JPH033197B2 - - Google Patents
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- JPH033197B2 JPH033197B2 JP58133545A JP13354583A JPH033197B2 JP H033197 B2 JPH033197 B2 JP H033197B2 JP 58133545 A JP58133545 A JP 58133545A JP 13354583 A JP13354583 A JP 13354583A JP H033197 B2 JPH033197 B2 JP H033197B2
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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
- G01T1/161—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
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- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
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-
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- A61B6/4258—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S128/00—Surgery
- Y10S128/92—Computer assisted medical diagnostics
- Y10S128/922—Computer assisted medical diagnostics including image analysis
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、補正された放射線映像信号の発生装
置に関するものであり、具体的には、放射線変換
システム内に較正手段、補正手段を具えた放射線
映像信号の発生装置に関する。
置に関するものであり、具体的には、放射線変換
システム内に較正手段、補正手段を具えた放射線
映像信号の発生装置に関する。
核医学は治療の分野で最も急速に発展しつつあ
るものの一つである。核物理にその名を由来して
いるこの技術には、静脈中に放射同位体（ガンマ
線を放射する放射性物質）の小さな錠剤を注入す
ることも含まれる。血流がこの錠剤を体内中に分
布させ、適宜な感応変換器が分布の履歴を記録す
る。
るものの一つである。核物理にその名を由来して
いるこの技術には、静脈中に放射同位体（ガンマ
線を放射する放射性物質）の小さな錠剤を注入す
ることも含まれる。血流がこの錠剤を体内中に分
布させ、適宜な感応変換器が分布の履歴を記録す
る。
同位体を多量に摂取するか又は血液の供給が豊
富な体内部分は明るくなるか又は高照度の部分と
なり、逆に低い摂取又は血液供給部分は暗く見え
る。このようにして、体内の任意の箇所又は特定
の器官は、安全に、高信頼で、無侵襲の方法で治
療が施される。
富な体内部分は明るくなるか又は高照度の部分と
なり、逆に低い摂取又は血液供給部分は暗く見え
る。このようにして、体内の任意の箇所又は特定
の器官は、安全に、高信頼で、無侵襲の方法で治
療が施される。
核による調査において最も多く使用される装置
は、例えば受けた放射エネルギー量子数に比例す
る光子を放出するシンチレーシヨン結晶である。
この放射された光子に応じた電気信号を発生する
結晶と共に短距離光通信においては複数の光電管
が用いられる。参照される米国特許3111057号の
明細書は、通常“Anger”（発明者名）又はガン
マ線カメラと称されている放射線映像装置を開示
している。
は、例えば受けた放射エネルギー量子数に比例す
る光子を放出するシンチレーシヨン結晶である。
この放射された光子に応じた電気信号を発生する
結晶と共に短距離光通信においては複数の光電管
が用いられる。参照される米国特許3111057号の
明細書は、通常“Anger”（発明者名）又はガン
マ線カメラと称されている放射線映像装置を開示
している。
この種のシンチレーシヨン・カメラは、適宜な
コリメータを通過し結晶に入射する個々のガンマ
線を検出することによつて、同位体の分布図を作
成する。光電管の出力を電気回路が解読して、直
交（Ｘ、Ｙ）座標及び各ガンマ線のエネルギー量
に比例するカメラ信号出力の結果を表示する第３
の信号Ｚに変換する。エネルギーＺ信号が許容値
すなわち所定の上限値、下限値（Ｚウインドー）
に入るときは、結果を記録すると共に映像点をそ
の座標位置に従つて二次元マトリツクスに描く。
通常は位置座標とエネルギーレベルはアナログ量
であるが、周知の方法によつて等価なデジタル量
に変換し得よう。
コリメータを通過し結晶に入射する個々のガンマ
線を検出することによつて、同位体の分布図を作
成する。光電管の出力を電気回路が解読して、直
交（Ｘ、Ｙ）座標及び各ガンマ線のエネルギー量
に比例するカメラ信号出力の結果を表示する第３
の信号Ｚに変換する。エネルギーＺ信号が許容値
すなわち所定の上限値、下限値（Ｚウインドー）
に入るときは、結果を記録すると共に映像点をそ
の座標位置に従つて二次元マトリツクスに描く。
通常は位置座標とエネルギーレベルはアナログ量
であるが、周知の方法によつて等価なデジタル量
に変換し得よう。
核医学の進展及び診断器具としての用途の増大
につれて、例えば小さな腫脹の識別であるとか心
臓の機能又は寸法の測定その他の場合において、
ガンマ線カメラからより多くの、より改良された
情報を取出すことが必要となつてきた。残念なが
らこのような努力にも拘らず、カメラの設計、製
造に本質的に付随する非直線性、すなわち映像点
の空間点な歪のため、見分けが一層困難となり、
身体に一層有害なものとなつてきた。更にカメラ
の空間的な解像力を改善することを意図した新し
いカメラの設計により、イメージ（映像）の非直
線性と不均一性（カメラ領域（面）に実質的に均
一な放射線を与える投射放射線源に対してカメラ
出力信号の非直線応答を与える不均一性）の双方
を減少させるどころか、かえつて増大させること
は真実である。
につれて、例えば小さな腫脹の識別であるとか心
臓の機能又は寸法の測定その他の場合において、
ガンマ線カメラからより多くの、より改良された
情報を取出すことが必要となつてきた。残念なが
らこのような努力にも拘らず、カメラの設計、製
造に本質的に付随する非直線性、すなわち映像点
の空間点な歪のため、見分けが一層困難となり、
身体に一層有害なものとなつてきた。更にカメラ
の空間的な解像力を改善することを意図した新し
いカメラの設計により、イメージ（映像）の非直
線性と不均一性（カメラ領域（面）に実質的に均
一な放射線を与える投射放射線源に対してカメラ
出力信号の非直線応答を与える不均一性）の双方
を減少させるどころか、かえつて増大させること
は真実である。
これらの本質的な誤差要因を取除くため、先行
技術は種々の改良手法を開示している。ここで参
照のために組入れられる米国特許第3745345号明
細書は、特別な方法で正確に位置せしめられる多
数の見掛け上の放射映像（phantom radiation
image）点に関連してカメラの非直線性の大きさ
を定めている。放射映像点かららＸ及びＹの増分
が導出されて蓄積され、オンライン的に又は引続
く表示において原の歪映像がこの表示の中心に位
置したときにカメラ信号を補正するのに使用され
る。この手法（技術）は、ある程度の改良を潜在
的に導入したものの、実用の目的を果すには不十
分であり、しかも不幸にも最終の映像に明らかな
変形を付加した。それだけでなく、上記特許の較
正手法は、何らかの精度をもつておこなうには困
難で且つ骨の折れる仕事である。更に、上記先行
技術のシステムは、ソース（放射線源）位置の関
係としてのＺ（エネルギー値）信号の偏差を無視
し、すなわちカメラ面の特定の位置における放射
線のポイントソースに応答するＺ信号出力の偏差
を全く無視していることは注目すべき重要なこと
であり、これが重要であることは後に明らかにさ
れよう。
技術は種々の改良手法を開示している。ここで参
照のために組入れられる米国特許第3745345号明
細書は、特別な方法で正確に位置せしめられる多
数の見掛け上の放射映像（phantom radiation
image）点に関連してカメラの非直線性の大きさ
を定めている。放射映像点かららＸ及びＹの増分
が導出されて蓄積され、オンライン的に又は引続
く表示において原の歪映像がこの表示の中心に位
置したときにカメラ信号を補正するのに使用され
る。この手法（技術）は、ある程度の改良を潜在
的に導入したものの、実用の目的を果すには不十
分であり、しかも不幸にも最終の映像に明らかな
変形を付加した。それだけでなく、上記特許の較
正手法は、何らかの精度をもつておこなうには困
難で且つ骨の折れる仕事である。更に、上記先行
技術のシステムは、ソース（放射線源）位置の関
係としてのＺ（エネルギー値）信号の偏差を無視
し、すなわちカメラ面の特定の位置における放射
線のポイントソースに応答するＺ信号出力の偏差
を全く無視していることは注目すべき重要なこと
であり、これが重要であることは後に明らかにさ
れよう。
米国特許第3937964号、同第3980886号及び同第
4001591号はいずれも解像力（放射線源を認識す
る能力）の向上及び非線形の回避についての他の
手法を提案しているが、これらのいずれもが経済
性、高信頼性及び本発明の新規な観点に包含され
た目的を達成するための機能を欠いている。この
課題に関する情報を開示し且つ可能な補正手段に
関連している他の科学文献は、Dennis Kirch、
Leonard Shabson、Michael LaFree及びGerry
Hineによる“Online Digital Methods for
Correction of Spatial Energy Dependent
Distor tions of Anger Gamma Images”並び
にF.Sauss aline、A.Todd−Pokrapek及びC.
