放射線断層撮影装置
【課題】放射線検出時刻の補正値をシンチレータ結晶単位で取得することのできる放射線断層撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る補正値は、シンチレータ２における区画単位の補正値を求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅放射線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅放射線対の検出が短時間で終了する。
【解決手段】本発明に係る補正値は、シンチレータ２における区画単位の補正値を求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅放射線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅放射線対の検出が短時間で終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から放射される消滅放射線を検出して、被検体内の放射性薬剤分布をイメージングする放射線断層撮影装置に係り、特に、消滅放射線対の検出の時間差を利用して消滅放射線対の発生位置を特定することができる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。このよう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、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から互いに反対方向に発する一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ（特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＥＴ装置には、消滅放射線対の検出の時間差を利用して消滅放射線対の発生位置を特定することができるＴＯＦ(timing of flight)−ＰＥＴ装置と呼ばれる物がある。図１６における点ｐで消滅放射線対が発生したとすると、点ｐから紙面右側に飛び去った放射線ｇと紙面左側に飛び去った放射線ｈとはいずれも検出器リングを構成する放射線検出器５１に検出される。しかしながら、放射線ｇの方が、放射線ｈよりも、点ｐから放射線検出器５１までの飛程が短く、より早いタイミングで放射線検出器５１に到達する。
【０００４】
ということは、消滅放射線対の発生位置である点ｐは、放射線ｇ，放射線ｈを検出した２つの放射線検出器５１を結ぶ線分上にあり、かつ、より早いタイミングで検出された放射線ｇを検出した放射線検出器５１側にあることになる。これを利用して、例えば、消滅放射線対が全く同時に２つの放射線検出器５１に検出された場合は、消滅放射線対の発生位置は上述の線分の中点に位置していることが分かる。また、消滅放射線対の検出された経時的なズレを基に、消滅放射線対の発生位置が上述の線分のどこに存していたかを割り出すことができる。
【０００５】
ＴＯＦ−ＰＥＴ装置は、このような消滅放射線対の発生位置の特定を次々と行い、これをイメージングすることにより被検体における放射性薬剤の分布を示す断層画像を取得する構成となっている。
【０００６】
放射線検出器５１の構成について説明する。放射線検出器５１は、図１７に示すように、シンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成されたシンチレータ５２を有している。放射線検出器５１は、このシンチレータ結晶Ｃのうちのどれが放射線由来の蛍光を発したかを割り出すことで放射線検出器５１における放射線の正確な入射位置を取得できるようになっている。
【０００７】
このような放射線検出器５１において、シンチレータ結晶Ｃの各々によって蛍光の検出のされ具合が異なっている。すなわち、あるシンチレータ結晶Ｃに放射線が入射し、そこで蛍光が発生したとしても、この蛍光の発生のし具合が個々のシンチレータ結晶Ｃで異なっている。この様な差違は、シンチレータ結晶Ｃの蛍光の発し方の違いや、シンチレータにおけるシンチレータ結晶Ｃの位置、放射線検出器が蛍光を検出するときの特性の違いによって生じる。従って、消滅放射線対が全く同時に２つの放射線検出器５１に入射したとしても、２つの放射線検出器によっては、消滅放射線対は時間差を持って検出される可能性がある。
【０００８】
従来の放射線撮影装置においては、このような装置に依存した見かけの時間差の影響を消去する目的で、放射線検出器５１が出力した検出の時刻情報を補正するようにしている。このとき使用される補正値は、被検体の撮影の前にファントムを用いて予め求められたものである。
【０００９】
補正値の取得方法は、次のようなものである。まず、放射性薬剤を含んだファントムが検出器リングの内部に挿入される。そして、放射性薬剤より発生した消滅放射線対を検出リングで検出する。ある２つの放射線検出器が消滅放射線対を検出した場合に時間差があるとすれば、この時間差は装置に依存した見かけ上の時間差なのでありこの時間差が消去されるように補正値を決定する。
【００１０】
ある２つの放射線検出器において、見かけ上の検出の時間差を測定するには、この２つの放射線検出器に消滅放射線対を繰り返し検出させ、検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムを生成することにより時間差の分布を取得させる必要がある。このタイミングヒストグラムを生成するには、相当数の消滅放射線対の検出が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−５１７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、従来の放射線断層撮影装置では、放射線検出器単位での補正値を取得するのに止まり、補正値が不正確であるという問題点がある。
【００１３】
すなわち、本来は、シンチレータ結晶単位で放射線の検出時刻のズレ方が異なるので、本来はシンチレータ結晶毎に補正値を取得するようにした方がよい。しかしながら、シンチレータ結晶毎に補正値を求めようとすれば、消滅放射線対の検出に時間がかかりすぎてしまい、現実的でない。そこで、従来の構成では、シンチレータ結晶単位での補正値の取得を諦めて、放射線検出器単位での補正値を取得するようにしているのである。
【００１４】
従来方法によりシンチレータ結晶単位で補正値を取得しようとする場合、やはり、タイミングヒストグラムを２つのシンチレータ結晶について生成し、補正値を取得するようにしなければならない。タイミングヒストグラムを生成するには、相当数の消滅放射線対の検出が必要となる。従って、シンチレータが縦１０個、横６個のシンチレータ結晶から構成された２つの放射線検出器の間でシンチレータ結晶単位での補正値を求めようとすると、両放射線検出器のうち一方の放射線検出器の中から１つのシンチレータ結晶を選び、もう一方の放射線検出器の中から１つのシンチレータ結晶を選ぶときの組み合わせは６０×６０通りあるのであるから、シンチレータ結晶単位で補正値を求めようとする場合、放射線検出器単位で補正値を求めようとするときの３，６００倍の時間がかかる。
【００１５】
さらに、図１７に示すように、シンチレータに４層のシンチレータ結晶が並んでいるとすると、入射する放射線から見て一番深い側にあるシンチレータ結晶には、浅い側のシンチレータ結晶に阻まれて、ほとんど放射線が入射しない。つまり、一番深い側の層に存するシンチレータ結晶について補正値を求めようとする場合、タイミングヒストグラムを生成するのに十分な消滅放射線対の検出数を得るには、浅い側の層に存するシンチレータ結晶と比べてより多くの時間がかかる。
【００１６】
入射する放射線から見て一番浅い側のシンチレータ結晶と比べて、一番深い側のシンチレータ結晶の検出する放射線の検出数が１／１０だとする。図１８の斜線に示すように、両放射線検出器における一番深い位置に存する２つのシンチレータ結晶のペアについて補正値を求めようとすると、消滅放射線対の２つともがこの斜線のシンチレータ結晶のペアで検出されなければならないので、一番浅い側のシンチレータ結晶のペアの補正値を求める場合と比べて１００倍の時間がかかる。
【００１７】
したがって、縦１０×横６×４層のシンチレータ結晶の全てについて補正値を求めようとすると、放射線検出器単位で補正値を求めようとするときの３６０，０００倍の時間がかかる。従来における実際の放射線検出器単位で補正値の取得を例にとると、この時間は、２５０日程度の時間となってしまい、現実的に取得できるものではない。
【００１８】
この発明は、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、放射線検出時刻の補正値をシンチレータ結晶単位で取得することのできる放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、シンチレータを有する放射線検出器が円環状に配列されることにより構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、所定の時間単位を示すクロック数に基づいて時刻を示すデータを取得するクロックと、検出器リングを覆うガントリと、放射線検出器がクロックに基づいて出力する放射線の検出時刻を示す時刻情報を補正値に基づいて補正する補正手段と、補正後の時刻情報を基に消滅放射線対が検出された時間差を求め、この時間差から消滅放射線対の発生位置を取得する位置特定手段と、位置特定手段によって特定された消滅放射線対の発生位置を画像としてイメージングする画像生成手段と、補正値を記憶する記憶手段と、補正値を取得する補正値取得手段とを備え、補正値取得手段は、検出器リングが出力する消滅放射線対の検出データを用いてシンチレータにおける区画単位の補正値を求めることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］本発明によれば、放射線検出器から出力される時刻情報を補正する補正手段を備えている。これにより、放射線検出器の放射線検出のバラツキにより不正確となっている時刻情報を正しく補正することができる。この補正手段が補正に用いる補正値は、シンチレータにおける区画単位の補正値を求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅放射線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅放射線対の検出が短時間で終了する。
【００２１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、放射線検出器のシンチレータは、シンチレータ結晶を２次元的に配列して構成されるシンチレータ結晶層が放射線の入射方向に積層することによりシンチレータ結晶が３次元的に配列したシンチレータを構成し、補正値取得手段は、区画単位の補正値を基にシンチレータ結晶個別の補正値を求め、補正手段は、シンチレータ結晶個別の補正値を基に時刻情報を補正すればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、放射線検出器のシンチレータはシンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成され、補正値取得手段は、区画単位の補正値を用いてシンチレータ結晶個別の補正値を求めるようにしている。これにより、シンチレータ結晶の各々で時間的な放射線検出の特性が異なっていても、個々のシンチレータ結晶に応じて補正値を変更しながら時刻情報の補正を行うことができる。
【００２３】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正値取得手段は、放射線検出器単位で補正値を求め、補正値取得手段は、シンチレータ結晶が放射線の入射方向に１列に配列した柱状の区画単位で補正値を求め、補正値取得手段は、シンチレータ結晶層単位で補正値を求め、補正値取得手段は、これらにより求められた補正値を基にシンチレータ結晶個別の補正値を求めればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正値取得手段は、柱状の区画単位で補正値を求め、シンチレータ結晶層単位で補正値を求めて、最後にシンチレータ結晶個別の補正値を求めるような構成となっている。このように、補正値を求める区画単位をシンチレータ結晶の配列に基づいて決定すると、シンチレータ結晶の時間的な放射線検出の特性がシンチレータ結晶がシンチレータのどの場所を占めるかによって変動することを考慮して補正値を取得することができる。
【００２５】
また、一度柱状の区画単位、およびシンチレータ結晶層単位で補正値を求めておけば、この補正値は、経年的にほとんど変化がない。したがって、放射線検出器が経年的に変化して放射線検出器の時間的な放射線検出の特性が変化した場合は、放射線検出器単位で補正値を求めるだけで、この経年変化に対応することができる。放射線検出器単位での補正値を求めるときに必要な消滅放射線対の検出数は上述の各単位の補正値を求めるときと比較して少ないので、速やかに放射線検出器単位の補正値を求めることができる。
【００２６】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ内に設けられていればより望ましい。
【００２７】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ外にコンソールとして設けられていればより望ましい。
【００２８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。本発明の補正手段は、ガントリ内部に設けられていてもよいし、外部に設けられていてもよい。補正手段が、ガントリ内部に設けられている場合は、装置構成が簡単となるし、ガントリ外部に設けられている場合は、より複雑な演算を行って時刻情報の正確な補正ができるようになる。
【００２９】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正手段は、時刻情報をクロックの時間単位以上の時間だけ経時的にずらすように補正し、ガントリ外の補正手段は、ガントリ内で補正された時刻情報を更にクロックの時間単位未満の時間だけ経時的にずらすように補正して、時刻情報を補正すればより望ましい。
