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JP7582804B2 - Nuclear Medicine Diagnostic Equipment - Google Patents
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Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、核医学診断装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to a nuclear medicine diagnostic device.

従来、被検体の生体組織における機能診断を行うことができる核医学診断装置として、PET(Positron Emission computed Tomography)装置(陽電子断層撮影装置)が知られている。PET装置では、半導体ガンマ線検出器(半導体検出器)が用いられる。例えば、半導体ガンマ線検出器は、シンチレータと、光電子増倍装置とを有する。シンチレータは、被検体内の内部組織から放出されたガンマ線を紫外領域にピークを有する光に変換して出力する。光電子増倍装置は、シンチレータから出力された光を電気信号に変換する。光電子増倍装置としてSiPM(Silicon Photomultipliers)が用いられる。例えば、PET装置の検出器では、シンチレータごとにSiPMが設けられる。 Traditionally, PET (Positron Emission Computed Tomography) devices are known as nuclear medicine diagnostic devices capable of performing functional diagnosis of a subject's biological tissue. In PET devices, semiconductor gamma ray detectors are used. For example, semiconductor gamma ray detectors have a scintillator and a photomultiplier. The scintillator converts gamma rays emitted from the internal tissue of the subject into light having a peak in the ultraviolet region and outputs the light. The photomultiplier converts the light output from the scintillator into an electrical signal. Silicon photomultipliers (SiPMs) are used as photomultipliers. For example, in the detector of a PET device, a SiPM is provided for each scintillator.

ここで、SiPMの時間分解能は、SiPMに印加される逆バイアス電圧の大きさに影響を受ける。SiPMの温度が上がると、信号の立ち上がりを調整するために、例えば、逆バイアス電圧の値が大きくされる。しかしながら、逆バイアス電圧の値を大きくすることは、SiPMの温度が更に上昇してしまう一因となる。また、時間分解能は、SiPMが一定以上の温度になると、指数関数的に劣化してしまう場合がある。そもそも、回路自体が、消費電力の増加に対応できない場合も想定される。 Here, the time resolution of the SiPM is affected by the magnitude of the reverse bias voltage applied to the SiPM. When the temperature of the SiPM rises, for example, the value of the reverse bias voltage is increased to adjust the rise of the signal. However, increasing the value of the reverse bias voltage is one of the factors that causes the temperature of the SiPM to rise further. In addition, the time resolution may deteriorate exponentially when the temperature of the SiPM reaches a certain level or higher. In fact, it is conceivable that the circuit itself may not be able to keep up with the increase in power consumption.

また、PET装置における撮影では、被検体の体格、測定部位、及び、被検体に投与される薬剤の種類等に起因して、ガンマ線のカウントレート(計数率)が変化する。ここで、SiPMに印加される最適な逆バイアス電圧の値は、カウントレートに応じて異なると考えられる。しかしながら、PET装置における撮影では、ガンマ線のカウントレートに関わらず、SiPMに印加される逆バイアス電圧の値が一定である。 In addition, when imaging with a PET device, the gamma ray count rate changes depending on the subject's physique, the measurement site, the type of drug administered to the subject, and other factors. Here, it is thought that the optimal value of the reverse bias voltage applied to the SiPM differs depending on the count rate. However, when imaging with a PET device, the value of the reverse bias voltage applied to the SiPM is constant regardless of the gamma ray count rate.

米国特許出願公開第2011/0248175号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0248175 米国特許出願公開第2012/0305784号明細書US Patent Application Publication No. 2012/0305784 米国特許出願公開第2017/0276808号明細書US Patent Application Publication No. 2017/0276808

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、半導体ガンマ線検出器本来の性能と安定性とを両立させることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to achieve both the inherent performance and stability of a semiconductor gamma ray detector. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.

実施形態に係る核医学診断装置は、半導体ガンマ線検出器と、取得部と、制御部とを備える。半導体ガンマ線検出器は、入射ガンマ線をカウントする。取得部は、ガンマ線のカウントレートに関する情報を取得する。制御部は、前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器に負荷されるバイアス電圧値を制御する。 The nuclear medicine diagnosis device according to the embodiment includes a semiconductor gamma ray detector, an acquisition unit, and a control unit. The semiconductor gamma ray detector counts incident gamma rays. The acquisition unit acquires information related to the gamma ray count rate. The control unit controls the bias voltage value applied to the semiconductor gamma ray detector based on the information related to the count rate.

図1は、実施形態に係るPET装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a PET apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る検出器モジュールの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a detector module according to the embodiment. 図3は、実施形態に係るSiPMの模式的な回路図である。FIG. 3 is a schematic circuit diagram of the SiPM according to the embodiment. 図4は、実施形態における計数情報のリストの一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a list of count information according to an embodiment. 図5は、実施形態における同時計数情報の時系列リストの一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a time series list of coincidence counting information in the embodiment. 図6は、実施形態に係るPET装置が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of a flow of processing executed by the PET device according to the embodiment. 図7は、図6に示すステップS101及びステップS102の処理の一例を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the processes in steps S101 and S102 shown in FIG. 図8は、図6に示すステップS101及びステップS102の処理の一例を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the processes in steps S101 and S102 shown in FIG. 図9は、図6に示すステップS101及びステップS102の処理の一例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the processes in steps S101 and S102 shown in FIG. 図10は、実施形態に係る逆バイアス電圧とSiPMの時間分解能との関係の一例を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the reverse bias voltage and the time resolution of the SiPM according to the embodiment. 図11は、実施形態に係るPET装置が実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a process executed by the PET device according to the embodiment. 図12は、実施形態に係るPET装置が実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a process executed by the PET device according to the embodiment. 図13は、実施形態に係るPET装置が実行する処理の一例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a process executed by the PET device according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、核医学診断装置の実施形態を詳細に説明する。また、本願に係る核医学診断装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、実施形態は、内容に矛盾が生じない範囲で他の実施形態及び他の変形例や従来技術との組み合わせが可能である。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する場合がある。 Below, an embodiment of a nuclear medicine diagnosis device will be described in detail with reference to the attached drawings. Furthermore, the nuclear medicine diagnosis device according to the present application is not limited to the embodiment shown below. Furthermore, the embodiment can be combined with other embodiments, other modified examples, and conventional techniques to the extent that no contradiction occurs in the content. Furthermore, in the following description, similar components are given common reference numerals, and duplicated descriptions may be omitted.

(実施形態)
まず、実施形態に係る核医学診断装置の構成について説明する。実施形態では、核医学診断装置の一例としてPET装置を例に挙げて説明する。
(Embodiment)
First, a configuration of a nuclear medicine diagnosis apparatus according to an embodiment will be described. In the embodiment, a PET apparatus will be described as an example of the nuclear medicine diagnosis apparatus.

図1は、実施形態に係るPET装置100の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、実施形態に係るPET装置100は、架台装置10と、コンソール装置20とを備える。架台装置10とコンソール装置20とは、有線又は無線で接続されており、互いに通信可能である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a PET device 100 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the PET device 100 according to an embodiment includes a gantry device 10 and a console device 20. The gantry device 10 and the console device 20 are connected by wire or wirelessly and can communicate with each other.

架台装置10は、被検体P内で放出された陽電子が電子と結合して対消滅した際に放出された一対のガンマ線(対消滅ガンマ線)を、半導体ガンマ線検出器(半導体検出器)14によって検出し、半導体ガンマ線検出器14から出力された出力信号から計数情報を生成することにより計数情報を収集する。被検体Pには、例えば、陽電子放出核種で標識された放射性薬剤(放射性医薬品)が投与されている。なお、ガンマ線は、放射線の一例である。 The gantry device 10 detects a pair of gamma rays (annihilation gamma rays) emitted when a positron emitted in the subject P combines with an electron and annihilates, using a semiconductor gamma ray detector (semiconductor detector) 14, and collects counting information by generating counting information from the output signal output from the semiconductor gamma ray detector 14. The subject P has been administered, for example, a radioactive drug (radiopharmaceutical drug) labeled with a positron-emitting nuclide. Gamma rays are an example of radiation.

図1に示すように、架台装置10は、天板11と、寝台12と、寝台ドライバ13と、半導体ガンマ線検出器14と、計数情報収集回路15と、処理回路16と、電源制御回路17と、冷却装置(冷却モジュール)18とを備える。なお、架台装置10は、図1に示すように、撮影口となる空洞を有する。 As shown in FIG. 1, the gantry 10 includes a tabletop 11, a bed 12, a bed driver 13, a semiconductor gamma ray detector 14, a counting information collection circuit 15, a processing circuit 16, a power supply control circuit 17, and a cooling device (cooling module) 18. As shown in FIG. 1, the gantry 10 has a cavity that serves as the imaging port.

天板11は、被検体Pが載置されるベッドであり、寝台12の上に配置される。寝台ドライバ13は、後述する寝台制御回路23による制御の下、天板11を移動させる。例えば、寝台ドライバ13は、天板11を移動させることで、被検体Pを架台装置10の撮影口内に移動させる。 The top board 11 is a bed on which the subject P is placed, and is placed on the bed 12. The bed driver 13 moves the top board 11 under the control of the bed control circuit 23 described later. For example, the bed driver 13 moves the top board 11 to move the subject P into the imaging aperture of the gantry device 10.