Raynaudによる“Quantitation Studies with
the Gamma Camera after Correction for
Spatial and Energy Distortion”である。
4001591号はいずれも解像力（放射線源を認識す
る能力）の向上及び非線形の回避についての他の
手法を提案しているが、これらのいずれもが経済
性、高信頼性及び本発明の新規な観点に包含され
た目的を達成するための機能を欠いている。この
課題に関する情報を開示し且つ可能な補正手段に
関連している他の科学文献は、Dennis Kirch、
Leonard Shabson、Michael LaFree及びGerry
Hineによる“Online Digital Methods for
Correction of Spatial Energy Dependent
Distor tions of Anger Gamma Images”並び
にF.Sauss aline、A.Todd−Pokrapek及びC.
Raynaudによる“Quantitation Studies with
the Gamma Camera after Correction for
Spatial and Energy Distortion”である。
従つて本発明の目的は、空間的非直線性と信号
不均一性を最小にしつつ高解像度を有する放射線
変換器映像装置を提供することにある。本発明の
他の目的は、検出されたエネルギー事象（event）
の各々が該当する真の空間位置に補正される装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、事
象の検出が空間位置の関数として制御される装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、点
ソースに対する均一な応答と高解像力を有するガ
ンマ線検出システムを提供することにある。本発
明の更に他の目的は、放射線映像システムの較正
手段及びこの較正を実現する装置を提供すること
にある。
不均一性を最小にしつつ高解像度を有する放射線
変換器映像装置を提供することにある。本発明の
他の目的は、検出されたエネルギー事象（event）
の各々が該当する真の空間位置に補正される装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、事
象の検出が空間位置の関数として制御される装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、点
ソースに対する均一な応答と高解像力を有するガ
ンマ線検出システムを提供することにある。本発
明の更に他の目的は、放射線映像システムの較正
手段及びこの較正を実現する装置を提供すること
にある。
本発明は、適宜な変換器、特にデジタル的手法
で位置情報を発生する特定のAnger形の放射性同
位体用カメラによつて検出された放射事象につい
て、真の位置情報を導出するものである。先行技
術は、アナログ処理の手法又は米国特許第
3745345号のように不十分なデジタル処理の手法
に依存するものである。本発明のシステムにおい
ては、エネルギー事象の真の位置情報が較正によ
り導出され、以後の呼出しに備えて変換テーブル
に蓄積されるが、この蓄積テータは、映像の非直
線性と品質に悪影響を及ぼす光電子増倍管その他
のカメラ要素の長期変動を考慮して、周期的な更
新が行われる。
で位置情報を発生する特定のAnger形の放射性同
位体用カメラによつて検出された放射事象につい
て、真の位置情報を導出するものである。先行技
術は、アナログ処理の手法又は米国特許第
3745345号のように不十分なデジタル処理の手法
に依存するものである。本発明のシステムにおい
ては、エネルギー事象の真の位置情報が較正によ
り導出され、以後の呼出しに備えて変換テーブル
に蓄積されるが、この蓄積テータは、映像の非直
線性と品質に悪影響を及ぼす光電子増倍管その他
のカメラ要素の長期変動を考慮して、周期的な更
新が行われる。
到来事象についての真の座標の決定は、空間的
な非直線性を補正し、非直線性が軽減された無歪
映像を作成する。本発明のシステムは、また、空
間的に変化するＺエネルギー信号のウインドーの
組合せにより、カメラの検出面にわたつて固有の
信号応答特性の偏差を補償し、選択したエネルギ
ー事象信号、例えば必要な場合はコンプトン・リ
コイル（recoil）事象のみをの検出を可能にす
る。これによつて、フイールドの非直線性を減少
させ、少ない信号の不明瞭さ及び増大した映像の
コントラストをもたらす雑音を最大限に除去する
ようにエネルギー受入れ基準の設定を可能にす
る。
な非直線性を補正し、非直線性が軽減された無歪
映像を作成する。本発明のシステムは、また、空
間的に変化するＺエネルギー信号のウインドーの
組合せにより、カメラの検出面にわたつて固有の
信号応答特性の偏差を補償し、選択したエネルギ
ー事象信号、例えば必要な場合はコンプトン・リ
コイル（recoil）事象のみをの検出を可能にす
る。これによつて、フイールドの非直線性を減少
させ、少ない信号の不明瞭さ及び増大した映像の
コントラストをもたらす雑音を最大限に除去する
ようにエネルギー受入れ基準の設定を可能にす
る。
上述の事項を助長し且つ先行技術の問題を回避
するため、本発明の一面に従えば、検出された放
射事象の位置座標に関する信号を発生する放射線
変換器を備えた放射線映像システムが提供され
る。本発明のシステムは、変換器のアナログ位置
座標信号をこれの複数ビツトのデジタル相当量に
変換する手段と、変換器の位置座標に対応する選
択され、検出された放射事象について真の空間座
標位置を蓄積する手段とを備えている。選択され
た事象に対応しない検出された事象の各々の真の
位置座標は、蓄積された真の空間座標間の区間内
で補間される。
するため、本発明の一面に従えば、検出された放
射事象の位置座標に関する信号を発生する放射線
変換器を備えた放射線映像システムが提供され
る。本発明のシステムは、変換器のアナログ位置
座標信号をこれの複数ビツトのデジタル相当量に
変換する手段と、変換器の位置座標に対応する選
択され、検出された放射事象について真の空間座
標位置を蓄積する手段とを備えている。選択され
た事象に対応しない検出された事象の各々の真の
位置座標は、蓄積された真の空間座標間の区間内
で補間される。
本発明の他の一面は、受信したエネルギー事象
の各々に対して変換器の応答特性を決定する手段
と、複数の変換器の座標位置についてシステムの
応答特性を修正（変更）する手段とを備えてい
る。
の各々に対して変換器の応答特性を決定する手段
と、複数の変換器の座標位置についてシステムの
応答特性を修正（変更）する手段とを備えてい
る。
更に、本発明の他の一面によれば、空間的非直
線性を極小にするように、放射線映像システムが
較正される。寸法と位置が正確に判つている擬似
（phantom）映像が変換器に与えられる。変換器
の座標位置信号が較正映像と比較されて補正され
た座標が導出され、この補正座標は、引き続いて
検出される事象の真の座標を補間するのに用いら
れる。
線性を極小にするように、放射線映像システムが
較正される。寸法と位置が正確に判つている擬似
（phantom）映像が変換器に与えられる。変換器
の座標位置信号が較正映像と比較されて補正され
た座標が導出され、この補正座標は、引き続いて
検出される事象の真の座標を補間するのに用いら
れる。
本発明のその他の目的及び態様は、図面を参照
しつつ以下に詳述する事項から明らかとなろう。
しつつ以下に詳述する事項から明らかとなろう。
本発明は、Ｘ、Ｙ空間座標及び検出放射事象に
関するＺエネルギー信号を発生するガンマ線シン
チレーシヨンカメラに関する。本発明システム
は、カメラ面位置の関数としてカメラのＺ信号レ
スポンス（応答特性）の較正を与える。更に、カ
メラ信号は、カメラによつて決定されるように、
検出事象の見掛け上の座標位置が、そのシステム
に蓄積される補正情報に基いて真の空間座標の補
正を伴つて起るデジタル的な等価量に変換され
る。空間座標の補正に加えて、そのシステムは、
カメラ面の位置の関数として、カメラＺ信号応答
特性（レスポンス）の較正を与える。
関するＺエネルギー信号を発生するガンマ線シン
チレーシヨンカメラに関する。本発明システム
は、カメラ面位置の関数としてカメラのＺ信号レ
スポンス（応答特性）の較正を与える。更に、カ
メラ信号は、カメラによつて決定されるように、
検出事象の見掛け上の座標位置が、そのシステム
に蓄積される補正情報に基いて真の空間座標の補
正を伴つて起るデジタル的な等価量に変換され
る。空間座標の補正に加えて、そのシステムは、
カメラ面の位置の関数として、カメラＺ信号応答
特性（レスポンス）の較正を与える。
標準的なガンマ線カメラはＸ、Ｙ、Ｚの３個の
アナログ信号を発生する。始めの２個はカメラが
