JPH0843536A

JPH0843536A - シンチレーションカメラ

Info

Publication number: JPH0843536A
Application number: JP17648394A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamakawa; 勉山河; Hiroaki Kobayashi; 弘明小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】単一核種により設定したエネルギ補正データを
良好に使ってエネルギ信号を補正し、この補正エネルギ
信号に応じて直線性補正を施し、直線性補正精度を上げ
る。【構成】単一核種を設定して作成したエネルギ補正デー
タＤ及び単一エネルギウィンドの複数のサブウィンドの
直線性補正データＬを記憶。位置信号毎にエネルギ信号
を補正データＤを用いて補正し、補正エネルギ信号を弁
別し、弁別結果に対応する補正データＬを選択し、選択
された補正データＬで位置信号の直線性補正を行なう手
段を備える。基準ピークが対応するサブウィンドの補正
データＬを用いて、直線性補正された位置信号を逆投影
する手段を備える。逆投影された位置信号毎にエネルギ
信号を補正データＤを用いて再補正し、再補正されたエ
ネルギ信号を再弁別し、再弁別結果に対応する補正デー
タＬを再選択し、再選択された補正データＬを用いて位
置信号の直線性補正を再度行なう手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシンチレーションカメラ
に係り、特に被検体から放射されたγ（ガンマ）線を検
出して得られた位置信号およびエネルギ信号を補正する
回路を備えたシンチレーションカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】シンチレーションカメラは、シングルフ
ォトンＥＣＴ（ＳＰＥＣＴ）などの核医学診断装置の撮
像手段として好適に使用されている。

【０００３】このシンチレーションカメラは、被検体に
投与された核種から放射されたγ線の２次元の位置情報
およびそのエネルギ情報を得るものである。γ線がシン
チレーションカメラに入射すると、シンチレータはその
エネルギを吸収して蛍光を発する。この光はライトガイ
ドを介して複数の光電子増倍管（ＰＭＴ）に同時に入射
する。この入射光は光電変換され、電気パルスとして複
数のＰＭＴから位置・エネルギ計算回路に出力される。
この位置・エネルギ計算回路では、その複数の電気パル
ス信号に基づいて、入射したγ線の位置およびエネルギ
を計算し、アナログ量の位置信号ｘ，ｙおよびエネルギ
信号ｚを後段の補正回路に出力する。

【０００４】補正回路はエネルギ信号補正回路および位
置信号に対する直線性補正回路を備えている。エネルギ
信号補正回路により、エネルギ信号のエネルギスペクト
ラムがγ線入射位置によってばらつくことに伴う分布曲
線位置の補正が行なわれる。また、直線性補正回路によ
り、位置信号ｘ，ｙに２次元のＸ，Ｙ位置毎の補正ベク
トルに拠るベクトル演算が施され、画像上の直線性を確
保するようになっている。

【０００５】この直線性補正を行なうために、通常１組
または複数組の補正ベクトルデータが予め準備される。
この補正ベクトルデータは、使用する１つまたは複数の
核種のエネルギスペクトラム分布に１：１に対応して予
め設定される。エネルギスペクトラム分布の各々には、
設定％（例えば２０％）のエネルギウィンド（以下、こ
れを「単一エネルギウィンド」という）が割り当てられ
る。

【０００６】この単一エネルギウィンドが数種の核種に
対応して図１に示す如く、例えば４面Ｗ0 …Ｗ3 が設け
られていたとすると、補正ベクトルデータＬ0 …Ｌ3 も
４組予め用意される。この複数組の補正ベクトルデータ
Ｌ0 …Ｌ3 の中から１つを選択する訳だが、その選択
は、位置・エネルギ計算回路から供給された生のエネル
ギ信号ｚの大きさを弁別することが行われる。つまり、
エネルギ信号ｚの大きさが単一エネルギウィンドＷ0 …
Ｗ3 の何れに入るかを判断し、該当する単一エネルギウ
ィンドＷ0 （…Ｗ3 ）に対応した補正ベクトルデータＬ
0 （…Ｌ3 ）がγ線入射毎に選択される。この選択され
た補正ベクトルデータの組を使って、位置信号ｘ，ｙに
対する直線性補正がリアルタイムに行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の直線性補正に使われる補正ベクトルデータの組
は、１つのスペクトル分布に対して１つであり、直線性
補正の程度が粗いという問題があった。

【０００８】近年、核医学診断のアプローチの多様化に
よって、予定していない核種や同時に２種の核種を投与
して診断を行うことが頻繁に試みられている。

【０００９】このような場合、図１に示すように、スペ
クトラム分布曲線の中心が単一エネルギウィンドの中心
に位置しなかったり（曲線ＤＢ２）、２つのスペクトラ
ム分布曲線が同時に出現することになる（曲線ＤＢ２，
３）。

【００１０】例えば、曲線ＤＢ２は２つの単一エネルギ
ウィンドＷ0 ，Ｗ1 にまたがっているから、補正ベクト
ルデータＬ0 またはＬ1 が事象毎に選択され、その選択
がふらつく。また２つの核種を使って２つのスペクトラ
ム分布曲線ＤＢ２，ＤＢ３が存在する場合も、同様の問
題があった。

【００１１】さらに、１つの単一エネルギウィンドＷ0
（…Ｗ3 ）の中でも、その中心部分に属するエネルギ値
を持つγ線の位置信号に対しては比較的良好に直線性補
正がかかる。というのは、補正ベクトルデータはそのよ
うな中心位置に合せて設定されるからである。しかし、
同一の単一エネルギウィンドの中でも中心位置から外側
にずれるに従って補正精度は低下する。

