JPH079455B2 - 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、体内投与したラジオアイソトープ分布の画像
化を行なうシンチレーションカメラに関する。

（従来の技術） 医用画像診断装置の一つであるシンチレーションカメラ
において、従来光電子増倍管に印加する高電圧を調整す
るに際しオペレータが被検体をシンチレーションカメラ
に対して所定の位置に位置決めし、CRTに表示されるス
ペクトルとウィンドウの相対関係を見ながらマニュアル
操作により設定するようにしている。また、コンピュー
タと連動するタイプのシンチレーションカメラの場合に
は、CPU側でスペクトラムをマルチチャンネルに表示す
ることによってそのピーク値を自動認識し、そのピーク
値と目標値との偏差を基に高電圧微調整用のポテンショ
ンメータと連動するステッピングモータを制御すること
によって自動的にスペクトラムのピーク値をトラッキン
グしていたりしていた。

一方、各光電子増倍管の出力に対しては、各光電子増倍
管のカソードとグランド管に直列的に取り付けられたポ
テンションメータを手動で動かして設定していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述したマニュアル操作による印加電圧の調整
では、調整が煩雑で時間がかかり、また、定量性に欠け
ることなどの問題がある。一方、ステッピングモータを
用いた場合には、その設定が機械的構造を有するものに
頼ることになるため構成上大型化，高価格化を招きしか
も耐久性に欠けるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、小型で
耐久性，信頼性に優れしかもコストパフォーマンスに富
む構成を有し光電子増倍管のプリアンプゲインを自動的
に設定できるオートチューニング手段を具備したシンチ
レーションカメラを提供することを目的とするものであ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、光電子増倍管から出力されるエネルギ信号の
ピーク値と予め設定した基準ピーク値とを比較し両者の
偏差を出力する比較器と、前記光電子増倍管のプリアン
プのゲインを微調整するプリアンプゲイン微調整回路
と、前記比較器からの偏差を基にプリアンプゲイン微調
整回路の調整条件を設定する制御手段とを有するオート
チューニング手段を備えることにより構成される。

（作 用） 本発明に係るシンチレーションカメラでは、光電子増倍
管のプリアンプのゲインの微調整を行うプリアンプゲイ
ン微調整回路と、光電子増倍管から出力されるエネルギ
信号のピーク値と予め設定した基準ピーク値とを比較し
両者の偏差を出力する比較器によりプリアンプゲイン微
調整回路の調整条件を設定する制御手段とを有するオー
トチューニング手段を備えている構成であるから、各プ
リアンプゲインを独立にゲイン調整し常に光電子増倍管
の出力特性を一定にすることができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図はシンチレーションカメラのオートチューニング
手段の実施例を示すものであり、このオートチューニン
グ手段はこの手段全体の制御を行う入力手段1aを備えた
制御手段としてのCPU1と、各光電子増倍管Ta〜Tnから出
力されるエネルギ信号のスペクトラムのピーク値を増幅
するプリアンプ3a〜3nと、3a〜3nにそれぞれ内蔵される
自動ゲイン調整回路2a〜2nと、前記光電子増倍管Ta〜Tn
の光源Ra〜Rnを切り変える光源切替器４と、前記各自動
ゲイン調整回路2a〜2nを切り替える第１のチャンネルセ
レクタ5aと、前記各プリアンプ3a〜3nを切り替える第２
のチャンネルセレクタ5bと、CPU1により制御され前記光
源切替器4,第１のチャンネルセレクタ5a及び第２のチャ
ンネルセレクタ5bを同期して制御するチャンネルコント
ローラ６と、前記第２のチャンネルセレクタ5bから出力
されるいずれかのプリアンプ3a〜3nの出力をアナログ−
デジタル（A/D）変換しスペクトラムのピーク値を検出
するA/D変換器７と、このA/D変換器７からCPU1を介して
送られてくるスペクトラムのピーク値と予め設定された
基準ピーク値とを比較してその偏差をCPU1に送出する比
較器８とを有して構成されている。

前記CPU1は、チャンネルコントローラ６に制御信号を送
り、チャンネルコントローラ６はこの制御信号を基に光
源切替器4,第１のチャンネルセレクタ5a及び第２のチャ
ンネルセレクタ5bを制御して、ある１チャンネルの、例
えば、光源Ra,自動ゲイン調整回路2a及びプリアンプ3a
を選択するようになっている。

