JPH0949881A - シンチレーションカメラのコリメータ及びこれを用いた断層像データ収集方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シンチレーションカメラのコリメータにおい
て、構造が簡単で精度良く製造することができ、収集デ
ータの均一性を良くすると共にアーチファクトの少ない
断層像を得ることができるようにする。 【構成】放射線の遮へい部材から成り細長薄板状に形成
された多数の遮へい板をその板面を縦にして横方向に所
定間隔で平行に並べ多数の平行スリット２３を形成した
コリメータベース部材１８と、このコリメータベース部
材１８の一方の面からその面に略垂直に立ち上がる支持
台１９と、この支持台１９に着脱可能に支えられ上記コ
リメータベース部材１８の平行スリット２３の長手方向
と直交する方向に配置された放射線の遮へい棒材２０と
を組み合わせて成るものである。これにより、構造が簡
単で精度良く製造できるコリメータを提供することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内に分布し
た放射性物質から放射される放射線を検出器で検出して
上記被検体内の放射性物質の分布像を撮影するシンチレ
ーションカメラにおいて検出器前面に取り付けられるコ
リメータに関し、特に構造が簡単で精度良く製造するこ
とができ、収集データの均一性を良くすると共にアーチ
ファクトの少ない断層像を得ることができるコリメータ
及びこれを用いた断層像データ収集方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシンチレーションカメラは、図６
及び図７に示すように、検出器スタンド１から直立する
枠体２の一側面に回転円盤３が回転軸４を中心に回転可
能に取り付けられ、この回転円盤３の前面に突出する２
本の支持アーム５，５により検出器６が取り付けられる
と共に、この検出器６の入射面側にはコリメータ７が取
り付けられている。そして、上記回転円盤３の中心部に
形成された開口部８には、図７に示すように、２本の支
柱９，９で水平に支持された被検体テーブル１０が挿入
しうるように設けられている。このような状態で、被検
体テーブル１０上に寝載された被検体１１の周りに検出
器６を回転させ、上記被検体１１内に分布する放射性物
質（ラジオアイソトープ）から放射される放射線（ガン
マ線）を上記検出器６前面に取り付けられたコリメータ
７を通して該検出器６へ入射させ、上記被検体１１内か
ら放射される放射線を検出して放射性物質の分布像を撮
影するようになっていた。

【０００３】上記シンチレーションカメラにおける検出
器６のコリメータ７は、上記検出器６に入射するガンマ
線の方向に制限を加えて、該検出器６上に被検体１１を
投影させるのに有用なガンマ線だけを通過させる役割を
果たすもので、主に図８に示す平行ビームコリメータ７
ａと、図９に示すファンビームコリメータ７ｂとが使用
されている。平行ビームコリメータ７ａは、図８（ａ）
の正面断面図及び図８（ｂ）の側面断面図に示すよう
に、所定の厚さの板状部材１２にその板面に直交する方
向に多数の平行な孔１３，１３，…を形成して成る。ま
た、ファンビームコリメータ７ｂは、図９（ａ）の正面
断面図に示すように所定の厚さの板状部材１２にその上
方所定距離に焦点Ｆを結ぶように放射状に伸びると共
に、図９(ｂ)の側面断面図に示すように上記板状部材１
２にその板面と直交する方向に平行に伸びる多数の孔１
４，１４…を形成して成る。

