JP3046617B2 - シンチレーシヨンカメラ - Google Patents

シンチレーシヨンカメラ

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射性同位元素(以下、「RI」と略称す
る。)で標識した物質を被検体に投与しそのRIから放射
されるγ線等の放射線を検出して被検体内におけるRIの
分布を求めるシンチレーシヨンカメラに関し、特に複数
個の波高分析器の出力信号に応じ最適な位置計算を行な
うシンチレーシヨンカメラに関するものである。
〔従来の技術〕
従来のシンチレーシヨンカメラの構成を示すブロツク
図を、第4図に示す。コリメータ1は被検体内のRIから
放射されるγ線のうちシンチレータ2の下面に直角方向
に入射するγ線のみを通過させる。シンチレータ2は、
上記コリメータ1を通つて入射するγ線により光を発す
る。ライトガイド3は上記シンチレータ2の光信号を伝
達する。光電子像倍管(以下、「PMT」と略称する。)
4は上記ライトガイド3を介して上記シンチレータ2に
光学的に結合され、その光を電気信号に変換すると共に
増幅して出力する。プリアンプ回路5は上記PMT4の出力
信号を増幅し、A/D変換回路6は上記プリアンプ回路5
で増幅されたPMT4の出力信号を積分しかつデジタル信号
に変換して出力する。カツトオフ回路15は上記A/D変換
回路6から得られる以下「PMT信号」と略称する。)か
ら位置計算に使用する信号を選択するため、前記PMT信
号を任意の大きさの選別値と比較し、この選別値より大
きい場合はPMT信号より、選別値を減算した値を、選別
値より小さい場合は0を出力する。演算回路8は上記カ
ツトオフ回路15より出力する信号にそれぞれの信号の発
生したPMT4の位置に応じた位置計算用の重みを与え、入
射したγ線の位置を求める。表示装置9は上記演算回路
8で求めたγ線の入射位置を表示する。加算回路10は上
記プリアンプ回路5より出力する信号を全て加算してエ
ネルギー信号を求める。波高分析回路16は上記加算回路
10からの信号が目的のγ線であるか否かを判定する。制
御回路11は上記波高分析回路16の信号に応じて上記表示
装置9に表示をおこなう。CPU回路は上記カツトオフ回
路15の選別値を設定する。
このような従来のシンチレーシヨンカメラにおいて、
CPU回路13は被検体に投与されたRIから放射されるγ線
のエネルギーに応じてカツトオフ回路15の選別値を設定
する必要があつた。このカツトオフ回路15は、第5図に
示すように選別値を保持するラツチ21と、PMT信号から
選別値を差し引く引算器23と、引算器23の出力信号を保
持するラツチ24からなつている。ラツチ24は引算器23の
出力信号が負になる場合はクリア信号を受けて0を出力
する。これによりカツトオフ回路15はA/D変換回路6のP
MT信号から位置計算に使用する信号を選択して後段の演
算回路8に出力しγ線の入射位置を計算していた。
〔発明が解決しようとすう課題〕
しかし、このような従来のシンチレーシヨンカメラに
おいては、カツトオフ回路15に1つしか選別値が設定で
きず、被検体内に複数のエネルギーのγ線を出力するRI
あるいは複数のRIを投与した場合も、すべてのエネルギ
ーの信号に対して同じ選別値を使用しなければならず、
それぞれのγ線のエネルギーに最適な選別値を選択する
ことができない。
これを第6図に示す。(a)は大きなエネルギーのγ
線が入射した場合を示し、(b)は小さなエネルギーの
γ線が入射した場合を示す。(a)は入力信号に対して
選別値が小さすぎて、位置計算に使用しない信号まで演
算回路8に入力されてしまう。これに対し(b)は入力
信号に対して選別値が大きすぎて、位置計算に必要な信
号まで削除されてしまい、演算回路8に入力される信号
が不足する。従つて、最適な、識別値が設定できないの
で、位置計算に必要な信号が削除されて、分解能が劣化
したり、余分な信号が入りノイズ成分が増加したりする
ため、複数のエネルギーのγ線で作成したイメージの画
質が、単一エネルギーのγ線で作成したイメージの画質
に比較して劣化する場合があつた。
本発明の目的は、このような問題点を解決することが
できるシンチレーシヨンカメラを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、入射放射線により光を発
するシンチレータと、このシンチレータに光学的に結合
されシンチレータの光を電気信号に変換する光電子像倍
管と、この光電子像倍管より出力する信号を増幅するプ
リアンプ回路と、このプリアンプ回路より出力する信号
を積分しデジタル信号に変換するA/D変換回路と、このA
/D変換回路より出力する信号を位置計算に使用するか否
かの限界値である選別値と比較し選別値より大きい場合
のみ信号を出力するカットオフ回路と、このカットオフ
回路より出力する信号に各々の信号の発生した光電子像
倍管の位置に応じた位置計算用の重み信号を付与して上
