JPH07119803B2 - シンチレ−シヨン検出器 - Google Patents
シンチレ−シヨン検出器Info
- Publication number
- JPH07119803B2 JPH07119803B2 JP61180618A JP18061886A JPH07119803B2 JP H07119803 B2 JPH07119803 B2 JP H07119803B2 JP 61180618 A JP61180618 A JP 61180618A JP 18061886 A JP18061886 A JP 18061886A JP H07119803 B2 JPH07119803 B2 JP H07119803B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- energy
- circuit
- scintillator
- peak shift
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、核医学で用いられるシンチレーションカメ
ラなどのシンチレーション検出器の改良に関する。
ラなどのシンチレーション検出器の改良に関する。
従来の技術 シンチレーションカメラでは、被検者に投与された放射
性同位体から放出される放射線によるシンチレーション
を利用し、その被検者体内での放射性同位体の濃度分布
に関するイメージングを行なっている。放出された放射
線は、核種により固有のエネルギスペクトルを有し、シ
ンチレーション光を光電変換した信号より得た、エネル
ギに対応する信号は第４図のようなスペクトルとなる。
そこで、エネルギ信号が回路的に設けられたウインドウ
（第４図）内に入ったか否かを検出して、エネルギピー
ク付近のエネルギを持つイベントのみを取り出せば、被
検者に投与された放射性同位体からの放射線のみを検出
してこの放射性同位体についてのイメージングを行なう
ことができる。
性同位体から放出される放射線によるシンチレーション
を利用し、その被検者体内での放射性同位体の濃度分布
に関するイメージングを行なっている。放出された放射
線は、核種により固有のエネルギスペクトルを有し、シ
ンチレーション光を光電変換した信号より得た、エネル
ギに対応する信号は第４図のようなスペクトルとなる。
そこで、エネルギ信号が回路的に設けられたウインドウ
（第４図）内に入ったか否かを検出して、エネルギピー
ク付近のエネルギを持つイベントのみを取り出せば、被
検者に投与された放射性同位体からの放射線のみを検出
してこの放射性同位体についてのイメージングを行なう
ことができる。
発明が解決しようとする問題点 ところで、放射線の計数率が増加すると、第４図の実線
から点線へとエネルギピークが高い方へずれていく。こ
れをピークシフトと呼ぶが、放射線の計数率を変化させ
てエネルギスペクトルを観測し、ピークシフトの変化を
測定してみる（ここではコバルト57を用いて測定した）
と、第５図のように計数率の増加にともなってピークシ
フトが増大する。そのため、このピークシフトにより、
計数率が変化すると、最初に設定したエネルギウインド
ウに対してエネルギピークがずれてしまうことになる。
から点線へとエネルギピークが高い方へずれていく。こ
れをピークシフトと呼ぶが、放射線の計数率を変化させ
てエネルギスペクトルを観測し、ピークシフトの変化を
測定してみる（ここではコバルト57を用いて測定した）
と、第５図のように計数率の増加にともなってピークシ
フトが増大する。そのため、このピークシフトにより、
計数率が変化すると、最初に設定したエネルギウインド
ウに対してエネルギピークがずれてしまうことになる。
その結果、最初にエネルギウインドウを適切に設定した
としても、計数率が変化すればエネルギスペクトルから
ウインドウがずれ、たとえばフォトマルチプライアの中
心位置でホットまたはコールドイメージとなるなど画質
が劣化し、最良のイメージングを行なうことができなく
なる。
としても、計数率が変化すればエネルギスペクトルから
ウインドウがずれ、たとえばフォトマルチプライアの中
心位置でホットまたはコールドイメージとなるなど画質
が劣化し、最良のイメージングを行なうことができなく
なる。
この発明は、計数率変化にともなうピークシフトの影響
を除去するよう改善し、シンチレーションカメラではピ
ークシフトによる画質劣化を防止できる、シンチレーシ
ョン検出器を提供することを目的とする。
を除去するよう改善し、シンチレーションカメラではピ
ークシフトによる画質劣化を防止できる、シンチレーシ
ョン検出器を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明によるシンチレーション検出器は、シンチレー
タと、このシンチレータに光結合される光電変換器と、
該光電変換器から得たエネルギ信号を連続的に入力して
積分する積分回路と、該積分回路の出力信号に所定の重
み付けをした信号を、上記のエネルギ信号から差し引く
減算回路と、該減算回路の出力信号が送られる波高分析
器を有する。
タと、このシンチレータに光結合される光電変換器と、
該光電変換器から得たエネルギ信号を連続的に入力して