【０００４】そして、例えば図９に示すファンビームコ
リメータ７ｂを使用して被検体１１内から放射されるガ
ンマ線を収集するには、図１０に示すように、被検体１
１の体軸の周りに検出器６を矢印Ａのように回転させな
がら、上記被検体１１内の領域１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，…に分布するラジオアイソトープから発生するガン
マ線について、上記ファンビームコリメータ７ｂにより
検出器６の入射面に垂直なガンマ線のみを孔１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，…を介して収集し、そのときの投影デー
タ１６を得ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のシンチレーションカメラにおけるコリメータ７にお
いては、図８に示す平行ビームコリメータ７ａは、図１
１に示すように例えば蜂の巣構造で平行多孔型に形成さ
れており、その構造が複雑であり、精度良く製造するの
が困難であった。また、図９に示すファンビームコリメ
ータ７ｂは、(ａ)に示す正面断面図で見た状態で上方所
定距離に焦点Ｆを結ぶように放射状に伸びると共に、
（ｂ）に示す側面断面図で見た状態で板面に直交する方
向に平行に伸びる多数の孔１４，１４，…が形成されて
おり、図１１に示すよりも更に構造が複雑であり、特に
上記多数の孔１４，１４，…の開口方向が上方の一点Ｆ
に集中するように精度良く製造するのが困難であった。
従って、上記いずれのコリメータ７ａ，７ｂにおいて
も、製造精度が十分でない場合は、収集したデータの均
一性が悪く、得られる断層像にリング状アーチファクト
が発生する原因となっていた。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、構造が簡単で精度良く製造することができ、収集
データの均一性を良くすると共にアーチファクトの少な
い断層像を得ることができるコリメータ及びこれを用い
た断層像データ収集方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明によるシンチレーションカメラのコリメ
ータは、放射線の遮へい部材から成り細長薄板状に形成
された多数の遮へい板をその板面を縦にして横方向に所
定間隔で平行に並べ多数の平行スリットを形成したコリ
メータベース部材と、このコリメータベース部材の一方
の面からその面に略垂直に立ち上がる支持台と、この支
持台に着脱可能に支えられ上記コリメータベース部材の
平行スリットの長手方向と直交する方向に配置された放
射線の遮へい棒材とを組み合わせて成るものである。

【０００８】また、上記遮へい棒材は、支持台に高さ調
節可能に支持されるものとしてもよい。

【０００９】さらに、上記遮へい棒材は、支持台に横方
向に任意の間隔をおいて二つ以上配置されるものとして
もよい。

【００１０】上記コリメータの関連発明としての第二の
発明の断層像データ収集方法は、被検体テーブル上に寝
載された被検体の周りに検出器を回転させ、上記被検体
内に分布する放射性物質から放射される放射線を上記検
出器前面に取り付けられたコリメータを通して該検出器
へ入射させ、上記被検体内から放射される放射線を検出
して放射性物質の分布像を撮影するシンチレーションカ
メラのコリメータとして上記手段記載のコリメータを用
い、初めの撮影では上記コリメータの遮へい棒材を取り
外して検出器を被検体の周りに回転し被検体内からの放
射線を検出して基準データを収集し、次回の撮影では上
記コリメータの遮へい棒材を取り付けて検出器を被検体
の周りに回転し被検体内からの放射線を検出して影デー
タを収集し、その後上記基準データから影データを減じ
て投影データを求め、これから断層像データを作成する
ものである。

【００１１】上記のように構成されたシンチレーション
カメラのコリメータは、コリメータベース部材に形成さ
れた多数の平行スリットと、支持台に着脱可能に支えら
れ上記コリメータベース部材の平行スリットの長手方向
と直交する方向に配置された遮へい棒材とで、被検体内
から放射され検出器へ入射する放射線の方向に制限を加
えて上記被検体を投影させるのに有用な放射線だけを通
過させるように動作する。このように単純な構造の少な
い部材で構成されているので、本発明によれば、コリメ
ータを精度良く製造することができ、収集データの均一
性を良くすると共にアーチファクトの少ない断層像を得
ることができる。

【００１２】

【発明実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図１は第一の発明によるシン
チレーションカメラのコリメータ１７の実施例を示す斜
視図であり、図２はその正面断面図であり、図３はその
側面断面図である。このコリメータ１７が用いられるシ
ンチレーションカメラは、被検体内に分布した放射性物
質（例えばラジオアイソトープ）から放射される放射線
（例えばガンマ線）を検出して上記被検体内のラジオア
イソトープの分布像を撮影するもので、その全体構成は
従来例を示す図６及び図７と同様に構成されている。

