JPH0713658B2 - シンチレ−シヨンカメラ - Google Patents

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、医用機器の一診断モダリティーであるシンチ
レーションカメラの位置検出技術に関する。

（従来の技術） この種のシンチレーションカメラでは、シンチレータ，
高電子増倍管を介して検出されたエネルギー弁別用信号
をタイミング発生回路に入力させ、ここで所定のサンプ
リング区間にてウインド解析して位置信号（X,Y,Z信
号）とそのアンブランク（UNB）信号とを生成し、これ
らの信号により画像化を行っている。

また、エネルギー弁別用信号の波高値がエネルギーに比
例しており、その波高値が所定の関心ウインドに入って
いるか否かを比較器にて比較することにより判断し、関
心ウインド内に入ったことを示すPHA信号を生成してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の波形分析技術では、シンチレーションのイベント
がほぼ同時に２個以上発生した場合、波形が重量した形
でピーク波形が２個以上存在するため、最初のピークで
PHA信号を生成し、ほぼ同時に発生した次のピーク波形
を識別出来なかった。これが原因で位置の誤計算をして
いた。

そして、このような誤計算は検出器の中央部ほど多く発
生するため、計数率が高い場合には検出器の中央が盛り
上がるプロフィールとなって均一性が悪化するという欠
点があった。

そこで、本発明の目的とするところは、同時計数に伴な
う誤計算を軽減し、高計数率時の均一性で中央が盛り上
る等の欠点を除去することのできるシンチレーションカ
メラを提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、エネルギー弁別用信号をタイミング発生回路
にて所定のサンプリング区間でウインド解析して位置信
号とそのアンブランク信号とを出力し、これらの信号に
基づき画像化を行うシンチレーションカメラにおいて、
前記エネルギー弁別用信号を所定時間遅延させる遅延線
と、遅延後のエネルギー弁別用信号を前記タイミング発
生回路でのサンプリング区間で積分する積分器と、前記
タイミング発生回路での関心ウインドのアッパーレベル
に比例したレベルと前記積分器の出力とを比較し、積分
出力が前記レベルを越えた際にアンブランクゲート信号
を出力する比較検出手段と、前記アンブランクゲート信
号が発生している間では前記タイミング発生回路から出
力されるアンブランク信号を前記画像化に寄与させない
ように阻止するゲート手段とを設けて構成している。

（作用） 本発明では、エネルギー弁別用信号を遅延線にて所定時
間遅延させて、タイミング発生回路での解析時間とタイ
ミングをとり、この遅延されたエネルギー弁別用信号を
前記タイミング発生回路でのサンプリング区間に亘って
積分器で積分している。この際、積分された信号は、本
来のパイルアップしていない信号についてはエネルギー
に対しリニアに積分値が変化するが、パイルアップした
波高は必ず本来の積分値より大きくなることに着目し、
比較検出手段において臨床時にかける関心ウインドのア
ッパーレベルに比例した所定レベルに比較レベルを設け
ておき、そのレベル以上の積分値を有するエネルギー弁
別信号はパイルアップとみなし、前記レベルを越えた時
点でアンブランクゲート信号を出力している。そして、
最終的にゲート手段において、前記アンブランクゲート
信号が発生している間では、前記タイミング発生回路か
ら出力されるアンブランク信号を画像化に寄与させない
ように阻止することで、誤計算を大幅に軽減することが
できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本実施例に係るシンチレーションカメラにおけ
る同時計数除去回路のブロック図である。

同図において、タイミング発生回路４はエネルギー弁別
用信号１を入力し、所定のサンプリング区間で関心ウイ
ンド（アッパーレベル9,ローアーレベル16である）内の
信号をウインド解析して、位置信号としてのX,Y信号
（座標アドレス信号）及びＺ信号（エネルギー対応信
号），アンブランク信号（以下、UNB信号とも称する）1
3及びPHA信号の発生タイミングを制御するものである。
尚、上記X,Y,Z信号及びPHA信号は図示してしない。そし
て、本実施例では上記の同時計数除去に供するため、前
記関心ウインドの前記アッパーレベル信号9,前記サンプ
リング区間に対応したサンプリング信号５及び後述する
Ｄ型フリップフロップ（以下、Ｄ型Ｆ・Ｆとも称する）
11のリセット信号10を発生するようになっている。