検出した各事象の正確な位置座標であり、Ｚ信号
はこの検出された事象についてシンチレーシヨン
結晶と光通信を行なつている全光電子増倍管から
の全光出力の大きさである。本発明の一実施例
は、これらＸ、Ｙ値をそれぞれのＵ、Ｖ値に変換
するものである。固有のカメラと回路の不完全性
のため、この変換は直線的なものではなく、カメ
ラの異る視野ごとに非直線的補正を必要とする。
アナログ信号を発生する。始めの２個はカメラが
検出した各事象の正確な位置座標であり、Ｚ信号
はこの検出された事象についてシンチレーシヨン
結晶と光通信を行なつている全光電子増倍管から
の全光出力の大きさである。本発明の一実施例
は、これらＸ、Ｙ値をそれぞれのＵ、Ｖ値に変換
するものである。固有のカメラと回路の不完全性
のため、この変換は直線的なものではなく、カメ
ラの異る視野ごとに非直線的補正を必要とする。
カメラ座標Ｘ、Ｙの各々は、真の空間座標Ｕと
Ｖの非直線関数である。この事は、理論的には完
全に水平又は垂直であるべきカメラの映像線に曲
り（湾曲）を導入する結果となる。詳しくは後述
するように、一般的な補正の手法は、放射線源
（ソース）の位置座標（Ｘ、Ｙ）をカメラの視野
内の一定の真の位置座標（一定のＵ、Ｖ値）に描
くものであり、この際これらの座標位置の間隔は
実際に生ずる歪を正しく表示するものに十分接近
せしめられる。一旦このデータが蓄積されると、
較正された映像座標間の任意の区間内において妥
当な４個の係数の唯一のセツトによつて特徴付け
られる１次元の３次スプライン関数の系列に対し
て数学的な適合（近似）が行なわれる。従つて、
これらの適合は実際のカメラのアナログ信号の変
化と歪の詳細な記録を提供する。
Ｖの非直線関数である。この事は、理論的には完
全に水平又は垂直であるべきカメラの映像線に曲
り（湾曲）を導入する結果となる。詳しくは後述
するように、一般的な補正の手法は、放射線源
（ソース）の位置座標（Ｘ、Ｙ）をカメラの視野
内の一定の真の位置座標（一定のＵ、Ｖ値）に描
くものであり、この際これらの座標位置の間隔は
実際に生ずる歪を正しく表示するものに十分接近
せしめられる。一旦このデータが蓄積されると、
較正された映像座標間の任意の区間内において妥
当な４個の係数の唯一のセツトによつて特徴付け
られる１次元の３次スプライン関数の系列に対し
て数学的な適合（近似）が行なわれる。従つて、
これらの適合は実際のカメラのアナログ信号の変
化と歪の詳細な記録を提供する。
計算機との相互接続していると考えられる第１
図を参照すれば、本発明の放射線映像システム
が、機能ブロツク図形式で描かれている。変換器
１１は、米国特許第3011057号明細書に記載され
たものと同種のガンマ線カメラであり、外部ソー
スから放射される放射事象を検出する。カメラの
出力信号１２は、カメラ電子回路１３で動作され
て正確な直交空間座標Ｘ１４，Ｙ１５及びエネル
ギーレベル信号Ｚ１６を発生する。これらのアナ
ログ信号は、更にアナログ−デジタル変換器１７
でデジタル化され、それぞれ12ビツトのＸ、Ｙワ
ードと、８ビツトのＺ信号を発生する。
図を参照すれば、本発明の放射線映像システム
が、機能ブロツク図形式で描かれている。変換器
１１は、米国特許第3011057号明細書に記載され
たものと同種のガンマ線カメラであり、外部ソー
スから放射される放射事象を検出する。カメラの
出力信号１２は、カメラ電子回路１３で動作され
て正確な直交空間座標Ｘ１４，Ｙ１５及びエネル
ギーレベル信号Ｚ１６を発生する。これらのアナ
ログ信号は、更にアナログ−デジタル変換器１７
でデジタル化され、それぞれ12ビツトのＸ、Ｙワ
ードと、８ビツトのＺ信号を発生する。
座標信号Ｘ，Ｙの各々は、変換テーブル２３を
アクセスすることによつて真の座標Ｕ、Ｖ、２
７，２８に補正されるが、この変換テーブルは
Ｘ、Ｙ各座標によりアドレスされるＵ、Ｖ値を含
む矩形マトリツクスであり、演算ユニツト２４内
の補間ルーチンを実行する。プロセツサ信号２
５，２６は、呼び出された特定のルーチンの実行
期間中に演算ユニツト２４に出入りする情報を表
わす。変換テーブル２３は、また、検出された放
射事象の特定のＸ、Ｙ座標についての選択された
エネルギー閾値信号Zt２１を供給する。Ｚ信号２
０のエネルギーレベルは比較回路２２内でZtと比
較され、妥当な範囲、すなわち許容限界内にある
ことが判明すると、ゲート信号Z′２９が発生し、
ゲート３０は、各許容エネルギー事象が記録され
て補正座標Ｕ、Ｖに表示されることを可能にす
る。
アクセスすることによつて真の座標Ｕ、Ｖ、２
７，２８に補正されるが、この変換テーブルは
Ｘ、Ｙ各座標によりアドレスされるＵ、Ｖ値を含
む矩形マトリツクスであり、演算ユニツト２４内
の補間ルーチンを実行する。プロセツサ信号２
５，２６は、呼び出された特定のルーチンの実行
期間中に演算ユニツト２４に出入りする情報を表
わす。変換テーブル２３は、また、検出された放
射事象の特定のＸ、Ｙ座標についての選択された
エネルギー閾値信号Zt２１を供給する。Ｚ信号２
０のエネルギーレベルは比較回路２２内でZtと比
較され、妥当な範囲、すなわち許容限界内にある
ことが判明すると、ゲート信号Z′２９が発生し、
ゲート３０は、各許容エネルギー事象が記録され
て補正座標Ｕ、Ｖに表示されることを可能にす
る。
上述のごとき動作を行うに先立つて、システム
内に蓄積するデータの必要な補正を行うため、或
る種の較正操作を実行することが必要である。移
動する放射線源（ポイントソース）に含まれる長
たらしい時間及び不正確さを較正イメージを与え
るように変換するため、第２図、第３図に図示し
た較正プレート３６を使用すると最も好都合であ
ることが見出された。プレート３６は、実効的に
無限大の焦点距離を有するようになされたガンマ
線３２を放出するテクネチウム99Mその他の適宜
な同位体（アイソトープ）のごとき放射線源３１
により投射されたとき、バーないし線の見掛上の
映像を生ずる。このプレートは、約1/8インチ
（0.3mm）の厚みと、30cmの内径（カメラの全実効
面積を被うため）のリード・プレートから構成さ
れる。プレート３６には約18乃至20本ライン又は
空〓38が形成されるが、各ラインは、その外見上
の幅が基本的にはカメラの空間的分解能によつて
決められるような寸法、すなわち約３mmの幅と約
15mmの中心間隔に選択される。フランジ３７によ
り、プレート３６は、厚み約1/8インチ（３mm）
のアルミニウム板のみによつて隔てられてシンチ
レーシヨン結晶３４と近接して装着される。この
ようにして、真の空間位置座標を極めて高精度で
知り得る複数個のライン又はバーの放射線の外見
上の（phantom）映像がカメラに与えられる。
プレート３６の90゜回転により直交するライン映
像が提供され、180゜回転は各ラインを中心に対し
て1/2だけ変位させるが、それによりデータが更
に必要な場合の新たな較正用映像を提供する。
内に蓄積するデータの必要な補正を行うため、或
る種の較正操作を実行することが必要である。移
動する放射線源（ポイントソース）に含まれる長
たらしい時間及び不正確さを較正イメージを与え
るように変換するため、第２図、第３図に図示し
た較正プレート３６を使用すると最も好都合であ
ることが見出された。プレート３６は、実効的に
無限大の焦点距離を有するようになされたガンマ
線３２を放出するテクネチウム99Mその他の適宜
な同位体（アイソトープ）のごとき放射線源３１
により投射されたとき、バーないし線の見掛上の
映像を生ずる。このプレートは、約1/8インチ
（0.3mm）の厚みと、30cmの内径（カメラの全実効
面積を被うため）のリード・プレートから構成さ
れる。プレート３６には約18乃至20本ライン又は
空〓38が形成されるが、各ラインは、その外見上
の幅が基本的にはカメラの空間的分解能によつて
決められるような寸法、すなわち約３mmの幅と約
15mmの中心間隔に選択される。フランジ３７によ
り、プレート３６は、厚み約1/8インチ（３mm）
のアルミニウム板のみによつて隔てられてシンチ
レーシヨン結晶３４と近接して装着される。この
ようにして、真の空間位置座標を極めて高精度で
知り得る複数個のライン又はバーの放射線の外見
上の（phantom）映像がカメラに与えられる。
プレート３６の90゜回転により直交するライン映
像が提供され、180゜回転は各ラインを中心に対し
て1/2だけ変位させるが、それによりデータが更
に必要な場合の新たな較正用映像を提供する。
プレート３６をＸの位置とした状態で、カメラ
の結晶で検出されたエネルギー量子、即ちガンマ
線事象に対してＹ信号が発生され、アナログ−デ
ジタル変換器によりデジタル化される。プレート
３６のライン３８が実質的に垂直方向にあるもの
とすれば、この映像は64個の等間隔配置された直
交プロフアイル即ちＹ位置にて解析される。第５
図に示すように、プロフアイルＹ＝Yiと選択する
ことにより、放射事象の分布は各映像ライン１乃
