JPH02262085A - ポジトロンｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、ＲＩ（放射性同位元素）としてポジトロン
放出性核種を用いて被検体内のＲＩ分布像を撮影するポ
ジトロンＣＴ装置に関する。

【従来の技術】

ポジトロンＣＴ装置では、多数の放射線検出器をリング
型に配列して、同時に入射した放射線に関するデータを
収集し、この収集データを逆投影法等の画像再構成アル
ゴリズムを用いて処理して断層像を再構成している。こ
のように多数の放射線検出器を用いるため、それらの出
力チャンネルでの利得を揃えるよう調整する必要がある
。すなわち、この利得の調整が不十分な場合、感度の低
下が生じる上、エネルギーウィンドウを広げなければな
らず、その結果散乱線の量が増えるとともに、各検出器
毎に散乱線の割合が異なることになる。そこで従来では
、まず工場出荷時に作業員がマニュアルで調整し、病院
等での据え付は時にふたたびサービスマンが、これもマ
ニュアルで調整するのが通常であった。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のようにマニュアルで各チャンネル
の利得調整を行なうのでは時間がかかる上、精度をある
程度以上に上げることは不可能である。このことは近年
、検出器数が増えているのでいっそう問題になっている
。 さらに、放射線検出器は通常１つのシンチレータに１つ
の光電子増倍管を結合させて構成するが、４個〜８個の
シンチレータを２個の光電子増倍管に結合し、この２個
の光電子増倍管の出力からどのシンチレータに放射線が
入射したかを弁別するように構成する場合もあり、この
ような場合はこれら対になっている２つの光電子増倍管
の出力系の利得の比（バランス）も重要な調整項目とな
る。 このバランス調整が不十分な場合、空間分解能が劣化す
るからである。 この発明は、多数の放射線検出器の出力信号の利得を自
動調整することのできるポジトロンＣＴ装置を提供する
ことを第１の目的とする。 また、この発明の第２の目的は、２つの光検出器に３つ
以上のシンチレータを結合して光検出器出力からこれら
のシンチレータを弁別する場合にその２つの光検出器の
出力信号の利得のバランスを自動調整することのできる
ポジトロンＣＴ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記第１の目的を達成するため、この発明によるポジト
ロンＣＴ装置においては、リング型に配列された多数の
放射線検出手段と、該検出手段の各々の出力信号系に挿
入された、外部より利得の調整可能な利得調整手段と、
各検出手段の出力がこれら信号系を経て送られる同時計
数手段と、所定の線源を置いたときの該同時計数手段か
らの出力データにより各検出手段の感度を測定する手段
と、上記利得調整手段に設定する利得を変化させたとき
に測定される各感度から最大感度を得る利得を検出して
この利得を各利得調整手段に設定する手段とが備えられ
ている。 また、上記第２の目的を達成するため、この発明による
ポジトロンＣＴ装置においては、リング型に配列された
多数のシンチレータと、該シンチレータの少なくとも３
個以上ずつに光結合された多数対の光検出手段と、該光
検出手段の各々の出力信号系に挿入された、外部より利
得の調整可能な利得調整手段と、各光検出手段の出力が
これら信号系を経て送られる位置計算及び同時計数手段
と、所定の線源を置いたときの該位置計算及び同時計数
手段からの出力データにより各対の光検出手段の出力信
号のバランスを測定する手段と、上記利得調整手段に設
定する利得を変化させたときに測定されるバランスから
最適利得を検出してこの利得を各対の利得調整手段に設
定する手段とが備えられている。