記シンチレータに入射した放射線の位置を求める演算回
路と、この演算回路で求めた放射線の入射位置を表示す
る表示装置と、上記プリアンプ回路より出力する信号を
全て加算してエネルギー信号を求める加算回路と、この
加算回路より出力する信号をもとに目的の放射線のエネ
ルギーの範囲を分析する波高分析器をもつ波高分析回路
と、この波高分析回路の出力信号に応じて上記表示装置
に輝点の表示を行う制御回路と、上記カットオフ回路に
上記選別値をセットするCPU回路を有して成るシンチレ
ーションカメラにおいて、上記波高分析回路の放射線の
エネルギーの範囲毎に複数の選別値を計算する手段と、
該計算した複数の選別値から前記放射線のエネルギーの
範囲と対応する選別値を選択する手段と、該選択した選
別値を上記カットオフ回路に出力する手段とを備えるよ
うにしたものである。
〔作用〕
このように構成されたシンチレーシヨンカメラでは、
入射したγ線のエネルギーレンジに応じてカツトオフ回
路内の選別値が適宜に選択され、PMT信号から位置計算
に使用する信号が適当に選択されるため複数のエネルギ
ーのγ線で作成したイメージの画質が単一エネルギーの
γ線で作成したイメージの画質と同等になる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明す
る。
第1図は本発明によるシンチレーシヨンカメラの一実
施例を示すブロツク図で、コリメータ1と、シンチレー
タ2と、ライトガイド3と、光電子像倍管(PMT)4
と、プリアンプ回路5と、A/D変換回路6と、カツトオ
フ回路7と、演算回路8と、表示装置9と、加算回路10
と、制御回路11と、波高分析回路12と、CPU回路13とを
有してなる。
上記コリメータ1は、被検体内のRIから放射されるγ
線のうちシンチレータ2の下面に直角方向に入射するγ
線のみを通過させるものである。上記コリメータ1の上
面には、シンチレータ2が設けられている。このシンチ
レータ2は、上記コリメータ1を通つて入射するγ線に
より光を発するもので、円形または矩形の平板状に形成
されている。上記シンチレータ2の背面にはライトガイ
ド3が設けられている。このライトガイド3は、上記シ
ンチレータ2が発生した光信号をPMT4に伝達するもの
で、シンチレータ2と同様に円形または矩形の平板状に
形成されている。上記ライトガイド3の背面には、その
全面にわたつて複数個のPMT4配列されている。このPMT4
は、上記ライトガイド3を介してシンチレータ2に光学
的に結合され、シンチレータ2の発光を検出してその光
信号の大きさに比例した電気信号に変換すると共に増幅
して出力するものである。上記PMT4の出力信号は、プリ
アンプ回路5へ入力する。このプリアンプ回路5は上記
PMT4の出力信号を増幅する。上記プリアンプ回路5の出
力信号は、シンチレータ2にγ線が入射したことを判定
すると共に入射したγ線のエネルギーを求める加算回路
10に入力するとともに、A/D変換回路6へ入力する。こ
のA/D変換回路6は、シンチレータ2がγ線を受けて発
光する際の統計ノイズを減少させるために信号を一定時
間積分しこれをデイジタルのPMT信号に変換する。上記A
/D変換回路6の出力信号は、カツトオフ回路7へ入力す
る。このカツトオフ回路7は上記A/D変換回路6より得
られるPMT信号から位置計算に使用する信号を選択する
ため、任意の大きさの選別値と比較し、この選別値より
大きい場合はPMT信号から選別値を減算した値を、選別
値より小さい場合は0を出力する。上記カツトオフ回路
7の出力信号は演算回路8へ入力する。この演算回路8
は、カツトオフ回路7の出力信号に位置計算用の重みを
与えシンチレータ2に入射したγ線の位置を求める。上
記演算回路8の出力信号即ち入射したγ線の位置信号
は、表示装置9に入力する。この表示装置9は上記演算
回路8で求めたγ線の入射位置を表示し、シンチグラム
を作成する。シンチレータ2にγ線が入射したことを判
定すると共に入射したγ線のエネルギーを求める加算回
路10からのγ線入射信号は制御回路11へ入力する。この
制御回路11は上記A/D変換回路6,カツトオフ回路7,演算
回路8へ信号を出力し信号の積分,A/D変換,重み演算の
タイミングを制御する。
本発明における波高分析回路11およびカツトオフ回路
7の詳細を第2図に示す。上記加算回路10からのエネル
ギー信号は、入射したγ線のエネルギーが目的の範囲に
あるか判定する複数の波高分析器31に入力する。複数の
波高分析器31の出力信号は、第1図に示す上記の制御回
路11に入力し目的以外のエネルギーのγ線の入射に対し
て位置計算あるいは表示を実施しないように制限すると
共に、どのエネルギーレベルのγ線が入射したかを示す
ウインドウ信号をウインドウ回路32で作り、カツトオフ
回路7へ出力する。CPU回路13はそれぞれ波高分析器31
のエネルギーレンジに最適な選別値を計算しカツトオフ
