JPS63300985A - Ring type ect device - Google Patents

Ring type ect device

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JPS63300985A
JPS63300985A JP13786887A JP13786887A JPS63300985A JP S63300985 A JPS63300985 A JP S63300985A JP 13786887 A JP13786887 A JP 13786887A JP 13786887 A JP13786887 A JP 13786887A JP S63300985 A JPS63300985 A JP S63300985A
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JP
Japan
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pmt
circuit
output
outputs
maximum
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JP13786887A
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Tsunekazu Matsuyama
松山 恒和
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Shimadzu Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent an area where position arithmetic is impossible from being formed by performing position arithmetic based upon the output of a photoelectron multiplier tube (PMT) which generates a maximum output among PMTs arrayed in a ring shape and outputs of its peripheral PMTs, and adding a signal showing the absolute position of the maximum output PMT to the arithmetic result. CONSTITUTION:Sum outputs of respective groups of PMTs 13 grounded in the circumferential direction are sent to an X-directional position calculating circuit 17 through an A/D converter 16. The outputs of respective 1st-(n)th PMTs 13 in the circumferential direction are sent to a maximum PMT detecting circuit 18, which detects where the PMT which generates the maximum output is. When it is assumed that gamma rays are made incident on the periphery of the 4th PMT and light emission is caused at a point (a), the circuit 18 detects the 4th PMT output is being maximum. Then the circuit 17 varies weighting to perform position calculation based upon the 4th PMT as an origin, and an adding circuit 19 adds a signal showing the absolute value of the 4th PMT to perform circumferential position arithmetic without forming any disabled area of position arithmetic.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、被検者の体内のRI(放射性同位元素)の
分布像を求めるECT装置に関し、特に放射線検出器が
リング型に形成されたタイプのECT装置に関する。
The present invention relates to an ECT device that obtains a distribution image of RI (radioactive isotope) in the body of a subject, and particularly relates to an ECT device in which a radiation detector is formed in a ring shape.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来のリング型ECT装置では、個別のシンチレーショ
ン結晶が多数モザイク状に配列されて円筒型に形成され
ており、その外側に多数の光電子増倍管が配列されてい
る。そして、円周方向の位置演算は、いわゆるM L 
E 0110ST LIKELYI(OOD ESTI
MATION)方式により行われ、どのシンチレータに
放射線が入射したかが求められる。
In a conventional ring-type ECT device, a large number of individual scintillation crystals are arranged in a mosaic shape to form a cylindrical shape, and a large number of photomultiplier tubes are arranged on the outside of the cylindrical shape. The position calculation in the circumferential direction is performed using the so-called M L
E 0110ST LIKELYI(OOD ESTI
(MATION) method, and it is determined which scintillator the radiation has entered.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

このように、MLE方式によりどのシンチレータに放射
線が入射したかを求めるのでは、空間分解能がシンチレ
ータの配列密度に依存し、固有分解能が悪いという問題
がある。 また、シンチレータをモザイク状に配列するため、組立
が容易でなく、しがち充填度が低いので計数率特性の点
でも不利である。 これに対して、1個の連続した円筒形状のシンチレータ
を用いてこれらの問題を解決することも考えられている
が、その場合、位置計算にMLE方式を使用できないの
で、通常のシンチレーションカメラで用いられているよ
うな抵抗マトリクス方式を使わざるを得ない。ところが
、この抵抗マトリクス方式の場合、抵抗値の両端におい
て位置計算できない領域が生じてしまい、端の存在しな
い円周方向の位置演算にとっては不都合である。 この発明は、1個の連続した円筒形状のシンチレータを
用いた場合の位置演算不能領域が生じることを解消した
リング型ECT装置を提供することを目的とする。
As described above, when determining which scintillator the radiation has entered using the MLE method, there is a problem that the spatial resolution depends on the arrangement density of the scintillators, and the inherent resolution is poor. Furthermore, since the scintillators are arranged in a mosaic pattern, assembly is not easy and the degree of filling tends to be low, which is disadvantageous in terms of count rate characteristics. On the other hand, it has been considered to solve these problems by using one continuous cylindrical scintillator, but in that case, the MLE method cannot be used for position calculation, so it cannot be used with a normal scintillation camera. I have no choice but to use a resistance matrix method like the one shown in the figure below. However, in the case of this resistance matrix method, there are regions where the position cannot be calculated at both ends of the resistance value, which is inconvenient for position calculation in the circumferential direction where no ends exist. An object of the present invention is to provide a ring-type ECT device that eliminates the occurrence of a region in which position calculation is not possible when one continuous cylindrical scintillator is used.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この発明によるリング型ECT装置は、1個の連続した
円筒形状のシンチレータと、該シンチレータの外表面側
にリング型に配列された多数の光電子増倍管と、これら
光電子増倍管の内最大値出力を生じたものを検出する回
路と、最大値光電子増倍管の出力及びその周辺の複数の
光電子増倍管の出力を実質的に選択してこれらの出力に
より位置演算を1行う回路と、この位置演算結果に上記
最大値光電子増倍管の絶対位置を表す信号を加える回路
とからなる。
The ring-type ECT device according to the present invention includes one continuous cylindrical scintillator, a large number of photomultiplier tubes arranged in a ring shape on the outer surface side of the scintillator, and a maximum photomultiplier among these photomultiplier tubes. a circuit for detecting what has produced an output; a circuit for substantially selecting the output of the maximum value photomultiplier tube and the outputs of a plurality of photomultiplier tubes around it and performing a position calculation based on these outputs; and a circuit that adds a signal representing the absolute position of the maximum value photomultiplier tube to this position calculation result.