【００３０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正手段はガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正手段は、単純な時刻情報の補正を行い、ガントリ外の補正手段は、複雑な時刻情報の補正を行う。この様に補正の計算を各補正手段に担当させるようにすれば、ガントリ内の補正手段の構成をより単純とし、ガントリ外の補正手段の計算の負担を軽くし、かつ、正確な時刻情報の補正を行うことができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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に係る消滅γ線の発生位置の取得方法を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係る放射線検出器を説明する斜視図である。
【図４】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図８】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図１０】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図１１】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する模式図である。
【図１２】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１３】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１４】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の１変形例に係る構成を説明する模式図である。
【図１６】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図１７】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する斜視図である。
【図１８】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する斜視図である。
【実施例１】
【００３２】
＜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各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。図１は、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。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍを載置する天板１０と、天板１０をその長手方向（ｚ方向）から導入させる開口を有するガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた天板１０をｚ方向に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に設けられた開口は、ｚ方向（天板１０の長手方向、被検体Ｍの体軸方向）に伸びた円筒形となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に延伸している。
【００３３】
天板１０は、ガントリ１１（検出器リング１２）の開口をｚ方向から貫通するように設けられているとともに、ｚ方向に沿って進退自在となっている。この様な天板１０の摺動は、天板移動機構１５によって実現される。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御する天板移動制御手段である。天板１０は、その全域が検出器リング１２の外側に位置している位置から摺動して、検出器リング１２の開口にその一方側から導入されるとともに、検出器リング１２の内部を貫通して、検出器リング１２の開口のもう一方側から突き出ることができる。
【００３４】
ガントリ１１の内部には、被検体Ｍから放射される消滅γ線対を検出する検出器リング１２が備えられている。この検出器リング１２は、被検体Ｍの体軸方向に伸びた筒状であり、そのｚ方向の長さは、２６ｃｍ程度である。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データを送出する。検出器リング１２から出力される検出データは、γ線をどの時点で検出されたかという時刻データが付与され、後述の同時計数部２０に入力されることになる。この検出データに付与された時刻データをクロック１９が順次出力する時刻データと区別して時刻情報と呼ぶことにする。クロック１９は、例えば６４ｐｓ刻みに時間の流れを認識する。クロック１９には、所定のクロック数が設定されていて、このクロック数が示す時間単位（６４ｐｓ）毎に時刻を示すシリアルナンバーを検出器リング１２に出力する。
【００３５】
同時計数部２０には、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にほぼ同時に入射した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２０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、この結果を補正部２１に送出する。なお、同時計数部２０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。補正部２１は、本発明の補正手段に相当する。
【００３６】
補正部２１は、検出データに付与されている時刻情報を補正する。γ線が検出器リング１２のどこに入射するかによって検出データに付与される時刻データには経時的なバラツキが存在する。具体的には、検出データに付与される時刻データは、検出器リング１２の各場所で定まった程度だけ実際の時刻からズレる。そこで、補正部２１は、検出器リング１２の位置と時刻の補正値とが関連したテーブルを参照して、検出データに付与されている時刻情報を補正して、上述のような検出器リング１２の場所で異なる検出時刻のバラツキを消去する。例えば、あるγ線を検出したときの検出データを補正する場合は、補正部２１は、そのγ線を検出した検出器リング１２の場所に対応した補正値をテーブルより取得する。そして、補正部２１は、検出データに付与されている時刻情報にその補正値を作用させることにより、時刻情報の補正を行う。
【００３７】
位置特定部２２は、消滅γ線対の検出された時間を利用して、消滅γ線対の発生位置を特定する。図２に示すように、検出器リング１２の点ｐと点ｑで消滅γ線対を検出したとする。消滅γ線対は、この点ｐと点ｑとを結ぶ線分上のいずれかで発し、各点ｐ，ｑに到達したことになる。位置特定部２２は、この線分上のどこで消滅γ線対が発生したのかを点ｐ，ｑにおける検出データに付与されている補正後の時刻情報を用いて特定する。つまり、位置特定部２２は、点ｐ，ｑにおけるγ線検出の時間差から、消滅γ線対の発生点ｒが点ｐ寄りにあるのかそれとも点ｑ寄りにあるのかを特定する。仮に点ｐ，ｑにγ線が全く同時に検出されたとすると、発生点ｒは線分の中点に存していたことになるし、点ｐのγ線の方が早く検出されたとすると早いだけ発生点ｒは点ｐ側に位置していたことになる。このように位置特定部２２は、消滅γ線の発生点を特定するのである。
【００３８】
画像生成部２３は、位置特定部２２の出力する位置情報を基に消滅γ線対の発生位置がマッピングされた断層画像を取得する。補正値取得部２４は、設定値記憶部３７が記憶する補正値と検出器リング１２の位置とが関連したテーブルを生成する目的で設けられている。補正値取得部２４は、本発明の補正値取得手段に相当し、設定値記憶部３７は、本発明の記憶手段に相当する。
【００３９】
検出器リング１２を構成する放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図３は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図３に示すようにγ線を蛍光に変換するシンチレータ２と、蛍光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、蛍光を授受するライトガイド４が備えられている。シンチレータ２，ライトガイド４，および光検出器３は、図３に示すｚ方向に積層されている。また、放射線検出器１においてシンチレータ結晶Ｃが縦横の２次元的に配列され、この配列がｚ方向（γ線の入射方向）に配列されていると見ることもできる。このときの２次元的なシンチレータ結晶Ｃの配列をシンチレータ結晶層と呼ぶことにする。図３においては、４層のシンチレータ結晶層がｚ方向に積層されてシンチレータ２を構成している。
【００４０】
シンチレータ２は、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、光検出器３は、どのシンチレータ結晶Ｃが蛍光を発したかという蛍光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、蛍光の強度や、蛍光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。放射線検出器１は、自らが有するシンチレータ結晶Ｃのうちのどれが蛍光を発したかを特定できるようになっている。設定値記憶部３７が記憶する補正値と検出器リング１２の位置とが関連したテーブルは、このシンチレータ結晶Ｃの各々について補正値を有しており、補正部２１は、γ線を検出したときの検出データに含まれるγ線が蛍光に変換されたシンチレータ結晶Ｃを特定する位置情報を基に、このシンチレータ結晶Ｃに対応する補正値をテーブルより取得して、時刻情報の補正処理を行う。
【００４１】
検出時刻のズレについて説明する。放射線検出器１においてシンチレータ２で蛍光が発した実際の時刻と放射線検出器１が検出データに付与する時刻情報とを比較すると、互いの時刻には若干の差がある。また、検出器リング１２を構成する放射線検出器１同士でこの差を比較すると、放射線検出器１によって差の大きさはバラついている。このように、γ線の検出に関する時間的なズレの大きさは、放射線検出器１の間で異なるのである。
【００４２】
また、１つの放射線検出器１に設けられているシンチレータ結晶Ｃの間でも同様なことが言える。すなわち、蛍光が発した実際の時刻と放射線検出器１が検出データに付与する時刻情報とを単一のシンチレータ結晶Ｃで比較すると、互いの時刻に若干の差があり、１つの放射線検出器１に設けられている各シンチレータ結晶Ｃの間でこの差を比較すると、シンチレータ結晶Ｃによって差の大きさはバラついている。このように、γ線の検出に関する時間的なズレは、シンチレータ結晶Ｃの間で異なるのである。
【００４３】
このように、時刻情報がγ線を検出する検出器リング１２の場所に応じて変動する要因はγ線を検出した放射線検出器１の違いによるものと、γ線を蛍光に変換したシンチレータ結晶Ｃの違いによるものがある。補正部２１は、補正値を時刻情報に作用させることによりいずれの要因による時刻の変動も一度に消去される。
【００４４】
検出器リング１２の構成について説明する。実施例１によれば、図４に示すように１００個前後の放射線検出器１がｚ方向に垂直な平面上の仮想円に配列することで１つの単位リング１２ｂが形成される。この単位リング１２ｂが図５に示すように、ｚ方向に配列されて検出器リング１２が構成される。
【００４５】
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１６，１９，２０，２１，２２，２３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。操作卓３５は、術者の放射線断層撮影装置に関する種々の指示を入力させる目的で設けられている。表示部３６は、画像生成部２３が生成した断層画像を表示する目的で設けられている。設定記憶部３７は、放射線断層撮影装置９の制御に関する検出器リング１２の位置と補正値とが関連したテーブルなどのパラメータ等の一切を記憶する。
【００４６】
＜補正取得部の動作＞
次に、補正値取得部２４の動作について説明する。この動作は、補正部２１が参照する補正値の求め方の説明にもなっている。補正値を求めるには、図６に示すように、まず、放射性のファントムが検出器リング１２の内部に導入され（ファントム導入ステップＳ１），消滅γ線対の検出が開始される（検出開始ステップＳ２）。そして、補正値取得部２４は、まず放射線検出器単位での補正値である検出器単位補正値Ｔｂ１を求め（検出器単位補正値取得ステップＳ３），これを基に、柱状のシンチレータ結晶Ｃ区画単位での補正値である柱状単位補正値Ｔｐを求める（柱状単位補正値取得ステップＳ４）。続いて、補正値取得部２４は、これらを基にシンチレータ結晶Ｃ層単位での補正値である層単位補正値Ｔｄを求め（層単位補正値取得ステップＳ５），取得された柱状単位補正値Ｔｐおよび層単位補正値Ｔｄを基にもう一度検出器単位補正値Ｔｂ２を求める（検出器単位補正値再取得ステップＳ６）。最後に、検出器単位補正値Ｔｂ２，取得された柱状単位補正値Ｔｐおよび層単位補正値Ｔｄを基に、シンチレータ結晶Ｃ個別の補正値（結晶個別補正値Ｔｃ）を求め（結晶個別補正値取得ステップＳ７），テーブルを作成する（テーブル作成ステップＳ８）。以下、各ステップの詳細について順を追って説明する。
【００４７】
＜ファントム導入ステップＳ１，検出開始ステップＳ２＞
まず、天板１０に被検体の代わりに消滅γ線対を放射するファントムが載置され、ファントムが検出器リング１２の内部に導入される。このファントムは、天板１０の長手方向に伸びた円柱状となっている。術者が操作卓３５を通じて消滅γ線対の検出開始を指示すると、γ線の検出が開始され、同時計数部２０は、消滅γ線対を検出する。消滅γ線の検出数が下記の各ステップの動作に十分となった時点で次のステップに進む。
【００４８】
＜検出器単位補正値取得ステップＳ３＞
