放射線檢測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠更準(zhǔn)確地修正熒光堆積的放射線檢測器。本發(fā)明的放射線檢測器構(gòu)成為即便產(chǎn)生熒光堆積也能分離并推斷重疊的熒光。本發(fā)明的構(gòu)成具備在放射線檢測前預(yù)先將峰值(h)與熒光強度的時間進程(Tc)關(guān)聯(lián)而成的表(T)。該表(T)基于實測熒光強度的經(jīng)時變化，因此忠實地表現(xiàn)熒光的經(jīng)時變化。根據(jù)本發(fā)明，若判定產(chǎn)生堆積，則讀出與即將產(chǎn)生堆積之前的峰值(h)對應(yīng)的時間進程(Tc)，并從強度數(shù)據(jù)(D)的經(jīng)時變化中減去時間進程(Tc)，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。通過此種方式，能夠準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化，不必像現(xiàn)有構(gòu)成那樣進行復(fù)雜的運算。
【專利說明】放射線檢測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種修正湮滅放射線對(annihilat1n radiat1n pairs)的檢測信號的放射線檢測器，尤其涉及在構(gòu)成為將放射線轉(zhuǎn)換成熒光并測定該熒光的放射線檢測器中，能夠通過修正消除熒光的余輝影響的放射線檢測器。

【背景技術(shù)】
[0002]對現(xiàn)有的使放射線藥劑的分布成像的正電子發(fā)射斷層顯像裝置(PET，PositronEmiss1n Tomography)的具體構(gòu)成進行說明?，F(xiàn)有PET裝置具備由檢測放射線的放射線檢測器呈圓環(huán)狀排列而構(gòu)成的檢測器環(huán)。該檢測器環(huán)檢測從受檢體內(nèi)的放射性藥劑釋放出的互為反方向的一對放射線(湮滅放射線對)。
[0003]對放射線檢測器51的構(gòu)成進行說明。如圖11所示，放射線檢測器51包括:閃爍體(scintillator) 52,由閃爍晶體三維地排列而成；及光檢測器53,檢測從被閃爍體52吸收的放射線發(fā)出的熒光。光檢測器53具備由多個光檢測元件呈矩陣狀排列而成的檢測面。而且，光檢測器53的檢測面與閃爍體52的一個表面光學(xué)連接。
[0004]若放射線入射至閃爍體52，則閃爍體52內(nèi)部發(fā)出熒光。該熒光需要一定時間才能完全衰減。因此，若有放射線入射，則閃爍體52會持續(xù)一段時間弱發(fā)光。
[0005]因此，會出現(xiàn)在閃爍體52的發(fā)光未完全結(jié)束時，放射線入射至閃爍體52的情況。于是，如圖12所示，檢測到閃爍體52的發(fā)光重疊。將此種現(xiàn)象稱為熒光堆積(pileup)。若產(chǎn)生堆積，則放射線檢測器51無法準(zhǔn)確檢測放射線。
[0006]因此，一直在對堆積研究對策。例如，根據(jù)第一方法，通過依次變更基線(baseline)而檢測已堆積的熒光(具體請參照專利文獻I)。另外，根據(jù)第二方法，通過對已堆積的熒光進行推斷運算而分離成兩個檢測信號(具體請參照非專利文獻I)。
[0007]【背景技術(shù)】文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:美國專利第6903344號
[0010]非專利文獻
[0011]非專利文獻I:M.D.Haselman et.al.“FPGA-Based Pulse Pileup Correct1n，，，NSS/MIC record Nov.13.2010


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明欲解決的課題
[0013]然而，現(xiàn)有的放射線檢測存在如下問題。即，現(xiàn)有方法存在不完備的地方，無法充分修正熒光堆積。
[0014]首先，在依次切換基線的第一方法中，若像圖13那樣熒光的產(chǎn)生時間隔的足夠遠(yuǎn)則不會有何問題。然而，若像圖12那樣熒光的產(chǎn)生時間隔的近，則在前一熒光正大幅衰減的期間，后一突光便開始發(fā)光。根據(jù)第一方法，后一突光的基線固定成后一個突光即將發(fā)光之前的狀態(tài)。但是，如圖12的箭頭所示，實際基線在后一熒光的發(fā)光期間會向負(fù)方向大幅地變動。這樣，第一方法并未基于準(zhǔn)確的基線執(zhí)行熒光堆積修正。具體來說，后一熒光的基線被過高地修正，且被過高地評價。
[0015]另外，對已堆積的熒光進行推斷運算的第二方法中，是算出前一熒光的衰減趨勢，來修正后一熒光的檢測結(jié)果。熒光衰減的情況根本無法用一次函數(shù)等單純函數(shù)表現(xiàn)。因此，為了準(zhǔn)確地分離已堆積的熒光，必須對熒光的檢測結(jié)果配以(fitting)復(fù)雜函數(shù)。每當(dāng)堆積產(chǎn)生時便要執(zhí)行一次此種動作，由于運算巨大而難以實現(xiàn)。