回路7に設定する。上記波高分析回路12では、加算回路
10から入力した信号を複数の例えば3つの波高分析器31
で波高分析し、各々の波高分析器31のエネルギーレンジ
にγ線のエネルギーが有るか否かを判定し表示装置9に
結果を出力し、波高分析器31のエネルギーレンジ内にγ
線のエネルギーが有る場合は表示装置9で、輝度を発
し、シンチグラムを作成する。また波高分析器31のエネ
ルギーレンジ内にγ線のエネルギーが有る場合は、ウイ
ンドウ回路32でどのエネルギーレンジにγ線が入射した
か知らせるウインドウ信号を作成し、カツトオフ回路7
に出力する。またカツトオフ回路7は、複数の選別値を
保持するラツチ21と、波高分析回路12のウインドウ信号
でどれかの選別値を選択するデコーダ22と、PMT信号か
ら選別値を引き引算器23と、引算器23の出力信号を保持
するラツチ24からなつており、ラツチ24は引算器23の出
力信号が負になる場合は0を出力する。
〔発明の効果〕
このように構成されたシンチレーシヨンカメラは、入
射したγ線の各エネルギーレンジに最適な選別値をカツ
トオフ回路に設定でき、波高分析回路のウインドウ信号
に応じて選別値を選択することができる。これを第3図
に示す。(a)は大きなエネルギーγ線が入射した場合
を示し、(b)は小さなエネルギーのγ線が入射した場
合を示す。(a),(b)共に最適な選別値が選択で
き、γ線のエネルギーに無関係に、位置計算に必要な信
号を出力することができる。これにより複数のエネルギ
ーのγ線で作成したイメージの画質が単一のエネルギー
のγ線で作成したイメージの画質に比較して劣化するこ
とがなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第2図は
波高分析回路およびカツトオフ回路の詳細を示す図、第
3図はカツトオフ回路における信号のようすを示す図、
第4図は従来装置のブロツク図、第5図は従来装置の波
高分析回路およびカツトオフ回路の詳細を示す図、第6
図は従来装置のカツトオフ回路における信号のようすを
示す図である。 1……コリメータ、2……シンチレータ、3……ライト
ガイド、4……光電子増倍管(PMT)、5……プリアン
プ回路、6……A/D変換回路、7……カツトオフ回路、
8……演算回路、9……表示装置、10……加算回路、11
……制御回路、12……波高分析回路、13……CPU回路、2
1……ラツチ、22……デコーダ、23……引算器、24……
ラツチ、31……波高分析器、32……ウインドウ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−171879(JP,A) 特開 昭60−69581(JP,A) 特開 昭50−99380(JP,A) 特開 昭63−148186(JP,A) 特開 昭63−85486(JP,A) 特開 昭60−69582(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/164

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射放射線により光を発するシンチレータ
    と、このシンチレータに光学的に結合されシンチレータ
    の光を電気信号に変換する光電子像倍管と、この光電子
    像倍管より出力する信号を増幅するプリアンプ回路と、
    このプリアンプ回路より出力する信号を積分しデジタル
    信号に変換するA/D変換回路と、このA/D変換回路より出
    力する信号を位置計算に使用するか否かの限界値である
    選別値と比較し選別値より大きい場合のみ信号を出力す
    るカットオフ回路と、このカットオフ回路より出力する
    信号に各々の信号の発生した光電子像倍管の位置に応じ
    た位置計算用の重み信号を付与して上記シンチレータに
    入射した放射線の位置を求める演算回路と、この演算回
    路で求めた放射線の入射位置を表示する表示装置と、上
    記プリアンプ回路より出力する信号を全て加算してエネ
    ルギー信号を求める加算回路と、この加算回路より出力
    する信号をもとに目的の放射線のエネルギーの範囲を分
    析する波高分析器をもつ波高分析回路と、この波高分析
    回路の出力信号に応じて上記表示装置に輝点の表示を行
    う制御回路と、上記カットオフ回路に上記選別値をセッ
    トするCPU回路を有して成るシンチレーションカメラに
    おいて、上記波高分析回路の放射線のエネルギーの範囲
    毎に複数の選別値を計算する手段と、該計算した複数の
    選別値から前記放射線のエネルギーの範囲と対応する選
    別値を選択する手段と、該選択した選別値を上記カット
    オフ回路に出力する手段とを備えたことを特徴とするシ
    ンチレーションカメラ。
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