JP2622568B2 - シンチレーションカメラ - Google Patents
シンチレーションカメラInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/208—Circuits specially adapted for scintillation detectors, e.g. for the photo-multiplier section
-
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- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
- G01T1/164—Scintigraphy
- G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
- G01T1/1642—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using a scintillation crystal and position sensing photodetector arrays, e.g. ANGER cameras
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4258—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はシンチレータ結晶と、各シンチレーションを
電気値に変換した後に、特にシンチレーションの強度お
よび各光検出器からの前記シンチレーションの距離にリ
ンクされる特性のｐ個の電気信号を供給するｐ個の捕捉
チャネルそのものによって受信される各出力信号に各々
関連させるｐ個の光検出器から成るマトリックスと、シ
ンチレーションｊおよびこの事象ｊに関連するエネルギ
ーEjの座標xjおよびyjを供給するコンピュータとを含む
シンチレーションカメラに関するものである。
電気値に変換した後に、特にシンチレーションの強度お
よび各光検出器からの前記シンチレーションの距離にリ
ンクされる特性のｐ個の電気信号を供給するｐ個の捕捉
チャネルそのものによって受信される各出力信号に各々
関連させるｐ個の光検出器から成るマトリックスと、シ
ンチレーションｊおよびこの事象ｊに関連するエネルギ
ーEjの座標xjおよびyjを供給するコンピュータとを含む
シンチレーションカメラに関するものである。
器官内の放射性定着像を測定するためには、医療診断
によって特にシンチグラフの原理を用いている。この原
理は放射性元素を患者の器官内に導入することに基づい
ており、この放射性元素はこれら器官が健康であるかい
なかに応じて所定の器官に付着する度合いが相違する。
放射されたガンマ線の強度を測定することによって器官
内における放射性元素の分布を示し、従って診断の補助
をなす。この種の放射性分布の測定はシンチレーション
カメラによって行う。
によって特にシンチグラフの原理を用いている。この原
理は放射性元素を患者の器官内に導入することに基づい
ており、この放射性元素はこれら器官が健康であるかい
なかに応じて所定の器官に付着する度合いが相違する。
放射されたガンマ線の強度を測定することによって器官
内における放射性元素の分布を示し、従って診断の補助
をなす。この種の放射性分布の測定はシンチレーション
カメラによって行う。
従来のシンチレーションカメラ、例えば、アンガー型
のカメラ（米国特許第3,011,057号明細書参照）では、
検査された環境の放射性分布を表すガンマ線がコリメー
タを通過した後シンチレーション結晶内に導入されるよ
うになる。その後この結晶内に発生したシンチレーショ
ンは、結晶及び光電子増倍管間を光学的に結合するライ
トガイドを通過した後一連の光電子増倍管（例えば19,3
7,等……）によって検出されるようになる。これら光電
子増倍管は光学ユニット（結晶＋ライトガイド）の全面
に配置しその全面をほぼ覆うと共に発生した各シンチレ
ーションの光エネルギーを測定可能な電気信号に変換す
る。
のカメラ（米国特許第3,011,057号明細書参照）では、
検査された環境の放射性分布を表すガンマ線がコリメー
タを通過した後シンチレーション結晶内に導入されるよ
うになる。その後この結晶内に発生したシンチレーショ
ンは、結晶及び光電子増倍管間を光学的に結合するライ
トガイドを通過した後一連の光電子増倍管（例えば19,3
7,等……）によって検出されるようになる。これら光電
子増倍管は光学ユニット（結晶＋ライトガイド）の全面
に配置しその全面をほぼ覆うと共に発生した各シンチレ
ーションの光エネルギーを測定可能な電気信号に変換す
る。
各光電子増倍管には、アナログ捕捉チャネルを関連さ
せ、これによって光電子増倍管により供給された信号の
増幅、積分及び波形整形を順次に行う。捕捉チャネル全
部の出力信号Sijをコンピュータに供給し、これにより
推測によってシンチレーションｊの座標xjおよびyj並び
に、そのエネルギーEj（ここにｉは関連する捕捉チャネ
ルを示す）を供給する。上記コンピュータには数種類の
型の計算装置を設け得るが、主としてそのうちの２つ、
即ち、算術比に基づいて中心軌跡（centroid）を求める
算術比中心計算装置および対数比に基づいて中心軌跡を
求める対数比中心計算装置を実際に用いる。
せ、これによって光電子増倍管により供給された信号の
増幅、積分及び波形整形を順次に行う。捕捉チャネル全
部の出力信号Sijをコンピュータに供給し、これにより
推測によってシンチレーションｊの座標xjおよびyj並び
に、そのエネルギーEj（ここにｉは関連する捕捉チャネ
ルを示す）を供給する。上記コンピュータには数種類の
型の計算装置を設け得るが、主としてそのうちの２つ、
即ち、算術比に基づいて中心軌跡（centroid）を求める
算術比中心計算装置および対数比に基づいて中心軌跡を
求める対数比中心計算装置を実際に用いる。
算術比中心計算装置では、数量xj,yi,Ejを次式で示す
ように表す。
ように表す。
これらの式において、 又、係数Gi,Ki,Hi,Jiはｐ個の光電子増倍管の各々の
軸の位置に関連する加重係数とする。
軸の位置に関連する加重係数とする。
対数比中心計算装置では、数量xj,yi,Ejを次式で示す
ように表す。
ように表す。
こゝに この場合にも、加重係数を再びｐ個の光電子増倍管の
各々の軸の位置に関連させる。
各々の軸の位置に関連させる。
上述した所以外では後述する本発明を限定することな
く、例えば算術比重心計算装置を用いることも考えられ
る。
く、例えば算術比重心計算装置を用いることも考えられ
る。
Ｐ個の捕捉チャネルの出力信号をコンピュータに転送
して事象ｊの座標及びエネルギーを決めることは、これ
ら信号が慣例のカメラではアナログ形態であるか、又は
信号のアナログ−デジタル変換を捕捉チャネルで行う最
近の設計のシンチレーションカメラではデジタル形態で
あるかに従って著しく相違する。
して事象ｊの座標及びエネルギーを決めることは、これ
ら信号が慣例のカメラではアナログ形態であるか、又は
信号のアナログ−デジタル変換を捕捉チャネルで行う最
近の設計のシンチレーションカメラではデジタル形態で
あるかに従って著しく相違する。
出力信号がアナログ形態の場合はその信号転送を、オ
ーム抵抗値が加重係数に比例する抵抗回路網と加算増幅
器とによって行う。この種の信号転送の１例はフランス
国特許第2,288,987号明細書に記載されている。このフ
ランス国特許の明細書によれば、このカメラの目的は、
シンチレーションの局部化のために光検出器の全部の出
力信号を用いる欠点を除去せんとするものであり、この
目的のために出力信号の全部からその所定数（この例で
は３個）を選択する手段を設け、従って出力信号が通常
の信号対雑音比により影響を受ける光検出器の出力信号
を除去することができる。これがため、カメラの空間解
像度を改善することができる。
ーム抵抗値が加重係数に比例する抵抗回路網と加算増幅
器とによって行う。この種の信号転送の１例はフランス
国特許第2,288,987号明細書に記載されている。このフ
ランス国特許の明細書によれば、このカメラの目的は、
シンチレーションの局部化のために光検出器の全部の出
力信号を用いる欠点を除去せんとするものであり、この
目的のために出力信号の全部からその所定数（この例で
は３個）を選択する手段を設け、従って出力信号が通常
の信号対雑音比により影響を受ける光検出器の出力信号
を除去することができる。これがため、カメラの空間解
像度を改善することができる。
しかし、かかる手段によるもカメラの最大計数速度を
改善することはできない。特に、検出すべき事象が極め
て密接している場合、つまり、シンチレーションが時間
的に密接して生じる場合には、従来のカメラでは速度が
制限され、従って、シンチレーションに対応する電気パ
ルスが少なくとも部分的にスタッキング（stacking）さ
れてしまう。
改善することはできない。特に、検出すべき事象が極め
て密接している場合、つまり、シンチレーションが時間