[0016]本發(fā)明是鑒于此種狀況研究而成，其目的在于提供一種能夠更準(zhǔn)確地修正熒光堆積的放射線檢測器。
[0017]解決課題的手段
[0018]本發(fā)明為了解決所述問題而采用如下構(gòu)成。
[0019]S卩，本發(fā)明的放射線檢測器的特征在于包括:閃爍體，將放射線轉(zhuǎn)換成熒光；光檢測器，檢測熒光；存儲單元，存儲將峰值與熒光強度的時間進程(time course)關(guān)聯(lián)而成的表，所述峰值是放射線入射至閃爍體產(chǎn)生的熒光從發(fā)出到不斷衰減的連續(xù)過程中的熒光強度的極大值；強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元，基于光檢測器的輸出，產(chǎn)生表示熒光強度的強度數(shù)據(jù)，并經(jīng)時地進行監(jiān)控；峰值獲取單元，基于強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元輸出的強度數(shù)據(jù)獲取峰值；堆積產(chǎn)生判定單元，基于強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化對堆積的產(chǎn)生進行判定，所述堆積是在放射線入射至閃爍體而產(chǎn)生的熒光不斷衰減的過程中放射線再次入射至閃爍體，連續(xù)衰減的熒光強度再次增大的現(xiàn)象；以及推斷單元，若判定堆積產(chǎn)生，則從存儲單元讀出與峰值獲取單元獲取的即將產(chǎn)生堆積之前的峰值對應(yīng)的時間進程，并從強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元輸出的強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化中減去時間進程，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。
[0020][作用.效果]本發(fā)明的放射線檢測器構(gòu)成為即便產(chǎn)生熒光堆積也能分離并推斷已重疊的熒光。本發(fā)明的構(gòu)成中特征性內(nèi)容為，在放射線檢測前預(yù)先準(zhǔn)備由峰值與熒光強度的時間進程關(guān)聯(lián)而成的表。所謂峰值，是指熒光強度的極大值。該表基于實測熒光強度的經(jīng)時變化，因此忠實地表現(xiàn)熒光的經(jīng)時變化。根據(jù)本發(fā)明，若判定堆積產(chǎn)生，則從存儲單元讀出與即將產(chǎn)生堆積之前的峰值對應(yīng)的時間進程，并從強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元輸出的強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化中減去時間進程，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。通過此種方式，即便短時間內(nèi)檢測出兩次放射線，也能準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化。而且，根據(jù)本發(fā)明，只要進行減法處理便能推斷經(jīng)時變化，因此，不必像現(xiàn)有構(gòu)成那樣進行復(fù)雜的運算。
[0021]另外，在所述放射線檢測器中，更為理想的是:存儲單元存儲的熒光強度的時間進程是在未產(chǎn)生堆積的狀態(tài)下向閃爍體照射放射線而由強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元監(jiān)控到的熒光強度的經(jīng)時變化。
[0022][作用.效果]所述構(gòu)成更具體地表現(xiàn)了本發(fā)明的放射線檢測器。若存儲單元存儲的熒光強度的時間進程是在未產(chǎn)生堆積的狀態(tài)下對放射線實測所得，便可更準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化。這是因為，若在生成成為推斷基準(zhǔn)的時間進程時產(chǎn)生堆積，則熒光的經(jīng)時變化混亂。
[0023]另外，在所述放射線檢測器中，更為理想的是:強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元以自發(fā)方式監(jiān)控強度數(shù)據(jù)。
[0024][作用.效果]所述構(gòu)成更具體地表現(xiàn)了本發(fā)明的放射線檢測器。若強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元以自發(fā)方式監(jiān)控強度數(shù)據(jù)，便能以短時間間隔準(zhǔn)確地監(jiān)控強度數(shù)據(jù)。