【００１２】以上の補正精度のばらつきや低下は、撮影
した画像の均一性や分解能の低下に直結する。すなわ
ち、分解能に周期性が残るとともに、分解能それ自体も
低下し、近年の画像の高精度化，高品質化の要請に応え
ることはできなかった。

【００１３】この問題は、光電子増倍管に、より大きい
口径（例えば入射面の直径が３インチ）のものを使用し
たときに特に顕著になり、分解能と均一性の両立は困難
であった。

【００１４】一方、前述した従来技術にあっては、位置
・エネルギ計算回路から出力された生のエネルギ信号ｚ
（すなわち、補正されていないエネギ信号）に基づいて
補正ベクトルデータを選択するようにしていたため、補
正ベクトルデータの選択そのものにエラーが生じること
が多い。したがって、このことも分解能の均一性や分解
能自体を低下させていた。

【００１５】本発明は、上記従来技術の有する問題を解
決するためになされたもので、その目的は、γ線のスペ
クトラム分布曲線が何れの位置に在っても、エネルギ値
に応じた、より高精度な直線性補正を位置信号に掛け、
位置分解能の周期性（均一性）を改善するとともに、位
置分解能それ自体をも向上させることである。

【００１６】本発明の別の目的は、上述した目的に加
え、単一核種で設定したエネルギ補正データであって
も、これを全部のエネルギ信号に対するエネルギ補正デ
ータとして好適に代用でき、微細な直線性補正を実施で
きることである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【００１８】請求項１記載の発明は、被検体に投与され
た核種から放射されたγ線を処理するシンチレーション
カメラにおいて、ポイントソースを用いた単一核種を設
定することにより予め作成した前記γ線のエネルギ補正
データを記憶しているエネルギ補正データ記憶手段と、
前記γ線を収集する収集手段と、この収集情報に基づい
て前記γ線の２次元の位置信号およびエネルギ信号を演
算する演算手段と、前記位置信号毎に前記エネルギ信号
のスペクトラム上のばらつきを前記エネルギ補正データ
を用いて補正するエネルギ信号補正手段とを備えた。

【００１９】請求項２に記載の発明は、単一核種が^99m
Ｔｃまたは⁵⁷Ｃｏのポイントソースである。

【００２０】請求項３に記載の発明は、被検体に投与さ
れた核種から放射されたγ線を処理するシンチレーショ
ンカメラにおいて、ポイントソースを用いた単一核種を
設定することにより予め作成した前記γ線のエネルギ補
正データを記憶しているエネルギ補正データ記憶手段
と、前記核種のエネルギを抽出するための単一エネルギ
ウィンドを分割して設定した複数のサブウィンドに各々
対応する直線性補正データを記憶している直線性補正デ
ータ記憶手段とを備えるとともに、前記γ線を収集する
収集手段と、この収集情報に基づいて前記γ線の２次元
の位置信号およびエネルギ信号を演算する演算手段と、
前記位置信号毎に前記エネルギ信号のスペクトラム上の
ばらつきを前記エネルギ補正データを用いて補正するエ
ネルギ信号補正手段と、この補正されたエネルギ信号の
大きさが前記複数の分割エネルギウィンドの何れに該当
するかを弁別するエネルギ信号弁別手段と、この弁別結
果に対応する前記直線性補正データを選択する選択手段
と、この選択された直線性補正データを用いて前記位置
信号の直線性補正を行なう直線性補正手段と、前記複数
の直線性補正データの内の、前記核種のエネルギ分布の
基準ピークが対応するサブウィンドの直線性補正データ
を用いて前記直線性補正手段により直線性補正された位
置信号を逆投影する逆投影手段と、この逆投影された位
置信号毎に前記演算手段で演算されたエネルギ信号のス
ペクトラム上のばらつきを前記エネルギ補正データを用
いて再補正するエネルギ信号再補正手段と、この再補正
されたエネルギ信号大きさが前記複数の分割エネルギウ
ィンドの何れに該当するかを再弁別するエネルギ信号再
弁別手段と、この再弁別結果に対応する前記直線性補正
データを再選択する再選択手段と、この再選択された直
線性補正データを用いて前記位置信号の直線性補正を再
度行なう直線性再補正手段とを備えた。

【００２１】請求項４記載の発明は、前記単一核種が
^99mＴｃまたは⁵⁷Ｃｏのポイントソースである。

【００２２】請求項５記載の発明は、前記作成手段が、
前記核種のエネルギ分布の基準ピークが対応するサブウ
ィンドの直線性補正データを実測するとともに、この実
測した直線性補正データに基づき他のサブウィンドの直
線性補正データをシミュレーションする手段である。

【００２３】請求項６記載の発明は、前記直線性データ
記憶手段が、複数の単一エネルギウィンドの各々を分割
して設定した複数のサブウィンドに各々対応する直線性
補正データを記憶している手段である。

【００２４】

【作用】請求項１，２記載のシンチレーションカメラに
あっては、単一核種（^99mＴｃまたは⁵⁷Ｃｏのポイント
ソース）を設定してエネルギ補正データが予め作成さ
れ、メモリなどに記憶されている。このため、撮影のと
きには、かかるエネルギ補正データを使ってエネルギ信
号のばらつきがγ線入射位置毎に補正される。