また、CPU1は前記偏差を基に第１のチャンネルセレクタ
5aを介して自動ゲイン調整回路2a〜2nに後述する各種の
制御信号を送るようになっている。

次に、前記自動ゲイン調整回路2a〜2nの詳細を第２図を
参照して説明する。尚、これらは全て同一構成であるた
め、自動ゲイン調整回路2aを例にとるものとする。また
第２図の基本回路を第３図のように組み合せることによ
り各自動ゲイン調整回路2a〜2nを構成できる。

この基本回路2aは、それぞれ１個の一次側端子とｍ個の
二次側端子を有する第１〜第３の切替アナログスイッチ
9a,9b,9cと、第１の切替アナログスイッチ9aの二次側端
子間に接続された（ｍ−１）個の抵抗（抵抗値を例えば
6.4KΩとする）からなる第１の抵抗群10aと、第２の切
替アナログスイッチ9bの二次側端子間に接続された（ｍ
−１）個の抵抗（抵抗値を例えば0.8KΩとする）からな
る第２の抵抗群10bと、第３の切替アナログスイッチ9c
の二次側端子間に接続された（ｍ−１）個の抵抗（抵抗
値を例えば0.1KΩとする）からなる第３の抵抗群10c
と、前記第１〜第３の切替アナログスイッチ9a〜9cに対
する３ビットの切替信号をMSB〜LSBまでバイナリーでプ
リセット可能なタイプのアップダウンカウンタ11と、こ
のアップダウンカウンタ11のUP（アップ）端子Ｕ及びDO
WN（ダウン）端子Ｄに接続され、かつ、前記CPU1により
制御されるアップダウン切替器12とを有して構成されて
いる。

前記アップダウンカウンタ11のUP端子Ｕ及びDOWN端子Ｄ
はこのアップダウンカウンタ11をインクリメントするか
デクリメントするかの切り替えを行うための端子であ
り、この切り替えは前記アップダウン切替器12により制
御される。

また、プリセット端子PLはCPU1からのコマンドを入力す
るための端子であり、アップダウンカウンタ11にはこの
コマンドを基に予め設定したプリセット値がロードされ
るようになっている。

尚、第２図中 はアップダウンカウンタ11にプリセット値を設定するた
めこのアップダウンカウンタ11の端子が複数の可変抵抗
の中間点に接続されていることを示している。

次に第２図の基本回路を組合せた第３図の自動ゲイン調
整回路を説明する。13はプリアンプの前段との分離のた
めのバッファ、14は基本回路2a−1,2a−２のUP,DOWNの
動作モードを常に逆にさせるためのインバータ回路、15
は自動ゲイン調整回路を後段と分離させるためのバッフ
ァ、16は13出力性能を考慮したインピーダンス変換用抵
抗、17は基本回路2a−1,2a−２で決まるゲインの可変範
囲を決めるための抵抗である。

次に、上記構成の回路の作用を説明する。

先ず、入力手段1aからCPU1にスペクトラムのピーク設定
を行うためのコマンドを入力する。

CPU1はこのコマンドを基にチャンネルコントローラ６に
制御信号を送出する。チャンネルコントローラ６はこの
制御信号に基づき光源切替器４及び第1,第２のチャンネ
ルセレクタ5a,5bに切替信号を送り、ピーク設定を行う
べきチャンネルを選択する。これにより、光源Ra,光電
子倍増管Ta,自動ゲイン調整回路2a及びプリアンプ3aを
含むチャンネルが選択されたものとして以下の説明を行
う。入力手段１からのコマンドに基づきCPU1からの自動
ゲイン調整回路2aのアップダウンカウンタ11のプリセッ
ト端子PLにプリセット値をロードするためのコマンドが
入り、この結果アップダウンカウンタ11は予め設定した
プリセット値をロードしこれによりこのアップダウンカ
ウンタ11から第１〜第３の切替アナログスイッチ9a〜9c
に切替信号が送られ、プリセット値に対応する抵抗値が
設定される。この第１〜第３の切替アナログスイッチ9a
〜9cによる抵抗値の設定によりプリアンプのゲインが決
定され、同時にこのときのスペクトラムのピーク値がプ
リアンプ3aを経てA/D変換器７に送られる。そして、こ
のピーク値はA/D変換器７によりデジタル信号に変換さ
れた後CPU1を経て比較器８に送られここで予め設定した
基準ピーク値と比較される。