[0025]另外，在所述放射線檢測器中，更為理想的是:強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元通過將成為模擬數(shù)據(jù)的光檢測器的輸出數(shù)據(jù)數(shù)字化而生成強度數(shù)據(jù)。
[0026][作用.效果]所述構(gòu)成更具體地表現(xiàn)了本發(fā)明的放射線檢測器。若通過將成為模擬數(shù)據(jù)的光檢測器的輸出數(shù)據(jù)數(shù)字化而生成強度數(shù)據(jù)，便可構(gòu)成更快速地確切執(zhí)行動作的放射線檢測器。
[0027]另外，在所述放射線檢測器中，更為理想的是:推斷單元不僅對兩個熒光堆積的強度數(shù)據(jù)執(zhí)行推斷，也對三個以上的熒光堆積的強度數(shù)據(jù)執(zhí)行推斷。
[0028][作用.效果]所述構(gòu)成更具體地表現(xiàn)了本發(fā)明的放射線檢測器。若推斷單元對三個以上的熒光堆積的強度數(shù)據(jù)執(zhí)行推斷，便可構(gòu)成通用性更高的放射線檢測器。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]本發(fā)明的放射線檢測器構(gòu)成為即便產(chǎn)生熒光堆積也能分離并推斷已重疊的熒光。本發(fā)明的構(gòu)成中特征性內(nèi)容為，在檢測放射線之前預(yù)先準(zhǔn)備由峰值與熒光強度的時間進程關(guān)聯(lián)而成的表。該表基于實測熒光強度的經(jīng)時變化，因此忠實地表現(xiàn)熒光的經(jīng)時變化。根據(jù)本發(fā)明，若判定堆積產(chǎn)生，則讀出與即將產(chǎn)生堆積之前的峰值對應(yīng)的時間進程，并從強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化中減去時間進程，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。通過此種方式，能夠準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化，不必像現(xiàn)有構(gòu)成那樣進行復(fù)雜的運算。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是對實施例1的放射線檢測器的整體構(gòu)成進行說明的功能框圖。
[0032]圖2是對實施例1的強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化進行說明的概念圖。
[0033]圖3是對實施例1的熒光堆積進行說明的概念圖。
[0034]圖4是對實施例1的堆積產(chǎn)生辨別部的動作進行說明的概念圖。
[0035]圖5是對實施例1的峰值獲取部的動作進行說明的概念圖。
[0036]圖6是對實施例1的表進行說明的概念圖。
[0037]圖7是對實施例1的峰值與時間進程進行說明的概念圖。
[0038]圖8是對實施例1的推斷部的動作進行說明的概念圖。
[0039]圖9是對實施例1的推斷部的動作進行說明的概念圖。
[0040]圖10是對實施例1的推斷部的動作進行說明的概念圖。
[0041]圖11是對現(xiàn)有構(gòu)成的放射線檢測器進行說明的示意圖。
[0042]圖12是對現(xiàn)有構(gòu)成的問題點進行說明的概念圖。
[0043]圖13是對現(xiàn)有構(gòu)成的問題點進行說明的概念圖。
[0044]符號的說明
[0045]1、51:放射線檢測器
[0046]2、52:閃爍體
[0047]3、53:光檢測器
[0048]4:導(dǎo)光器
[0049]11:強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部(強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元)
[0050]12:堆積產(chǎn)生辨別部(堆積產(chǎn)生判定單元)
[0051]13:峰值獲取部(峰值獲取單元)
[0052]14:推斷部(推斷單元)
[0053]21:主控制部
[0054]35:存儲部(存儲單元)
[0055]C:閃爍晶體
[0056]D:強度數(shù)據(jù)
[0057]h、h0:峰值
[0058]m:極小點
[0059]η:閾值
[0060]P:極大點
[0061]q:極大的點
[0062]T:表
[0063]Tc、TcO:時間進程
[0064]T0、T1:時點

【具體實施方式】
[0065][實施例1]
[0066]下面，對本發(fā)明的放射線檢測器的實施例進行說明。Y射線為放射線的一個例子。
[0067]<放射線檢測器的整體構(gòu)成>
[0068]如圖1所示，實施例1的放射線檢測器I包括:閃爍體2，由閃爍晶體C縱橫排列而構(gòu)成；光檢測器3,設(shè)于閃爍體2的下表面,偵測從閃爍體2發(fā)出的突光；以及導(dǎo)光器(lightguide) 4，配置在介于閃爍體2與光檢測器3之間的位置。各閃爍晶體C是由擴散有Ce的Lu2(1_x)Y2xS15 (以下，稱為LYS0)構(gòu)成。若放射線入射至閃爍體2，則放射線被轉(zhuǎn)換成熒光。
