JPH02242189A - ガンマカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検
体内におけるＲＩ分布データを作成するガンマカメラ装
置に係り、特に高計数率のＲＩ診断に適したガンマカメ
ラ装置に関するものである。

（従来の技術） シンチレーションカメラの〒膜内な構成を第６図に示す
。同図において、１は放射性同位元素が投与された被検
体から放射される放射線（ガンマ線）が入射するとシン
チレーション光を発するシンチレータ、２はこのシンチ
レータ１に光学的に結合されシンチレーション光を電気
信号に変換する複数個の光電子増倍管である。上記した
シンチレータ１および光電子増倍管２は図示しないコリ
メータ、ライトガイド等と共に検出器９を構成している
。この検出器９からの出力信号は各プリアンプ３を介し
た後、Ｘ、Ｙ位置計算回路４に供給され、ここでシンチ
レーション光の位置情報が算出される。すなわち、位置
計算回路４は例えば抵抗マトリックスを利用した重み付
は回路等で構成され、シンチレータ１の中心を原点とす
るＸＹ直交座標におけるＸ＋、Ｘ　　、Ｙ＋、Ｙ−なる
情報が得られる。また検出器９の出力信号は可変抵抗器
５および加算増幅器６を介して波高分析回路７に供給さ
れ、ここで波高値情報が算出される。これらの算出位置
情報および波高値情報を基にして表示系８にて被検体内
のＲＩ分布画像を表示するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 被検体内から放射され検出器９に入射するガンマ線の入
射時間間隔は、平均入射レートをγ（カウント７秒）と
すると、その入射時間間隔ｔ　（秒）の確率密度関数ｆ
　（ｔ）は次式のようになる。

ｆ　（ｔ）−γ・ｅ−’ｒｔ すなわち、１−０のときｆ　（ｔ）は最大の値をとるた
め、入射時間間隔ｔがＯでガンマ線が入射する確率が最
も高いということになる。また、平均入射レートγが高
くなるに従って確率密度関数ｆ（１）はシャープな関数
になる。

このようにして特に平均入射レートが高いときは、複数
のガンマ線が同時刻にシンチレータ１に入射する確率が
高くなる。この場合、それらの入射ガンマ線のシンチレ
ータ１上での入射位置は、抵抗マトリックスを利用した
重み付は回路で構成された位置計算回路４で計算される
ため、複数入射位置の中間すなわち中心位置として求め
られていた。すなわち誤計算されていたことになる。こ
のような誤計算は検出器９の中央部はど多く発生するた
め、高計数率のＲＩ診断の場合には検出器の中央部が盛
り上がるプロフィールとなり、画像濃淡度が不均一とな
ってしまう欠点があった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、複数の放射線が同時刻に検出器に入射
されても誤計算されることなく、複数の同時入射放射線
のそれぞれの位置座標を正確に計算することができ、以
って高計数率のＲＩ診断の場合においても画像濃淡度を
均一化することができるガンマカメラ装置を提供するに
ある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、被検体内に投与
された放射性同位元素（ＲＩ）から放射される放射線の
うち所定方向の放射線のみ通過させるコリメータと、こ
のコリメータを通過した放射線を受けてその物理量に比
例した光量のシンチレーション光を発生するシンチレー
タと、このシンチレータで発生された前記シンチレーシ
ョン光を゛受けてその光量に比例した電気信号を出力す
る複数の光電子増倍管と、これらの光電子増倍管を複数
グループに区分し、これらのグループ毎に特定座標位置
信号を算出し、これらの各特定座標位置信号に基づいて
絶対座標系における入射放射線の位置信号を算出する位
置計算器と、前記複数の光電子増倍管からの出力電気信
号の加算信号を基にしてエネルギー弁別し所望エネルギ
ー範囲の放射線が入射した時のみアンブランク信号を出
力するエネルギー弁別器と、このエネルギー弁別器から
のアンブランク信号および前記位置計算器からの絶対座
標系位置信号に基づいて前記被検体内のＲＩ分布画像を
作成する手段とから構成したことを特徴とするものであ
る。

