DE19739534A1 - Verfahren zur Verarbeitung von Impulsen, die von einer Gammakamera geliefert werden, und eine Gammakamera für die Umsetzung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Impulsen, die von einer Gammakamera geliefert werden, und eine Gammakamera für die Umsetzung dieses Verfahrens. Sie bezieht sich auf Szintillationskameras, oder Gammakameras, beispielsweise vom Typ ANGER, wobei das Patent US 3 011 057 ihre Funktionsweise in ihren Grundsätzen und ihre Ausfüh­ rungsformen beschreibt. Die Gammakameras werden dazu ver­ wendet, Photonen, die von radioaktiven Körpern emittiert werden, zu detektieren und darzustellen.

Die Gammakameras werden in der Nuklearmedizin verwendet, um die Verteilung der durch ein radioaktives Isotop markierten Moleküle, die einem Patienten injiziert wurden, in einem Organ darzustellen. Die Gammakameras können ganz allgemein für die Untersuchung beliebiger radioaktiver Körper verwen­ det werden.

Das Prinzip der Funktion von Gammakameras ist in Fig. 1 wiedergegeben. Ein radioaktiver Körper 1 emittiert γ-Pho­ tonen. Diese Photonen können von einem Punkt des Körpers 1 in alle Richtungen emittiert werden. Ein Szintillator 2 empfängt diese γ-Photonen und wandelt jedes empfangene γ-Photon beim Auftreffen in einen Lichtblitz s um. Eine Grup­ pe von Photovervielfacherröhren 3, die hinter dem Szintil­ lator 2 angeordnet sind, wandeln die Lichtstrahlen aus dem Blitz s des Szintillators in elektrische Signale um. Jeder Photovervielfacher liefert ein elektrisches Signal, das von der Gesamtmenge des empfangenen Lichtes abhängt. Wichtungs­ matrizen 4 (fünf im allgemeinen), die beispielsweise aus Impedanzen des gleichen Typs bestehen, wandeln die Signale, die von den verschiedenen Photovervielfachern kommen, in fünf Signale x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w um. Die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻ enthalten Informationen in bezug auf die Position X und Y des Schwerpunktes der Verteilung des Lichts in der Detektionsebene, die durch die Eintrittsöffnungen der Pho­ tovervielfacher 3 gebildet wird. Das Signal w stellt die Gesamtenergie dar, die von allen Photovervielfachern 3 auf­ genommen wurde.

Ein Schaltkreis zur Berechnung der Position 5 erhält die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻, und integriert sie über eine Zeitdauer, die der Zeitdauer einer Szintillation ent­ spricht, wodurch die Position X und Y des Auftreffens be­ stimmt wird. Der Schaltkreis zur Berechnung der Position 5 liefert zwei Signale x und y, die proportional zur Position X und Y sind. Ein Schaltkreis zum Nachweis des Auftreffens 6 erhält das Signal w und bestimmt in Abhängigkeit dieses Signals w, das die von allen Photovervielfachern 3 aufge­ nommene Gesamtenergie darstellt, ein Validationssignal v, welches angibt, ob das Ereignis gezählt oder vernachlässigt wird. Eine Anzeigevorrichtung 7 empfängt die Signale x, y und v und registriert die Position des Auftreffpunktes X und Y oder zeigt sie an, wenn das Ereignis stattgefunden hat, wobei ein Bild entsteht, das aus der Anhäufung von Auftreffpunkten besteht. Andere Meßvorrichtungen ohne Wich­ tungsmatrizen kommen ebenfalls in Betracht. Ihr Prinzip be­ steht darin, die Signale am Ausgang jedes Photovervielfa­ chers zu digitalisieren und schnelle Mikroprozessoren zu verwenden, um entsprechende Berechnungen durchzuführen. Ebenso können Halbleitervorrichtungen die Photovervielfa­ cher ersetzen.

Der radioaktive Körper 1 sendet eine bestimmte Anzahl von γ-Photonen in einem gegebenen Zeitintervall aus. Man spricht von einer Anzahl von Ereignissen, die pro Sekunde emittiert werden. Die Anzahl der Ereignisse, die pro Sekun­ de emittiert werden, hängt von der Aktivität des radioakti­ ven Körpers 1 ab. Ferner werden die Ereignisse zufällig von einem beliebigen Ort des radioaktiven Körpers 1 in beliebi­ ge Richtungen emittiert. Um ein zweidimensionales Bild zu erhalten, welches den radioaktiven Körper 1 darstellt, sind nur die γ-Photonen einer Richtung, beispielsweise senkrecht zum Szintillator 2, von Interesse. Es kann ein Kollimator 8 verwendet werden, um die Photonen, die von dem radioaktiven Körper 1 emittiert wurden, auf dem Szintillator 2 zu kolli­ mieren. Dieser Kollimator kann beispielsweise aus einer mehrere Zentimeter dicken Bleiplatte bestehen, in welche eine Vielzahl von Löchern beispielsweise senkrecht zur Oberfläche gestanzt ist, damit nur die Gammastrahlen senk­ recht zur Oberfläche passieren können. Das Hinzufügen eines Kollimators entspricht einer Auswahl. Nur die Photonen, die nach diesem Beispiel senkrecht auf den Kollimator treffen, durchqueren den Kollimator. Dies entspricht etwa einem Er­ eignis auf 10 000.

Die Ereignisse sind von sehr kurzer Dauer, und das mit ei­ nem Ereignis verbundene Auftreffen entspricht einer Dirac-Funk­ tion über der Zeit. Das Auftreffen auf dem Szintillator 2 löst eine Reihe von Vorgängen im Szintillator 2, in allen Photovervielfachern 3, in den Wichtungsmatrizen 4 und in den Verbindungen mit dem Schaltkreis zur Berechnung der Po­ sition 5 und dem Schaltkreis für den Nachweis des Auftref­ fens 6 aus, wodurch schließlich ein relativ verbreiteter Impuls entsteht. Zur Lokalisierung des Auftreffpunkts wer­ den die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻ im Schaltkreis zur Berech­ nung der Position 5 über eine Zeitdauer integriert, die dem verbreiterten Impuls entspricht, um den Schwerpunkt des Lichtfleckes, der von allen Photovervielfachern 3 empfangen wurde, zu berechnen. Wenn jedoch zwei Ereignisse eng bei­ einanderliegen, können sich die verbreiterten Impulse über­ lappen und so die Berechnung des Auftreffpunktes verfäl­ schen.