的に密接して生じる場合には、従来のカメラでは速度が
制限され、従って、シンチレーションに対応する電気パ
ルスが少なくとも部分的にスタッキング（stacking）さ
れてしまう。
本発明の目的は、従来のシンチレーションカメラより
も高い高速の最大計数速度を得られ、シンチレーション
が時間的に密接して生じても所望の性能を得られるシン
チレーションカメラを提供するにある。
も高い高速の最大計数速度を得られ、シンチレーション
が時間的に密接して生じても所望の性能を得られるシン
チレーションカメラを提供するにある。
この目的は、本発明によれば、次のシンチレーション
カメラによって達成される。すなわち、シンチレータ結
晶と、各シンチレーションを電気的に変換した後の出力
信号をそれぞれ与えるｐ個の光検出器のマトリックス
と、シンチレーションの強度および光検出器からシンチ
レーションシンまでの距離に関するｐ個の特性電気信号
を供給するｐ個の補足チャネルと、シンチレーションｊ
の座標xjおよびyiとエネルギー値Ejを供給するコンピュ
ータとを備えているシンチレーションカメラにおいて： （Ａ）前記ｐ個の捕捉チャネルが、前記光検出器の出力
信号を増幅し、フィルタリングし、サンプリングする手
段と、得られた信号をアナログ−デジタル変換して加算
する手段とを含んでいて、ｐ個のディジタル信号Mijを
供給し、 （Ｂ）前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端を前記コンピュ
ータに接続する転送制御段が設けられ、この転送制御段
には、前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端と前記コンピュ
ータの入力端との間で、前記捕捉チャネルの出力端にお
けるｐ個の使用可能信号のうちからランダムな個数ｐ′
の信号をコンピュータに対して転送する制御の手段が設
けられ、前記個数ｐ′はエネルギーと検出されたシンチ
レーションのスタッキング効果とに関連するしきい値m
ojの計算に基づいて定まるものであり、前記転送制御段
によってしきい値未満のｐ−ｐ′個の信号が除去され、 （Ｃ）前記コンピュータが： （ａ）前記転送制御段からの出力信号を受信し、信号Ｘ
m,j、Ｙm,j、Ｚm,j、即ち、 （ここで、Ki、Hi、Jiは加重計数） 並びに、デジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給するデ
ジタル加算段と； （ｂ）前記信号Ｘm,j、Ｙm,j、Ｚm,j、Ｅm,jを受信し、
座標およびエネルギー信号x,y,Eを供給する事象処理段
と を含んでおり； （Ｄ）光検出器のｐ個の出力信号の和に相当するアナロ
グ信号を加算増幅器から受信する検出−系列化−記憶段
を設け、これにより転送制御段に対して及びコンピュー
タに対して前記ｐ個の捕捉チャネルの同期をとるための
種々のクロック信号を供給し； （Ｅ）前記転送制御手段が （ａ）ｐ個の捕捉チャネルの対応する出力を第１入力端
で受信し、しきい値コンピュータによって求められた前
記しきい値を第２入力端で受信するｐ個の減算器と； （ｂ）前記しきい値を求めるために、前記しきい値コン
ピュータにデジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給する、
追加の捕捉チャネルと； （ｃ）前記追加の捕捉チャネルおよび前記ｐ個の減算器
の出力端に設けられて、（ｐ＋１）番目の回路が前記デ
ジタルエネルギー信号を転送する（ｐ＋１）個の転送制
御回路と； （ｄ）前記（ｐ＋１）個の転送制御回路の（ｐ＋１）個
の出力信号を受信して、コンピュータに対して、前記デ
ジタルエネルギー信号と、ｐ個の転送制御回路のｐ個の
出力信号のうちからのｐ′個の信号とを、供給する転送
バスと； を含んでいる ことを特徴とするシンチレーションカメラによって達成
される。
カメラによって達成される。すなわち、シンチレータ結
晶と、各シンチレーションを電気的に変換した後の出力
信号をそれぞれ与えるｐ個の光検出器のマトリックス
と、シンチレーションの強度および光検出器からシンチ
レーションシンまでの距離に関するｐ個の特性電気信号
を供給するｐ個の補足チャネルと、シンチレーションｊ
の座標xjおよびyiとエネルギー値Ejを供給するコンピュ
ータとを備えているシンチレーションカメラにおいて： （Ａ）前記ｐ個の捕捉チャネルが、前記光検出器の出力
信号を増幅し、フィルタリングし、サンプリングする手
段と、得られた信号をアナログ−デジタル変換して加算
する手段とを含んでいて、ｐ個のディジタル信号Mijを
供給し、 （Ｂ）前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端を前記コンピュ
ータに接続する転送制御段が設けられ、この転送制御段
には、前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端と前記コンピュ
ータの入力端との間で、前記捕捉チャネルの出力端にお
けるｐ個の使用可能信号のうちからランダムな個数ｐ′
の信号をコンピュータに対して転送する制御の手段が設
けられ、前記個数ｐ′はエネルギーと検出されたシンチ
レーションのスタッキング効果とに関連するしきい値m
ojの計算に基づいて定まるものであり、前記転送制御段
によってしきい値未満のｐ−ｐ′個の信号が除去され、 （Ｃ）前記コンピュータが： （ａ）前記転送制御段からの出力信号を受信し、信号Ｘ
m,j、Ｙm,j、Ｚm,j、即ち、 （ここで、Ki、Hi、Jiは加重計数） 並びに、デジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給するデ
ジタル加算段と； （ｂ）前記信号Ｘm,j、Ｙm,j、Ｚm,j、Ｅm,jを受信し、
座標およびエネルギー信号x,y,Eを供給する事象処理段
と を含んでおり； （Ｄ）光検出器のｐ個の出力信号の和に相当するアナロ
グ信号を加算増幅器から受信する検出−系列化−記憶段
を設け、これにより転送制御段に対して及びコンピュー
タに対して前記ｐ個の捕捉チャネルの同期をとるための
種々のクロック信号を供給し； （Ｅ）前記転送制御手段が （ａ）ｐ個の捕捉チャネルの対応する出力を第１入力端
で受信し、しきい値コンピュータによって求められた前
記しきい値を第２入力端で受信するｐ個の減算器と； （ｂ）前記しきい値を求めるために、前記しきい値コン
ピュータにデジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給する、
追加の捕捉チャネルと； （ｃ）前記追加の捕捉チャネルおよび前記ｐ個の減算器
の出力端に設けられて、（ｐ＋１）番目の回路が前記デ
ジタルエネルギー信号を転送する（ｐ＋１）個の転送制
御回路と； （ｄ）前記（ｐ＋１）個の転送制御回路の（ｐ＋１）個
の出力信号を受信して、コンピュータに対して、前記デ
ジタルエネルギー信号と、ｐ個の転送制御回路のｐ個の
出力信号のうちからのｐ′個の信号とを、供給する転送
バスと； を含んでいる ことを特徴とするシンチレーションカメラによって達成
される。
かかるカメラの変形例では現在得られるガンマカメラ
により、後続の補正を行い得る点を考慮して座標の計算
に値Ｚの代りに値Ｅを用い得るようにする。この場合に
はコンピュータに２つのデジタル加重和装置のみを設け
る。かくして構成したデジタル加算段の変形によって次
式で示す信号Ｘm,j,Ym,j（Ki及びHiは加重係数）及び前
に決めた信号Ｅm,jを導出する。
により、後続の補正を行い得る点を考慮して座標の計算
に値Ｚの代りに値Ｅを用い得るようにする。この場合に
はコンピュータに２つのデジタル加重和装置のみを設け
る。かくして構成したデジタル加算段の変形によって次
式で示す信号Ｘm,j,Ym,j（Ki及びHiは加重係数）及び前
に決めた信号Ｅm,jを導出する。
これらカメラ構体の一方又は他方では信号転送速度の
利得を著しく大きくし、これにより現在最良のカメラの
場合よりも著しく大きな最大計数速度を得ることができ
る。
利得を著しく大きくし、これにより現在最良のカメラの
場合よりも著しく大きな最大計数速度を得ることができ
る。
図面につき本発明を説明する。
フランス国特許第2,540,995号明細書に開示されてい
る装置又はフランス国特許第2,552,233号明細書に開示
されている装置のように、ｐ個の捕捉チャネルを具える
と共に変換器−積分器回路を用いるシンチレーションカ
メラにおいては、捕捉チャネルの出力側に得られる信号
をシンチレーションに応答してそれぞれの光電子増倍管
により供給される電気パルスの電荷の測定量とする。
る装置又はフランス国特許第2,552,233号明細書に開示
されている装置のように、ｐ個の捕捉チャネルを具える
と共に変換器−積分器回路を用いるシンチレーションカ
メラにおいては、捕捉チャネルの出力側に得られる信号
をシンチレーションに応答してそれぞれの光電子増倍管
により供給される電気パルスの電荷の測定量とする。
例えば、スタッキング効果が何等ない場合、捕捉チャ
ネルｉ（１≦ｉ≦ｐ）はシンチレーション結晶の１点