【作  用】[For production]

多数の光電子増倍管の内最大値出力を生じたものを検出
し、この光電子増倍管の出力及びその周辺の光電子増倍
管の出力を選択して、これらの間で位置演算を行ってい
る。すなわち、このことは、位置演算を放射線入射位置
に近い光電子増倍管の間でだけ行うことであり、その位
置演算を行う領域が入射位置に応じてダイナミックに動
かされるということである。 したがって、この位置演算を行う領域の端部で正しい位
置演算が行えなくても、放射線入射位置がその領域の中
心付近となるよう領域自体が動くので、何ら問題がなく
、端のない円周方向の位置演算を行う際に位置演算不能
領域が生じるということが解決される。
The one that produces the maximum output out of a large number of photomultiplier tubes is detected, the output of this photomultiplier tube and the outputs of the surrounding photomultiplier tubes are selected, and position calculation is performed between these. There is. That is, this means that the position calculation is performed only between the photomultiplier tubes near the radiation incident position, and the area where the position calculation is performed is dynamically moved according to the incident position. Therefore, even if the correct position calculation cannot be performed at the edge of the area where this position calculation is performed, the area itself moves so that the radiation incident position is near the center of the area, so there is no problem and This solves the problem that an area where position calculation is not possible occurs when performing position calculation.