第１図に示す回路は、上記タイミング発生回路４より出
力される前記UNB信号にゲートをかけて、パイプアップ
が発生している場合にはこのUNB信号の画像化への寄与
を阻止することにより誤計算を低減する回路構成となっ
ている。

このために遅延線２は前記エネルギー弁別用信号１を所
定時間遅延させ、上記タイミング発生回路４でウインド
解析後に検出させる前記UNB信号９の発生タイミングに
合せて後述するアンブランクゲート信号（以下、UNBゲ
ート信号）が出力されるようにタイミングをとってい
る。

積分器６は遅延された前記エネルギー弁別用信号１をバ
ッファ３を介して入力し、かつ、前記タイミング発生回
路４からのサンプリング信号５に基づき決定されるサン
プリング区間内で前記エネルギー弁別用信号１を積分す
るものである。従って、サンプリング区間外での積分器
６の出力は０である。

比較器７は、その一方の入力端子に前記積分器６の出力
を入力し、その他方の入力端子に前記アッパーレベル信
号９をゲイン可変バッファ８を介し、両入力信号を比較
するものである。尚、前記ゲイン可変バッファ８は、前
記アッパーレベル９の少し上のレベルを出力するように
ゲインが決定されている。そして、この比較器７は、前
記気分器６からの積分出力が比較レベルを越えた際にHI
GHを出力し、それ以外のときはLOWを出力するようにな
っている。

前記Ｄ型F.F11は、データ端子Ｄに前記比較器７の出力
を、クロック端子CKに前記サンプリング信号５を、クリ
ア端子CLに前記リセット信号10をそれぞれ入力し、出力
端子より前記UNBゲート信号12を出力するようになっ
ている。そして、本実施例では前記比較器６の出力がHI
GHのときに出力端子からの出力がHIGHよりLOWに反転
し、このLOW出力を前記UNBゲート信号12として供するよ
うになっている。

尚、上記比較器７及びＤ型F.F11は、本発明における比
較検出手段を構成する一例である。

ゲート手段14は、前記UNB信号13,前記UNBゲート信号12
を入力し、UNBゲート信号が発生している間では前記UNB
信号を画像化に寄与しないように阻止するものであり、
本実施例ではUNB信号13,UNBゲート信号12を２入力する
アンドゲート回路で構成している。

以上のように構成された装置の作用について、第２図を
も参照して説明する。

第２図は第１図に示す各部のうちの主要信号を示すタイ
ミングチャートである。

以下、シンチレーションのイベントがほぼ同時に２個以
上発生した場合について説明する。

第２図に示すバッファ３の出力は、計数率が高い場合の
一例であり、最初のピークの他に同時計数によるピーク
17を有している。ところで、上記のような高計数率のエ
ネルギ弁別用信号１が入力した場合、従来は同時計数に
よる前記ピーク17を見逃し、ピークが１つであると想定
して処理を行なっていたので誤計算が生じていた。

