JPH03130692A - 核医学診断装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、放射線源の位置演算精度を向上させた核医学
診断装置に関する。

（従来の技術） 従来、特定臓器の機能を診断する為に、生体Ｐ内に放射
性医薬品の如き放射線を発生する放射線源Ｍを投与し、
この放射線源Ｍが特定臓器へ移動して集積する様子を検
出して、放射線源Ｍの位置を逐次表示する核医学診断装
置１が知られている。

この診断装置１は、第６図に示すように生体Ｐに向けて
同一方向に格子状に配列され放射線源Ｍからの放射線（
例えばガンマ線）エネルギを検出する複数の検出素子２
　（２ａ、２ｂ、　　２ｃ・・・）と、前記検出素子２
の配列方向における前記放射線源Ｍの位置を計算する位
置計算回路３と、前記複数の検出素子２が検出した放射
線エネルギを加算して放射線の全エネルギを計算するエ
ネルギ加算回路４と、最大エネルギの検出素子２を決定
する最大エネルギ検出素子決定回路５と、表示部７の表
示制御を行う表示制御回路６とを有している。

前記位置計算回路３における放射線源Ｍの位置計算方法
は、次のように行われる。

検出素子２に放射線が入射されると、最大エネルギ検出
素子決定回路５が、この検出素子２の内最大エネルギを
検出した検出素子２を捜し出す。

その後に、この位置計算回路３が、最大エネルギを検出
した検出素子２の中心位置に対して偏心した量Ｐ、を求
め、更に放射線源Ｍの真の位置Ｐ。

を求めるものである。例えば検出素子２ａ、２ｂ。

２Ｃが直線上に配列されているものとし、その位置をそ
れぞれＰ−□、’ｐｏ、ｐ＋、とし、検出したエネルギ
をそれぞれＩｌｌ　　Ｉ２．Ｉ３とし、最大エネルギを
１２すると、偏心量ＰＥは、 の関係式で求められる。

ここで簡単のために、第７図に示すように、Ｐ４＝−２
０ｍｍ、　Ｐ、）　＝Ｑｍｍ、　Ｐ＋１＝＋２０ｍｍ。

ＩＩ　＝４０，１．２　＝１００．１３　＝６０とする
と、偏心量ＰＥは、式（１）より Ｐ、＝２ｍｍ となり、最大エネルギを検出した検出素子２ｂの位置Ｐ
。より検出素子２Ｃ側に２ｍｍ偏心した位置となる。

放射線源の種類が異なっても、或いは放射線のエネルギ
分布状態が異なっても上述の如く一律に偏心量ＰＥを求
めていた。

第８図は検出される放射線のエネルギ分布曲線■□＋　
　ｒＬを示すもので、放射線源の種類によってもエネル
ギ分布状態は異なり、また、入射されるエネルギの強度
、検出する検出素子等の特性により半値幅Ｗ）Ｉ　、Ｗ
Ｌは異なる。

第５図は本発明者によるシミュレーション結果を示すも
のである。

横軸は、検出素子２の幅を基準とする放射線の入射位置
Ｐｘを示し、縦軸は、検出素子２の幅を基準として従来
の計算方法による位置計算結果の真の放射線源Ｍの位置
に対する誤差Ｅｙを示したものである。同図中αは、検
出素子２の幅に対する半値幅の割合である半値幅比を示
すもので、パラメータとして０．１乃至０．　５の５種
類について誤差Ｅｙを求めたものである。

この第５図によると、半値幅比αが０．　４及び０．５
のものについては、誤差は小さいが特に半値幅比が０．
１と小さいものについては、この内膜差ＥＹが最も大き
く、０．３となっている。すなわち、検出素子の幅が２
０ｍｍのものを使用すると、真の位置より６ｍｍずれる
ことになる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来例装置においては、放射線のエネル
ギ分布状態により位置の計算精度が悪くなるという問題
があった。

そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、
放射線のエネルギ分布状態によらず放射線源の位置計算
精度を向上させた核医学診断装置を提供することを目的
としている。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の請求項１記載の装置
は、生体内で移動する放射線源の位置を位置演算手段に
より演算して表示する核医学診断装置において、前記生
体に向けて同一方向に配列され前記放射線源から入射さ
れた放射線のエネルギを検出する複数の検出素子と、前
記放射線源の種類に対応させて前記複数の検出素子が検
出した各放射線エネルギの値を補正する補正情報を記憶
している記憶手段と、使用する前記放射線源の種類に応
じて前記補正情報を選択し得る選択手段とを有し、前記
位置演算手段は、前記選択手段により選択された前記補
正情報に基づいて前記複数の検出素子が検出した各放射
線エネルギの値を補正して前記検出素子の配列方向にお
ける位置演算を行うものとすることを特徴としたもので
ある。