同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データは、補正値取得部２４に出力される。この検出データに付与されている時刻情報は補正前のものなので、γ線が実際に検出した時刻とは若干異なっている。しかも、その異なり具合は、γ線を検出した検出器リング１２の位置（消滅γ線対を蛍光に変換したシンチレータ結晶Ｃのペア）に応じてバラついている。
【００４９】
補正値取得部２４は、まず検出器単位補正値Ｔｂ１（以降、値Ｔｂ１と呼ぶ）を取得する。ある放射線検出器における値Ｔｂ１を求める場合、まず、図７に示すように２つの放射線検出器１のペアの間で消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する（図８参照）。補正値取得部２４は、図８中の矢印で示すように、この時間差の平均値が０となるような値を求めて、これを基に、放射線検出器１個別の値Ｔｂ１を求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｂ１を求める。
【００５０】
なお、放射線検出器１には、多くのシンチレータ結晶Ｃを有するので、放射線検出器１のどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｂ１を求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単に２つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｂ１を求める際に必要な消滅γ線対の検出数が速やかに終了し、値Ｔｂ１を求めるのに多くの時間を要しない。
【００５１】
＜柱状単位補正値取得ステップＳ４＞
次に、補正値取得部２４は、柱状単位補正値Ｔｐ（以降、値Ｔｐと呼ぶ）を取得する。値Ｔｐとは、シンチレータ２における柱状区画Ｐ単位での補正値である。この柱状区画Ｐについて説明する。図９に示すように柱状区画Ｐとは、図９（および図２）に示すｚ方向（γ線の入射方向）に４つのシンチレータ結晶Ｃが１列に配列した領域をいう。シンチレータ結晶層２ａが６０個のシンチレータ結晶Ｃから構成されるとすれば、柱状区画Ｐも１つの放射線検出器１に６０本あることになる。
【００５２】
値Ｔｐを求める前に、補正部２１は、同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データに検出器単位補正値Ｔｂ１を作用させておく。これにより、検出時間差のバラツキの原因の一部である放射線検出器１ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素が検出データから削除される。
【００５３】
ある柱状区画Ｐにおける値Ｔｐを求める場合、まず、図９に示すように柱状区画Ｐとその柱状区画Ｐを含まない別の放射線検出器１のペアの間で検出された消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、この時間差の平均値が０となるように値Ｔｐを求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｐを求める。
【００５４】
なお、柱状区画Ｐには、４つのシンチレータ結晶Ｃを有するので、実際には柱状区画Ｐのどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｐを求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単に柱状区画Ｐともう１つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｐを求める際に必要な消滅γ線対の検出数を収集するには、値Ｔｂ１を求める時よりもより多くの時間がかかる。シンチレータ２が６０本の柱状区画Ｐから構成されるとすれば、全ての柱状区画について値Ｔｐを求るのに十分な検出数の消滅γ線を検出するには、値Ｔｂ１のときよりも６０倍時間がかかる。とはいえ、この検出数は上述の検出開始ステップＳ２で既に取得済みである。
【００５５】
＜層単位補正値取得ステップＳ５＞
次に、補正値取得部２４は、層単位補正値Ｔｄ（以降、値Ｔｄと呼ぶ）を取得する。値Ｔｄとは、シンチレータ２を構成する各シンチレータ結晶層２ａ単位の補正値である。この柱状区画について説明する。図１０に示すようにシンチレータ結晶層２ａとは、図１０（および図２）に示すｚ方向（γ線の入射方向）に直交する平面に複数のシンチレータ結晶Ｃが２次元的に配列した領域をいう。シンチレータ２には、４層のシンチレータ結晶層２ａが設けられている。
【００５６】
値Ｔｄを求める前に、補正部２１は、同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データに検出器単位補正値Ｔｂ１および柱状単位補正値Ｔｐを作用させておく。これにより、検出時間差のバラツキの原因の一部である放射線検出器１ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素、および柱状区画ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素が検出データから削除される。
【００５７】
あるシンチレータ結晶層２ａにおける値Ｔｄを求める場合、まず、図１０に示すようにシンチレータ結晶層２ａとそのシンチレータ結晶層２ａを含まない別の放射線検出器１のペアの間で検出された消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、この時間差の平均値が０となるように値Ｔｄを求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｄを求める。
【００５８】
なお、シンチレータ結晶層２ａには、６０個のシンチレータ結晶Ｃを有するので、実際には、シンチレータ結晶層２ａのどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｄを求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単にシンチレータ結晶層２ａともう１つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｄを求める際に必要な消滅γ線対の検出数を収集するには、値Ｔｂ１を求める時よりもより多くの時間がかかる。ライトガイド４に近い側のシンチレータ結晶層２ａについて値Ｔｄを求めようとする場合に、このシンチレータ結晶層２ａに入射するγ線は他のシンチレータ結晶層２ａに阻まれてより少ない。従って、値Ｔｄを求めるには各シンチレータ結晶層２ａの間で一番時間がかかり、例えば、値Ｔｂ１のときよりも１０倍時間がかかる。とはいえ、この検出数は上述の検出開始ステップＳ２で既に取得済みである。
【００５９】
このように、補正値取得部２４は、検出器単位補正値Ｔｂ１，柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを、補正値を求める目的の区画と、別の放射線検出器１との２つにより蛍光に変換された消滅γ線対を検出することにより次々と求める構成となっている。このとき、目的の区画や別の放射線検出器１に複数のシンチレータ結晶Ｃが存していたとしても、シンチレータ結晶Ｃを区別しないで、単に区画と別の放射線検出器１との間で検出された消滅γ線対をカウントしてタイミングヒストグラムＨを生成する。
【００６０】
このように、ある区画について補正値を求める際に、個々のシンチレータ結晶Ｃについて個別に消滅γ線対の検出を続けるよりも、複数のシンチレータ結晶Ｃのうちのどれかに消滅γ線対を検出させるようにして消滅γ線対の検出を行った方が消滅γ線対の検出にかかる時間が大幅に短縮される。２つの放射線検出器１に入射する消滅γ線対のうち、ある特定のシンチレータ結晶Ｃで蛍光に変換された消滅γ線対は、非常に少ない。しかし、２つの放射線検出器１に入射する消滅γ線対のうち、ある特定の柱状区画Ｐで蛍光に変換された消滅γ線対は、単純に考えて総数の１／６０程度はあるはずである。このように、実施例１の構成によれば、シンチレータ結晶Ｃよりも大きな区割りで各補正値を求めるので、消滅γ線対の測定に要する時間は従来と比べて短縮されるのである。
【００６１】
＜検出器単位補正値再取得ステップＳ６＞
次に、補正値取得部２４は、同時計数部２０が生成した検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させる。そして、補正後の検出データを基にタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、図１１中中の矢印で示すように、この時間差の平均値が０となるような値を求めて、これを基に、放射線検出器個別の検出器単位補正値Ｔｂ２を求める。
【００６２】
この動作について説明する。シンチレータ結晶Ｃの個々で異なるγ線の検出の時間的な特性のバラツキを補正する補正値は、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄおよび検出器補正値の和である。したがって、検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させた後に見られる時間差のバラツキは、検出器単位で異なる要因以外の要因は除去された状態である。したがって、検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させて生成されたタイミングヒストグラムＨの時間差の食い違いを補正するように補正値を求めれば、検出器単位補正値が取得されるのである。
【００６３】
検出器単位補正値再取得ステップＳ６で求められた検出器単位補正値Ｔｂ２は、検出器単位補正値取得ステップＳ３で求められた検出器単位補正値Ｔｂ１よりも正確となっている。検出器単位補正値Ｔｂ１の基となったタイミングヒストグラムＨは、図８に示すように時間差的にかなりの広がりを持っている。これに比べて、検出器単位補正値Ｔｂ２の基となるタイミングヒストグラムＨは、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄに関する時間差のバラツキの要因が消去された後に生成されたものであるので、図１１に示すように、時間差的により狭い広がりを持った状態となっていて平均値の信頼性が高まる。このようなタイミングヒストグラムＨを用いて検出器単位補正値を再び求めるようにすれば、より正確な検出器単位補正値が求められるのである。
【００６４】
また、放射線検出器１が経年変化することにより、放射線検出器１の時間的な放射線検出の特性が変化してくる場合がある。この場合は、補正値を新たに求めなければならない。ではあっても、上述のステップＳ１〜Ｓ６の全てを繰り返す必要は無い。シンチレータ２に関する柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄは変動しないので、この値を利用して検出器単位補正値Ｔｂ２を求めることができるからである。したがって、補正値を新たに求める場合は、ファントム導入ステップＳ１，検出開始ステップＳ２の後、以前に取得された柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを用いて検出器単位補正値再取得ステップＳ６を行うだけでよい。この場合、検出開始ステップＳ２において、消滅γ線対の検出数は、検出器単位補正値Ｔｂ１を取得できる程度となっていればよいので、消滅γ線対の検出が速やかに終了する。つまり、柱状単位補正値取得ステップＳ４のように検出に値Ｔｂ１のときよりも６０倍時間の時間をかける必要ない。
【００６５】
＜結晶個別補正値取得ステップＳ７＞
次に、補正値取得部２４は、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄ，検出器単位補正値Ｔｂ２を用いてシンチレータ結晶Ｃ個々の補正値である結晶個別補正値Ｔｃを算出する。シンチレータ結晶Ｃは、検出器リング１２に配列された放射線検出器１の内のいずれかに属しているとともに、いずれかの柱状区画Ｐに属し、また、いずれかのシンチレータ結晶層２ａに属している。あるシンチレータ結晶Ｃにおける結晶個別補正値Ｔｃを求める場合、補正値取得部２４は、そのシンチレータ結晶Ｃが属する放射線検出器１，柱状区画Ｐ，シンチレータ結晶層２ａにおける検出器単位補正値Ｔｂ２，柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄのそれぞれを足し合わせる。
【００６６】
補正値取得部２４は、この結晶個別補正値Ｔｃの算出を検出器リング１２における全てのシンチレータ結晶Ｃについて行う。
【００６７】
＜テーブル作成ステップＳ８＞
最後に補正値取得部２４は、結晶個別補正値Ｔｃをそれぞれのシンチレータ結晶Ｃの位置と関連させて、検出器リング１２の位置と補正値とが関連したテーブルを生成する。テーブルは、設定値記憶部３７に記憶される。
【００６８】
＜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Ｍが天板１０に載置され、被検体Ｍが検出器リング１２の内穴に挿入される。術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対に検出を指示すると、検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データの送出を開始する。同時計数部２０は、検出データの同時計数を行い、補正部２１は、設定記憶部３７に記憶されているテーブルに基づいて、検出データに付与されている時刻情報の補正を行う。位置特定部２２は、補正された時刻情報を基に消滅γ線対の発生位置を決定する。画像生成部２３がこの特定された消滅γ線対の発生位置をイメージングして断層画像を生成する。この断層画像が表示部３６に表示されて実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作は終了となる。
【００６９】