【実 施 例】【Example】

第1図及び第2図に示すこの発明の一実施例において、
シンチレータ11は1個の連続したシンチレーション結
晶を円筒形状に形成したもので、この外周面にライトガ
イド12を介して多数の光電子増倍管(PMT)13が
、円周方向(X方向)にもスライス厚さ方向(Y方向)
にも配列されている。これら多数の光電子増倍管13の
すべての出力はエネルギー演算回路14に送られて重み
なしで加算されてエネルギー信号が得られ、且つその波
高分析により所定のエネルギーウィンド内のものである
と判別されたときのみZ信号及びアンプランク信号が出
力され、後述のX方向及びY方向位置演算が行われる(
第1図)。 Y方向位置計算回路15には、光電子増倍管13の出力
がY方向位置に応じて重み付けされて送られている。す
なわち、Y方向の同一位置において円周方向に配列され
た光電子増倍管13の出力が加算された上で、そのY方
向位置A、B、C。 D、E、F、Gの各々に応じてたとえば、+3゜+2.
+1.O,−1,−2,−3の各重みが付けられる。こ
のような重み付き抵抗マトリクス加算により加算された
結果をエネルギー信号で割算することによりY方向位置
信号が得られる。 X方向の位置計算のため、第2図に示すようにA/D変
換器16に、円周方向にグループ分けされた光電子増倍
管13の各グループの加算出力が送られる。すなわち、
ここでは、円周方向に第1番から第1番まで配置されて
いるとして、第1番、第9番、第17番、・・・を第1
グループ、第2番、第10番、第18番、・・・を第2
グループ、・・・、第8番、第16番、第24番、・・
・を第8グループというように8グループに分けている
。このように8個おきに分けたのは、8個離れた2個の
光電子増倍管13には1つの放射線入射による光が同時
には入射しないからである。互いに影響し合わない距離
であればよいので8個おきに限らない。この各グループ
の出力はA/D変換器16によってデジタル信号に変換
された後、X方向位置計算回路17に送られる。 他方、円周方向の第1番がら第1番までの各出力は最大
値光電子増倍管検出回路18に送られ、何番が最大であ
るかが検出される。いま、第2図に示すように第4番付
近にγ線が入射し、a点で発光が生じたとする。このと
き、検出回路18によって第4番の光電子増倍管13の
出力が最大であることが検出されるので、たとえば、こ
の4番の光電子増倍管13が属している第4グループの
重みが0、第3番が属している第3グループの重みが+
1、第2番の光電子増倍管13が属している第2グルー
プの重みが+2、第1番の光電子増倍管13が属してい
る第1グループの重みが+3、第5番の光電子増倍管1
3が属している第5グループの重みが−1、第6番の光
電子増倍管13が属している第6グループの重みが−2
、第7番の光電子増倍管13が属している第7グループ
の重みが−3となるように、X方向位置計算回路17で
の重みが変えられる。これにより、a点に最も近い第4
番の光電子増倍管13の位置を原点とした位置計算が行
われることになる。この計算結果はエネルギー信号で割
算されることにより正規化された後、加算回路19で第
4番の光電子増倍管13の絶対位置を表す信号と加算さ
れる。こうして、第4番付近の光電子増倍管13の出力
により求められた第4番の位置を原点とした相対的な位
置信号を絶対的な位置信号に変換する。 第3図は第2の実施例を示すものであるが、この実施例
ではグループ分けすることによって発光点付近の出力を
選択する代わりに、アナログマルチプレクサ回路20で
直接選択するようにしている。すなわち、最大値光電子
増倍管検出回路18により、第4番の光電子増倍管13
の出力が最大であることが検出されたら、その周囲の光
電子増倍管13の出力をアナログマルチプレクサ回路2
0で選択して、X方向位置計算回路17の各重み付は入
力端子に送る。こうして第4番の光電子増倍管13の位
置を原点とした相対的な位置計算が行われ、加算回路1
9において、最大値光電子増倍管検出回路18からの第
4番の光電子増倍管13の絶対位置を表す信号と加算さ
れる。
In one embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2,
The scintillator 11 is a continuous scintillation crystal formed into a cylindrical shape, and a large number of photomultiplier tubes (PMT) 13 are arranged on the outer peripheral surface of the scintillator via a light guide 12 in the circumferential direction (X direction). Slice thickness direction (Y direction)
are also arranged. All the outputs of the large number of photomultiplier tubes 13 are sent to the energy calculation circuit 14 and added without weighting to obtain an energy signal, which is determined by pulse height analysis to be within a predetermined energy window. The Z signal and the unrank signal are output only when the
Figure 1). The output of the photomultiplier tube 13 is weighted according to the Y-direction position and sent to the Y-direction position calculation circuit 15 . That is, the outputs of the photomultiplier tubes 13 arranged in the circumferential direction at the same position in the Y direction are added, and then the positions A, B, and C in the Y direction are calculated. For example, +3°+2.
+1. Each weight of O, -1, -2, -3 is given. A Y-direction position signal is obtained by dividing the result of such weighted resistance matrix addition by the energy signal. To calculate the position in the X direction, the summed output of each group of photomultiplier tubes 13 grouped in the circumferential direction is sent to the A/D converter 16 as shown in FIG. That is,
Here, assuming that they are arranged from No. 1 to No. 1 in the circumferential direction, No. 1, No. 9, No. 17, etc.
Group, No. 2, No. 10, No. 18, etc.
Group,..., No. 8, No. 16, No. 24, etc.
・is divided into 8 groups, such as 8th group. The reason why the photomultiplier tubes 13 are divided every eight in this manner is that light from one radiation incident does not simultaneously enter two photomultiplier tubes 13 that are eight apart. The distance is not limited to every eight as long as the distance does not affect each other. The output of each group is converted into a digital signal by the A/D converter 16, and then sent to the X-direction position calculation circuit 17. On the other hand, each output from No. 1 to No. 1 in the circumferential direction is sent to the maximum value photomultiplier tube detection circuit 18, and it is detected which number is the maximum. Now, suppose that γ-rays are incident near No. 4 and light emission occurs at point a, as shown in FIG. At this time, the detection circuit 18 detects that the output of the No. 4 photomultiplier tube 13 is the maximum, so for example, the weight of the fourth group to which this No. 4 photomultiplier tube 13 belongs is 0, the weight of the third group to which number 3 belongs is +
1. The weight of the second group to which the second photomultiplier tube 13 belongs is +2, the weight of the first group to which the first photomultiplier tube 13 belongs is +3, and the weight of the fifth photomultiplier tube is +3. Double tube 1
The weight of the 5th group to which No. 3 belongs is -1, and the weight of the 6th group to which No. 6 photomultiplier tube 13 belongs is -2.
, the weight in the X-direction position calculation circuit 17 is changed so that the weight of the seventh group to which the No. 7 photomultiplier tube 13 belongs is -3. As a result, the fourth point closest to point a
Position calculation will be performed using the position of the photomultiplier tube 13 of the number as the origin. This calculation result is normalized by being divided by the energy signal, and then added to the signal representing the absolute position of the fourth photomultiplier tube 13 in an adder circuit 19. In this way, a relative position signal with the origin at the No. 4 position obtained from the output of the photomultiplier tube 13 near No. 4 is converted into an absolute position signal. FIG. 3 shows a second embodiment. In this embodiment, instead of selecting the output near the light emitting point by grouping, the analog multiplexer circuit 20 directly selects the output. That is, the maximum value photomultiplier tube detection circuit 18 detects the fourth photomultiplier tube 13.
When the maximum output is detected, the outputs of the surrounding photomultiplier tubes 13 are transferred to the analog multiplexer circuit 2
0 is selected, and each weighting of the X-direction position calculation circuit 17 is sent to the input terminal. In this way, relative position calculation is performed with the position of the fourth photomultiplier tube 13 as the origin, and the adding circuit 1
9, it is added to the signal representing the absolute position of the fourth photomultiplier tube 13 from the maximum value photomultiplier tube detection circuit 18.