[0069]光檢測器3檢測閃爍體2產(chǎn)生的熒光。該光檢測器3具有位置辨別功能，能夠辨別閃爍體2產(chǎn)生的突光來源于哪個閃爍晶體C。導(dǎo)光器4是為了將閃爍體2產(chǎn)生的突光導(dǎo)向光檢測器3而設(shè)。因此,導(dǎo)光器4光學(xué)稱合于閃爍體2與光檢測器3。
[0070]強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11等間隔地向光檢測器3送出取樣信號。該取樣信號成為向光檢測器3送出數(shù)據(jù)的命令，每向光檢測器3送出一次取樣信號，強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11便計算一次熒光的檢測信號。這樣，將不依賴于光檢測器3檢測熒光的狀況而以固定的時間段監(jiān)控?zé)晒猱a(chǎn)生的方式稱為自發(fā)(free run)方式。強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11以自發(fā)方式監(jiān)控強度數(shù)據(jù)D。強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11相當(dāng)于本發(fā)明的強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元。
[0071]光檢測器3輸出的熒光檢測信號(輸出數(shù)據(jù))實質(zhì)上為模擬數(shù)據(jù)。強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11若獲取光檢測器3的輸出數(shù)據(jù)，則將該輸出數(shù)據(jù)數(shù)字化而生成表示熒光強度的強度數(shù)據(jù)D。強度數(shù)據(jù)D是基于被逐個輸入至強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11的光檢測器3的輸出數(shù)據(jù)而經(jīng)時地生成。因此，強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11經(jīng)時地監(jiān)控強度數(shù)據(jù)D。然而，僅通過強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11的動作無法準(zhǔn)確地監(jiān)控?zé)晒鈴姸?。這是因為，熒光有時會產(chǎn)生堆積。下面要說明的各部12、13、14是考慮該堆積而設(shè)的構(gòu)成。
[0072]<關(guān)于熒光堆積>
[0073]在說明各部12、13、14的動作之前，說明熒光堆積。圖2表示放射線檢測器I僅檢測出一次放射線時的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化。若放射線入射至閃爍體2，則如圖2所示熒光強度增加，并達到極大。而且，與熒光強度增加的時間相比，熒光強度逐漸衰減所需的時間更長。堆積產(chǎn)生辨別部12相當(dāng)于本發(fā)明的堆積產(chǎn)生辨別單元。
[0074]圖3表示放射線檢測器I檢測出兩次放射線時的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化。首先，若第一次的放射線入射至閃爍體2，則圖2所說明的熒光強度產(chǎn)生增減。因此，圖3所示的熒光強度的經(jīng)時變化在從熒光開始發(fā)出的時點TO至?xí)r點Tl為止的期間表現(xiàn)出與圖2相同的行為。此處，放射線在時點Tl時再次入射至閃爍體2。即，第二次的放射線在熒光未充分衰減的期間入射至閃爍體2。于是，如圖3所示，本應(yīng)繼續(xù)衰減的熒光強度會從時點Tl起再次增大。
[0075]這樣，放射線入射至閃爍體2而產(chǎn)生的熒光不斷衰減的過程中，向閃爍體2再次入射放射線，已連續(xù)衰減的熒光強度再次增大的現(xiàn)象稱為熒光堆積。即，若兩條放射線在短時間內(nèi)入射至閃爍體2，便會產(chǎn)生熒光堆積。因此，即便閃爍體2的熒光充分湮滅后閃爍體2又產(chǎn)生另一熒光，也不能將其稱為堆積。
[0076]若產(chǎn)生此種堆積，則強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11輸出的強度數(shù)據(jù)D混亂。為了準(zhǔn)確檢測放射線，必須消除該混亂。因此，根據(jù)實施例1的構(gòu)成，具備將堆積并重疊的兩個熒光分離的構(gòu)成。實現(xiàn)此構(gòu)成的是實施例1的放射線檢測器I所具備的各部12、13、14。下面，按順序說明所述各部的動作。
[0077]<堆積產(chǎn)生辨別部的動作>