至Ｎに関して得られる。各ピークの図心のＸ座標
は７ビツトの精度（この発明はこの精度のレベル
に限定されるものではない）により決定され、第
６図を参照すれば、較正映像の既知の真の座標Ｕ
に対してプロツトされる。Ｘ座標は独立変数とし
て選択され、Ｕは、Ｘ及びＹ〔Ｕ＝Ｕ（Xc、Yi）〕
の64個の所定値の関数として変換テーブル２３に
より入れられる。
の結晶で検出されたエネルギー量子、即ちガンマ
線事象に対してＹ信号が発生され、アナログ−デ
ジタル変換器によりデジタル化される。プレート
３６のライン３８が実質的に垂直方向にあるもの
とすれば、この映像は64個の等間隔配置された直
交プロフアイル即ちＹ位置にて解析される。第５
図に示すように、プロフアイルＹ＝Yiと選択する
ことにより、放射事象の分布は各映像ライン１乃
至Ｎに関して得られる。各ピークの図心のＸ座標
は７ビツトの精度（この発明はこの精度のレベル
に限定されるものではない）により決定され、第
６図を参照すれば、較正映像の既知の真の座標Ｕ
に対してプロツトされる。Ｘ座標は独立変数とし
て選択され、Ｕは、Ｘ及びＹ〔Ｕ＝Ｕ（Xc、Yi）〕
の64個の所定値の関数として変換テーブル２３に
より入れられる。
ＸおよびＹ位置およびＸおよびＹ信号の意味
は、必ずしも同じではない。ＸおよびＹ位置と
は、事象の実際の空間座標である。ＸおよびＹ信
号とは、空間座標に対応する電子信号である。す
なわちその信号はその座標に比例するものであ
る。
は、必ずしも同じではない。ＸおよびＹ位置と
は、事象の実際の空間座標である。ＸおよびＹ信
号とは、空間座標に対応する電子信号である。す
なわちその信号はその座標に比例するものであ
る。
較正間隔の間で事象座標を記述し、表示するた
めに解析的な多項式がつくられるのが好適ではあ
るが３次スプライン多項式展開に限定されない。
これを行うために、当業者に良く知られた標準的
なルーチン（“Elementary Numerical
Analysisan Algorithmic Approach”Conte、
de Bar、1963年第２版、CUBIC Fr.234頁、
CALCCF Fr.235頁、SPLINE Fr.238頁）が使用
される。第１のルーチンは、Xc較正座標の間の
各区間について滑らかな最適の３次式を決定す
る。第２のルーチンは、所定の全Ｘ座標ごとに好
適には64個についてＵ値を与える。
めに解析的な多項式がつくられるのが好適ではあ
るが３次スプライン多項式展開に限定されない。
これを行うために、当業者に良く知られた標準的
なルーチン（“Elementary Numerical
Analysisan Algorithmic Approach”Conte、
de Bar、1963年第２版、CUBIC Fr.234頁、
CALCCF Fr.235頁、SPLINE Fr.238頁）が使用
される。第１のルーチンは、Xc較正座標の間の
各区間について滑らかな最適の３次式を決定す
る。第２のルーチンは、所定の全Ｘ座標ごとに好
適には64個についてＵ値を与える。
好適な実施例においては、64個のYi値について
繰返したのち、64個のXi座標プロフアイル及び
Yc値についてＶ値（Ｖ＝Ｖ（Yc、Xi））を求める
ため交叉軸モードで処理が繰返される。所定のＸ
及びＹ座標の各々は６個の最上位ビツト（MSB）
で記述され、第７図で示す64×64のＵ、Ｖ方形マ
トリツクス配列の変換テーブルを構成するのに用
いられている。テーブル４１，４２を構成するこ
とにより、所定のＸ、Ｙ座標によつてアドレス又
はアクセスされる真の空間座標（Ｕ、Ｖ）の蓄積
を可能とするので、較正後にそのシステムが臨床
用の研究に使用されるときに、検出された放射事
象の空間座標は真のＵ、Ｖ位置に変換されること
なのであろう。
繰返したのち、64個のXi座標プロフアイル及び
Yc値についてＶ値（Ｖ＝Ｖ（Yc、Xi））を求める
ため交叉軸モードで処理が繰返される。所定のＸ
及びＹ座標の各々は６個の最上位ビツト（MSB）
で記述され、第７図で示す64×64のＵ、Ｖ方形マ
トリツクス配列の変換テーブルを構成するのに用
いられている。テーブル４１，４２を構成するこ
とにより、所定のＸ、Ｙ座標によつてアドレス又
はアクセスされる真の空間座標（Ｕ、Ｖ）の蓄積
を可能とするので、較正後にそのシステムが臨床
用の研究に使用されるときに、検出された放射事
象の空間座標は真のＵ、Ｖ位置に変換されること
なのであろう。
第６図における用語、図心および本明細書にお
けるピーク図心値は、同義の方法で使われてい
る。図心は最小２乗法ののガウス近似（least
square Gaussian fit）を用いて求められる。
けるピーク図心値は、同義の方法で使われてい
る。図心は最小２乗法ののガウス近似（least
square Gaussian fit）を用いて求められる。
第１図に示されているように、変換器１３（す
なわち空間座標信号Ｘ，Ｙおよびエネルギー信号
Ｚ）によつて受信された全ての信号は、アナログ
からデジタルへの変換器１７において、デジタル
信号に変換される。デジタル信号の精度は信号が
有するデイジツトの数による。７ビツトの精度と
いう用語は、信号（この場合、図心のＸ座標に対
応している）が７ビツトの長さを有するというこ
とを指している。
なわち空間座標信号Ｘ，Ｙおよびエネルギー信号
Ｚ）によつて受信された全ての信号は、アナログ
からデジタルへの変換器１７において、デジタル
信号に変換される。デジタル信号の精度は信号が
有するデイジツトの数による。７ビツトの精度と
いう用語は、信号（この場合、図心のＸ座標に対
応している）が７ビツトの長さを有するというこ
とを指している。
第５図および第６図に関して、次のような説明
を加える。
を加える。
前述したように、ラインまたは空〓は、較正プ
レート３６において形成される。第５図及び、第
６図を用いて説明されている第１段階において、
プレート３６のラインまたは空〓は実質上、垂直
の方向にある。すなわちＹ座標の方向である。そ
こで、プロフアイルＹ＝Yiが選択される。第５図
は、Ｘ方向において、シンチレーシヨン事象のプ
ロツトを表わしている。Niはシンチレーシヨン
事象の数を示している。プレートのラインまたは
空〓に対応してプレートの各ラインに対応する図
心１，２，３…がある。しかしながら、空間ひず
みのために図心のＸ座標は、プレートのラインの
真の座標に一致しない。それは第６図において、
較正座標Ｕとして引用されている。換言すれば、
第４図の図心値によつて表されているカメラ座標
は、プレート３６におけるラインの位置によつて
表されている較正座標に一致していない。カメラ
座標または、図心値Ｘと較正座標または、真の座
標Ｕの依存関係は第６図に示されている。
レート３６において形成される。第５図及び、第
６図を用いて説明されている第１段階において、
プレート３６のラインまたは空〓は実質上、垂直
の方向にある。すなわちＹ座標の方向である。そ
こで、プロフアイルＹ＝Yiが選択される。第５図
は、Ｘ方向において、シンチレーシヨン事象のプ
ロツトを表わしている。Niはシンチレーシヨン
事象の数を示している。プレートのラインまたは
空〓に対応してプレートの各ラインに対応する図
心１，２，３…がある。しかしながら、空間ひず
みのために図心のＸ座標は、プレートのラインの
真の座標に一致しない。それは第６図において、
較正座標Ｕとして引用されている。換言すれば、
第４図の図心値によつて表されているカメラ座標
は、プレート３６におけるラインの位置によつて
表されている較正座標に一致していない。カメラ
座標または、図心値Ｘと較正座標または、真の座
標Ｕの依存関係は第６図に示されている。
用語Xcは、同心値の測定されたＸ座標即ち換
言すれば、較正座標Ｕに対応するカメラ座標を表
わしている。
言すれば、較正座標Ｕに対応するカメラ座標を表
わしている。
前述したように、Ｕ座標に対して変換テーブル
４１が、およびＶ座標に対して変換テーブル４２
が作成されている。Ｕ変換テーブルはいくつかの
Ｙ座標のYiに対して図心座標Xcの機能としてＵ
値を含む。相応じて、Ｖ変換テーブルは、いくつ
かの異なつたXiの値に対する図心座標Ycの機能
として、Ｖの値を含む。
４１が、およびＶ座標に対して変換テーブル４２
が作成されている。Ｕ変換テーブルはいくつかの
Ｙ座標のYiに対して図心座標Xcの機能としてＵ
値を含む。相応じて、Ｖ変換テーブルは、いくつ
かの異なつたXiの値に対する図心座標Ycの機能
として、Ｖの値を含む。
第１図に関してはすでに説明されているよう
に、変換器によつて受信された全信号はデジタル
信号に変換される。通常、ＸおよびＹ座標は、
各々12ビツト・ワードによつて表されている。し
かしながら、較正プレートは64ラインのみ有する
ので、較正に対し、各々の方向において64位置の
みが得られる。そのために、６ビツトのＸおよび
Ｙ座標信号は較正信号の位置を描くのに十分であ