xj,yjに発生するシンチレーションｊに応答して信号Sij
を供給する。しかし、シンチレーション（事象）のスタ
ッキングが例えば第1a図（部分的なスタッキングを、生
ずる複数の密接したシンチレーションにそれぞれ対応す
る個々の信号を示してある）に示すように起る場合、事
象ｊに対し捕捉チャネルｉにより時間間隔θj,j＋１＝
ｔo,j＋１−ｔo,j（この時間間隔中この事象ｊは先行シ
ンチレーションによっても後続のシンチレーションによ
っても妨害されない）の終了時に測定され供給される信
号Mijは最早Sijにならず、Sijと事象ｊを妨害するｑ個
の先行事象に対応する値Sik（ｋ＝ｊ−1,j−2,…ｊ−ｑ
＋1,j−ｑ）とに依存する信号となる。
ネルｉ（１≦ｉ≦ｐ）はシンチレーション結晶の１点
xj,yjに発生するシンチレーションｊに応答して信号Sij
を供給する。しかし、シンチレーション（事象）のスタ
ッキングが例えば第1a図（部分的なスタッキングを、生
ずる複数の密接したシンチレーションにそれぞれ対応す
る個々の信号を示してある）に示すように起る場合、事
象ｊに対し捕捉チャネルｉにより時間間隔θj,j＋１＝
ｔo,j＋１−ｔo,j（この時間間隔中この事象ｊは先行シ
ンチレーションによっても後続のシンチレーションによ
っても妨害されない）の終了時に測定され供給される信
号Mijは最早Sijにならず、Sijと事象ｊを妨害するｑ個
の先行事象に対応する値Sik（ｋ＝ｊ−1,j−2,…ｊ−ｑ
＋1,j−ｑ）とに依存する信号となる。
更に精密に言うと、各捕捉チャネルに対し測定信号M
ijは次式で示す理論的な関係を有することは明らかであ
る。
ijは次式で示す理論的な関係を有することは明らかであ
る。
この関係式（14）において、係数αｊ及びγkjは、捕
捉チャネルの入力端子に供給されるアナログパルスの時
間の関数としての平均波形が既知であるという事実に基
づいて予め決定される補正係数である。外挿法により得
られる係数αｊは測定時間間隔θj,j＋１のみに依存す
る。これがため測定時間間隔θj,j＋１が極めて長くな
ると１より大きい係数αｊが値１に向かって小さくな
る。内挿法により得られる係数γkjは先行の各事象ｊ−
1,j−2,…を事象ｊから分離する時間間隔θkj＝ｔo,j−
ｔo,k（ここでｋ＝ｉ−1,j−2,…ｑ−1,q）に依存し、
１より小さく、時間間隔θkjが極めて長くなると値０に
向かって小さくなる。
捉チャネルの入力端子に供給されるアナログパルスの時
間の関数としての平均波形が既知であるという事実に基
づいて予め決定される補正係数である。外挿法により得
られる係数αｊは測定時間間隔θj,j＋１のみに依存す
る。これがため測定時間間隔θj,j＋１が極めて長くな
ると１より大きい係数αｊが値１に向かって小さくな
る。内挿法により得られる係数γkjは先行の各事象ｊ−
1,j−2,…を事象ｊから分離する時間間隔θkj＝ｔo,j−
ｔo,k（ここでｋ＝ｉ−1,j−2,…ｑ−1,q）に依存し、
１より小さく、時間間隔θkjが極めて長くなると値０に
向かって小さくなる。
第1a図において、事象ｊと関連する個々の信号の期間
θj,j＋１中に流れる電流の量に比例するｊで示す決
定すべき電荷は、この期間中に測定された測定値Mij及
び先に推定されたｑ個の電荷ｋに基づいて推定され
る。第1b図は時間的に密接した複数の事象に関連する個
々の信号のスタッキング（第1a図）により生ずる和信号
又は複合信号を示す。第1c図は順次の信号Mijの波形を
示す。
θj,j＋１中に流れる電流の量に比例するｊで示す決
定すべき電荷は、この期間中に測定された測定値Mij及
び先に推定されたｑ個の電荷ｋに基づいて推定され
る。第1b図は時間的に密接した複数の事象に関連する個
々の信号のスタッキング（第1a図）により生ずる和信号
又は複合信号を示す。第1c図は順次の信号Mijの波形を
示す。
コンピュータにより各事象ｊの座標xj,yiの評価をｐ
個の捕捉チャネルにより供給される信号に基づいて、事
象のスタッキングがあるか否かと無関係に行なうため
に、本発明では事象ごとに変化する（従属）しきい値m
ojを導入する。
個の捕捉チャネルにより供給される信号に基づいて、事
象のスタッキングがあるか否かと無関係に行なうため
に、本発明では事象ごとに変化する（従属）しきい値m
ojを導入する。
かようにしてコンピュータにより第１期間中に次式で
示す加重和を形成する。
示す加重和を形成する。
ここで、Mijがmojに等しいか、これ以下の場合Mij−M
oj＝０である。これらの関係式（15）〜（17）において
加重係数は例えば前述したものと同一である。
oj＝０である。これらの関係式（15）〜（17）において
加重係数は例えば前述したものと同一である。
しきい値mojの値は値Emjに比例させるのが有利である
ことは明らかである。しかし、これは可能な一例にすぎ
ない。mojを電圧とし、Emjを電子ボルトで表わす信号、
その比例係数をfoとすると、これはV/eV単位で次式のよ
うに表わされる。
ことは明らかである。しかし、これは可能な一例にすぎ
ない。mojを電圧とし、Emjを電子ボルトで表わす信号、
その比例係数をfoとすると、これはV/eV単位で次式のよ
うに表わされる。
moj＝fo・Emj （18） この種類のカメラでは、デジタル信号Emjはアナログ
加算増幅器の出力端に得られたアナログ加重和のサンプ
リング、デジタル化およびデジタル積分により得られ
る。スタッキングが行われていない場合には、この増幅
器は事象の各々のエネルギーEjに比例する信号を生ぜし
める。事象のスタッキングが行われている場合には、E
mjは式（14）により事象ｊのエネルギーEjと前のｑ個の
事象のエネルギーEkとの関数として次式のように表わさ
れる。
加算増幅器の出力端に得られたアナログ加重和のサンプ
リング、デジタル化およびデジタル積分により得られ
る。スタッキングが行われていない場合には、この増幅
器は事象の各々のエネルギーEjに比例する信号を生ぜし
める。事象のスタッキングが行われている場合には、E
mjは式（14）により事象ｊのエネルギーEjと前のｑ個の
事象のエネルギーEkとの関数として次式のように表わさ
れる。
この式をmo＝fo・Emjに代入することにより、 が得られ、ｋはｊ−１からｉ−ｑまで変化する。
実際には、ある個数の信号Mij-mojのみが加重和Xmj,Y
mj,Zmjを計算する上で実際に有効であるということを確
かめた。この状態は、光電子増倍管がシンチレーション
の点から大きな距離に位置しており、極めてわずかな量
の光しか受けず、この場合対応する捕捉チャネルの出力
端における信号がしきい値mojよりも小さくなるという
事実の為に生じる。ここに大きな距離とは例えば２つの
隣接する光電子増倍管の軸線間の距離の２倍程度の距離
を意味するものとする。
mj,Zmjを計算する上で実際に有効であるということを確
かめた。この状態は、光電子増倍管がシンチレーション
の点から大きな距離に位置しており、極めてわずかな量
の光しか受けず、この場合対応する捕捉チャネルの出力
端における信号がしきい値mojよりも小さくなるという
事実の為に生じる。ここに大きな距離とは例えば２つの
隣接する光電子増倍管の軸線間の距離の２倍程度の距離
を意味するものとする。
従って、各シンチレーションに対しコンピュータに伝
送すべき信号Mij−mojの個数ｐ′は実際にｐよりも少な
くすることができる。この個数ｐ′は実質的にシンチレ
ーションカメラのビューイングヘッドの光学装置（結晶
＋光ガイド）の構造と、しきい値mojの値（すなわち事
象のエネルギーEmjの比例定数やできるだけ最良の空間
解像度を得る為にカメラを検査する際に存在するファク
タの値）とに依存する。個数ｐ′は、高空間解像度カメ
ラにおける統計的な変動を考慮すると実際に例えば９お
よび15間にあり、平均としてｐ′＝12をとることができ
る。
送すべき信号Mij−mojの個数ｐ′は実際にｐよりも少な
くすることができる。この個数ｐ′は実質的にシンチレ
ーションカメラのビューイングヘッドの光学装置（結晶
＋光ガイド）の構造と、しきい値mojの値（すなわち事
象のエネルギーEmjの比例定数やできるだけ最良の空間
解像度を得る為にカメラを検査する際に存在するファク
タの値）とに依存する。個数ｐ′は、高空間解像度カメ
ラにおける統計的な変動を考慮すると実際に例えば９お
よび15間にあり、平均としてｐ′＝12をとることができ
る。
前述したところから明らかなように信号の転送時間は
ｐ・Δｔに等しかった。例えば61個の光電子増倍管、従
ってｐ＝61個の捕捉チャネルを有するシンチレーション
カメラでは、転送時間は本例の場合最早や61Δｔに等し
くならずに平均でｐ′・Δｔ＝12Δｔに等しくなる。こ
の場合、転送速度、従って最大の係数速度における利得
は５程度となる。一般にこの利得は比/p′の値によって
与えられる。
ｐ・Δｔに等しかった。例えば61個の光電子増倍管、従
ってｐ＝61個の捕捉チャネルを有するシンチレーション
カメラでは、転送時間は本例の場合最早や61Δｔに等し
