JP2002267757A - Nuclear medical imaging device - Google Patents

Nuclear medical imaging device

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JP2002267757A
JP2002267757A JP2001067175A JP2001067175A JP2002267757A JP 2002267757 A JP2002267757 A JP 2002267757A JP 2001067175 A JP2001067175 A JP 2001067175A JP 2001067175 A JP2001067175 A JP 2001067175A JP 2002267757 A JP2002267757 A JP 2002267757A
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photoelectric conversion
conversion signal
position data
signal
incident position
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JP2001067175A
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Japanese (ja)
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Hidefumi Yamagata
秀文 山形
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a lack of distribution or slippage of distribution in an RI distribution image. SOLUTION: This nuclear medical imaging device is provided with a non- integrating structure capable of determining the optical energy incident on a photomultiplier 2 from the signal intensity of a photoelectric conversion signal detected at a timing after the lapse of a predetermined prescribed time from the start of the input of the photoelectric conversion signal outputted from a γ-ray detector 3 earlier than the integration by an integrator. Since the processing of the next photoelectric conversion signal can be immediately started after the detection of the signal intensity of the necessary photoelectric conversion signal, an account omission of γ-ray can be prevented to suppress the lack of distribution, and the error by the offset or thermal drift of the integrator can be avoided to precisely determine the optical energy quantity because no integrator is used. Consequently, the precision of γ-ray incident position data is improved, and the slippage of distribution can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、放射性同位元素
(RI=ラジオアイソトープ)を投与された被検体から
放射されるγ線を検出して被検体における関心部位のR
I分布像を作成する核医学イメージング装置に係り、特
にRI分布像に分布の欠落や分布のずれが生じることを
抑えるための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the detection of γ-rays emitted from a subject to which a radioactive isotope (RI = radioisotope) has been administered, and the detection of R at a site of interest in the subject.
The present invention relates to a nuclear medicine imaging apparatus for creating an I distribution image, and more particularly to a technique for suppressing the occurrence of distribution loss or distribution deviation in an RI distribution image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、核医学イメージング装置として、
被検体へ投与する放射性同位元素(以下、適宜「RI」
という)にポジトロン放出型のRIを用いるPET(Pos
itronEmission Tomography)装置がある。このPET装
置は、図10に示すように、ポジトロン放出型RIを投
与された被検体(図示省略)から放射されるγ線が入射
することにより光が発生するシンチレータブロック51
にシンチレータブロック51から放出される光を受光し
て光電変換信号を出力するフォトマルチプライヤ52が
組み合わされたγ線検出器53を備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a nuclear medicine imaging apparatus,
Radioisotopes to be administered to a subject (hereinafter referred to as “RI”
PET (Pos) using positron emission type RI
ItronEmission Tomography) device. As shown in FIG. 10, the PET apparatus has a scintillator block 51 that generates light when a γ-ray emitted from a subject (not shown) to which a positron emission type RI is administered enters.
And a photomultiplier 52 that receives light emitted from the scintillator block 51 and outputs a photoelectric conversion signal.

【0003】また、この従来装置は、図11に示すよう
に、各フォトマルチプライヤ52より出力される光電変
換信号から各フォトマルチプライヤ52に入射した光エ
ネルギー量を求めるとともに、この求められた光エネル
ギー量に基づき各シンチレータブロックにおけるRI分
布像作成用のγ線入射位置データを求める入射位置デー
タ求出部54を備えている。そして、入射位置データ求
出部54で求められたγ線入射位置データに従って被検
体の関心部位のRI分布像が作成されるという構成にな
っている。
[0003] In addition, this conventional device calculates the amount of light energy incident on each photomultiplier 52 from the photoelectric conversion signal output from each photomultiplier 52, as shown in FIG. An incident position data obtaining unit 54 for obtaining γ-ray incident position data for creating an RI distribution image in each scintillator block based on the energy amount is provided. Then, an RI distribution image of a site of interest of the subject is created according to the γ-ray incident position data obtained by the incident position data obtaining unit 54.

【0004】また、PET装置の場合、γ線検出器53
では、多数のシンチレータブロック51が被検体の周り
に沿って被検体を取り囲むようにしてリング状に配設さ
れており、入射位置データ求出部54で求出収集された
多数のγ線入射位置データに従って画像再構成処理が行
われ、RI分布CT像(RI分布コンピュータ断層画
像)が作成されるよう構成されている装置もある。
In the case of a PET device, a γ-ray detector 53
In the figure, a large number of scintillator blocks 51 are arranged in a ring shape so as to surround the subject along the periphery of the subject, and a large number of γ-ray incident positions obtained and collected by the incident position data obtaining unit 54. Some apparatuses are configured so that an image reconstruction process is performed according to data and an RI distribution CT image (RI distribution computed tomographic image) is created.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
PET装置の場合、RI分布像に分布の欠落や分布のず
れが生じやすいという問題がある。すなわち、RI分布
像には、γ線のカウント漏れ(計数漏れ)による分布の
欠落が生じ易く、またγ線入射位置データの精度不足に
よる分布のずれが生じ易いのである。
However, in the case of the conventional PET apparatus, there is a problem in that the RI distribution image is likely to have a missing distribution or a deviation in the distribution. That is, in the RI distribution image, the distribution is likely to be lost due to omission of counting of γ rays (counting omission), and the displacement of the distribution is likely to occur due to insufficient accuracy of the γ-ray incident position data.

【0006】従来のPET装置の場合、図12に示すよ
うに、入射位置データ求出部54では、フォトマルチプ
ライヤ52から出力されるパルス状の光電変換信号をプ
リアンプ部55で増幅した後、増幅した光電変換信号を
積分器56で積分することにより、各フォトマルチプラ
イヤに入射した光エネルギー量を求めている。さらに、
この求められた光エネルギー量に基づき各シンチレータ
ブロック51におけるRI分布像作成用のγ線入射位置
データが演算求出されるよう構成されている。
In the case of a conventional PET apparatus, as shown in FIG. 12, an incident position data obtaining section 54 amplifies a pulse-like photoelectric conversion signal output from a photomultiplier 52 by a preamplifier section 55 and then amplifies the signal. The amount of light energy incident on each photomultiplier is obtained by integrating the photoelectric conversion signal obtained by the integrator 56. further,
The γ-ray incident position data for creating the RI distribution image in each scintillator block 51 is calculated and calculated based on the obtained light energy amount.

【0007】したがって、積分器56で一つの光電変換
信号を積分している時間(積分時間=不感時間)の間
は、次の光電変換信号を受け付けることができないの
で、カウント漏れとなるγ線が出てくる。また、積分器
56での積分時間は光電変換信号の時間長さに略等し
く、光電変換信号の長さはシンチレータブロック51の
クリスタルの光(蛍光)半減時間τの約2〜3倍であ
る。特に、シンチレータブロック51に良く使われるB
GOクリスタルは、光半減時間τが長いので、積分器5
6での積分時間、すなわち、不感時間が長くなり、γ線
のカウント漏れが多くなる。
Accordingly, during the time when one photoelectric conversion signal is being integrated by the integrator 56 (integration time = dead time), the next photoelectric conversion signal cannot be received, so that γ-rays that cause count omission are generated. Come out. Further, the integration time in the integrator 56 is substantially equal to the time length of the photoelectric conversion signal, and the length of the photoelectric conversion signal is about 2 to 3 times the light (fluorescence) half time τ of the crystal of the scintillator block 51. In particular, B often used for the scintillator block 51
Since the GO crystal has a long light half-life τ, the integrator 5
6, the integration time, that is, the dead time becomes longer, and the count omission of γ-rays increases.