積分する積分回路と、該積分回路の出力信号に所定の重
み付けをした信号を、上記のエネルギ信号から差し引く
減算回路と、該減算回路の出力信号が送られる波高分析
器を有する。
作用 ピークシフトは、シンチレータにおける燐光や残光など
の成分が、計数率が高くなったときに蓄積されてくるこ
とによって起ると考えられる。
の成分が、計数率が高くなったときに蓄積されてくるこ
とによって起ると考えられる。
エネルギ信号を積分回路に連続的に入力して蓄積し、こ
の積分回路の時定数を適宜選択することにより、ピーク
シフトを生じる信号成分の蓄積に対応するような信号を
作り出すことができる。
の積分回路の時定数を適宜選択することにより、ピーク
シフトを生じる信号成分の蓄積に対応するような信号を
作り出すことができる。
そこで、エネルギ信号から積分回路の出力信号に所定の
重み付けをした信号を差し引けば、ピークシフトを生じ
る成分をキャンセルしたことになる。
重み付けをした信号を差し引けば、ピークシフトを生じ
る成分をキャンセルしたことになる。
したがって、計数率変化にともなうピークシフトの増大
を解消し、エネルギスペクトルがエネルギウインドウに
対してずれることを防止できる。しかも、エネルギ信号
を積分回路に連続的に入力して蓄積するという構成であ
るため、イベントの有無を判別したりそれに応じてイベ
ントの無いときの信号をサンプルするよう制御するとい
うような複雑な構成をとる必要が無く、構成が簡単にな
る。そのため、シンチレーションカメラにあっては、簡
単な構成で最良のイメージングを行なうことができる。
を解消し、エネルギスペクトルがエネルギウインドウに
対してずれることを防止できる。しかも、エネルギ信号
を積分回路に連続的に入力して蓄積するという構成であ
るため、イベントの有無を判別したりそれに応じてイベ
ントの無いときの信号をサンプルするよう制御するとい
うような複雑な構成をとる必要が無く、構成が簡単にな
る。そのため、シンチレーションカメラにあっては、簡
単な構成で最良のイメージングを行なうことができる。
実施例 第１図はこの発明をシンチレーションカメラに適用した
実施例を示すものであり、この図において、シンチレー
タ１の背面にライトガイド２を介して多数のフォトマル
チプライア（以下PMTと略す）３が光結合されている。
シンチレータ１の前面からγ線が入射するとシンチレー
ション発光が生じ、この光がその近辺のいくつかのPMT3
に導かれ、各PMT3から電流信号が生じる。これらPMT3の
各電流信号はそれぞれプリアンプ４を介して電圧信号に
変換された後、位置演算回路５に送られる。
実施例を示すものであり、この図において、シンチレー
タ１の背面にライトガイド２を介して多数のフォトマル
チプライア（以下PMTと略す）３が光結合されている。
シンチレータ１の前面からγ線が入射するとシンチレー
ション発光が生じ、この光がその近辺のいくつかのPMT3
に導かれ、各PMT3から電流信号が生じる。これらPMT3の
各電流信号はそれぞれプリアンプ４を介して電圧信号に
変換された後、位置演算回路５に送られる。
さらに、PMT3の各出力はプリアンプ４を通して加算回路
６によって加算され入射γ線のエネルギに対応するエネ
ルギ信号Eoが得られる。この加算回路６は、OPアンプ60
と、帰還抵抗61と、入力抵抗62、63、…とからなり、入
力抵抗62、63、…を等しくして、PMT3の各出力をすべて
等しい重み付けで加算している。
６によって加算され入射γ線のエネルギに対応するエネ
ルギ信号Eoが得られる。この加算回路６は、OPアンプ60
と、帰還抵抗61と、入力抵抗62、63、…とからなり、入
力抵抗62、63、…を等しくして、PMT3の各出力をすべて
等しい重み付けで加算している。
このエネルギ信号Eoは積分回路７に送られて積分され、
極性の反転された積分信号−Eiを得る。積分回路７は、
OPアンプ70と、帰還抵抗71と、積分コンデンサ72と、入
力抵抗73とからなり、放電時定数は抵抗71の値とコンデ
ンサ72の値によって定まる。
極性の反転された積分信号−Eiを得る。積分回路７は、
OPアンプ70と、帰還抵抗71と、積分コンデンサ72と、入
力抵抗73とからなり、放電時定数は抵抗71の値とコンデ
ンサ72の値によって定まる。
この積分信号−Eiは加算回路８に送られてエネルギ信号
Eoと加算され、積分信号−Eiの極性がもとの入力信号を
反転したものとなっているため、結果的に減算がなされ
たことになる。この加算回路８は、OPアンプ80と、帰還
抵抗81と、入力抵抗82、83とからなる。入力抵抗82は可
変抵抗であって、これを調整することにより、信号−Ei
についての重み付け（これをｋとする）を変えることが
できるようにされている。
Eoと加算され、積分信号−Eiの極性がもとの入力信号を
反転したものとなっているため、結果的に減算がなされ
たことになる。この加算回路８は、OPアンプ80と、帰還
抵抗81と、入力抵抗82、83とからなる。入力抵抗82は可
変抵抗であって、これを調整することにより、信号−Ei
についての重み付け（これをｋとする）を変えることが
できるようにされている。
この加算回路８の出力信号Ecは波高分析器９に送られ
