JPH0119110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシンチレーシヨンカメラの均一性補正
装置に関する。

シンチレーシヨンカメラの基本的な性能の一つ
に感度の均一性（ここでは、単に均一性と呼ぶ）
がある。この均一性の上限をきめる要因は、大別
してシンチレーシヨンカメラ本体と診断に必要な
空間分解能および感度等によつて使い分けするコ
リメータにある。均一性の上限をきめる要因の解
明と改善の手段の研究が進み均一性補性装置とし
て一般に商品化されているが、均一性をきめる主
要な要因であるコリメータに関連する均一性の補
正については十分な改善が進んでいない。

第１図は、従来の均一性補正装置を有するシン
チレーシヨンカメラのブロツク図である。すなわ
ち、図示していない被写体の放射線をコリメータ
１を介してシンチレータ２に投影し、シンチレー
タ２と放射線の相互作用による発光位置を光学的
に結合したライトパイプ３を通して複数の光電子
増倍管４で検出して電気信号に変換する。発光位
置に対応した光電子増倍管の出力は位置計算回路
５において、XY演算回路６で２次元座標の発光
位置の計算と、放射線のエネルギー選択を目的に
した光電子増倍管出力の総和したＺ演算とその波
高分析が波高分析器７でおこなわれる。XY演算
回路６で得た発光位置の計算結果には、コリメー
タの孔や壁の配列の具合によつてきまる幾何学的
な均一性、シンチレータの固有な発光および光拡
散の均一性、ライトパイプ３の光伝達の均一性、
光電子増倍管４の各管の光電面の感光均一性さら
にはXY演算回路６の非直線性等による均一性が
包含されている。また、波高分析器７の出力にも
同様の要因による均一性が包含されている。これ
らの均一性を補正するのが均一性補正装置８であ
り、本従来例では、２次元座標の位置計算にたい
するXY補正係数マトリクス９と波高分布の補正
を目的にしたＺ補正マトリクス１０で構成されて
いる。ここで補正した結果を表示装置１１に２次
元座標とＺ変調として入力し均一性を改善した放
射線イメージを得ている。

この場合、コリメータ１を除く他の構成ブロツ
クの組み合わせは固定的であり、光電子増倍管の
長期的な利得のドリフトによる均一性の変化を補
正することを主な目的にした定期的な校正を実施
することで均一性補正装置の機能を十分に発揮さ
せることができる。しかしながら、シンチカメラ
を構成するコリメータがシンチカメラシステムの
均一性に関して重要であるにもかかわらず、従来
の均一性補正装置は単数のコリメータに適応する
ことを主眼にした構成である。このことは診断の
目的に合わせてコリメータを交換することの必要
性を考慮すると次の点で不便である。すなわち、
診断の目的に合せて、すでに装着しているコリメ
ータＡを別のコリメータＢに変更する場合、次の
手順をふまなければならない。

１ コリメータＡからコリメータＢに交換する。

２ コリメータＡに合せてつくつたXY補正係数
マトリクス９の補正データを消去する。

３ あらかじめ用意した理想的な均一性を模擬す
る平面線源をコリメータの前面に並行に設置す
る。

４ コリメータＢに合せてXY補正係数マトリク
ス９の補正係数をつくるための放射線の計数デ
ータを定値までとり込む。

５ 補正係数をつくるデータ処理。

６ 平面線源をとりのぞく。

通常、これらの手順に少なくとも30分以上の時
間を要し、診断データの収集に非能率的である。
この場合、コリメータＢからコリメータＡに戻す
場合も同様の手順と時間を要している。

本発明はこれら従来の難点を改善することにあ
り、コリメータの種別に応じて均一性のすぐれた
シンチレーシヨンカメラを提供することを目的と
している。

本発明の要旨は、シンチカメラに装着したコリ
メータの種別に応じてあらかじめ用意した複数の
均一性補正係数マトリクスからコリメータの種別
と合致した補正係数を読み出して補正するように
構成した点にある。更に本発明の有力な実施例に
よれば、コリメータの種別は自動検出によりなさ
れ、且つこの検出信号に基づき自動的な補正係数
の読出しを行つている。以下、詳述する。

第２図は本発明の均一性補正装置の実施例構成
ブロツク図を示す。この実施例の構成の中で、コ
リメータ１、シンチレータ２、ライトパイプ３、
光電子増倍管４、位置計算回路５、XY演算回路
６、波高分析器７、均一性補正装置８、表示装置
１１は基本的に従来のシンチレーシヨンカメラの
構成と同じである。従来例と異なる点は、均一性
補正装置１０１を、従来の単数から複数化した
XY補正係数マトリクス９―１および９―２と、
これら複数のXY補正係数マトリクスのいずれか
を後述のコリメータ種別信号２１１によつて選択
する補正マトリクス選択回路１０２と、従来のＺ
補正マトリクス１０で新しく構成した点にある。
さらに、この新しく構成した補正マトリクス選択
回路１０２の制御を行うコリメータ種別信号２１
１はシンチレータ２に装着したコリメータ１に近
接して新しく設けたコリメータ種別検出器１０３
によつて得る。