【0008】また、積分器56には、普通、オフセット
や熱的ドリフトがあり、積分器56のオフセットや熱的
ドリフトは積分値の誤差、つまり光エネルギー量の誤差
となって現れる。つまり、光エネルギー量の誤差はγ線
入射位置データの精度を低下させる原因となる。積分器
のオフセットや熱的ドリフトによる光エネルギー量の誤
差も、積分時間に比例する。したがって、積分時間が長
くなるBGOクリスタルが用いられる場合は、光エネル
ギー量の誤差も大きくなり、γ線入射位置データの精度
は不十分なものとなる。
Further, the integrator 56, normally, there are offset and thermal drift, offset and thermal drift of the integrator 56 error of the integrated value, i.e. appears as a light energy amount of the error. That is, the error in the amount of light energy causes a decrease in the accuracy of the γ-ray incident position data. Error of the light energy by the integrator offset and the thermal drift, is proportional to the integration time. Therefore, when a BGO crystal having a long integration time is used, the error in the amount of light energy increases, and the accuracy of the γ-ray incident position data becomes insufficient.

【0009】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、γ線のカウント漏れによる分布の欠
落や分布のずれを抑制して正確なRI分布像を作成する
ことができる核医学イメージング装置を提供することを
主たる目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a nucleus capable of producing an accurate RI distribution image by suppressing a distribution loss or a deviation in distribution due to omission of counting of γ-rays. It is a primary object to provide a medical imaging device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明の核医学イメージング装置は、放射
性同位元素(RI)を投与された被検体から放射される
γ線が入射して光を生じるシンチレータブロックと、こ
のシンチレータブロックから放出される光を受光して光
電変換信号を出力するフォトマルチプライヤとが組み合
わされたγ線検出手段と、各フォトマルチプライヤより
出力される光電変換信号に基づいて各フォトマルチプラ
イヤに入射した光エネルギー量を求めるとともに、この
求められた光エネルギー量に基づいて各シンチレータブ
ロックにおけるRI分布像作成用のγ線入射位置データ
を求める入射位置データ求出手段とを備えた核医学イメ
ージング装置において、(a)前記入射位置データ求出
手段は、光電変換信号の入力開始時から予め定めた所定
時間経過後のタイミングで検出される光電変換信号の信
号強度に基づいて各フォトマルチプライヤに入射した光
エネルギー量を求めるようにように構成されている。
In order to solve the above-mentioned problems, a nuclear medicine imaging apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a gamma ray emitted from a subject to which a radioisotope (RI) is administered. Γ-ray detecting means in which a scintillator block which generates light by light, a photomultiplier which receives light emitted from the scintillator block and outputs a photoelectric conversion signal, and photoelectric conversion output from each photomultiplier Based on the signal, the amount of light energy incident on each photomultiplier is obtained, and based on the obtained amount of light energy, γ-ray incident position data for creating an RI distribution image in each scintillator block is obtained. (A) the incident position data obtaining means includes a photoelectric conversion signal. Is configured to calculate the amount of light energy incident on each photomultiplier based on the signal intensity of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time elapses from the start of input of the photomultiplier.

【0011】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
の核医学イメージング装置において、(b)前記入射位
置データ求出手段は、光電変換信号の信号強度の検出が
行われる前に光電変換信号に対してノイズ除去用のフィ
ルタリング処理を施すフィルタリング手段が備えられて
いる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the nuclear medicine imaging apparatus according to the first aspect, wherein (b) the incident position data obtaining means detects the photoelectric conversion signal before detecting the signal intensity of the photoelectric conversion signal. There is provided filtering means for performing filtering processing for noise removal on the converted signal.

【0012】また、請求項3の発明は、請求項1または
請求項2に記載の核医学イメージング装置において、
(c)前記γ線検出手段では、シンチレータブロックが
被検体を挟んで対向配置され、ポジトロン放出型の放射
性同位元素(RI)のポジトロンの消滅に伴って同時に
発生して反対方向に向かって進む二つの消滅γ線が同時
検出できるように構成されているとともに、前記二つの
消滅γ線が対向配置されたシンチレータブロックへ同時
入射して検出された時のγ線入射位置データのみに従っ
てRI分布像が作成されるように構成されている。
According to a third aspect of the present invention, in the nuclear medicine imaging apparatus according to the first or second aspect,
(C) In the γ-ray detector, the scintillator blocks are arranged facing each other across the patient, the two traveling toward the opposite direction occur simultaneously with the positron annihilation of positron-emitting radioisotope (RI) While two annihilation γ-rays are configured to be simultaneously detected, the RI distribution image is formed only according to the γ-ray incident position data when the two annihilation γ-rays are simultaneously incident on and detected by the scintillator blocks disposed opposite to each other. It is configured to be created.

【0013】〔作用〕次に、この発明の核医学イメージ
ング装置の作用について説明する。請求項1に記載の発
明の核医学イメージング装置によれば、RI分布像の作
成が行われる場合、γ線検出手段では、RIを投与され
た被検体から放射されるγ線がシンチレータブロックに
入射することで発生した光がフォトマルチプライヤで受
光されて光電変換信号として出力される。また、入射位
置データ求出手段では、γ線検出手段からの各光電変換
信号の入力開始時から予め定めた所定時間経過後のタイ
ミングで検出される光電変換信号の信号強度に基づいて
各フォトマルチプライヤに入射した光エネルギー量が求
められる。さらに、この求められた光エネルギー量に基
づいて各シンチレータブロックにおけるRI分布像作成
用のγ線入射位置データが求められる。そして、入射位
置データ求出手段で求められたγ線入射位置データに従
って被検体における関心部位のRI分布像が作成され
る。
[Operation] Next, the operation of the nuclear medicine imaging apparatus of the present invention will be described. According to the nuclear medicine imaging apparatus of the first aspect of the present invention, in the case where an RI distribution image is created, the γ-ray detecting means causes γ-rays emitted from the subject to which RI has been administered to enter the scintillator block. The generated light is received by the photomultiplier and output as a photoelectric conversion signal. In addition, the incident position data obtaining means detects each photomultiplier based on the signal intensity of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of input of each photoelectric conversion signal from the γ-ray detection means. The amount of light energy incident on the pliers is determined. Further, γ-ray incident position data for creating an RI distribution image in each scintillator block is obtained based on the obtained light energy amount. Then, an RI distribution image of a site of interest in the subject is created according to the γ-ray incident position data obtained by the incident position data obtaining means.

【0014】したがって、請求項1の発明の核医学イメ
ージング装置では、光電変換信号を積分器で積分してフ
ォトマルチプライヤに入射した光エネルギー量を求める
従来の積分方式とは異なり、光電変換信号の入力開始時
から予め定めた所定時間経過後のタイミングで検出され
る光電変換信号の信号強度からフォトマルチプライヤに
入射した光エネルギー量を求める非積分(積分器レス)
方式となっている。つまり、必要な光電変換信号の信号
強度を検出した以降は、全ての光電変換信号を得る前
に、次の光電変換信号の処理に取りかかれるので、γ線
のカウント漏れの抑制が可能とされる。また、積分器レ
スなので積分器のオフセットや熱ドリフトによる誤差は
回避されて光エネルギー量が正確に求まるので、γ線入
射位置データの精度向上が可能とされる。
Therefore, in the nuclear medicine imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, unlike the conventional integration method in which the photoelectric conversion signal is integrated by the integrator to determine the amount of light energy incident on the photomultiplier, the photoelectric conversion signal is Non-integration (without integrator) for obtaining the amount of light energy incident on the photomultiplier from the signal intensity of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of input.
System. In other words, after detecting the signal strength of the necessary photoelectric conversion signal, before obtaining all the photoelectric conversion signals, the processing of the next photoelectric conversion signal is started, so that the count omission of γ-rays can be suppressed. . Further, since there is no integrator, errors due to offset and thermal drift of the integrator are avoided, and the amount of light energy is accurately obtained, so that the accuracy of the γ-ray incident position data can be improved.