【００１３】すなわち、検出器スタンド１から直立する
枠体２の一側面に回転円盤３が回転軸４を中心に回転可
能に取り付けられ、この回転円盤３の前面に突出する２
本の支持アーム５，５により検出器６が取り付けられる
と共に、この検出器６の入射面側にはコリメータ７が取
り付けられている。そして、上記回転円盤３の中心部に
形成された開口部８には、図７に示すように、２個の支
柱９，９で水平に支持された被検体テーブル１０が挿入
しうるように設けられている。このような状態で、被検
体テーブル１０上に寝載された被検体１１の周りに検出
器６を回転させ、上記被検体１１内に分布するラジオア
イソトープから放射されるガンマ線を上記検出器６前面
に取り付けられたコリメータ７を通して該検出器６へ入
射させ、上記被検体１１内から放射されるガンマ線を検
出してラジオアイソトープの分布像を撮影するようにな
っている。

【００１４】そして、本発明においては、上記コリメー
タ７を図１〜図３に示すコリメータ１７に置き換えてい
る。このコリメータ１７は、上記検出器６に入射するガ
ンマ線の方向に制限を加えて被検体１１を投影させるの
に有用なガンマ線だけを通過させるもので、図１に示す
ように、コリメータベース部材１８と、支持台１９と、
遮へい棒材２０とを組み合わせて成る。

【００１５】上記コリメータベース部材１８は、本発明
のコリメータ１７の基部材となると共に入射するガンマ
線の方向に制限を加える一方の部材となるもので、例え
ば矩形の枠部材２１を有し、この枠部材２１で囲まれた
矩形の空間内に、図３に示すように、鉛又は鉛化合物な
どの放射線の遮へい部材から成り細長薄板材に形成され
た多数の遮へい板２２，２２，…をその板面を縦にして
横方向に所定間隔で平行に並べて構成されている。従っ
て、上記多数の遮へい板２２，２２，…の間には、平行
スリット２３が一定間隔で多数形成されることとなる。
そして、この平行スリット２３，２３，…で、図７に示
す回転軸４に直交する平面内からのガンマ線のみを選択
収集するようになっている。

【００１６】上記コリメータベース部材１８の上面に
は、支持台１９，１９が対向して立設されている。この
支持台１９は、上記コリメータベース部材１８に対して
後述の遮へい棒材２０を支持するもので、図１に示すよ
うに、上記コリメータベース部材１８の上面の前側辺及
び後側辺からその面に略垂直に立ち上がった例えば三角
形の板材から成る。なお、この支持台１９は、三角形の
板材に限らず、上記遮へい棒材２０をコリメータベース
部材１８の上面から適宜の距離に支持しうるものであれ
ばどのような形状でもよく、例えば四角形あるいは二つ
以上の山形が連続する形状などであってもよい。

【００１７】上記支持台１９，１９には、放射線の遮へ
い棒材２０が支持されている。この遮へい棒材２０は、
被検体内のラジオアイソトープから放射されて入射する
ガンマ線の方向に制限を加える他方の部材となるもの
で、鉛又は鉛化合物などの放射線の遮へい部材で丸棒状
に形成され、図２に示すように上記コリメータベース部
材１８の平行スリット２３の長手方向と直交する方向に
配置されると共に、上記平行スリット２３の長さを底辺
とする三角形の頂点に着脱可能に支持されている。

【００１８】ここで、上記遮へい棒材２０の作用につい
て、図４を参照して説明する。図４においては、図１〜
図３に示すコリメータ１７のコリメータベース部材１８
の図示を省略し、検出器６と遮へい棒材２０と被検体１
１との関係を示したものである。この場合、上記遮へい
棒材２０の直径は、例えば図８（ａ）に示す孔１３の径
又は図９（ａ）に示す孔１４の径と同じとする。このよ
うな状態で、上記遮へい棒材２０を検出器６と被検体１
１との間に配置すると、上記検出器６の収集点ａにおい
ては、被検体１１内に分布するラジオアイソトープのう
ち領域１５に分布するものから発生するガンマ線のみが
遮へいされて収集されないこととなる。従って、図４に
おいて、上記遮へい棒材２０が無いときと有るときのガ
ンマ線のデータを収集し、前者から後者を減算すれば、
遮へい棒材２０が位置する検出器６の収集点ａだけのガ
ンマ線のデータが収集できる。このことから、図４にお
いて、遮へい棒材２０の位置を横方向へずらして行け
ば、検出器６の全面に分布する収集点におけるガンマ線
のデータが収集できる。いま、図１〜図３に示すよう
に、コリメータベース部材１８の上方にて平行スリット
２３の長さを底辺とする三角形の頂点に遮へい棒材２０
を配置することにより、全体として図９（ａ），（ｂ）
に示すファンビームコリメータと同様の作用をするコリ
メータ１７を極めて簡単な構造で構成することができ
る。

