JP2504045B2 - リング型ｅｃｔ装置 - Google Patents
リング型ｅｃｔ装置Info
- Publication number
- JP2504045B2 JP2504045B2 JP62079026A JP7902687A JP2504045B2 JP 2504045 B2 JP2504045 B2 JP 2504045B2 JP 62079026 A JP62079026 A JP 62079026A JP 7902687 A JP7902687 A JP 7902687A JP 2504045 B2 JP2504045 B2 JP 2504045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scintillator
- conversion
- pmt
- position signal
- positional relationship
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、被検体（人体）にRI（放射性同位元素）
を投与し、その分布の断層像を求めるECT装置に関し、
特に多数の放射線検出器がリング型に配列されたタイプ
の、マルチスライス型のECT装置に関する。
を投与し、その分布の断層像を求めるECT装置に関し、
特に多数の放射線検出器がリング型に配列されたタイプ
の、マルチスライス型のECT装置に関する。
従来のマルチスライスリング型ECT装置は、通常、第
４図に示すように多数の細長いシンチレータ１がリング
型に配列され、その周囲に円筒状のアクリルなどのライ
トガイド２が配置され、このライトガイド２を介して多
数のPMT（光電子増倍管）３が結合されるという構成に
なっている。シンチレータ１は、具体的には例えばNaI
（Tl）結晶からなり、これが第５図に示すようにAlのハ
ウジング８に納められ、耐熱ガラスの蓋９で密封され
る。ガラス蓋９は放射線入射によるシンチレーション光
を取り出すウインドウとなり、このウインドウ側が外側
になるようにして第４図のように配列される。 この場合、円周方向（スライス面つまりＸ−Ｙ平面内
の方向）の放射線入射位置は、どのシンチレータ１で発
光が生じたかによりシンチレータ１の各位置ごとに判別
するが、スライス厚さ方向（体軸方向、Ｚ方向）の放射
線入射位置は、発光位置から近いPMTほど大きな出力を
生じることを利用し、PMT出力比により発光位置を求め
るという、いわゆるアンガー方式によって求めるのが普
通である。この例では、PMT3はＺ方向に４列並べられて
おり、そのシンチレータ１に対する配列関係は第６図の
展開図に示すとうりである。なお、実際には、シンチレ
ータ１のリング型配列の内周側においてＺ方向両端にリ
ング型の鉛板４を配置し放射線をシールドすることによ
って有効視野をこの鉛板４、４の間に限定する。
４図に示すように多数の細長いシンチレータ１がリング
型に配列され、その周囲に円筒状のアクリルなどのライ
トガイド２が配置され、このライトガイド２を介して多
数のPMT（光電子増倍管）３が結合されるという構成に
なっている。シンチレータ１は、具体的には例えばNaI
（Tl）結晶からなり、これが第５図に示すようにAlのハ
ウジング８に納められ、耐熱ガラスの蓋９で密封され
る。ガラス蓋９は放射線入射によるシンチレーション光
を取り出すウインドウとなり、このウインドウ側が外側
になるようにして第４図のように配列される。 この場合、円周方向（スライス面つまりＸ−Ｙ平面内
の方向）の放射線入射位置は、どのシンチレータ１で発
光が生じたかによりシンチレータ１の各位置ごとに判別
するが、スライス厚さ方向（体軸方向、Ｚ方向）の放射
線入射位置は、発光位置から近いPMTほど大きな出力を
生じることを利用し、PMT出力比により発光位置を求め
るという、いわゆるアンガー方式によって求めるのが普
通である。この例では、PMT3はＺ方向に４列並べられて
おり、そのシンチレータ１に対する配列関係は第６図の
展開図に示すとうりである。なお、実際には、シンチレ
ータ１のリング型配列の内周側においてＺ方向両端にリ
ング型の鉛板４を配置し放射線をシールドすることによ
って有効視野をこの鉛板４、４の間に限定する。
このようなリング型ECT装置では、Ｚ方向の位置検出
について直線性が悪いという問題がある。すなわち、各
シンチレータ１の有効視野内に平行なガンマ線を均一に
入射すると、第７図Ａ、Ｂのようなカーブが得られる。