【作　　用】

補正用線源などの所定の線源を置いて、これからの放射
線をリング型に配列された多数の放射線検出手段の各々
に入射させ、各出力信号を利得調整手段を経て同時計数
手段に入力する。そして、利得調整手段に設定する利得
を変化させ、その各々の場合に同時計数手段の出力デー
タから感度を測定する。 利得が変わると、感度も変わり、利得に対する感度の分
布より、最も感度が高くなる利得を検出することができ
る。 そこで、こうして求めた最も感度が高くなる利得を各利
得調整手段に設定する。すると、各チャンネルでの信号
の利得が補正されたことになり、感度を高くできるとと
もに、エネルギーウィンドウを狭くできるので散乱線の
量を少なくすることができる。 また、２つの光検出手段に３つ以上のシンチレータを結
合して光検出手段の出力からこれらのシンチレータを弁
別する場合は、その２つの光検出手段の出力信号のバラ
ンスが測定される。そして、利得調整手段の利得を変化
させてそのバランスを測定することにより、最適なバラ
ンスが得られる利得が求められ、これが各利得調整手段
に設定される。したがって、利得バランスの調整が自動
的に行なわれ、空間分解能が向上する。

【実　施　例】

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。この実施例では、第１図に示すように８個の
シンチレータ１がライトガイド２を介して２つの光電子
増倍管３に結合されている。 シンチレータ１はこのように８個ずつライトガイド２に
結合されるが、全体としては非常に多数で、これらがリ
ング型に配列される。光電子増倍管３の出力信号は利得
調整回路４を通って利得の調整を受けた後、位置計算及
び同時計数回路５に入力される。 この位置計算及び同時計数回路５では、１対の光電子増
倍管３の出力比から８個のシンチレータ１のいずれかに
放射線が入射したかの位置計算が行なわれ、さらに、同
時に２つの放射線が入射したことの検出が行なわれる。 したがって、同時計数データとして、シンチレータ１の
１つずつの大きさだけの位置分解能を持ったデータが得
られることになる。通常の撮像では、こうして収集した
データは、図示しない画像再構成装置に送られ、逆投影
法などの画像再構成アルゴリズムにより処理され、断層
像が再構成されることになる。 この実施例では、位置計算及び同時計数回路５の出力信
号が入力されるマイクロプロセッサ６が設けられている
。このマイクロプロセッサ６では第２図や第３図に示す
ような動作が順次行なわれるようになっている。 このマイクロプロセッサ６による動作は、シンチレータ
１のリング型配列の中に補正用線源等の適宜な線源を置
いたときに行なわせる。まず、各光電子増倍管３の対に
なったもの同士の利得比（バランス）調整アルゴリズム
について説明すると、第２図に示すようにマイクロプロ
セッサ６は最初、利得調整回路４を適当な利得に設定し
、バランスの測定を行なう。このバランス測定は、たと
えば、位置計算及び同時計数回路５によ、す、１組のシ
ンチレータ（８個のシンチレータ）１のうち両端に位置
するものに入射したと判断された同時計数データ（積算
カウント値）の比を測定することなどによって行なうこ
とができる（他にも種々考えられる）。これにより１組
のシンチレータ１の両端位置での感度比が求められるこ
とになる。この感度比が所定の範囲内であれば、バラン
スは良好であると判断され終了する。感度比がその範囲
外の場合、変更すべき利得（あるいは利得の補正計数）
、を計算する。こうして求めた利得（あるいは補正計数
）を利得調整回路４に送ってその利得に設定し、再度上
記と同じようにバランス測定する。これを繰り返すこと
により感度比が所定範囲に納まるようにする。あるいは
最初から繰り返し回数を決めておくこともできる。また
、この測定は８個ずつのシンチレータ１及び１対の光電
子増倍管３ごとに行なってもよいし、全部の対の光電子
増倍管３について同時に行なうこともできる。 つぎに光電子増倍管３の出力信号の利得のｌ１ｍアルゴ
リズムの一例について第３図を参照しながら説明する。 最初、利得調整回路４の利得が最小になるようにマイク
ロプロセッサ６により利得調整回路４を制御し、この状
態で検出器の感度、つまりたとえば８個ずつのシンチレ
ータ１の全部の同時計数データ（積算カウント値）を測
定する。 こうして得られた測定値はマイクロプロセッサ６内のメ
モリ等に格納される。つぎにマイクロプロセッサ６は利
得が適当な値だけ増加するよう利得調整回路４を制御し
、同様に検出器の感度測定を行い、これを利得を少しず
つ増加しながら繰り返す。こうして最小の利得から最大
の利得までの感度を測定し、その中で最も感度が高かっ
た利得を検出する。この利得は、マイクロプロセッサ６
により利得調整回路４に設定され、終了する。このよう
な測定及び利得の検出・設定は検出器ごと、つまり８個
ずつのシンチレータ１に関連する１対の利得調整回路４
ごとに行なうか、あるいはいくつかの検出器ごと、つま
り８個ずつのシンチレータ１の組の何組かに関連する複
数対の利得調整回路４ごとに行なう。そして、各対の利
得調整回路４の利得は同じ比率で変更するのが好ましい
。 これら２つの自動調整は独自に行なっても有効であるし
、同時に行なっても有効である。 各利得調整回路４に設定する利得の値はファイル化して
マイクロプロセッサ６のメモリに保存し、ポジトロンＣ
Ｔ装置の電源をオフし、再度オンして立ち上げるときに
、該メモリから読み出して再度各利得調整回路４に書き
込むようにすることが好ましい。 なお、ここではマイクロプロセッサ６により感度測定、
遅延量検出、設定動作を行なうものとしているが、もち
ろん専用のハードで構成することも可能である。また調
整アルゴリズムは上記に限定されない。 さらにマニュアル調整と併用できる構成とすることも可
能である。 また、上記では８個のシンチレータ１と２個の光電子増
倍管３とをライトガイド２により結合して１つの検出器
を構成しているが、この構成以外の検出器の場合でも同
様に適用できる。