て、これが所定のエネルギウインドウに入っているか否
かの判別がなされる。
て、これが所定のエネルギウインドウに入っているか否
かの判別がなされる。
ここで、１つのγ線が入射したときのPMT3の出力の時間
的な変化を調べてみると第２図のようになる。γ線がシ
ンチレータ１に入射し、発光した場合、PMT3の出力は、
第２図実線のように時間t0から立上り、時間t1でほぼ零
になるのが理想的な特性であるが、実際にはシンチレー
タ１での燐光や残光等により極く微弱な信号が生じ続け
る。そしてこの微弱な信号は比較的長い減衰時定数をも
っているため、計数率が高くなってくると、γ線の入射
毎に徐々に蓄積されていくことになる。その結果、第２
図の点線で示すように信号のベースレベル自体が上昇
し、この上昇した電圧ΔＶがピークシフトの原因になる
と考えられる。
的な変化を調べてみると第２図のようになる。γ線がシ
ンチレータ１に入射し、発光した場合、PMT3の出力は、
第２図実線のように時間t0から立上り、時間t1でほぼ零
になるのが理想的な特性であるが、実際にはシンチレー
タ１での燐光や残光等により極く微弱な信号が生じ続け
る。そしてこの微弱な信号は比較的長い減衰時定数をも
っているため、計数率が高くなってくると、γ線の入射
毎に徐々に蓄積されていくことになる。その結果、第２
図の点線で示すように信号のベースレベル自体が上昇
し、この上昇した電圧ΔＶがピークシフトの原因になる
と考えられる。
したがって、この残光や燐光等によるベースレベルの上
昇分ΔＶを回路的に差し引けば、ピークシフトを防ぐこ
とができる。
昇分ΔＶを回路的に差し引けば、ピークシフトを防ぐこ
とができる。
そこで、積分回路７の、抵抗71（この値をＲとする）コ
ンデンサ72（この値をＣとする）とで定まる時定数Ｒ・
Ｃを、燐光や残光等の減衰時定数τと同程度とし、 Ｒ・Ｃ≒τ となるようにしておき、積分回路７から得られる信号Ei
を上記の電圧ΔＶに対応したものとする。そして、可変
抵抗82を調整することによって、 Ｋ＝ΔV/Ei なる重み付けを行ない、加算回路８で、 Ec＝Eo−kEi なる引き算を行なえば、上記の残光や燐光等によるベー
スレベルの上昇分ΔＶのキャンセルを行なうことができ
る。
ンデンサ72（この値をＣとする）とで定まる時定数Ｒ・
Ｃを、燐光や残光等の減衰時定数τと同程度とし、 Ｒ・Ｃ≒τ となるようにしておき、積分回路７から得られる信号Ei
を上記の電圧ΔＶに対応したものとする。そして、可変
抵抗82を調整することによって、 Ｋ＝ΔV/Ei なる重み付けを行ない、加算回路８で、 Ec＝Eo−kEi なる引き算を行なえば、上記の残光や燐光等によるベー
スレベルの上昇分ΔＶのキャンセルを行なうことができ
る。
実際にコバルト57を用いて測定を行なってみると第３図
のような結果が得られ、上記のような残光や燐光等によ
るベースレベルの上昇分ΔＶのキャンセルは極めて有効
に働き、計数率の変動に対してピークシフトの変動を相
当小さく抑えることができることが確認できた。
のような結果が得られ、上記のような残光や燐光等によ
るベースレベルの上昇分ΔＶのキャンセルは極めて有効
に働き、計数率の変動に対してピークシフトの変動を相
当小さく抑えることができることが確認できた。
したがって、この加算回路８から出力される信号Ecは、
残光や燐光等によるベースレベルの上昇分ΔＶの補正さ
れたエネルギ信号となって波高分析器９に送られるた
め、この波高分析器９で設定されたウインドウに対し
て、エネルギスペクトルが計数率の変化にともなってず
れるという不都合が解消され、計数率が急激に増減して
も常に最良のイメージを得ることができる。
残光や燐光等によるベースレベルの上昇分ΔＶの補正さ
れたエネルギ信号となって波高分析器９に送られるた
め、この波高分析器９で設定されたウインドウに対し
て、エネルギスペクトルが計数率の変化にともなってず
れるという不都合が解消され、計数率が急激に増減して
も常に最良のイメージを得ることができる。
ピークシフトはシンチレータ１での残光や燐光に起因す
るものであるから、上記のように低エネルギγ線が高い
計数率で入射した場合のみならず、高エネルギγ線が低
い計数率で入射する場合にも生じる。積分回路７の出力
信号はシンチレータ１での残光や燐光に対応した信号と
なっているため、この積分回路７の出力を加算回路８に
おいてエネルギ信号から差し引くことにより、低エネル
ギγ線が高い計数率で入射する場合に上記の通り補正で
きるばかりでなく、高エネルギγ線が低い計数率で入射
した場合にも良好に補正できる。
るものであるから、上記のように低エネルギγ線が高い
計数率で入射した場合のみならず、高エネルギγ線が低
い計数率で入射する場合にも生じる。積分回路７の出力
信号はシンチレータ１での残光や燐光に対応した信号と
なっているため、この積分回路７の出力を加算回路８に
おいてエネルギ信号から差し引くことにより、低エネル
ギγ線が高い計数率で入射する場合に上記の通り補正で
きるばかりでなく、高エネルギγ線が低い計数率で入射
した場合にも良好に補正できる。
なお、エネルギ信号だけでなく、位置信号に関しても同
様の信号操作を行なうことにより、高計数率時の位置分