【００２５】請求項３〜６記載のシンチレーションカメ
ラにあっては、γ線入射に伴って演算される位置信号お
よびエネルギ信号の内、エネルギ信号の大きさが弁別さ
れて、単一エネルギウィンドの内の複数のサブウィンド
の何れに該当するかが決められる。該当するサブウィン
ドが決まると、対応する直線性補正データが選択され、
位置の直線性が補正される。この補正された位置信号
は、さらに、核種のエネルギ分布の基準ピークが対応す
るサブウィンドの直線性補正データを使って基準ピーク
に換算した原画位置の位置信号に逆投影（逆変換）され
る。つまり、基準ピークに対応する直線性補正データを
使って逆投影するので、基準ピークのサブウィンドに入
る位置信号は変わらないが、基準ピーク以外のサブウィ
ンドに入る位置信号は、基準ピークに換算した位置信号
に変換される。この逆投影された位置信号毎に、補正前
の前記エネルギ信号が再度、エネルギ補正される。さら
に、この再補正したエネルギ信号が弁別され、新たな直
線性補正データが選択されて、位置信号に直線性補正が
掛けられる。このように、基準ピークに対応するサブウ
ィンド以外のエネルギの位置信号については、演算され
た生の位置信号を元に補正したエネルギ信号に基づくも
ののほか、逆投影して基準ピークに換算した位置信号を
元に補正したエネルギ信号に基づくものと、２回、直線
性補正データを選択できるので、その選択精度が上が
り、直線性補正の精度も向上する。

【００２６】

【実施例】

（第１実施例）本発明の第１実施例を図２〜図３Ａ，３
Ｂに基づいて説明する。

【００２７】図２には、シングルフォトンＥＣＴ（Sing
le photon ECT,SPECT ）などの核医学診断装置に搭載さ
れるシンチレーションカメラ（ガンマカメラとも呼ばれ
る）の構成の一例を示す。同図に示すシンチレーション
カメラは、被検体Ｐの近傍に置かれる撮影部１０と、こ
の撮影部１０の出力端に接続された位置・エネルギ計算
回路１１と、この計算回路１１の出力端に接続された補
正回路１２と、ＣＰＵ１３及びメモリ１４を有するデー
タ処理部１５とを備える。

【００２８】撮影部１０は、入射するγ（ガンマ）線の
エネルギを吸収してその入射点で蛍光を発する板状のシ
ンチレータ２０を備える。このシンチレータ２０の入射
面側には、鉛板に多数の平行孔を設けたコリメータ２１
が設けられている。シンチレータ２０の背面側には、ラ
イトガイド２２を介して複数本の光電子増倍管（photom
ultiplier tube：以下「ＰＭＴ」と呼ぶ）２３…２３が
六角稠密状に配設されている。このＰＭＴ２３…２３と
しては、例えば、直径３インチのもの５０本が使用され
る。これにより、被検体Ｐから放射されたγ線が撮影部
１０に入射すると、シンチレータ２０の入射点が発光す
る。この光はライトガイドを経て複数のＰＭＴ２３…２
３に入射され、光電変換される。したがって、ＰＭＴ２
３…２３からはγ線の入射毎に入射光の強度に比例した
パルス信号が出力される。

【００２９】位置・エネルギ計算回路１１は、ＰＭＴ２
３…２３からの出力パルス信号を受ける。この計算回路
１１は、前置増幅器，重み付け抵抗，加算器などを有し
（図示せず）、上記複数のパルス信号に基づいて、γ線
の入射毎に、入射γ線の位置およびエネルギを演算し、
それらの演算値に対応したデジタル量のエネルギ信号ｚ
および位置信号ｘ，ｙを出力する。

【００３０】補正回路１２は、図示の如く、入力するエ
ネルギ信号ｚに係る要素として、エネルギ信号補正回路
３０，エネルギ信号弁別回路３１およびエネルギ信号編
集回路３２を有する。

【００３１】エネルギ信号補正回路３０は、γ線の入射
位置に応じてエネルギスペクトラムの位置のばらつきを
補正するものである。具体的には、補正回路３０は位置
信号（ｘ、ｙ）毎にそのエネルギスクトラムのピーク位
置を探し、そのばらつきに応じた補正係数をエネルギ信
号に乗じて、補正されたエネルギ信号ｚ^*を作る。これ
により、エネルギ信号のスペクトラム上のピークは、γ
線入射毎に補正されて、入射位置に依存せず常に所定エ
ネルギ位置に設定される。

【００３２】エネルギ信号弁別回路３１は、補正された
エネルギ信号ｚ^*を入力して、そのエネルギ値の大小を
弁別し、弁別結果に対応したスイッチ切換信号Ｓ１，Ｓ
２を後述する第１および第２の選択スイッチに出力す
る。このエネルギ信号の弁別は本発明の特徴の１つを成
すものなので、次に詳述する。

【００３３】入射光のエネルギ補正および画像の直線性
補正は、シンチレーションカメラにおける２つの重要な
補正項目を成し、前者は上記エネルギ信号補正回路３０
によって達成される。

【００３４】これに対し、直線性補正はシンチレータや
ＰＭＴにおける中心部と周辺部の感度差などに起因した
画像上の直線性に関する歪みを是正するものである。こ
の歪みの程度は入射するγ線がエネルギスペクトラム上
でどの位置に分布するかに大きく左右される。入射する
γ線のスペクトラム上のエネルギ分布は被検体に投与さ
れる核種によって変わってくる。そこで、まず従来と同
様に、図３Ａに示す如く、エネルギスペクトラムを例え
ば４つの領域に分け、この４つの領域別にエネルギウィ
ンドＷ0 …Ｗ3 を設定する。各エネルギウィンドＷ0
（…Ｗ3 ）は、従来と同様に、単一核種（例えば^99mＴ
ｃ）に依るスペクトラム分布の設定幅が収まるエネルギ
幅のウィンドである。ここでは、このエネルギウィンド
Ｗ0 …Ｗ3を特に、「単一エネルギーウィンド」と呼ぶ
ことにする。この単一エネルギウィンドＷ0 …Ｗ3 は、
各々、通常２０％（ピーク位置を中心として、ピーク位
置のエネルギの±１０％のエネルギ範囲）程度に設定さ
れる。