半導体ガンマ線検出器14は、被検体P内から放出されたガンマ線(対消滅ガンマ線)をカウントし検出する。すなわち、半導体ガンマ線検出器14は、入射されたガンマ線(入射ガンマ線)をカウントする。図1に示すように、半導体ガンマ線検出器14は、被検体Pの周囲をリング状に取り囲むように配置された複数の検出器モジュール14aを有する。検出器モジュール14aは、被検体P内から放出されたガンマ線を光に変換し、変換した光を電気信号に変換する。 The semiconductor gamma ray detector 14 counts and detects gamma rays (annihilation gamma rays) emitted from within the subject P. In other words, the semiconductor gamma ray detector 14 counts incident gamma rays (incident gamma rays). As shown in FIG. 1, the semiconductor gamma ray detector 14 has multiple detector modules 14a arranged in a ring shape surrounding the subject P. The detector modules 14a convert the gamma rays emitted from within the subject P into light, and then convert the converted light into an electrical signal.

ここで、検出器モジュール14aの構成の一例について説明する。図2は、実施形態に係る検出器モジュール14aの構成の一例を示す図である。図2に示すように、検出器モジュール14aは、シンチレータアレイ14bと、SiPMアレイ14cとを有する。 Here, an example of the configuration of the detector module 14a will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the detector module 14a according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the detector module 14a has a scintillator array 14b and a SiPM array 14c.

シンチレータアレイ14bは、2次元状に配列された複数のシンチレータ14dを有する。シンチレータ14dは、被検体Pの内部組織から放射されたガンマ線を紫外領域にピークを有する光(シンチレーション光)に変換して出力する。 The scintillator array 14b has multiple scintillators 14d arranged two-dimensionally. The scintillators 14d convert gamma rays emitted from the internal tissue of the subject P into light (scintillation light) that has a peak in the ultraviolet region and output it.

SiPMアレイ14cは、2次元状に配列された複数のSiPM14eを有する。複数のSiPM14eのそれぞれは、複数のシンチレータ14dのそれぞれに光学的に接続されている。SiPM14eは、光学的に接続されたシンチレータ14dから出力されたシンチレーション光を電気信号に変換し、この電気信号を出力する。なお、SiPM14eは、所定の利得率で、シンチレーション光を電気信号として増倍する。1つのシンチレータ14dと、このシンチレータ14dに光学的に接続された1つのSiPM14eとの組が、1つの検出器画素に対応する。 The SiPM array 14c has a plurality of SiPMs 14e arranged two-dimensionally. Each of the plurality of SiPMs 14e is optically connected to each of the plurality of scintillators 14d. The SiPMs 14e convert the scintillation light output from the optically connected scintillators 14d into an electrical signal and output the electrical signal. The SiPMs 14e multiply the scintillation light as an electrical signal by a predetermined gain factor. A pair of one scintillator 14d and one SiPM 14e optically connected to this scintillator 14d corresponds to one detector pixel.

図3は、実施形態に係るSiPM14eの模式的な回路図である。図3の例に示すように、各SiPM14eには、複数のAPD(Avalanche Photo Diode)セル14fが2次元状に配列されている。APDセル14fは、光電変換素子であり、シリコンをベースとした半導体である。APDセル14fは、シンチレータ14dからのシンチレーション光の入射を受けて電子・正孔対を爆発的に生成する。この現象は電子雪崩と呼ばれる。電子雪崩によりAPDセル14fは、電流パルスを発生する。 Figure 3 is a schematic circuit diagram of a SiPM 14e according to an embodiment. As shown in the example of Figure 3, each SiPM 14e has a plurality of APD (Avalanche Photo Diode) cells 14f arranged two-dimensionally. The APD cells 14f are photoelectric conversion elements and are silicon-based semiconductors. The APD cells 14f explosively generate electron-hole pairs upon receiving scintillation light from the scintillator 14d. This phenomenon is called an electron avalanche. The electron avalanche causes the APD cells 14f to generate a current pulse.

各SiPM14eに含まれる複数のAPDセル14fは、共通の出力回路14gを介して波形成形回路14hに接続されている。出力回路14gは、複数のAPDセル14fにより発生された電流パルスを重ね合せて、上述した1つの検出器画素に入射したガンマ線のエネルギーに応じた電流パルスであるエネルギー信号を発生する。そして、出力回路14gは、発生されたエネルギー信号を波形成形回路14hに出力する。波形成形回路14hは、出力回路14gからのエネルギー信号の波形を整形し、整形されたエネルギー信号を計数情報収集回路15に出力する。このようにして波形成形回路14hから出力されるエネルギー信号が、半導体ガンマ線検出器14の出力信号である。 The multiple APD cells 14f included in each SiPM 14e are connected to the waveform shaping circuit 14h via a common output circuit 14g. The output circuit 14g superimposes the current pulses generated by the multiple APD cells 14f to generate an energy signal, which is a current pulse corresponding to the energy of the gamma ray incident on one detector pixel described above. The output circuit 14g then outputs the generated energy signal to the waveform shaping circuit 14h. The waveform shaping circuit 14h shapes the waveform of the energy signal from the output circuit 14g, and outputs the shaped energy signal to the counting information collection circuit 15. The energy signal output from the waveform shaping circuit 14h in this way is the output signal of the semiconductor gamma ray detector 14.

計数情報収集回路15は、半導体ガンマ線検出器14の出力信号から計数情報を生成し、生成した計数情報を、後述するメモリ24に格納する電気回路である。 The counting information collection circuit 15 is an electrical circuit that generates counting information from the output signal of the semiconductor gamma ray detector 14 and stores the generated counting information in the memory 24 described below.

例えば、計数情報収集回路15は、半導体ガンマ線検出器14の出力信号から計数情報を生成することにより、計数情報を収集する。この計数情報には、ガンマ線の検出位置、エネルギー値、及び検出時間が含まれる。例えば、計数情報には、シンチレータ番号(P)、エネルギー値(E)、及び検出時間(T)が含まれる。シンチレータ番号(P)は、ガンマ線をシンチレーション光に変換したシンチレータ14dを識別する番号である。なお、シンチレータ番号(P)に代えて、シンチレータ14dにおいてガンマ線がシンチレーション光に変換された空間位置を示す情報が用いられてもよい。また、エネルギー値(E)は、ガンマ線のエネルギー値である。また、検出時間(T)は、ガンマ線がシンチレーション光に変換された時間である。 For example, the counting information collecting circuit 15 collects counting information by generating counting information from the output signal of the semiconductor gamma ray detector 14. This counting information includes the detection position, energy value, and detection time of the gamma ray. For example, the counting information includes the scintillator number (P), energy value (E), and detection time (T). The scintillator number (P) is a number that identifies the scintillator 14d that converted the gamma ray into scintillation light. Note that, instead of the scintillator number (P), information indicating the spatial position where the gamma ray was converted into scintillation light in the scintillator 14d may be used. The energy value (E) is the energy value of the gamma ray. The detection time (T) is the time when the gamma ray was converted into scintillation light.

計数情報収集回路15は、半導体ガンマ線検出器14の出力信号からシンチレータ番号(P)及び検出時間(T)を特定するとともに、エネルギー値(E)を算出する。そして、計数情報収集回路15は、特定されたシンチレータ番号(P)及び検出時間(T)並びに算出されたエネルギー値(E)を含む計数情報を生成する。 The counting information collection circuit 15 identifies the scintillator number (P) and detection time (T) from the output signal of the semiconductor gamma ray detector 14, and calculates the energy value (E). The counting information collection circuit 15 then generates counting information including the identified scintillator number (P) and detection time (T) and the calculated energy value (E).

ここで、計数情報収集回路15は、閾値超過時間(TOT:time-over-threshold)法を用いてエネルギー値(E)を算出する。例えば、計数情報収集回路15は、閾値超過時間法により、半導体ガンマ線検出器14の出力信号が閾値を超えた時間を計測し、計測された時間に基づいてエネルギー値(E)を算出する。このような閾値超過時間法において用いられる閾値は、ガンマ線のエネルギーを算出する際に用いられるパラメータの値の一例である。 Here, the counting information collection circuit 15 calculates the energy value (E) using a time-over-threshold (TOT) method. For example, the counting information collection circuit 15 measures the time at which the output signal from the semiconductor gamma ray detector 14 exceeds a threshold using the time-over-threshold method, and calculates the energy value (E) based on the measured time. The threshold used in such a time-over-threshold method is an example of a parameter value used when calculating the energy of gamma rays.