以上のように、実施例１の構成によれば、放射線検出器１から出力される時刻情報を補正する補正部２１を備えている。これにより、放射線検出器１のγ線検出のバラツキにより不正確となっている時刻情報を正しく補正することができる。この補正部２１が補正に用いる結晶個別補正値Ｔｃは、シンチレータ２における柱状単位、層単位の補正値Ｔｐ，Ｔｄをそれぞれ求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅γ線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅γ線対の検出が短時間で終了する。
【００７０】
また、放射線検出器１のシンチレータ２はシンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成され、補正値取得部２４は、区画単位の補正値を用いてシンチレータ結晶Ｃ個別の補正値を求めるようにしている。これにより、シンチレータ結晶Ｃの各々で時間的なγ線検出の特性が異なっていても、個々のシンチレータ結晶Ｃに応じて結晶個別補正値Ｔｃを変更しながら時刻情報の補正を行うことができる。
【００７１】
上述の構成は、実施例１の構成のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正値取得部２４は、柱状単位（柱状の区画単位）で柱状単位補正値Ｔｐを求め、シンチレータ結晶層２ａ単位で層単位補正値Ｔｄを求めて、最後にシンチレータ結晶Ｃ個別の結晶個別補正値Ｔｃを求めるような構成となっている。このように、補正値を求める区画単位をシンチレータ結晶Ｃの配列に基づいて決定すると、シンチレータ結晶Ｃの時間的なγ線検出の特性がシンチレータ結晶Ｃがシンチレータ２のどの場所を占めるかによって変動することを考慮して結晶個別補正値Ｔｃを取得することができる。
【００７２】
また、一度柱状単位補正値Ｔｐ，および層単位補正値Ｔｄで補正値を求めておけば、この補正値は、経年的にほとんど変化がない。したがって、放射線検出器１が経年的に変化して放射線検出器１の時間的なγ線検出の特性が変化した場合は、放射線検出器単位で補正値を求めるだけで、この経年変化に対応することができる。放射線検出器単位での補正値を求めるときに必要な消滅γ線対の検出数は上述の各単位の補正値を求めるときと比較して少ないので、速やかに放射線検出器単位の補正値を求めることができる。
【００７３】
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することもできる。
【００７４】
（１）上述の柱状単位補正値取得ステップＳ４において、柱状区画Ｐとシンチレータ２との間で消滅γ線対を検出し、柱状単位補正値Ｔｐを求めるようにしていたが、これを、柱状区画Ｐ同士の間で消滅γ線対を検出し、柱状単位補正値Ｔｐを求めるようにしてもよい。すなわち、本変形例において、補正値取得部２４は、図１２に示すように、１組のシンチレータ２のそれぞれに存する柱状区画Ｐ１と柱状区画Ｐ２の間で消滅γ線対を検出し、タイミングヒストグラムＨを作成し、この１組の柱状区画Ｐ１と柱状区画Ｐ２についての検出時間のズレの大きさを取得する。補正値取得部２４は、この時間のズレの大きさの取得を２つのシンチレータ２から柱状区画Ｐを１つずつ選んだときの全組み合わせについて、求める。２つのシンチレータ２にはそれぞれ６０本の柱状区画Ｐがあることから求めるべき柱状区画Ｐの組み合わせは３，６００通りあることになる。したがって、全ての柱状区画Ｐについて時間のズレの大きさを求るのに十分な検出数の消滅γ線を検出するには、検出器単位補正値Ｔｂ１のときよりも３，６００倍の時間がかかる。
【００７５】
補正値取得部２４は、各組み合わせにおける時間のズレの大きさを用いて、柱状区画Ｐの各々についての柱状単位補正値Ｔｐを求める。このように柱状単位補正値Ｔｐを求めれば、より正確な補正値を求めることができる。
【００７６】
（２）上述の層単位補正値取得ステップＳ５において、シンチレータ結晶層２ａとシンチレータ２との間で消滅γ線対を検出し、層単位補正値Ｔｄを求めるようにしていたが、これを、シンチレータ結晶層２ａ同士の間で消滅γ線対を検出し、層単位補正値Ｔｄを求めるようにしてもよい。すなわち、本変形例において、補正値取得部２４は、図１３に示すように、１組のシンチレータ２のそれぞれに存するシンチレータ結晶層２ａ１とシンチレータ結晶層２ａ２の間で消滅γ線対を検出し、タイミングヒストグラムＨを作成し、この１組のシンチレータ結晶層２ａ１とシンチレータ結晶層２ａ２についての検出時間のズレの大きさを取得する。補正値取得部２４は、この時間のズレの大きさの取得を２つのシンチレータ２からシンチレータ結晶層２ａを１つずつ選んだときの全組み合わせについて、求める。２つのシンチレータ２にはそれぞれ４層のシンチレータ結晶層２ａがあることから求めるべきシンチレータ結晶層２ａの組み合わせは１６通りあることになる。
【００７７】
補正値取得部２４は、各組み合わせにおける時間のズレの大きさを用いて、シンチレータ結晶層２ａの各々についての層単位補正値Ｔｄを求める。このように層単位補正値Ｔｄを求めれば、より正確な補正値を求めることができる。
【００７８】
（３）結晶個別補正値取得ステップＳ７において、シンチレータ結晶Ｃにおける結晶個別補正値Ｔｃを求めるように構成していたが、この代わりにシンチレータ結晶層２ａに存する縦横に２個ずつ配列した４つのシンチレータ結晶Ｃから構成されるシンチレータ結晶群の各々について補正値を求めるようにしてもよい。この様にすると、結晶個別に補正値を求める必要がないので、補正値の取得が簡単となる。また、シンチレータ結晶群に属するシンチレータ結晶Ｃの個数も自由に変更できる。
【００７９】
（４）上述の構成によれば、シンチレータ２は、３次元的に配列されたシンチレータ結晶Ｃにより構成されていたが、本発明はこの様な構成に限られない。シンチレータ２を１つのシンチレータ結晶から構成したモノリシックシンチレータを採用した放射線断層撮影装置にも適用できる。この場合、図１４に示すように、仮想上の区画Ｑごとに補正値を求め、シンチレータ２の各部分の補正値を求めるようにしてもよい。
【００８０】
（５）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１内に設けられた情報処理装置によって実現されていてもよい。
【００８１】
（６）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１外に設けられたコンソールにより実現されてもよい。
【００８２】
（７）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１内に設けられた情報処理装置およびガントリ１１外に設けられたコンソールにより分散されて実現されてもよい。この場合、検出データに付与された時刻データは、ガントリ１１内で大まかな補正がかけられた後、ガントリ１１外で詳細な補正がかけられることになる。
【００８３】
この補正について具体的に説明する。クロック１９には、所定のクロック数が設定されていて、このクロック数が示す時間単位（６４ｐｓ）毎に時刻を示すシリアルナンバーを検出器リング１２に出力している。そして、検出器リング１２は、６４ｐｓ刻みに検出器リング１２におけるγ線の入射時刻の違いを認識する。たとえば、２つのγ線がある時間差をもって検出器リング１２に入射したとすると、検出器リング１２は、このγ線の入射のタイミングが６４ｐｓの倍数の時間だけズレていることを認識することができる。しかし、検出器リング１２にとって、入射の時間差を６４ｐｓよりも細かく検出できない。
【００８４】
本変形例によれば、まずガントリ１１内において、６４ｐｓの倍数の時間だけ経時的にずらすように検出データに付与された時刻データを補正する。ガントリ１１内においては、時間単位の何個分だけ時刻データをずらせばいいかを考えて補正をするだけでよいので、補正にかかる演算はさほど大きなものとならない。
【００８５】
そして、ガントリ１１外では、ガントリ１１内で大まかな補正がされた時刻データが更に６４ｐｓ未満の時間だけ経時的にずらされる。検出器リング１２にとって、入射の時間差を６４ｐｓよりも細かく検出できないはずなのに、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓ未満の細かさで求めることができる理由について説明する。図１５は、補正値を求める際のタイミングヒストグラムＨの平均値付近を示した図となっている。検出データに付与された補正前の時刻データは、６４ｐｓ刻みのγ線入射時期を示しているので、消滅γ線対の検出の時間差は、６４ｐｓの倍数となっている。従って、タイミングヒストグラムＨは、６４ｐｓのピッチで検出頻度が配列した棒グラフのように表すことができる。
【００８６】
補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｐ，Ｔｄを求め、最終的に結晶個別補正値Ｔｃを求めるのであった。そこで、この時フィッティングに用いられる関数を図１５においてＳで示すことにする。図中、Ｄで示すのは、関数Ｓを基にして得られた時間差の平均値を意味している。この様に、この関数Ｓは、棒グラフで表すことができるタイミングヒストグラムＨとは異なり、滑らかな関数となっているので、関数Ｓで求められる平均値Ｄは、６４ｐｓの倍数になることがない。しかも、このとき得られた平均値は、十分な消滅γ線対の検出数を基に取得されたものであるので、信頼性が高い。
【００８７】
つまり、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングすることにより、本来は検出することができない６４ｐｓ未満の細かさで値Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｐ，Ｔｄを求めることができる。この様な事情があるので、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓ未満の細かさで求めることができる。結晶個別補正値Ｔｃは６４ｐｓの倍数に６４ｐｓ未満の値を足した数で表すことができる。
【００８８】
本変形例によれば、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓの倍数の部分と６４ｐｓ未満の部分とに分けて考える。そして、倍数の部分に関する補正をガントリ１１内で行い、６４ｐｓ未満の部分に関する補正をガントリ１１外で行うようになっている。６４ｐｓ未満の部分についての補正は、演算が複雑である。本変形例のように複雑な補正演算はガントリ１１外で行う様にすれば、より補正の演算効率が向上される。
【００８９】
上述の構成は、補正部２１はガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正部２１は、単純な時刻情報の補正を行い、ガントリ外の補正部２１は、複雑な時刻情報の補正を行う。この様に補正の計算を各補正部２１に担当させるようにすれば、ガントリ内の補正部２１の構成をより単純とし、ガントリ外の補正部２１の計算の負担を軽くし、かつ、正確な時刻情報の補正を行うことができる放射線断層撮影装置９が提供できる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 放射線検出器
２ シンチレータ
１１ ガントリ
１２ 検出器リング
１９ クロック
２１ 補正部（補正手段）
２２ 位置特定手段
２３ 画像生成手段
２４ 補正値取得部（補正値取得手段）
３７ 設定値記憶部（記憶手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から放射される消滅放射線を検出して、被検体内の放射性薬剤分布をイメージングする放射線断層撮影装置に係り、特に、消滅放射線対の検出の時間差を利用して消滅放射線対の発生位置を特定することができる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。このよう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、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から互いに反対方向に発する一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。この様な放射線断層撮影装置をＰＥＴ(positron emission tomography)装置と呼ぶ（特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＥＴ装置には、消滅放射線対の検出の時間差を利用して消滅放射線対の発生位置を特定することができるＴＯＦ(timing of flight)−ＰＥＴ装置と呼ばれる物がある。図１６における点ｐで消滅放射線対が発生したとすると、点ｐから紙面右側に飛び去った放射線ｇと紙面左側に飛び去った放射線ｈとはいずれも検出器リングを構成する放射線検出器５１に検出される。しかしながら、放射線ｇの方が、放射線ｈよりも、点ｐから放射線検出器５１までの飛程が短く、より早いタイミングで放射線検出器５１に到達する。
【０００４】
ということは、消滅放射線対の発生位置である点ｐは、放射線ｇ，放射線ｈを検出した２つの放射線検出器５１を結ぶ線分上にあり、かつ、より早いタイミングで検出された放射線ｇを検出した放射線検出器５１側にあることになる。これを利用して、例えば、消滅放射線対が全く同時に２つの放射線検出器５１に検出された場合は、消滅放射線対の発生位置は上述の線分の中点に位置していることが分かる。また、消滅放射線対の検出された経時的なズレを基に、消滅放射線対の発生位置が上述の線分のどこに存していたかを割り出すことができる。
【０００５】
ＴＯＦ−ＰＥＴ装置は、このような消滅放射線対の発生位置の特定を次々と行い、これをイメージングすることにより被検体における放射性薬剤の分布を示す断層画像を取得する構成となっている。
【０００６】
放射線検出器５１の構成について説明する。放射線検出器５１は、図１７に示すように、シンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成されたシンチレータ５２を有している。放射線検出器５１は、このシンチレータ結晶Ｃのうちのどれが放射線由来の蛍光を発したかを割り出すことで放射線検出器５１における放射線の正確な入射位置を取得できるようになっている。
【０００７】