【発明の効果】

この発明のポジトロンＣＴ装置によれば、自動的に利得
やバランスの調整が行なわれるので、人手による労力が
低減するとともに、調整精度も高くなる。そして、この
ように高い精度で利得の調整が行なわれるため、感度を
向上できるとともに、エネルギーウィンドウを狭くでき
るので散乱線の量を少なくすることができる。また、利
得バランスの自動調整により、空間分解能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は第
１図での利得調整のための動作手順を示すフローチャー
ト、第３図は第１図での利得比の調整のための動作手順
を示すフローチャートである。 １・・・シンチレータ、２・・・ライトガイド、３・・
・光電子増倍管、４・・・利得調整回路、５・・・位置
計算及び同時計数回路、６・・・マイクロプロセッサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リング型に配列された多数の放射線検出手段と、
   該検出手段の各々の出力信号系に挿入された、外部より
   利得の調整可能な利得調整手段と、各検出手段の出力が
   これら信号系を経て送られる同時計数手段と、所定の線
   源を置いたときの該同時計数手段からの出力データによ
   り各検出手段の感度を測定する手段と、上記利得調整手
   段に設定する利得を変化させたときに測定される各感度
   から最大感度を得る利得を検出してこの利得を各利得調
   整手段に設定する手段とを具備することを特徴とするポ
   ジトロンＣＴ装置。
2. （２）リング型に配列された多数のシンチレータと、該
   シンチレータの少なくとも３個以上ずつに光結合された
   多数対の光検出手段と、該光検出手段の各々の出力信号
   系に挿入された、外部より利得の調整可能な利得調整手
   段と、各光検出手段の出力がこれら信号系を経て送られ
   る位置計算及び同時計数手段と、所定の線源を置いたと
   きの該位置計算及び同時計数手段からの出力データによ
   り各対の光検出手段の出力信号のバランスを測定する手
   段と、上記利得調整手段に設定する利得を変化させたと
   きに測定されるバランスから最適利得を検出してこの利
   得を各対の利得調整手段に設定する手段とを具備するこ
   とを特徴とするポジトロンＣＴ装置。