【００３５】さらに、本実施例では、各単一エネルギウ
ィンドＷ0 （…Ｗ3 ）を、連続的する複数のサブウィン
ドＷ01，Ｗ02，Ｗ03（…Ｗ31，Ｗ32，Ｗ33）に分割して
設定する。これにより、４つの単一エネルギウィンドＷ
0 …Ｗ3 が、例えば合計１１個のサブウィンドＷ01…Ｗ
33に連続的に分割される。この結果、従来、１つのエネ
ルギスペクトラム分布には１つの単一エネルギウィンド
しか掛からなかったものが、本発明では複数個のサブウ
ィンドが掛かるようになる。図３（Ａ）の例で言えば、
ある１つのエネルギスペクラム分布Ｄ１の中心部にサブ
ウィンドＷ02が、その両端部に別々のサブウィンドＷ0
1，Ｗ03が各々割り当てられる。このより細かなサブウ
ィンドＷ01…Ｗ33に対応して、後述するように、個別の
直線性補正が実施されることになる。サブウィンドＷ01
…Ｗ33の分割幅は、単一エネルギウィンドＷ0 …Ｗ3 の
エネルギ幅やそのスペクトラム上の位置並びに使用する
核種などに応じて適宜に設定される。

【００３６】したがって、エネルギ信号弁別回路３１
は、γ線入射毎に、補正されたエネルギ信号ｚ^*のエネ
ルギ値を算出し、単一エネルギウィンドＷ0 …Ｗ3 を選
択するスイッチ切換信号Ｓ１およびこの単一エネルギウ
ィンドに従属するサブウィンドＷ01，Ｗ02，Ｗ03（…Ｗ
31，Ｗ32，Ｗ33）を選択するスイッチ切換信号Ｓ２を各
々出力する。

【００３７】さらに、エネルギ信号編集回路３２は、補
正されたエネルギ信号ｚ^*を入力する。この編集回路３
２は、技師が予め設定した単一エネルギスペクトラムの
範囲と補正エネルギ信号ｚ^*のエネルギ値とを比較し、
補正されたエネルギ信号ｚ^*および後述する如く直線性
が補正された位置信号ｘ^*，ｙ^*をイメージメモリに取
り込むか否かを判定し、この判定結果に対応したゲート
制御信号Ｓ３をゲート回路３３に出力する。即ち、補正
されたエネルギ信号ｚ^*のエネルギ値が単一エネルギウ
ィンドに収まるときに、ゲートオンのゲート制御信号Ｓ
３になる。

【００３８】補正回路１２はさらに、前記位置信号ｘ，
ｙを入力する１つの第１の選択スイッチ３４を有する。
この第１の選択スイッチ３４は１入力４出力形であり、
第１のスイッチ選択信号Ｓ１を受けて第１〜第４の出力
端の間で電子的に切換可能である。この第１の選択スイ
ッチ３４の４つの出力端は、４つの第２の選択スイッチ
３５1 〜３５4 に各々接続される。第２の選択スイッチ
３５1 〜３５4 の数と単一エネルギウィンドＷ0 …Ｗ3
の数は１：１に対応している。第２の選択スイッチ３５
1 〜３５4 の各々は、１入力２出力形または１入力３出
力形であり、それらの出力数は単一エネルギウィンド内
の複数のサブウィンドＷ01，Ｗ02，Ｗ03（…Ｗ31，Ｗ3
2，Ｗ33）の数に各々、１：１で対応している。４つの
第２の選択スイッチ３５1 〜３５4 の各々は、第２のス
イッチ選択信号Ｓ２を受けて複数の出力端の間で電子的
に切換可能になっている。

【００３９】４つの第２の選択スイッチ３５1 〜３５4
の合計１１個の出力端には、図２に示す如く、前述した
画像の直線性確保のための合計１１個の直線性補正回路
３６1 〜３６11が個別に接続されている。この直線性補
正回路３６1 〜３６11の各々は、γ線入射毎にリアルタ
イムに、第１，第２の選択スイッチ３４，３５1 （…３
５4 ）を介して送られてくる位置信号ｘ，ｙを補正デー
タＬ1 （…Ｌ11）を用いてその直線性を補正する。

【００４０】この補正データＬ1 〜Ｌ11は、前述した複
数のサブウィンドＷ01…Ｗ33に１：１に対応して予め作
成され、個々の直線性補正回路３６1 〜３６11の内蔵メ
モリ３７1 〜３７11に格納されている。各補正データＬ
1 （…Ｌ11）は、単一エネルギウィンド毎の基準となる
核種のスペクトラムピークが各サブウィンドの中心にく
るように調整した（図３（Ｂ）参照）、２次元平面上の
ベクトル量の集合から成るデータ群である。

【００４１】直線性補正回路３６1 …３６11の出力側は
ＯＲ接続状態でゲート回路３３に接続されている。この
ゲート回路３３には前述の如く、補正されたエネルギ信
号ｚ^*もγ線入射毎に送られてくる。そこで、ゲート回
路３３はゲート制御信号Ｓ３がゲートオンを示すときの
みゲートを開いて、補正されたエネルギ信号ｚ^*および
直線性補正された位置信号ｘ^*，ｙ^*を通過させる。