このような放射線検出器５１において、シンチレータ結晶Ｃの各々によって蛍光の検出のされ具合が異なっている。すなわち、あるシンチレータ結晶Ｃに放射線が入射し、そこで蛍光が発生したとしても、この蛍光の発生のし具合が個々のシンチレータ結晶Ｃで異なっている。この様な差違は、シンチレータ結晶Ｃの蛍光の発し方の違いや、シンチレータにおけるシンチレータ結晶Ｃの位置、放射線検出器が蛍光を検出するときの特性の違いによって生じる。従って、消滅放射線対が全く同時に２つの放射線検出器５１に入射したとしても、２つの放射線検出器によっては、消滅放射線対は時間差を持って検出される可能性がある。
【０００８】
従来の放射線撮影装置においては、このような装置に依存した見かけの時間差の影響を消去する目的で、放射線検出器５１が出力した検出の時刻情報を補正するようにしている。このとき使用される補正値は、被検体の撮影の前にファントムを用いて予め求められたものである。
【０００９】
補正値の取得方法は、次のようなものである。まず、放射性薬剤を含んだファントムが検出器リングの内部に挿入される。そして、放射性薬剤より発生した消滅放射線対を検出リングで検出する。ある２つの放射線検出器が消滅放射線対を検出した場合に時間差があるとすれば、この時間差は装置に依存した見かけ上の時間差なのでありこの時間差が消去されるように補正値を決定する。
【００１０】
ある２つの放射線検出器において、見かけ上の検出の時間差を測定するには、この２つの放射線検出器に消滅放射線対を繰り返し検出させ、検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムを生成することにより時間差の分布を取得させる必要がある。このタイミングヒストグラムを生成するには、相当数の消滅放射線対の検出が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−５１７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の放射線断層撮影装置には次のような問題点がある。すなわち、従来の放射線断層撮影装置では、放射線検出器単位での補正値を取得するのに止まり、補正値が不正確であるという問題点がある。
【００１３】
すなわち、本来は、シンチレータ結晶単位で放射線の検出時刻のズレ方が異なるので、本来はシンチレータ結晶毎に補正値を取得するようにした方がよい。しかしながら、シンチレータ結晶毎に補正値を求めようとすれば、消滅放射線対の検出に時間がかかりすぎてしまい、現実的でない。そこで、従来の構成では、シンチレータ結晶単位での補正値の取得を諦めて、放射線検出器単位での補正値を取得するようにしているのである。
【００１４】
従来方法によりシンチレータ結晶単位で補正値を取得しようとする場合、やはり、タイミングヒストグラムを２つのシンチレータ結晶について生成し、補正値を取得するようにしなければならない。タイミングヒストグラムを生成するには、相当数の消滅放射線対の検出が必要となる。従って、シンチレータが縦１０個、横６個のシンチレータ結晶から構成された２つの放射線検出器の間でシンチレータ結晶単位での補正値を求めようとすると、両放射線検出器のうち一方の放射線検出器の中から１つのシンチレータ結晶を選び、もう一方の放射線検出器の中から１つのシンチレータ結晶を選ぶときの組み合わせは６０×６０通りあるのであるから、シンチレータ結晶単位で補正値を求めようとする場合、放射線検出器単位で補正値を求めようとするときの３，６００倍の時間がかかる。
【００１５】
さらに、図１７に示すように、シンチレータに４層のシンチレータ結晶が並んでいるとすると、入射する放射線から見て一番深い側にあるシンチレータ結晶には、浅い側のシンチレータ結晶に阻まれて、ほとんど放射線が入射しない。つまり、一番深い側の層に存するシンチレータ結晶について補正値を求めようとする場合、タイミングヒストグラムを生成するのに十分な消滅放射線対の検出数を得るには、浅い側の層に存するシンチレータ結晶と比べてより多くの時間がかかる。
【００１６】
入射する放射線から見て一番浅い側のシンチレータ結晶と比べて、一番深い側のシンチレータ結晶の検出する放射線の検出数が１／１０だとする。図１８の斜線に示すように、両放射線検出器における一番深い位置に存する２つのシンチレータ結晶のペアについて補正値を求めようとすると、消滅放射線対の２つともがこの斜線のシンチレータ結晶のペアで検出されなければならないので、一番浅い側のシンチレータ結晶のペアの補正値を求める場合と比べて１００倍の時間がかかる。
【００１７】
したがって、縦１０×横６×４層のシンチレータ結晶の全てについて補正値を求めようとすると、放射線検出器単位で補正値を求めようとするときの３６０，０００倍の時間がかかる。従来における実際の放射線検出器単位で補正値の取得を例にとると、この時間は、２５０日程度の時間となってしまい、現実的に取得できるものではない。
【００１８】
この発明は、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、放射線検出時刻の補正値をシンチレータ結晶単位で取得することのできる放射線断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線断層撮影装置は、シンチレータを有する放射線検出器が円環状に配列されることにより構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、所定の時間単位を示すクロック数に基づいて時刻を示すデータを取得するクロックと、検出器リングを覆うガントリと、放射線検出器がクロックに基づいて出力する放射線の検出時刻を示す時刻情報を補正値に基づいて補正する補正手段と、補正後の時刻情報を基に消滅放射線対が検出された時間差を求め、この時間差から消滅放射線対の発生位置を取得する位置特定手段と、位置特定手段によって特定された消滅放射線対の発生位置を画像としてイメージングする画像生成手段と、補正値を記憶する記憶手段と、補正値を取得する補正値取得手段とを備え、補正値取得手段は、検出器リングが出力する消滅放射線対の検出データを用いてシンチレータにおける区画単位の補正値を求めることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］本発明によれば、放射線検出器から出力される時刻情報を補正する補正手段を備えている。これにより、放射線検出器の放射線検出のバラツキにより不正確となっている時刻情報を正しく補正することができる。この補正手段が補正に用いる補正値は、シンチレータにおける区画単位の補正値を求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅放射線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅放射線対の検出が短時間で終了する。
【００２１】
また、上述の放射線断層撮影装置において、放射線検出器のシンチレータは、シンチレータ結晶を２次元的に配列して構成されるシンチレータ結晶層が放射線の入射方向に積層することによりシンチレータ結晶が３次元的に配列したシンチレータを構成し、補正値取得手段は、区画単位の補正値を基にシンチレータ結晶個別の補正値を求め、補正手段は、シンチレータ結晶個別の補正値を基に時刻情報を補正すればより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、放射線検出器のシンチレータはシンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成され、補正値取得手段は、区画単位の補正値を用いてシンチレータ結晶個別の補正値を求めるようにしている。これにより、シンチレータ結晶の各々で時間的な放射線検出の特性が異なっていても、個々のシンチレータ結晶に応じて補正値を変更しながら時刻情報の補正を行うことができる。
【００２３】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正値取得手段は、放射線検出器単位で補正値を求め、補正値取得手段は、シンチレータ結晶が放射線の入射方向に１列に配列した柱状の区画単位で補正値を求め、補正値取得手段は、シンチレータ結晶層単位で補正値を求め、補正値取得手段は、これらにより求められた補正値を基にシンチレータ結晶個別の補正値を求めればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正値取得手段は、柱状の区画単位で補正値を求め、シンチレータ結晶層単位で補正値を求めて、最後にシンチレータ結晶個別の補正値を求めるような構成となっている。このように、補正値を求める区画単位をシンチレータ結晶の配列に基づいて決定すると、シンチレータ結晶の時間的な放射線検出の特性がシンチレータ結晶がシンチレータのどの場所を占めるかによって変動することを考慮して補正値を取得することができる。
【００２５】
また、一度柱状の区画単位、およびシンチレータ結晶層単位で補正値を求めておけば、この補正値は、経年的にほとんど変化がない。したがって、放射線検出器が経年的に変化して放射線検出器の時間的な放射線検出の特性が変化した場合は、放射線検出器単位で補正値を求めるだけで、この経年変化に対応することができる。放射線検出器単位での補正値を求めるときに必要な消滅放射線対の検出数は上述の各単位の補正値を求めるときと比較して少ないので、速やかに放射線検出器単位の補正値を求めることができる。
【００２６】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ内に設けられていればより望ましい。
【００２７】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ外にコンソールとして設けられていればより望ましい。
【００２８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。本発明の補正手段は、ガントリ内部に設けられていてもよいし、外部に設けられていてもよい。補正手段が、ガントリ内部に設けられている場合は、装置構成が簡単となるし、ガントリ外部に設けられている場合は、より複雑な演算を行って時刻情報の正確な補正ができるようになる。
【００２９】
また、上述の放射線断層撮影装置において、補正手段がガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正手段は、時刻情報をクロックの時間単位以上の時間だけ経時的にずらすように補正し、ガントリ外の補正手段は、ガントリ内で補正された時刻情報を更にクロックの時間単位未満の時間だけ経時的にずらすように補正して、時刻情報を補正すればより望ましい。
【００３０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正手段はガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正手段は、単純な時刻情報の補正を行い、ガントリ外の補正手段は、複雑な時刻情報の補正を行う。この様に補正の計算を各補正手段に担当させるようにすれば、ガントリ内の補正手段の構成をより単純とし、ガントリ外の補正手段の計算の負担を軽くし、かつ、正確な時刻情報の補正を行うことができる放射線断層撮影装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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に係る消滅γ線の発生位置の取得方法を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係る放射線検出器を説明する斜視図である。
【図４】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係る検出器リングの構成を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図８】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図１０】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する斜視図である。
【図１１】実施例１に係る補正値取得手段の動作を説明する模式図である。
【図１２】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１３】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１４】本発明の１変形例に係る構成を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の１変形例に係る構成を説明する模式図である。
【図１６】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する模式図である。
【図１７】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する斜視図である。
【図１８】従来構成の放射線断層撮影装置の構成を説明する斜視図である。
【実施例１】
【００３２】
＜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各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。図１は、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。実施例１に係る放射線断層撮影装置９は、被検体Ｍを載置する天板１０と、天板１０をその長手方向（ｚ方向）から導入させる開口を有するガントリ１１と、ガントリ１１の内部に設けられた天板１０をｚ方向に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に設けられた開口は、ｚ方向（天板１０の長手方向、被検体Ｍの体軸方向）に伸びた円筒形となっている。したがって、検出器リング１２自身もｚ方向に延伸している。
【００３３】