また、計数情報収集回路15は、ガンマ線がシンチレーション光に変換された実際の時間を特定し、特定された実際の時間を公知のタイムオフセット(timing offset)及び公知のタイムウォーク(timing walk)を用いて補正する。そして、計数情報収集回路15は、補正された時間を検出時間(T)として特定する。このようなタイムオフセット及びタイムウォークは、ガンマ線の検出タイミングを補正する際に用いられるパラメータの値の一例である。 The counting information collection circuit 15 also determines the actual time at which the gamma rays are converted into scintillation light, and corrects the determined actual time using a known time offset and a known time walk. The counting information collection circuit 15 then determines the corrected time as the detection time (T). Such a time offset and time walk are examples of parameter values used when correcting the detection timing of gamma rays.

なお、図1においては図示を省略しているが、複数の検出器モジュール14aは、複数のブロックに区分けされ、ブロック毎に計数情報収集回路15を備える。例えば、1つの検出器モジュール14aが1つのブロックに属する場合には、計数情報収集回路15は、検出器モジュール14a毎に備えられる。 Although not shown in FIG. 1, the multiple detector modules 14a are divided into multiple blocks, and each block is provided with a counting information collection circuit 15. For example, when one detector module 14a belongs to one block, the counting information collection circuit 15 is provided for each detector module 14a.

処理回路16は、取得機能16aと、制御機能16bとを備える。取得機能16aは、半導体ガンマ線検出器14に入射されるガンマ線のカウントレートに関する情報を取得する。制御機能16bは、取得されたガンマ線のカウントレートに関する情報に基づいて、半導体ガンマ線検出器14に印加(負荷)される逆バイアス電圧の値(逆バイアス電圧値)を制御する。取得機能16a及び制御機能16bの詳細については後述する。 The processing circuit 16 includes an acquisition function 16a and a control function 16b. The acquisition function 16a acquires information related to the count rate of gamma rays incident on the semiconductor gamma ray detector 14. The control function 16b controls the value of the reverse bias voltage (reverse bias voltage value) applied (loaded) to the semiconductor gamma ray detector 14 based on the acquired information related to the count rate of gamma rays. Details of the acquisition function 16a and the control function 16b will be described later.

ここで、例えば、図1に示す処理回路16の構成要素である取得機能16a及び制御機能16bの各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で、処理回路16が備えるメモリに記録されている。処理回路16は、各プログラムをメモリから読み出し、読み出した各プログラムを実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路16は、図1の処理回路16内に示された各機能を有することとなる。処理回路16は、例えば、プロセッサにより実現される。 Here, for example, each processing function of the acquisition function 16a and the control function 16b, which are components of the processing circuit 16 shown in FIG. 1, is recorded in the memory provided in the processing circuit 16 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 16 reads each program from the memory and executes each read program to realize the function corresponding to each program. In other words, the processing circuit 16 in a state in which each program has been read has each function shown in the processing circuit 16 in FIG. 1. The processing circuit 16 is realized by, for example, a processor.

なお、取得機能16a及び制御機能16bの全ての処理機能がコンピュータによって実行可能な1つのプログラムの形態で、メモリに記録されていてもよい。この場合、処理回路16は、プログラムをメモリから読み出し、読み出したプログラムを実行することでプログラムに対応する取得機能16a及び制御機能16bを実現する。取得機能16aは、取得部の一例である。制御機能16bは、制御部の一例である。 All of the processing functions of the acquisition function 16a and the control function 16b may be recorded in memory in the form of a single program executable by a computer. In this case, the processing circuit 16 reads the program from the memory and executes the read program to realize the acquisition function 16a and the control function 16b corresponding to the program. The acquisition function 16a is an example of an acquisition unit. The control function 16b is an example of a control unit.

電源制御回路17は、逆バイアス電圧をSiPM14eに印加(負荷)する。例えば、処理回路16の制御機能16bによる制御を受けて、電源制御回路17は、電源(図示せず)から供給された電力に基づいて、制御機能16bにより指定された電力をSiPM14eに供給することにより、逆バイアス電圧をSiPM14eに印加する。ここで、SiPM14eに印加される逆バイアス電圧の値(逆バイアス電圧値)は、制御機能16bにより制御される。逆バイアス電圧はバイアス電圧の一例であり、逆バイアス電圧値はバイアス電圧値の一例である。 The power supply control circuit 17 applies (loads) a reverse bias voltage to the SiPM 14e. For example, under control of the control function 16b of the processing circuit 16, the power supply control circuit 17 applies the reverse bias voltage to the SiPM 14e by supplying power specified by the control function 16b to the SiPM 14e based on power supplied from a power supply (not shown). Here, the value of the reverse bias voltage applied to the SiPM 14e (reverse bias voltage value) is controlled by the control function 16b. The reverse bias voltage is an example of a bias voltage, and the reverse bias voltage value is an example of a bias voltage value.

なお、処理回路16及び電源制御回路17は、半導体ガンマ線検出器14内にあってもよい。すなわち、半導体ガンマ線検出器14が、処理回路16及び電源制御回路17を備えてもよい。 The processing circuit 16 and the power supply control circuit 17 may be located within the semiconductor gamma ray detector 14. In other words, the semiconductor gamma ray detector 14 may be equipped with the processing circuit 16 and the power supply control circuit 17.

冷却装置18は、PET装置100の一部を冷却する。例えば、冷却装置18は、制御機能16bによる制御を受けて、半導体ガンマ線検出器14を冷却する。ここで、冷却装置18による冷却の度合い(冷却レベル)は、制御機能16bにより制御される。 The cooling device 18 cools a part of the PET device 100. For example, the cooling device 18 cools the semiconductor gamma ray detector 14 under the control of the control function 16b. Here, the degree of cooling (cooling level) by the cooling device 18 is controlled by the control function 16b.

コンソール装置20は、操作者によるPET装置100の操作を受け付け、PET画像データの撮影を制御するとともに、架台装置10によって収集された計数情報を用いてPET画像データを再構成する。図1に示すように、コンソール装置20は、入力インターフェース21と、ディスプレイ22と、寝台制御回路23と、メモリ24と、同時計数情報生成回路25と、画像再構成回路26と、システム制御回路27とを備える。なお、コンソール装置20が備える各回路は、バスを介して接続される。 The console device 20 accepts operations of the PET device 100 by the operator, controls the capture of PET image data, and reconstructs the PET image data using the counting information collected by the gantry device 10. As shown in FIG. 1, the console device 20 includes an input interface 21, a display 22, a bed control circuit 23, a memory 24, a coincidence counting information generating circuit 25, an image reconstruction circuit 26, and a system control circuit 27. The circuits included in the console device 20 are connected via a bus.

入力インターフェース21は、トラックボール、スイッチ、ダイヤル、フットスイッチ、ジョイスティック等により実現される。入力インターフェース21は、PET装置100の操作者によって各種指示や各種設定の入力に用いられ、入力された各種指示や各種設定を、システム制御回路27に転送する。例えば、入力インターフェース21は、撮影開始指示の入力に用いられる。 The input interface 21 is realized by a trackball, a switch, a dial, a foot switch, a joystick, etc. The input interface 21 is used by the operator of the PET device 100 to input various instructions and settings, and transfers the input instructions and settings to the system control circuit 27. For example, the input interface 21 is used to input an instruction to start imaging.

ディスプレイ22は、システム制御回路27による制御の下、PET画像データに基づくPET画像を表示したり、操作者から各種指示や各種設定を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。ディスプレイ22は、表示部の一例である。ディスプレイ22は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ等によって実現される。寝台制御回路23は、寝台ドライバ13を制御する電気回路である。 Under the control of the system control circuit 27, the display 22 displays a PET image based on the PET image data, and displays a GUI (Graphical User Interface) for receiving various instructions and settings from the operator. The display 22 is an example of a display unit. The display 22 is realized by a liquid crystal monitor, a CRT (Cathode Ray Tube) monitor, or the like. The bed control circuit 23 is an electric circuit that controls the bed driver 13.

メモリ24は、PET装置100において用いられる各種データを記憶する。メモリ24は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The memory 24 stores various data used in the PET device 100. The memory 24 is realized, for example, by a semiconductor memory element such as a random access memory (RAM) or a flash memory, a hard disk, an optical disk, etc.

メモリ24は、各計数情報収集回路15によって生成された計数情報のリストを記憶する。メモリ24が記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成回路25による処理に用いられる。なお、メモリ24が記憶する計数情報のリストは、同時計数情報生成回路25による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。 The memory 24 stores a list of counting information generated by each counting information collection circuit 15. The list of counting information stored in the memory 24 is used for processing by the coincidence counting information generation circuit 25. The list of counting information stored in the memory 24 may be deleted after being used for processing by the coincidence counting information generation circuit 25, or may be stored for a predetermined period of time.

図4は、実施形態における計数情報のリストの一例を説明するための図である。図4に示すように、メモリ24は、検出器モジュール14aを識別するモジュールIDに対応付けて、シンチレータ番号(P)、エネルギー値(E)、及び検出時間(T)を含む計数情報を記憶する。 Figure 4 is a diagram for explaining an example of a list of counting information in an embodiment. As shown in Figure 4, the memory 24 stores counting information including a scintillator number (P), an energy value (E), and a detection time (T) in association with a module ID that identifies the detector module 14a.