【0015】さらに、入力開始時から予め定めた所定時
間経過後のタイミングで検出される光電変換信号の信号
強度と、光電変換信号の信号プロファイル(信号波形)
との間に相関関係があるので、この相関関係に基づき、
光電変換信号を始めから終わりまで完全に積分しなくて
もよい。つまり、光電変換信号の信号強度と、光電変換
信号の信号プロファイルとの間の相関関係を利用すれ
ば、入力開始時から予め定めた所定時間経過後のタイミ
ングで検出される光電変換信号の信号強度から、光電変
換信号の積分値、すなわちフォトマルチプライヤに入射
した光エネルギー量が求められる。
Further, the signal intensity of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time elapses from the start of input, and the signal profile (signal waveform) of the photoelectric conversion signal
Since there is a correlation between and, based on this correlation,
It is not necessary to completely integrate the photoelectric conversion signal from the beginning to the end. In other words, if the correlation between the signal strength of the photoelectric conversion signal and the signal profile of the photoelectric conversion signal is used, the signal strength of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of input. , The integrated value of the photoelectric conversion signal, that is, the amount of light energy incident on the photomultiplier is obtained.

【0016】また、請求項2に記載の発明の核医学イメ
ージング装置によれば、入射位置データ求出手段では、
フィルタリング手段のフィルタリング処理により、光電
変換信号の信号強度の検出が行われる前に光電変換信号
からノイズが除去される。そして、ノイズの無い光電変
換信号に対し、入力開始時から予め定めた所定時間経過
後のタイミングで信号強度が検出されるので、光電変換
信号の信号強度が正確に検出される。
According to the nuclear medicine imaging apparatus of the present invention, the incident position data obtaining means includes:
By the filtering process of the filtering means, noise is removed from the photoelectric conversion signal before the signal strength of the photoelectric conversion signal is detected. Then, the signal strength of the photoelectric conversion signal having no noise is detected at a timing after a predetermined time elapses from the start of input, so that the signal strength of the photoelectric conversion signal is accurately detected.

【0017】さらに、請求項3に記載の発明の核医学イ
メージング装置によれば、RIが放出するポジトロンの
消滅に伴って同時に発生して反対方向に向かって進む二
つの消滅γ線が、被検体を挟んで対向配置されたシンチ
レータブロックに同時に入射して検出された時のγ線入
射位置データのみに従ってRI分布像が作成される。
Furthermore, according to the nuclear medicine imaging apparatus of the invention described in claim 3, two annihilation γ-rays traveling toward the opposite direction occur simultaneously with the disappearance of positron RI is released, the subject An RI distribution image is created only according to the γ-ray incident position data when the light is simultaneously incident on and detected by the scintillator blocks arranged opposite to each other.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照しながら説明する。図1はこの発明の核医学イメ
ージング装置の実施例に係るPET装置の構成を示すブ
ロック図、図2は実施例のγ線検出器の要部構成を示す
概略図、図3はγ線検出器におけるシンチレータブロッ
クとフォトマルチプライヤの配置状況を示す模式図、図
4は実施例装置のγ線検出器のシンチレータブロックを
示す平面図、図5は実施例装置の入射位置データ求出部
の構成を示すブロック図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a PET apparatus according to an embodiment of the nuclear medicine imaging apparatus of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a main configuration of a γ-ray detector of the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic view showing the arrangement of a scintillator block and a photomultiplier in FIG. 4, FIG. 4 is a plan view showing a scintillator block of a γ-ray detector of the embodiment, and FIG. FIG.

【0019】この実施例のPET装置は、図1に示すよ
うに、放射性同位元素(RI)を投与された被検体Mか
ら放射されるγ線が入射することにより光が生じるシン
チレータブロック1にシンチレータブロック1から放出
される光を受光して光電変換信号を出力するフォトマル
チプライヤ2が組み合わされたγ線検出器3と、各フォ
トマルチプライヤ2より出力される光電変換信号に基づ
き各フォトマルチプライヤ2に入射した光エネルギー量
を求めるとともに、この求められた光エネルギー量に基
づき各シンチレータブロックにおけるRI分布像作成用
のγ線入射位置データを求める入射位置データ求出部4
と、入射位置データ求出部4からのγ線入射位置データ
に従って画像再構成処理を実行して被検体Mにおける関
心部位のRI分布CT像(RI分布コンピュータ断層画
像)を作成する画像再構成部5と、作成されたRI分布
CT像などを表示する画像表示モニタ6とを備えてい
る。以下、実施例装置の各部の構成を具体的に説明す
る。
As shown in FIG. 1, the PET apparatus according to this embodiment includes a scintillator block 1 in which light is generated when gamma rays emitted from a subject M to which a radioactive isotope (RI) is administered enter. A γ-ray detector 3 combined with a photomultiplier 2 that receives light emitted from the block 1 and outputs a photoelectric conversion signal, and each photomultiplier based on the photoelectric conversion signal output from each photomultiplier 2 together determine the amount of light energy incident on the 2, the incident position data Motomede unit 4 for determining the γ-ray incident position data for creation of RI distribution image at each scintillator blocks based on the amount of light energy is the calculated
And an image reconstruction unit for executing an image reconstruction process in accordance with the γ-ray incidence position data from the incidence position data obtaining unit 4 to create an RI distribution CT image (RI distribution computed tomographic image) of a site of interest in the subject M. 5 and an image display monitor 6 for displaying the created RI distribution CT image and the like. Hereinafter, the configuration of each unit of the embodiment apparatus will be specifically described.

【0020】γ線検出器3では、図2及び図3に示すよ
うに、各シンチレータブロック1のγ線入射面1Aの反
対面1B側にフォトマルチプライヤ2が4個ずつ配置さ
れており、シンチレータブロック1およびフォトマルチ
プライヤ2が被検体Mの周りに沿って被検体Mを取り囲
むようにしてリング状に配設されている。また、シンチ
レータブロック1が被検体Mを挟んで対向配置されてお
り、ポジトロン放出型のRIのポジトロンの消滅により
生じて反対方向に進む二つの(消滅)γ線が対向配置の
関係にある二つのシンチレータブロック1へそれぞれ入
射し、同時に検出される構成となっている。
In the γ-ray detector 3, as shown in FIGS. 2 and 3, four photomultipliers 2 are arranged on the side 1 B of the scintillator block 1 opposite to the γ-ray incidence surface 1 A. The block 1 and the photomultiplier 2 are arranged in a ring shape so as to surround the subject M around the subject M. Further, the scintillator blocks 1 are arranged opposite to each other with the subject M interposed therebetween, and two (extinction) γ-rays generated by the annihilation of the positron of the positron emission type RI and traveling in the opposite direction are in the opposite arrangement. The light enters the scintillator block 1 and is detected simultaneously.

【0021】つまり、入射位置データ求出部4では(詳
しくは後述するように)、シンチレータブロック1の位
置と検出タイミングをチェックし、γ線検出器3におい
て被検体Mを挟んで対向配置の関係にある二つのシンチ
レータブロック1で同時にγ線が検出された時のγ線入
射位置データのみを適正なデータとして画像再構成部5
に送る。このとき、二つのシンチレータブロック1の一
方だけでγ線が検出された時は、ポジトロンの消滅によ
り生じたγ線ではなくノイズとして扱われるので、画像
再構成部5に送られずに棄却される構成となっている。
That is, the incident position data obtaining section 4 checks the position and the detection timing of the scintillator block 1 (as will be described in detail later), and determines the relationship between the γ-ray detector 3 and the opposing arrangement across the subject M. image reconstruction unit 5 two simultaneously γ-rays in the scintillator block 1 only γ-ray incident position data when it is detected as the proper data in
Send to At this time, when γ-rays are detected by only one of the two scintillator blocks 1, the γ-rays are treated as noise instead of γ-rays generated by the disappearance of the positron, and are discarded without being sent to the image reconstruction unit 5. It has a configuration.

【0022】その結果、この実施例のPET装置によれ
ば、RIとしてポジトロン放出型のRIを被検体Mに投
与してRI分布CT像を作成することができる。
As a result, according to the PET apparatus of this embodiment, a RI distribution CT image can be created by administering a positron emission type RI as the RI to the subject M.

【0023】PET装置の場合、通常、撮影中、天板7
が天板駆動部8の動きに従って被検体Mを載せたまま被
検体Mの体軸Zと平行な方向に移動することにより、被
検体Mにおける撮影断面(スライス面)が変化(走査)
する構成となっている。
In the case of a PET device, usually, during photographing,
Moves in a direction parallel to the body axis Z of the subject M with the subject M mounted thereon according to the movement of the top driving unit 8, so that the imaging section (slice plane) of the subject M changes (scans).
Configuration.