Der Schaltkreis zum Nachweis des Auftreffens 6 hat die Auf­ gabe, zu entscheiden, ob ein Ereignis gezählt wird. Da der Nachweis gleichzeitig mit der Berechnung des Auftreffpunk­ tes erfolgt, wird an die Anzeigevorrichtung die Information des Ortes und des damit verbundenen Energieniveaus gelie­ fert. Früher wurde der Nachweis so verarbeitet:

• - Nachweis des Überschreitens einer Rauschschwelle des Si­ gnals w,
• - Integration des Signals w oberhalb der Rauschschwelle,
• - Detektion der Maxima des Signals w,
• - Detektion der Rückkehr des Signals w unter die Rausch­ schwelle, was die Integration des Signals w beendet,
• - Abgabe eines Validationssignals in Abhängigkeit des Er­ gebnisses der Integration des Signals w, wenn das Signal w zwischen einem erlaubten Maximum und Minimum enthalten ist und wenn nur ein einziges Maximum detektiert wurde, während das Signal w über der Rauschschwelle lag.

Ein derartiger Nachweis entspricht einer Überprüfung, ob das zeitliche Verhalten der empfangenen Energie einer be­ stimmten Form entspricht. Diese Schablone erlaubt die Über­ prüfung, ob wirklich nur ein einziger Impuls für die Detek­ tion eines einzigen Maximums in einem gegebenen Energiebe­ reich existiert. Impulse niedriger Energie aufgrund von Compton-Streuung der Photonen sind daher ausgeschlossen.

Die Beherrschung der digitalen Techniken hat zu einer Ver­ besserung des Systems geführt. In der Patentanmeldung EP-A-0 470 909 wird ein System beschrieben, welches die Signale x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w digitalisiert. Schließlich transfor­ miert man die Signale x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w mit Hilfe eines digitalen Filters, dessen Übertragungsfunktion so berechnet wird, daß sie invers zur Übertragungsfunktion der Elemente ist, die ein Auftreffen von Photonen in ein elektrisches Signal umwandeln. Die digitale Filterung hat den Effekt, die Impulsdauer der Signale beträchtlich zu verkürzen. Vor der Filterung beträgt die Dauer eines Impulses etwas mehr als 1 µs. Nach der Filterung kann diese Dauer weniger als 250 ns betragen (die Zeit hängt u. a. von der Abtastfrequenz und den Parametern des digitalen Filters ab). Da die Impul­ se kürzer sind, sind die Überschneidungen der Impulse weni­ ger zahlreich als vorher. Unter diesen Bedingungen kann man mehr Ereignisse pro Zeiteinheit zählen und daher die Bilder schneller aufnehmen. Der Nachweis erfolgt dennoch mit einem System von vorgegebenen Formen.

Ein System mit Kollimator, das eine digitale Filterung ver­ wendet, kann verwendet werden, um bis zu 200 000 Ereignisse pro Sekunde zu zählen, was einer Emission von 2 Milliarden Ereignissen pro Sekunde und etwa 50 bis 60 mCi entspricht. In der Nuklearmedizin den Patienten mit den herkömmlich verwendeten Isotopen in dieser Weise radioaktiv zu bela­ sten, birgt jedoch gewisse Risiken für den Patienten. Im allgemeinen werden bei Patienten Kollimatorsysteme verwen­ det, um höchstens einige Zehntausend Ereignisse pro Sekunde zu verarbeiten.

Im übrigen ist bekannt, daß Isotope existieren, die Position (oder Positronen)-Emitter sind, wenn γ-Photonen paarweise in entgegengesetzter Richtung emittiert werden, beispiels­ weise Fluor 18. Ein weiteres Verfahren, um γ-Photonen zu kollimieren, besteht im Fall von Positronen darin, eine Gammakamera mit einem zweiten Detektor und einem Koinzi­ denzschaltkreis zu verwenden, der die Herkunftsrichtung des Photons, das in die entgegengesetzte Richtung emittiert wurde, feststellt. Allgemein werden bei den Gammakameras zwei identische Detektoren verwendet. Der Koinzidenzschalt­ kreis ist an beide Detektoren der Gammakamera angeschlos­ sen. Fig. 2 stellt ein solches System dar.

In Fig. 2 emittiert eine radioaktive Quelle 10 paarweise γ-Photonen γ1 und γ2 in entgegengesetzte Richtungen. Auf je­ der Seite der radioaktiven Quelle 10 befindet sich ein Szintillator 11 und 12, um die Energie der γ-Photonen γ1 und γ2 in Lichtenergie umzuwandeln. Es ist hervorzuheben, daß dieses System keine Kollimatoren verwendet. Die Licht­ blitze, die von jedem der beiden Szintillatoren 11 und 12 emittiert werden, werden von zwei Gruppen von Photoverviel­ fachern 13 und 14 empfangen. Die Gruppen von Photoverviel­ fachern 13 und 14 sind jeweils an Gruppen von Wichtungsma­ trizen 15 und 16 angeschlossen. Diese Gruppen 15 und 16 übertragen jeweils die von den Gruppen von Photovervielfa­ chern 13 und 14 empfangene Energie in jeweils fünf Signale. Vier Signale dienen der Ortsbestimmung des Auftreffens der γ-Photonen γ1 oder γ2 auf dem Szintillator 11 oder 12, wobei ein Signal die Gesamtenergie darstellt, die durch die γ-Photonen γ1 oder γ2 freigesetzt wurde. Die jeweiligen Schaltkreise zur Berechnung der Position 17 und 18 empfan­ gen die vier Signale, die von den Wichtungsmatrizen 15 und 16 kommen, die der Position des Auftreffens entsprechen, um die Koordinaten des Auftreffpunktes zu berechnen und sie an eine Anzeige- und Speichervorrichtung 19 weiterzuleiten. Ein weiterer Schaltkreis zur Berechnung erlaubt die Lokali­ sierung des Ursprungs der beiden γ-Strahlen γ1 und γ2. Für den Detektor sind mehrere Varianten möglich; die Signale können am Ausgang der Photovervielfacher digitalisiert wer­ den, was die Matrizen überflüssig macht; die Photoverviel­ facher können auch durch äquivalente Vorrichtungen ersetzt werden.