る。いずれの数のシステムにおけると同様にデジ
タル信号における各ビツトは、異なつた有意性を
有する。前記に説明されているように、較正座標
の作図には６個の最上位ビツト（MSB）使われ
なければならない。カメラ座標信号の６個の最上
位ビツトによつて各々表わされている６４Ｘ座標
および６１Ｙ座標に対してのみ、真の（較正）座
標ＵおよびＶは決定される。第４図は動作中に検
出された放射事象の位置とレベルを表わしている
代表的ワード（デイジツトの行）の表示である。
すでに説明されているように、各ＸおよびＹ座標
は動作中12ビツトを含む。各座標ＸおよびＹの６
個の最上位ビツトは、第４図において、6MSBと
記され、残りのビツトは、第４図では6LSBと記
されている。
に、変換器によつて受信された全信号はデジタル
信号に変換される。通常、ＸおよびＹ座標は、
各々12ビツト・ワードによつて表されている。し
かしながら、較正プレートは64ラインのみ有する
ので、較正に対し、各々の方向において64位置の
みが得られる。そのために、６ビツトのＸおよび
Ｙ座標信号は較正信号の位置を描くのに十分であ
る。いずれの数のシステムにおけると同様にデジ
タル信号における各ビツトは、異なつた有意性を
有する。前記に説明されているように、較正座標
の作図には６個の最上位ビツト（MSB）使われ
なければならない。カメラ座標信号の６個の最上
位ビツトによつて各々表わされている６４Ｘ座標
および６１Ｙ座標に対してのみ、真の（較正）座
標ＵおよびＶは決定される。第４図は動作中に検
出された放射事象の位置とレベルを表わしている
代表的ワード（デイジツトの行）の表示である。
すでに説明されているように、各ＸおよびＹ座標
は動作中12ビツトを含む。各座標ＸおよびＹの６
個の最上位ビツトは、第４図において、6MSBと
記され、残りのビツトは、第４図では6LSBと記
されている。
７ビツトの精度を有するＸ座標の決定は較正プ
レートのラインのイメージを表わしているピーク
図心のＸ座標を参照している。Ｘ（図心のＸ座標）
の64の所定値は較正プレートが64ラインを有する
ために得られる。７ビツトの精度を有するＸ座標
の決定は十分であると証明されている。
レートのラインのイメージを表わしているピーク
図心のＸ座標を参照している。Ｘ（図心のＸ座標）
の64の所定値は較正プレートが64ラインを有する
ために得られる。７ビツトの精度を有するＸ座標
の決定は十分であると証明されている。
以上をまとめれば、プレート３６がカメラに装
着されたのち、以下のステツプに従つて較正手順
が実行される。
着されたのち、以下のステツプに従つて較正手順
が実行される。
１ 一対のアナログ−デジタル変換器の（Xi、
Yi）の値が選択され、テーブルへの対応する入
力（記入）が決定される。
Yi）の値が選択され、テーブルへの対応する入
力（記入）が決定される。
２ Yiに対応する映像中の各行について、データ
は各ラインにおいて事象のピークを有する映像
を介して１次元プロフアイルを表わす（第５図
参照）。
は各ラインにおいて事象のピークを有する映像
を介して１次元プロフアイルを表わす（第５図
参照）。
３ 各ピークの図心Xcは最小２乗のガウス近似
を用いて求められる。これは、較正映像の等間
隔に配置されたＵ値についてXc値を与える。
を用いて求められる。これは、較正映像の等間
隔に配置されたＵ値についてXc値を与える。
４ このデータに近似するＵ＝aX3＋bX2＋cX＋
ｄの関係式を導き、これに基いて、64個の所定
のＸ値についてＵ値を決定する。
ｄの関係式を導き、これに基いて、64個の所定
のＸ値についてＵ値を決定する。
５ 64個の全Yi値に対してステツプ２〜４をおこ
なう。
なう。
６ 映像を90゜回転させて処理を繰返し、Ｖ＝ey3
＋fy2＋gy＋ｈなる最適の適合式を導出し、64
個の全Xiについて行い、空間的補正データの全
てを変換テーブル、すなわち64個のＸ、Ｙ座標
位置の関数として方形マトリツクス配列のＵ、
Ｙ値を入力する。
＋fy2＋gy＋ｈなる最適の適合式を導出し、64
個の全Xiについて行い、空間的補正データの全
てを変換テーブル、すなわち64個のＸ、Ｙ座標
位置の関数として方形マトリツクス配列のＵ、
Ｙ値を入力する。
第７図の64×64マトリツクス変換テーブル４
１，４２に蓄積された事象の座標（Ｘ、Ｙ）に関
連した真の空間座標位置をＵ、Ｖにより、システ
ムは実際の研究において得られる臨床情報を習得
して補正するのに用いられるであろう。第８図を
参照すれば、各事象に対して12ビツトの精度の
Ｘ、Ｙ座標ワード（word）がアナログ−デジタ
ル変換器１７によりつく出される。６個の最上位
ビツト（Ｘ、Ｙ）i、（MSB）（第４図参照）は、
変換テーブル４２，４３をアクセスして64×64マ
トリツクス中のかような位置及び次の高位の座標
（Ｘ、Ｙ）2-4位置の各々に対して対応する真の
（Ｕ、Ｖ）座頻を得るのに使用される。未補正の
Ｘ、Ｙマツピングから真の座標Ｕ、Ｖマツピング
までこれら座標の変換は、実線の輪郭で示され
る。映像事象の連続的な変換補正要素が示される
とすれば、これらは、重複部分又は空所部分もな
い連続的なモザイクとなろう。
１，４２に蓄積された事象の座標（Ｘ、Ｙ）に関
連した真の空間座標位置をＵ、Ｖにより、システ
ムは実際の研究において得られる臨床情報を習得
して補正するのに用いられるであろう。第８図を
参照すれば、各事象に対して12ビツトの精度の
Ｘ、Ｙ座標ワード（word）がアナログ−デジタ
ル変換器１７によりつく出される。６個の最上位
ビツト（Ｘ、Ｙ）i、（MSB）（第４図参照）は、
変換テーブル４２，４３をアクセスして64×64マ
トリツクス中のかような位置及び次の高位の座標
（Ｘ、Ｙ）2-4位置の各々に対して対応する真の
（Ｕ、Ｖ）座頻を得るのに使用される。未補正の
Ｘ、Ｙマツピングから真の座標Ｕ、Ｖマツピング
までこれら座標の変換は、実線の輪郭で示され
る。映像事象の連続的な変換補正要素が示される
とすれば、これらは、重複部分又は空所部分もな
い連続的なモザイクとなろう。
各シンチレーシヨン事象の実際の測定座標は、
動作中、12ビツトの精度で発生している。これ
は、各信号の測定幅が4096段階（ステツプ）に分
割されていることを意味する。しかしなががら、
上記にすでに説明されているように、変換テーブ
ルは較正に対する必要なメモリ空間と時間を減少
させるために、まさに64×64マトリツクスであ
る。これは、修正に対してはＸおよびＹ座標の64
値のみが有効であ。そのために、ＸおよびＹ座標
の６個の最上位ビツトのみが変換テーブルをアク
セスするために使われ得る。12ビツト信号の内の
残りの６ビツトが０でなければ、実際の座標は変
換テーブルをアクセスするために使われる値より
大きい。そのために補間は、64×64マトリツクス
における６個の最上位ビツトと各々次に高い座標
位置によつて与えられる座標に基いて作られる。
動作中、12ビツトの精度で発生している。これ
は、各信号の測定幅が4096段階（ステツプ）に分
割されていることを意味する。しかしなががら、
上記にすでに説明されているように、変換テーブ
ルは較正に対する必要なメモリ空間と時間を減少
させるために、まさに64×64マトリツクスであ
る。これは、修正に対してはＸおよびＹ座標の64
値のみが有効であ。そのために、ＸおよびＹ座標
の６個の最上位ビツトのみが変換テーブルをアク
セスするために使われ得る。12ビツト信号の内の
残りの６ビツトが０でなければ、実際の座標は変
換テーブルをアクセスするために使われる値より
大きい。そのために補間は、64×64マトリツクス
における６個の最上位ビツトと各々次に高い座標
位置によつて与えられる座標に基いて作られる。
Ｕ、Ｖ座標を決定するにあたつて区間内の直線
関係を仮定すれば、マトリツクスに蓄積された座
標の中間で生ずる検出事象の見掛けの空間座標
（Ｘ、Ｙ）に対応する正確な真の空間（Ｕ、Ｖ）
座標を見出すために、各Ｘ、Ｙ座標の６ビツトの
最下位ビツトを用いて比例直線補間が実行され
る。典型的な直線補間は次のように進行される。
関係を仮定すれば、マトリツクスに蓄積された座
標の中間で生ずる検出事象の見掛けの空間座標
（Ｘ、Ｙ）に対応する正確な真の空間（Ｕ、Ｖ）
座標を見出すために、各Ｘ、Ｙ座標の６ビツトの
最下位ビツトを用いて比例直線補間が実行され
る。典型的な直線補間は次のように進行される。
１ コーナー要素１〜４（事家の（Ｘ、Ｙ）最上
位ビツトMSBに対応する要素及びマトリツク
ス次に連続する高位の座標）のＵ、Ｖ座標がア
クセスされる。
位ビツトMSBに対応する要素及びマトリツク
ス次に連続する高位の座標）のＵ、Ｖ座標がア
クセスされる。
２ 事象の（Ｘ、Ｙ）の最下位ビツトLSBを用
いて、次式に従つて比例定数が決定される。
いて、次式に従つて比例定数が決定される。
Ａ＝U1＋（U2−U1）×（LSB）／64
Ｂ＝V1＋（V2−V1）×（LSB）／64
Ｃ＝U3＋（U4−U3）×（LSB）／64