コリメータ種別検出器１０３は、新しくコリメ
ータを変える毎にその変更後のコリメータの種別
を検出する。種別検出信号２１１は、補正マトリ
クス選択回路１０２を構成するスイツチの切替え
を行い、XY補正係数マトリクス９―１，９―２
の中の該当するマトリクスを選択する。選択され
た補正係数マトリクスは、XY演算回路６の出力
４０１と接続され、変更後のコリメータについて
正しく均一性補正がなされ、補正後のデータが表
示装置１１に表示できる。

更に詳述する。コリメータの種別は感度と分解
能に応じて種々区分けされる。高感度形コリメー
タ、高分解能形コリメータといつた呼び名が使わ
れている。更に、コリメータは線源のエネルギに
よつて区分けされる。放射線線源には、140KeV
のテクネシユムTc―99m，90KeV，180KeVのガ
リウムGa―67，135KeV，167KeVのエネルギを
持つタリウムTe―201，160KeV，364KeVのヨ
ウ素Ｉ―123，131等がある。この各エネルギに応
じてコリメータは厚さや構造を異にしている。

次にコリメータと補正係数との関係について述
べる。線源が同一の時（エネルギ同一の時）は、
コリメータを変更させても放射線線源からの各エ
ベント毎のエネルギ情報であるＺマトリクスの補
正係数は変らず、XY補正係数のみが変る。線源
を変えてエネルギが変つた時にはコリメータが変
更され、Ｚマトリクスの補正係数及びXYマトリ
クスの補正係数の両者が変る。但し、Ｚマトリク
スの補正係数は一般的にその変化は微小であり、
実用上は無視してよい。従つて、Ｚマトリクスに
ついては、通常は一個のＺマトリクスを用意しと
ければよい。但し、Ｚマトリクスについても、取
込むべきウインドウＷの幅によつてＺマトリクス
の補正係数が変ることがあり、この際にはＺマト
リクスについても複数のＺマトリクスを用意して
おくことが必要となる。更に、実用上無視せずに
Ｚ補正を行う場合には、同様に複数のＺマトリク
スが必要となる。

次に、補正係数のデータフアイリングについて
述べる。今、コリメータとして高感度形コリメー
タＡ、高分解能形コリメータＢを相互に使用する
場合を想定する。先ず、コリメータＡを装着す
る。装着後、対応マトリクス９―１を選択する。
次に、平面線源（平面フアントム使用）を設置し
て図示されない操作ボタンをオンする。これによ
つて、上記平面線源からの均一性の情報を取込
む。該情報取込み後、該情報を処理して真の補正
係数を算出し、XY補正マトリクス９―１内に補
正係数としてマトリクス形成する。上記処理及び
算出は、XYの各ポイント毎に取込み情報を逆数
化して均一性のための補正係数としている。

以上の処理は、コリメータＢについても同様に
行われ、XYマトリクス９―２中に補正係数とし
て取込み記憶される。かくして、得られたマトリ
クス９―１，９―２は、対応コリメータの設置毎
に選択され、均一性のためのマトリクス補正演算
用に供される。

第３図はコリメータ種別検出器１０３の詳細実
施例を示す図である。コリメータ種別検出器１０
３は、コリメータに取付けたコリメータの種別を
あらわす光学的に明暗部で構成したコード２０１
を示すラベル２０２に近接して設けられた検出部
２０３と、該検出部２０３の出力を取込み論理処
理する論理回路２１０とより成る。更に、検出部
２０３は、ラベルの暗部と明部との両者を単独で
検出する２つの検出部を持つ。該２つの検出部は
全く同じ構成より成り、光源２０４Ａ，２０４
Ｂ、該光源に光学的に結合した光導体２０５Ａ，
２０５Ｂ、この光導体から放射させた光がラベル
２０２の暗部と明部とから投影し、反射した光を
受ける光導体２０７Ａ，２０７Ｂ、該光導体２０
７Ａ，２０７Ｂからの光を検知する光検知器２０
８Ａ，２０８Ｂとより成る。

論理回路２１０は、光検知器２０８Ａ，２０８
Ｂの検知出力を取込み暗部からの反射か明部から
の反射かを基準値（スレシヨルドレベル）との大
小関係で識別するデイスクリミネータ２０９Ａ，
２０９Ｂ、該デイスクリミネータ２０９Ａの出力
及びインバータ２０９Ｃを介した反転出力をそれ
ぞれ一方の入力とし、デイスクリミネータ２０９
Ｂの出力を他方の入力とする２入力ナンドゲート
２０９Ｄ，２０９Ｅより成る。