Schaltkreise für den Nachweis des Auftreffens 20 und 21 empfangen das Signal, das der Gesamtenergie entspricht und das jeweils von den Gruppen von Matrizen 15 und 16 kommt. Die Schaltkreise für den Nachweis des Auftreffens 20 und 21 stellen einerseits fest, ob das Ereignis gültig ist, d. h. der Form entspricht, und berechnen andererseits das Inte­ gral für die Energie jedes gültigen Ereignisses. Ein Vali­ dationssignal wird, wenn das Ereignis gültig ist, anschlie­ ßend an die Anzeigevorrichtung 19 und an einen Koinzidenz­ detektor 22 übertragen. Wenn zwei gültige Ereignisse zum selben Zeitpunkt ankommen, d. h. beispielsweise in einem Zeitfenster in der Größenordnung von 10 ns, sendet der Ko­ inzidenzdetektor 22 ein binäres Signal aus, um der Anzeige­ vorrichtung 19 anzuzeigen, daß es sich um eine Koinzidenz handelt. Die Anzeigevorrichtung 19 kann die Photonenbahnen und anschließend die Bilder rekonstruieren.

Bei einem Patienten ereignen sich die Emissionen von γ-Photonen in alle Richtungen und manchmal auch gleichzeitig. Unter klinischen Bedingungen stellen die detektierbaren Ko­ inzidenzen im allgemeinen nur 1% der Ereignisse dar, die von den Szintillatoren 11 und 12 empfangen wurden. 99% der Ereignisse, die empfangen werden, sind einfache Ereignisse, d. h. nur eines der beiden emittierten Photonen trifft einen Detektor der Gammakamera. In der Praxis messen Gammakame­ ras, welche in Koinzidenz geschaltet sind, einige Hundert­ tausend Ereignisse pro Sekunde, was dem Nachweis und der Aufnahme von einigen Tausend Koinzidenzen pro Sekunde ent­ spricht. Der Vorteil gegenüber einer Vorrichtung mit Kolli­ mator liegt insbesondere in der Verminderung der radioakti­ ven Dosis, der der Patient ausgesetzt wird. Die dem Patien­ ten injizierte Dosis beträgt nur ein Hundertstel der radio­ aktiven Dosis bei entsprechender Akquisitionszeit.

Ein Artikel von Mankoff, Muehllehner und Karp, der in Phys. Med. Biol., 1989, Bd. 34, Nr. 4, S. 437-456 mit dem Titel "The high count rate performance of a twodimensionally po­ sition-sensitive detector for positron emission tomography" erschienen ist, beschreibt eine schnelle Zählung unter Ver­ wendung von Koinzidenz. In diesem Artikel geht es darum, durch die Anwendung einer digitalen Verarbeitung zwei Mil­ lionen Ereignisse zu zählen, wodurch ein Ereignis in weni­ ger als 250 ns verarbeitet werden kann. Trotzdem ist es bei zwei Millionen Ereignissen pro Sekunde nur möglich, 62% der emittierten Ereignisse aufzunehmen, um eine Koinzidenz für jedes emittierte Ereignis zu produzieren. Die anderen 38% entsprechen Ereignissen, die von der verwendeten Gamm­ akamera zeitlich nicht aufgelöst wurden. Wenn man den Emis­ sionsgrad der Ereignisse noch erhöht, würde der Prozentsatz der verwendbaren Ereignisse weiter sinken.

Wenn man die in diesem Artikel beschriebene Vorrichtung auf eine medizinische Nutzung am Patienten überträgt, so muß die Zahl der empfangenen und in Koinzidenz auswertbaren Er­ eignisse durch 100 geteilt werden.

Auf jeden Fall läuft es bei einer Erhöhung der Zahl der vom Patienten emittierten Ereignisse darauf hinaus, daß sich die empfangenen Ereignisse überlappen und so die Anzahl der gültigen Ereignisse auf eine gewisse Anzahl von emittierten Ereignissen in der Größenordnung von zwei Millionen redu­ ziert wird.

Die Untersuchungen mit Gammakameras sind relativ langwie­ rig, denn sie erfordern die Akquisition von Bildern, wobei jedes Bild eine große Anzahl von Ereignissen benötigt (um ein gut definiertes Bild zu erhalten, können mehrere Mil­ lionen von Ereignissen erforderlich sein). Ein Faktor, der eine Verringerung der Untersuchungszeit ermöglicht, ist die Erhöhung der Zahl der Ereignisse, die pro Sekunde gezählt werden. Derzeit begrenzt die Technologie die Zahl der meß­ baren Ereignisse.

Zusammengefaßt ist der Stand der Technik folgender:

• - Die Gammakamera von Fig. 1 mit Kollimator kann nicht mehr als einige Zehntausend Ereignisse pro Sekunde bei einem Patienten messen, obwohl sie technisch in der Lage ist, 200 000 Ereignisse pro Sekunde aufzunehmen; sie macht ferner die Injektion von Isotopen mit hoher Aktivität beim Patienten erforderlich,
• - die Gammakamera von Fig. 2 in einem System zur Koinzi­ denzerfassung ermöglicht es, die Dosen der radioaktiven Produkte stark zu vermindern, die vom Patienten aufgenom­ men werden, indem die Zahl der aufgenommenen Ereignisse geringfügig vermindert wird (100fach geringere Dosen bei gleicher Anzahl von Ereignissen); trotzdem werden mehr als 30% der verwendbaren Ereignisse mit einer erhöhten Aktivität in der Größenordnung von 2 Millionen Ereignis­ sen verloren, wie aus dem zitierten Artikel hervorgeht; dieses System ermöglicht es, ungefähr 14 000 Ereignisse von 2 Millionen aufzunehmen, darüber hinaus ist die Orts­ auflösung im allgemeinen besser als bei Kollimatorsyste­ men.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Zahl von Ereignissen, die für eine Gammakamera mit Koinzidenzdetektion verarbeitbar sind, zu erhöhen, ohne daß technologische Änderungen von großer Tragweite nötig sind und besonders ohne daß die Er­ höhung der radioaktiven Dosis, die dem Patienten injiziert wird, erforderlich ist. Die Erfindung kombiniert den Koin­ zidenznachweis mit einer Kompression der empfangenen Signa­ le, beispielsweise durch Entfaltung, um damit die Dauer der Impulse, die dem Auftreffen eines γ-Photons auf einem De­ tektor entsprechen, zu verkürzen, wobei der Koinzidenznach­ weis an Signalen vor der Entfaltung durchgeführt wird, ohne daß die Gültigkeit eines Ereignisses mit Hilfe einer vorge­ gebenen Form geprüft wird. Daraus ergibt sich ein bestimm­ ter Fehler, der auf fehlende Tests zurückzuführen ist und teilweise durch eine Schwelle der Minimalenergie ausgegli­ chen werden kann. Durch die Tatsache, daß die Ereignisse zeitlich besser voneinander getrennt sind, genügt jedoch eine einfache Detektion der Gleichzeitigkeit.

Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Verarbeitung von Si­ gnalen an, die von einer Gammakamera geliefert werden, die zwei Detektoren und einen radioaktiven Körper aufweist, wo­ bei jeder dieser Detektoren elektrische Analogsignale ab­ gibt, die aus Impulsen bestehen, die von dem Auftreffen von γ-Photonen auf diesen Detektoren herrühren, das dadurch ge­ kennzeichnet, daß für jeden Detektor:

• - mindestens ein komprimiertes Signal erzeugt wird, wobei jedes komprimierte Signal eines der elektrischen Signale darstellt, bei dem die Impulsdauer verkürzt wurde,
• - und die Koordinaten des Auftreffpunktes aus den kompri­ mierten Signalen berechnet werden, und daß gleichzeitig:
• - die Impulse auf mindestens einem elektrischen Analogsi­ gnal jedes Detektors erfaßt werden,
• - und ein Koinzidenzsignal erzeugt wird, wenn ein Impuls in einem Zeitfenster, das mit Gleichzeitigkeit gleichgesetzt wird, auf mindestens zwei elektrischen Analogsignalen, die jeweils von zwei Detektoren stammen, erfaßt wird.

Dieses Verfahren verwendet in manchen Fällen falsche Daten (zufällige Koinzidenzen und Überlappen von Impulsen), was dem entgegenläuft, was bis jetzt erforscht wurde. Es wurde gemäß der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß durch das Verfahren Daten aufgenommen werden können, die einen geringen Fehlergrad aufweisen, was für die Tomographie vollkommen akzeptabel ist. Natürlich werden gänzlich fal­ sche Daten einbezogen: sie zeigen sich als ein zusätzliches Rauschen oder als Schleier auf dem aufgenommenen Bild. Das Rauschen, das zufälligen Koinzidenzen entspricht, erhöht sich linear mit der Erhöhung der Aktivität des Körpers. Es ist möglich, die Aktivität des Patienten zu erhöhen, ohne den Prozentsatz von verwertbaren Koinzidenzen zu vermin­ dern, wobei eine Erhöhung des Rauschens auf dem Bild in Kauf genommen werden muß.

Die Erfindung betrifft auch eine Gammakamera, die zwei De­ tektoren aufweist, wobei jeder Detektor elektrische Ana­ logsignale erzeugt, die sich auf das Auftreffen von Photo­ nen auf den Detektoren beziehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gammakamera umfaßt: Mittel zur Kompression, um die Impulse auf den elektrischen Analogsignalen zu kompri­ mieren und komprimierte Signale zu liefern, Mittel, um die Gegenwart von Impulsen auf mindestens zwei elektrische Ana­ logsignale zu erfassen, die an die beiden Detektoren ange­ schlossen sind, Koinzidenzmittel zum Erfassen, ob sich die Impulse von mindestens zwei elektrischen Analogsignalen in einem definierten Zeitfenster ereignen.

Bei dem Verfahren oder der Gammakamera sind Verbesserungen möglich.

Vorzugsweise werden digitale Daten verwendet, um die Her­ stellung der Gammakamera zu vereinfachen. Es wird eine di­ gitale Filterung verwendet, die eine Übertragungsfunktion entsprechend der inversen der Übertragungsfunktion eines der Detektoren aufweist.

Anstatt die Berechnungen der Position sowie die Integration der Signale vorzunehmen, während man betrachtet, ob das empfangene Ereignis gültig ist, wird ferner ein Aufbau be­ vorzugt, der es ermöglicht, eine Operation bei jedem Takt­ zyklus auszulösen, wodurch mehrere Operationen gleichzei­ tig, jedoch versetzt um einen Taktzyklus möglich sind, un­ abhängig vom Nachweis einer Koinzidenz.

Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung, die nicht beschränkend ist, besser verständlich, und ihre Vorteile erscheinen klarer, wobei die Beschreibung gemein­ sam mit den Zeichnungen zu lesen ist, die darstellen:

Fig. 1 schematisch eine Gammakamera mit Kollimator nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 schematisch eine Koinzidenzgammakamera nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gammakamera, und

Fig. 4 bis 6 schematisch bevorzugte Ausführungsformen der Schaltkreise, die in der bevorzugten Ausführungsform der Gammakamera von Fig. 3 verwendet werden.

Da die Fig. 1 und 2 bereits beschrieben wurden, werden sie nicht mehr im Detail erläutert.

Fig. 3 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, die nicht einschränkend ist. In dieser Figur sind zwei Szintil­ latoren 23 und 24 gezeigt, die auf beiden Seiten eines ra­ dioaktiven Körpers 25 angebracht sind, wobei der Körper ein Positronenemitter ist, der die γ-Photonen γ′ und γ′′ paarwei­ se in entgegengesetzten Richtungen emittiert. In der Praxis erreichen 1% der Photonenpaare die zwei Szintillatoren. Darüber hinaus werden die Photonen γ′ und γ′′ zufällig in bezug auf Ort, Richtung und Frequenz nach einem Gesetz emittiert, das von der Radioaktivitätsdichte des radioakti­ ven Körpers abhängt. Wenn ein Photon γ′ und γ′′ mit einem Szintillator 23 oder 24 in Kontakt kommt, transformiert der Szintillator die Energie des Photons in Lichtenergie, die in alle Richtungen ausgestrahlt wird. Die Lichtenergie, die von dem Szintillator 23 oder 24 ausgestrahlt wird, wird von einer Gruppe von Photovervielfachern 26 oder 27 erfaßt, wo­ bei jeder Szintillator 23 oder 24 eine Gruppe von Photover­ vielfachern 26 oder 27 aufweist, mit der er kombiniert ist. Jeder Photovervielfacher der Gruppe 26 oder 27 liefert ein elektrisches Signal, das proportional zur Intensität des vom Szintillator empfangenen Lichts ist und selbst von der Position des Photovervielfachers abhängt, der bezüglich des Auftreffens des Photons γ′ oder γ′′ auf dem Szintillator 23 oder 24 betrachtet wird.