くならずに平均でｐ′・Δｔ＝12Δｔに等しくなる。こ
の場合、転送速度、従って最大の係数速度における利得
は５程度となる。一般にこの利得は比/p′の値によって
与えられる。
本発明は種々の実施例で実行でき、これらの実施例を
以下に説明するも、第１の実施例では詳細に、その他の
実施例では変更部分のみを説明する。
以下に説明するも、第１の実施例では詳細に、その他の
実施例では変更部分のみを説明する。
第２図に示す第１の実施例では、本発明によるシンチ
レーションカメラは、コリメータ20が固着されシンチレ
ーションに与えられた各光子を変換する為のシンチレー
タ結晶10を有している。この結晶は光ガイド30により、
本例では光電子増倍管50より成るｐ個の光検出器の組の
入射窓に結合されている。これらの光電子増倍管50は各
シンチレーションを電流に変換し、次にこの電流がｐ個
の捕捉チャネル60により処理される。これら捕捉チャネ
ル60は光電子増倍管50の出力信号の増幅、フィルタリン
グ、サンプリング、得られたサンプルのアナログ−デジ
タル変換およびこれらデジタルサンプルの加算を順次に
行う。これらｐ個のデジタル信号の値は光電子増倍管50
の出力電流の値に関連し、従って、初期のシンチレーシ
ョンの強度分の１と関連しているも、シンチレーション
のスタッキング率に種々に依存する（この初期のシンチ
レーションの強度分の１自体は光学ブロックの製造に、
特にシンチレーションの点と光電子増倍管の軸線との間
の距離に関連する）。シンチレーションのスタッキング
が行われない場合には、これら信号の各々の値をＳi,j
とし、スタッキングが行われた場合のこれらの値を
i,jで表わす。
レーションカメラは、コリメータ20が固着されシンチレ
ーションに与えられた各光子を変換する為のシンチレー
タ結晶10を有している。この結晶は光ガイド30により、
本例では光電子増倍管50より成るｐ個の光検出器の組の
入射窓に結合されている。これらの光電子増倍管50は各
シンチレーションを電流に変換し、次にこの電流がｐ個
の捕捉チャネル60により処理される。これら捕捉チャネ
ル60は光電子増倍管50の出力信号の増幅、フィルタリン
グ、サンプリング、得られたサンプルのアナログ−デジ
タル変換およびこれらデジタルサンプルの加算を順次に
行う。これらｐ個のデジタル信号の値は光電子増倍管50
の出力電流の値に関連し、従って、初期のシンチレーシ
ョンの強度分の１と関連しているも、シンチレーション
のスタッキング率に種々に依存する（この初期のシンチ
レーションの強度分の１自体は光学ブロックの製造に、
特にシンチレーションの点と光電子増倍管の軸線との間
の距離に関連する）。シンチレーションのスタッキング
が行われない場合には、これら信号の各々の値をＳi,j
とし、スタッキングが行われた場合のこれらの値を
i,jで表わす。
上述した機能を達成する為にこれらｐ個のチャネルの
各々は例えば、対応する光電子増倍管50の出力を受ける
増幅兼フィルタリング回路61と、時間再配列回路62と、
対応するこの回路62の出力信号のカップリング、得られ
たサンプルのアナログ−デジタル変換およびこれらデジ
タルサンプルの加算を順次に行う変換兼積分装置63とを
直列に有している。
各々は例えば、対応する光電子増倍管50の出力を受ける
増幅兼フィルタリング回路61と、時間再配列回路62と、
対応するこの回路62の出力信号のカップリング、得られ
たサンプルのアナログ−デジタル変換およびこれらデジ
タルサンプルの加算を順次に行う変換兼積分装置63とを
直列に有している。
アナログ加算増幅器64はそのｐ個の入力端でｐ個のチ
ャネル60の増幅兼フィルタリング回路61のｐ個のアナロ
グ出力を受け、このアナログ加算増幅器64の出力端は後
に説明する検出−系列化−記憶段400の入力端に接続さ
れている。この増幅器64の出力端は第３図に示すように
（ｐ＋１）番目の捕捉チャネル160の入力端にも接続さ
れており、このチャネル160は最初のｐ個のチャネル60
と同じ素子61〜63を有している。この追加の捕捉チャネ
ル160はデジタル信号Emjを生じ、この信号は一方ではし
きい値コンピュータ170に供給され、他方では転送制御
回路190に供給され、前記のしきい値コンピュータ170は
その出力端に従属しきい値mojを生じる。この従属しき
い値mojはｐ個の捕捉チャネル60と直列に設けられたｐ
個のしきい値減算器180に供給される。これらのしきい
値減算器180はこれらの出力端にそれぞれ、Mij−mijが
０よりも小さいか０に等しい場合に零信号を、Mij−moj
が正である場合に値Mij−mojを生じる。
ャネル60の増幅兼フィルタリング回路61のｐ個のアナロ
グ出力を受け、このアナログ加算増幅器64の出力端は後
に説明する検出−系列化−記憶段400の入力端に接続さ
れている。この増幅器64の出力端は第３図に示すように
（ｐ＋１）番目の捕捉チャネル160の入力端にも接続さ
れており、このチャネル160は最初のｐ個のチャネル60
と同じ素子61〜63を有している。この追加の捕捉チャネ
ル160はデジタル信号Emjを生じ、この信号は一方ではし
きい値コンピュータ170に供給され、他方では転送制御
回路190に供給され、前記のしきい値コンピュータ170は
その出力端に従属しきい値mojを生じる。この従属しき
い値mojはｐ個の捕捉チャネル60と直列に設けられたｐ
個のしきい値減算器180に供給される。これらのしきい
値減算器180はこれらの出力端にそれぞれ、Mij−mijが
０よりも小さいか０に等しい場合に零信号を、Mij−moj
が正である場合に値Mij−mojを生じる。
転送制御回路190はこれらのｐ個のしきい値減算器と
直列に、従って対応するｐ個の捕捉チャネル60と直列に
かつ追加の捕捉チャネル160と直列に設けられている。
これらの転送制御回路190は検出−系列化−記憶段400に
よる制御の下で、ｐ個の捕捉チャネル60の出力端に得ら
れるｐ個の信号のすべてではなくｐ′個の信号のみと、
チャネル160の出力端における信号Emjとを転送バス200
によりコンピュータ100に転送しうるようにする。
直列に、従って対応するｐ個の捕捉チャネル60と直列に
かつ追加の捕捉チャネル160と直列に設けられている。
これらの転送制御回路190は検出−系列化−記憶段400に
よる制御の下で、ｐ個の捕捉チャネル60の出力端に得ら
れるｐ個の信号のすべてではなくｐ′個の信号のみと、
チャネル160の出力端における信号Emjとを転送バス200
によりコンピュータ100に転送しうるようにする。
素子160,170,180,190および250の全体が転送制御段20
0を構成する。本発明の構造に関しては、バス250がこの
転送制御段200に含まれているものとせずに、後に説明
するコンピュータ100に含まれているようにすることも
上述した場合と等価であること勿論である。また、捕捉
チャネル160の出力のデジタル信号Emjをこのバス250と
別個のラインを経てコンピュータ100の入力端に転送す
ることもできる。また、ｐ個の捕捉チャネルの各々と関
連するｐ個の素子180および190をこれらのチャネル中に
設けるようにしても上述した場合と等価である。バス25
0におけるデータ（Mij−moj）の転送列は英文名“Daisy
−chain"として既知のプロトコルによって処理すること
ができる。
0を構成する。本発明の構造に関しては、バス250がこの
転送制御段200に含まれているものとせずに、後に説明
するコンピュータ100に含まれているようにすることも
上述した場合と等価であること勿論である。また、捕捉
チャネル160の出力のデジタル信号Emjをこのバス250と
別個のラインを経てコンピュータ100の入力端に転送す
ることもできる。また、ｐ個の捕捉チャネルの各々と関
連するｐ個の素子180および190をこれらのチャネル中に
設けるようにしても上述した場合と等価である。バス25
0におけるデータ（Mij−moj）の転送列は英文名“Daisy
−chain"として既知のプロトコルによって処理すること
ができる。
算術比中心計算装置の場合の第３図に示すコンピュー
タ100は以下のように構成されている。このコンピュー
タ100はまず最初にデジタル加算段300を有しており、こ
の加算段自体は３つのデジタル加重加算装置321,322,32
3と、デジタル信号Emjの時間再配列回路324とより成っ
ている。これらのデジタル加重加算装置321,322および3
23はそれぞれ以下の加重和を生じる。
タ100は以下のように構成されている。このコンピュー
タ100はまず最初にデジタル加算段300を有しており、こ
の加算段自体は３つのデジタル加重加算装置321,322,32
3と、デジタル信号Emjの時間再配列回路324とより成っ
ている。これらのデジタル加重加算装置321,322および3
23はそれぞれ以下の加重和を生じる。
これらの加重和は式（15）〜（17）によって規定され
た和に類似するも、ｐ個ではなく、ｐ′個の信号にのみ
関連するものである。これら３つのデジタル加重加算装
置の各々は例えば米国のTRW社により市販されているTDC