また、メモリ24は、同時計数情報生成回路25によって生成された同時計数情報の時系列リストを記憶する。また、メモリ24が記憶する同時計数情報の時系列リストは、画像再構成回路26による処理に用いられる。なお、メモリ24が記憶する同時計数情報の時系列リストは、画像再構成回路26による処理に用いられた後に削除されてもよいし、所定期間記憶されていてもよい。 The memory 24 also stores a time series list of coincidence counting information generated by the coincidence counting information generating circuit 25. The time series list of coincidence counting information stored in the memory 24 is used for processing by the image reconstruction circuit 26. The time series list of coincidence counting information stored in the memory 24 may be deleted after being used for processing by the image reconstruction circuit 26, or may be stored for a predetermined period of time.

図5は、実施形態における同時計数情報の時系列リストの一例を説明するための図である。図5に示すように、メモリ24は、同時計数情報の通し番号であるコインシデンスNo.(コインシデンスナンバー)に対応付けて、計数情報の組を記憶する。なお、同時計数情報の時系列リストは、計数情報の検出時間(T)に基づき概ね時系列順に並んでいる。 Figure 5 is a diagram for explaining an example of a time series list of coincidence counting information in an embodiment. As shown in Figure 5, memory 24 stores sets of counting information in association with coincidence numbers, which are serial numbers of the coincidence counting information. Note that the time series list of coincidence counting information is arranged in approximately chronological order based on the detection times (T) of the counting information.

また、メモリ24は、画像再構成回路26によって再構成されたPET画像データを記憶する。また、メモリ24が記憶するPET画像データに基づくPET画像は、システム制御回路27によってディスプレイ22に表示される。 The memory 24 also stores the PET image data reconstructed by the image reconstruction circuit 26. The PET image based on the PET image data stored in the memory 24 is displayed on the display 22 by the system control circuit 27.

図1に戻り、同時計数情報生成回路25は、計数情報収集回路15によって生成された計数情報のリストを用いて同時計数情報の時系列リストを生成する。例えば、同時計数情報生成回路25は、メモリ24に記憶された計数情報のリストから、一対のガンマ線を略同時に計数した計数情報の組を、計数情報の検出時間(T)に基づいて検索する。また、同時計数情報生成回路25は、検索した計数情報の組毎に同時計数情報を生成し、生成した同時計数情報を、概ね時系列順に並べながら、メモリ24に格納する。 Returning to FIG. 1, the coincidence information generating circuit 25 generates a chronological list of coincidence information using the list of count information generated by the count information collecting circuit 15. For example, the coincidence information generating circuit 25 searches the list of count information stored in the memory 24 for a set of count information in which a pair of gamma rays are counted approximately simultaneously, based on the detection time (T) of the count information. In addition, the coincidence information generating circuit 25 generates coincidence information for each set of searched count information, and stores the generated coincidence information in the memory 24 while arranging it in approximately chronological order.

例えば、同時計数情報生成回路25は、操作者によって入力された同時計数情報を生成する際の条件(同時計数情報生成条件)に基づいて、同時計数情報を生成する。同時計数情報生成条件として、時間ウィンドウ(時間ウィンドウ幅)が指定される。例えば、同時計数情報生成回路25は、時間ウィンドウに基づいて、同時計数情報を生成する。 For example, the coincidence counting information generating circuit 25 generates the coincidence counting information based on the conditions (coincidence counting information generating conditions) for generating the coincidence counting information input by the operator. A time window (time window width) is specified as the coincidence counting information generating condition. For example, the coincidence counting information generating circuit 25 generates the coincidence counting information based on the time window.

例えば、同時計数情報生成回路25は、メモリ24を参照し、検出時間(T)の時間差が時間ウィンドウ以内にある計数情報の組を、検出器モジュール14a間で検索する。例えば、同時計数情報生成回路25は、同時計数情報生成条件を満たす組として、「P11、E11、T11」と「P22、E22、T22」との組を検索すると、この組を同時計数情報として生成し、メモリ24に格納する。なお、同時計数情報生成回路25は、時間ウィンドウとともにエネルギーウィンドウ(エネルギーウィンドウ幅)を用いて同時計数情報を生成してもよい。例えば、同時計数情報生成回路25は、メモリ24を参照し、検出時間(T)の時間差が時間ウィンドウ以内にあり、かつ、エネルギー値(E)がエネルギーウィンドウ内にある計数情報の組を、検出器モジュール14a間で検索する。エネルギーウィンドウの幅は、ガンマ線のエネルギーを算出する際に用いられるパラメータの値の一例である。また、同時計数情報生成回路25は、架台装置10内に設けられていてもよい。同時計数情報生成回路25は、例えば、プロセッサにより実現される。 For example, the coincidence information generating circuit 25 refers to the memory 24 and searches for a set of counting information whose detection time (T) difference is within the time window between the detector modules 14a. For example, when the coincidence information generating circuit 25 searches for a set of "P11, E11, T11" and "P22, E22, T22" as a set that satisfies the coincidence information generating condition, the coincidence information generating circuit 25 generates the set as coincidence information and stores it in the memory 24. The coincidence information generating circuit 25 may generate the coincidence information using an energy window (energy window width) together with the time window. For example, the coincidence information generating circuit 25 refers to the memory 24 and searches for a set of counting information whose detection time (T) difference is within the time window and whose energy value (E) is within the energy window between the detector modules 14a. The width of the energy window is an example of a parameter value used when calculating the energy of gamma rays. The coincidence information generating circuit 25 may also be provided in the gantry device 10. The coincidence counting information generating circuit 25 is realized, for example, by a processor.

画像再構成回路26は、PET画像データを再構成する。例えば、画像再構成回路26は、メモリ24に記憶された同時計数情報の時系列リストを読み出し、読み出した時系列リストを用いてPET画像データを再構成する。また、画像再構成回路26は、再構成したPET画像データをメモリ24に格納する。画像再構成回路26は、例えば、プロセッサにより実現される。 The image reconstruction circuit 26 reconstructs the PET image data. For example, the image reconstruction circuit 26 reads out a time series list of coincidence counting information stored in the memory 24, and reconstructs the PET image data using the read out time series list. The image reconstruction circuit 26 also stores the reconstructed PET image data in the memory 24. The image reconstruction circuit 26 is realized, for example, by a processor.

システム制御回路27は、架台装置10及びコンソール装置20を制御することによって、PET装置100の全体制御を行う。例えば、システム制御回路27は、PET装置100における撮影を制御する。システム制御回路27は、例えば、プロセッサにより実現される。 The system control circuit 27 performs overall control of the PET device 100 by controlling the gantry device 10 and the console device 20. For example, the system control circuit 27 controls imaging in the PET device 100. The system control circuit 27 is realized, for example, by a processor.

以上、実施形態に係るPET装置100の全体構成について説明した。ここで、仮に、PET装置による撮影において、ガンマ線のカウントレートに関わらず、SiPMに印加される逆バイアス電圧の値が一定である場合について説明する。この場合、低カウントレート又は高カウントレートでSiPMの性能を最大限活かすことができなくなる。また、SiPMの性能を最大限活かそうとする場合には、高カウントレートの場合でもSiPMを備える検出器の性能が劣化し難くなるように設計する制約がある。 The overall configuration of the PET device 100 according to the embodiment has been described above. Here, we will explain the case where, in imaging using the PET device, the value of the reverse bias voltage applied to the SiPM is constant regardless of the gamma ray count rate. In this case, it is not possible to make the most of the performance of the SiPM at low or high count rates. Furthermore, when attempting to make the most of the performance of the SiPM, there is a design constraint that must be met so that the performance of the detector equipped with the SiPM is less likely to deteriorate even at high count rates.

そこで、上述した構成のもと、PET装置100は、以下に説明するように、半導体ガンマ線検出器14の本来の性能と安定性とを両立させることができるように構成されている。 Therefore, based on the above-mentioned configuration, the PET device 100 is configured to achieve both the inherent performance and stability of the semiconductor gamma ray detector 14, as described below.

図6は、実施形態に係るPET装置100が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6に示す処理は、例えば、PET装置100が被検体PのPET画像データの撮影を開始した場合に実行される。なお、撮影の開始時には、SiPM14eに印加される逆バイアス電圧の値はデフォルト値「V2」であり、冷却装置18による冷却のレベルは、デフォルトの冷却レベル「FR2」である。また、撮影の開始時には、タイムオフセットはデフォルト値「TOFFSET2」であり、タイムウォークはデフォルト値「TWALK2」である。また、撮影の開始時には、エネルギーウィンドウの幅はデフォルト値「W2」であり、閾値超過時間法において用いられる閾値はデフォルト値「Th2」である。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of a flow of a process executed by the PET device 100 according to the embodiment. The process shown in FIG. 6 is executed, for example, when the PET device 100 starts capturing PET image data of the subject P. At the start of the capture, the value of the reverse bias voltage applied to the SiPM 14e is the default value "V2", and the level of cooling by the cooling device 18 is the default cooling level "FR2". At the start of the capture, the time offset is the default value "T OFFSET 2", and the time walk is the default value "T WALK 2". At the start of the capture, the width of the energy window is the default value "W2", and the threshold used in the time over threshold method is the default value "Th2".