そこで、本実施例では以下のような処理を行うことによ
り誤計算を低減している。

先ず、上記のようなエネルギー弁別用信号１を遅延線２
で遅延させた後、バッファ３を介して積分器６に入力さ
せる。この積分器６では、第２図に示すように前記サン
プリング信号５がHIGHである間に亘ってサンプリング
し、その後この波形を積分する。この結果第２図に示す
ように同時計数を伴わなかった波形は前記アッパーレベ
ル９以下の積分信号18として得られるのに対し、同時計
数を伴った波形（パイプアップした波形）は前記アッパ
ーレベル９以上の積分信号19として得られる。そこで、
前記アッパレベル９以上の値を閾値として比較すること
により両者を明確に分離でき、この閾値を越えた積分値
を有するエネルギー弁別用信号１はパイプアップとみな
すことができる。本実施例では比較器７において上記の
比較を行ない、閾値を越えた場合には比較器７よりHIGH
を出力するようにしている。そして、この比較器７から
のHIGH出力によって、第２図に示すようにＤ型F.F11の
出力端子の出力をHIGHからLOWに反転させるようにし
ている。尚、このＤ型F.F11の反転機能は、サンプリン
グ信号５に基づくサンプリング区間でのみ意味をもた
せ、前記リセット信号10でリセットされるようになって
いる（第２図参照）。

前記Ｄ型F.F11の端子からのLOW出力は前記UNBゲート
信号12として供するようになっている。即ち、アンドゲ
ート回路で構成されるゲート手段14は、前記タイミング
信号発生回路４より出力されるUNB信号13と前記UNBゲー
ト信号12との論理積をとって出力信号15を生成してい
る。この結果、UNBゲート信号12がLOWである限り、この
間に出力されたUNB信号13はゲート手段14でカットさ
れ、画像化に寄与しないようになる。このため、同時計
数パターンが除去され、誤計算を大幅に低減することが
できる。

第３図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の適用前と適用
後とのイメージを示し、20で示すのは２個のポイントソ
ースをそれぞれ鉛ポットに入れておいた場合の本来のシ
ンチレーションイメージである。本発明を適用しないも
のは第３図（Ａ）に示す21のように、ローカルに２ポイ
ントでシンチレーションが発生することによりライン上
に誤計算が発生していた。これに対し、本発明を適用す
ることにより上記のイメージ21はほとんど発生しなくな
った。

第４図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の適用前と適用
後との均一性プロフィールを示し、適用前のものは第４
図（Ａ）に示すように誤計算が検出器中央でより多く発
生するため、均一性プロフィールは中央で盛り上ってい
たのに対し、本発明適用後のものは第４図（Ｂ）に示す
ように改善されている。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、例
えば本発明の各構成をタイミング発生回路４に組み込む
ことも可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ほとんど全ての同
時計数パターンを除去することが可能となり、高計数率
状態での画像の均一性及び分解能を大幅に向上すること
ができ、しかも構成が比較的簡易であるため安価に実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に掛るシンチレーションカメラの要部で
ある同時計数除去回路のブロック、第２図は第１図に示
す各部の主要出力を示すタイミングチャート、第３図
（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の適用前と適用後との
イメージを示す概略説明図、第４図（Ａ），（Ｂ）はそ
れぞれ本発明の適用前と適用後との均一性プロフィール
を示す概略説明図である。 ２……遅延線、４……タイミング発生回路、7,11……比
較検出手段、14……ゲート手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検者にラジオアイソトープを注入し、特
   定臓器に選択的に集まるラジオアイソトープの分布像を
   画像化するために、エネルギー弁別用信号をタイミング
   発生回路にて所定のサンプリング区間でウインド解析し
   て位置信号とそのアンブランク信号とを出力し、これら
   の信号に基づき上記画像化を行うシンチレーションカメ
   ラにおいて、前記エネルギー別弁用信号を所定時間遅延
   させる遅延線と、遅延後のエネルギー弁別用信号を前記
   タイミング発生回路でのサンプリング区間で積分する積
   分器と、前記タイミング発生回路での関心ウインドのア
   ッパーレベルに比例したレベルと前記積分器の出力とを
   比較し、積分出力が前記レベルを越えた際にアンブラン
   クゲート信号を出力する比較検出手段と、前記アンブラ
   ンクゲート信号が発生している間では前記タイミング発
   生回路から出力されるアンブランク信号を前記画像化に
   寄与させないように阻止するゲート手段とを設けたこと
   を特徴とするシンチレーションカメラ。