天板１０は、ガントリ１１（検出器リング１２）の開口をｚ方向から貫通するように設けられているとともに、ｚ方向に沿って進退自在となっている。この様な天板１０の摺動は、天板移動機構１５によって実現される。天板移動制御部１６は、天板移動機構１５を制御する天板移動制御手段である。天板１０は、その全域が検出器リング１２の外側に位置している位置から摺動して、検出器リング１２の開口にその一方側から導入されるとともに、検出器リング１２の内部を貫通して、検出器リング１２の開口のもう一方側から突き出ることができる。
【００３４】
ガントリ１１の内部には、被検体Ｍから放射される消滅γ線対を検出する検出器リング１２が備えられている。この検出器リング１２は、被検体Ｍの体軸方向に伸びた筒状であり、そのｚ方向の長さは、２６ｃｍ程度である。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データを送出する。検出器リング１２から出力される検出データは、γ線をどの時点で検出されたかという時刻データが付与され、後述の同時計数部２０に入力されることになる。この検出データに付与された時刻データをクロック１９が順次出力する時刻データと区別して時刻情報と呼ぶことにする。クロック１９は、例えば６４ｐｓ刻みに時間の流れを認識する。クロック１９には、所定のクロック数が設定されていて、このクロック数が示す時間単位（６４ｐｓ）毎に時刻を示すシリアルナンバーを検出器リング１２に出力する。
【００３５】
同時計数部２０には、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にほぼ同時に入射した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２０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、この結果を補正部２１に送出する。なお、同時計数部２０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。補正部２１は、本発明の補正手段に相当する。
【００３６】
補正部２１は、検出データに付与されている時刻情報を補正する。γ線が検出器リング１２のどこに入射するかによって検出データに付与される時刻データには経時的なバラツキが存在する。具体的には、検出データに付与される時刻データは、検出器リング１２の各場所で定まった程度だけ実際の時刻からズレる。そこで、補正部２１は、検出器リング１２の位置と時刻の補正値とが関連したテーブルを参照して、検出データに付与されている時刻情報を補正して、上述のような検出器リング１２の場所で異なる検出時刻のバラツキを消去する。例えば、あるγ線を検出したときの検出データを補正する場合は、補正部２１は、そのγ線を検出した検出器リング１２の場所に対応した補正値をテーブルより取得する。そして、補正部２１は、検出データに付与されている時刻情報にその補正値を作用させることにより、時刻情報の補正を行う。
【００３７】
位置特定部２２は、消滅γ線対の検出された時間を利用して、消滅γ線対の発生位置を特定する。図２に示すように、検出器リング１２の点ｐと点ｑで消滅γ線対を検出したとする。消滅γ線対は、この点ｐと点ｑとを結ぶ線分上のいずれかで発し、各点ｐ，ｑに到達したことになる。位置特定部２２は、この線分上のどこで消滅γ線対が発生したのかを点ｐ，ｑにおける検出データに付与されている補正後の時刻情報を用いて特定する。つまり、位置特定部２２は、点ｐ，ｑにおけるγ線検出の時間差から、消滅γ線対の発生点ｒが点ｐ寄りにあるのかそれとも点ｑ寄りにあるのかを特定する。仮に点ｐ，ｑにγ線が全く同時に検出されたとすると、発生点ｒは線分の中点に存していたことになるし、点ｐのγ線の方が早く検出されたとすると早いだけ発生点ｒは点ｐ側に位置していたことになる。このように位置特定部２２は、消滅γ線の発生点を特定するのである。
【００３８】
画像生成部２３は、位置特定部２２の出力する位置情報を基に消滅γ線対の発生位置がマッピングされた断層画像を取得する。補正値取得部２４は、設定値記憶部３７が記憶する補正値と検出器リング１２の位置とが関連したテーブルを生成する目的で設けられている。補正値取得部２４は、本発明の補正値取得手段に相当し、設定値記憶部３７は、本発明の記憶手段に相当する。
【００３９】
検出器リング１２を構成する放射線検出器１の構成について簡単に説明する。図３は、実施例１に係る放射線検出器の構成を説明する斜視図である。放射線検出器１は、図３に示すようにγ線を蛍光に変換するシンチレータ２と、蛍光を検出する光検出器３とを備えている。そして、シンチレータ２と光検出器３との介在する位置には、蛍光を授受するライトガイド４が備えられている。シンチレータ２，ライトガイド４，および光検出器３は、図３に示すｚ方向に積層されている。また、放射線検出器１においてシンチレータ結晶Ｃが縦横の２次元的に配列され、この配列がｚ方向（γ線の入射方向）に配列されていると見ることもできる。このときの２次元的なシンチレータ結晶Ｃの配列をシンチレータ結晶層と呼ぶことにする。図３においては、４層のシンチレータ結晶層がｚ方向に積層されてシンチレータ２を構成している。
【００４０】
シンチレータ２は、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、光検出器３は、どのシンチレータ結晶Ｃが蛍光を発したかという蛍光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、蛍光の強度や、蛍光の発生した時刻をも特定することができる。また、実施例１の構成のシンチレータ２は、採用しうる態様の例示にすぎない。したがって、本発明の構成は、これに限られるものではない。放射線検出器１は、自らが有するシンチレータ結晶Ｃのうちのどれが蛍光を発したかを特定できるようになっている。設定値記憶部３７が記憶する補正値と検出器リング１２の位置とが関連したテーブルは、このシンチレータ結晶Ｃの各々について補正値を有しており、補正部２１は、γ線を検出したときの検出データに含まれるγ線が蛍光に変換されたシンチレータ結晶Ｃを特定する位置情報を基に、このシンチレータ結晶Ｃに対応する補正値をテーブルより取得して、時刻情報の補正処理を行う。
【００４１】
検出時刻のズレについて説明する。放射線検出器１においてシンチレータ２で蛍光が発した実際の時刻と放射線検出器１が検出データに付与する時刻情報とを比較すると、互いの時刻には若干の差がある。また、検出器リング１２を構成する放射線検出器１同士でこの差を比較すると、放射線検出器１によって差の大きさはバラついている。このように、γ線の検出に関する時間的なズレの大きさは、放射線検出器１の間で異なるのである。
【００４２】
また、１つの放射線検出器１に設けられているシンチレータ結晶Ｃの間でも同様なことが言える。すなわち、蛍光が発した実際の時刻と放射線検出器１が検出データに付与する時刻情報とを単一のシンチレータ結晶Ｃで比較すると、互いの時刻に若干の差があり、１つの放射線検出器１に設けられている各シンチレータ結晶Ｃの間でこの差を比較すると、シンチレータ結晶Ｃによって差の大きさはバラついている。このように、γ線の検出に関する時間的なズレは、シンチレータ結晶Ｃの間で異なるのである。
【００４３】
このように、時刻情報がγ線を検出する検出器リング１２の場所に応じて変動する要因はγ線を検出した放射線検出器１の違いによるものと、γ線を蛍光に変換したシンチレータ結晶Ｃの違いによるものがある。補正部２１は、補正値を時刻情報に作用させることによりいずれの要因による時刻の変動も一度に消去される。
【００４４】
検出器リング１２の構成について説明する。実施例１によれば、図４に示すように１００個前後の放射線検出器１がｚ方向に垂直な平面上の仮想円に配列することで１つの単位リング１２ｂが形成される。この単位リング１２ｂが図５に示すように、ｚ方向に配列されて検出器リング１２が構成される。
【００４５】
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１６，１９，２０，２１，２２，２３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。操作卓３５は、術者の放射線断層撮影装置に関する種々の指示を入力させる目的で設けられている。表示部３６は、画像生成部２３が生成した断層画像を表示する目的で設けられている。設定記憶部３７は、放射線断層撮影装置９の制御に関する検出器リング１２の位置と補正値とが関連したテーブルなどのパラメータ等の一切を記憶する。
【００４６】
＜補正取得部の動作＞
次に、補正値取得部２４の動作について説明する。この動作は、補正部２１が参照する補正値の求め方の説明にもなっている。補正値を求めるには、図６に示すように、まず、放射性のファントムが検出器リング１２の内部に導入され（ファントム導入ステップＳ１），消滅γ線対の検出が開始される（検出開始ステップＳ２）。そして、補正値取得部２４は、まず放射線検出器単位での補正値である検出器単位補正値Ｔｂ１を求め（検出器単位補正値取得ステップＳ３），これを基に、柱状のシンチレータ結晶Ｃ区画単位での補正値である柱状単位補正値Ｔｐを求める（柱状単位補正値取得ステップＳ４）。続いて、補正値取得部２４は、これらを基にシンチレータ結晶Ｃ層単位での補正値である層単位補正値Ｔｄを求め（層単位補正値取得ステップＳ５），取得された柱状単位補正値Ｔｐおよび層単位補正値Ｔｄを基にもう一度検出器単位補正値Ｔｂ２を求める（検出器単位補正値再取得ステップＳ６）。最後に、検出器単位補正値Ｔｂ２，取得された柱状単位補正値Ｔｐおよび層単位補正値Ｔｄを基に、シンチレータ結晶Ｃ個別の補正値（結晶個別補正値Ｔｃ）を求め（結晶個別補正値取得ステップＳ７），テーブルを作成する（テーブル作成ステップＳ８）。以下、各ステップの詳細について順を追って説明する。
【００４７】
＜ファントム導入ステップＳ１，検出開始ステップＳ２＞
まず、天板１０に被検体の代わりに消滅γ線対を放射するファントムが載置され、ファントムが検出器リング１２の内部に導入される。このファントムは、天板１０の長手方向に伸びた円柱状となっている。術者が操作卓３５を通じて消滅γ線対の検出開始を指示すると、γ線の検出が開始され、同時計数部２０は、消滅γ線対を検出する。消滅γ線の検出数が下記の各ステップの動作に十分となった時点で次のステップに進む。
【００４８】
＜検出器単位補正値取得ステップＳ３＞
同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データは、補正値取得部２４に出力される。この検出データに付与されている時刻情報は補正前のものなので、γ線が実際に検出した時刻とは若干異なっている。しかも、その異なり具合は、γ線を検出した検出器リング１２の位置（消滅γ線対を蛍光に変換したシンチレータ結晶Ｃのペア）に応じてバラついている。
【００４９】
補正値取得部２４は、まず検出器単位補正値Ｔｂ１（以降、値Ｔｂ１と呼ぶ）を取得する。ある放射線検出器における値Ｔｂ１を求める場合、まず、図７に示すように２つの放射線検出器１のペアの間で消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する（図８参照）。補正値取得部２４は、図８中の矢印で示すように、この時間差の平均値が０となるような値を求めて、これを基に、放射線検出器１個別の値Ｔｂ１を求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｂ１を求める。
【００５０】
なお、放射線検出器１には、多くのシンチレータ結晶Ｃを有するので、放射線検出器１のどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｂ１を求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単に２つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｂ１を求める際に必要な消滅γ線対の検出数が速やかに終了し、値Ｔｂ１を求めるのに多くの時間を要しない。
【００５１】
＜柱状単位補正値取得ステップＳ４＞
次に、補正値取得部２４は、柱状単位補正値Ｔｐ（以降、値Ｔｐと呼ぶ）を取得する。値Ｔｐとは、シンチレータ２における柱状区画Ｐ単位での補正値である。この柱状区画Ｐについて説明する。図９に示すように柱状区画Ｐとは、図９（および図２）に示すｚ方向（γ線の入射方向）に４つのシンチレータ結晶Ｃが１列に配列した領域をいう。シンチレータ結晶層２ａが６０個のシンチレータ結晶Ｃから構成されるとすれば、柱状区画Ｐも１つの放射線検出器１に６０本あることになる。
【００５２】
値Ｔｐを求める前に、補正部２１は、同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データに検出器単位補正値Ｔｂ１を作用させておく。これにより、検出時間差のバラツキの原因の一部である放射線検出器１ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素が検出データから削除される。
【００５３】
ある柱状区画Ｐにおける値Ｔｐを求める場合、まず、図９に示すように柱状区画Ｐとその柱状区画Ｐを含まない別の放射線検出器１のペアの間で検出された消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、この時間差の平均値が０となるように値Ｔｐを求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｐを求める。
【００５４】
なお、柱状区画Ｐには、４つのシンチレータ結晶Ｃを有するので、実際には柱状区画Ｐのどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｐを求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単に柱状区画Ｐともう１つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｐを求める際に必要な消滅γ線対の検出数を収集するには、値Ｔｂ１を求める時よりもより多くの時間がかかる。シンチレータ２が６０本の柱状区画Ｐから構成されるとすれば、全ての柱状区画について値Ｔｐを求るのに十分な検出数の消滅γ線を検出するには、値Ｔｂ１のときよりも６０倍時間がかかる。とはいえ、この検出数は上述の検出開始ステップＳ２で既に取得済みである。
【００５５】