また、本発明に係る請求項２記載の装置は、生体内で移
動する放射線源の位置を位置演算手段により演算して表
示する核医学診断装置において、前記生体に向けて同一
方向に配列され前記放射線源から入射された放射線のエ
ネルギを検出する複数の検出素子と、この検出素子が検
出した前記エネルギ検出情報に基づいて放射線エネルギ
分布の半値幅を演算する半値幅演算手段と、前記半値幅
の値に対応させて前記複数の検出素子が検出した各放射
線エネルギの値を補正する補正情報を記憶している記憶
手段とを有し、前記位置演算手段は、前記半値幅演算手
段により演算された前記半値幅の値に基づいて前記記憶
手段が記憶している前記補正情報を検索し前記複数の検
出素子が検出した各放射線エネルギの値を補正して前記
検出素子の配列方向における位置演算を行うものとする
ことを特徴としたものである。

更に、請求項３記載の装置は、請求項１又は２記載の装
置において、前記補正情報を、前記検出素子が検出した
各放射エネルギの値に累乗する指数情報としたものであ
る。

（作　用） 以下に上記構成の各装置の作用を特徴する請求項１記載
の装置における記憶手段には、放射線源の種類に対応さ
せて、複数の検出素子が検出した各放射線エネルギの値
を補正する補正情報を記憶している。

複数の検出素子は、生体内で移動する放射線源からの放
射線エネルギを検出する。

次に使用する放射線源の種類に応じて補正情報を選択す
るように選択手段を操作する。

そして位置演算手段は、この選択手段が選択した補正情
報に基づいて複数の検出素子が検出した各放射線エネル
ギの値を補正する。更に位置演算手段は、この補正した
値に基づいて検出素子の配列方向における放射線源の位
置を演算する。

また、請求項２記載の装置における記憶手段には、放射
線エネルギ分布の半値幅の値に対応させて複数の検出素
子が検出した各放射線エネルギの値を補正する補正情報
を記憶している。

複数の検出素子は、生体内で移動する放射線源からの放
射線エネルギを検出する。

半値幅演算手段は、検出素子が検出した検出情報に基づ
いて放射線エネルギ分布の半値幅を演算する。

位置演算手段は、半値幅演算手段により演算された半値
幅の値に基づいて、記憶手段が記憶している補正情報を
検索する。更に位置演算手段は、この検索した補正情報
に基づいて複数の検出素子が検出した各放射線エネルギ
の値を補正し、検出素子の配列方向における放射線源の
位置を特徴する 請求項３記載の装置における記憶手段には、検出素子が
検出した各放射エネルギの値に累乗する指数情報を記憶
している。

複数の検出素子は、前述したように作用し、位置演算手
段は、指数情報に基づいて前述したように作用する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例装置１０の全体構成ブロック
図を示すものである。

本装置１０は、生体Ｐに向けて同一方向に格子状に配列
され放射線源Ｍからの放射線（例えばガンマ線）エネル
ギを検出する複数の検出素子２（２ａ、　　２　ｂ、　
　２　ｃ−）と、ＣＰＵを備え前記検出素子２の配列方
向における前記放射線源Ｍの位置を計算する位置演算回
路１３と、前記複数の検出素子２が検出した放射線エネ
ルギを加算して放射線の全エネルギを計算するエネルギ
加算回路４と、最大エネルギの放射線を検出した検出素
子２を決定する最大エネルギ検出素子決定回路５と、表
示部７の表示制御を行う表示制御回路６と、検出素子２
が検出したエネルギ検出情報に基づいて放射線エネルギ
分布の半値幅を演算する半値幅演算回路８と、放射線エ
ネルギ分布の半値幅の値に対応させて前記複数の検出素
子２が検出した各放射線エネルギの値を補正する補正情
報としての指数情報を記憶している記憶手段としての指
数記憶メモリ９とを有している。

前記検出素子２は、放射線を光に変換するシンチレータ
Ｓ　（Ｓ、、Ｓ２．Ｓ、・・・）と、シンチレータＳに
対応させて配置されシンチレータＳの出力する光をエネ
ルギ検出情報としての電流に変換する光電子増倍管Ｌ　
（Ｌ工＊　Ｌ２　＋　Ｌ３・・りとを有している。そし
て、この検出素子２が検出したエネルギ検出情報を前記
位置演算回路１３に送出するようにしている。

前記エネルギ加算回路４は、検出素子２が検出したエネ
ルギを加算してエネルギの総和を求め、このエネルギ総
和情報を表示制御回路６と半値幅演算回路８とに送出す
るようにしている。