これらは検出されたＺ方向の各位置毎に放射線入射カウ
ントを求めたものであるが（位置信号は実際にはデジタ
ル信号として出力され、たとえば８ビットであるなら位
置信号は256チャンネルのそれぞれについて得られるの
で、その各チャンネルの信号のカウントをとることによ
って求められる）、PMT3の増幅率及びシンチレータ１の
光電ピークが一定であったとしても、シンチレータ１の
PMT3に対する位置関係がＺ方向に均一でないため、PMT3
から同じ距離だけはなれた位置で発光が生じても位置に
よっては同じ光量がPMT3に入射しないという、PMT3から
発光位置までの距離と入射光量との間の非直線性に起因
して、仮に直線性がよければ点線で示すようなるとこ
ろ、実際には実線のようにピークが生じてしまい、感度
の不均一性が生じている。ここで、第７図のＡ、Ｂは第
６図のシンチレータ１のＡ、Ｂに対応しており、この例
では、シンチレータ１とPMT3との位置関係はこのＡ、Ｂ
の２つのパターンに分けられる。 この発明は、位置検出の直線性を改善するとともに、
それだけでは補正しきれない感度不均一性をさらに改善
するようにしたリング型ECT装置を提供することを目的
とする。
について直線性が悪いという問題がある。すなわち、各
シンチレータ１の有効視野内に平行なガンマ線を均一に
入射すると、第７図Ａ、Ｂのようなカーブが得られる。
これらは検出されたＺ方向の各位置毎に放射線入射カウ
ントを求めたものであるが（位置信号は実際にはデジタ
ル信号として出力され、たとえば８ビットであるなら位
置信号は256チャンネルのそれぞれについて得られるの
で、その各チャンネルの信号のカウントをとることによ
って求められる）、PMT3の増幅率及びシンチレータ１の
光電ピークが一定であったとしても、シンチレータ１の
PMT3に対する位置関係がＺ方向に均一でないため、PMT3
から同じ距離だけはなれた位置で発光が生じても位置に
よっては同じ光量がPMT3に入射しないという、PMT3から
発光位置までの距離と入射光量との間の非直線性に起因
して、仮に直線性がよければ点線で示すようなるとこ
ろ、実際には実線のようにピークが生じてしまい、感度
の不均一性が生じている。ここで、第７図のＡ、Ｂは第
６図のシンチレータ１のＡ、Ｂに対応しており、この例
では、シンチレータ１とPMT3との位置関係はこのＡ、Ｂ
の２つのパターンに分けられる。 この発明は、位置検出の直線性を改善するとともに、
それだけでは補正しきれない感度不均一性をさらに改善
するようにしたリング型ECT装置を提供することを目的
とする。
この発明によるリング型ECT装置は、一つの平面に対
してシンチレータの長手方向が直角になるようにその平
面上にリング型に配列された多数の細長い直方体状のシ
ンチレータと、その周囲に多数配列されて該シンチレー
タに光結合されるPMTと、該PMT出力によりアンガー方式
で上記のシンチレータの長手方向の位置演算を行う位置
演算装置と、これにより得られた位置信号を、シンチレ
ータとPMTとの類型化された位置関係に対応する非直線
性に応じて定められた変換特性にしたがって変換する変
換装置と、この変換後の位置信号により定まる各位置ご
とのカウントに補正係数を作用させて補正する補正装置
と、この補正後のデータを処理して断層像を再構成する
装置とからなる。
してシンチレータの長手方向が直角になるようにその平
面上にリング型に配列された多数の細長い直方体状のシ
ンチレータと、その周囲に多数配列されて該シンチレー
タに光結合されるPMTと、該PMT出力によりアンガー方式
で上記のシンチレータの長手方向の位置演算を行う位置
演算装置と、これにより得られた位置信号を、シンチレ
ータとPMTとの類型化された位置関係に対応する非直線
性に応じて定められた変換特性にしたがって変換する変
換装置と、この変換後の位置信号により定まる各位置ご
とのカウントに補正係数を作用させて補正する補正装置
と、この補正後のデータを処理して断層像を再構成する
装置とからなる。
アンガー方式で位置演算によって得られる位置信号
は、シンチレータとPMTとの位置関係の不均一性によっ
て、非直線なものとなっているが、その非直線性に応じ
た変換特性を有する変換装置によって変換されるので、
非直線性が改善される。 なお、この変換特性は実際の位置信号の非直線性を測
定することによって求めることができる。 そして、シンチレータとPMTとの位置関係はいくつか