【００４２】以上のように構成される補正回路１２の出
力側は、イメージメモリ４１，Ｄ／Ａ変換器４２を介し
て表示ユニット４３に接続されている。これにより、補
正回路１２のゲート回路３３が開（オン）となるγ線入
射毎に、補正されたエネルギ信号ｚ^*および直線性補正
された位置信号ｘ^*，ｙ^*がデジタル量でイメージメモ
リ４２に記憶される。表示ユニット４３は、イメージメ
モリ４２の記憶データに基づいて被検体からのγ線入射
に係る画像を表示する。

【００４３】なお、被検体を撮影する前に、鉛バーファ
ントムを撮影部１０の検出面に装着した状態で、データ
処理部１５は、基準核種に対するＰＭＴ２３…２３の出
力パルスに基づいて前記直線性補正データＬ1 …Ｌ11を
サブウィンドＷ01…Ｗ33毎に作成し、直線性補正回路３
６1 …３６11の内蔵メモリ３７1 …３７11に予め格納す
る。

【００４４】本実施例によれば、被検体の撮影時には、
γ線入射毎にリアルタイムに、位置・エネルギ計算回路
１１からエネルギ信号ｚおよび位置信号ｘ，ｙが補正回
路１２に送られる。補正回路１２では、最初、エネルギ
信号ｚのエネルギスペクトラム上のばらつきがエネルギ
信号補正回路３０で補正される。この後に、補正された
エネルギ信号ｚ^*のエネルギ値が、直線性補正のための
単一エネルギウィンドおよびこれを分割するサブウィン
ドの何れに属しているかの選択がエネルギ信号弁別回路
３１で行なわれる。この選択結果は、第１，第２のスイ
ッチ切換信号Ｓ１，Ｓ２に反映され、これに応じて第
１，第２の選択スイッチ３４，３５1 （…３５4 ）が切
り換えられる。

【００４５】このため、位置エネルギ信号ｘ，ｙは、エ
ネルギスペクトラム上のどの位置にエネルギ値が在るか
に応じて適宜な直線性補正回路３６1 （…３６11）に選
択的に送られる。例えば、図３Ａの如く、あるγ線入射
に伴う補正されたエネルギ信号ｚ^*が単一エネルギウィ
ンドＷ0 の中心部のサブウィンドＷ02に属していると判
定された場合、そのγ線入射の位置信号ｘ，ｙは２番目
の直線性補正回路３６2 に送られる。また、別のγ線入
射に伴う補正されたエネルギ信号ｚ^*が単一エネルギウ
ィンドＷ0 の端のサブウィンドＷ01に属していると判定
された場合、その位置信号ｘ，ｙは１番目の直線性補正
回路３６1 に送られる。同様に、別のγ線入射に伴う補
正されたエネルギ信号ｚ^*が別の単一エネルギウィンド
Ｗ1 の端のサブウィンドＷ11に属している場合、その位
置信号ｘ，ｙは今度は４番目の直線性補正回路３６4 に
送られる。

【００４６】直線性補正回路３６1 （…３６11）では、
入力する位置信号ｘ，ｙに対して記憶している最適な補
正データＬ1 （…Ｌ11）が読み出され、直線性補正が行
なわれる。この直線性補正された位置信号ｘ^*，ｙ
^*は、設定された単一エネルギウィンドに入る単独のγ
線入射である限り、補正されたエネルギ信号ｚ^*と共に
イメージメモリ４１に一時記憶された後、表示される。

【００４７】以上の処理は、γ線がシンチレーションカ
メラに入射するという事象が発生する毎にリアルタイム
に行なわれる。これにより、同一の単一エネルギウィン
ド内であっても、その中心部および両端部の何れに該当
するγ線かに応じて、従来よりも格段に精度の高い直線
性補正が行なわれる。また、近年の複数種の核種の投与
または複数ピークを持つ核種の投与によってエネルギス
ペクトラム上のピークが複数になり、あるスペクトラム
分布が２つの単一エネルギウィンドにまたがる場合で
も、従来よりも格段に細かいウィンドによって直線性補
正される。しかも、補正されたエネルギ信号ｚを用いて
ウィンドの選択のための弁別を行なっているので、従来
のように計算された生のエネルギ信号ｚを使う場合に比
べて、格段に選択精度が向上する。これによっても、直
線性補正の精度、すなわち均一性（分解能の周期性），
分解能が共に向上する。

【００４８】したがって、ＰＭＴ２３…２３に比較的大
口径のものを使った場合でも単一エネルギウィンド分布
における分解能の位置周期性を低減させることができ、
位置・エネルギ計算回路１１のエネルギダイナミックレ
ンジ全体に均一な画像を得る。また、この効果により位
置分解能の絶対値を向上させることができる。さらに、
エネルギスペクトラムの僅かな変動、あるいはエネルギ
ウィンド幅の僅かな変動を原因とする画像の均一性の変
化が抑制され、画像が安定する。

【００４９】ところで、位置分解能を上げるためには、
ライトガイド２２の厚さを極力薄くすることも考えられ
るが、そのようにすると、ＰＭＴ２３…２３の応答関数
が低下する。この低下を補償するため、ＰＭＴ２３…２
３の出力パルスを増幅するプリアンプの非線形補正の補
正特性を著しく厳しいものにしなければならない。この
ように過度に厳しい補正特性を持たせたとしても、応答
関数がエネルギ値により微妙に異なることに因って、位
置分解能に周期性が残る。したがって、本実施例によれ
ば、そのように敏感過ぎる特性調整を避けて、補正回路
１２内の構成変更によって対処可能になる。

【００５０】また、サブウィンドＷ01…Ｗ33は位置・エ
ネルギ計算回路１１からの出力をエネルギ補正した後の
信号に対してかける補正回路固有のウィンドであり、技
師その他オペレータ等は操作上これらのエネルギウィン
ドを意識する必要がない。