1009乗算器−累算器型のものとし、この装置の入力端の
１つには出力Mij−mojが供給され、他の入力端には補助
メモリに記憶されたデジタル形態の加重係数が供給され
る。この型の乗算器−累算器が有効に用いられる場合に
は、コンピュータの全動作と同期せしめる必要のある前
記の補助メモリは例えば後に説明する検出−系列化−記
憶段400内に組込むことができる。
た和に類似するも、ｐ個ではなく、ｐ′個の信号にのみ
関連するものである。これら３つのデジタル加重加算装
置の各々は例えば米国のTRW社により市販されているTDC
1009乗算器−累算器型のものとし、この装置の入力端の
１つには出力Mij−mojが供給され、他の入力端には補助
メモリに記憶されたデジタル形態の加重係数が供給され
る。この型の乗算器−累算器が有効に用いられる場合に
は、コンピュータの全動作と同期せしめる必要のある前
記の補助メモリは例えば後に説明する検出−系列化−記
憶段400内に組込むことができる。
デジタル加算段300の出力端に得られる出力信号Xmj,Y
mj,Zmj,Emjは事象処理段500に供給される。この事象処
理段500は第３図に示すように４つのアンスタッキング
計算回路501〜504と、２つの除算器505および506と１つ
の時間再配列回路507とを有している。
mj,Zmj,Emjは事象処理段500に供給される。この事象処
理段500は第３図に示すように４つのアンスタッキング
計算回路501〜504と、２つの除算器505および506と１つ
の時間再配列回路507とを有している。
４つの回路501〜504は互いに同じである為、１つの回
路、例えば回路501のみを説明する。第４図に示すこの
回路は減算器510を有し、この減算器の第１正入力端に
は対応するデジタル加重加算装置321の出力が供給され
る（回路501〜504は装置321〜324とそれぞれ対応す
る）。この減算器510には第１乗算器511および第１記憶
レジスタ512が後続し、この記憶レジスタ512の出力が回
路501の出力となる。減算器510には素子511および512と
並列に第２乗算器513および第２記憶レジスタ514も後続
する。これらの乗算器は時間マルチプレクサ−デマルチ
プレクサと関連する１つの乗算回路と置換えることがで
きる。減算器510の負入力端は記憶レジスタ514の出力端
に接続されている。乗算器511の第２入力端は係数αｊ
を記憶しているメモリ470の出力端に接続され、乗算器5
13の第２入力端は係数γj,kを記憶しているメモリ480の
出力端に接続されている。４つのアンスタッキング計算
回路501〜504の出力，，，は事象ｊに対し次式
で与えられる。
路、例えば回路501のみを説明する。第４図に示すこの
回路は減算器510を有し、この減算器の第１正入力端に
は対応するデジタル加重加算装置321の出力が供給され
る（回路501〜504は装置321〜324とそれぞれ対応す
る）。この減算器510には第１乗算器511および第１記憶
レジスタ512が後続し、この記憶レジスタ512の出力が回
路501の出力となる。減算器510には素子511および512と
並列に第２乗算器513および第２記憶レジスタ514も後続
する。これらの乗算器は時間マルチプレクサ−デマルチ
プレクサと関連する１つの乗算回路と置換えることがで
きる。減算器510の負入力端は記憶レジスタ514の出力端
に接続されている。乗算器511の第２入力端は係数αｊ
を記憶しているメモリ470の出力端に接続され、乗算器5
13の第２入力端は係数γj,kを記憶しているメモリ480の
出力端に接続されている。４つのアンスタッキング計算
回路501〜504の出力，，，は事象ｊに対し次式
で与えられる。
アンスタッキング計算回路501の出力は除算器505の
第１入力端に、回路502の出力は除算器506の第１入力
端に送出される。これら除算器の第２入力はアンスタッ
キング計算回路503の出力により構成される。コンピ
ュータの出力でもあるこの処理段の出力は除算器505の
出力xj＝j/ｊ、除算器506の出力yj＝j/ｊおよ
びアンスタッキング計算回路504の出力側に設けられた
時間再配列回路507の出力ｊとで構成される。
第１入力端に、回路502の出力は除算器506の第１入力
端に送出される。これら除算器の第２入力はアンスタッ
キング計算回路503の出力により構成される。コンピ
ュータの出力でもあるこの処理段の出力は除算器505の
出力xj＝j/ｊ、除算器506の出力yj＝j/ｊおよ
びアンスタッキング計算回路504の出力側に設けられた
時間再配列回路507の出力ｊとで構成される。
これらの素子には検出−系列化−記憶段400も関連す
る。この段400（第５図）は第１にアナログ関連増幅器6
4（第２図）の出力を受信するスタートパルス検出器410
を含んでいる。この検出器410の後段にクロック回路420
が接続され、このクロック回路ははクロック信号を発生
して系列化回路450の制御端子およびこれらクロック信
号のカウンタ430の制御端子に供給する。カウントされ
た数がテスト回路440に供給され、その出力が系列化回
路450に送出される。この系列化回路450は捕捉チャネル
および段200,300および500において実行される演算を同
期させると共に、テスト回路440と並列であってカウン
タ430の出力を蓄積するレジスタ460の内容を妥当性検査
する。レジスタ460の出力側には第４図につき述べた、
それぞれ係数αｉおよび係数γj,kを記憶する２個のメ
モリ470および480が設けられている。
る。この段400（第５図）は第１にアナログ関連増幅器6
4（第２図）の出力を受信するスタートパルス検出器410
を含んでいる。この検出器410の後段にクロック回路420
が接続され、このクロック回路ははクロック信号を発生
して系列化回路450の制御端子およびこれらクロック信
号のカウンタ430の制御端子に供給する。カウントされ
た数がテスト回路440に供給され、その出力が系列化回
路450に送出される。この系列化回路450は捕捉チャネル
および段200,300および500において実行される演算を同
期させると共に、テスト回路440と並列であってカウン
タ430の出力を蓄積するレジスタ460の内容を妥当性検査
する。レジスタ460の出力側には第４図につき述べた、
それぞれ係数αｉおよび係数γj,kを記憶する２個のメ
モリ470および480が設けられている。
上述の第１の実施例では、カメラ構造が式（24）〜
（27）を用いて値m,j，m,j，m,jと係数αｉおよ
びγk,jとの正確な加重和Xj,Yj,Zjを導出し得るように
なっている。
（27）を用いて値m,j，m,j，m,jと係数αｉおよ
びγk,jとの正確な加重和Xj,Yj,Zjを導出し得るように
なっている。
本発明カメラの第２の実施例では、コンピュータによ
る事象の座標の決定を、外挿を導入することなく、下記
の式： に従って行うことができる。ここでも Xj＝Ｘ′j/Z′ｊおよびYj＝Ｙ′j/Z′ｊである。この
実施例では、この事象処理段を600で表わし、信号Xm,
Ym,Zmをそれぞれ受信する３個のアンスタッキング計算
回路を第４図における乗算器511を除去して変更する。
る事象の座標の決定を、外挿を導入することなく、下記
の式： に従って行うことができる。ここでも Xj＝Ｘ′j/Z′ｊおよびYj＝Ｙ′j/Z′ｊである。この
実施例では、この事象処理段を600で表わし、信号Xm,
Ym,Zmをそれぞれ受信する３個のアンスタッキング計算
回路を第４図における乗算器511を除去して変更する。
これらの３個の計算回路は実際にはこれら回路の任意
の１つ、例えば回路601〜603の第１の回路601に対応す
る第６図に示す構造を有している。この回路601は第１
入力端に対応するデジタル加重加算装置321の出力を受
信する減算器610を含んでいる。この減算器610の後段に
記憶レジスタ612を直接接続し、前例と同様にその出力
端をこのアンスタッキング計算回路の出力端にすると共
に乗算器313および記憶レジスタ614を並列に接続する。
このレジスタ614の出力端を減算器610の第２入力端に接
続し、乗算器613の他方の入力端を段400内に設けられて
いる係数γの記憶用メモリ480の出力端に接続する。
の１つ、例えば回路601〜603の第１の回路601に対応す
る第６図に示す構造を有している。この回路601は第１
入力端に対応するデジタル加重加算装置321の出力を受
信する減算器610を含んでいる。この減算器610の後段に
記憶レジスタ612を直接接続し、前例と同様にその出力
端をこのアンスタッキング計算回路の出力端にすると共
に乗算器313および記憶レジスタ614を並列に接続する。
このレジスタ614の出力端を減算器610の第２入力端に接
続し、乗算器613の他方の入力端を段400内に設けられて
いる係数γの記憶用メモリ480の出力端に接続する。
他の２個の回路602および603も同様の素子を含んでい
る。アンスタッキング計算回路504は不変のままにし、
この場合にはコンピュータ100は第７図に示す構成にな
る。エネルギーＥは前例と同様に時間再配列回路507の