解能の向上に役立たせることも可能である。
様の信号操作を行なうことにより、高計数率時の位置分
解能の向上に役立たせることも可能である。
また、この発明を、他の、シンチレーションを利用して
放射線を検出する装置に適用することも有用である。
放射線を検出する装置に適用することも有用である。
発明の効果 この発明によれば、核種を問わず計数率増加時のピーク
シフトを、簡単な回路の追加だけで容易に防止でき、シ
ンチレーションカメラでは計数率が増減しても常に最良
のイメージングを行なうことができる。
シフトを、簡単な回路の追加だけで容易に防止でき、シ
ンチレーションカメラでは計数率が増減しても常に最良
のイメージングを行なうことができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はPM
T出力の時間的変化を示すタイムチャート、第３図は上
記実施例における計数率増加に対するピークシフト増加
量を示すグラフ、第４図はエネルギスペクトルを示すグ
ラフ、第５図は従来での計数率増加に対するピークシフ
ト量を示すグラフである。 １……シンチレータ、２……ライドガイド ３……PMT、４……プリアンプ ５……位置演算回路、６、８……加算回路 ７……積分回路、９……波高分析器
T出力の時間的変化を示すタイムチャート、第３図は上
記実施例における計数率増加に対するピークシフト増加
量を示すグラフ、第４図はエネルギスペクトルを示すグ
ラフ、第５図は従来での計数率増加に対するピークシフ
ト量を示すグラフである。 １……シンチレータ、２……ライドガイド ３……PMT、４……プリアンプ ５……位置演算回路、６、８……加算回路 ７……積分回路、９……波高分析器
Claims (1)
- 【請求項１】シンチレータと、このシンチレータに光結
合される光電変換器と、該光電変換器から得たエネルギ
信号を連続的に入力して積分する積分回路と、該積分回
路の出力信号に所定の重み付けをした信号を、上記のエ
ネルギ信号から差し引く減算回路と、該減算回路の出力
信号が送られる波高分析器とからなるシンチレーション
検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180618A JPH07119803B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | シンチレ−シヨン検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180618A JPH07119803B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | シンチレ−シヨン検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337281A JPS6337281A (ja) | 1988-02-17 |
| JPH07119803B2 true JPH07119803B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16086369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180618A Expired - Lifetime JPH07119803B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | シンチレ−シヨン検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119803B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119022A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Daiichi Radioisotope Labs Ltd | 脳血流定量解析プログラム、記録媒体および脳血流定量解析方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2826396B2 (ja) * | 1991-09-17 | 1998-11-18 | 九州日本電気株式会社 | 電界効果型半導体集積回路装置 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61180618A patent/JPH07119803B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119022A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Daiichi Radioisotope Labs Ltd | 脳血流定量解析プログラム、記録媒体および脳血流定量解析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337281A (ja) | 1988-02-17 |
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