【0024】なお、γ線検出器3は、撮影中、シンチレ
ータブロック1およびフォトマルチプライヤ2が被検体
Mの周りを回転しながらγ線を検出する回転型でもよい
し、シンチレータブロック1およびフォトマルチプライ
ヤ2が静止したままでγ線を検出する静止型でもよい。
The γ-ray detector 3 may be of a rotating type in which the scintillator block 1 and the photomultiplier 2 detect γ-rays while rotating around the subject M during imaging, or may be a scintillator block 1 and a photomultiplier. It may be a stationary type that detects γ-rays while the pliers 2 are stationary.

【0025】また、この実施例装置におけるγ線検出器
3、入射位置データ求出部4、画像再構成部5、画像表
示モニタ6、天板駆動部8などの連携動作の制御は、操
作卓9の入力操作や撮影の進行に伴ってコントローラ1
0から適時に出力される指令信号に従って行われる構成
となっている。
The control of the cooperative operation of the γ-ray detector 3, the incident position data obtaining section 4, the image reconstructing section 5, the image display monitor 6, the top board driving section 8 and the like in the apparatus of this embodiment is performed by a console. 9 with the input operation of 9 and the progress of the shooting
It has a configuration which is performed in accordance with a command signal outputted in time from 0.

【0026】さらに、γ線検出器3では、図2および図
3に示すように、四角形のシンチレータブロック1がγ
線入射面1Aを面方向に隣り合うようにして近接配置さ
れているとともに、シンチレータブロック1とフォトマ
ルチプライヤ2の間に光拡散用のライトガイド11が介
設されている。
Further, in the γ-ray detector 3, as shown in FIGS. 2 and 3, the rectangular scintillator block 1
A light guide 11 for light diffusion is interposed between the scintillator block 1 and the photomultiplier 2 while the line incident surfaces 1A are arranged adjacent to each other in the plane direction.

【0027】γ線検出器3におけるシンチレータブロッ
ク1の具体的な配置としては、例えば、被検体Mの体軸
Zと平行な方向にはシンチレータブロック1が2個並
び、被検体Mの体軸Zを巡る方向にはシンチレータブロ
ック1が多数個並ぶ配置形態が例示される。なお、シン
チレータの配置は、上記配置形態に限定されるものでは
ない。
As a specific arrangement of the scintillator blocks 1 in the γ-ray detector 3, for example, two scintillator blocks 1 are arranged in a direction parallel to the body axis Z of the subject M, and the body axis Z of the subject M In the direction around, an arrangement form in which many scintillator blocks 1 are arranged is exemplified. In addition, the arrangement of the scintillator is not limited to the above arrangement.

【0028】また、個々のシンチレータブロック1は、
図4に示すように、多数個の正方形のシンチレータ用ク
リスタルピース1Pが縦横に寄せ合わされて構成されて
おり、シンチレータブロック1個当たりのクリスタルピ
ース1Pの数は、例えば、図4の場合、縦8×横8で合
計64個である。なお、クリスタルピース1Pの形状や
数は、ここに例示したものに限定されるものではない。
The individual scintillator blocks 1 are
As shown in FIG. 4, and the scintillator crystal piece 1P of a large number of squares is constituted by together closer to the aspect, the number of crystal pieces 1P per scintillator block, for example, the case of FIG. 4, the vertical 8 X = 8 in total and 64 in total. The shape and the number of crystal pieces 1P are not limited to those illustrated here.

【0029】クリスタルピース1Pの具体的材料として
は、BGO(Bi4Ge3O12)クリスタルなどが用いられる
が、LSO(Lu2SiO5:Ce)クリスタルを用いることも可能
であり、クリスタルピース1Pの材料は、ここに例示し
たものに限定されるものではない。
As a specific material of the crystal piece 1P, BGO (Bi 4 Ge 3 O 12 ) crystal or the like is used, but LSO (Lu 2 SiO 5 : Ce) crystal can also be used. Are not limited to those exemplified here.

【0030】なお、実施例装置のγ線検出器3の場合、
被検体Mの体軸Zを巡る方向にリング状に続くクリスタ
ルピース1Pのラインが、ひとつのスライス断面に対応
しており、実施例装置の場合、8枚のスライス断面のγ
線が同時に検出できる構成となっている。
In the case of the γ-ray detector 3 of the embodiment,
The line of the crystal piece 1P that continues in a ring shape in the direction around the body axis Z of the subject M corresponds to one slice section, and in the case of the embodiment apparatus, γ of eight slice sections is used.
The structure is such that lines can be detected simultaneously.

【0031】次に、この実施例の特徴的な構成部分であ
る入射位置データ求出部4について説明する。入射位置
データ求出部4の場合、図5に示すように、光電変換信
号を増幅するプリアンプ部4Aと、プリアンプ部4Aで
増幅された光電変換信号に対して高周波ノイズ除去用の
ロウパス(低周波通過)フィルタリング処理を行うフィ
ルタリング部4Bと、フィルタリング部4Bでノイズが
除去されたアナログの光電変換信号を光電変換信号の入
力開始時から予め定めた所定時間経過後のタイミングで
デジタル信号に変換して光電変換信号の信号強度を検出
するAD変換部4Cと、AD変換部4Cから出力される
デジタル信号(即ち光電変換信号の信号強度)に基づい
て各フォトマルチプライヤ2に入射した光エネルギー量
を求めるエネルギー量演算部4Dとからなる信号処理系
が必要数だけ設けられている。また、エネルギー量演算
部4Dの後段にエネルギー量演算部4Dにより求められ
た光エネルギー量に基づいてシンチレータブロック1に
おけるRI分布像作成用のγ線入射位置データを求める
入射位置演算部4Eが設けられている。
Next, a description will be given of the incident position data obtaining unit 4 which is a characteristic component of this embodiment. In the case of the incident position data obtaining unit 4, as shown in FIG. 5, a preamplifier unit 4A for amplifying the photoelectric conversion signal, and a low-pass (low frequency) for removing the high-frequency noise with respect to the photoelectric conversion signal amplified by the preamplifier unit 4A. A filtering unit 4B for performing a filtering process, and converting the analog photoelectric conversion signal from which noise has been removed by the filtering unit 4B into a digital signal at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of input of the photoelectric conversion signal. An AD converter 4C for detecting the signal intensity of the photoelectric conversion signal, and the amount of light energy incident on each photomultiplier 2 is obtained based on the digital signal output from the AD converter 4C (that is, the signal intensity of the photoelectric conversion signal). The required number of signal processing systems including the energy amount calculation unit 4D are provided. Further, an incident position calculating unit 4E for obtaining γ-ray incident position data for creating an RI distribution image in the scintillator block 1 based on the amount of light energy obtained by the energy amount calculating unit 4D is provided downstream of the energy amount calculating unit 4D. ing.

【0032】さらに、入射位置データ求出部4には、入
射位置演算部4Eから出力されるγ線入射位置データ
が、ポジトロンの消滅により生じて反対方向に進む二つ
のγ線が対向配置の関係にある二つのシンチレータブロ
ック1へそれぞれ入射し、同時に検出されたものである
か否かをチェックするコインシデンス部4Fが設けられ
ている。また、フォトマルチプライヤ2から直に光電変
換信号を入力するとともに、光電変換信号の入力時点を
基準としてAD変換部4Cによる光電変換信号のAD変
換タイミングを制御したり、エネルギー量演算部4Dや
入射位置演算部4Eの演算タイミングを制御したり、さ
らにはコインシデンス部4Fのチェック実行タイミング
を制御したりするタイミング制御部4Gが設けられてい
る。
Further, in the incident position data calculating section 4, the γ-ray incident position data output from the incident position calculating section 4E is generated by the disappearance of the positron and the two γ rays traveling in opposite directions are arranged in a facing relationship. Are provided to the two scintillator blocks 1 respectively, and a coincidence unit 4F for checking whether or not they are simultaneously detected is provided. In addition, the photoelectric conversion signal is directly input from the photomultiplier 2, the AD conversion timing of the photoelectric conversion signal by the AD conversion unit 4 </ b> C is controlled based on the input time point of the photoelectric conversion signal, and the energy amount calculation unit 4 </ b> D A timing control unit 4G is provided to control the calculation timing of the position calculation unit 4E and further control the check execution timing of the coincidence unit 4F.