に類型化され、その非直線性もいくつかのパターンとな
る。そこで、その非直線性に応じて定める変換特性もい
くつかを用意しておき、シンチレータとPMTとの位置関
係に応じてその一つを選んで適用すればよい。そのた
め、構成が簡単になる。 また、変換後の位置信号により定まる各位置ごとのカ
ウントに補正係数を作用させて補正することにより、上
記の位置信号の非直線性の補正だけでは、補正しきれな
い感度の不均一性を補正することができる。
は、シンチレータとPMTとの位置関係の不均一性によっ
て、非直線なものとなっているが、その非直線性に応じ
た変換特性を有する変換装置によって変換されるので、
非直線性が改善される。 なお、この変換特性は実際の位置信号の非直線性を測
定することによって求めることができる。 そして、シンチレータとPMTとの位置関係はいくつか
に類型化され、その非直線性もいくつかのパターンとな
る。そこで、その非直線性に応じて定める変換特性もい
くつかを用意しておき、シンチレータとPMTとの位置関
係に応じてその一つを選んで適用すればよい。そのた
め、構成が簡単になる。 また、変換後の位置信号により定まる各位置ごとのカ
ウントに補正係数を作用させて補正することにより、上
記の位置信号の非直線性の補正だけでは、補正しきれな
い感度の不均一性を補正することができる。
第１図において、多数のPMT3（第４図及び第６図のよ
うに配列されている）のそれぞれが位置演算装置11に接
続されており、この位置演算装置11はアンガー方式によ
ってＺ方向の位置を算出し位置信号をデジタル信号とし
て発生する。この位置信号は変換装置12によってリアル
タイムに変換され、主メモリ13に送られ、この主メモリ
13によってデータの収集がなされる。こうして収集され
たデータはCPU14を介して画像処理装置16に送られ、被
検体に投与されたRIの分布の断層像が再構成される。 変換装置12における変換特性は次のようにして設定さ
れる。まず、第２図のようにリング型に配列されたシン
チレータ１の前面（内周側の面）に、鉛板４、４の間を
等間隔に遮蔽する鉛パターン５をおいた上で（鉛パター
ン５の各幅とそれらの隙間の幅も同じになっている）、
平行なガンマ線を均一に入射させる。こうして各位置毎
の、つまり実際にはデジタル位置信号の各チャンネル毎
のカウントを求め、これを磁気ディスクメモリ15に格納
する。すると、第３図Ａ、Ｂのようなグラフが得られ
る。この第３図Ａ、Ｂは第６図に示すシンチレータ１と
PMT3との位置関係のＡ、Ｂの２つのパターンにそれぞれ
対応している。各ピークは鉛パターン５の隙間に対応し
ており、このデータを磁気ディスクメモリ15から読みだ
し、CPU14によって各ピークの最高値の半分の値を取る
位置Z0、Z1、Z2,…を求めると、第７図A,Bでピークとな
っている部分ではその幅が大きくなるが、これらは各隙
間の縁に相当するはずである。つまり、たとえば、Z0が
第２図の最左端の隙間の左側の縁に対応し、Z1が最左端
の隙間の右側の縁に対応し、Z2が左から２番目の隙間の
左側の縁に対応し、Z3が左から２番目の隙間の右側の縁
に対応する。そこで、この求めた位置Z0,Z1,…と実際の
位置との対応関係をCPU14によって求めて、テーブル化
して変換装置12に設定する。実際には、たとえば、ROM
を利用したメモリアドレス変換テーブルとして構成す
る。 このように設定された変換装置12を経て位置信号を収
集すれば、Ｚ方向の直線性が改善され、同じＺ方向位置
の場合でもＡ、Ｂの２つのパターンで異なる位置信号と
なることが解消される。 なお、デジタル位置信号のビット数が小さい場合、１
つの隙間に入るチャンネル数が少ないものとなり、粗い
補正となり、上記のような位置信号の変換だけでは感度
不均一を完全には解消できない。そこで、各隙間毎の総
カウントC1,C2,…Cn（ｎは隙間の数）を求め、これらの
平均値CHを算出する。つまり、 CH＝（C1＋C2＋…＋Cn）/n の計算を行う。つぎに Co（ｎ）＝Cn/CH （ｎ＝1,2,…ｎ） の式で与えられるCo（ｎ）を求めると、これが各隙間毎
の補正係数となるので、この補正係数を磁気ディスクメ
モリ15などに格納しておき、実際の被検体についてデー
タを収集したとき、そのデータの上記各隙間に対応する
カウントをこの補正係数で割算する。このようにカウン
トに補正係数を作用させて補正することにより、位置信
号の変換だけでは補正しきれない感度不均一性を補正す