Ｄ＝V3＋（V4−V3）×（LSB）／64
３ 事象に対する真の位置座標（Ｕ、Ｖ）が、Ｕ
＝Ａ＋（Ｃ−Ａ）Ｙ（LSB）／64と求められ、
さらにＶ＝Ｂ＋（Ｄ＋Ｂ）Ｙ（LSB）／64が求
められる。
＝Ａ＋（Ｃ−Ａ）Ｙ（LSB）／64と求められ、
さらにＶ＝Ｂ＋（Ｄ＋Ｂ）Ｙ（LSB）／64が求
められる。
なお、比例定数の64は、補間の精度、すなわち
６個の最下位ビツトLSBに対応するものであり、
本発明は上記の精度に限定されるものではない。
６個の最下位ビツトLSBに対応するものであり、
本発明は上記の精度に限定されるものではない。
このようにして、各事象に対して真の空間座標
位置が決定され、従つてカメラ映像の非直線性及
び不均一性が減少される。このようにして、本発
明によれば、64×64マトリツクスに関連した経済
的で容易な較正による4096×4096変換テーブルを
用いて高精度の補正を効果的に達成できる。
位置が決定され、従つてカメラ映像の非直線性及
び不均一性が減少される。このようにして、本発
明によれば、64×64マトリツクスに関連した経済
的で容易な較正による4096×4096変換テーブルを
用いて高精度の補正を効果的に達成できる。
本発明のシステムは蓄積Ｕ、Ｖ値間の直線補間
に限定されるものではなく、真の映像位置をより
よく決定しようと考える場合、非線形の関係に従
つてＵ、Ｖを決定するように容易に修正できるこ
とを実現することは重要である。例えば、較正プ
ロセスの間、最も良く適合する３次のスプライン
多項式展開に対応して、各カメラ座標間の間隔を
描写するように係数が定められたことを想起され
たい。64×64の変換テーブル配列４１，４２内の
各要素に関して、これらの同様な座標が蓄積さ
れ、各事象の最下位ビツトLSBに関連したＵ、
Ｖ座標を算定するために演算マニツト２３内で用
いられる。しかしながら、実験結果によれば、64
×64マトリツクス配列を用いた場合は、直線補間
は真の座標を決定する上で十分な精度を与えるこ
とを示している。
に限定されるものではなく、真の映像位置をより
よく決定しようと考える場合、非線形の関係に従
つてＵ、Ｖを決定するように容易に修正できるこ
とを実現することは重要である。例えば、較正プ
ロセスの間、最も良く適合する３次のスプライン
多項式展開に対応して、各カメラ座標間の間隔を
描写するように係数が定められたことを想起され
たい。64×64の変換テーブル配列４１，４２内の
各要素に関して、これらの同様な座標が蓄積さ
れ、各事象の最下位ビツトLSBに関連したＵ、
Ｖ座標を算定するために演算マニツト２３内で用
いられる。しかしながら、実験結果によれば、64
×64マトリツクス配列を用いた場合は、直線補間
は真の座標を決定する上で十分な精度を与えるこ
とを示している。
補間を使わなければ変換テーブルによるカメラ
座標の補正には２つのオプシヨンがある。小変換
テーブルを使えば、信号の測定は６ビツトの精度
によつて使われ得るのみで、そのため、イメージ
は不精確になる。信号の測定が12ビツトの精度に
よつて処理されていれば、4096×4096の変換テー
ブルは、大きなメモリ能力と長い較正期間を必要
とするであろう。本発明の補間を使うことによつ
て、4096×4096変換テーブルに関連する修正の精
度は、経済性と64×64変換テーブルに関連連する
較正の容易さが効果的に達せられる。
座標の補正には２つのオプシヨンがある。小変換
テーブルを使えば、信号の測定は６ビツトの精度
によつて使われ得るのみで、そのため、イメージ
は不精確になる。信号の測定が12ビツトの精度に
よつて処理されていれば、4096×4096の変換テー
ブルは、大きなメモリ能力と長い較正期間を必要
とするであろう。本発明の補間を使うことによつ
て、4096×4096変換テーブルに関連する修正の精
度は、経済性と64×64変換テーブルに関連連する
較正の容易さが効果的に達せられる。
再び第８図を参照すれば、先行技術に対する重
要な違いが示されている。米国特許第3745345号
に関して前述したように、ビツト精度に依存し
て、検出された事象のＸ、Ｙ座標のビツト内容に
より決定されるマトリツクス要素に対応して、所
望のΔX及びΔYが蓄積される。すなわち、補正
マトリツクス配列は容量的に座標のビツト精度に
対応する。第８図の破線変換により示されるよう
に、これらの補正因子（factor）は、Ｘ、Ｙ値に
適用されて、要素内に位置する全ての事象を新た
な位置（Ｘ＋ΔX、Ｙ＋ΔY）に移行させる。か
くして、先行技術が本発明と同程度の精度を達成
するためには、補正因子の蓄積用の4096×4096の
マトリツクス配列を使用することが必要である。
本発明は、64×64変換テーブル・マトリツクスに
重畳された微細な補間グリツドを有効に用いるこ
とによつて、同一の効果を達成するものである。
先行技術において粗いグリツドを使用するなら
ば、非直線性は部分的にのみ補正され、事象の不
正確な位置によつて映像の人工的構成がつくら
れ、変換された要素には恐らく重複部分又はすき
間が生じよう。
要な違いが示されている。米国特許第3745345号
に関して前述したように、ビツト精度に依存し
て、検出された事象のＸ、Ｙ座標のビツト内容に
より決定されるマトリツクス要素に対応して、所
望のΔX及びΔYが蓄積される。すなわち、補正
マトリツクス配列は容量的に座標のビツト精度に
対応する。第８図の破線変換により示されるよう
に、これらの補正因子（factor）は、Ｘ、Ｙ値に
適用されて、要素内に位置する全ての事象を新た
な位置（Ｘ＋ΔX、Ｙ＋ΔY）に移行させる。か
くして、先行技術が本発明と同程度の精度を達成
するためには、補正因子の蓄積用の4096×4096の
マトリツクス配列を使用することが必要である。
本発明は、64×64変換テーブル・マトリツクスに
重畳された微細な補間グリツドを有効に用いるこ
とによつて、同一の効果を達成するものである。
先行技術において粗いグリツドを使用するなら
ば、非直線性は部分的にのみ補正され、事象の不
正確な位置によつて映像の人工的構成がつくら
れ、変換された要素には恐らく重複部分又はすき
間が生じよう。
前に指摘したように、Ｚ信号の変化は、多くの
観点から重要であるが、基本的なものとしては、
関心ある放射事象のみの解像、映像の非直線性
（臨床評価においてはソースの解明が重要である
ことを想起されたい）及びその合成の空間誤差
（error）である。本発明は、隣接する複数個のカ
メラ面のセグメントに対してZtエネルギー閾値を
変えることによつて上記の歪を防止している。第
９図を参照するに、ガンマ線カメラの典型的なエ
ネルギー・ヒストグラムが図示されている。通常
は、ピークエネルギー内容が関心事であり、これ
らの事家のみが記録されるようにエネルギー・ウ
インドーが選択される。これは、上方及び下方の
閾値間のＺレベルを表示しない事象を全て除外す
ることにより実現される。事象の空間位置に関し
てレスポンス（応答）が変化することはよく知ら
れており、従つて受けた事象の見掛け上のエネル
ギー内容は、そのＸ、Ｙ位置の関数である。これ
を、考慮しなければ、情報に致命的な損失を生
じ、信号のあいまいさが増大する。
観点から重要であるが、基本的なものとしては、
関心ある放射事象のみの解像、映像の非直線性
（臨床評価においてはソースの解明が重要である
ことを想起されたい）及びその合成の空間誤差
（error）である。本発明は、隣接する複数個のカ
メラ面のセグメントに対してZtエネルギー閾値を
変えることによつて上記の歪を防止している。第
９図を参照するに、ガンマ線カメラの典型的なエ
ネルギー・ヒストグラムが図示されている。通常
は、ピークエネルギー内容が関心事であり、これ
らの事家のみが記録されるようにエネルギー・ウ
インドーが選択される。これは、上方及び下方の
閾値間のＺレベルを表示しない事象を全て除外す
ることにより実現される。事象の空間位置に関し
てレスポンス（応答）が変化することはよく知ら
れており、従つて受けた事象の見掛け上のエネル
ギー内容は、そのＸ、Ｙ位置の関数である。これ
を、考慮しなければ、情報に致命的な損失を生
じ、信号のあいまいさが増大する。
カメラのＺ応答（レスポンス）を規格化するた
めに、定常の点源がカメラ面を投射するように使
用され、その全面がエネルギー事象を受けるよう
にする。第１０図を参照すれば、第７図の64×64
マトリツクス配列の変換テーブル４３の６ビツト
のＸ、Ｙ要素の各々に対して分離したエネルギ
ー・ヒストグラム５１が求められる。制限された
計算機のコアサイズにより、ヒストグラムは、同
時に多数のＹ座標のみについて求められ、次のヒ
ストグラムを求められる前にデクス記憶装置に転
送される。好適には、カウント数Niは、５ビツ
ト32レベルのヒストグラムに蓄積され、これに対
する標準のピーク検索ルーチンは演算ユニツト２
３内で適用される。
めに、定常の点源がカメラ面を投射するように使
