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

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。