Nach der bevorzugten Ausführungsform verwendet man zwei Gruppen von Wichtungsmatrizen 28 und 29, die beispielsweise aus Widerständen bestehen, die jeweils an die beiden Grup­ pen von Photovervielfachern 26 und 27 angeschlossen sind. Jede Gruppe von Wichtungsmatrizen 28 oder 29 besteht aus fünf Matrizen, die die Signale jedes Photovervielfachers der Gruppe von Photovervielfachern 26 oder 27, die an die Gesamtheit der Matrizen 28 oder 29 angeschlossen sind, un­ terschiedlich gewichten. Die für jede Gruppe der Matrizen 28 und 29 ausgeführten Wichtungen liefern fünf Signale x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w, die direkt von der augenblicklichen vom Szintillator 23 oder 24 abgegebenen Lichtintensität abhän­ gen. Die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻ stellen die Verteilung des Lichtfleckes dar, die vom Auftreffen des γ-Photons γ′ oder γ′′ auf dem Szintillator 23 oder 24 gemäß den Achsen X und Y des zu betrachtenden Szintillators 23 oder 24 her­ rührt. Das Signal w stellt die gesamte Lichtenergie dar, die der Szintillator 23 oder 24 nach dem Auftreffen des γ- Photons γ′ oder γ′′ abgegeben hat.

Das bevorzugte Beispiel der Verwirklichung der Detektoren wurde ausgewählt, da es derzeit am bekanntesten ist und deswegen für den Fachmann einfacher zu verstehen ist. Selbstverständlich existieren andere Systeme, auf die die Erfindung angewendet werden kann und die nach ihrem Ent­ wicklungsstand mehr oder wenig leistungsfähig sind. Es gibt beispielsweise Systeme ohne Matrizen, wo die Digitalisie­ rung der Signale direkt am Ausgang jedes Photovervielfa­ chers durchgeführt wird, wobei die Erfindung eine Ableitung des Ausganges eines oder der mehrerer Photovervielfacher erfordert, damit die analogen Signale aufgenommen werden können. Es existieren auch Systeme, bei denen die Photover­ vielfacher durch entsprechende Halbleitervorrichtungen er­ setzt werden.

Im folgenden wird die Vorrichtung, die beispielsweise aus einem Szintillator 23 (oder 24), einer Gruppe von Photover­ vielfachern 26 (oder 27) und einer Gruppe von Wichtungsma­ trizen 28 (oder 29) besteht, als Detektor oder auch Detek­ tionskopf bezeichnet.

Zwei Schaltkreise für die Berechnung der Position 30 und 31 sind an zwei Gruppen von Wichtungsmatrizen 28 und 29 ange­ schlossen. Jeder Schaltkreis für die Berechnung der Positi­ on 30 oder 31 empfängt die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻. Die Aufgabe dieser Berechnungsschaltkreise 30 und 31 besteht darin, die Position des Auftreffens eines Photons als Funk­ tion der vier empfangenen Signale zu bestimmen. Es sind zahlreiche Verwirklichungen dieses Typs von Schaltkreisen, analoge ebenso wie digitale, bekannt und können mit der Er­ findung verwendet werden. Es wird jedoch ein Schaltkreis mit digitaler Verarbeitung bevorzugt. Der Schaltkreis von Fig. 4 wird im folgenden beschrieben, der ein Beispiel ei­ ner möglichen Ausführung eines Schaltkreises für die Be­ rechnung der Position 30 oder 31 ist. Jeder der Berech­ nungsschaltkreise 30 und 31 liefert zwei Informationen X und Y. In unserem Beispiel werden die Informationen X und Y durch zwei 16-Bit-Busse übertragen, wobei diese Informatio­ nen jedoch ebensogut auf einer anderen Anzahl von Bit oder sogar analog kodiert sein können.

Wenn die Signale direkt am Ausgang jedes Photovervielfa­ chers digitalisiert werden, kann ein Bus genügen, damit al­ le Photovervielfacher mit den Rechenschaltkreisen kommuni­ zieren können, die selbstverständlich dafür geeignet sind. Ferner kann die Berechnung der Energie des empfangenen Er­ eignisses in den gleichen Rechenschaltkreisen ausgeführt werden.

Zwei Analog/Digital-Wandler 32 und 33 sind jeweils an die Gruppen der Wichtungsmatrizen 28 und 29 angeschlossen, um die Signale w in digitale Energieinformationen zu transfor­ mieren, die in unserem Beispiel in 16 Bit kodiert sind. Zwei Entfaltungsschaltkreise 34 und 35 sind jeweils an die analogen/digitalen Wandler 32 und 33 angeschlossen. Bei diesen Entfaltungsschaltkreisen 34 und 35 handelt es sich um digitale Filter mit herkömmlicher Struktur, die als Übertragungsfunktion die Inverse der Übertragungsfunktion der Elemente aufweisen, die das Auftreffen eines Photons γ′ (oder γ′′) auf dem Szintillator 23 (oder 24) in ein elektri­ sches Signal w übersetzen (was im folgenden ursprüngliche Übertragungsfunktion genannt wird). Diese Übertragungsfunk­ tion kann beispielsweise erhalten werden, indem die inverse Fourier-Transformierte der inversen Fourier-Transformierten der ursprünglichen Übertragungsfunktion gebildet wird. Es ist zu beachten, daß die Fourier-Transformierte der ur­ sprünglichen Übertragungsfunktion der Fourier-Transformier­ ten der Impulsantwort auf ein Auftreffen eines Photons γ′ (oder γ′′) entspricht. Für weitere Informationen sei auf die Druckschrift EP-A-0 470 909 verwiesen, insbesondere auf die Passage Spalte 7, Zeile 11 bis Spalte 8, Zeile 3, die in der vorliegenden Anmeldung als Referenz enthalten ist, ebenso wie die Fig. 3 und 4 dieser Anmeldung EP-A-0 470 909.

Zwei Integratoren 36 und 37 sind jeweils an einen Ausgangs-Bus jedes Entfaltungsschaltkreises 34 und 35 angeschlossen. Diese Integratoren 36 und 37 weisen eine Struktur auf, die es ihnen ermöglicht, mehrere aufeinanderfolgende Informati­ onswerte zu summieren, die aus den Entfaltungsschaltkreises 34 und 35 kommen. Die Integratoren 36 und 37 starten und beenden zu jedem Taktzyklus ein beschränktes Riemann-Inte­ gral in einer bestimmten Anzahl von Taktzyklen. Diese bei­ den Integratoren 36 und 37 liefern jeweils an ihrem Ausgang eine Größe, die beispielsweise in 16 Bit kodiert ist und die Gesamtleistung darstellt, die von der Gruppe der Photo­ vervielfacher 26 und 27 während einer gegebenen Zeit aufge­ nommen wird, wobei diese Größe in einigen Fällen die Ener­ gie eines Auftreffens auf dem Detektor darstellt.