【0033】次に、入射位置データ求出部4に光電変換
信号が入力されてから入射位置データ求出部4からγ線
入射位置データが出力されるまでのプロセスを説明す
る。シンチレータブロック1にγ線が入射して、フォト
マルチプライヤ2から、図6に示すような光電変換信号
Sが、プリアンプ部4Aおよびタイミング制御部4Gへ
出力される。プリアンプ部4Aでは光電変換信号Sが増
幅されてフィルタリング部4Bへ送出される。他方、タ
イミング制御部4Gでは、光電変換信号Sの入力に伴っ
てタイミング制御動作が始まる。
Next, a process from when the photoelectric conversion signal is input to the incident position data calculating section 4 to when the γ-ray incident position data is output from the incident position data calculating section 4 will be described. Gamma rays are incident on the scintillator block 1, and a photoelectric conversion signal S as shown in FIG. 6 is output from the photomultiplier 2 to the preamplifier unit 4A and the timing control unit 4G. Photoelectric conversion signal S the preamplifier 4A is sent is amplified to the filtering unit 4B. On the other hand, in the timing control unit 4G, the timing control operation starts in response to the input of the photoelectric conversion signal S.

【0034】フィルタリング部4Bでは、ロウパスフィ
ルタリング処理により、光電変換信号Sから高周波ノイ
ズが除去されるので、光電変換信号Sは、図7に示すよ
うに、ノイズの無い滑らかな信号となってAD変換部4
Cへ送られる。
In the filtering section 4B, high-frequency noise is removed from the photoelectric conversion signal S by low-pass filtering, so that the photoelectric conversion signal S becomes a smooth signal without noise as shown in FIG. Converter 4
Sent to C.

【0035】AD変換部4Cでは、タイミング制御部4
Gによる制御に従って、光電変換信号Sの入力開始時か
ら予め定めた所定時間経過後のタイミングで光電変換信
号Sをデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、
光電変換信号Sの入力開始時から予め定めた所定時間経
過後のタイミングで検出された信号強度Sdであり、通
常、1個の光電変換信号Sについて、異なるタイミング
で何回かデジタル信号に変換して複数個の信号強度Sd
を得るようになっている。
In the AD converter 4C, the timing controller 4
According to the control by G, the photoelectric conversion signal S is converted into a digital signal at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of the input of the photoelectric conversion signal S. This digital signal is
This is the signal strength Sd detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of the input of the photoelectric conversion signal S. Usually, one photoelectric conversion signal S is converted into a digital signal several times at different timings. A plurality of signal intensities Sd
Is to be obtained.

【0036】フィルタリング部4Bを通した場合、図7
に示すように、光電変換信号Sの立ち上がりが少し鈍る
ので、立ち上がりの鈍りの影響が消えた時点で最初のA
D変換を行う。例えば、光電変換信号Sの入力開始時か
ら信号ピークSpまでの時間Tpの2倍の時間Ts以降
に最初のAD変換のタイミングをもってくるのがよい。
When the signal passes through the filtering unit 4B, FIG.
As shown in the figure, since the rise of the photoelectric conversion signal S is slightly dull, the first A
Perform D conversion. For example, it is preferable that the timing of the first AD conversion comes after a time Ts which is twice the time Tp from the start of input of the photoelectric conversion signal S to the signal peak Sp.

【0037】また、次に入射するγ線のカウント漏れが
ないようにするためには、最後のAD変換のタイミング
をなるべく早い時点に設定することが望ましい。つま
り、余り信号が減衰しない間でAD変換を何回か行って
光電変換信号から複数の信号強度Sdが検出できるタイ
ミングが適当である。例えば、最後のAD変換のタイミ
ングは、シンチレータブロック1の光半減時間τの2倍
以内が好ましく、光半減時間τの1.5倍以内がより好
ましい。
Further, in order to prevent omission of the count of the next incident γ-ray, it is desirable to set the timing of the last AD conversion as early as possible. That is, the timing at which the AD conversion is performed several times while the remaining signal is not attenuated and a plurality of signal intensities Sd can be detected from the photoelectric conversion signal is appropriate. For example, the timing of the last AD conversion is preferably within twice the optical half-life τ of the scintillator block 1, and more preferably within 1.5 times the optical half-life τ.

【0038】1個の光電変換信号Sについて検出する信
号強度Sdの数は、光電変換信号Sの長さやノイズの状
況などに応じて異なるが、例えば10個以内が好まし
く、ノイズの少ない場合だと、例えば5個以内がより好
ましい。
The number of signal intensities Sd to be detected for one photoelectric conversion signal S differs depending on the length of the photoelectric conversion signal S, the state of noise, and the like. For example, the number is preferably 5 or less.

【0039】AD変換部4Cで検出された信号強度Sd
は、逐次エネルギー量演算部4Dに送られ、全ての信号
強度Sdが揃ったタイミングでエネルギー量演算部4D
が全信号強度Sdに基づきフォトマルチプライヤ2に入
射した光エネルギー量Egを求める。
The signal intensity Sd detected by the AD converter 4C
Is sequentially sent to the energy amount calculating unit 4D, and the energy amount calculating unit 4D
There obtaining the amount of light energy Eg incident on the photomultiplier 2, based on the total signal strength Sd.

【0040】エネルギー量演算部4Dでの演算方式とし
ては、例えば、求められた信号強度Sdから光電変換信
号の信号プロファイルをデジタル演算処理で再現する信
号再現処理を行った後、さらに再現信号の積分値をデジ
タル演算処理で算出して光エネルギー量Egを求める方
式が挙げられる。このとき、信号強度Sdの数が多いと
信号の再現精度がよくなる。また、デジタル演算処理の
利用により光エネルギー量Egは、積分器を用いて積分
する場合よりも早く求められる。このような演算を実行
するエネルギー量演算部4Dには、例えば、市販のDS
P(デジタルシグナルプロセッサ)を使用することがで
きる。
As an operation method in the energy amount operation unit 4D, for example, after performing a signal reproduction process of reproducing the signal profile of the photoelectric conversion signal from the obtained signal intensity Sd by a digital operation process, and further integrating the reproduced signal. A method of calculating the light energy amount Eg by calculating the value by digital operation processing is exemplified. At this time, if the number of signal strengths Sd is large, the reproduction accuracy of the signal is improved. In addition, the amount of light energy Eg is obtained earlier by using digital arithmetic processing than when integrating using an integrator. The energy amount calculation unit 4D that performs such calculation includes, for example, commercially available DS.
P (Digital Signal Processor) can be used.

【0041】上述の演算方式は、例えば、次の通とな
る。光電変換信号Sは、概ね次の式(1)であらわすこ
とができる。 S=Aexp(−t/τ) ・・・(1) 但し:Aは信号強度定数,expは指数関数e,tは発
光開始からの経過時間,τはクリスタルの光半減時間で
ある。
The above-mentioned operation method is, for example, as follows. The photoelectric conversion signal S can be substantially expressed by the following equation (1). S = Aexp (−t / τ) (1) where A is a signal intensity constant, exp is an exponential function e, t is the elapsed time from the start of light emission, and τ is the half-life of light of the crystal.