【００１９】上記のように構成されたコリメータ１７を
使用するには、図６及び図７に示すシンチレーションカ
メラにおいて、検出器６の前面に図１に示すコリメータ
ベース部材１８の底面を当接すると共に遮へい棒材２０
を被検体テーブル１０側に向けて、上記コリメータ１７
を検出器６の入射面に取り付ける。そして、被検体テー
ブル１０上に寝載された被検体１１の周りに上記検出器
６及びコリメータ１７を回転させ、上記被検体１１内に
分布するラジオアイソトープから放射されるガンマ線を
上記コリメータ１７を介して検出器６へ入射させ、該検
出器６で被検体１１内から放射されるガンマ線を検出す
ればよい。

【００２０】なお、図１において、対向する２枚の支持
台１９，１９には、三角形の頂点から下方に適宜下がっ
た位置に複数の取付孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃを形成
し、これらの取付孔２４ａ〜２４ｃを利用して遮へい棒
材２０を上記支持台１９，１９に高さ調節可能に支持し
てもよい。この遮へい棒材２０の高さを調節する手段と
しては、上記の取付孔２４〜２４ｃに限らず、例えば支
持台１９，１９の対向する内側面の複数箇所に遮へい棒
材２０の端部を係止する手段、その他の取付手段を設け
てもよい。また、図２において、上記遮へい棒材２０
は、平行スリット２３の長さを底辺とする三角形の頂点
に一つだけ設けるのに限らず、符号２０ａ，２０ｂで示
すように、支持台１９に一定の高さで横方向に任意の間
隔をおいて二つ以上配置してもよい。このとき、支持台
１９を例えば横長の四角形とし、遮へい棒材２０ａ，２
０ｂ，…を一定の高さで平行スリット２３の長さ一杯に
一定間隔で多数配置した場合は、全体として図８
（ａ)，(ｂ）に示す平行ビームコリメータと同様の作用
をするコリメータ１７を極めて簡単な構造で構成するこ
とができる。

【００２１】次に、上記のように構成されたコリメータ
１７を用いたシンチレーションカメラにおける断層像デ
ータ収集方法について、図５を参照して説明する。まず
初めの撮影では、図５（ｄ）において、上記コリメータ
１７の遮へい棒材２０を支持台１９から取り外して検出
器６を被検体１１の周りに例えば矢印Ｂ方向に回転し、
上記被検体１１内からのガンマ線を検出して図５（ｃ）
に破線のカーブで示すように基準データ２５を収集す
る。次に、次回の撮影では、図５（ｄ）において、上記
遮へい棒材２０を支持台１９に取り付け、上記と同一の
条件で検出器６を被検体１１の周りに矢印Ｂ方向に回転
し、上記被検体１１内からのガンマ線を検出して図５
（ｃ）に実線のカーブで示すように上記遮へい棒材２０
の影データ２６を収集する。

