｚ方向に沿った中心軸を有する検出器リング１２を構成している。そこでまず、この検出器ユニット６について説明する。検出器ユニット６は、本発明の放射線検出器に相当する。
【００３６】
検出器ユニット６は、図２のように３個の放射線検出体がｚ方向（本発明の横方向）に沿って配列された構成となっている。放射線検出体のうち第１放射線検出体１ａに注目する。第１放射線検出体１ａは、γ線を光（蛍光）に変換する第１シンチレータ２ａと、この光を検出する第１光検出器３ａとを有しており、更に、第１シンチレータ２ａと第１光検出器３ａとの介在する位置に設けられた光を授受する第１ライトガイド４ａとが設けられている。第１シンチレータ２ａ，第１ライトガイド４ａ，第１光検出器３ａは、この順に積層されており、互いに光学的に結合している。第１放射線検出体１ａは、本発明の第１放射線検出手段に相当する。
【００３７】
直方体となっている第１シンチレータ２ａは、直方体のシンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成されている。シンチレータ結晶Ｃは、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。そして、第１光検出器３ａは、どのシンチレータ結晶が光を発したかという光の発生位置を特定することができるようになっているとともに、光の強度や、光の発生した時刻をも特定することができる。
【００３８】
第１シンチレータ２ａには、γ線が入射する入射面Ｓａを有している。この入射面Ｓａは、第１シンチレータ２ａの第１光検出器３ａに隣接する面を表としたときの裏面となっている。すなわち、入射面Ｓａは、第１シンチレータ２ａにおける第１ライトガイド４ａに接続された面を表としたときの裏面となっている。
【００３９】
第２放射線検出体１ｂ，第３放射線検出体１ｃも、第１放射線検出体１ａと同様の構成となっている。すなわち、第２放射線検出体１ｂは、第２シンチレータ２ｂ，第２ライトガイド４ｂ，第２光検出器３ｂとを有している。そして、第２シンチレータ２ｂにおける第２ライトガイド４ｂに接続された面を表としたときの裏面は第２入射面Ｓｂとなっている。同様に、第３放射線検出体１ｃは、第３シンチレータ３ｃ，第３ライトガイド４ｃ，第３光検出器３ｃとを有している。そして、第３シンチレータ３ｃにおける第３ライトガイド４ｃに接続された面を表としたときの裏面は第３入射面Ｓｃとなっている。第２放射線検出体１ｂは、本発明の第２放射線検出手段に相当する。
【００４０】
第１入射面Ｓａ，第２入射面Ｓｂ，第３入射面Ｓｃは、シンチレータ結晶Ｃが縦横（ｚｘ方向）に２次元的に配列されることで形成される。しかも、いずれの入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃも同一平面に存している。
【００４１】
本発明における検出器ユニット６における最も特徴的な構成について説明する。すなわち、シンチレータの各々は、結合部材５を挟んでｚ方向に配列されており、しかも、シンチレータの各々は、結合部材５を介して接着されて一体となっているのである。結合部材５のｚ方向の幅は、シンチレータを構成するシンチレータ結晶Ｃのｚ方向における配列ピッチの整数倍（好ましくは２倍）となっている。しかも、シンチレータ結晶Ｃの配列は、各シンチレータに亘って統一されている。すなわち、シンチレータの各々はｘ方向に同一の位置となるように配置されている。これをシンチレータ結晶Ｃを主体にして言い換えれば、シンチレータ結晶Ｃは、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃを跨いでｚ方向（横方向）に一列に配列シンチレータ結晶アレイＡ（図２参照）を形成する。このシンチレータ結晶アレイＡがｘ方向（縦方向）に並んで、各入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃが形成されているのである。
【００４２】
また、シンチレータ、ライトガイド、光検出器が配列する方向とシンチレータ同士が配列する方向とは直交し、互いに異なっている。そして、第１シンチレータと第２シンチレータとが結合するｚ方向は、図１における検出器リング１２の中心軸と平行になっている。
【００４３】
結合部材５の構成について説明する。結合部材５は、図３に示すように、アクリル製の基部材５ａと、２枚の反射フィルム５ｂから構成される。基部材５ａは、２枚の反射フィルム５ｂにより挟まれる位置に配置されている。反射フィルム５ｂは、光を反射することができる可撓性に優れた部材であり、そのｚ方向の厚さは、約６５μｍである。あるシンチレータで生じた光は、この反射フィルム５ｂに当たって反射し、隣のシンチレータに向かうことが無い。この様にして、シンチレータの各々は、光学的に独立している。結合部材５を構成する基部材５ａ，反射フィルム５ｂ，および各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃは、接着剤で固着されている。
【００４４】
また、検出器ユニット６は、場合によっては、シンチレータ毎に分解することができる。図４に示すように、基部材５ａと反射フィルム５ｂとの結合面に金属シム７を差し込むと、基部材５ａと反射フィルム５ｂとが分離し、第１シンチレータ２ａの側面を覆う反射フィルム５ｂが露出する。
【００４５】