[0078]堆積產(chǎn)生辨別部12基于強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化來判定熒光堆積產(chǎn)生。下面，說明堆積產(chǎn)生辨別部12的具體動作。從強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11依次向堆積產(chǎn)生辨別部12送出強度數(shù)據(jù)D。由此，堆積產(chǎn)生辨別部12可獲知強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化。
[0079]該堆積產(chǎn)生辨別部12執(zhí)行動作時，使用閾值η。該閾值η是存儲于存儲部35的設(shè)定值，堆積產(chǎn)生辨別部12從存儲部35讀出表示閾值η的數(shù)據(jù)并執(zhí)行動作。存儲部35相當(dāng)于本發(fā)明的存儲單元。
[0080]圖4表示堆積產(chǎn)生辨別部12的動作。堆積產(chǎn)生辨別部12針對強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11輸出的各強度數(shù)據(jù)D，獲取強度及強度的微分值。然后，堆積產(chǎn)生辨別部12在滿足特定條件時辨別為產(chǎn)生了圖3所說明的熒光堆積。所述特定條件是指強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化的極小值是否為閾值η以上。具體來說，當(dāng)極小值為閾值η時，辨別為產(chǎn)生堆積。
[0081]若設(shè)定此種條件，則可準(zhǔn)確地辨別堆積產(chǎn)生。首先，強度存在極小值時表示已變?nèi)醯臒晒庠谥型咀儚姟？傊?，表示放射線是分成兩次入射至閃爍體2。若更準(zhǔn)確地說明，可以說在強度成為極小值的時點的前后，放射線各入射至閃爍體2 —次。
[0082]假設(shè)已獲知放射線是分成兩次入射至閃爍體2，但在獲知是否產(chǎn)生堆積之前并不能區(qū)分清楚。這是因為，也要考慮放射線在熒光已充分衰減的狀態(tài)下入射至閃爍體2。這種情況下，考慮圖2所示的單一放射線檢測更接近現(xiàn)實。
[0083]因此，堆積產(chǎn)生辨別部12基于極小值是否為閾值η以上來辨別堆積。若極小值為閾值η以上，則可知放射線是在熒光未充分衰減的狀態(tài)下入射至閃爍體2。這是因為，熒光是一邊逐漸變?nèi)跻贿吽p。該閾值η是辨別堆積時必要的參數(shù)(parameter),可以結(jié)合放射線檢測狀況適當(dāng)?shù)剡M行調(diào)整。
[0084]說明獲得像圖4那樣的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化時的堆積產(chǎn)生辨別部12的動作。堆積產(chǎn)生辨別部12確認(rèn)強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化存在極小點m，且堆積產(chǎn)生辨別部12確認(rèn)與該極小點m相關(guān)的極小值為閾值η以上。因此，在這種情況下，堆積產(chǎn)生辨別部12辨別為在產(chǎn)生極小點m的時點的前后產(chǎn)生了堆積。
[0085]<峰值獲取部的動作>
[0086]堆積產(chǎn)生辨別部12已確認(rèn)堆積產(chǎn)生時，將此內(nèi)容發(fā)送給峰值獲取部13。峰值獲取部13基于強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11輸出的強度數(shù)據(jù)D獲取峰值。所謂峰值是指通過放射線入射至閃爍體2產(chǎn)生的熒光從發(fā)出到不斷衰減的連續(xù)過程中的熒光強度的極大值。峰值獲取部13相當(dāng)于本發(fā)明的峰值獲取單元。
[0087]說明峰值獲取部13的具體動作。從強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11向峰值獲取部13經(jīng)時地送出強度數(shù)據(jù)D。而且，若堆積產(chǎn)生辨別部12辨別堆積產(chǎn)生，則向峰值獲取部13送出表示此內(nèi)容的信號、及表示成為堆積辨別基準(zhǔn)的極小點m的產(chǎn)生時點的數(shù)據(jù)。若從堆積產(chǎn)生辨別部12送來所述信號及數(shù)據(jù)，則峰值獲取部13首先如圖5所示獲取比極小點m的產(chǎn)生時點更早出現(xiàn)的極大點P。該極大點P與在從極小點m的產(chǎn)生時點追溯時間的方向觀察強度數(shù)據(jù)D而首次出現(xiàn)的極大點一致。因此，由于圖5所示的后發(fā)出的熒光的極大的點q是在極小點m的產(chǎn)生時點后出現(xiàn)，所以峰值獲取部13并不會認(rèn)定該點P為極大點。
[0088]而且，峰值獲取部13獲取極大點P的強度即極大值，并將該極大值識別為峰值h0。以這種方式被峰值獲取部13獲取的峰值是入射至閃爍體2的兩條放射線中先入射的放射線的峰值。即，峰值獲取部13獲取即將產(chǎn)生堆積之前的峰值。