ることができる。この処理はCPU14で行うこともできる
し、別途ハードウェアを用意してもよい。
うに配列されている）のそれぞれが位置演算装置11に接
続されており、この位置演算装置11はアンガー方式によ
ってＺ方向の位置を算出し位置信号をデジタル信号とし
て発生する。この位置信号は変換装置12によってリアル
タイムに変換され、主メモリ13に送られ、この主メモリ
13によってデータの収集がなされる。こうして収集され
たデータはCPU14を介して画像処理装置16に送られ、被
検体に投与されたRIの分布の断層像が再構成される。 変換装置12における変換特性は次のようにして設定さ
れる。まず、第２図のようにリング型に配列されたシン
チレータ１の前面（内周側の面）に、鉛板４、４の間を
等間隔に遮蔽する鉛パターン５をおいた上で（鉛パター
ン５の各幅とそれらの隙間の幅も同じになっている）、
平行なガンマ線を均一に入射させる。こうして各位置毎
の、つまり実際にはデジタル位置信号の各チャンネル毎
のカウントを求め、これを磁気ディスクメモリ15に格納
する。すると、第３図Ａ、Ｂのようなグラフが得られ
る。この第３図Ａ、Ｂは第６図に示すシンチレータ１と
PMT3との位置関係のＡ、Ｂの２つのパターンにそれぞれ
対応している。各ピークは鉛パターン５の隙間に対応し
ており、このデータを磁気ディスクメモリ15から読みだ
し、CPU14によって各ピークの最高値の半分の値を取る
位置Z0、Z1、Z2,…を求めると、第７図A,Bでピークとな
っている部分ではその幅が大きくなるが、これらは各隙
間の縁に相当するはずである。つまり、たとえば、Z0が
第２図の最左端の隙間の左側の縁に対応し、Z1が最左端
の隙間の右側の縁に対応し、Z2が左から２番目の隙間の
左側の縁に対応し、Z3が左から２番目の隙間の右側の縁
に対応する。そこで、この求めた位置Z0,Z1,…と実際の
位置との対応関係をCPU14によって求めて、テーブル化
して変換装置12に設定する。実際には、たとえば、ROM
を利用したメモリアドレス変換テーブルとして構成す
る。 このように設定された変換装置12を経て位置信号を収
集すれば、Ｚ方向の直線性が改善され、同じＺ方向位置
の場合でもＡ、Ｂの２つのパターンで異なる位置信号と
なることが解消される。 なお、デジタル位置信号のビット数が小さい場合、１
つの隙間に入るチャンネル数が少ないものとなり、粗い
補正となり、上記のような位置信号の変換だけでは感度
不均一を完全には解消できない。そこで、各隙間毎の総
カウントC1,C2,…Cn（ｎは隙間の数）を求め、これらの
平均値CHを算出する。つまり、 CH＝（C1＋C2＋…＋Cn）/n の計算を行う。つぎに Co（ｎ）＝Cn/CH （ｎ＝1,2,…ｎ） の式で与えられるCo（ｎ）を求めると、これが各隙間毎
の補正係数となるので、この補正係数を磁気ディスクメ
モリ15などに格納しておき、実際の被検体についてデー
タを収集したとき、そのデータの上記各隙間に対応する
カウントをこの補正係数で割算する。このようにカウン
トに補正係数を作用させて補正することにより、位置信
号の変換だけでは補正しきれない感度不均一性を補正す
ることができる。この処理はCPU14で行うこともできる
し、別途ハードウェアを用意してもよい。
この発明のリング型ECT装置によれば、シンチレータ
とPMTとの位置関係がいくつかに類型化され、非直線性
もいくつかのパターンとなることを利用し、非直線性に
応じて定める変換特性をいくつか用意し、その一つを選
んで位置信号を変換するようにしたので、構成を簡単化
できる。また、このような変換後の位置信号により定ま
る位置ごとのカウントを補正することによって感度の不
均一性を補正しており、これによって、上記の非直線性
の補正だけでは完全には解消できない感度の不均一性を
有効に補正することができる。
とPMTとの位置関係がいくつかに類型化され、非直線性
もいくつかのパターンとなることを利用し、非直線性に
応じて定める変換特性をいくつか用意し、その一つを選
んで位置信号を変換するようにしたので、構成を簡単化
できる。また、このような変換後の位置信号により定ま
る位置ごとのカウントを補正することによって感度の不
均一性を補正しており、これによって、上記の非直線性
の補正だけでは完全には解消できない感度の不均一性を
有効に補正することができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は鉛