反射フィルム５ｂを露出させれば、反射フィルム５ｂが可撓性を有しているので、図５に示すように、第１シンチレータ２ａの側面を覆う反射フィルム５ｂを剥がし取ることができる。この様に、実施例１の構成によれば、検出器ユニット６をシンチレータごと（放射線検出器ごと）に分解することができ、その際に第１シンチレータ２ａに金属シム７を当接させる必要が無い。これにより、金属シム７が第１シンチレータ２ａを傷つけることがない。
【００４６】
複数個の検出器ユニット６が円環状に配列されて検出器リング１２が構成される。今度は、この検出器リング１２について説明する。検出器ユニット６の各々は、図６に示すように、ブリーダユニット１６を介して支持板２１に固定されている。３個のブリーダユニット１６は光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの有する各面のうちライトガイド４ａ，４ｂ，４ｃに結合している面を表としたときの裏面に結合されている。光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの裏面は、ブリーダユニット１６と電気的な接続を行うためのピンが林立しており、ブリーダユニット１６の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃと結合する結合面は、上述のピン群のソケットとなっている。ブリーダユニット１６の有する各面のうち、光検出器との結合面を表としたときの裏面は、Ｌ字型の支持板２１の主板２１ａに固定されている。この様に、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃと光検出器３ａ，３ｂ，３ｃとが積層する方向をｙ方向とすると、検出器ユニット６，ブリーダユニット１６，支持板２１がこの順にｙ方向に積層されている。なお、ブリーダユニット１６は、光検出器３ａ，３ｂ，３ｃに高電圧を供給する目的で設けられている。支持板２１は、ｙ方向にブリーダユニット１６から遠ざかるように伸びる副板２１ｂを備えている。
【００４７】
そして、図７に示すように、検出器ユニット６と支持板２１が一体化した部材が８個用意され、これらが円環状に配列されて検出器リング１２が構成される。支持板２１の各々の副板２１ｂは、ｚ方向から円板１４に当接する。副板２１ｂには、穴２１ｃが設けられており、円板１４には、穴２１ｃに対応する穴１４ａが設けられている。この穴２１ｃ，１４ａにボルトが挿入され、このボルトを締結することで支持板２１と円板１４とが固定される。検出器リング１２の円板１４側を表としたときの裏面には、遮蔽プレート１３が備えられている。
【００４８】
＜放射線断層撮影装置の動作＞
次に、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作について説明する。まず、被検体Ｍに放射性薬剤が注射される。この時点から所定の時間が経過した時点で、被検体の乳房Ｂが検出器リング１２の内部に挿入される。術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対の検出を指示すると、検出器リング１２は、フィルタ部２０に検出データの送出を開始する。このとき送出される検出データは、放射線の検出器リング１２における入射位置と、エネルギーと、入射時間とが連関したデータセットとなっている。
【００４９】
同時計数部２１は、検出データに同時計数を行い、この結果を断層画像生成部２２に送出する。断層画像生成部２２は、被検体の乳房Ｂを輪切りにするような断層画像を生成し、これが表示部３６に表示される。これをもって、実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作は終了となる。
【００５０】
以上のように、本発明によれば、よりγ線の発生位置を正確に判別することができる検出器ユニット６が提供できる。本発明における検出器ユニット６は、３つの放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを有している。この放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃは、シンチレータと光検出器を有する一般的なものである。複数の放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを配列することで、様々な医療装置が製造される。しかしながら、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃを整然と配列しなければ、γ線の発生位置を正確に知ることはできない。
【００５１】
本発明によれば、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃの有する各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃ同士が結合部材５を介して接着されている。第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂと第３シンチレータ２ｃとが結合部材５を介して一体化し、シンチレータ群を構成する。したがって、第１シンチレータ２ａと第２シンチレータ２ｂと第３シンチレータ２ｃとの位置関係は光検出器に関係なく決定される。したがって、従来のように、第１シンチレータ２ａと第１光検出器３ａの位置関係を厳密なものとし、かつ第２シンチレータ２ｂと第２光検出器３ｂの位置関係も厳密なものとし、さらに、第３シンチレータ２ｃと第３光検出器３ｃの位置関係を正確なものとしなくとも、シンチレータ同士の位置関係は正確なものとなる。したがって、製造が容易で、シンチレータが整然と配列されている検出器ユニット６が提供できる。