用され、その全面がエネルギー事象を受けるよう
にする。第１０図を参照すれば、第７図の64×64
マトリツクス配列の変換テーブル４３の６ビツト
のＸ、Ｙ要素の各々に対して分離したエネルギ
ー・ヒストグラム５１が求められる。制限された
計算機のコアサイズにより、ヒストグラムは、同
時に多数のＹ座標のみについて求められ、次のヒ
ストグラムを求められる前にデクス記憶装置に転
送される。好適には、カウント数Niは、５ビツ
ト32レベルのヒストグラムに蓄積され、これに対
する標準のピーク検索ルーチンは演算ユニツト２
３内で適用される。
ピークを決定したのち、各要素に対して16ビツ
トのワードが作成されるが、このうちの８ビツト
はZtの低位の値を設定し、残りの８ビツトは高位
の値を設定する。
トのワードが作成されるが、このうちの８ビツト
はZtの低位の値を設定し、残りの８ビツトは高位
の値を設定する。
上述のＺ値あるいはＺ信号はエネルギーレベル
を表わしている。変換器によつて受信されたエネ
ルギーレベルの信号は、第４図に表示されている
が、アナログ−デジタル変換器においてデジタル
化され、８ビツトのＺ信号を発生させている。
を表わしている。変換器によつて受信されたエネ
ルギーレベルの信号は、第４図に表示されている
が、アナログ−デジタル変換器においてデジタル
化され、８ビツトのＺ信号を発生させている。
通常はシンチレーシヨン事象のピークのエネル
ギー量Zt（閾値）は重要である。
ギー量Zt（閾値）は重要である。
そのため、上位及び下位の閾値によつて決定さ
れるエネルギーウインドーが選択される。Ｚ信号
が８ビツトを有しているように、閾値（下位のZt
値と上値のZt値）も同様に８ビツト有する。その
ため、エネルギー信号Ｚは６ビツトの精度で発生
しているのみであるが、16ビツトワードはエネル
ギーウインドーに対して発生しているはずであ
る。
れるエネルギーウインドーが選択される。Ｚ信号
が８ビツトを有しているように、閾値（下位のZt
値と上値のZt値）も同様に８ビツト有する。その
ため、エネルギー信号Ｚは６ビツトの精度で発生
しているのみであるが、16ビツトワードはエネル
ギーウインドーに対して発生しているはずであ
る。
上述のウインドーは、通常は、最も適合するガ
ウス分布の電力半減点に関するものであるが、こ
れに限らず任意の限界が設定され得ることは直ち
に理解されよう。これらの値は、一旦セツトされ
たのち、通常64×64マトリツクス配列（アレイ）
であるＺ変換テーブルに置かれ、各事象の最上位
ビツトMSBによつてアクセスされる。
ウス分布の電力半減点に関するものであるが、こ
れに限らず任意の限界が設定され得ることは直ち
に理解されよう。これらの値は、一旦セツトされ
たのち、通常64×64マトリツクス配列（アレイ）
であるＺ変換テーブルに置かれ、各事象の最上位
ビツトMSBによつてアクセスされる。
臨床の場において重要な事象をすべて検出する
必要性を実現する場合、Ｚを規格化する重要性は
理解できよう。Ztウインドーの移動及び／又は絞
りによつて、有意義な情報の検出のみならず不必
要な事象の記録も最小にできる。
必要性を実現する場合、Ｚを規格化する重要性は
理解できよう。Ztウインドーの移動及び／又は絞
りによつて、有意義な情報の検出のみならず不必
要な事象の記録も最小にできる。
第１１図を参照するに、コンポーネント等の変
化によりシステムが再較正を必要とする場合、こ
の再較正は、選択された（Xi、Yi）座標の代りに
カメラの（Ｘ、Ｙ）アナログ−デジタル変換信号
としての変換テーブルＵ、Ｖ値を用いて補正の必
要度を減少させるものである。この繰出しの手法
は、初期の較正の間使用され、残存する未補正の
非直線性を更に減少させる。
化によりシステムが再較正を必要とする場合、こ
の再較正は、選択された（Xi、Yi）座標の代りに
カメラの（Ｘ、Ｙ）アナログ−デジタル変換信号
としての変換テーブルＵ、Ｖ値を用いて補正の必
要度を減少させるものである。この繰出しの手法
は、初期の較正の間使用され、残存する未補正の
非直線性を更に減少させる。
較正後においてもカメラ面の周辺範囲のまわり
に、或る種の大きな非直線性が残る傾向にあるこ
とは注目される。これは正確なＵ、Ｖ座標の決定
に対して、これらの分野に利用できる較正座標の
最小数の他に大きな歪みにより発生されるものと
考えられる。
に、或る種の大きな非直線性が残る傾向にあるこ
とは注目される。これは正確なＵ、Ｖ座標の決定
に対して、これらの分野に利用できる較正座標の
最小数の他に大きな歪みにより発生されるものと
考えられる。
収束的な反復処理を用いる再較正により、これ
らの分野の改善が得られた。この処理は、初期較
正に用いたものと同様のプロセツサに利用可能な
ルーチンを使用する。
らの分野の改善が得られた。この処理は、初期較
正に用いたものと同様のプロセツサに利用可能な
ルーチンを使用する。
初期の粗い補正は、前述の初期処理と同様の変
換テーブルの手法を使用し、Ｕ、Ｖ値をカメラの
事象座標X′、Y′として扱うことにより達成され
よう。較正映像から導出された新たな変換テーブ
ル２３′は、各X′、Y′の対に対して新たな真の位
置座標U′、V′を与える。しかし、新たなテーブ
ル２３′は原の事象座標Ｘ、Ｙに対してアクセス
可能とされなければならず、これは以下のように
行われる。
換テーブルの手法を使用し、Ｕ、Ｖ値をカメラの
事象座標X′、Y′として扱うことにより達成され
よう。較正映像から導出された新たな変換テーブ
ル２３′は、各X′、Y′の対に対して新たな真の位
置座標U′、V′を与える。しかし、新たなテーブ
ル２３′は原の事象座標Ｘ、Ｙに対してアクセス
可能とされなければならず、これは以下のように
行われる。
１ カメラの原のアナログ−デジタル変換値の対
（Xi、Yi）を取り上げる。
（Xi、Yi）を取り上げる。
２ 対応する（X′、Y′）座標を検索する。
３ この（X′、Y′）対をカメラ信号として処理
するに当り、最初に真の事象座標を決定するの
と同様な方法にて、新たな変換テーブル２３′
をアクセスするために６個の最上位ビツト
MSBを使用し、更に次のコーナー要素を設定
する（第８図参照）。次に、原のXi、Yiアドレ
スにおいて真の、Ｕ、Ｖ値を補間するために６
個の最下位ビツトLSBを用い、これによつて
原のカメラ座標によりアクセス可能な新たな補
正テーブルを確立する。
するに当り、最初に真の事象座標を決定するの
と同様な方法にて、新たな変換テーブル２３′
をアクセスするために６個の最上位ビツト
MSBを使用し、更に次のコーナー要素を設定
する（第８図参照）。次に、原のXi、Yiアドレ
スにおいて真の、Ｕ、Ｖ値を補間するために６
個の最下位ビツトLSBを用い、これによつて
原のカメラ座標によりアクセス可能な新たな補
正テーブルを確立する。
システム較正に続く動作を簡単に要約すれば、
入射ガンマ線事象は、（Ｘ、Ｙ）空間座標値とＺ
エネルギー信号とを生成する。Ｘ、Ｙ座標の最上
位ビツトMSBは、それぞれ２個の変換テーブル
の各々に在る真の空間座標値Ｕ、Ｖをアクセス又
はアドレスするのに用いられ、６個の最下位ビツ
トLSBは各事象に対して正確な真の座標を補間
するのに用いられる。次いでこれらの事象は、選
択されたマトリツクス配列のアドレスされたＸ、
Ｙ座標セグメントごとに設定された閾値の限界内
に落込む場合にだけ、システムに受入れられる。
入射ガンマ線事象は、（Ｘ、Ｙ）空間座標値とＺ
エネルギー信号とを生成する。Ｘ、Ｙ座標の最上
位ビツトMSBは、それぞれ２個の変換テーブル
の各々に在る真の空間座標値Ｕ、Ｖをアクセス又
はアドレスするのに用いられ、６個の最下位ビツ
トLSBは各事象に対して正確な真の座標を補間
するのに用いられる。次いでこれらの事象は、選
択されたマトリツクス配列のアドレスされたＸ、
Ｙ座標セグメントごとに設定された閾値の限界内
に落込む場合にだけ、システムに受入れられる。
事象が一旦受入れられると、Ｘ、Ｙ信号は、よ
り粗い表示マトリツクスであることを通常とする
マツピングに適合するビツト内容になるように余
分なビツトの切捨てが行われる。
り粗い表示マトリツクスであることを通常とする
マツピングに適合するビツト内容になるように余
分なビツトの切捨てが行われる。
第１図は本発明の一実施例の機能ブロツク図、
第２図は較正プレート平面図、第３図は較正プレ
ートを装着したガンマ線カメラの概略的断面図、
第４図は検出された放射事象の位置とレベルを表
示するワード構成の典型例を示す概念図、第５図
は較正映像に関して選択されたＹ座標についての
典型的なＸ座標分布の一例を示す概念図、第６図
は検出された較正点についての最適の解析的な多
項式曲線の典型例を示す概念図、第７図はＸ、Ｙ
及びＺ補正値についての３個のマトリツクス配列
（アレイ）の斜視図、第８図は本発明の理想化し
た座標補正の概念を先行技術の補正と比較して示
す概念図、第９図は放射線変換器に対するエネル
ギー・ヒストグラムの典型例を示す概念図、第１