【００５１】なお、上記実施例では分割されたエネルギ
ウィンドＷ01…Ｗ33毎の中心に、基準となる核種のスペ
クトラムピークがくるように調整した直線性補正データ
Ｌ1…Ｌ11を作成しているが、スペクトラムピークによ
る調整をすることなく、分割されたエネルギウィンド毎
の直線性補正データを単に作成し、それらの直線性補正
データをメモリに記憶させておき、位置信号ｘ，ｙを直
線補正するようにしてもよい。

【００５２】（第２実施例）さらに、図４に基づいて本
発明の第２実施例を説明する。ここで、第１実施例と同
一または同等の構成要素に対しては同一符号を用い、そ
の説明を省略または簡略化する。なお、単一エネルギウ
ィンド及びそのサブウィンドの設定は、第１実施例と同
一とする（図３（Ａ），（Ｂ）参照）。

【００５３】本実施例のシンチレーションカメラも第１
実施例と同様に、補正されたエネルギ信号に基づいて位
置信号の直線性を補正するものであり、その直線性補正
の微調整を可能とし、より高精度な直線性補正を行うも
のである。

【００５４】撮影前には、図４に示すデータ処理部１５
により、エネルギ補正データＤ及び直線性補正データＬ
1 〜Ｌ11が作成され、後述するエネルギ信号補正回路及
び直線性補正回路に格納される。エネルギ補正データＤ
は、^99mＴｃ（テクネチウム）のポイントソース又は⁵⁷
Ｃｏ（コバルト）のポイントソースを用いた単一核種を
設定し、例えばサブウィンドＷ02に対応するエネルギの
基準ピーク（実測値）から各チャンネル毎に求められ、
格納される。

【００５５】同様に、直線性補正データＬ1 〜Ｌ11も、
^99mＴｃ（テクネチウム）のポイントソース又は⁵⁷Ｃｏ
（コバルト）のポイントソースを用いた単一核種を設定
して求められる。具体的には、例えばサブウィンドＷ02
に対応するエネルギのポイントソースで直線性補正デー
タＬ2 を測定され（実測値）、残りのサブウィンドＷ0
1，Ｗ03並びに単一ウィンドＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 のサブウ
ィンドＷ11〜Ｗ33に対応する直線性補正データＬ1,Ｌ3,
Ｌ4 〜Ｌ11は、測定した直線性補正データＬ2 からシミ
ュレーションで求められる。このシミュレーションは、
サブウィンドＷ02に対応する信号（ｘ，ｙ，ｚ）とのエ
ネルギの差異分だけ、位置・エネルギ計算回路にてＰＭ
Ｔの出力をバイアスさせることで実行され、残りの直線
性補正データＬ1,Ｌ3,Ｌ4 〜Ｌ11が演算される（計算
値）。

【００５６】エネルギ及び直線性の補正データはデータ
処理部１５によって以上の如く、事前に設定されるが、
この内、エネルギ補正データＤは位置エネルギ計算回路
の出力に対し線形な値となり、直線性補正データＬ1 〜
Ｌ11は位置・エネルギ計算回路の出力に対し非線形な値
となる。したがって、エネルギがサブウィンドＷ02に対
応したときの直線性補正位置とそれ以外のエネルギのと
きの補正位置とは必ずしも一致しない。（いまの例で
は、サブウィンドＷ02に基準ピークが存在するとした
が、ほかのサブウィンドに存在していても同じであ
る。）そこで、このような不具合を更に改善しようとす
るのが第２実施例の目的である。

【００５７】図４に示すシンチレーションカメラの補正
回路１２には、第１実施例と同様に、位置信号ｘ，ｙを
入力する第１，第２の選択スイッチ３４，３５1 〜３５
4 と、第２の選択スイッチ３５1 〜３５4 の各出力側に
設けられた直線性補正回路３６1 〜３６11とを備えてい
る。また、この補正回路１２はエネルギ信号ｚおよび位
置信号ｘ，ｙを入力するエネルギ信号補正回路５０を備
えている。この補正回路５０に対し、位置信号ｘ，ｙは
２入力１出力形の切換スイッチ５１を介して供給され
る。すなわち、この切換スイッチ５１の一方の入力端に
は位置・エネルギ計算回路１１から生の位置信号ｘ，ｙ
が供給され、他方の入力端には後述する如く逆投影され
た位置信号ｘ′，ｙ′が供給される。切換えスイッチ５
１は図示しないシステムコントローラからの切換信号Ｃ
Ｏを受けて、その２つの接点間を交互に切り換えるよう
になっている。この切換信号ＣＯによる切換サイクル
は、位置エネルギ計算回路１１の計算サイクルの２倍早
く設定されている。

【００５８】上記逆投影された位置信号ｘ′，ｙ′は、
直線性補正回路３６1 〜３６11の各出力端と切換スイッ
チ５１の他方の入力端との間に挿入された逆投影回路５
２によって得られる。この逆投影回路５２は本実施例で
は図３Ａに示す如く、最初の単一エネルギウィンドＷ0
の基準ピーク位置のサブウィンドＷ02の直線性補正デー
タＬ2 （実測値）を使って、基準ピーク以外の１０個の
サブウィンドのγ線の直線性補正後の位置信号ｘ^*，ｙ
^*を基準ピークのγ線の位置信号ｘ′，ｙ′に逆投影す
る。つまり、入射したγ線のエネルギ位置が基準ピーク
のサブウィンドＷ02に入っていない場合、基準ピークに
換算した原画位置ｘ′，ｙ′が求められる。