【発明の効果】【Effect of the invention】

この発明のリング型ECT装置によれば、1個の連続し
た円筒形状のシンチレータを用い、位置演算不能領域を
生じることなく円周方向の位置演算を行えるようにした
ため、固有分解能を向上できる。また、充填度が高いの
で、計数率特性が良好である。さらにシンチレータは一
体型であるため、組立も容易である。
According to the ring-type ECT device of the present invention, since one continuous cylindrical scintillator is used to perform position calculation in the circumferential direction without creating a region where position calculation is not possible, the inherent resolution can be improved. Furthermore, since the degree of filling is high, the count rate characteristics are good. Furthermore, since the scintillator is integrated, it is easy to assemble.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はこの発明の一実施例のブロック図、
第3図は他の実施例のブロック図である。 11・・・シンチレータ、12・・・ライトガイド、1
3・・・光電子増倍管、14・・・エネルギー演算回路
、15・・・Y方向位置計算回路、16・・・A/D変
換器、17・・・X方向位置計算回路、18・・・最大
値光電子増倍管検出回路、1つ・・・加算回路、20・
・・アナログマルチプレクサ回路。
1 and 2 are block diagrams of an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a block diagram of another embodiment. 11...Scintillator, 12...Light guide, 1
3... Photomultiplier tube, 14... Energy calculation circuit, 15... Y direction position calculation circuit, 16... A/D converter, 17... X direction position calculation circuit, 18...・Maximum value photomultiplier tube detection circuit, 1...Addition circuit, 20・
...Analog multiplexer circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)1個の連続した円筒形状のシンチレータと、該シ
ンチレータの外表面側にリング型に配列された多数の光
電子増倍管と、これら光電子増倍管の内最大値出力を生
じたものを検出する回路と、最大値光電子増倍管の出力
及びその周辺の複数の光電子増倍管の出力を実質的に選
択してこれらの出力により位置演算を行う回路と、この
位置演算結果に上記最大値光電子増倍管の絶対位置を表
す信号を加える回路とからなるリング型ECT装置。
(1) One continuous cylindrical scintillator, a large number of photomultiplier tubes arranged in a ring shape on the outer surface of the scintillator, and the one that produced the maximum output among these photomultiplier tubes. A detection circuit, a circuit that essentially selects the output of the maximum value photomultiplier tube and the outputs of multiple photomultiplier tubes around it and performs position calculation based on these outputs, and a circuit that performs position calculation based on these outputs, and A ring-type ECT device consisting of a circuit that adds a signal representing the absolute position of a value photomultiplier tube.
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