【００２２】次に、上記基準データ２５から影データ２
６を減算して、図５（ｂ）に示すように投影データ２７
を求める。このとき、図５（ｄ）に示す被検体１１内の
領域１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，…に分布するラジオアイ
ソトープから発生するガンマ線について、コリメータ１
７の遮へい棒材２０と平行スリット２３の作用により、
検出器６の入射面に垂直なガンマ線のみを収集点ａ，
ｂ，ｃ，…を介して収集し、上記被検体１１内の領域１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ，…に対応するデータ１５ａ′，
１５ｂ′，１５ｃ′，…が得られる。最後に、図５
（ａ）に示すように、図５（ｂ）に示す投影データ２７
の左右を反転することにより、図１０に示す従来例と同
様の投影データ１６が得られる。このようにして得られ
た投影データ１６を、従来と同様に画像再構成すれば求
める断層像が得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
コリメータベース部材に形成された多数の平行スリット
と、支持台に着脱可能な支えられ上記コリメータベース
部材の平行スリットの長手方向と直交する方向に配置さ
れた遮へい棒材とで、被検体内から放射され検出器へ入
射する放射線の方向に制限を加えて上記被検体を投影さ
せるのに有用な放射線だけを通過させることができる。
このように単純な構造の少ない部材で構成されているの
で、本発明によれば、コリメータを精度良く製造するこ
とができ、収集データの均一性を良くすると共にアーチ
ファクトの少ない断層像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明によるシンチレーションカメラのコ
リメータの実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の正面断面図である。

【図３】図１の側面断面図である。

【図４】遮へい棒材の作用について説明するための図面
である。

【図５】図１に示すコリメータを用いたシンチレーショ
ンカメラにおける断層像データ収集方法を示す説明図で
ある。

【図６】本発明及び従来例において使用するシンチレー
ションカメラを示す正面図である。

【図７】上記シンチレーションカメラを示す側面図であ
る。

【図８】従来の平行ビームコリメータを示す正面断面図
及び側面断面図である。

【図９】従来のファンビームコリメータを示す正面断面
図及び側面断面図である。

【図１０】従来のファンビームコリメータを用いたシン
チレーションカメラにおける断層像データの収集につい
て示す説明図である。

【図１１】従来の平行ビームコリメータの具体的な構造
を示す斜視図である。

【符号の説明】

６ 検出器 １０ 被検体テーブル １１ 被検体 １６ 投影データ １７ コリメータ １８ コリメータベース部材 １９ 支持台 ２０，２０ａ，２０ｂ 遮へい棒材 ２１ 枠部材 ２２ 遮へい板 ２３ 平行スリット ２４ａ〜２４ｃ 遮へい棒材の取付孔 ２５ 基準データ ２６ 影データ ２７ 投影データ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線の遮へい部材から成り細長薄板状に
   形成された多数の遮へい板をその板面を縦にして横方向
   に所定間隔で平行に並べ多数の平行スリットを形成した
   コリメータベース部材と、このコリメータベース部材の
   一方の面からその面に略垂直に立ち上がる支持台と、こ
   の支持台に着脱可能に支えられ上記コリメータベース部
   材の平行スリットの長手方向と直交する方向に配置され
   た放射線の遮へい棒材とを組み合わせて成ることを特徴
   とするシンチレーションカメラのコリメータ。
2. 【請求項２】上記遮へい棒材は、支持台に高さ調節可能
   に支持されたものであることを特徴とする請求項１記載
   のシンチレーションカメラのコリメータ。
3. 【請求項３】上記遮へい棒材は、支持台に横方向に任意
   の間隔をおいて二つ以上配置されたものであることを特
   徴とする請求項１又は２記載のシンチレーションカメラ
   のコリメータ。
4. 【請求項４】被検体テーブル上に寝載された被検体の周
   りに検出器を回転させ、上記被検体内に分布する放射性
   物質から放射される放射線を上記検出器前面に取り付け
   られたコリメータを通して該検出器へ入射させ、上記被
   検体内から放射される放射線を検出して放射性物質の分
   布像を撮影するシンチレーションカメラのコリメータと
   して請求項１記載のコリメータを用い、初めの撮影では
   上記コリメータの遮へい棒材を取り外して検出器を被検
   体の周りに回転し被検体内からの放射線を検出して基準
   データを収集し、次回の撮影では上記コリメータの遮へ
   い棒材を取り付けて検出器を被検体の周りに回転し被検
   体内からの放射線を検出して影データを収集し、その後
   上記基準データから影データを減じて投影データを求
   め、これから断層像データを作成することを特徴とする
   シンチレーションカメラにおける断層像データ収集方
   法。