放射线检测装置以及具备该放射线检测装置的核医学诊断装置制造方法及图纸

放射线检测装置(300)被用于核医学诊断装置，具备多个闪烁体(44)、半导体受光器件(SiPM)、位置检测电路(214)以及定时检测电路(216)。闪烁体将从被检体(15)照射的γ射线变换为荧光。半导体受光器件与多个闪烁体分别对应地设置，将由对应的闪烁体进行变换所得到的荧光变换为电信号。位置检测电路基于来自半导体受光器件的电信号来确定多个闪烁体中的γ射线的检测位置。定时检测电路与半导体受光器件的阳极连接，用于确定与检测γ射线的事件的发生时间对应的时间信息。

Radiation detection device and nuclear medicine diagnostic device with the radiation detection device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放射线检测装置以及具备该放射线检测装置的核医学诊断装置
本专利技术涉及一种用于对从被投放了放射性药剂的被检体放出的放射线进行检测的放射线检测装置以及具备该放射线检测装置的核医学诊断装置，更具体地说，涉及一种使在放射线检测装置中检测的γ射线的检测时间以及检测位置的精度提高的技术。
技术介绍
作为基于从被投放了放射性药剂的被检体放出的放射线求出被检体的医学用数据的核医学诊断装置，已知如PET(PositronEmissionTomography：正电子发射断层成像)装置和SPECT(SinglePhotonEmissionComputedTomography：单光子发射断层成像)装置那样的核医学成像装置。PET装置利用多个检测器来检测由于正电子(Positron)的湮灭而产生的两条γ射线。具体地说，向被检体投放含有正电子放出核素的放射性药剂(放射性示踪剂)，利用多个放射线检测器检测从被进行了投放的被检体内放出的对湮灭γ射线。然后，在利用两个放射线检测器在固定时间内检测到γ射线的情况下，将这两条γ射线作为对湮灭γ射线对来进行计数，在将检测到γ射线的两个放射线检测位置连接的直线上确定对湮灭γ射线的产生位置。在TOF(TimeofFlight：飞行时间)型PET装置中，利用由这两个检测器检测到的对湮灭γ射线对的检测时间差，来确定上述直线上的对湮灭γ射线的产生地点，并将检测到的γ射线的剂量分布进行图像化，由此能够得到核医学图像。在如PET装置那样的核医学诊断装置中，作为用于检测γ射线的检测器，一般使用将入射的γ射线变换为在紫外线区域具有峰的荧光的闪烁体和将来自闪烁体的光电子进行倍增后变换为电信号的受光器件。作为受光器件，以往采用使用了多个倍增器电极的光电倍增管(PMT：PhotomultiplierTube)，但近年来也有时采用将雪崩光电二极管(APD：AvalanchePhotodiode)用作半导体元件阵列的硅光电倍增管(SiPM：SiliconPhotomultiplier)。与PMT相比，SiPM具有不易受到磁性影响的特性，因此，也能够应用于使MRI装置与核医学诊断装置一体化所得到的装置等。此外，在本说明书中，将γ射线变换为电信号的设备被称为“放射线检测器(或者γ射线检测器)”，将包括该放射线检测器和后级的信号处理电路的结构称为“放射线检测装置”。现有技术文献非专利文献非专利文献1：MFBieniosek，JWCates，CSLevin“AchievingfasttimingperformancewithmultiplexedSiPMs”，InstituteofPhysicsandEngineeringinMedicine，PhysicsinMedicineandBiologyVol.61，p.2879-2892，April2016.
技术实现思路
专利技术要解决的问题在核医学诊断装置中，要求提供分辨率更高的图像。为了实现该要求，有时使用具有呈阵列状配置的多个受光器件的放射线检测器。通过设为这样的结构，能够精度更高地检测放射线检测器的可检测区域中的γ射线的入射位置。在这样的结构中，为了提高放射线检测器的位置检测精度，更优选的是针对多个受光器件的各个受光器件分别设置单独的读出电路。然而，在一个放射线检测器中以二维的阵列状配置多个受光器件的情况下(例如100个×100个)，每个检测器需要几千～几万个读出电路，进而在整个PET装置中需要几倍～几十倍的读出电路。于是，担心装置规模和装置成本会大幅地增加。针对这样的问题，在非专利文献1中提出了如下的方法：使用多路转换器电路，针对一个读出电路电并联连接多个SiPM的输出信号，并且进行各输出信号的重心运算，由此使用较少的读出电路求出可检测区域中的γ射线的入射位置。在此，在将SiPM用作受光器件的情况下，通过SiPM自身所具有的寄生电容和信号处理电路的输入阻抗来形成低通滤波器，因此可能发生受光信号的高频成分劣化的情况。特别地，在SiPM的并联连接数增多时，受光信号的高频成分的劣化程度进一步增大，因此难以检测受光信号的上升沿。