[0089]<關(guān)于表>
[0090]在說明推斷部14的動作之前，說明推斷部14要使用的表T。該表T存儲于存儲部35，由推斷部14從存儲部35適當(dāng)?shù)刈x出后使用。圖6示意性地表示表T。表T是由值不同的峰值h與熒光強度的時間進程Tc關(guān)聯(lián)而成的表。該表T是為了推斷閃爍體2產(chǎn)生的熒光的經(jīng)時變化而設(shè)。推斷部14相當(dāng)于本發(fā)明的推斷單元。
[0091]圖7中說明峰值h0及與峰值h0關(guān)聯(lián)的時間進程TcO。該時間進程TcO是基于放射線檢測器I檢測出單一放射線時的實測值而構(gòu)成。即，時間進程TcO表示放射線檢測器I在無熒光堆積的狀態(tài)下檢測出放射線時的檢測結(jié)果。
[0092]假設(shè)閃爍體2產(chǎn)生的熒光的強度始終固定，便能容易地預(yù)測熒光增減的狀況。這是因為，閃爍體2產(chǎn)生的熒光應(yīng)始終一邊沿著相同經(jīng)過一邊經(jīng)時變化。然而，實際上閃爍體2產(chǎn)生的熒光有強有弱。該熒光的強度不同，則熒光增減的狀況不同。因此，根據(jù)實施例1的構(gòu)成，為了準(zhǔn)確地推斷閃爍體2產(chǎn)生的熒光的經(jīng)時變化，準(zhǔn)備與熒光強度相應(yīng)的多個時間進程Tc。
[0093]此時，熒光強度的指標(biāo)可以使用峰值。即，可知當(dāng)熒光的經(jīng)時變化中的峰值大時，該經(jīng)時變化為強熒光所有。同樣地，可知當(dāng)熒光的經(jīng)時變化中的峰值小時，該經(jīng)時變化為弱熒光所有。這樣，若峰值相同，則熒光的經(jīng)時變化固定。因此，只要知曉峰值便可推斷閃爍體2產(chǎn)生的熒光如何增減。
[0094]圖7說明的是峰值h0及與峰值h0關(guān)聯(lián)的時間進程TcO，但表T中其他各峰值h1、峰值h2、峰值h3，也關(guān)聯(lián)有分別對應(yīng)的時間進程Tc 1、時間進程Tc2、時間進程Tc3 (參照圖6)。
[0095]因此，根據(jù)實施例1的構(gòu)成，需要在放射線檢測前準(zhǔn)備表T。說明該表T的生成方法。表T是通過由構(gòu)成與圖1所說明的構(gòu)成相同的放射線檢測器I檢測放射線而獲得。此時，為了不產(chǎn)生熒光堆積，充分減少放射線的線量而檢測放射線。連續(xù)檢測放射線則會檢測出各種強度的熒光。表T是以如下方式獲得:以與所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11的動作相同的要領(lǐng)監(jiān)控各熒光的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化，并將該結(jié)果送出至峰值獲取部13，而獲取峰值。實際的表T是按照峰值大小順序?qū)姸葦?shù)據(jù)D的經(jīng)時變化列成表(list up)。
[0096]另外，生成表T時，也可以設(shè)法使熒光產(chǎn)生堆積時所得的強度數(shù)據(jù)D不用于表T的生成。此時的堆積產(chǎn)生判斷由堆積產(chǎn)生辨別部12執(zhí)行。無論如何，存儲部35中存儲的熒光強度的時間進程Tc是通過在不產(chǎn)生堆積的狀態(tài)下向閃爍體2照射放射線而由強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11監(jiān)控到的熒光強度的經(jīng)時變化。
[0097]生成表T時，若利用與實際檢測所用的放射線檢測器I構(gòu)成相同的檢測器生成表T，便可更準(zhǔn)確地推斷熒光的經(jīng)時變化。檢測熒光時的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化因放射線檢測器的裝置構(gòu)成不同而存在差異。因此，若放射線檢測器的裝置構(gòu)成不同，則即便閃爍體2產(chǎn)生的熒光相同，輸出的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化也不同。根據(jù)實施例1的構(gòu)成，由于在與實際放射線檢測的條件相同的條件下檢測放射線而生成表T，因此能夠準(zhǔn)確地預(yù)測熒光的經(jīng)時變化的式樣(pattern)。
[0098]<推斷部的動作>
[0099]當(dāng)堆積產(chǎn)生辨別部12確認(rèn)堆積產(chǎn)生時，峰值獲取部13向推斷部14送出峰值h0。若判定堆積產(chǎn)生，則推斷部14參照表T而從存儲部35讀出與峰值h0對應(yīng)的時間進程TcO，推斷因堆積而重疊的熒光中先在閃爍體2產(chǎn)生的熒光的強度的經(jīng)時變化。然后，從強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11輸出的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化中減去時間進程，由此推斷因堆積而重疊的熒光中后在閃爍體2產(chǎn)生的熒光、譬如說成堆積產(chǎn)生后的熒光的強度的經(jīng)時變化。這樣，推斷部14針對各熒光推斷因堆積而重合的熒光的強度的經(jīng)時變化。