【００５２】
上述の構成によれば、隣のシンチレータに干渉されず、正確にγ線の入射位置が判別できる検出器ユニット６が提供できる。すなわち、放射線検出体１ａ，１ｂ，１ｃは、互いに独立したものであり、第１シンチレータ２ａに入射したγ線は、専ら第１光検出器３ａで検出され、第２シンチレータ２ｂに入射したγ線は、専ら第２光検出器３ｂで検出される。同様に、第３シンチレータ２ｃに入射したγ線は、専ら第３光検出器３ｃで検出される。仮に、隣り合うシンチレータを跨いで光が往来してしまうと、γ線の検出が正確にできなくなる。上述の構成によれば、シンチレータ同士は結合部材５によって光学的に分断されているので、シンチレータと光検出器とが１対１で対応し、γ線の位置をより正確に判別できる検出器ユニット６が提供できる。
【００５３】
本発明の検出器ユニット６は、具体的には次のようになっている。まず、第１光検出器３ａ，第２光検出器３ｂ，第３光検出器３ｃは、ｚ方向とは別のｙ方向から各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃに接続されている。そして、第１シンチレータ２ａのγ線を入射させる第１入射面Ｓａと、第２シンチレータ２ｂのγ線を入射させる第２入射面Ｓｂと、第３シンチレータ２ｃのγ線を入射させる第３入射面Ｓｃとは、同一平面上に存している。すなわち、第２入射面Ｓｂ，第３入射面Ｓｃは、あたかも第１入射面Ｓａを拡張したかのような位置に設けられているのである。このように構成することで、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの位置が正確に揃った検出器ユニット６を提供することができる。
【００５４】
また、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃはシンチレータ結晶Ｃが縦横に配列して各入射面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを構成している。しかも、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃはｚ方向（横方向）から結合している。結合部材５のｚ方向の幅は、シンチレータ結晶Ｃのｚ方向の配列ピッチの整数倍となっているのである。第１シンチレータ２ａの入射面Ｓａの属するｚｘ平面上に点が配列したグリッドを仮想的に考える。このグリッドの点の各々は、第１シンチレータ結晶Ｃの各々の中心に位置しているものとする。グリッドの点は、第２シンチレータ２ｂの第２入射面Ｓｂにおいては、この入射面を構成するシンチレータ結晶Ｃの中心の各々に位置し、第３シンチレータ２ｃの第３入射面Ｓｃにおいては、この入射面を構成するシンチレータ結晶Ｃの中心の各々に位置している。このように、検出器ユニット６を構成するシンチレータ結晶Ｃの配列のピッチと位相は、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃに亘って統一されている。これにより、シンチレータ同士の位置関係は更に精密なものとなる。
【００５５】
上述の結合部材５は、基部材５ａと反射フィルム５ｂとの三層構造となっており、基部材５ａが２枚の反射フィルム５ｂに挟まれる。この反射フィルム５ｂがシンチレータに接着剤４４を介して結合していることになる。反射フィルム５ｂは、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっている。これにより、シンチレータ単位で検出器ユニット６を分解することができる。
【００５６】
また、本発明の検出器ユニット６は、放射線断層撮影装置に適応したものとなっている。放射線断層撮影装置は、シンチレータが整然と配列された検出器ユニット６を環状に配列することで検出器リングが構成される。検出器リングのシンチレータの配列も整然となるので、薬剤分布を正確に示した断層画像を取得することができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【００５７】
＜検出器ユニットの製造方法＞
次に、検出器ユニット６の製造方法について説明する。検出器ユニット６を製造するには、まず、シンチレータ結晶Ｃを３次元的に配列して、仮組みされたシンチレータを製造する。このときのシンチレータ結晶Ｃは、互いに接着されていない。仮組みされたシンチレータは、図８に示すように、シンチレータ結晶Ｃがｘ，ｙ，ｚ方向に沿って３次元的に配列された仮組シンチレータＫがフィルム４２に包含されている。図８におけるフィルムは、シンチレータの底面と、側面（ｙｚ面）と、上面を覆っている。図示はしないが、フィルム４２は、もう一枚用意されており、シンチレータの底面と、側面（ｚｘ面）と、上面を覆っている。したがって、図８においてシンチレータ結晶Cが露出しているように見える側面（ｚｘ面）も、実際は、図示しないもう一枚のフィルム４２に覆われている。つまり、直方体となっている仮組シンチレータＫの６面全てがフィルム４２に覆われることになる。フィルム４２の両端のベロ部は、粘着テープによって貼り付けられている。仮組シンチレータＫは、２枚のフィルム４２によって拘束され、崩壊せずにその形状を保っている。
【００５８】
３個の仮組みされたシンチレータは、接着容器４３に導入される（図９参照）接着容器４３には、仮組シンチレータＫをはめ込む凹部４３ａが設けられており、その凹部４３ａには、未硬化の液状となっている接着剤４４が予め導入されている（接着剤導入ステップ）。接着剤としては、シリコン系、またはエポキシ系の光学接着剤が望ましい。