前記最大エネルギ検出素子決定回路５は、検出素子２か
ら送出される検出電流を受けると、電流の大小を比較し
最も大きい検出電流を送出した検出素子２を決定し、こ
の決定情報を表示制御回路６に送出するようにしている
。また、この決定回路５は、最大エネルギ情報を半値幅
演算回路８に送出するものである。

前記半値幅演算回路８は、エネルギ加算回路４から送出
されたエネルギ総和情報と最大エネルギ検出素子決定回
路５から送出された最大エネルギ情報とにより放射線エ
ネルギ分布の半値幅を演算するようにしている。また、
この半値幅演算回路８は、演算した半値幅情報を位置演
算回路１３に送出するようにしている。半値幅を演算す
る方法は、例えば、最大エネルギの値をエネルギ総和の
値で除算した値を半値幅として使用してもよい。

前記指数記憶メモリ９には、第２図に示す前記指数β情
報が記憶されている。

この指数β情報について第３図及び第４図を参照して説
明する。

第３図及び第４図は、前述の第５図と同様、本発明者に
よるシミュレーション結果を示すものである。

第３図は指数βが０．　５、第４図は指数βが１．５の
場合の誤差ＥＹを第５図と同様に半値幅比αをパラメー
タにして示すものである。

指数βが０．　５の場合は、半値幅比αが０．　２ト０
．　３について使用しても誤差Ｅ、は小さいが、半値幅
比αが０．１．０．４．０．５については誤差が大きく
なる。また、指数βが１．５の場合は、半値幅比αが０
，５について使用しても誤差ＥＹが小さいが、他は大き
くなる。

第２図はこのようにして求められた誤差Ｅ、が最小とな
る指数βの最適値を半値幅比αとの関係で示すものであ
る。

横軸は指数β、縦軸は半値幅比αを示し、線図中、長円
形で示しているのは誤差ＥＹ′を示している。この長円
形の縦の長さが短い程誤差Ｅｙは小さく、線図に対して
上方向がプラスの誤差ＥＹ　　、下方向がマイナスの誤
差Ｅｙ　　を示している。

指数記憶メモリ９には、第２図に示すように例えば０．
　１乃至２．０まで０．１毎に増加する指数情報を記憶
している。

前記位置演算回路１３は、半値幅演算回路８から送出さ
れた半値幅情報に基づいて、指数記憶メモリ９に記憶さ
れている指数情報を検索するものである。また、この位
置演算回路１３は、検索した指数情報に基づいて、検出
素子２から送出されたエネルギの値に指数を累乗してエ
ネルギ検出情報を補正するようにしている。

本装置１０の作用を説明する。

操作者は、複数の放射性医薬品である放射線を発生する
放射線源Ｍを生体Ｐ内に投与する。

検出素子２は、生体内を移動する放射線源Ｍからの放射
線エネルギを検出する。例えば検出素子２ａ、２ｂ、２
ｃが第７図に示すようにそれぞれ放射線エネルギ■□＝
４０．ｌ２＝１００゜ｌ３＝６０を検出したとして以下
説明する。

最大エネルギ検出素子決定回路５は、検出素子２から送
出される検出電流を受けると電流の大小を比較し最も大
きい検出電流を送出した検出素子２（本例では検出素子
２ｂ）を決定し、この決定情報を表示制御回路６に送出
する。また、この決定回路５は、最大エネルギ情報を半
値幅演算回路８に送出する。

エネルギ加算回路４は、検出素子２が検出したエネルギ
を加算してエネルギの総和Ｉ。を求め、このエネルギ総
和情報を表示制御回路６と半値幅演算回路８とに送出す
る。

半値幅演算回路８は、エネルギ加算回路４から送出され
たエネルギ総和情報と最大エネルギ位置決定回路５から
送出された最大エネルギ情報とにより放射線エネルギ分
布の半値幅を演算する。そして、この演算した半値幅情
報を位置演算回路１３に送出する。

位置演算回路１３は、半値幅演算回路８から送出された
半値幅情報（本例ではα＝０．２とする）に基づいて、
指数記憶メモリ９に記憶されている指数情報（本例では
第２図よりβ＝０．５が求められる）を検索する。続い
て位置演算回路１３は、検索した指数情報に基づいて、
検出素子２から送出された各エネルギの値に指数を累乗
する。すなわち、補正後のエネルギ■′はＩ’　＝Ｉβ
となる。

