JPH0619437B2

JPH0619437B2 - ポジトロンｃｔ装置

Info

Publication number: JPH0619437B2
Application number: JP8306189A
Authority: JP
Inventors: 誠一山本; 昌治天野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH02262085A

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、エネルギーウイ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
院等での据え付け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）も重要の調整項目とな
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
に、エネルギーウイ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
倍増管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により、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（積層
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調整アルゴリ
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、
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個の交電子増
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、エネルギーウインドウを狭くでき
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

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。