パターンの配置を示す部分的な平面図、第３図は第２図
の状態でのスライス厚さ方向のカウント分布を示すグラ
フ、第４図は全体の配置関係を示す模式的な斜視図、第
５図は１つのシンチレータを示す斜視図、第６図はシン
チレータに対するPMTの位置関係を示すための部分的な
展開図、第７図は第６図の位置関係におけるスライス厚
さ方向のカウント分布を示すグラフである。 １……シンチレータ、２……ライトガイド、３……PM
T、４……鉛板、５……鉛パターン、８……ハウジン
グ、９……蓋、11……位置演算装置、12……変換装置、
13……主メモリ、14……CPU、15……磁気ディスクメモ
リ、16……画像処理装置。
パターンの配置を示す部分的な平面図、第３図は第２図
の状態でのスライス厚さ方向のカウント分布を示すグラ
フ、第４図は全体の配置関係を示す模式的な斜視図、第
５図は１つのシンチレータを示す斜視図、第６図はシン
チレータに対するPMTの位置関係を示すための部分的な
展開図、第７図は第６図の位置関係におけるスライス厚
さ方向のカウント分布を示すグラフである。 １……シンチレータ、２……ライトガイド、３……PM
T、４……鉛板、５……鉛パターン、８……ハウジン
グ、９……蓋、11……位置演算装置、12……変換装置、
13……主メモリ、14……CPU、15……磁気ディスクメモ
リ、16……画像処理装置。
Claims (1)
- 【請求項１】一つの平面に対してシンチレータの長手方
向が直角になるようにその平面上にリング型に配列され
た多数の細長い直方体状のシンチレータと、その周囲に
多数配列されて該シンチレータに光結合されるPMTと、
該PMT出力によりアンガー方式で上記のシンチレータの
長手方向の位置演算を行う位置演算装置と、これにより
得られた位置信号を、シンチレータとPMTとの類型化さ
れた位置関係に対応する非直線性に応じて定められた変
換特性にしたがって変換する変換装置と、この変換後の
位置信号により定まる各位置ごとのカウントに補正係数
を作用させて補正する補正装置と、この補正後のデータ
を処理して断層像を再構成する装置とからなるリング型
ECT装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079026A JP2504045B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | リング型ｅｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079026A JP2504045B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | リング型ｅｃｔ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243895A JPS63243895A (ja) | 1988-10-11 |
| JP2504045B2 true JP2504045B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=13678426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079026A Expired - Lifetime JP2504045B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | リング型ｅｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504045B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4212061A (en) * | 1977-12-21 | 1980-07-08 | Medtronic, Inc. | Radiation signal processing system |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62079026A patent/JP2504045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63243895A (ja) | 1988-10-11 |
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