【００５９】
凹部４３ａの底部には、底板４３ｂがはめ込まれている。底板４３ｂは、接着容器４３の底を突き抜けて鉛直下向き（ｚ方向）に伸びるネジ４３ｃと回転自在に接続しており、このネジを４３ｃを凹部４３ａ方向に押し入れると、これに連動して、底板４３ｂは凹部４３ａから抜け出す方向に押し上がる。
【００６０】
凹部４３ａに３つの仮組シンチレータＫを導入する（仮組シンチレータ導入ステップ）。このとき、隣接する仮組シンチレータＫの各々に挟まれる位置に、結合部材５を導入する。こうして、図１０に示すように、仮組シンチレータＫと結合部材５とが交互に直列に配列された状態となる。このとき、仮組シンチレータ、および結合部材５は、硬化前の接着剤に沈没する。
【００６１】
フィルム４２のベロ部に貼り付けられた粘着テープを剥がし、ベロ部の１つに張力を加えると、フィルム４２が凹部４３ａから抜き出される。このとき、仮組シンチレータＫと結合部材５（正確には、反射フィルムｂ）が当接されることになる。この時点でシム４５を仮組シンチレータＫと凹部４３ａの内壁の隙間に導入し、仮組シンチレータＫおよび結合部材５を凹部４３ａに反対側の内壁側に押し当てる。そして、仮組シンチレータＫの直列方向（ｘ方向）に隙間無くシンチレータ結晶Ｃ，および結合部材５を配列させる（図１１参照）。この時点で接着容器４３は減圧状態に置かれ、各部材の隙間に溜まった空気を追い出させる。これにより、シンチレータ結晶Ｃ，および結合部材５の隙間にくまなく接着剤が浸潤する。
【００６２】
この状態で、接着容器４３ごとオーブンに導入し、熱硬化性である接着剤を硬化させる（硬化ステップ）。オーブンから接着容器を４３を取り出すと、接着剤は硬化しており、シンチレータが結合部材５で連結されたシンチレータ群が生成される。この時点で底板４３ｂを押し上げると、シンチレータ群は、接着容器４３の凹部４３ａから抜け出ることになる（取り出しステップ）。
【００６３】
シンチレータの底面および側面は、接着容器４３に当接しており、硬化した接着剤のバリなどが付着する余地がなく、何ら処理を加えることなく、検出器ユニット６に使用することができる。シンチレータの上面は、接着剤４４の液面となっていた部分であり、無用な接着剤４４の薄い皮が張り付いている。この薄皮を除去すれば、シンチレータ群が完成する。
【００６４】
シンチレータ群を構成するシンチレータの各々に、ライトガイド、光検出器を取り付けて検出器ユニットが完成となる（組み立てステップ）。
【００６５】
以上のように、本発明の検出器ユニット６の製造方法は、上述の検出器ユニット６を製造する方法を示すものである。すなわち、仮組シンチレータＫの各々に挟まれる位置に結合部材５が配置され、この状態で各部材が接着剤４４によって接着されるのである。仮組シンチレータＫの各々は、接着容器４３の凹部４３ａに配列されるので、仮組シンチレータＫの各々は、接着容器４３の凹部４３ａの底面に位置する。この様に仮組シンチレータＫのシンチレータ結晶Ｃは、接着容器４３の凹部４３ａの底面に当接し、位置が揃えられた状態で接着される。接着容器４３の当接面をγ線が入射する入射面とすれば、各シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃの入射面が同一平面上に存在する検出器ユニット６が提供できる。
【００６６】
本発明は、上述の構成に限られることなく、下記のように変形実施をすることができる。
【００６７】
（１）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などのほかの材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。
【００６８】
（２）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いていもよい。
【符号の説明】
【００６９】
Ｃ シンチレータ結晶
Ｋ 仮組シンチレータ
Ｓａ 第１入射面
Ｓｂ 第２入射面
１ａ 第１放射線検出体（第１放射線検出手段）
１ｂ 第２放射線検出体（第２放射線検出手段）
２ａ 第１シンチレータ
２ｂ 第２シンチレータ
３ａ 第１光検出器
３ｂ 第２光検出器
５ 結合部材
５ａ 基部材
５ｂ 反射フィルム
６ 検出器ユニット（放射線検出器）
４３ 接着容器
４３ａ 凹部
４４ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を光に変換する第１シンチレータと、その光を検出する第１光検出器とが光学的に接続されて構成された第１放射線検出手段と、
放射線を光に変換する第２シンチレータと、その光を検出する第２光検出器とが光学的に接続されて構成された第２放射線検出手段とを備え、
前記第１シンチレータと前記第２シンチレータとが結合部材を介して接着されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検出器において、
前記結合部材は、シンチレータで発した光を隣のシンチレータに通過させないことを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、
前記第１光検出器、および前記第２光検出器は、シンチレータの配列方向とは別の方向から前記第１シンチレータ、および前記第２シンチレータの各々に接続され、
シンチレータを光検出器が接続されている方向から見たときの裏側の面をシンチレータの入射面としたとき、