出力端に得られる。
る。アンスタッキング計算回路504は不変のままにし、
この場合にはコンピュータ100は第７図に示す構成にな
る。エネルギーＥは前例と同様に時間再配列回路507の
出力端に得られる。
上述した第２の実施例では、コンピュータの構造が座
標の計算を前例と同様に非外挿加重和から実行し得るよ
うになっている。
標の計算を前例と同様に非外挿加重和から実行し得るよ
うになっている。
本発明カメラの第３の実施例では、コンピュータの他
の変形例を提案し、この変形例では事象のスタッキング
効果による誤差を伴ういわゆる測定座標xmj,ymj: xmj＝Ｙm,j/Zm,j （31） ymj＝Ｙm,j/Zm,j （32） を最初に決定する。この決定後に、事象ｊの正確な座標
の計算を次の式： を用いて行う。
の変形例を提案し、この変形例では事象のスタッキング
効果による誤差を伴ういわゆる測定座標xmj,ymj: xmj＝Ｙm,j/Zm,j （31） ymj＝Ｙm,j/Zm,j （32） を最初に決定する。この決定後に、事象ｊの正確な座標
の計算を次の式： を用いて行う。
特に、この第３の実施例では、コンピュータ100（第
８図に示す）は700で示す第３のタイプの事象処理段を
具える。このコンピュータの変形例では、アンスタッキ
ングは最早デジタル加算段300の出力信号Xm,Ym,Zmにつ
いて行われずに２個の除算器705および706の出力端に得
られる座標xmjおよびymjについて行われる。この除算器
705はデジタル加算段300の出力信号XmおよびZmを受信
し、除算器706は信号YmおよびZmを受信する。事象ｊに
対応する座標xj,yjはアンスタッキング計算回路701およ
び702の出力端に、これらのいわゆる測定座標と、事象
ｊを妨害する先行事象の既知の座標xk,ykとから式（3
3）および（34）に従って得られる。
８図に示す）は700で示す第３のタイプの事象処理段を
具える。このコンピュータの変形例では、アンスタッキ
ングは最早デジタル加算段300の出力信号Xm,Ym,Zmにつ
いて行われずに２個の除算器705および706の出力端に得
られる座標xmjおよびymjについて行われる。この除算器
705はデジタル加算段300の出力信号XmおよびZmを受信
し、除算器706は信号YmおよびZmを受信する。事象ｊに
対応する座標xj,yjはアンスタッキング計算回路701およ
び702の出力端に、これらのいわゆる測定座標と、事象
ｊを妨害する先行事象の既知の座標xk,ykとから式（3
3）および（34）に従って得られる。
測定時間間隔θj,j＋１，θk,jと、比k/ｊとの関
数である係数Гk,jは、この処理段内に存在するアンス
タッキング計算回路504の出力Ｅを受信すると共に検出
−系列化−記憶段400により供給される係数αおよびγ
を受信する追加の計算回路707において計算される。本
例では、回路707は順次受信されるＥの値から順次の比
k/ｊを計算すると共に積αｊ・γk,jを計算し、こ
れらの比および積から式Гk,j＝αｊ・γk,j・k/ｊ
に従って係数Гk,jを計算する。これらの係数Гk,jは回
路601および602と同様の構成を有するアンスタッキング
計算回路701および702に供給される。本例でもエネルギ
ーＥは前例と同様に時間再配列回路507の出力端に得ら
れる。
数である係数Гk,jは、この処理段内に存在するアンス
タッキング計算回路504の出力Ｅを受信すると共に検出
−系列化−記憶段400により供給される係数αおよびγ
を受信する追加の計算回路707において計算される。本
例では、回路707は順次受信されるＥの値から順次の比
k/ｊを計算すると共に積αｊ・γk,jを計算し、こ
れらの比および積から式Гk,j＝αｊ・γk,j・k/ｊ
に従って係数Гk,jを計算する。これらの係数Гk,jは回
路601および602と同様の構成を有するアンスタッキング
計算回路701および702に供給される。本例でもエネルギ
ーＥは前例と同様に時間再配列回路507の出力端に得ら
れる。
本発明は図示並びに上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、多くの変形が可能であること勿論であ
る。
ものではなく、多くの変形が可能であること勿論であ
る。
例えば、処理すべき事象の振幅弁別回路を設け（しき
い値、エネルギー窓等を用いて）、選択した事象につい
てのみ計算を行うようにすることができる。また、時間
マルチプレクサを設けて第3,7および８図の各実施例に
おいて２個の除算器の代わりに１個の除算器のみを用い
るようにすることができる。また、時間多重回路を設け
てアンスタッキング計算回路の数を減少させることがで
き、第３図の実施例の場合には４個の回路501〜504の代
わりに、第７図の実施例の場合には４個の回路601〜603
および504の代わりに、第８図の実施例の場合には３個
の回路701,702および504の代わりに単一のアンスタッキ
ング計算回路のみを用いるようににすることができる。
ここで提案する変形の全ては以下に述べる第９〜11図の
他の実施例にも適用することができるものである。
い値、エネルギー窓等を用いて）、選択した事象につい
てのみ計算を行うようにすることができる。また、時間
マルチプレクサを設けて第3,7および８図の各実施例に
おいて２個の除算器の代わりに１個の除算器のみを用い
るようにすることができる。また、時間多重回路を設け
てアンスタッキング計算回路の数を減少させることがで
き、第３図の実施例の場合には４個の回路501〜504の代
わりに、第７図の実施例の場合には４個の回路601〜603
および504の代わりに、第８図の実施例の場合には３個
の回路701,702および504の代わりに単一のアンスタッキ
ング計算回路のみを用いるようににすることができる。
ここで提案する変形の全ては以下に述べる第９〜11図の
他の実施例にも適用することができるものである。
現在入手し得るガンマカメラに実施されている、コン
ピュータの出力に得られる信号x,y,Eから出発する直線
性およびエネルギー誤差補正手段を考慮に入れると、実
際上座標の計算にＺ又はＥの何れか一方を用いることが
できることが知られている。この場合には、これら２つ
の値の一方、値Ｅのみを計算し、他方の値Ｚは前記手段
により実行されて、この選択の特定の補正を実施する計
算から導出することができる。
ピュータの出力に得られる信号x,y,Eから出発する直線
性およびエネルギー誤差補正手段を考慮に入れると、実
際上座標の計算にＺ又はＥの何れか一方を用いることが
できることが知られている。この場合には、これら２つ
の値の一方、値Ｅのみを計算し、他方の値Ｚは前記手段
により実行されて、この選択の特定の補正を実施する計
算から導出することができる。
この場合、デジタル加算段300は信号xm,ymを出力する
２個のデジタル加重加算装置を含むだけとなり、同様に
事象処理段500は３個のアンスタッキング計算回路を含
むだけとなる。第９〜11図は、３個のチャネルx,yおよ
びＥのみを用いる場合のコンピュータの変形例を第3,7
および８図に関連して示すものである。
２個のデジタル加重加算装置を含むだけとなり、同様に
事象処理段500は３個のアンスタッキング計算回路を含
むだけとなる。第９〜11図は、３個のチャネルx,yおよ
びＥのみを用いる場合のコンピュータの変形例を第3,7
および８図に関連して示すものである。
更に、ｐ個の捕捉チャネルの下流またはデシタル加算
段の上流に検出−系列化−記憶段400により制御される
読出および書込FIFOメモリを設けて事象速度を規則正し
くして低周波数で働くようにすることもできる。
段の上流に検出−系列化−記憶段400により制御される
読出および書込FIFOメモリを設けて事象速度を規則正し
くして低周波数で働くようにすることもできる。
最後に、バス250はコンピュータ内に組み込まれ、コ
ンピュータの入力またはアクセス素子であると考えて
も、或いはコンピュータに含まれないでコンピュータと
関連するものと考えても等価である。
ンピュータの入力またはアクセス素子であると考えて
も、或いはコンピュータに含まれないでコンピュータと
関連するものと考えても等価である。
【図面の簡単な説明】 第1a図は部分スタッキングを生ずる密接シンチレーショ
ンに相当する個別の信号を示す波形図、 第1b図はこのスタッキングにより得た総合信号を示す波
形図、 第1c図は時間ｔo,j＋１における測定値を各事象ｊに対
し表わすと共に捕捉チャネルに対し時間間隔θj,j＋１
中にサンプルの和から得た信号を示す波形図、 第２図は本発明シンチレーションカメラの構成を示すブ
ロック回路図、 第３図は第２図のカメラの転送制御段およびコンピュー
タの構成を示すブロック回路図、 第４および６図は事象処理段のアンスタッキング計算回
路の２例を示す回路図、 第５図は検出−系列化−記憶段の一例を示す回路図、 第７および８図は第３図のコンピュータの事象処理段の
２つの変形例を示す回路図、 第９〜11図は事象処理段の他の３例を示す回路図であ