図6に示すように、取得機能16aは、半導体ガンマ線検出器14に入射されたガンマ線のカウントレートに関する情報を取得する(ステップS101)。そして、制御機能16bは、入射されたガンマ線のカウントレートに関する情報に基づいて、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであるか否かを判定する(ステップS102)。 As shown in FIG. 6, the acquisition function 16a acquires information regarding the count rate of gamma rays incident on the semiconductor gamma ray detector 14 (step S101). Then, the control function 16b determines whether the count rate of the incident gamma rays is a high count rate based on the information regarding the count rate of the incident gamma rays (step S102).

ここで、入射されたガンマ線のカウントレートに関する情報として、以下、具体例を挙げて説明する。図7~9は、図6に示すステップS101及びステップS102の処理の一例を説明するための図である。例えば、取得機能16aは、ステップS101において、入射されたガンマ線のカウントレートに関する情報として、図7に示すように、半導体ガンマ線検出器14に流れる電流の値を取得する。より具体的には、取得機能16aは、SiPM14eに流れる電流の値を、半導体ガンマ線検出器14に流れる電流の値として取得する。 Here, specific examples of information related to the count rate of the incident gamma rays will be described below. Figures 7 to 9 are diagrams for explaining an example of the processing of steps S101 and S102 shown in Figure 6. For example, in step S101, the acquisition function 16a acquires the value of the current flowing through the semiconductor gamma ray detector 14 as information related to the count rate of the incident gamma rays, as shown in Figure 7. More specifically, the acquisition function 16a acquires the value of the current flowing through the SiPM 14e as the value of the current flowing through the semiconductor gamma ray detector 14.

例えば、電源制御回路17とSiPM14eとの間で電流が流れている。電流値が大きくなるほどカウントレートが高くなると考えられる。そこで、電流測定器(図示せず)が、SiPM14eに入力される電流の値又はSiPM14eから出力される電流の値を測定する。そして、取得機能16aは、電流測定器により測定された電流の値を半導体ガンマ線検出器14に流れる電流の値として取得する。 For example, a current flows between the power supply control circuit 17 and the SiPM 14e. It is considered that the larger the current value, the higher the count rate. Therefore, a current measuring device (not shown) measures the value of the current input to the SiPM 14e or the value of the current output from the SiPM 14e. The acquisition function 16a then acquires the value of the current measured by the current measuring device as the value of the current flowing through the semiconductor gamma ray detector 14.

そして、制御機能16bは、ステップS102において、図7に示すように、取得機能16aにより取得された電流の値が閾値を超えているか否かを判定する。制御機能16bは、電流の値が閾値を超えている場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。制御機能16bは、電流の値が閾値を超えていない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 Then, in step S102, the control function 16b determines whether or not the current value acquired by the acquisition function 16a exceeds a threshold value, as shown in FIG. 7. If the current value exceeds the threshold value (step S102: Yes), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. If the current value does not exceed the threshold value (step S102: No), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

また、カウントレートが所定値以上の高カウントレートとなるような特定の種類の放射性薬剤が投与された被検体PのPET画像データを撮影する場合には、カウントレートが所定値以上の高カウントレートとなると考えられる。そこで、図8に示すように、取得機能16aは、ステップS101において、撮影対象の被検体Pに投与された放射性薬剤の種類に関する情報を取得してもよい。例えば、メモリ24には、検査情報が記憶されている。そして、検査情報には、被検体Pに投与された放射性薬剤の種類が含まれている。そこで、取得機能16aは、ステップS101において、メモリ24に記憶された検査情報から撮影対象の被検体Pに投与された放射性薬剤の種類を取得してもよい。 In addition, when capturing PET image data of a subject P who has been administered a specific type of radiopharmaceutical, which results in a high count rate equal to or greater than a predetermined value, it is considered that the count rate will be a high count rate equal to or greater than a predetermined value. Therefore, as shown in FIG. 8, the acquisition function 16a may acquire information on the type of radiopharmaceutical administered to the subject P to be imaged in step S101. For example, the memory 24 stores examination information. The examination information includes the type of radiopharmaceutical administered to the subject P. Therefore, the acquisition function 16a may acquire the type of radiopharmaceutical administered to the subject P to be imaged from the examination information stored in the memory 24 in step S101.

そして、制御機能16bは、ステップS102において、図8に示すように、取得機能16aにより取得された放射性薬剤の種類が、高カウントレートとなる特定の種類であるか否かを判定する。制御機能16bは、放射性薬剤の種類が特定の種類である場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。また、制御機能16bは、放射性薬剤の種類が特定の種類ではない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 Then, in step S102, the control function 16b determines whether the type of radiopharmaceutical acquired by the acquisition function 16a is a specific type that results in a high count rate, as shown in FIG. 8. If the type of radiopharmaceutical is a specific type (step S102: Yes), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. If the type of radiopharmaceutical is not a specific type (step S102: No), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

また、放射性薬剤が投与された被検体Pの撮影対象の部位が、心臓等の放射性薬剤が集積しやすい部位である場合には、カウントレートが所定値以上の高カウントレートとなると考えられる。そこで、図9に示すように、取得機能16aは、ステップS101において、放射性薬剤が投与された被検体Pの撮影対象の部位に関する情報を取得してもよい。例えば、メモリ24に記憶された検査情報には、撮影対象の部位が含まれている。そこで、取得機能16aは、ステップS101において、メモリ24に記憶された検査情報から撮影対象の部位を取得してもよい。なお、取得機能16aは、スカウト画像データ又はPET画像データから、撮影対象の部位を抽出してもよい。 In addition, if the part of the subject P to be imaged, to which a radiopharmaceutical has been administered, is a part such as the heart where the radiopharmaceutical is likely to accumulate, the count rate is considered to be a high count rate equal to or higher than a predetermined value. Therefore, as shown in FIG. 9, the acquisition function 16a may acquire information on the part of the subject P to be imaged, to which a radiopharmaceutical has been administered, in step S101. For example, the examination information stored in the memory 24 includes the part of the subject to be imaged. Therefore, the acquisition function 16a may acquire the part of the subject to be imaged from the examination information stored in the memory 24 in step S101. The acquisition function 16a may extract the part of the subject to be imaged from the scout image data or the PET image data.

そして、制御機能16bは、ステップS102において、図9に示すように、取得機能16aにより取得又は抽出された撮影対象の部位が、高カウントレートとなる特定の部位であるか否かを判定する。制御機能16bは、撮影対象の部位が特定の部位である場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。また、制御機能16bは、撮影対象の部位が特定の部位ではない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 Then, in step S102, the control function 16b determines whether the part of the subject to be imaged acquired or extracted by the acquisition function 16a is a specific part that has a high count rate, as shown in FIG. 9. If the part of the subject to be imaged is a specific part (step S102: Yes), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. If the part of the subject to be imaged is not a specific part (step S102: No), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

なお、取得機能16aは、ステップS101においてガンマ線の線量を示す線量情報を取得してもよい。この場合、制御機能16bは、ステップS102において線量情報が示す線量が閾値を超えたか否かを判定することにより、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであるか否かを判定してもよい。具体的には、制御機能16bは、線量情報が示す線量が閾値を超えた場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。また、制御機能16bは、線量情報が示す線量が閾値を超えていない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 The acquisition function 16a may acquire dose information indicating the dose of gamma rays in step S101. In this case, the control function 16b may determine whether the count rate of the incident gamma rays is a high count rate by determining whether the dose indicated by the dose information exceeds a threshold in step S102. Specifically, when the dose indicated by the dose information exceeds the threshold (step S102: Yes), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. When the dose indicated by the dose information does not exceed the threshold (step S102: No), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

また、取得機能16aは、ステップS101において逆バイアス電圧の値を取得してもよい。この場合、制御機能16bは、ステップS102において逆バイアス電圧の値が閾値を超えたか否かを判定することにより、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであるか否かを判定してもよい。具体的には、制御機能16bは、逆バイアス電圧の値が閾値を超えた場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。また、制御機能16bは、逆バイアス電圧の値が閾値を超えていない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 The acquisition function 16a may also acquire the value of the reverse bias voltage in step S101. In this case, the control function 16b may determine whether the count rate of the incident gamma rays is a high count rate by determining whether the value of the reverse bias voltage exceeds a threshold in step S102. Specifically, when the value of the reverse bias voltage exceeds the threshold (step S102: Yes), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. When the value of the reverse bias voltage does not exceed the threshold (step S102: No), the control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

また、取得機能16aは、ステップS101において、入力インターフェース21を介してユーザから入力された高カウントレートであるか否かを示す情報を取得してもよい。この場合、ステップS102において、制御機能16bは、ステップS101で取得された情報が高カウントレートであることを示すか否かを判定することにより、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであるか否かを判定してもよい。 In addition, in step S101, the acquisition function 16a may acquire information indicating whether or not the count rate is high, which is input by the user via the input interface 21. In this case, in step S102, the control function 16b may determine whether or not the count rate of the incident gamma rays is a high count rate by determining whether or not the information acquired in step S101 indicates a high count rate.