Zwei Schaltkreise für den Nachweis von Impulsen 38 und 39 sind ebenfalls jeweils an die Gruppen der Wichtungsmatrizen 28 und 29 angeschlossen, um die elektrischen Analogsignale w zu empfangen. Jeder dieser Schaltkreise für den Nachweis von Impulsen 38 und 39 liefert ein binäres Signal, das die Gegenwart eines Impulses auf den elektrischen Analogsigna­ len w repräsentiert, wobei er sich in einen ersten oder zweiten Zustand schaltet.

Wenn ein Signal verwendet wird, das von einem einzelnen Photovervielfacher kommt (vorzugsweise aus der Mitte des Detektors), empfängt man die gleiche Impulsfolge, wobei aber die Impulse eine kleinere Amplitude aufweisen und in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Auftreffpunkt des Photons und der Position des Photovervielfachers variieren. Der Impulsdetektor wird dann empfindlicher sein müssen.

Ein Koinzidenzschaltkreis 40 empfängt die beiden binären Signale, die von den beiden Schaltkreisen zum Nachweis von Impulsen 38 und 39 abgegeben werden. Der Koinzidenzschalt­ kreis 40 schaltet ein binäres Signal in einen ersten Zu­ stand, wenn Koinzidenz vorlag, und in einen zweiten Zu­ stand, wenn keine Koinzidenz vorlag. Mit anderen Worten, wenn die beiden Schaltkreise zum Nachweis von Impulsen 38 und 39 gleichzeitig in einem gegebenen Zeitfenster einen Impuls anzeigen, zeigt der Koinzidenzschaltkreis 40 eine Koinzidenz an, wobei ein einfacher logischer Port mit zwei Eingängen für die ausgewählten Zustände ausreichend ist. Das Signal am Ausgang des logischen Ports kann beispiels­ weise mit Hilfe eines monostabilen Schaltkreises gebildet werden.

Ein Speicherschaltkreis 41 empfängt von den Schaltkreisen zur Berechnung der Position 30 und 31 die Koordinaten der Auftreffpunkte auf jedem Szintillator während jeder Taktpe­ riode sowie eine mit jedem Punkt verbundene Energie. Den­ noch ist die quasi-Gesamtheit der aufgenommenen Punkte falsch. Das binäre Signal, welches die Koinzidenz anzeigt, legt fest, ob die Punkte gespeichert werden müssen oder nicht. Auf jeden Fall muß auf die Synchronisation der In­ formationen geachtet werden, die von den verschiedenen Schaltkreisen 30, 31, 36, 37 und 40 herrühren. Die Synchro­ nisation hängt von der Abtastfrequenz, vom Takt der digita­ len Elemente, von der Genauigkeit der Entfaltungsschalt­ kreise und von der Zahl der Zyklen ab, in denen die ver­ schiedenen Signale integriert werden.

Der Speicherschaltkreis 41 kann ebenso eine schnelle Sor­ tierung der gültigen Ereignisse vornehmen, indem eine mini­ male Energieschwelle verwendet wird, um die Fehler aufgrund starker Streuung zu unterdrücken.

Im Speicherschaltkreis 41 werden die gültigen Punkte, wel­ che mit Energien verbunden sind, gespeichert und evtl. an­ gezeigt oder weiterverarbeitet. Eine Bildverarbeitung, die für ein klares Bild unabdingbar ist, besteht darin, die Trajektorien (beispielsweise aufgetragen in Kugelkoordina­ ten) als Funktion der Auftreffpunkte auf jedem der Detekto­ ren zu rekonstruieren. Aus den Trajektorien ergeben sich unterschiedliche Bilder durch die geradlinige Projektion auf Ebenen, die senkrecht zu der Richtung der Trajektorien stehen, die durch einen zentralen Punkt des untersuchten Körpers gehen. Ebenso ist es möglich, unterschiedliche Be­ arbeitungen des aufgenommenen Bildes vorzunehmen, wie eine Rauschunterdrückung, Kontrastverstärkung oder eine dreidi­ mensionale Rekonstruktion oder viele andere unterschiedli­ che Bildaufbereitungsschritte, deren Erklärung im Rahmen der Erfindung nicht erforderlich ist.

Die Fig. 4 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltkreise zur Berechnung der Position 30 und 31 dar. Der Schaltkreis zur Berechnung der Position 30 weist vier Ein­ gänge für die Signale x⁺, x⁻, y⁺ und y⁻ auf. An jeden Ein­ gang ist ein Analog/Digital-Wandler 42 bis 45 angeschlos­ sen, die von gleicher Bauart wie die Wandler 32 und 33 sind. Jeder Wandler 42 bis 45 ist über einen Bus an den Eingang eines Entfaltungsschaltkreises 46 bis 49 ange­ schlossen. Jeder Entfaltungsschaltkreis 46 bis 49 ist iden­ tisch mit den Entfaltungsschaltkreisen 34 und 35. Am Aus­ gang der Entfaltungsschaltkreise 46 bis 49 werden die In­ formationen in Integratoren 50 bis 53 eingespeist. Die In­ tegratoren 50 bis 53 sind vom gleichen Typ wie die Integra­ toren 36 und 37. Ein Schaltkreis für die Berechnung der X-Position 54 ist an den Ausgang der beiden Integratoren 50 und 51 angeschlossen, die sich auf die Signale x⁺ und x⁻ beziehen. Dieser Berechnungsschaltkreis 54 liefert an sei­ nem Ausgang eine Information, die beispielsweise lautet X = (Σx⁺ - Σx⁻)/(Σx⁺ + Σx⁻) oder Σx⁺ + Σx⁻, wobei Σx⁺ und Σx⁻ die Informationen am Ausgang des Integrators 50 und 51 sind, die den Signalen x⁺ und x⁻ entsprechen. Ein Schalt­ kreis zur Berechnung der Y-Position 55 ist an den Ausgang der beiden Integratoren 52 und 53 angeschlossen, die sich auf die Signale y⁺ und y⁻ beziehen. Dieser Berechnungs­ schaltkreis 55 liefert an seinem Ausgang eine Information Y = (Σy⁺ - Σy⁻)/(Σy⁺ + Σy⁻), wobei Σy⁺ + Σy⁻ die Informatio­ nen am Ausgang der Integratoren 52 und 53 sind, die den Si­ gnalen y⁺ und y⁻ entsprechen.