０図は変換器のセグメントについての複数のエネ
ルギー・ヒストグラムを表示する概念図、第１１
図は映像の非直線性を反復補正するために用いる
ときの本発明の一実施例のブロツク図である。 １１……放射線変換器、１３……変換器回路、
１４，１５，１６……検出された放射事象のＸ座
標信号、Ｙ座標信号、Ｚ（エネルギー・レベル）
信号、１７……アナログ−デジタル変換器、２１
……閾値信号、２２……比較器、２３……変換テ
ーブル、２４……演算ユニツト、３０……ゲー
ト、３１……放射線源、３２……ガンマ線、３２
……シンチレーシヨン結晶、３５……ガンマ線カ
メラ、３６……較正プレート、３７……フラン
ジ、３８……ライン。
第２図は較正プレート平面図、第３図は較正プレ
ートを装着したガンマ線カメラの概略的断面図、
第４図は検出された放射事象の位置とレベルを表
示するワード構成の典型例を示す概念図、第５図
は較正映像に関して選択されたＹ座標についての
典型的なＸ座標分布の一例を示す概念図、第６図
は検出された較正点についての最適の解析的な多
項式曲線の典型例を示す概念図、第７図はＸ、Ｙ
及びＺ補正値についての３個のマトリツクス配列
（アレイ）の斜視図、第８図は本発明の理想化し
た座標補正の概念を先行技術の補正と比較して示
す概念図、第９図は放射線変換器に対するエネル
ギー・ヒストグラムの典型例を示す概念図、第１
０図は変換器のセグメントについての複数のエネ
ルギー・ヒストグラムを表示する概念図、第１１
図は映像の非直線性を反復補正するために用いる
ときの本発明の一実施例のブロツク図である。 １１……放射線変換器、１３……変換器回路、
１４，１５，１６……検出された放射事象のＸ座
標信号、Ｙ座標信号、Ｚ（エネルギー・レベル）
信号、１７……アナログ−デジタル変換器、２１
……閾値信号、２２……比較器、２３……変換テ
ーブル、２４……演算ユニツト、３０……ゲー
ト、３１……放射線源、３２……ガンマ線、３２
……シンチレーシヨン結晶、３５……ガンマ線カ
メラ、３６……較正プレート、３７……フラン
ジ、３８……ライン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 検出された放射事象の見掛けの空間位置座標
（Ｘ、Ｙ）を表わす信号及び放射事象に関するＺ
エネルギー信号を発生する放射線変換器、 前記放射線変換器により発生されたアナログ信
号を電子回路１３により処理し、アナログ−デジ
タル変換器によりデジタル化して複数ビツト精度
を有するＸ、Ｙ座標信号及びＺ信号を発生するデ
ジタル信号発生手段、 多数の見掛けの空間位置座標信号Ｘ，Ｙに対し
て正しい真の座標信号Ｕ，Ｖを導出する較正手
段、 前記正しい真の座標信号Ｕ，Ｖを蓄積する蓄積
手段、 前記デジタル信号に応答しかつ前記蓄積手段に
応答的に結合して、前記放射事象の真の空間座標
Ｕ、Ｖを表わす出力信号を発生し、前記検出され
た放射事象の位置座標Ｘ、Ｙを用いてＺエネルギ
ー信号を補間する手段を含む補正手段、を具備
し、 前記蓄積手段は、補正情報を規則的に配列され
たマトリツクス・アレイ内の選択された座標位置
に対応する位置に蓄積する手段を備え、 前記補正手段は前記検出された放射事象の最上
位ビツトMSBを用いて前記蓄積手段をアドレス
することにより対応する放射事象に対して補正情
報を与える手段を備え、かつ 前記補間手段は、前記検出された放射事象の座
標の最下位ビツトLSBを用いて前記マトリツク
ス・アレイの座標の放射事象に対するＺエネルギ
ー補正情報を決定する手段を備えたことを特徴と
する補正された放射映像信号の発生装置。 ２ 前記各空間座標を複数ビツト精度のデイジタ
ル量に変換する手段を備えたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の補正された放射映像信
号の発生装置。 ３ 前記較正手段は、前記変換器に近接して装着
された遮蔽板を備え、該遮蔽板には複数の平行間
〓が形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の補正された放射映像信号の発生
装置。 ４ 前記遮蔽板は実質的に無限遠に焦点合せされ
た点源によつて照射されて該遮蔽板内に形成され
た複数の平行間〓に対応した複数の変換器線（ラ
イン）映像を与えるものであり、 前記較正手段は、 前記各平行間〓に対応した変換器映像内のピー
クに位置せしめる手段及び、 前記ピーク位置のデータに合せて座標位置の補
正情報の変化を表わす関係を形成するように適合
させることにより選択された座標値に対する補正
情報を決定する手段を、備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の補正された放射映像
信号の発生装置。 ５ 前記較正手段は、前記遮蔽板を90゜回転させ
る手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の補正された放射映像信号の発生装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US862889 | 1977-12-21 | ||
| US05/862,889 US4212061A (en) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | Radiation signal processing system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942471A JPS5942471A (ja) | 1984-03-09 |
| JPH033197B2 true JPH033197B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=25339651
Family Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15813978A Granted JPS5492386A (en) | 1977-12-21 | 1978-12-20 | Method and device for visualizing radiation |
| JP58133544A Granted JPS5942470A (ja) | 1977-12-21 | 1983-07-20 | 信号処理装置及び放射映像装置 |
| JP58133545A Granted JPS5942471A (ja) | 1977-12-21 | 1983-07-20 | 補正された放射映像信号の発生装置 |
| JP4076057A Expired - Lifetime JP2784372B2 (ja) | 1977-12-21 | 1992-02-27 | 放射線映像装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15813978A Granted JPS5492386A (en) | 1977-12-21 | 1978-12-20 | Method and device for visualizing radiation |
| JP58133544A Granted JPS5942470A (ja) | 1977-12-21 | 1983-07-20 | 信号処理装置及び放射映像装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4076057A Expired - Lifetime JP2784372B2 (ja) | 1977-12-21 | 1992-02-27 | 放射線映像装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4212061A (ja) |
| EP (1) | EP0002540B1 (ja) |
| JP (4) | JPS5492386A (ja) |
| CA (1) | CA1129563A (ja) |
| DE (3) | DE2858269A1 (ja) |
| FR (1) | FR2412856A1 (ja) |
| GB (1) | GB2012518B (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4281382A (en) * | 1977-12-21 | 1981-07-28 | Medtronic, Inc. | Radiation signal processing system |
| US4817038A (en) * | 1977-12-21 | 1989-03-28 | Siemens Gammasonics, Inc. | Radiation signal processing system |
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