具体的には、制御機能16bは、ステップS101で取得された情報が高カウントレートであることを示す場合(ステップS102:Yes)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートであると判定する。また、制御機能16bは、ステップS101で取得された情報が高カウントレートであることを示さない場合(ステップS102:No)には、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートではないと判定する。 Specifically, if the information acquired in step S101 indicates a high count rate (step S102: Yes), control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is a high count rate. In addition, if the information acquired in step S101 does not indicate a high count rate (step S102: No), control function 16b determines that the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate.

図6の説明に戻り、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートでない場合(ステップS102:No)、制御機能16bは、上述した各種のデフォルト値やデフォルトの冷却レベルを変更せずに維持する(ステップS103)。そして、制御機能16bは、図6に示す処理を終了する。 Returning to the explanation of FIG. 6, if the count rate of the incident gamma rays is not a high count rate (step S102: No), the control function 16b maintains the various default values and default cooling levels described above without changing them (step S103). Then, the control function 16b ends the process shown in FIG. 6.

図10は、実施形態に係る逆バイアス電圧とSiPM14eの時間分解能との関係の一例を示すグラフである。図10に示すグラフでは、横軸が逆バイアス電圧の値を示し、縦軸がSiPM14eの時間分解能を示す指標を示す。図10の例では、SiPM14eの時間分解能を示す指標が小さくなるほど、時間分解能が高くなる。図10の例に示すように、ガンマ線のカウントレートが高カウントレートでない場合には、SiPM14eの時間分解能が最大(最高)となるように(すなわち、指標が最小値「TR2」となるように)、SiPM14eに印加される逆バイアス電圧のデフォルト値として「V2」が用いられる。 Figure 10 is a graph showing an example of the relationship between the reverse bias voltage and the time resolution of the SiPM 14e according to the embodiment. In the graph shown in Figure 10, the horizontal axis indicates the value of the reverse bias voltage, and the vertical axis indicates an index indicating the time resolution of the SiPM 14e. In the example of Figure 10, the smaller the index indicating the time resolution of the SiPM 14e, the higher the time resolution. As shown in the example of Figure 10, when the gamma ray count rate is not a high count rate, "V2" is used as the default value of the reverse bias voltage applied to the SiPM 14e so that the time resolution of the SiPM 14e is maximized (highest) (i.e., so that the index is at the minimum value "TR2").

一方、入射されたガンマ線のカウントレートが高カウントレートである場合(ステップS102:Yes)、制御機能16bは、SiPM14eに流れる電流の値を小さくするために、デフォルト値「V2」よりも小さい値「V1」の逆バイアス電圧をSiPM14eに印加するように、電源制御回路17を制御する(ステップS104)。これにより、電源制御回路17は、値が「V1」である逆バイアス電圧をSiPM14eに印加する。図10の例に示すように、逆バイアス電圧の値が「V1」である場合には、SiPM14eの時間分解能を示す指標が、「TR2」よりも大きい「TR1」となる。このように、ステップS104では、制御機能16bは、入射されたガンマ線のカウントレートに関する情報に基づいて、半導体ガンマ線検出器14に負荷される逆バイアス電圧値を制御する。 On the other hand, if the count rate of the incident gamma rays is a high count rate (step S102: Yes), the control function 16b controls the power supply control circuit 17 to apply a reverse bias voltage of "V1" smaller than the default value "V2" to the SiPM 14e in order to reduce the value of the current flowing through the SiPM 14e (step S104). As a result, the power supply control circuit 17 applies a reverse bias voltage of "V1" to the SiPM 14e. As shown in the example of FIG. 10, when the value of the reverse bias voltage is "V1", the index indicating the time resolution of the SiPM 14e becomes "TR1" larger than "TR2". Thus, in step S104, the control function 16b controls the reverse bias voltage value applied to the semiconductor gamma ray detector 14 based on information regarding the count rate of the incident gamma rays.

ここで、ガンマ線のカウントレートが高カウントレートである場合には、半導体ガンマ線検出器14の消費電力が大きくなり発熱量が多くなる。そこで、制御機能16bは、冷却装置18による半導体ガンマ線検出器14に対する冷却のレベルが、デフォルトの冷却レベル「FR2」よりも高い冷却レベル「FR1」となるように、冷却装置18を制御する(ステップS105)。 Here, when the gamma ray count rate is high, the power consumption of the semiconductor gamma ray detector 14 increases and the amount of heat generated increases. Therefore, the control function 16b controls the cooling device 18 so that the level of cooling of the semiconductor gamma ray detector 14 by the cooling device 18 becomes "FR1", which is higher than the default cooling level "FR2" (step S105).

そして、制御機能16bは、ステップS104において変更された逆バイアス電圧の値「V1」に基づいて、各種のパラメータ等を制御する(ステップS106)。そして、制御機能16bは、図6に示す処理を終了する。 Then, the control function 16b controls various parameters, etc. based on the value "V1" of the reverse bias voltage changed in step S104 (step S106). Then, the control function 16b ends the process shown in FIG. 6.

図11~13を参照して、ステップS106の処理について具体例を挙げて説明する。図11~13は、実施形態に係るPET装置100が実行する処理の一例を説明するための図である。 The processing of step S106 will be described with a specific example with reference to Figures 11 to 13. Figures 11 to 13 are diagrams for explaining an example of the processing executed by the PET device 100 according to the embodiment.

例えば、逆バイアス電圧の値に応じてダークカウントレートが変更される。ダークカウントレートとは、例えば、SiPM14eに流れる暗電流に基づくカウントレートである。例えば、逆バイアス電圧の値が大きくなるとダークカウントレートも大きくなり、逆バイアス電圧の値が小さくなるとダークカウントレートも小さくなる。上述した閾値超過時間法において用いられる閾値は、入射されたガンマ線に基づくカウントレートとダークカウントレートとを区別するために用いられる。すなわち、かかる閾値は、暗電流に基づいてガンマ線をカウントせずに、実際に入射されたガンマ線をカウントするために用いられる。ここで、ステップS104で逆バイアス電圧の値が「V1」に変更されているため、閾値超過時間法において用いられる閾値は、変更されることが好ましい。 For example, the dark count rate is changed according to the value of the reverse bias voltage. The dark count rate is, for example, a count rate based on the dark current flowing through the SiPM14e. For example, as the value of the reverse bias voltage increases, the dark count rate also increases, and as the value of the reverse bias voltage decreases, the dark count rate also decreases. The threshold value used in the above-mentioned time-over-threshold method is used to distinguish between the count rate based on the incident gamma rays and the dark count rate. In other words, such a threshold value is used to count the gamma rays that are actually incident, without counting the gamma rays based on the dark current. Here, since the value of the reverse bias voltage is changed to "V1" in step S104, it is preferable to change the threshold value used in the time-over-threshold method.

そこで、制御機能16bは、ステップS106において、図11に示すように、閾値超過時間法において用いられる閾値を変更する。例えば、処理回路16のメモリには、複数の逆バイアス電圧のそれぞれと、各逆バイアス電圧に対応する最適な閾値とが対応付けられて記憶されている。ここで、最適な閾値の一例について説明する。例えば、最適な閾値とは、ダークカウント(SiPM14eに流れる暗電流に基づくカウント)ではなく、実際に入射されたガンマ線(ガンマ線イベント)によるカウントである確率が統計学的に所定の確率よりも高くなるような閾値を指す。例えば、熱雑音の増加や逆バイアス電圧の増加により、ダークカウントレートが高くなる場合には、最適な閾値は高くなる。そして、ステップS106において、制御機能16bは、メモリの記憶内容を参照し、逆バイアス電圧の値「V1」に対応する最適な閾値「Th1」を特定する。そして、ステップS106において、制御機能16bは、閾値超過時間法において用いられる閾値を、デフォルト値「Th2」から閾値「Th1」に変更するように、計数情報収集回路15を制御する。例えば、閾値「Th1」は、デフォルト値「Th2」よりも小さい。このような制御を受けて、計数情報収集回路15は、閾値超過時間法において用いられる閾値を、デフォルト値「Th2」から閾値「Th1」に変更する。このように、制御機能16bは、ステップS104で制御された逆バイアス電圧値に基づいて、閾値を制御する。 Therefore, in step S106, the control function 16b changes the threshold value used in the threshold exceeding time method as shown in FIG. 11. For example, the memory of the processing circuit 16 stores a correspondence between each of a plurality of reverse bias voltages and an optimal threshold value corresponding to each reverse bias voltage. Here, an example of the optimal threshold value will be described. For example, the optimal threshold value refers to a threshold value at which the probability that the count is not a dark count (a count based on the dark current flowing through the SiPM 14e) but is a count due to an actually incident gamma ray (gamma ray event) is statistically higher than a predetermined probability. For example, when the dark count rate increases due to an increase in thermal noise or an increase in the reverse bias voltage, the optimal threshold value becomes higher. Then, in step S106, the control function 16b refers to the contents stored in the memory and specifies the optimal threshold value "Th1" corresponding to the value "V1" of the reverse bias voltage. Then, in step S106, the control function 16b controls the counting information collection circuit 15 to change the threshold value used in the threshold exceeding time method from the default value "Th2" to the threshold value "Th1". For example, the threshold value "Th1" is smaller than the default value "Th2." In response to this control, the counting information collection circuit 15 changes the threshold value used in the time-over-threshold method from the default value "Th2" to the threshold value "Th1." In this way, the control function 16b controls the threshold value based on the reverse bias voltage value controlled in step S104.