前記第１シンチレータの入射面である第１入射面と、前記第２シンチレータの入射面である第２入射面とは、同一平面上に存していることを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記第１シンチレータ、前記第２シンチレータは、シンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成しているとともに横方向から結合しており、
前記結合部材の横方向の幅は、前記シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記結合部材は、基部材が２枚の反射フィルムに横方向から挟まれた構成となっているとともに、
前記シンチレータ、前記反射フィルム、前記基部材は接着剤を介して結合されており、
前記反射フィルムは、光を反射させるとともに、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線検出器を搭載した放射線断層撮影装置において、
前記放射線検出器が環状に配列して構成される検出器リングを有することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項７】
接着容器の凹部に液状の接着剤を導入する接着剤導入ステップと、
前記接着容器の前記凹部にシンチレータ結晶が３次元的に配列された仮組シンチレータと、結合部材とを導入する仮組シンチレータ導入ステップと、
前記接着剤を硬化させる硬化ステップと、
複数のシンチレータが前記結合部材によって連結されたシンチレータ群を前記接着容器から取り出す取り出しステップと、
前記シンチレータの各々に光を検出する光検出器を取り付ける組み立てステップとを備え、
前記仮組シンチレータ導入ステップにおいて、直列に配列された前記仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に前記結合部材が配置されていることを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項１】
放射線を光に変換する第１シンチレータと、その光を検出する第１光検出器とが光学的に接続されて構成された第１放射線検出手段と、
放射線を光に変換する第２シンチレータと、その光を検出する第２光検出器とが光学的に接続されて構成された第２放射線検出手段とを備え、
前記第１シンチレータと前記第２シンチレータとが結合部材を介して接着されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検出器において、
前記結合部材は、シンチレータで発した光を隣のシンチレータに通過させないことを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、
前記第１光検出器、および前記第２光検出器は、シンチレータの配列方向とは別の方向から前記第１シンチレータ、および前記第２シンチレータの各々に接続され、
シンチレータを光検出器が接続されている方向から見たときの裏側の面をシンチレータの入射面としたとき、
前記第１シンチレータの入射面である第１入射面と、前記第２シンチレータの入射面である第２入射面とは、同一平面上に存していることを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記第１シンチレータ、前記第２シンチレータは、シンチレータ結晶が縦横に配列して入射面を構成しているとともに横方向から結合しており、
前記結合部材の横方向の幅は、前記シンチレータ結晶の横方向の配列ピッチの整数倍となっていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記結合部材は、基部材が２枚の反射フィルムに横方向から挟まれた構成となっているとともに、
前記シンチレータ、前記反射フィルム、前記基部材は接着剤を介して結合されており、
前記反射フィルムは、光を反射させるとともに、可撓性を有し、シンチレータから剥離可能となっていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線検出器を搭載した放射線断層撮影装置において、
前記放射線検出器が環状に配列して構成される検出器リングを有することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項７】
接着容器の凹部に液状の接着剤を導入する接着剤導入ステップと、
前記接着容器の前記凹部にシンチレータ結晶が３次元的に配列された仮組シンチレータと、結合部材とを導入する仮組シンチレータ導入ステップと、
前記接着剤を硬化させる硬化ステップと、
複数のシンチレータが前記結合部材によって連結されたシンチレータ群を前記接着容器から取り出す取り出しステップと、
前記シンチレータの各々に光を検出する光検出器を取り付ける組み立てステップとを備え、
前記仮組シンチレータ導入ステップにおいて、直列に配列された前記仮組シンチレータの各々に挟まれる位置に前記結合部材が配置されていることを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−４３４６８（Ｐ２０１１−４３４６８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３２１８（Ｐ２００９−１９３２１８）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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