＜層単位補正値取得ステップＳ５＞
次に、補正値取得部２４は、層単位補正値Ｔｄ（以降、値Ｔｄと呼ぶ）を取得する。値Ｔｄとは、シンチレータ２を構成する各シンチレータ結晶層２ａ単位の補正値である。この柱状区画について説明する。図１０に示すようにシンチレータ結晶層２ａとは、図１０（および図２）に示すｚ方向（γ線の入射方向）に直交する平面に複数のシンチレータ結晶Ｃが２次元的に配列した領域をいう。シンチレータ２には、４層のシンチレータ結晶層２ａが設けられている。
【００５６】
値Ｔｄを求める前に、補正部２１は、同時計数部２０が生成した消滅γ線対の検出データに検出器単位補正値Ｔｂ１および柱状単位補正値Ｔｐを作用させておく。これにより、検出時間差のバラツキの原因の一部である放射線検出器１ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素、および柱状区画ごとに検出の時間的特性が異なることに起因する要素が検出データから削除される。
【００５７】
あるシンチレータ結晶層２ａにおける値Ｔｄを求める場合、まず、図１０に示すようにシンチレータ結晶層２ａとそのシンチレータ結晶層２ａを含まない別の放射線検出器１のペアの間で検出された消滅γ線検出の頻度と時間差とが関連したタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、この時間差の平均値が０となるように値Ｔｄを求める。具体的には、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｄを求める。
【００５８】
なお、シンチレータ結晶層２ａには、６０個のシンチレータ結晶Ｃを有するので、実際には、シンチレータ結晶層２ａのどの部分でγ線が蛍光に変換されたかが分かるようになっている。しかしながら、値Ｔｄを求める際にはどのシンチレータ結晶Ｃに放射線検出器が入射したかを区別せず、単にシンチレータ結晶層２ａともう１つのシンチレータ２で消滅γ線対を観察したときの検出データを用いてタイミングヒストグラムＨが求められる。従って、値Ｔｄを求める際に必要な消滅γ線対の検出数を収集するには、値Ｔｂ１を求める時よりもより多くの時間がかかる。ライトガイド４に近い側のシンチレータ結晶層２ａについて値Ｔｄを求めようとする場合に、このシンチレータ結晶層２ａに入射するγ線は他のシンチレータ結晶層２ａに阻まれてより少ない。従って、値Ｔｄを求めるには各シンチレータ結晶層２ａの間で一番時間がかかり、例えば、値Ｔｂ１のときよりも１０倍時間がかかる。とはいえ、この検出数は上述の検出開始ステップＳ２で既に取得済みである。
【００５９】
このように、補正値取得部２４は、検出器単位補正値Ｔｂ１，柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを、補正値を求める目的の区画と、別の放射線検出器１との２つにより蛍光に変換された消滅γ線対を検出することにより次々と求める構成となっている。このとき、目的の区画や別の放射線検出器１に複数のシンチレータ結晶Ｃが存していたとしても、シンチレータ結晶Ｃを区別しないで、単に区画と別の放射線検出器１との間で検出された消滅γ線対をカウントしてタイミングヒストグラムＨを生成する。
【００６０】
このように、ある区画について補正値を求める際に、個々のシンチレータ結晶Ｃについて個別に消滅γ線対の検出を続けるよりも、複数のシンチレータ結晶Ｃのうちのどれかに消滅γ線対を検出させるようにして消滅γ線対の検出を行った方が消滅γ線対の検出にかかる時間が大幅に短縮される。２つの放射線検出器１に入射する消滅γ線対のうち、ある特定のシンチレータ結晶Ｃで蛍光に変換された消滅γ線対は、非常に少ない。しかし、２つの放射線検出器１に入射する消滅γ線対のうち、ある特定の柱状区画Ｐで蛍光に変換された消滅γ線対は、単純に考えて総数の１／６０程度はあるはずである。このように、実施例１の構成によれば、シンチレータ結晶Ｃよりも大きな区割りで各補正値を求めるので、消滅γ線対の測定に要する時間は従来と比べて短縮されるのである。
【００６１】
＜検出器単位補正値再取得ステップＳ６＞
次に、補正値取得部２４は、同時計数部２０が生成した検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させる。そして、補正後の検出データを基にタイミングヒストグラムＨを生成する。補正値取得部２４は、図１１中中の矢印で示すように、この時間差の平均値が０となるような値を求めて、これを基に、放射線検出器個別の検出器単位補正値Ｔｂ２を求める。
【００６２】
この動作について説明する。シンチレータ結晶Ｃの個々で異なるγ線の検出の時間的な特性のバラツキを補正する補正値は、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄおよび検出器補正値の和である。したがって、検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させた後に見られる時間差のバラツキは、検出器単位で異なる要因以外の要因は除去された状態である。したがって、検出データにおける補正前の時刻情報に対して柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを作用させて生成されたタイミングヒストグラムＨの時間差の食い違いを補正するように補正値を求めれば、検出器単位補正値が取得されるのである。
【００６３】
検出器単位補正値再取得ステップＳ６で求められた検出器単位補正値Ｔｂ２は、検出器単位補正値取得ステップＳ３で求められた検出器単位補正値Ｔｂ１よりも正確となっている。検出器単位補正値Ｔｂ１の基となったタイミングヒストグラムＨは、図８に示すように時間差的にかなりの広がりを持っている。これに比べて、検出器単位補正値Ｔｂ２の基となるタイミングヒストグラムＨは、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄに関する時間差のバラツキの要因が消去された後に生成されたものであるので、図１１に示すように、時間差的により狭い広がりを持った状態となっていて平均値の信頼性が高まる。このようなタイミングヒストグラムＨを用いて検出器単位補正値を再び求めるようにすれば、より正確な検出器単位補正値が求められるのである。
【００６４】
また、放射線検出器１が経年変化することにより、放射線検出器１の時間的な放射線検出の特性が変化してくる場合がある。この場合は、補正値を新たに求めなければならない。ではあっても、上述のステップＳ１〜Ｓ６の全てを繰り返す必要は無い。シンチレータ２に関する柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄは変動しないので、この値を利用して検出器単位補正値Ｔｂ２を求めることができるからである。したがって、補正値を新たに求める場合は、ファントム導入ステップＳ１，検出開始ステップＳ２の後、以前に取得された柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄを用いて検出器単位補正値再取得ステップＳ６を行うだけでよい。この場合、検出開始ステップＳ２において、消滅γ線対の検出数は、検出器単位補正値Ｔｂ１を取得できる程度となっていればよいので、消滅γ線対の検出が速やかに終了する。つまり、柱状単位補正値取得ステップＳ４のように検出に値Ｔｂ１のときよりも６０倍時間の時間をかける必要ない。
【００６５】
＜結晶個別補正値取得ステップＳ７＞
次に、補正値取得部２４は、柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄ，検出器単位補正値Ｔｂ２を用いてシンチレータ結晶Ｃ個々の補正値である結晶個別補正値Ｔｃを算出する。シンチレータ結晶Ｃは、検出器リング１２に配列された放射線検出器１の内のいずれかに属しているとともに、いずれかの柱状区画Ｐに属し、また、いずれかのシンチレータ結晶層２ａに属している。あるシンチレータ結晶Ｃにおける結晶個別補正値Ｔｃを求める場合、補正値取得部２４は、そのシンチレータ結晶Ｃが属する放射線検出器１，柱状区画Ｐ，シンチレータ結晶層２ａにおける検出器単位補正値Ｔｂ２，柱状単位補正値Ｔｐ，層単位補正値Ｔｄのそれぞれを足し合わせる。
【００６６】
補正値取得部２４は、この結晶個別補正値Ｔｃの算出を検出器リング１２における全てのシンチレータ結晶Ｃについて行う。
【００６７】
＜テーブル作成ステップＳ８＞
最後に補正値取得部２４は、結晶個別補正値Ｔｃをそれぞれのシンチレータ結晶Ｃの位置と関連させて、検出器リング１２の位置と補正値とが関連したテーブルを生成する。テーブルは、設定値記憶部３７に記憶される。
【００６８】
＜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Ｍが天板１０に載置され、被検体Ｍが検出器リング１２の内穴に挿入される。術者が操作卓３５を通じて、消滅γ線対に検出を指示すると、検出器リング１２は、同時計数部２０に検出データの送出を開始する。同時計数部２０は、検出データの同時計数を行い、補正部２１は、設定記憶部３７に記憶されているテーブルに基づいて、検出データに付与されている時刻情報の補正を行う。位置特定部２２は、補正された時刻情報を基に消滅γ線対の発生位置を決定する。画像生成部２３がこの特定された消滅γ線対の発生位置をイメージングして断層画像を生成する。この断層画像が表示部３６に表示されて実施例１に係る放射線断層撮影装置の動作は終了となる。
【００６９】
以上のように、実施例１の構成によれば、放射線検出器１から出力される時刻情報を補正する補正部２１を備えている。これにより、放射線検出器１のγ線検出のバラツキにより不正確となっている時刻情報を正しく補正することができる。この補正部２１が補正に用いる結晶個別補正値Ｔｃは、シンチレータ２における柱状単位、層単位の補正値Ｔｐ，Ｔｄをそれぞれ求めることにより得られたものである。この様にすることにより、検出器単位で補正値を求めるよりも、より正確な補正値を求めることができる。区画を十分に大きくすれば、単位時間当たりに区画に入射する消滅γ線対が多くなるので、補正値の取得に必要な消滅γ線対の検出が短時間で終了する。
【００７０】
また、放射線検出器１のシンチレータ２はシンチレータ結晶Ｃが３次元的に配列されて構成され、補正値取得部２４は、区画単位の補正値を用いてシンチレータ結晶Ｃ個別の補正値を求めるようにしている。これにより、シンチレータ結晶Ｃの各々で時間的なγ線検出の特性が異なっていても、個々のシンチレータ結晶Ｃに応じて結晶個別補正値Ｔｃを変更しながら時刻情報の補正を行うことができる。
【００７１】
上述の構成は、実施例１の構成のより具体的な構成を示したものとなっている。すなわち、補正値取得部２４は、柱状単位（柱状の区画単位）で柱状単位補正値Ｔｐを求め、シンチレータ結晶層２ａ単位で層単位補正値Ｔｄを求めて、最後にシンチレータ結晶Ｃ個別の結晶個別補正値Ｔｃを求めるような構成となっている。このように、補正値を求める区画単位をシンチレータ結晶Ｃの配列に基づいて決定すると、シンチレータ結晶Ｃの時間的なγ線検出の特性がシンチレータ結晶Ｃがシンチレータ２のどの場所を占めるかによって変動することを考慮して結晶個別補正値Ｔｃを取得することができる。
【００７２】
また、一度柱状単位補正値Ｔｐ，および層単位補正値Ｔｄで補正値を求めておけば、この補正値は、経年的にほとんど変化がない。したがって、放射線検出器１が経年的に変化して放射線検出器１の時間的なγ線検出の特性が変化した場合は、放射線検出器単位で補正値を求めるだけで、この経年変化に対応することができる。放射線検出器単位での補正値を求めるときに必要な消滅γ線対の検出数は上述の各単位の補正値を求めるときと比較して少ないので、速やかに放射線検出器単位の補正値を求めることができる。
【００７３】
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することもできる。
【００７４】
（１）上述の柱状単位補正値取得ステップＳ４において、柱状区画Ｐとシンチレータ２との間で消滅γ線対を検出し、柱状単位補正値Ｔｐを求めるようにしていたが、これを、柱状区画Ｐ同士の間で消滅γ線対を検出し、柱状単位補正値Ｔｐを求めるようにしてもよい。すなわち、本変形例において、補正値取得部２４は、図１２に示すように、１組のシンチレータ２のそれぞれに存する柱状区画Ｐ１と柱状区画Ｐ２の間で消滅γ線対を検出し、タイミングヒストグラムＨを作成し、この１組の柱状区画Ｐ１と柱状区画Ｐ２についての検出時間のズレの大きさを取得する。補正値取得部２４は、この時間のズレの大きさの取得を２つのシンチレータ２から柱状区画Ｐを１つずつ選んだときの全組み合わせについて、求める。２つのシンチレータ２にはそれぞれ６０本の柱状区画Ｐがあることから求めるべき柱状区画Ｐの組み合わせは３，６００通りあることになる。したがって、全ての柱状区画Ｐについて時間のズレの大きさを求るのに十分な検出数の消滅γ線を検出するには、検出器単位補正値Ｔｂ１のときよりも３，６００倍の時間がかかる。
【００７５】
補正値取得部２４は、各組み合わせにおける時間のズレの大きさを用いて、柱状区画Ｐの各々についての柱状単位補正値Ｔｐを求める。このように柱状単位補正値Ｔｐを求めれば、より正確な補正値を求めることができる。
【００７６】
（２）上述の層単位補正値取得ステップＳ５において、シンチレータ結晶層２ａとシンチレータ２との間で消滅γ線対を検出し、層単位補正値Ｔｄを求めるようにしていたが、これを、シンチレータ結晶層２ａ同士の間で消滅γ線対を検出し、層単位補正値Ｔｄを求めるようにしてもよい。すなわち、本変形例において、補正値取得部２４は、図１３に示すように、１組のシンチレータ２のそれぞれに存するシンチレータ結晶層２ａ１とシンチレータ結晶層２ａ２の間で消滅γ線対を検出し、タイミングヒストグラムＨを作成し、この１組のシンチレータ結晶層２ａ１とシンチレータ結晶層２ａ２についての検出時間のズレの大きさを取得する。補正値取得部２４は、この時間のズレの大きさの取得を２つのシンチレータ２からシンチレータ結晶層２ａを１つずつ選んだときの全組み合わせについて、求める。２つのシンチレータ２にはそれぞれ４層のシンチレータ結晶層２ａがあることから求めるべきシンチレータ結晶層２ａの組み合わせは１６通りあることになる。
【００７７】