Andere Möglichkeiten für die Berechnung der Koordinaten des Auftreffpunktes sind in Betracht zu ziehen. Ebenso sind verschiedene Realisierungsmöglichkeiten der Berechnungs­ schaltkreise 54 und 55 möglich. Vorzugsweise verwendet man Mikroprozessoren, die unter dem Namen DSP bekannt sind (im angelsächsischen Sprachraum Digital Signal Processor).

Fig. 5 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Integrato­ ren 36, 37 und 50 bis 53. Der Integrator 36 weist mehrere Register 65 bis 68 auf, deren Anzahl der Zahl der Abtastpe­ rioden entspricht, die für die Berechnung des Integrals in Betracht gezogen werden muß. In der Praxis werden 8 bis 10 Perioden und entsprechend 8 bis 10 Register verwendet. Zwi­ schen den Registern 65 bis 68 sind parallele Addierer 69 bis 71 vorgesehen, was einem Addierer 69 bis 71 weniger als den Registern 65 bis 68 entspricht. Jeder Addierer 69 bis 71 empfängt Daten, die vom Ausgang des vorhergehenden Regi­ sters 65 bis 67 stammen, und Daten, die vom Eingang des In­ tegrators 36 stammen, wobei das Ergebnis an den Eingang des folgenden Registers 66 zu 68 geliefert wird. Das erste Re­ gister 65 der Kette ist mit seinem Eingang an den Eingang des Integrators 36 angeschlossen, und das letzte Register 68 der Kette ist mit seinem Ausgang an den Ausgang des In­ tegrators 36 angeschlossen. Ein solcher Aufbau hat den Vor­ teil, zu jedem Taktzyklus eine Integration beginnen zu kön­ nen, ohne daß es erforderlich ist, zu wissen, ob die Be­ rechnung gültig ist oder nicht. Um in einem Format von 16 Bit zu verbleiben, wird das niedrigste Bit am Ausgang des Addierers 69 bis 71 nicht an das folgende Register 66 bis 68 weitergegeben. Wenn ein sehr leistungsfähiger DSP ver­ wendet wird, kann in Betracht gezogen werden, die obigen Integratoren zu implementieren.

Fig. 6 zeigt die bevorzugte Ausführungsform für die Schalt­ kreise zum Nachweis der Impulse 38 und 39. Der Eingang des Detektionsschaltkreises 38 ist einerseits an den Eingang eines Verzögerungsschaltkreises 72 und andererseits an den Eingang eines Dämpfungsinverters 73 angeschlossen. Der Ver­ zögerungsschaltkreis 72 kann beispielsweise aus einer Ver­ zögerungsleitung bestehen, die das Signal zwischen dem Ein­ gang und dem Ausgang um einige Nanosekunden verzögert. Der Dämpfungsinverter 73 entspricht einem linearen Verstärker, welcher einen Eingang und ein Ausgang aufweist, der das Eingangssignal mit einem Koeffizienten K verstärkt, wobei K zwischen 0 und -1 liegt. Ein analoger Addierer 74, der zwei Eingänge und einen Ausgang aufweist, ist mit seinem ersten Eingang an den Ausgang des Verzögerungsschaltkreises 72 und mit seinem zweiten Eingang an den Ausgang des Dämpfungsin­ verters 73 angeschlossen. Ein Komparator 75, der zwei Ein­ gänge und einen Ausgang aufweist, ist mit seinem ersten Eingang an 0 V und mit seinem zweiten Eingang an den Aus­ gang des analogen Addierers 74 angeschlossen. Die Elemente 72 bis 75 bilden einen Schaltkreis, der einem constant fraction Diskriminator entspricht. Der Ausgang des Kompara­ tors 75 befindet sich in einem ersten Zustand, wenn kein Impuls vorliegt, und geht in einen zweiten Zustand über, wenn sich das Signal mit positiver Steigung über einen Wert verändert, dessen Absolutbetrag K mal die vorhergehende Spannung ist, die durch die Verzögerung geteilt wird, die durch den Verzögerungsschaltkreis 72 hervorgerufen wird. Der Ausgang des Komparators 75 geht in den ersten Zustand zurück, wenn die Steigung geringer wird oder sich umkehrt oder wenn die Steigung über die Verzögerung hinaus auf­ rechterhalten wird, die durch den Verzögerungsschaltkreis bedingt ist. Auf diese Weise werden praktisch alle Impulse detektiert. Ein monostabiler Schaltkreis 76, der einen Ein­ gang und einen Ausgang aufweist, ist mit seinem Eingang an den Ausgang des Komparators 75 angeschlossen, sein Ausgang fällt mit dem Ausgang des Detektionsschaltkreises 38 zusam­ men. Der monostabile Schaltkreis 76 formt das Ausgangs­ signal des Komparators 75 in ein logisches Signal von binä­ rem Typ um. Jeder Nachweis eines Impulses auf dem Eingangs­ signal des Schaltkreises 38 ruft eine Änderung des Zustands des binären Signals am Ausgang des monostabilen Schaltkreis 76 für eine vorgegebene Zeit hervor, beispielsweise in der Größenordnung von einigen zehn ns. Der monostabile Schalt­ kreis 76 öffnet ein Zeitfenster einer vorgegebenen Zeitdau­ er.

Unterschiedliche Ausführungen können in Betracht gezogen werden, indem beispielsweise Maximumsdetektoren verwendet werden, die beispielsweise aus einem Differenziererschalt­ kreis und nachfolgender Nulldetektion bestehen, wobei das ganze in Form eines monostabilen Schaltkreises vorliegt.

Diese bevorzugte Ausführungsform beruht auf zahlreichen Kompromissen. Zahlreiche verschiedene Ausführungen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, bei­ spielsweise die Informationen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Bits zu bearbeiten, die dargelegten Verkürzungen nicht auszuführen, Schaltkreise zu verwenden, die die Ope­ rationen in einer Anzahl unterschiedlicher Zyklen ausfüh­ ren, oder nicht die gleichen logischen Niveaus zu verwen­ den. Die Elemente, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, müssen nach ihrer Funktionsweise be­ trachtet werden und beschränken die Erfindung nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform.

Es ist möglich, sich etwas von der bevorzugten Ausführungs­ form zu entfernen, ohne sich vom Gegenstand der Erfindung zu entfernen. Verschiedene Auswahlentscheidungen, die in der bevorzugten Ausführungsform getroffen wurden, sind nicht zwingend. Es ist möglich, eine vollständig analoge Vorrichtung zu verwenden, was die Berechnung des Entfal­ tungsfilters komplexer werden läßt.