比較器８による比較結果である偏差はCPU1に送られクロ
ック信号のパルス数に変換されると共にアップカウント
かダウンカウントかが判別される。そして、前記クロッ
ク信号のパルス数はアップダウンカウンタ11のクロック
端子CKに、アップカウント又はダウンカウントを示す制
御信号はアップダウン切替器12に入力される。

アップダウン切替器12は、アップカウント又はダウンカ
ウントのいずれかを示すコマンドをアップダウンカウン
タ11のUP端子又はDOWN端子Ｄに入力し、この結果、アッ
プダウンカウンタ11おいてプリセット値を基準としてア
ップカウント又はダウンカウントのいずれかが行われ、
この結果は３ビットの切替信号として第１〜第３の切替
アナログスイッチ9a〜9cに送られる。

第１〜第３の切替アナログスイッチ9a〜9cは入力された
切替信号に基づき、第１〜第３の抵抗群10a〜10cに対す
るスイッチの位置を切り替える。この切り替えは第１〜
第３の抵抗群10a〜10cの値が段階的に小さくなる（一方
の基本回路たとえば2a−１では段階的に大きくなる）よ
うに設定されているため、当初の抵抗値に対して急激な
変化を伴うことなく徐々に少しずつ変化した値となるよ
うに行うことができる。

このようにして各光電子増倍管のプリアンプのゲインが
再調整され、このときのゲインが決定される。そして、
この設定が行われた状態で再びスペクトラムのピーク値
がプリアンプ3a,第２のチャンネルセレクタ5b,A/D変換
器７及びCPU1を介して比較器８にトラッキングされ、基
準ピーク値との偏差が調べられる。偏差があれば上述し
た場合と同様の手順で再調整が行われ、偏差がなければ
プリアンプゲインの設定が終了する。

上述した手順を各チャンネル毎にイメージデータの収集
時間外の時間を利用して適当な周期で遂行することによ
り、個々のチャンネルに対する変化量を少なくしたオー
トチューニングが可能となる。

以上詳述した本実施例のオートチューニング手段は、電
気的な構成で、光電子増倍管の高圧を微調整することな
くプリアンゲインにより光電子増倍管の出力を調整でき
るため、光電子増倍管に印加させる高電圧は一切初期設
定から変る変化がない。特に、自動ゲイン調整回路をモ
ジュール化すれば高電子増倍管の内部に収納することが
でき、より小型化を図ることができる。

また、アップダウンカウンタを利用し、かつ、それぞれ
等しい抵抗を多数有し、かつ群毎に異なる抵抗値となる
ような第１〜第３の抵抗群を切り替えてゲインの調整を
行うものであるからい、微調整が連続であり信号の落着
きが早いオートチューニングを行うことがでてくる。

さらに、多数のチャンネルのオートチューニングを行う
場合にもチャンネルセレクタを採用しているため制御手
段との接続を簡略化することができる。

加えて、アップダウンカウンタのUP端子,DOWN端子及び
クロック端子を利用しているため制御端子数を削減する
ことができる利点がある。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能であることはいうま
でもない。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明のによれば小型で耐久性，信頼性に
優れしかもコトスパフォーマンスに富むシンチレーショ
ンカメラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図に示すオートチューニング手段における自動ゲイン
調整回路の詳細を示すブロック図であり、第３図は第２
図の２個の自動ゲイン調整回路を直列に組合せた場合の
ブロック図である。 Ta〜Tn……光電子増倍管、１……CPU、 2a〜dn……自動ゲイン調整回路 14……インバーター回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光電子増倍管から出力されるエネルギ信号
   のピーク値と予め設定した基準ピーク値とを比較し両者
   の偏差を出力する比較器と、前記光電子増倍管のプリア
   ンプのゲインの微調整を行うプリアンプゲイン微調整回
   路と、前記比較器からの偏差を基にプリアンプゲイン微
   調整回路の調整条件を設定する制御手段とを有するオー
   トチューニング手段を備えたことを特徴とするシンチレ
   ーションカメラ。