また、上述したタイムオフセット及びタイムウォークも、逆バイアス電圧の値の変更の影響を受ける。具体的には、逆バイアス電圧の値が変更されるとSiPM14eのキャリアの移動速度も変更されるので、タイムオフセット及びタイムウォークも影響を受ける。そこで、制御機能16bは、ステップS106において、図12に示すように、タイムオフセット及びタイムウォークを変更する。例えば、処理回路16のメモリには、複数の逆バイアス電圧のそれぞれと、各逆バイアス電圧に対応する最適なタイムオフセット及び最適なタイムウォークとが対応付けられて記憶されている。ここで、最適なタイムオフセット及び最適なタイムウォークの一例について説明する。例えば、最適なタイムオフセットとは、基準とする時間(例えば、信号処理遅延を排し、ガンマ線が相互作用したと推測される時間)が、いずれのチャンネルも同一になるように設定されたタイムオフセットを指す。また、例えば、最適なタイムウォークとは、ゲインが変化した場合において、ガンマ線のエネルギーと立ち上がり時間の関係を適切に補正するタイムウォークを指す。そして、ステップS106において、制御機能16bは、メモリの記憶内容を参照し、逆バイアス電圧の値「V1」に対応する最適なタイムオフセット「TOFFSET1」及び最適なタイムウォーク「TWALK1」を特定する。 The time offset and time walk described above are also affected by the change in the value of the reverse bias voltage. Specifically, when the value of the reverse bias voltage is changed, the carrier movement speed of the SiPM 14e is also changed, so the time offset and time walk are also affected. Therefore, in step S106, the control function 16b changes the time offset and time walk as shown in FIG. 12. For example, the memory of the processing circuit 16 stores each of a plurality of reverse bias voltages and an optimal time offset and an optimal time walk corresponding to each reverse bias voltage in association with each other. Here, an example of the optimal time offset and the optimal time walk will be described. For example, the optimal time offset refers to a time offset set so that the reference time (for example, the time when the gamma rays are estimated to have interacted, excluding the signal processing delay) is the same for all channels. Also, for example, the optimal time walk refers to a time walk that appropriately corrects the relationship between the energy of the gamma rays and the rise time when the gain is changed. Then, in step S106, the control function 16b refers to the stored contents of the memory, and specifies the optimum time offset "T OFFSET 1" and the optimum time walk "T WALK 1" that correspond to the reverse bias voltage value "V1".

そして、ステップS106において、制御機能16bは、タイムオフセットを、デフォルト値「TOFFSET2」から「TOFFSET1」に変更するように、計数情報収集回路15を制御する。また、ステップS106において、制御機能16bは、タイムウォークを、デフォルト値「TWALK2」から「TWALK1」に変更するように、計数情報収集回路15を制御する。これらの制御を受けて、計数情報収集回路15は、タイムオフセットをデフォルト値「TOFFSET2」から「TOFFSET1」に変更し、タイムウォークをデフォルト値「TWALK2」から「TWALK1」に変更する。このように、制御機能16bは、ステップS104で制御された逆バイアス電圧値に基づいて、タイムオフセット及びタイムウォークを制御する。 Then, in step S106, the control function 16b controls the counting information collecting circuit 15 to change the time offset from the default value "T OFFSET 2" to "T OFFSET 1". Also, in step S106, the control function 16b controls the counting information collecting circuit 15 to change the time walk from the default value "T WALK 2" to "T WALK 1". In response to these controls, the counting information collecting circuit 15 changes the time offset from the default value "T OFFSET 2" to "T OFFSET 1" and changes the time walk from the default value "T WALK 2" to "T WALK 1". In this way, the control function 16b controls the time offset and the time walk based on the reverse bias voltage value controlled in step S104.

また、上述したエネルギーウィンドウも、逆バイアス電圧の値の変更の影響を受ける。そこで、制御機能16bは、ステップS106において、図13に示すように、エネルギーウィンドウの幅や位置を変更する。例えば、処理回路16のメモリには、複数の逆バイアス電圧のそれぞれと、各逆バイアス電圧に対応する最適なエネルギーウィンドウの幅とが対応付けられて記憶されている。ここで、最適なエネルギーウィンドウの幅の一例について説明する。例えば、最適なエネルギーウィンドウの幅とは、エネルギースペクトルがシフト又は縮んでしまっても、総カウント数が変化しないように調整されるエネルギーウィンドウを指す。そして、ステップS106において、制御機能16bは、メモリの記憶内容を参照し、逆バイアス電圧の値「V1」に対応する最適なエネルギーウィンドウの幅「W1」を特定する。 The energy window described above is also affected by the change in the value of the reverse bias voltage. Therefore, in step S106, the control function 16b changes the width and position of the energy window as shown in FIG. 13. For example, the memory of the processing circuit 16 stores a correspondence between each of a plurality of reverse bias voltages and the width of the optimal energy window corresponding to each reverse bias voltage. Here, an example of the width of the optimal energy window will be described. For example, the width of the optimal energy window refers to an energy window that is adjusted so that the total count number does not change even if the energy spectrum shifts or shrinks. Then, in step S106, the control function 16b refers to the contents stored in the memory and identifies the width "W1" of the optimal energy window corresponding to the value "V1" of the reverse bias voltage.

そして、ステップS106において、制御機能16bは、図13に示すように、エネルギーウィンドウの幅を、デフォルト値「W2」から「W1」に変更するように、同時計数情報生成回路25に通知する。具体的には、制御機能16bは、変更後のエネルギーウィンドウの幅「W1」を計数情報のリストに付加し、変更後のエネルギーウィンドウの幅「W1」が付加された計数情報のリストをメモリ24に記憶させる。同時計数情報生成回路25は、計数情報のリストに付加されたエネルギーウィンドウの幅「W1」を取得する。そして、同時計数情報生成回路25は、エネルギーウィンドウの幅を、デフォルト値「W2」から、取得された「W1」に変更する。このように、ステップS106では、制御機能16bは、ステップS104で制御された逆バイアス電圧値に基づいて、エネルギーウィンドウの幅を制御する。 Then, in step S106, the control function 16b notifies the coincidence information generation circuit 25 to change the width of the energy window from the default value "W2" to "W1" as shown in FIG. 13. Specifically, the control function 16b adds the changed energy window width "W1" to the list of counting information, and stores the list of counting information to which the changed energy window width "W1" has been added in the memory 24. The coincidence information generation circuit 25 acquires the energy window width "W1" added to the list of counting information. Then, the coincidence information generation circuit 25 changes the width of the energy window from the default value "W2" to the acquired "W1". Thus, in step S106, the control function 16b controls the width of the energy window based on the reverse bias voltage value controlled in step S104.

なお、メモリ24に複数のファイルが記憶され、複数のファイルのそれぞれには複数のエネルギーウィンドウの幅のそれぞれが登録されていてもよい。そして、同時計数情報生成回路25は、複数のファイルのうちいずれかのファイルに登録されたエネルギーウィンドウの幅を、同時計数情報の時系列リストを生成する際に用いるエネルギーウィンドウの幅として設定してもよい。このような場合、ステップS106で、制御機能16bは、変更後のエネルギーウィンドウの幅「W1」が登録されたファイルの識別子を計数情報のリストに付加する。そして、制御機能16bは、ファイルの識別子が付加された計数情報のリストをメモリ24に記憶させる。そして、同時計数情報生成回路25は、計数情報のリストに付加されたファイルの識別子を取得する。そして、同時計数情報生成回路25は、メモリ24に記憶された複数のファイルのうち、取得された識別子が示すファイルに登録されたエネルギーウィンドウの幅「W1」を取得する。そして、同時計数情報生成回路25は、エネルギーウィンドウの幅を、デフォルト値「W2」から、取得された「W1」に変更する。 Note that multiple files may be stored in the memory 24, and multiple energy window widths may be registered in each of the multiple files. The coincidence information generation circuit 25 may set the energy window width registered in one of the multiple files as the energy window width used when generating a time series list of coincidence information. In this case, in step S106, the control function 16b adds the identifier of the file in which the changed energy window width "W1" is registered to the list of counting information. The control function 16b then stores the list of counting information to which the file identifier is added in the memory 24. The coincidence information generation circuit 25 then acquires the identifier of the file added to the list of counting information. The coincidence information generation circuit 25 then acquires the energy window width "W1" registered in the file indicated by the acquired identifier among the multiple files stored in the memory 24. The coincidence information generation circuit 25 then changes the energy window width from the default value "W2" to the acquired "W1".