In der bevorzugten Ausführungsform wurden vier Signale für die Ortskodierung und ein Signal für die Energie verwendet. Es ist ebenso möglich, eine andere Anzahl von Signalen zu verwenden, ohne sich von der Erfindung zu entfernen, bei­ spielsweise kann eine Gesamtzahl von 4 oder 6 Signalen in Betracht gezogen werden (dafür müßte die Zahl der Matrizen jedes Detektors geändert werden). Ferner wurde hier die Wahl getroffen, einen Teil der Anstiegsflanken der Impulse auf dem Signal für die Energie nachzuweisen, es ist jedoch auch möglich, die Impulse auf einem der Signale für die Ortslokalisierung oder auch auf einem Signal direkt aus ei­ nem Photovervielfacher oder äquivalenten Signalen nachzu­ weisen. Ebenso ist es möglich, eine Redundanzdetektion aus­ zuführen, indem die Impulse auf mehreren Signalen detek­ tiert werden, die aus jedem Detektionskopf stammen.

Die Verwendung einer Gruppe von Matrizen in einem Detekti­ onskopf kann durch eine äquivalente Vorrichtung ersetzt werden, die eine Abtastung und eine digitale Umwandlung am Ausgang jedes Photovervielfachers ausführt. Schnelle Mikro­ prozessoren führen dann die Positionsberechnung und Ener­ gieberechnung durch.

Ebenso kann die digitale Filterung, die die Aufgabe hat, eine Entfaltung durchzuführen, durch eine beliebige andere Filterung oder einen anderen Signalverarbeitungsalgorithmus ersetzt werden, der eine zeitliche Trennung der Impulse durch Kompression der Impulse ausführt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Verarbeitung von Signalen, die von einer Gammakamera geliefert werden, die zwei Detektoren (23, 26, 28, 24, 27 und 29) und einen radioaktiven Körper (25) aufweist, wobei jeder Detektor (23, 26, 28, 24, 27 und 29) elektrische Analogsignale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) liefert, die aus Impulsen bestehen, welche von dem Auf­ treffen von γ-Photonen (γ′ oder γ′′) auf den Detektoren (23 und 24) herrühren, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Detektor (23, 26, 28, 24, 27 und 29):

• - mindestens ein komprimiertes Signal erzeugt wird, wo­ bei jedes komprimierte Signal eines der elektrischen Analogsignale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) darstellt, bei dem die Impulsdauer verkürzt wurde;
• - die Koordinaten des Auftreffpunktes aus den kompri­ mierten Signalen berechnet werden; und daß gleichzeitig:
• - die Impulse auf mindestens einem elektrischen Ana­ logsignal jedes Detektors erfaßt werden;
• - ein Koinzidenzsignal erzeugt wird, wenn ein Impuls in einem Zeitfenster, das mit der Gleichzeitigkeit gleichgesetzt wird, auf mindestens zwei elektrischen Analogsignalen, die jeweils von zwei Detektoren (w) stammen, erfaßt wird, wobei das Koinzidenzsignal be­ stimmte Auftreffpositionen (X, Y) gültig macht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) , die von den Detektoren (23, 26, 28, 24, 27 und 29) kommen, mit einer Gruppe (28 und 29) von Wichtungsmatrizen gewich­ tet werden, die jeweils an jeden Detektor (23, 26, 28, 24, 27 und 29) angeschlossen sind, wobei die elektri­ schen Signale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) die Auftreffpositi­ on der Gammastrahlen (γ′ und γ′′) auf den Detektoren und die Energie darstellen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die komprimierten Signale durch ei­ ne Filterung gemäß einer Übertragungsfunktion erhalten werden, die zu der Übertragungsfunktion invers ist, die der Transformation der Gamma-Strahlung (γ′ oder γ′′) in ein elektrisches Signal (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) durch je­ den Detektor (23, 26, 28, 24, 27 und 29) entspricht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Analogsignale, auf denen die Gegenwart von Impulsen nachgewiesen wird, den elektrischen Analogsignalen entsprechen, die die Ener­ gie darstellen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Taktperiode:

• - eine Integration der Signale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) über eine gegebene Zahl von Perioden begonnen wird,
• - die Auftreffpunkte (X und Y) der Gammastrahlen (γ′ und γ′′) auf den Detektoren (23, 26, 28, 24, 27 und 29) aus den komprimierten Signalen berechnet werden, die der Auftreffposition (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻) entsprechen, die über diese Zahl von Perioden integriert wurden.

6. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Koinzidenzsignal bestimmte berechnete Auftreffposi­ tionen (X, Y) gültig macht.

7. Gammakamera, die zwei Detektoren (23, 26, 28, 24, 27 und 29) aufweist, die jeweils elektrische Signale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) liefern, die dem Auftreffen der Gamma­ photonen (γ′ und γ′′) auf diesen Detektoren (23 und 24) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gammakame­ ra umfaßt:

• - Mittel zur Kompression (34, 35, 46 bis 49), um Impul­ se auf den elektrischen Signalen (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) zu komprimieren und komprimierte Signale zu lie­ fern,
• - Mittel, um das Vorliegen von Impulsen (38 und 39) auf mindestens zwei der elektrischen Signale nachzuwei­ sen, die mit an den beiden Detektoren (w) in Bezug stehen,
• - Mittel für die Koinzidenz (40), um zu erfassen, ob sich die Impulse von mindestens zwei elektrischen Si­ gnalen in einem definierten Zeitfenster ereignen.

8. Gammakamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Analog/Digital-Wandler (32, 33, 42 bis 45) auf­ weist, um die elektrischen Signale (x⁺, x⁻, y⁺, y⁻ und w) in digitale Informationen umzuwandeln, und dadurch, daß die Mittel zur Kompression (34, 35, 46 bis 49) aus digitalen Filtern bestehen.

9. Gammakamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Berechnungsschaltkreise (30 und 31) aufweist, um die Position des Auftreffens auf jedem der Detekto­ ren (23 und 24) anzugeben, und dadurch, daß die Berech­ nungsschaltkreise (30 und 31) einen Aufbau aufweisen, der es ihnen ermöglicht, eine Berechnung in jeder Takt­ periode zu beginnen und zu beenden, die die Berech­ nungsschaltkreise (30 und 31) synchronisiert.