[0100]圖8中具體地說明了推斷部14的動作。推斷部14針對強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化中已確認(rèn)產(chǎn)生堆積的部分，減去相當(dāng)于斜線所示的時間進程TcO的部分。強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化與時間進程TcO的時間匹配，是以強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化中的峰值h0中的極大點P與時間進程TcO的極大點成為相同的時點而進行。
[0101]圖9是經(jīng)減法處理后的經(jīng)時變化。如圖9所示，通過減法處理，從經(jīng)時變化中消除兩次入射的放射線中先入射的放射線的影響。以上，推斷部14的動作結(jié)束。
[0102]圖10示意性地表示至此為止的推斷部14的動作。若向推斷部14輸入產(chǎn)生了堆積的強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化，則推斷部14參照表T讀出時間進程TcO，并推斷該時間進程TcO是已堆積的兩個熒光中先入射至閃爍體2的放射線的熒光的經(jīng)時變化。即，時間進程TcO表示的是成為熒光堆積原因的兩次入射的放射線中先入射的放射線的熒光強度的經(jīng)時變化。然后，推斷部14使用該時間進程TcO執(zhí)行減法處理。以此方式經(jīng)減法處理后的經(jīng)時變化表示的是后入射至閃爍體2的放射線的熒光強度的經(jīng)時變化。S卩，通過推斷部14，將堆積并重疊的熒光的檢測數(shù)據(jù)，分離成堆積產(chǎn)生前在閃爍體2產(chǎn)生的熒光的成分、與堆積產(chǎn)生時點在閃爍體2產(chǎn)生的熒光的成分。
[0103]<放射線檢測器具有的其他構(gòu)成>
[0104]放射線檢測器I具備統(tǒng)括地控制各部的主控制部21。該主控制部21由中央處理器(central processing unit,CPU)構(gòu)成,通過執(zhí)行各種程序,實現(xiàn)各部11、12、13、14。此夕卜，所述各部也可以分割成擔(dān)當(dāng)各部的控制裝置而實現(xiàn)。另外，存儲部35中存儲與放射線檢測器I的控制相關(guān)的閾值、表等的全部。
[0105]如以上般，本發(fā)明的放射線檢測器I構(gòu)成為即便產(chǎn)生熒光堆積也能分離并推斷已重疊的熒光。本發(fā)明的構(gòu)成中特征性內(nèi)容為，在放射線檢測之前預(yù)先準(zhǔn)備由峰值h與熒光強度的時間進程Tc關(guān)聯(lián)而成的表T。所謂峰值h是指熒光強度的極大值。該表T基于實測熒光強度的經(jīng)時變化，因此忠實地表現(xiàn)熒光的經(jīng)時變化。根據(jù)本發(fā)明，若判定堆積產(chǎn)生，則讀出與即將產(chǎn)生堆積之前的峰值h對應(yīng)的時間進程Tc，并從強度數(shù)據(jù)D的經(jīng)時變化中減去時間進程Tc，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。通過此種方式，即便短時間內(nèi)檢測出兩次放射線，也能準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化。而且，根據(jù)本發(fā)明，只要進行減法處理便能推斷經(jīng)時變化，因此不必像現(xiàn)有構(gòu)成那樣進行復(fù)雜的運算。
[0106]另外，若存儲部35中存儲的熒光強度的時間進程Tc是在不產(chǎn)生堆積的狀態(tài)下實測放射線所得，便可更準(zhǔn)確地推斷熒光強度的經(jīng)時變化。這是因為，若生成成為推斷基準(zhǔn)的時間進程Tc時產(chǎn)生堆積，則熒光的經(jīng)時變化混亂。
[0107]如上所述，若強度數(shù)據(jù)監(jiān)控部11以自發(fā)方式監(jiān)控強度數(shù)據(jù)D，便能以短時間間隔準(zhǔn)確地監(jiān)控強度數(shù)據(jù)D。
[0108]若將成為模擬數(shù)據(jù)的光檢測器3的輸出數(shù)據(jù)數(shù)字化而生成強度數(shù)據(jù)D，便可構(gòu)成更快速地確切執(zhí)行動作的放射線檢測器I。
[0109]本發(fā)明并不限定于所述構(gòu)成，可如下述那樣變形實施。