【００５９】切換スイッチ５１は、図示しないシステム
コントローラからの切換信号ＣＯによって切り換わる。
このため、その切換に呼応して原位置信号ｘ，ｙまたは
逆投影された位置信号ｘ′，ｙ′がエネルギ信号補正回
路５０に送られる。エネルギ信号補正回路５０は、予め
格納されたエネルギ補正データＤを有し、位置信号ｘ，
ｙまたはｘ′，ｙ′を基にしてエネルギ補正データＤを
使ってエネルギ信号ｚを補正する。

【００６０】エネルギ信号補正回路５０の出力端は、エ
ネルギ信号弁別回路３１、エネルギ信号編集回路３２及
びゲート回路３３に至る。

【００６１】さらに、このように構成された補正回路１
２は、位置・エネルギ信号計算回路１１が計算する２倍
のサイクルで補正信号ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*を演算するよう
になっている。ただし、エネルギ信号編集回路３２は、
システムコントローラからの切換信号ＣＯを受けて、切
換スイッチ５１が逆投影回路５２側に切り替わっている
偶数サイクルの期間のみ作動し、ゲート回路３３の開閉
を制御する。

【００６２】いま、位置・エネルギ計算回路１１では、
ある計算サイクルで、γ線の入射に対応して位置信号
ｘ，ｙおよびエネルギ信号ｚが計算されるとする。

【００６３】この計算サイクルに対応する奇数番目の演
算サイクルでは、切換スイッチ５１の入力端が計算回路
１１が切り換えられる。これにより、エネルギ信号補正
回路３０は原位置信号ｘ，ｙを用いてエネルギ信号ｚを
補正し、その補正エネルギ信号ｚ^*をエネルギ信号弁別
回路３１に出力する。この結果、第１実施例と同様に直
線性補正データＬ1 （…Ｌ11）が選択され、直線性補正
回路３６1 （…３６11）により位置信号ｘ，ｙの直線性
が補正される。この直線性補正された位置信号ｘ^*，ｙ
^*は逆投影回路５２により直線性補正データＬ2 を使っ
て逆投影され、基準ピークに換算した原画位置ｘ′，
ｙ′に変換される。

【００６４】この時点で、かかる計算サイクルの前半が
終了し、後半に入る。これと同時に、切換スイッチ５１
の入力端が逆投影回路５２側に切り換えられる。

【００６５】したがって、エネルギ信号補正回路３０
は、今度は、逆投影された位置信号ｘ′，ｙ′に基づい
て同一サイクル内のエネルギ信号ｚを再補正する。この
再補正されたエネルギ信号ｚ^*は再度、エネルギ信号弁
別回路３１に送られて弁別されるので、この弁別回路３
１からの選択信号Ｓ１，Ｓ２によって、再度、最も適し
た直線性補正データＬ1 （…Ｌ11）が選択され、位置信
号ｘ，ｙの直線性が補正される。

【００６６】このように２回目に直線性が補正されたと
きには、γ線が単一入射の場合、エネルギ編集回路３２
によりゲート回路３３が開けられるので、最終的な補正
データｘ^*，ｙ^*，ｚ^*がイメージメモリ４１に格納さ
れる。

【００６７】続いて、次の計算サイクルに入ると、切換
スイッチ５１は位置・エネルギ計算回路１１側に切り換
えられ、上述と同様の２回の直線性補正動作が行われ
る。

【００６８】このように、補正回路１２での演算サイク
ルを位置・エネルキ計算回路１１のそれの２倍に設定す
る。そして、その前半で第１実施例と同様に位置信号
ｘ，ｙを補正するとともに、基準ピークのサブウィンド
Ｗ02以外の補正位置信号ｘ^*，ｙ^*は、基準ピークのサ
ブウィンドＷ02の直線性補正データＬ2 により逆投影し
て基準ピークに換算した位置信号ｘ′，ｙ′に直す。そ
して、サイクル後半でかかる位置信号ｘ′，ｙ′に基づ
いて再度同様の直線性補正を行う。この結果、直線補正
が２回行われて直線性補正データの選択精度が向上し、
エネルギが基準ピークのサブウィンドＷ02に対応したと
きの直線性補正位置とそれの以外のエネルギのときの補
正位置とが良好に一致し、しかもリアルタイム（γ線の
入射毎）に補正された信号を得ることができる。このよ
り厳密なウィンド解析に基づいて高品質の画像が表示ユ
ニット４３に表示される。

【００６９】なお、上記各実施例では、単一エネルギウ
ィンドＷ0 …Ｗ3 は例えば２０％ウィンドであると例示
したが、このウィンド幅はピーク値からの隔りを変更す
ることで、例えば１５％にも２５％にも設定できる。

【００７０】また、上記各実施例では単一エネルギウィ
ンドＷ0 …Ｗ3 （例えば２０％ウィンド）を３つあるい
は２つのエネルギウィンドに分割した場合について説明
したが、これをｎ（＞３）分割してもよい。また、直線
性補正データ用メモリは実施例では個別のメモリとして
示されているが、上述したように分割ウィンド数をｎと
する場合はウィンド数と等しいメモリ数（ｎ）で構成す
ることとなる。また、この場合、直線性補正データ用メ
モリは物理的に複数のメモリでも１個のメモリでもよ
く、１個のメモリの場合はその領域をｎ個に分割して用
いる。

【００７１】また上記第２実施例においては、単一核種
を用いて複数の単一エネルギウィンドＷ0 …Ｗ3 に従属
する複数のサブウィンドＷ01〜Ｗ33の直線性補正データ
Ｌ1…Ｌ11を作成するとしたが、サブウィンドＷ01〜Ｗ3
3の夫々に実際に対応するエネルギの、異なるポイント
ソースを夫々用いて、それらの直線性補正データＬ1…
Ｌ11を作成するようにしてもよい。

【００７２】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形実施が可能であることはいうまでもない。

【００７３】

【発明の効果】以上のように本発明のシンチレーション
カメラの一態様によれば、撮影前に設定したエネルギ補
正データによって適確にエネルギ信号を補正できる。ま
た別の態様によれば、補正されたエネルギ信号に基づい
て直線性補正した位置信号を、基準ピークのサブウィン
ドに対応した直線性補正データで逆投影することで基準
ピークに換算した補正位置を求め、この補正位置を元に
再びエネルギ信号を補正して直線性補正データを再選択
し、直線性を再補正するようにしたことから、エネルギ
補正データが、単一核種を用いて基準ピークのサブウィ
ンドのみに対応して設定したものであっても、このエネ
ルギ補正データを全部のエネルギ信号に対して代用で
き、γ線のエネルギが基準ピークのサブウィンドに対応
したときとそうでないときとの直線性補正位置が良好に
一致し、直線性補正の精度（均一性，分解能）を両立、
向上させることができ、画像の品質を著しく高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来技術に係るγ線のスペクトラム分
布曲線と単一エネルギウィンドとの関係を示すグラフ。

【図２】本発明の第１実施例に係るシンチレーションカ
メラのブロック図。

【図３】同図（Ａ）は実施例に係るγ線のスペクトラム
分布曲線とウィンドとの関係を示すグラム、同図（Ｂ）
は直線性補正ベクトルデータの形成を説明する図。

【図４】本発明の第２実施例に係るシンチレーションカ
メラのブロック図。

【符号の説明】

１０撮影部１１位置・エネルギ計算回路１２補正回路１３データ処理部３１エネルギ信号弁別回路３２エネルギ信号編集回路３３ゲート回路３４、３５1 …３５4 第１、第２の選択スイッチ３６1 …３６11 直線性補正回路５０エネルギ信号補正回路５１切換スイッチ５２逆投影回路Ｄエネルギ補正回路Ｌ1 …Ｌ11 直線性補正データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に投与された核種から放射された
γ線を処理するシンチレーションカメラにおいて、ポイ
ントソースを用いた単一核種を設定することにより予め
作成した前記γ線のエネルギ補正データを記憶している
エネルギ補正データ記憶手段と、前記γ線を収集する収
集手段と、この収集情報に基づいて前記γ線の２次元の
位置信号およびエネルギ信号を演算する演算手段と、前
記位置信号毎に前記エネルギ信号のスペクトラム上のば
らつきを前記エネルギ補正データを用いて補正するエネ
ルギ信号補正手段とを備えたことを特徴とするシンチレ
ーションカメラ。
【請求項２】前記単一核種は^99mＴｃまたは⁵⁷Ｃｏの
ポイントソースである請求項１記載のシンチレーション
カメラ。
【請求項３】被検体に投与された核種から放射された
γ線を処理するシンチレーションカメラにおいて、ポイ
ントソースを用いた単一核種を設定することにより予め
作成した前記γ線のエネルギ補正データを記憶している
エネルギ補正データ記憶手段と、前記核種のエネルギを
抽出するための単一エネルギウィンドを分割して設定し
た複数のサブウィンドに各々対応する直線性補正データ
を記憶している直線性補正データ記憶手段とを備えると
ともに、前記γ線を収集する収集手段と、この収集情報
に基づいて前記γ線の２次元の位置信号およびエネルギ
信号を演算する演算手段と、前記位置信号毎に前記エネ
ルギ信号のスペクトラム上のばらつきを前記エネルギ補
正データを用いて補正するエネルギ信号補正手段と、こ
の補正されたエネルギ信号の大きさが前記複数の分割エ
ネルギウィンドの何れに該当するかを弁別するエネルギ
信号弁別手段と、この弁別結果に対応する前記直線性補
正データを選択する選択手段と、この選択された直線性
補正データを用いて前記位置信号の直線性補正を行なう
直線性補正手段と、前記複数の直線性補正データの内
の、前記核種のエネルギ分布の基準ピークが対応するサ
ブウィンドの直線性補正データを用いて前記直線性補正
手段により直線性補正された位置信号を逆投影する逆投
影手段と、この逆投影された位置信号毎に前記演算手段
で演算されたエネルギ信号のスペクトラム上のばらつき
を前記エネルギ補正データを用いて再補正するエネルギ
信号再補正手段と、この再補正されたエネルギ信号の大
きさが前記複数の分割エネルギウィンドの何れに該当す
るかを再弁別するエネルギ信号再弁別手段と、この再弁
別結果に対応する前記直線性補正データを再選択する再
選択手段と、この再選択された直線性補正データを用い
て前記位置信号の直線性補正を再度行なう直線性再補正
手段とを備えたことを特徴とするシンチレーションカメ
ラ。
【請求項４】前記単一核種は^99mＴｃまたは⁵⁷Ｃｏの
ポイントソースである請求項３記載のシンチレーション
カメラ。
【請求項５】前記作成手段は、前記核種のエネルギ分
布の基準ピークが対応するサブウィンドの直線性補正デ
ータを実測するとともに、この実測した直線性補正デー
タに基づき他のサブウィンドの直線性補正データをシミ
ュレーションする手段である請求項４記載のシンチレー
ションカメラ。
【請求項６】前記直線性データ記憶手段は、複数の単
一エネルギウィンドの各々を分割して設定した複数のサ
ブウィンドに各々対応する直線性補正データを記憶して
いる手段である請求請５記載のシンチレーションカメ
ラ。