この補正後の値を用いて従来例装置１と同様に複数の検
出素子２が検出した各放射線エネルギの値を補正し検出
素子の配列方向における放射線源Ｍの位置を演算する。

以下計算方法を示す。

検出素子２ａ、２ｂ、２ｃの出力した放射線のエネルギ
の偏心量Ｐ、　は、検出素子２ａ。

２ｂ、２ｃの補正後のエネルギをそれぞれ■、′ｌ２Ｚ
Ｉ３′　とすると、 となる。第７図と同様、検出素子２ａ、　　２ｂ。

２Ｃの位置をそれぞれＰ−１＝　　２０ｍｍ、Ｐｏ　＝
Ｏｍｍ、Ｐ＋ｘ＝２０ｍｍとすると、式（２）より＝１
．２ｍｍ となる。誤差Ｅｙ　　は、第２図より０．０５となり従
来と同様、検出素子２の幅を２０ｍｍを使用したとする
と、従来の方法では５ｍｍの誤差となるところを１ｍｍ
の誤差で済むことになる。

表示制御回路６は、位置演算回路１３からの位置情報に
基づいて、エネルギ加算回路４から送出された総和エネ
ルギの大きさに応じて表示部７の輝度制御を行う。

このようにして逐次移動して特定臓器に集積する放射線
源Ｍの位置が精度良く表示部７に表示され、特定臓器の
機能診断に供することができる。

以上、一実施例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
に変形実施が可能である。

例えば、半値幅に応じて自動的に指数情報を選択する装
置について説明したが、使用する放射線源Ｍの種類に応
じて手動により指数情報を選択できるようにしてもよい
。

［発明の効果コ 以上詳述した本発明によれば、請求項１記戴の装置にお
いては、放射線のエネルギ分布によらず放射線源の位置
計算精度を向上させた核医学診断装置を提供することが
できる。

請求項２記載の装置においては、請求項１記載の効果に
加え、複数種の放射線源を同時に使用しても最適な補正
情報を選択できる。

請求項３記載の装置においては、指数情報を補正情報と
して使用しているので、放射線源の位置計算精度をより
向上させた核医学診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の全体構成ブロック図、
第２図はこの装置の指数記憶メモリが記憶している情報
を示す説明図、第３図及び第４図は本装置における位置
計算誤差のシュミレーション結果を示す説明図、第５図
は従来例装置における位置計算誤差のシュミレーション
結果を示す説明図、第６図は従来例装置の全体ブロック
図、第７図はエネルギ検出例を示す説明図、第８図はエ
ネルギ分布図である。 ２．２ａ、２ｂ、２ｃｍ検出素子、 ８・・・半値幅演算回路、 ９・・・指数記憶メモリ（記憶手段）、１０・・・核医
学診断装置、　　１３・・・位置演算回路、Ｉ工＋　　
■２＋　　Ｉ３・・・放射線エネルギの値、ＩＩＺＩ２
＋ｒ３′ ・・・補正後の放射線エネルギの値、 Ｍ・・・放射線源、　Ｐ・・・生体、 ＷＬ、Ｗ□・・・半値幅、 β・・・指数情報（補正情報） 光う千〇葛 第 ５ 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内で移動する放射線源の位置を位置演算手段
   により演算して表示する核医学診断装置において、前記
   生体に向けて同一方向に配列され前記放射線源から入射
   された放射線のエネルギを検出する複数の検出素子と、
   前記放射線源の種類に対応させて前記複数の検出素子が
   検出した各放射線エネルギの値を補正する補正情報を記
   憶している記憶手段と、使用する前記放射線源の種類に
   応じて前記補正情報を選択し得る選択手段とを有し、前
   記位置演算手段は、前記選択手段により選択された前記
   補正情報に基づいて前記複数の検出素子が検出した各放
   射線エネルギの値を補正して前記検出素子の配列方向に
   おける位置演算を行うものとすることを特徴とする核医
   学診断装置。
2. （２）生体内で移動する放射線源の位置を位置演算手段
   により演算して表示する核医学診断装置において、前記
   生体に向けて同一方向に配列され前記放射線源から入射
   された放射線のエネルギを検出する複数の検出素子と、
   この検出素子が検出した前記エネルギ検出情報に基づい
   て放射線エネルギ分布の半値幅を演算する半値幅演算手
   段と、前記半値幅の値に対応させて前記複数の検出素子
   が検出した各放射線エネルギの値を補正する補正情報を
   記憶している記憶手段とを有し、前記位置演算手段は、
   前記半値幅演算手段により演算された前記半値幅の値に
   基づいて前記記憶手段が記憶している前記補正情報を検
   索し前記複数の検出素子が検出した各放射線エネルギの
   値を補正して前記検出素子の配列方向における位置演算
   を行うものとすることを特徴とする核医学診断装置。
3. （３）前記補正情報を、前記検出素子が検出した各放射
   エネルギの値に累乗する指数情報とする請求項１又は２
   記載の核医学診断装置。