【0042】一方、光エネルギー量Egは、次の式
(2)で表される。 Eg=∫Aexp(−t/τ)dt(t=0からt=∞)・・・(2) 式(1)から、A=S/〔exp(−t/τ)〕である
から、発光開始からの予め定めた所定時間経過後のタイ
ミングt1での信号強度Sdを測定すれば、A=(S
d)/〔exp(−t1/τ)〕と直ちにAが求まる。
また、クリスタルの光半減時間τもクリスタルピース1
Pの材料から求まる。したがって、式(2)において、
A,τが既知となり、実際の光電変換信号を積分しなく
ても、演算処理で光エネルギー量Egを算出することが
できる。
On the other hand, the light energy amount Eg is represented by the following equation (2). Eg = ∫Aexp (−t / τ) dt (from t = 0 to t = ∞) (2) From equation (1), since A = S / [exp (−t / τ)], light emission By measuring the signal strength Sd at the timing t1 after the elapse of a predetermined time from the start, A = (S
d) / [exp (−t1 / τ)] and A is immediately obtained.
Also, the crystal half-life τ is crystal piece 1
It is determined from the material of P. Therefore, in equation (2),
Since A and τ are known, the light energy amount Eg can be calculated by arithmetic processing without integrating the actual photoelectric conversion signal.

【0043】つまり、高速の演算処理により、積分する
よりも光エネルギー量Egが早く求められ、次の光電変
換信号の処理に早く取りかかれ、不感時間が短くなる。
That is, the light energy amount Eg is obtained earlier than the integration by the high-speed arithmetic processing, and the processing is started earlier for the next photoelectric conversion signal, so that the dead time is shortened.

【0044】エネルギー量演算部4Dで求められた光エ
ネルギー量Egは、入射位置演算部4Eに送られる。こ
の実施例装置の入射位置演算部4Eでは、各シンチレー
タブロック1に対して配設されている4個のフォトマル
チプライヤ2における光エネルギー量Egの比率から、
そのシンチレータブロック1におけるγ線の入射位置を
決める演算を行ってγ線入射位置データを得てからコイ
ンシデンス部4Fへ出力する。
The light energy Eg obtained by the energy calculator 4D is sent to the incident position calculator 4E. In the incident position calculating section 4E of this embodiment apparatus, the ratio of the amount of light energy Eg of the four photomultiplier 2 are disposed for each scintillator block 1,
The calculation of the incident position of the γ-ray in the scintillator block 1 is performed to obtain the γ-ray incident position data, which is then output to the coincidence unit 4F.

【0045】コインシデンス部4Fでは、γ線検出器3
において被検体Mを挟んで対向配置の関係にあるシンチ
レータブロック1についてもγ線入射位置データが同時
に求められたか否かをチェックする。対向配置の関係に
ある二つのシンチレータブロック1でγ線入射位置デー
タが同時に求められている場合は、適正なデータでとし
てγ線入射位置データを画像再構成部5へ送出する。そ
うでなければノイズとして扱い、γ線入射位置データは
画像再構成部5へ送出されることなく廃棄される。
In the coincidence section 4F, the γ-ray detector 3
It is checked whether or not the γ-ray incident position data has been simultaneously obtained for the scintillator blocks 1 which are arranged so as to face each other across the subject M. When the γ-ray incident position data is obtained at the same time by the two scintillator blocks 1 that are in a facing relationship, the γ-ray incident position data is sent to the image reconstruction unit 5 as appropriate data. Otherwise, it is treated as noise, and the γ-ray incident position data is discarded without being sent to the image reconstruction unit 5.

【0046】続いて、上記構成を有する実施例のPET
装置によりRI分布CT像を作成する時の装置動作を、
図面を参照しながら説明する。図8はこの実施例装置に
よるRI分布CT像の作成プロセスを示すフローチャー
トである。
Subsequently, the PET of the embodiment having the above configuration
The operation of the apparatus when creating an RI distribution CT image by the apparatus
This will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart showing a process of creating an RI distribution CT image by the apparatus of this embodiment.

【0047】〔ステップS1〕 光電変換信号の出力 ポジトロン放出型のRIが投与された被検体Mから放射
されるγ線がγ線検出器3のシンチレータブロック1に
入射するのに伴ってフォトマルチプライヤ2から光電変
換信号Sが入射位置データ求出部4へ出力される。な
お、1個のシンチレータブロック1についてフォトマル
チプライヤ2は4個あるので、普通、4個の光電変換信
号Sが出力されることになる。
[Step S1] Output of a photoelectric conversion signal [0047] As the γ-rays emitted from the subject M to which the positron emission type RI has been administered enter the scintillator block 1 of the γ-ray detector 3, a photomultiplier is generated. 2, the photoelectric conversion signal S is output to the incident position data obtaining unit 4. Since there are four photomultipliers 2 for one scintillator block 1, four photoelectric conversion signals S are normally output.

【0048】〔ステップS2〕 高周波ノイズの除去お
よび光電変換信号の信号強度の検出 入射位置データ求出部4のフィルタリング部4Bにより
光電変換信号から高周波ノイズが除かれた後、入射位置
データ求出部4のAD変換部4Cにより、光電変換信号
Sの入力開始時から予め定めた所定時間経過後のタイミ
ングで光電変換信号SがAD変換されて光電変換信号S
の信号強度Sdが検出される。
[0048] After the high-frequency noise is removed from the photoelectric conversion signal by [Step S2] High-frequency noise removal and the photoelectric conversion signal of the signal intensity of the detection incident position filtering section 4B of the data Motomede unit 4, the incident position data Motomede unit 4 by the A / D converter 4C, the A / D conversion of the photoelectric conversion signal S is performed at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of the input of the photoelectric conversion signal S, and the photoelectric conversion signal S
Is detected.

【0049】〔ステップS3〕 フォトマルチプライヤ
の光りエネルギー量の求出 検出された光電変換信号Sの信号強度Sdに基づきエネ
ルギー量演算部4Dでフォトマルチプライヤ2の光エネ
ルギー量Egが求められる。
[Step S3] Determining the amount of light energy of the photomultiplier Based on the detected signal intensity Sd of the photoelectric conversion signal S, the amount of light energy Eg of the photomultiplier 2 is obtained by the energy amount calculation unit 4D.

【0050】〔ステップS4〕 γ線入射位置データの
求出 フォトマルチプライヤ2の光エネルギー量Egに基づき
入射位置演算部4Eでシンチレータブロック1における
γ線入射位置が求められる。
[Step S4] Determining γ-ray incident position data Based on the light energy Eg of the photomultiplier 2, the incident position calculator 4E calculates the γ-ray incident position in the scintillator block 1.

【0051】〔ステップS5〕 対向位置でのγ線入射
位置の確認 コインシデンス部4Fにより被検体Mを挟んで対向配置
の関係にあるシンチレータブロック1についてもγ線入
射位置データが求出されたかどうかのチェックが行われ
る。γ線入射位置データが対向配置の関係にあるシンチ
レータブロック1に同時に求出された場合は、次のステ
ップS6へ進み、そうでなければ、先のステップS7に
進む。
[Step S5] Confirmation of γ-ray incident position at opposing position Whether or not γ-ray incident position data has been determined for the scintillator blocks 1 that are arranged to oppose each other across the subject M by the coincidence unit 4F. A check is made. If the γ-ray incident position data is simultaneously obtained for the scintillator blocks 1 that are in a facing relationship, the process proceeds to the next step S6; otherwise, the process proceeds to the previous step S7.

【0052】〔ステップS6〕 γ線入射位置データを
画像再構成部に出力 γ線入射位置データは適正なデータであるので、画像再
構成部5へ送られる。
[Step S 6] Outputting the γ-ray incident position data to the image reconstructing unit Since the γ-ray incident position data is proper data, it is sent to the image reconstructing unit 5.

【0053】〔ステップS7〕 γ線入射位置データを
棄却除去 γ線入射位置データは適正なデータでないので、棄却排
除され(収集されず)、画像再構成部5へは送られな
い。
[Step S7] Rejection of γ-ray incident position data Since the γ-ray incident position data is not proper data, it is rejected and eliminated (not collected) and is not sent to the image reconstruction unit 5.

【0054】〔ステップS8〕 γ線入射位置データの
収集の有無 γ線入射位置データの収集を続けるか否かがチェックさ
れる。γ線入射位置データの収集が続けられる場合はス
テップS1へ戻り上述の一巡の動作が繰り返される。γ
線入射位置データの収集が完了した場合は、次のステッ
プS9へ進む。
[Step S8] Whether or not to collect γ-ray incident position data Whether or not to continue collecting γ-ray incident position data is checked. If the collection of the γ-ray incident position data is continued, the process returns to step S1 and the above-described operation is repeated. γ
When the collection of the line incident position data is completed, the process proceeds to the next step S9.