以上、実施形態に係るPET装置100について説明した。実施形態によれば、高カウントレートの場合に、半導体ガンマ線検出器14において、カウントレートに応じて逆バイアス電圧を変更するとともに、変更後の逆バイアス電圧に応じて各種のパラメータや冷却レベルを変更することで、SiPM14eを備える半導体ガンマ線検出器14の本来の性能と安定性を両立させることができる。 The above describes the PET device 100 according to the embodiment. According to the embodiment, in the case of a high count rate, the reverse bias voltage in the semiconductor gamma ray detector 14 is changed according to the count rate, and various parameters and cooling levels are changed according to the changed reverse bias voltage, thereby making it possible to achieve both the inherent performance and stability of the semiconductor gamma ray detector 14 equipped with the SiPM 14e.

また、実施形態によれば、異なるカウントレートの条件下でも、SiPM14eを備える半導体ガンマ線検出器14の性能を安全に最大限活かせるだけでなく、電源系を含む後段回路をそのまま異なる仕様のSiPMに使えるようにすることができる。 Furthermore, according to the embodiment, not only can the performance of the semiconductor gamma ray detector 14 equipped with the SiPM 14e be safely maximized even under different count rate conditions, but the downstream circuitry including the power supply system can be used as is for SiPMs with different specifications.

また、上述した実施形態によれば、臨床検査において、被検体Pの撮影を行った後に、時間をおいて、再度、被検体Pの撮影を行う場合には、被検体P内の放射性薬剤の濃度が低くなっているため、図6のステップS102で否定判定される。このため、再度、被検体Pの撮影を行う場合には、デフォルトの設定で撮影が行われる。 In addition, according to the above-described embodiment, in a clinical examination, if the subject P is imaged again after a period of time has elapsed since the concentration of the radioactive drug in the subject P is low, a negative determination is made in step S102 of FIG. 6. Therefore, when the subject P is imaged again, the imaging is performed with the default settings.

なお、第1の実施形態において、PET装置100がカウントレートに応じて、逆バイアス電圧の値を2段階に変更する場合について説明した。しかしながら、PET装置100は、カウントレートに応じて逆バイアス電圧の値を2段階よりも多い複数段階に変更してもよい。また、PET装置100は、カウントレートに応じて、SiPM14eの特性に合わせて、所定の計算式により逆バイアス電圧の値を連続的に変更してもよい。 In the first embodiment, the case has been described where the PET device 100 changes the value of the reverse bias voltage in two stages depending on the count rate. However, the PET device 100 may change the value of the reverse bias voltage in more than two stages depending on the count rate. In addition, the PET device 100 may continuously change the value of the reverse bias voltage using a predetermined formula in accordance with the characteristics of the SiPM 14e depending on the count rate.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、若しくは、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、又は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、プロセッサの回路内のメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサの回路内のメモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路とは別に設けられたメモリにプログラムを保存しても構わない。この場合、プロセッサは、このメモリに記憶されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。 The term "processor" used in the above description means a circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), or a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), or a Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes its function by reading and executing a program stored in a memory in the processor circuit. Instead of storing a program in a memory in the processor circuit, the program may be stored in a memory provided separately from the processor circuit. In this case, the processor realizes its function by reading and executing the program stored in this memory. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function.

以上述べた少なくとも1つの実施形態のPET装置100によれば、半導体ガンマ線検出器14の本来の性能と安定性とを両立させることができる。 According to at least one of the embodiments of the PET device 100 described above, it is possible to achieve both the inherent performance and stability of the semiconductor gamma ray detector 14.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

14 半導体ガンマ線検出器
16a 取得機能
16b 制御機能
14 Semiconductor gamma ray detector 16a Acquisition function 16b Control function

Claims (5)

入射ガンマ線をカウントする半導体ガンマ線検出器であって、前記入射ガンマ線を光に変換するシンチレータ、及び、前記光を電気信号に変換し出力する光電子増倍装置を備える半導体ガンマ線検出器と、
ガンマ線のカウントレートに関する情報として前記半導体ガンマ線検出器に流れる電流の値を取得する取得部と、
前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器の前記光電子増倍装置に負荷されるバイアス電圧値を制御する制御部と、
を備える、核医学診断装置。
a semiconductor gamma ray detector for counting incident gamma rays, the semiconductor gamma ray detector including a scintillator for converting the incident gamma rays into light, and a photomultiplier for converting the light into an electrical signal and outputting the electrical signal;
an acquisition unit that acquires a value of a current flowing through the semiconductor gamma ray detector as information regarding a gamma ray count rate;
a control unit that controls a bias voltage value applied to the photomultiplier device of the semiconductor gamma ray detector based on information about the count rate;
A nuclear medicine diagnostic device comprising:
入射ガンマ線をカウントする半導体ガンマ線検出器であって、前記入射ガンマ線を光に変換するシンチレータ、及び、前記光を電気信号に変換し出力する光電子増倍装置を備える半導体ガンマ線検出器と、
ガンマ線のカウントレートに関する情報として撮影対象の被検体の部位に関する情報を取得する取得部と、
前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器の前記光電子増倍装置に負荷されるバイアス電圧値を制御する制御部と、
を備える、核医学診断装置。
a semiconductor gamma ray detector for counting incident gamma rays, the semiconductor gamma ray detector including a scintillator for converting the incident gamma rays into light, and a photomultiplier for converting the light into an electrical signal and outputting the electrical signal;
an acquisition unit that acquires information regarding a part of a subject to be imaged as information regarding a gamma ray count rate;
a control unit that controls a bias voltage value applied to the photomultiplier device of the semiconductor gamma ray detector based on information about the count rate;
A nuclear medicine diagnostic device comprising:
入射ガンマ線をカウントする半導体ガンマ線検出器であって、前記入射ガンマ線を光に変換するシンチレータ、及び、前記光を電気信号に変換し出力する光電子増倍装置を備える半導体ガンマ線検出器と、
ガンマ線のカウントレートに関する情報として撮影対象の被検体に投与される薬剤の種類に関する情報を取得する取得部と、
前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器の前記光電子増倍装置に負荷されるバイアス電圧値を制御する制御部と、
を備える、核医学診断装置。
a semiconductor gamma ray detector for counting incident gamma rays, the semiconductor gamma ray detector including a scintillator for converting the incident gamma rays into light, and a photomultiplier for converting the light into an electrical signal and outputting the electrical signal;
an acquisition unit that acquires information regarding a type of drug administered to a subject to be imaged as information regarding the gamma ray count rate;
a control unit that controls a bias voltage value applied to the photomultiplier device of the semiconductor gamma ray detector based on information about the count rate;
A nuclear medicine diagnostic device comprising:
入射ガンマ線をカウントする半導体ガンマ線検出器であって、前記入射ガンマ線を光に変換するシンチレータ、及び、前記光を電気信号に変換し出力する光電子増倍装置を備える半導体ガンマ線検出器と、
ガンマ線のカウントレートに関する情報を取得する取得部と、
前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器の前記光電子増倍装置に負荷されるバイアス電圧値を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、制御されたバイアス電圧値に基づいて、前記ガンマ線のエネルギーを算出する際に用いられるパラメータの値を制御する、
核医学診断装置。
a semiconductor gamma ray detector for counting incident gamma rays, the semiconductor gamma ray detector including a scintillator for converting the incident gamma rays into light, and a photomultiplier for converting the light into an electrical signal and outputting the electrical signal;
an acquisition unit for acquiring information regarding a gamma ray count rate;
a control unit that controls a bias voltage value applied to the photomultiplier device of the semiconductor gamma ray detector based on information about the count rate;
Equipped with
The control unit controls a value of a parameter used in calculating the energy of the gamma ray based on the controlled bias voltage value.
Nuclear medicine diagnostic equipment.
入射ガンマ線をカウントする半導体ガンマ線検出器であって、前記入射ガンマ線を光に変換するシンチレータ、及び、前記光を電気信号に変換し出力する光電子増倍装置を備える半導体ガンマ線検出器と、
ガンマ線のカウントレートに関する情報を取得する取得部と、
前記カウントレートに関する情報に基づいて、前記半導体ガンマ線検出器の前記光電子増倍装置に負荷されるバイアス電圧値を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、制御されたバイアス電圧値に基づいて、前記ガンマ線の検出タイミングを補正する際に用いられるパラメータの値を制御する、
核医学診断装置。
a semiconductor gamma ray detector for counting incident gamma rays, the semiconductor gamma ray detector including a scintillator for converting the incident gamma rays into light, and a photomultiplier for converting the light into an electrical signal and outputting the electrical signal;
an acquisition unit for acquiring information regarding a gamma ray count rate;
a control unit that controls a bias voltage value applied to the photomultiplier device of the semiconductor gamma ray detector based on information about the count rate;
Equipped with
the control unit controls a value of a parameter used when correcting the detection timing of the gamma ray based on the controlled bias voltage value.
Nuclear medicine diagnostic equipment.
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