[0110](I)所述構(gòu)成是針對兩個熒光堆積的強度數(shù)據(jù)D實施數(shù)據(jù)處理，但本發(fā)明不僅可為該構(gòu)成，也可以構(gòu)成為對閃爍體2發(fā)出的熒光為三個以上堆積的強度數(shù)據(jù)D執(zhí)行動作。這種情況下，推斷部14從已堆積的熒光中最初發(fā)出的熒光開始按照時間序列順序求出峰值h，并獲取與該峰值h對應(yīng)的時間進程Tc。然后，推斷部14首先通過減法從強度數(shù)據(jù)D中去掉最先發(fā)出的熒光，并根據(jù)其結(jié)果求出第二個發(fā)出的熒光的峰值。接著，推斷部14獲取與所述峰值對應(yīng)的時間進程(第二個發(fā)出的熒光的時間進程)，并從減法處理后的強度數(shù)據(jù)D中減去第二個發(fā)出的熒光的時間進程。以此方式逐次重復(fù)執(zhí)行時間進程的獲取與減法處理，由此推斷部14能夠從閃爍體2發(fā)出的熒光為三個以上堆積的強度數(shù)據(jù)D中，分離并獲取各熒光的經(jīng)時變化。這樣，若推斷部14對三個以上的熒光堆積的強度數(shù)據(jù)D執(zhí)行動作，便可構(gòu)成通用性更高的放射線檢測器I。
[0111](2)各實施例中的各設(shè)定值為例示。因此，各設(shè)定值可以自由地變更。
[0112](3)所述各實施例中所說的閃爍晶體是由LYSO構(gòu)成，但本發(fā)明中，也可代替LYSO而利用LGSO(Lu2(1_x)G2xS15)或GSO(Gd2S15)等其他材料構(gòu)成閃爍晶體。根據(jù)本變形例，可提供一種能夠提供更廉價的放射線檢測器的放射線檢測器的制造方法。
[0113](4)所述各實施例中，光檢測器是由光電倍增管構(gòu)成，但本發(fā)明并不限定于此。也可代替光電倍增管，使用光電二極管(photod1de)、雪崩光電二極管(avalanchephotod1de)或半導(dǎo)體檢測器等。
[0114]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種放射線檢測器，其特征在于，包括: 閃爍體，將放射線轉(zhuǎn)換成熒光； 光檢測器，檢測突光； 存儲單元，存儲將峰值與熒光強度的時間進程關(guān)聯(lián)而成的表，所述峰值是放射線入射至所述閃爍體而產(chǎn)生的熒光從發(fā)出到不斷衰減的連續(xù)過程中的熒光強度的極大值； 強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元，基于所述光檢測器的輸出，生成表示熒光強度的強度數(shù)據(jù)，并經(jīng)時地進行監(jiān)控； 峰值獲取單元，基于所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元輸出的所述強度數(shù)據(jù)，獲取所述峰值； 堆積產(chǎn)生判定單元，基于所述強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化對堆積的產(chǎn)生進行判定，所述堆積是在放射線入射至所述閃爍體而產(chǎn)生的熒光不斷衰減的過程中，放射線再次入射至所述閃爍體，連續(xù)衰減的熒光強度再次增大的現(xiàn)象；以及 推斷單元，若判定堆積產(chǎn)生，從所述存儲單元讀出與所述峰值獲取單元獲取的即將產(chǎn)生堆積之前的所述峰值對應(yīng)的所述時間進程，并從所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元輸出的所述強度數(shù)據(jù)的經(jīng)時變化中減去所述時間進程，從而推斷堆積產(chǎn)生后的熒光強度的經(jīng)時變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其特征在于: 所述存儲單元存儲的熒光強度的所述時間進程是通過在不產(chǎn)生堆積的狀態(tài)下向所述閃爍體照射放射線而由所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元監(jiān)控到的熒光強度的經(jīng)時變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線檢測器，其特征在于: 所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元以自發(fā)方式監(jiān)控所述強度數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線檢測器，其特征在于: 所述強度數(shù)據(jù)監(jiān)控單元通過將成為模擬數(shù)據(jù)的所述光檢測器的輸出數(shù)據(jù)數(shù)字化而生成所述強度數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線檢測器，其特征在于: 所述推斷單元不僅對兩個熒光堆積的所述強度數(shù)據(jù)執(zhí)行推斷，也對三個以上的熒光堆積的所述強度數(shù)據(jù)執(zhí)行推斷。
【文檔編號】G01T1/164GK104422949SQ201410332523
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】中澤誠之 申請人:株式會社島津制作所