る。 10……シンチレータ結晶、20……コリメータ 30……光ガイト、50……光電子増倍管 60,160……捕捉チャネル 61……増幅兼フィルタリング回路 62……時間再配列回路、63……変換兼積分装置 64……アナログ加算増幅器 100……コンピュータ、160……捕捉チャネル 170……しきい値コンピュータ 180……しきい値減算器、190……転送制御回路 200……転送制御段、250……転送バス 300……デジタル加算段 321,322,323……デシタル加重加算装置 324,507……時間再配列回路 400……検出−系列化−記憶段 410……スタートパルス検出器 420……クロック回路、430……カウンタ 440……テスト回路、450……系列化回路 460……レジスタ、470,480……メモリ 500……事象処理段 501〜504……アンスタッキング計算回路 505,506……除算器、510……減算器 511,513……乗算器、512,514……記憶レジスタ 600……事象処理段、610……減算器 612……レジスタ、613……乗算器 614……レジスタ 601,602,603……アンスタッキング計算回路 700……事象処理段 701,702……アンスタッキング計算回路 705,706……除算器、707……計算回路
ンに相当する個別の信号を示す波形図、 第1b図はこのスタッキングにより得た総合信号を示す波
形図、 第1c図は時間ｔo,j＋１における測定値を各事象ｊに対
し表わすと共に捕捉チャネルに対し時間間隔θj,j＋１
中にサンプルの和から得た信号を示す波形図、 第２図は本発明シンチレーションカメラの構成を示すブ
ロック回路図、 第３図は第２図のカメラの転送制御段およびコンピュー
タの構成を示すブロック回路図、 第４および６図は事象処理段のアンスタッキング計算回
路の２例を示す回路図、 第５図は検出−系列化−記憶段の一例を示す回路図、 第７および８図は第３図のコンピュータの事象処理段の
２つの変形例を示す回路図、 第９〜11図は事象処理段の他の３例を示す回路図であ
る。 10……シンチレータ結晶、20……コリメータ 30……光ガイト、50……光電子増倍管 60,160……捕捉チャネル 61……増幅兼フィルタリング回路 62……時間再配列回路、63……変換兼積分装置 64……アナログ加算増幅器 100……コンピュータ、160……捕捉チャネル 170……しきい値コンピュータ 180……しきい値減算器、190……転送制御回路 200……転送制御段、250……転送バス 300……デジタル加算段 321,322,323……デシタル加重加算装置 324,507……時間再配列回路 400……検出−系列化−記憶段 410……スタートパルス検出器 420……クロック回路、430……カウンタ 440……テスト回路、450……系列化回路 460……レジスタ、470,480……メモリ 500……事象処理段 501〜504……アンスタッキング計算回路 505,506……除算器、510……減算器 511,513……乗算器、512,514……記憶レジスタ 600……事象処理段、610……減算器 612……レジスタ、613……乗算器 614……レジスタ 601,602,603……アンスタッキング計算回路 700……事象処理段 701,702……アンスタッキング計算回路 705,706……除算器、707……計算回路
Claims (2)
- 【請求項１】シンチレータ結晶と、各シンチレーション
を電気値に変換した後の出力信号をそれぞれ与えるｐ個
の光検出器のマトリックスと、シンチレーションの強度
および光検出器からシンチレーションまでの距離に関す
るｐ個の特性電気信号を供給するｐ個の補足チャネル
と、シンチレーションｊの座標xjおよびyiとエネルギー
値Ejを供給するコンピュータとを備えているシンチレー
ションカメラにおいて： （Ａ）前記ｐ個の捕捉チャネルが、前記光検出器の出力
信号を増幅し、フィルタリングし、サンプリングする手
段と、得られた信号をアナログ−デジタル変換して加算
する手段とを含んでいて、ｐ個のディジタル信号Mijを
供給し、 （Ｂ）前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端を前記コンピュ
ータに接続する転送制御段が設けられ、この転送制御段
には、前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端と前記コンピュ
ータの入力端との間で、前記捕捉チャネルの出力端にお
けるｐ個の使用可能信号のうちからランダムな個数ｐ′
の信号をコンピュータに対して転送する制御の手段が設
けられ、前記個数ｐ′はエネルギーと検出されたシンチ
レーションのスタッキング効果とに関連するしきい値m
ojの計算に基づいて定まるものであり、前記転送制御段
によってしきい値未満のｐ−ｐ′個の信号が除去され、 （Ｃ）前記コンピュータが： （ａ）前記転送制御段からの出力信号を受信し、信号Ｘ
m,j、Ｙm,j、Ｚm,j、即ち、 （ここで、Ki、Hi、Jiは加重係数） 並びに、デジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給するデジ
タル加算段と； （ｂ）前記信号Ｘm,j、Ｙm,j、Ｚm,j、Ｅm,jを受信し、
座標およびエネルギー信号x,y,Eを供給する事象処理段
と を含んでおり； （Ｄ）光検出器のｐ個の出力信号の和に相当するアナロ
グ信号を加算増幅器から受信する検出−系列化−記憶段
を設け、これにより転送制御段に対して及びコンピュー
タに対して前記ｐ個の捕捉チャネルの同期をとるために
の種々のクロック信号を供給し； （Ｅ）前記転送制御手段が （ａ）ｐ個の捕捉チャネルの対応する出力を第１入力端
で受信し、しきい値コンピュータによって求められた前
記しきい値を第２入力端で受信するｐ個の減算器と； （ｂ）前記しきい値を求めるために、前記しきい値コン
ピュータにデジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給する、
追加の捕捉チャネルと； （ｃ）前記追加の捕捉チャネルおよび前記ｐ個の減算器
の出力端に設けられて、（ｐ＋１）番目の回路が前記デ
ジタルエネルギー信号を転送する（ｐ＋１）個の転送制
御回路と； （ｄ）前記（ｐ＋１）個の転送制御回路の（ｐ＋１）個
の出力信号を受信して、コンピュータに対して、前記デ
ジタルエネルギー信号と、ｐ個の転送制御回路のｐ個の
出力信号のうちからのｐ′個の信号とを、供給する転送
バスと； を含んでいる ことを特徴とするシンチレーションカメラ。 - 【請求項２】シンチレータ結晶と、各シンチレーション
を電気値に変換した後の出力信号をそれぞれ与えるｐ個
の光検出器のマトリックスと、シンチレーションの強度
および光検出器からシンチレーションまでの距離に関す
るｐ個の特性電気信号を供給するｐ個の補足チャネル
と、シンチレーションｊの座標xjおよびyiとエネルギー
値Ejを供給するコンピュータとを備えているシンチレー
ションカメラにおいて： （Ａ）前記ｐ個の捕捉チャネルが、前記光検出器の出力
信号を増幅し、フィルタリングし、サンプリングする手
段と、得られた信号をアナログ−デジタル変換して加算
する手段とを含んでいて、ｐ個のディジタル信号Mijを
供給し、 （Ｂ）前記ｐ個の捕捉チャネルの出力端を前記コンピュ
ータに接続する転送制御段が設けられ、この転送制御段
には、前記捕捉チャネルの出力端におけるｐ個の使用可
能信号のうちからランダムな個数ｐ′の信号をコンピュ
ータに対して転送する制御の手段が設けられ、前記個数
ｐ′はエネルギーと検出されたシンチレーションのスタ
ッキング効果とに関連するしきい値mojの計算に基づい
て定まるものであり、前記転送制御段によってしきい値
未満のｐ−ｐ′個の信号が除去され、 （Ｃ）前記コンピュータが： （ａ）前記転送制御段からの出力信号を受信し、信号Ｘ
m,j、Ｙm,j、 即ち、 （ここで、Ki、Hiは加重係数） 並びに、デジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給するデジ
タル加算段と； （ｂ）前記信号Ｘm,j、Ｙm,j、Ｅm,jを受信し、座標お
よびエネルギー信号x,y,Eを供給する事象処理段と を含んでおり； （Ｄ）光検出器のｐ個の出力信号の和に相当するアナロ
グ信号を加算増幅器から受信する検出−系列化−記憶段
を設け、これにより転送制御段に対して及びコンピュー
タに対して前記ｐ個の捕捉チャネルの同期をとるために
の種々のクロック信号を供給し； （Ｅ）前記転送制御手段が （ａ）ｐ個の捕捉チャネルの対応する出力を第１入力端
で受信し、しきい値コンピュータによって求められた前
記しきい値を第２入力端で受信するｐ個の減算器と； （ｂ）前記しきい値を求めるために、前記しきい値コン
ピュータにデジタルエネルギー信号Ｅm,jを供給する、
追加の捕捉チャネルと； （ｃ）前記追加の捕捉チャネルおよび前記ｐ個の減算器
の出力端に設けられて、（ｐ＋１）番目の回路が前記デ
ジタルエネルギー信号を転送する（ｐ＋１）個の転送制
御回路と； （ｄ）前記（ｐ＋１）個の転送制御回路の（ｐ＋１）個