【0055】〔ステップS9〕 RI分布CT像を作成 画像再構成部5で収集されたγ線入射位置データに従っ
てRI分布CT像の作成が行われる。
[Step S9] Creating an RI distribution CT image An RI distribution CT image is created according to the γ-ray incident position data collected by the image reconstruction unit 5.

【0056】〔ステップS10〕 作成されたRI分布
CT像の表示 作成されたRI分布CT像の作成が画像表示モニタ6の
画面に映し出されると、RI分布CT像の作成プロセス
は終了となる。
[Step S10] Display of the Created RI Distribution CT Image When the creation of the created RI distribution CT image is displayed on the screen of the image display monitor 6, the creation process of the RI distribution CT image ends.

【0057】以上に述べたように、この実施例のPET
装置の場合、非積分(積分器レス)方式でフォトマルチ
プライヤ2に入射した光エネルギー量Egを積分器によ
る積分よりも早く求められる構成を備えている。つま
り、必要な光電変換信号の信号強度を検出した以降は、
光電変換信号が終わるまで待たずに次の光電変換信号の
処理に取りかかれるので、γ線のカウント漏れを抑制で
き、分布の欠落が抑えられる。また、積分器レスである
から積分器のオフセットや熱ドリフトによる光エネルギ
ー量の誤差が回避でき、光エネルギー量が正確に求まる
ので、γ線入射位置データの精度が向上して分布のずれ
が解消される。その結果、RI分布像は正確なものにな
る。
As described above, the PET of this embodiment
In the case of the device, a configuration is provided in which the light energy amount Eg incident on the photomultiplier 2 in a non-integral (integrator-less) method can be obtained earlier than the integration by the integrator. In other words, after detecting the required signal strength of the photoelectric conversion signal,
Because lean on taken without waiting until the photoelectric conversion signal ends the processing of the next photoelectric conversion signals, can suppress the counting leakage γ rays, lack of distribution it can be suppressed. In addition, since there is no integrator, errors in the amount of light energy due to offsets and thermal drift of the integrator can be avoided, and the amount of light energy can be determined accurately, so that the accuracy of the γ-ray incident position data is improved and the deviation of the distribution is eliminated. Is done. As a result, the RI distribution image becomes accurate.

【0058】特に、クリスタルピース1Pが安価等の利
点はあるけれども光半減時間τが長いBGO(Bi4Ge3O
12)クリスタルの場合、光エネルギー量を求める処理時
間の短縮時間幅が大きいので、不感時間が大幅に短くな
る。つまり、γ線のカウント漏れが十分抑制されるとと
もに、積分器のオフセットや熱ドリフトによる大きな誤
差が回避されて光エネルギー量が非常に正確に求まる。
その結果、γ線入射位置データの精度が著しく向上して
分布のずれが解消される。
In particular, BGO (Bi 4 Ge 3 O) crystal crystal 1P has advantages such as low cost, but has a long light half-life τ.
12 ) In the case of a crystal, the dead time is greatly reduced because the processing time for obtaining the amount of light energy is greatly reduced. That is, the count leakage of the γ-ray is sufficiently suppressed, and a large error due to the offset and the thermal drift of the integrator is avoided, so that the light energy amount can be obtained very accurately.
As a result, the accuracy of the γ-ray incident position data is significantly improved, and the deviation of the distribution is eliminated.

【0059】また、この実施例のPET装置の場合、フ
ィルタリング部4Bにより光電変換信号からノイズが除
かれた後に光電変換信号の信号強度の検出が行われるの
で、光電変換信号の信号強度が正確に検出される。つま
り、フォトマルチプライヤに入射した光エネルギー量が
より正確に求められ、γ線入射位置データの精度がさら
に向上する。
In the case of the PET device of this embodiment, the signal strength of the photoelectric conversion signal is detected after noise is removed from the photoelectric conversion signal by the filtering unit 4B, so that the signal strength of the photoelectric conversion signal is accurately determined. Is detected. That is, the amount of light energy incident on the photomultiplier is more accurately obtained, and the accuracy of the γ-ray incident position data is further improved.

【0060】この発明は、上記実施例の形態に限られる
ものではなく、下記のように変形実施することも可能で
ある。
The present invention is not limited to the embodiment described above, but can be modified as follows.

【0061】(1)上記の実施例では、図5に示すよう
に、AD変換部4Cの前段でフィルリング部4Bを設け
て光電変換信号Sから高周波ノイズを除く構成であった
が、高周波ノイズの少ない光電変換信号Sの場合、例え
ば、図8に示すように、フィルタリング部4Bを設けず
にプリアンプ部4Aで増幅された光電変換信号Sを直ち
にAD変換部4Cに送り込むようにしてもよい。なお、
その他の構成は上記実施例と同一の構成である。
(1) In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the filling section 4B is provided at the preceding stage of the AD conversion section 4C to remove the high frequency noise from the photoelectric conversion signal S. For example, as shown in FIG. 8, the photoelectric conversion signal S amplified by the preamplifier unit 4A without providing the filtering unit 4B may be immediately sent to the AD conversion unit 4C in the case of the photoelectric conversion signal S having a small number. In addition,
Other configurations are the same as those of the above embodiment.

【0062】この変形例の装置の場合、フィルタリング
部4Bによる高周波ノイズ除去に伴う光電変換信号Sの
立ち上がりの鈍りがないので、光電変換信号Sの信号強
度Sdの検出タイミングを早めて、不感時間をより短く
することが可能となる。
In the case of the device of this modification, since the rising of the photoelectric conversion signal S due to the removal of the high-frequency noise by the filtering unit 4B does not become dull, the detection timing of the signal intensity Sd of the photoelectric conversion signal S is advanced to reduce the dead time. It can be shorter.

【0063】(2)上記の実施例では、CTタイプのP
ET装置であったが、この発明の核医学イメージング装
置は、CTタイプのPET装置に限らず、例えば、非C
TタイプのPET装置であってもよいし、RIがポジト
ロン放出型でない通常のシングルフォトン型のRIを用
いるSPECT装置であってもよい。
(2) In the above embodiment, the CT type P
Although the nuclear medicine imaging apparatus of the present invention is not limited to a CT type PET apparatus, for example, a non-C
A T-type PET device may be used, or a SPECT device using a normal single-photon type RI whose RI is not a positron emission type may be used.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1の発明の核医学イメージング装置によれば、シンチレ
ータブロックにフォトマルチプライヤを組み合わせたγ
線検出手段から出力される光電変換信号の入力開始時か
ら予め定めた所定時間経過後のタイミングで検出される
光電変換信号の信号強度に基づき各フォトマルチプライ
ヤに入射した光エネルギー量を積分器で積分するよりも
早く求められる非積分(積分器レス)方式の構成を備え
ている。つまり、必要な光電変換信号の信号強度を検出
した以降は、光電変換信号が終わるまで待たずに次の光
電変換信号の処理に取りかかれるので、γ線のカウント
漏れを抑制できる。
As is apparent from the above description, according to the nuclear medicine imaging apparatus of the first aspect, the γ in which the scintillator block is combined with the photomultiplier.
The amount of light energy incident on each photomultiplier is determined by an integrator based on the signal intensity of the photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of input of the photoelectric conversion signal output from the line detection means. It has a non-integral (integrator-less) configuration that is found faster than the integration. That is, after detecting the necessary signal strength of the photoelectric conversion signal, the processing of the next photoelectric conversion signal is started without waiting for the end of the photoelectric conversion signal, so that the count omission of γ-rays can be suppressed.

【0065】また、積分器レスであるから積分器のオフ
セットや熱ドリフトによる誤差が回避され、光エネルギ
ー量が正確に求まるので、γ線入射位置データの精度の
向上を図ることができる。
Further, since there is no integrator, errors due to offset and thermal drift of the integrator are avoided, and the amount of light energy is accurately obtained, so that the accuracy of the γ-ray incident position data can be improved.