因此，γ射线的入射定时的检测特性(以下，也称为“定时特性”。)有可能降低。本专利技术是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于在被用于核医学诊断装置的放射线检测装置中抑制检测信号的定时特性的降低并且提高位置检测精度。用于解决问题的方案本专利技术的放射线检测装置被用于核医学诊断装置。放射线检测装置具备多个闪烁体、半导体受光器件、位置检测电路以及定时检测电路。闪烁体将从被检体照射的γ射线变换为荧光。半导体受光器件与多个闪烁体分别对应地设置，半导体受光器件将由对应的闪烁体进行变换所得到的荧光变换为电信号。位置检测电路基于来自半导体受光器件的阳极的电信号，来确定多个闪烁体中的γ射线的检测位置。定时检测电路与半导体受光器件的阳极连接，用于确定与检测γ射线的事件的发生时间对应的时间信息。这样，能够使用来自半导体受光器件的阳极的相同的电信号来进行γ射线的受光位置的确定以及γ射线的检测定时的确定。因此，通过调整来自该阳极的电信号，能够使位置检测和时间检测这两方的特性产生同样的倾向的变化。因而，能够同时实现位置检测精度的提高和时间检测精度的提高。优选的是，所述多个闪烁体以阵列状配置。位置检测电路基于关于阵列的行的电信号的第一加权相加信号和关于阵列的列的电信号的第二加权相加信号，来确定阵列中的γ射线的检测位置。这样，能够根据以阵列状排列的多个闪烁体的按各行和各列进行汇总所得到的信号，来确定γ射线的检测位置。因而，在位置检测电路中，能够使用于进行位置检测的信号数比闪烁体的数量(即，半导体受光器件的数量)少，能够抑制装置规模和装置成本的增大。优选的是，放射线检测装置还具备电源电压和重心运算电路，其中，该重心运算电路生成所述第一加权相加信号和所述第二加权相加信号。多个半导体受光器件在电源电压与重心运算电路之间并联连接。半导体受光器件的阴极与电源电压连接，阳极与重心运算电路连接。在检测到来自多个半导体受光器件中的任意一个半导体受光器件的信号的情况下，定时检测电路确定与检测γ射线的事件的发生时间对应的时间信息。通过设为这样的结构，在向并联连接的多个半导体受光器件中的任意一个半导体受光器件照射γ射线的情况下，能够利用定时检测电路适当地检测γ射线。优选的是，还具备电容器，该电容器连接在定时检测电路与各半导体受光器件的阳极之间。这样，通过经由电容器将定时检测电路连接于半导体受光器件的阳极，能够利用定时检测电路来检测半导体受光器件的电信号的高频成分(即，响应速度快的成分)。因此，能够提高γ射线的时间检测精度。优选的是，电容器的电容是根据与重心运算电路并联连接的半导体受光器件的数量来决定的。当使半导体受光器件并联连接时，通过其寄生电容成分以及与定时检测电路连接的电容器来形成低通滤波器。所形成的低通滤波器使由定时检测电路检测的电信号的高频成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射线检测装置，被用于核医学诊断装置，所述放射线检测装置具备：/n多个闪烁体，所述多个闪烁体将从被检体照射的γ射线变换为荧光；/n半导体受光器件，其与所述多个闪烁体分别对应地设置，将由对应的闪烁体进行变换所得到的荧光变换为电信号；/n位置检测电路，其基于来自所述半导体受光器件的阳极的电信号，来确定所述多个闪烁体中的γ射线的检测位置；以及/n定时检测电路，其与所述半导体受光器件的阳极连接，用于确定与检测γ射线的事件的发生时间对应的时间信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种放射线检测装置，被用于核医学诊断装置，所述放射线检测装置具备：
多个闪烁体，所述多个闪烁体将从被检体照射的γ射线变换为荧光；
半导体受光器件，其与所述多个闪烁体分别对应地设置，将由对应的闪烁体进行变换所得到的荧光变换为电信号；
位置检测电路，其基于来自所述半导体受光器件的阳极的电信号，来确定所述多个闪烁体中的γ射线的检测位置；以及
定时检测电路，其与所述半导体受光器件的阳极连接，用于确定与检测γ射线的事件的发生时间对应的时间信息。


2.根据权利要求1所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个闪烁体以阵列状配置，
所述位置检测电路基于关于所述阵列的行的电信号的第一加权相加信号和关于所述阵列的列的电信号的第二加权相加信号，来确定所述阵列中的γ射线的检测位置。


3.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其特征在于，还具备：
电源电压；以及
重心运算电路，其生成所述第一加权相加信号和所述第二加权...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽诚之，古宫哲夫，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP