JPS6042425B2 - シンチレ−シヨンカメラ - Google Patents

シンチレ−シヨンカメラ

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JPS6042425B2
JPS6042425B2 JP1922478A JP1922478A JPS6042425B2 JP S6042425 B2 JPS6042425 B2 JP S6042425B2 JP 1922478 A JP1922478 A JP 1922478A JP 1922478 A JP1922478 A JP 1922478A JP S6042425 B2 JPS6042425 B2 JP S6042425B2
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JP
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JP1922478A
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誠 掛川
健二 鈴木
峰城 西川
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は検出感度補正装置を備えたシンチレーシヨンカ
メラに関するものでる。
放射性同位元素(ラジオアイソトープ;以下RIと略称
する)を患者に投与すると朦器の病巣部分にこのRIが
集中することを利用して、このRIから放射されるガン
マ線を患者体外から検出し、RIの体内分布を調べるこ
とにより、病気の診断を行なうことができる。
このRIの分布を測定する装置がシンチレーシヨンカメ
ラであり、この装置はガンマ線をコリメートして垂直に
入射するガンマ線のみを通過させるコリメートを介して
入射されるガンマ線をシンチレータにより光に変換し、
その光を複数個の光電子増倍管により光電流として検出
し、この検出信号を位置計算装置に導き位置計算してこ
の計算装置からの信号によりガンマ線の入射位置に対応
する座標位置を表示装置に輝点表示するように構成され
、表示装置の表示面に表われる輝点をフィルム等に蓄積
させることにより、RIの分布状態を測定するものであ
る。
このフィルムに蓄積されたRIの分布を示す輝点の集り
をシンチグラムと云い輝点の分布状態から病巣部分の形
状や位置、大きさ等を知ることができる。第1図は従来
広く使用されているアンカー型シンチレーシヨンカメラ
のブロック図である。
図において、1は被検体Pの体内から放射されるガンマ
線をコリメータを介して捕えてこれを光に変換するシン
チレータ及びその光を導くライトガイド、このライトガ
イドを介して導かれた光を電気信号に変換する複数の光
電子増倍管より成る検出器、2はこの検出器1の各光電
子増倍管より出力される信号からシンチレータの発光位
置を計算しガンマ線の入射位置を示す位置信号を出力す
る位置計算回路、3はこの位置信号により定まるブラウ
ン管上の位置に輝点を表示する表示器であり、ガンマ線
が検出器1に入射することによつて、この検出器1はそ
の検出信号を出力し、位置計算回路2によつて位置計算
された後、この回路2から入射対応位置を示す位置信号
が表示器3に入力され、表示器3上のその位置信号対応
位置に輝点が表示される。しかも被検体Pからは遂次ガ
ンマ線が放出されるので、上述の動作が繰り返えされる
から、表示器3上の画像をフィルムに蓄積させることに
よりシンチグラムが得られる。ところで、検出器1は上
述の如くコリメータ、シンチレータ、ライトガイド、光
電子増倍管より構成され、ガンマ線を光は変換した後、
ライトガイドを介して複数の光電子増倍管に導き、シン
チレータの発光点からの距離に対応した光量をそれぞれ
の光電子増倍管に入射させてそれに対応する電気信号を
出力させるようにする複雑な構成としているため、検出
器1の有効検出面内において感度の不均一性が±10%
程度はあるのが一般的であり、この不均一性は長期的に
は主に光電子増倍管の利得のドリフトにより変化する。
従来この検出感度の不均一性を補正するには第1の方式
として先ず検出器1の視野内に一様にガンマ線を照射し
たときの検出像を補正用の基準像としてディジタル記憶
装置に記録しておき、実際の測定で記録した検出像(シ
ンチグラム)の各部分を前記基準像に対応させてその部
分の基準像の計算値データで割算することにより検出感
度の不均一性を補正するものがある。
また、第2の方式としては固定記憶装置に記録した補正
用データにより、ガンマ線の分布状態を輝点表示する表
示器であるブラウン管に与える輝度信号を制御する方式
てある。
しかしながら、上記第1の方式は補正すべき測定像をす
べて、記憶装置に記録した後でなければ補正が行なえな
いと云う欠点があり、また、第2の方式ではブラウン管
の輝点表示を補正制御するものであり、輝点を集積した
シンチグラムの写真上においてのみ効果が得られるだけ
であり、輝点の数が少い場合には個々の輝点の明暗がは
つきり識別できるようになり、スペクトルとしては正確
な資料を得ることが出来なくなる他、光学的手法である
ためにブラウン管の輝度変調特性や入力光量に対するフ
ィルムの黒化度の直線性等に大きく左右されるのて実用
上問題が多くある。
更に近時重要視されているRI集積分布の経時的変化を
定量的に解析する、いわゆる動態定量測定には適さない
等の欠点があつた。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものて、検出器のガ
ンマ線検出感度の不均一性を補正するためのデータを記
憶する装置と、前記検出器に入射したガンマ線の入射位
置に応じて前記記憶装置のデータを読み出す装置と、こ
の読み出されたデータに応じ所定の頻度で輝点の表示を
阻止する装置とを備え、ガンマ線検出感度の最低の位置
とほぼ同程度の感度となるように輝点の表示頻度の補正
行なうことにより入射位置により検出器の検出感度が異
なる場合においても均一な検出感度で得た場合と同様な
シンチグラムを得ることができるようにしたシンチレー
シヨンカメラを提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例について第2図〜第3・図を参
照しながら説明する。
第2図は本装置の構成を示すブロック図てあり、PはR
Iを投与した被検体、21はこの被検体P体内のRIか
ら放射されるガンマ線を検出する前述同様の検出器、2
2はこの検出器21の検出出力から入射ガンマ線・の検
出器21検出面への入射位置を算出してその二次元方向
X軸及びY軸位置を示す位置信号Xs,Ys並びに輝度
信号UNBを出力する前述同様の位置計算回路、23a
,23bはこの位置計算回路22の出力するX及びY軸
の位置信号XS及ノびYSをディジタル値に変換するA
/Dコンバータ、24a,24b,24cは前記位置計
算回路22の出力するX,Y軸の位置信号XS,Ys並
びに輝度信号UNBをそれぞれ所定時間遅延させて表示
器に入力させるためそれぞれの信号線に接続された遅延
回路、25は後述する制御信号によりゲートが開閉され
前記遅延回路24cを介して送られて来る前記輝度信号
UNBの通過を制御するアンドゲート、26はこのアン
ドゲート25からの出力を得たとき前記遅延回路24a
,24bを介して入力される前記X,Y軸の位置信号X
s,YSで定まる位置に輝点を表示する表示器、27は
この表示器26の表示面上に表示される輝点を撮影しフ
ィルムに蓄積させてシンチグラムを得るカメラ、28は
入出力インターフェースで、前記A/Dコンバータ23
a,23bの出力の取り込み或いは後述するマイクロプ
ロセッサの制御により外部へ信号を出力させるものであ
る。29はランダムアクセスメモリ(以下、RAMと称
す)、30はこのRAM29及び入出力インターフェー
ス28を制御すると共にこれらに入出力されるデータを
予め設定したプログラムに従つて演算処理等を行なうマ
イクロプロセッサ、31は例えば“40゛から゜゜10
0゛までの値ををディジタル信号で順次出力し一定間隔
でこれを繰り返えすディジタル信号ジェネレータ、32
は前記入出力インターフェース28を介して出力される
データ信号とこのディジタル信号ジェネレータ31の出
力するディジタル信号とを比較し、このディジタル信号
がデータ信号より小なる場合に前記アンドゲート25に
ゲートを開制御する制御信号を出力するコンパレータで
ある。
次に上記構成の本装置の動作について説明する。
ます初めに、検出器21の検出面側に目的とする放射線
源を配置し(被検体Pを安静させた状態にする)その放
射線源より放出されるガンマ線を検出器21のシンチレ
ータ全面に一様に照射する。すると、入射ガンマ線はこ
の検出器21にて検出され、その検出出力から位置計算
回路22は入射された各ガンマ線の位置を算出して位置
信号Xs,Ysを出力する。位置信号Xs,Ysは直交
座標X,y面上の座標X,YとしてそれぞれX,Y軸別
に出力される。この位置信号Xs,Ysの一部はA/D
コンバータ23a,23bにより、例えば6ビットのデ
ィジタル信号に変換される。
このA/Dコンバータ23a,23bの出力は入出力イ
ンターフェース28に送り込まれるが、このときマイク
ロプロセッサ30はメモリを入力信号で直接駆動させる
ダイレクト・メモリ・アクセス(以下DMAと称する)
モードに切換えることにより、入出力インターフェース
28に入力されたA/Dコンバータ23a,23bの出
力はRAM29にアドレス信号として入力される。この
アドレス信号に対応するRAM29のアドレスには、゛
1゛ずつ加算させ、このような動作を次々に繰り返えし
、マイクロプロセッサ30にRAM29のデータ入力回
数を計数させてその計数値が例えば107カウントに達
したとき、データのRAM29への取り込みを停止させ
るプログラムを与えておくことにより、107カウント
に達した時点でマイクロプロセッサ30は上述のDMA
モードの実行を停止させる。このとき、RAM29には
検出器21にガンマ線を均一に照射した場合における検
出器21の各位置の感度が記録されることになる。次に
、マイクロプロセッサ30によりRAM29の内容を検
索させて最小のデータを選択させる。
この最小の値をηMINとするとマイクロプロセッサ3
0はRAM29の全アドレスに対し、次の演算を実行し
、その結果を各アドレスに再び書き込む。即ち、(1,
j)なるアドレスに対し、カウントデータがηIjの時
、なる補正を加えたNijをアドレスI,jに書き込む
Aは定数で例えば“100゛と設定しておく。この動作
をRAM29のすべてのアドレスに対して行なう。この
結果、例えば最小カウント10000カウントの場合、
12000カウントのアドレスにはと云う値が不均一の
度合いを示すデータとして書込まれることとなる。シン
チレーシヨンカメラの感度の不均一性は普通30%程度
であるので、この数字はおよそO〜3哩度の値となる。
以上の操作が終了した後、実際の測定を行なう。検出器
21に被検体Pからのガンマ線が入射すると、その検出
信号により位置計算回路22からは位置信号Xs,YS
と輝度信号(実際にはアングランク信号)UNBが出力
される。このうち位置信号Xs,Ysは一部がA/Dコ
ンバータ23a,23bへ、残りが遅延回路24a,2
4bを介して表示器26の偏向回路にそれぞれ加えられ
る。A/Dコンバータ23a,23bに入力された位置
信号Xs,Ysはここでディジタル信号に変換された後
、入出力インターフェース28に入力される。前述同様
。マイクロプロセッサ30をDMAモードに切換えてお
けば入出力インターフェース28に入力されたA/Dコ
ンバータ23a,23bからのディジタル信号はRAM
29に送られ、そのアドレス信号として与えられる。例
えばあるガンマ線の入力に対し、座標1,jなるアドレ
スが指定されたとする。するとこのI,jなるアドレス
に記録されているRAM29の前記データ(これをNi
jとする)が読み出され、このデータNijはデータバ
スDB及び入出力インターフェース28を介してコンパ
レータ32に与えられる。一方、ディジタル信号ジェネ
レータ31からは前述の定数Aによる“60″〜′61
00′5までのディジタル値が一定間隔で繰り返えし出
力され、コンパレータ32に入力される。するとこのコ
ンパレータ32は再入力を比較すると共にRAM29か
らのデータNijがディジタル信号ジェネレータ31出
力より大なる場合には前記アンドゲート25にゲート制
御信号を送つてこのゲートを開放する。従つて遅延回路
24a,24b,24cの各遅延時間がRAM29から
データ読み出しからコンパレータ32のゲート制御信号
出力までの一連の動作時間分に相当する時間としてあれ
ば位置計算回路22出力の前述の処理が終つた時点で遅
延回路24a,24b,24cからその位置計算回路2
2出力が出て来ることとなり、輝度信号[JNBはアン
ドゲート25を通つて表示器26に送られる。同時に位
置信号Xs,Ysも入力されるからこの位置信号Xs,
Ysの示す座標1,j対応する表示器26の表示面位置
に輝点が表示される。もし、前記データNjjがディジ
タル信号ジェネレータ31より小さいか或いは等しいな
らば、コンパレータ32はゲート制御信号の発生を停止
してアンドゲート25を閉じる。
これにより、輝度信号UNBはアンドゲート25の通過
を阻止されるから、表示器26には輝点の表示が成され
ない。以上の如き動作を繰り返えしてゆくが、この動作
により、次の効果が得られる。
即ち、ガンマ線の入力は本質的に核の崩壊に基くもので
あり、その発生時刻はポアソン分布に従うものである。
従つて、RAM29内に記憶されたデータが例えば第3
図の如き分布であるとし、アドレスI,jにおけるR,
AM29内のデータがNijであつたとすると、シンチ
グラム撮影の時、I,j番地に相当する場所に、例えば
15C@のガンマ線入射があるとした場合。確率的にこ
のうち、150×■胛だけは表示されないこととなる。
先に述べたように、検出器21に均一にガンマ線を照射
した場合は最低感度の場所よりも高い感度の部分はその
最小値に対する割合に応じて表示されないので、表示器
26の表示面に表示し、その表示像をカメラ27にて撮
影して得た検出器の検出感度を示すシンチグラム(謂る
フラットイメージ)は近似的に均等な黒化度を示すこと
となる。
従つて、実質的に検出器のどの検出部分に人射してもシ
ンチグラムとして輝点表示される段階では全体的に均一
化されているので、検出感度が不均一であつても高精度
のシンチグラムを得ることが可能となる。
尚、本発明は予め検出器21の感度の不均一が知られて
いる場合にはRAMの代りに読み出し専用のリードオン
リーメモリROMを用い、補正に必要なデータを予め書
き込んでおいて、これを読み出すことによつて同様な補
正が行なえる。
この場合にはマイクロプロセッサは不要となり、・RO
Mの読み出しコントローラを用いれば良く回路が一層簡
略化できる。更にディジタル信号ジェネレータの代りに
リセツタブルカウンタを用い、このリセツタブルカウン
タにて輝度信号をカウントすると共に例えば゜“100
゛なる一定カウントに達した時、リセットし再びカウン
トを行なうようにして、このカウント値をコンパレータ
32に与えるようにしても良く。また、乱数発生器を用
いて発生させた乱数をコンパレータ32に与えるように
しても良い。更に検出感度の補正用のデータ・は、RO
MやRArl−4に記録する方式の他、フィルムに濃度
変化の情報として記録しておき、この濃度を読み出すよ
うにしても可能である、また表示器としてはブラウン管
を用いたモニタ表示器の他、XYプロッタ等の記録計を
用いても実施可能である。このように、シンチレータに
入射したガンマ線の発光点を複数の検出素子で検出し検
出出力を得るガンマ線検出用の検出器と、この検出出力
からガンマ線の検出器入射位置を算出し、その位置信号
及び輝点表示のための信号を出力する位置計算回路と、
データを記憶する記憶装置と、前記位置計算回路の出力
する位置信号をアドレスとしてそのアドルスに対応する
前記記憶装置のアドレスに回数を加算させてゆくと共に
所定の回数これを行なつた後、各アドレスの積算値の極
値を検索し、その極値に対する各アドレス内の積算値の
偏差分を補正するデータを算出して前記記憶装置の各ア
ドレスの内容をこの補正のためのデータと入れ換えるマ
イクロプロセッサと、順次所定範囲の異なる値を順次発
生する回路と、この発生された値と前記位置計算回路の
出力する位置信号をアドレスとして前記記憶装置から読
み出した補正のためのデータとを比較このデータが大な
るときはゲート制御信号を発生するコンパレータと、前
記位置信号が発生されてからこのコンパレータが動作す
るまでの間、前記位置信号を及び輝点表示のための信号
を遅延させる回路と、前記ゲート制御信号によりゲート
制御されこの遅延された輝点表示のための信号の通過を
制御するゲートと、このゲートを介して与えられる輝点
表示のための信号が入力されたとき、前記遅延された位
置信号に対応する位置に輝点を表示する表示器とより構
成し、較正時、検出器に均一なガンマ線を入射させその
ときの検出出力の前記位置信号をアドレスとして記憶回
路の対応アドレスに検出出力の発生回数を積算し、全積
算値が所定回数に達したときこれら積算値の極値を検索
し、この極値に対する各アドレス内の積算値の偏差分を
補正する補正データを算出してこれと入れ換え、被検体
の測定時には位置信号発生時にこの位置信号をアドレス
として前記記憶装置から前記補正データを読み出し、コ
ンパレータにて前記所定範囲の異なる値を順次発生する
回路の出力と比較して補正データの値が大なるときはゲ
ート制御信号を発生すると共にこのゲート制御信号によ
り表示器への輝点表示のための信号を通過させ輝点表示
させるようにしたので、検出器の各位置の検出感度に対
応する補正データでその位置の検出出力の表示が規制さ
れ、検出感度が極値よりも高い位置からの検出出力は検
出感度が最低なる位置と同程度の感度となるよう補正さ
れるので、検出感度が不均一であつても、表示器の像を
蓄積して得たシンチグラムでは同一感度となるよう補正
されているので正確なシンチグラムが得られ、従つて動
態、定量測定が行なえる等、優れた特徴を有するシンチ
レーシヨ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図は従来例を示すブロック図、第2図は本発明の一
実施例を示すブロック図、第3図は較正後の記憶装置内
各アドレスの補正データの状態を図式的に示した図であ
る。 21・・・検出器、22・・・位置計算回路、23a,
23b・・・A/Dコンバータ、24a,24c,24
c・・・遅延回路、25・・・アンドゲート、26・・
・表示器、27・・・カメラ、29・・・ランダムアク
セスメ易モリ、30・・・マイクロプロセッサ、31・
・・ディジタル信号ジェネレータ、32・Iコンパレー
タ、P・・・被検体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ラジオアイソトープを投与した被検体から放出され
    る放射線を検出し放射線・電気信号変換を行ない出力信
    号を発生する検出器と、この検出器からの出力信号を受
    け位置計算を行ない出力信号を発生する位置計算回路と
    、この位置計算回路からの出力信号を受け前記検出器の
    放射線検出位置に相当する位置に輝度表示を行なう表示
    装置と、前記検出器の各々の位置に対する放射線検出感
    度の不均一性を補正するためのデータを記憶する装置と
    、前記検出器に入射したガンマ線の入射位置に応じて前
    記記憶装置のデータを読み出す装置と、この読み出され
    たデータに応じ所定の頻度で前記表示装置への輝点の表
    示を阻止する装置とを備えたことを特徴とするシンチレ
    ーシヨンカメラ。 (1)特許請求の範囲第1項記載の装置において前記位
    置計算回路と表示装置との間に遅延回路を設けたことを
    特徴とするシンチレーシヨンカメラ。 (3)特許請求の範囲第2項記載の装置において、前記
    遅延回路と表示装置との間に少なくとも1個の論理回路
    を設けたことを特徴とするシンチレーシヨンカメラ。
JP1922478A 1978-02-22 1978-02-22 シンチレ−シヨンカメラ Expired JPS6042425B2 (ja)

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