【0066】したがって、請求項1の発明の核医学イメ
ージング装置では、γ線のカウント漏れ抑制により分布
の欠落が抑えられるとともに、γ線入射位置データの精
度向上により分布のずれが解消され、正確なRI分布像
が作成される。
Therefore, in the nuclear medicine imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the omission of the distribution is suppressed by suppressing the count leakage of the γ-rays, and the deviation of the distribution is eliminated by improving the accuracy of the γ-ray incident position data. An RI distribution image is created.

【0067】また、請求項2の発明の核医学イメージン
グ装置によれば、入射位置データ求出手段では、フィル
タリング手段により光電変換信号の信号強度の検出が行
われる前に光電変換信号からノイズが除かれてから、光
電変換信号の入力開始時から予め定めた所定時間経過後
のタイミングで光電変換信号の信号強度を検出する構成
を備えている。つまり、光電変換信号の信号強度が正確
に検出されるので、フォトマルチプライヤに入射した光
エネルギー量がより正確に求まり、γ線入射位置データ
の精度がさらに向上する。
According to the nuclear medicine imaging apparatus of the second aspect, the incident position data obtaining means removes noise from the photoelectric conversion signal before the signal intensity of the photoelectric conversion signal is detected by the filtering means. After that, a configuration is provided in which the signal intensity of the photoelectric conversion signal is detected at a timing after a predetermined time has elapsed from the start of the input of the photoelectric conversion signal. That is, since the signal intensity of the photoelectric conversion signal is accurately detected, the amount of light energy incident on the photomultiplier is more accurately obtained, and the accuracy of the γ-ray incident position data is further improved.

【0068】さらに、請求項3の発明の核医学イメージ
ング装置によれば、RIが放出するポジトロンの消滅に
伴って同時に発生して反対方向に向かって進む二つの消
滅γ線がγ線検出手段で検出された時のγ線入射位置デ
ータのみに従って、RI分布像が作成されるので、RI
としてポジトロン放出型元素を被検体に投与してRI分
布像を作成することができる。
Further, according to the nuclear medicine imaging apparatus of the third aspect of the present invention, two annihilated γ-rays which are generated simultaneously with the annihilation of the positron emitted by the RI and travel in the opposite direction are detected by the γ-ray detecting means. Since the RI distribution image is created only according to the γ-ray incident position data at the time of detection,
As described above, a positron emitting element can be administered to a subject to create an RI distribution image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例のPET装置の全体構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a PET apparatus according to an embodiment.

【図2】実施例装置のγ線検出器の要部構成を示す概略
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a main part of a γ-ray detector of the embodiment device.

【図3】実施例装置のγ線検出器におけるシンチレータ
ブロックとフォトマルチプライヤの配置状況を示す模式
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an arrangement state of a scintillator block and a photomultiplier in a γ-ray detector of the example device.

【図4】実施例装置のγ線検出器のシンチレータブロッ
クを示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a scintillator block of the γ-ray detector of the example device.

【図5】実施例装置の入射位置データ求出部の構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an incident position data obtaining unit of the apparatus according to the embodiment.

【図6】ノイズ除去前の光電変換信号を示す信号波形図
である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing a photoelectric conversion signal before noise removal.

【図7】ノイズ除去後の光電変換信号を示す信号波形図
である。
FIG. 7 is a signal waveform diagram showing a photoelectric conversion signal after noise removal.

【図8】実施例装置によりRI分布CT像を作成する時
のプロセスを示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a process when an RI distribution CT image is created by the apparatus of the embodiment.

【図9】変形例装置の入射位置データ求出部の構成を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an incident position data obtaining unit of the modification example device.

【図10】従来装置のγ線検出器の要部構成を示す概略
図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a γ-ray detector of a conventional device.

【図11】従来装置のγ線検出器と入射位置データ求出
部を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a γ-ray detector and an incident position data obtaining unit of the conventional device.

【図12】従来装置の入射位置データ求出部における光
電変換信号積分用の積分器まわりの構成を示すブロック
図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration around an integrator for integrating a photoelectric conversion signal in an incident position data obtaining unit of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … シンチレータブロック 2 … フォトマルチプライヤ 3 … γ線検出器 4 … 入射位置データ求出部 4A … プリアンプ部 4B … フィルタリング部 4C … AD変換部 4D … エネルギー量演算部 4E … 入射位置演算部 4F … コインシデンス部 M … 被検体 S … 光電変換信号 Sd … 光電変換信号の信号強度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scintillator block 2 ... Photomultiplier 3 ... Gamma ray detector 4 ... Incident position data obtaining part 4A ... Preamplifier part 4B ... Filtering part 4C ... AD conversion part 4D ... Energy amount calculating part 4E ... Incident position calculating part 4F ... Coincidence part M: subject S: photoelectric conversion signal Sd: signal intensity of photoelectric conversion signal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射性同位元素(RI)を投与された被
検体から放射されるγ線が入射して光を生じるシンチレ
ータブロックと、このシンチレータブロックから放出さ
れる光を受光して光電変換信号を出力するフォトマルチ
プライヤとが組み合わされたγ線検出手段と、各フォト
マルチプライヤより出力される光電変換信号に基づいて
各フォトマルチプライヤに入射した光エネルギー量を求
めるとともに、この求められた光エネルギー量に基づい
て各シンチレータブロックにおけるRI分布像作成用の
γ線入射位置データを求める入射位置データ求出手段と
を備えた核医学イメージング装置において、(a)前記
入射位置データ求出手段は、光電変換信号の入力開始時
から予め定めた所定時間経過後のタイミングで検出され
る光電変換信号の信号強度に基づいて各フォトマルチプ
ライヤに入射した光エネルギー量を求めるように構成さ
れていることを特徴とする核医学イメージング装置。
1. A scintillator block for generating light upon incidence of gamma rays emitted from a subject to which a radioactive isotope (RI) has been administered, and receiving light emitted from the scintillator block to generate a photoelectric conversion signal. Γ-ray detecting means combined with an output photomultiplier, and the amount of light energy incident on each photomultiplier is determined based on the photoelectric conversion signal output from each photomultiplier. A nuclear medicine imaging apparatus comprising: an incident position data obtaining means for obtaining γ-ray incident position data for creating an RI distribution image in each scintillator block based on the amount; A signal of a photoelectric conversion signal detected at a timing after a predetermined time elapses from the start of input of the conversion signal. A nuclear medicine imaging apparatus configured to obtain the amount of light energy incident on each photomultiplier based on the intensity.
【請求項2】 請求項1に記載の核医学イメージング装
置において、(b)前記入射位置データ求出手段は、光
電変換信号の信号強度の検出が行われる前に光電変換信
号に対してノイズ除去用のフィルタリング処理を施すフ
ィルタリング手段が備えられたことを特徴とする核医学
イメージング装置。
2. The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 1, wherein (b) the incident position data obtaining means removes noise from the photoelectric conversion signal before detecting the signal intensity of the photoelectric conversion signal. A nuclear medicine imaging apparatus, comprising: a filtering unit for performing a filtering process.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の核医学
イメージング装置において、(c)前記γ線検出手段で
は、シンチレータブロックが被検体を挟んで対向配置さ
れ、ポジトロン放出型の放射性同位元素(RI)のポジ
トロンの消滅に伴って同時に発生して反対方向に向かっ
て進む二つの消滅γ線が同時検出できるように構成され
ているとともに、前記二つの消滅γ線が対向配置された
シンチレータブロックへ同時入射して検出された時のγ
線入射位置データのみに従ってRI分布像が作成される
ように構成されていることを特徴とする核医学イメージ
ング装置。
3. The nuclear medicine imaging apparatus according to claim 1, wherein (c) in the γ-ray detecting means, a scintillator block is disposed to face the subject, and a positron emission type radioisotope is provided. A scintillator block configured to simultaneously detect two annihilation gamma rays generated simultaneously with the annihilation of the (RI) positron and traveling in the opposite direction, and the two annihilation gamma rays are arranged to face each other. At the time of simultaneous incidence and detection
A nuclear medicine imaging apparatus characterized in that an RI distribution image is created according to only line incident position data.
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