の出力信号を受信して、コンピュータに対して、前記デ
ジタルエネルギー信号と、ｐ個の転送制御回路のｐ個の
出力信号のうちからのｐ′個の信号とを、供給する転送
バスと； を含んでいる ことを特徴とするシンチレーションカメラ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8700042A FR2609336B1 (fr) | 1987-01-06 | 1987-01-06 | Camera a scintillation |
| FR8700042 | 1987-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63175790A JPS63175790A (ja) | 1988-07-20 |
| JP2622568B2 true JP2622568B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=9346695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63000450A Expired - Lifetime JP2622568B2 (ja) | 1987-01-06 | 1988-01-06 | シンチレーションカメラ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4969095A (ja) |
| EP (1) | EP0277391B1 (ja) |
| JP (1) | JP2622568B2 (ja) |
| DE (1) | DE3777151D1 (ja) |
| DK (1) | DK288A (ja) |
| FR (1) | FR2609336B1 (ja) |
| IL (1) | IL85023A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2665770B1 (fr) * | 1990-08-10 | 1993-06-18 | Commissariat Energie Atomique | Appareil de detection nucleaire, notamment du genre gamma-camera, a filtres de deconvolution. |
| EP0498213B1 (en) * | 1991-02-07 | 1997-08-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomographic image data acquisition circuitry capable of performing high speed data acquisition |
| FR2754606B1 (fr) * | 1996-10-14 | 1998-10-30 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de collection et de codage de signaux issus de photodetecteurs |
| CA2404613C (en) * | 2002-09-20 | 2008-07-08 | Is2 Research Inc. | Method of localizing a scintillation event in a scintillation camera |
| EP1967141B1 (en) * | 2004-11-26 | 2011-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray detection system |
| US7208741B2 (en) * | 2004-11-26 | 2007-04-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computed tomography scanner and x-ray detecting system |
| CN100482168C (zh) * | 2004-11-30 | 2009-04-29 | 株式会社东芝 | X-射线计算断层摄影扫描仪和x-射线探测系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57570A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-05 | Toshiba Corp | Scintillation camera device |
| US4546255A (en) * | 1982-04-12 | 1985-10-08 | Medtronic, Inc. | Energy window selection for a radiation signal processing system |
| JPS59141083A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-13 | Shimadzu Corp | 放射線結像装置 |
| FR2552233B1 (fr) * | 1983-09-16 | 1987-06-26 | Labo Electronique Physique | Dispositif de mesure de radiations et camera a scintillation equipee d'un tel dispositif |
| US4692890A (en) * | 1984-05-29 | 1987-09-08 | Siemens Gammasonics, Inc. | Method and integrator circuit for integrating signals, in particular for scintillation gamma camera |
| JPS60262082A (ja) * | 1984-06-09 | 1985-12-25 | Hitachi Medical Corp | シンチレ−シヨンカメラのデ−タ収集装置 |
| FR2570507B1 (fr) * | 1984-09-14 | 1986-12-05 | Labo Electronique Physique | Dispositif pour la mesure de rayonnement nucleaire, et camera a scintillations munie d'un tel dispositif |
| JPS61195382A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-29 | Toshiba Corp | シンチレ−シヨンカメラ |
-
1987
- 1987-01-06 FR FR8700042A patent/FR2609336B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-29 EP EP87202638A patent/EP0277391B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-29 DE DE8787202638T patent/DE3777151D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-01-04 DK DK000288A patent/DK288A/da not_active Application Discontinuation
- 1988-01-04 IL IL85023A patent/IL85023A/xx not_active IP Right Cessation
- 1988-01-06 JP JP63000450A patent/JP2622568B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-06 US US07/141,353 patent/US4969095A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK288D0 (da) | 1988-01-04 |
| DK288A (da) | 1988-07-07 |
| EP0277391A1 (fr) | 1988-08-10 |
| JPS63175790A (ja) | 1988-07-20 |
| FR2609336A1 (fr) | 1988-07-08 |
| IL85023A (en) | 1991-08-16 |
| EP0277391B1 (fr) | 1992-03-04 |
| US4969095A (en) | 1990-11-06 |
| FR2609336B1 (fr) | 1990-02-23 |
| IL85023A0 (en) | 1988-06-30 |
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