かかる構成によれば、ラベル２０２と検出部２
０３が図の如き位置関係にある時には、デイスク
リミネータ２０９Ａと２０９Ｂとは互いに論理的
に異なる出力を発生する。即ち、一方の出力が
“１”ならば、他方は“０”となる。従つて、ナ
ンドゲート２０９Ｄ，２０９Ｅからは、互いに異
なる論理信号が発生する故、ラベルの存在を識別
できる。尚、論理回路２１０は種々の論理がとり
うる。例えば、２０９Ａ，２０９Ｂの出力を直接
識別用に使用してもよい。方向性検出や、より正
確なラベル検出用の論理を組んでもよい。更に、
ラベル中の明暗部のパターン構成も種々とりう
る。

さらにこの検出器２０３のシンチレーシヨンカ
メラへの組込の実施例を第４図に示す。すなわ
ち、シンチレーシヨンカメラの放射線検出部の部
分断面図を示したシールド容器３０１と、第２図
のコリメータ１に相当するコリメータ１と、第２
図のシンチレータ２、ライトパイプ３、光電子増
倍管４を一括して納めた容器３０２とからなる従
来の構成において、コリメータ１の外周部に第３
図で説明したコリメータの種別をコード２０１で
あらわしたラベル２０２がとりつけられている。
さらに第３図で説明した検出器２０３とコリメー
タの種別の論理信号をつくる論理回路２１０が設
けられている。コリメータ１は内周部に必要なコ
リメート孔１００が形成されている。

この場合、コリメータ１はシンチレータを納め
た容器３０２から離れた状態で図の説明がなされ
ているが、実用する場合にはコリメータ１をとり
付けるためのネジ３０３により近接してとり付け
られる。更に、検出部２０３とラベル２０２との
間には光を遮へいする部分があつては、検出部２
０３での検出能力がなくなる。それ故に、検出部
２０３とラベル２０２との間は空間となつてお
り、シールド容器３０１はその空間中では切欠き
となつている。但し、この切欠き部は微小であ
り、一種のスリツト孔とみてよい。

第５図は、XY補正係数マトリクス９―１，９
―２の入出力の切替えを示す実施例である。XY
補正係数マトリクス９―１，９―２の前段に入力
４０１の切替えを行うスイツチ４０２を設け、マ
トリクス９―１，９―２の後段に出力切替え用の
スイツチ４０３を設けている。このスイツチ４０
２と４０３の切替えを検出器１０３の論理回路出
力２１１によつて行う。マトリクス９―１の選択
時には上側のスイツチ４０２Ａ，４０３Ａがオン
となり、マトリクス９―２の選択時には下側のス
イツチ４０２Ｂ，４０３Ｂがオンとなる。

この実施例によれば、２つのコリメータが存在
し、両者を使い分けする場合、自動的にコリメー
タの種別が読み取られ、対応する補正係数マトリ
クスを自動的に選別できた。尚、コリメータの種
別は一般的には数の限定はない。更に、検出器を
排して手動により補正係数マトリクスを選択して
もよい。この際、補正係数マトリクスは、XYマ
トリクス用のみとは限らず、Ｚマトリクスについ
ても選択は可能である。

本発明によれば、均一性の補正が簡便にできる
ようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例図、第２図は本発明の実施例
図、第３図はコリメータ種別検出器の回路の実施
例図、第４図はシンチレーシヨンカメラへの検出
器の組込みの実施例図、第５図は切替回路の実施
例図。 １…コリメータ、２…コリメータ種別検出器、
１０２…補正マトリクス選択回路、９―１，９―
２…XY補正係数マトリクス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シンチレータに光学的に結合した複数の光電
   増倍管と、シンチレータの発光位置を求める位置
   計算回路と、被検体から放出される放射線を前記
   シンチレータ面に投影するコリメータとで構成さ
   れたシンチレーシヨンカメラにおいて、シンチレ
   ーシヨンカメラに装着すべき前記コリメータの種
   別に応じて、シンチレーシヨンカメラの均一性を
   補正する係数を、その種別毎に記憶してなるメモ
   リと、上記シンチレーシヨンカメラに装着したコ
   リメータの種別に応じて上記メモリの対応した係
   数を選択して補正用データとして読出し処理する
   手段とより成るシンチレーシヨンカメラ。 ２ 上記コリメータの種別に応じた係数の選択
   は、コリメータ上に設けられた種別を示すマーク
   を自動的に読取り該読取り検出信号に基づき自動
   的に選択させてなる操作とする特許請求の範囲第
   １項記載のシンチレーシヨンカメラ。 ３ 上記コリメータの種別に応じた係数は、XY
   マトリクス用としてなる特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載のシンチレーシヨンカメラ。