補正値取得部２４は、各組み合わせにおける時間のズレの大きさを用いて、シンチレータ結晶層２ａの各々についての層単位補正値Ｔｄを求める。このように層単位補正値Ｔｄを求めれば、より正確な補正値を求めることができる。
【００７８】
（３）結晶個別補正値取得ステップＳ７において、シンチレータ結晶Ｃにおける結晶個別補正値Ｔｃを求めるように構成していたが、この代わりにシンチレータ結晶層２ａに存する縦横に２個ずつ配列した４つのシンチレータ結晶Ｃから構成されるシンチレータ結晶群の各々について補正値を求めるようにしてもよい。この様にすると、結晶個別に補正値を求める必要がないので、補正値の取得が簡単となる。また、シンチレータ結晶群に属するシンチレータ結晶Ｃの個数も自由に変更できる。
【００７９】
（４）上述の構成によれば、シンチレータ２は、３次元的に配列されたシンチレータ結晶Ｃにより構成されていたが、本発明はこの様な構成に限られない。シンチレータ２を１つのシンチレータ結晶から構成したモノリシックシンチレータを採用した放射線断層撮影装置にも適用できる。この場合、図１４に示すように、仮想上の区画Ｑごとに補正値を求め、シンチレータ２の各部分の補正値を求めるようにしてもよい。
【００８０】
（５）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１内に設けられた情報処理装置によって実現されていてもよい。
【００８１】
（６）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１外に設けられたコンソールにより実現されてもよい。
【００８２】
（７）補正部２１の具体的な構成として、補正部２１がガントリ１１内に設けられた情報処理装置およびガントリ１１外に設けられたコンソールにより分散されて実現されてもよい。この場合、検出データに付与された時刻データは、ガントリ１１内で大まかな補正がかけられた後、ガントリ１１外で詳細な補正がかけられることになる。
【００８３】
この補正について具体的に説明する。クロック１９には、所定のクロック数が設定されていて、このクロック数が示す時間単位（６４ｐｓ）毎に時刻を示すシリアルナンバーを検出器リング１２に出力している。そして、検出器リング１２は、６４ｐｓ刻みに検出器リング１２におけるγ線の入射時刻の違いを認識する。たとえば、２つのγ線がある時間差をもって検出器リング１２に入射したとすると、検出器リング１２は、このγ線の入射のタイミングが６４ｐｓの倍数の時間だけズレていることを認識することができる。しかし、検出器リング１２にとって、入射の時間差を６４ｐｓよりも細かく検出できない。
【００８４】
本変形例によれば、まずガントリ１１内において、６４ｐｓの倍数の時間だけ経時的にずらすように検出データに付与された時刻データを補正する。ガントリ１１内においては、時間単位の何個分だけ時刻データをずらせばいいかを考えて補正をするだけでよいので、補正にかかる演算はさほど大きなものとならない。
【００８５】
そして、ガントリ１１外では、ガントリ１１内で大まかな補正がされた時刻データが更に６４ｐｓ未満の時間だけ経時的にずらされる。検出器リング１２にとって、入射の時間差を６４ｐｓよりも細かく検出できないはずなのに、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓ未満の細かさで求めることができる理由について説明する。図１５は、補正値を求める際のタイミングヒストグラムＨの平均値付近を示した図となっている。検出データに付与された補正前の時刻データは、６４ｐｓ刻みのγ線入射時期を示しているので、消滅γ線対の検出の時間差は、６４ｐｓの倍数となっている。従って、タイミングヒストグラムＨは、６４ｐｓのピッチで検出頻度が配列した棒グラフのように表すことができる。
【００８６】
補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングして、この関数を基に値Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｐ，Ｔｄを求め、最終的に結晶個別補正値Ｔｃを求めるのであった。そこで、この時フィッティングに用いられる関数を図１５においてＳで示すことにする。図中、Ｄで示すのは、関数Ｓを基にして得られた時間差の平均値を意味している。この様に、この関数Ｓは、棒グラフで表すことができるタイミングヒストグラムＨとは異なり、滑らかな関数となっているので、関数Ｓで求められる平均値Ｄは、６４ｐｓの倍数になることがない。しかも、このとき得られた平均値は、十分な消滅γ線対の検出数を基に取得されたものであるので、信頼性が高い。
【００８７】
つまり、補正値取得部２４は、タイミングヒストグラムＨを滑らかな関数にフィッテングすることにより、本来は検出することができない６４ｐｓ未満の細かさで値Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｐ，Ｔｄを求めることができる。この様な事情があるので、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓ未満の細かさで求めることができる。結晶個別補正値Ｔｃは６４ｐｓの倍数に６４ｐｓ未満の値を足した数で表すことができる。
【００８８】
本変形例によれば、結晶個別補正値Ｔｃを６４ｐｓの倍数の部分と６４ｐｓ未満の部分とに分けて考える。そして、倍数の部分に関する補正をガントリ１１内で行い、６４ｐｓ未満の部分に関する補正をガントリ１１外で行うようになっている。６４ｐｓ未満の部分についての補正は、演算が複雑である。本変形例のように複雑な補正演算はガントリ１１外で行う様にすれば、より補正の演算効率が向上される。
【００８９】
上述の構成は、補正部２１はガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、ガントリ内の補正部２１は、単純な時刻情報の補正を行い、ガントリ外の補正部２１は、複雑な時刻情報の補正を行う。この様に補正の計算を各補正部２１に担当させるようにすれば、ガントリ内の補正部２１の構成をより単純とし、ガントリ外の補正部２１の計算の負担を軽くし、かつ、正確な時刻情報の補正を行うことができる放射線断層撮影装置９が提供できる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 放射線検出器
２ シンチレータ
１１ ガントリ
１２ 検出器リング
１９ クロック
２１ 補正部（補正手段）
２２ 位置特定手段
２３ 画像生成手段
２４ 補正値取得部（補正値取得手段）
３７ 設定値記憶部（記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンチレータを有する放射線検出器が円環状に配列されることにより構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、
所定の時間単位を示すクロック数に基づいて時刻を示すデータを取得するクロックと、
前記検出器リングを覆うガントリと、
前記放射線検出器が前記クロックに基づいて出力する放射線の検出時刻を示す時刻情報を補正値に基づいて補正する補正手段と、
補正後の前記時刻情報を基に消滅放射線対が検出された時間差を求め、この時間差から消滅放射線対の発生位置を取得する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された消滅放射線対の発生位置を画像としてイメージングする画像生成手段と、
前記補正値を記憶する記憶手段と、
前記補正値を取得する補正値取得手段とを備え、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングが出力する消滅放射線対の検出データを用いて前記シンチレータにおける区画単位の前記補正値を求めることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記放射線検出器の前記シンチレータは、シンチレータ結晶を２次元的に配列して構成されるシンチレータ結晶層が放射線の入射方向に積層することによりシンチレータ結晶が３次元的に配列した前記シンチレータを構成し、
前記補正値取得手段は、区画単位の前記補正値を基にシンチレータ結晶個別の前記補正値を求め、
前記補正手段は、シンチレータ結晶個別の前記補正値を基に前記時刻情報を補正することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正値取得手段は、前記放射線検出器単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、シンチレータ結晶が放射線の入射方向に１列に配列した柱状の区画単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、シンチレータ結晶層単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、これらにより求められた前記補正値を基にシンチレータ結晶個別の前記補正値を求めることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【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断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ内に設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ外にコンソールとして設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、
ガントリ内の前記補正手段は、前記時刻情報を前記クロックの前記時間単位以上の時間だけ経時的にずらすように補正し、
ガントリ外の前記補正手段は、ガントリ内で補正された前記時刻情報を更に前記クロックの時間単位未満の時間だけ経時的にずらすように補正して、前記時刻情報を補正することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項１】
シンチレータを有する放射線検出器が円環状に配列されることにより構成される消滅放射線対を検出する検出器リングと、
所定の時間単位を示すクロック数に基づいて時刻を示すデータを取得するクロックと、
前記検出器リングを覆うガントリと、
前記放射線検出器が前記クロックに基づいて出力する放射線の検出時刻を示す時刻情報を補正値に基づいて補正する補正手段と、
補正後の前記時刻情報を基に消滅放射線対が検出された時間差を求め、この時間差から消滅放射線対の発生位置を取得する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された消滅放射線対の発生位置を画像としてイメージングする画像生成手段と、
前記補正値を記憶する記憶手段と、
前記補正値を取得する補正値取得手段とを備え、
前記補正値取得手段は、前記検出器リングが出力する消滅放射線対の検出データを用いて前記シンチレータにおける区画単位の前記補正値を求めることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線断層撮影装置において、
前記放射線検出器の前記シンチレータは、シンチレータ結晶を２次元的に配列して構成されるシンチレータ結晶層が放射線の入射方向に積層することによりシンチレータ結晶が３次元的に配列した前記シンチレータを構成し、
前記補正値取得手段は、区画単位の前記補正値を基にシンチレータ結晶個別の前記補正値を求め、
前記補正手段は、シンチレータ結晶個別の前記補正値を基に前記時刻情報を補正することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正値取得手段は、前記放射線検出器単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、シンチレータ結晶が放射線の入射方向に１列に配列した柱状の区画単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、シンチレータ結晶層単位で前記補正値を求め、
前記補正値取得手段は、これらにより求められた前記補正値を基にシンチレータ結晶個別の前記補正値を求めることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【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断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ内に設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ外にコンソールとして設けられていることを特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線断層撮影装置において、
前記補正手段がガントリ内とガントリ外に分散されて設けられており、
ガントリ内の前記補正手段は、前記時刻情報を前記クロックの前記時間単位以上の時間だけ経時的にずらすように補正し、
ガントリ外の前記補正手段は、ガントリ内で補正された前記時刻情報を更に前記クロックの時間単位未満の時間だけ経時的にずらすように補正して、前記時刻情報を補正することを特徴とする放射線断層撮影装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２３２０４４（Ｐ２０１１−２３２０４４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９９４４（Ｐ２０１０−９９９４４）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【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１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【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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