（作用） 被検体内に投与されたＲＩから放射される放射線のうち
、コリメータを通過した放射線のみシンチレータに入射
される。ここで入射放射線の物理量に比例した光量のシ
ンチレーション光が発生され、複数の光電子増倍管に供
給される。これらの光電子増倍管は複数グループに区分
されていて、各グループ毎に入射放射線に対応した電気
信号すなわち特定座標位置信号を出力する。位置計算器
はそれらの信号を基にして絶対座標系における入射放射
線の位置信号を算出する。一方エネルギー弁別器によっ
て、複数の光電子増倍管の各出力の加算値が設定基準値
と比較され条件を満足する場合、すなわち所望エネルギ
ーの放射線である場合のみアンブランク信号を出力する
。このようにして得られた絶対座標系位置信号およびア
ンブランク信号を基にし被検体内のＲｒ分布画像が作成
される。

上記したようにこの発明装置によれば、シンチレータが
発生するシンチレーション光を複数グループに区分され
た光電子増倍管によって検知し、放射線の入射位置を算
出するようにしたので、たとえ複数の放射線が同時刻に
入射しても誤計算されることなく、複数の同時入射放射
線のそれぞれの位置座標を正確に計算することができ、
以って高計数率のＲＩ診断の場合においても画像濃淡度
を均一化することができる。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図乃至第４図を参照し
て説明する。この実施例の全体的構成を示す第１図にお
いて、ＲＩＩＯを投与された被検体１１から放射される
放射線（ガンマ線）を検出する検出器１２を設ける。こ
の検出器１２は所定方向のガンマ線のみ通過させるコリ
メータ１３、このコリメータを通過したガンマ線をシン
チレーション光に変換するシンチレータ１４、このシン
チレータが発生されたシンチレーション光を導びくライ
トガイド１５、このライトガイドを介してシンチレータ
１４からのシンチレーション光を受光する複数の光電子
増倍管１６で構成されている。

これらの複数の光電子増倍管１６は例えば第２図に示す
ように、６１本の光電子増倍管を六角形の受光平面が形
成されるように配置される。また詳細は後述するが、出
力信号の収集にあたって例えばＸ軸（Ｘｉ　、　Ｘ２、
−、　Ｘｎ　）とＹ軸（Ｙｌ。

Ｙ２．・・・、Ｙｎ）との２つのグループに区分する。

各光電子増倍管１６のそれぞれの出力端子をプリアンプ
１７を介して後に詳述する位置計算器１９に接続する。

また各プリアンプ１７のそれぞれの出力端子を加算器２
０に接続し、この加算出力信号を波高分析器２１に供給
するように構成する。この波高分析器は供給された加算
出力信号を設定基準値と比較し、加算出力信号値がその
設定基準値を越える場合のみアンブランク信号ＵＮＢを
出力する。

位置計算器１９からの最終出力である絶対座標における
Ｘ、Ｙ位置信号、および波高分析器２１からのアンブラ
ンク信号ＵＮＢが供給される収集メモリ２２を設ける。

この収集メモリは絶対座標系のＸ、Ｙ２次元メモリ領域
を備え、位置計算器１９から例えばＸｉ、Ｙ１位置信号
が付与されると共に、波高分析器２１からＵＮＢ信号が
供給されると、ＸＩＹＩなるメモリ部に記憶されている
データに対しｌが加算される。このような動作は位置計
算器１９および波高分析器２１からの出力供給がなされ
る都度行われ、充分なデータ収集の後、収集メモリ２２
に被検体内のＲＩ分布像データが記憶される。このＲＩ
分布像データを表示画像として供給するために、表示メ
モリ２３を設けてこれに一旦データを移し替え、この移
し替えられたデータをＤ／Ａ変換器２４を介して表示器
２５に供給する。

位置計算器１９は第３図に示すように、特定座標位置検
出回路２６、グループ選択回路２７、絶対座標系位置計
算回路２８で構成されている。特定座標位置検出回路２
６は、第２図に示すようにＸ軸、Ｙ軸にグループ分けさ
れた光電子増倍管１６について、各グループ毎に設定値
以上の大きさをもつ光電子増倍管１６の出力信号を検出
し特定座標位置信号として出力するものである。グルー
プ選択回路２７は光電子増倍管１６のグループ分けにお
ける各グループの選択制御を行う回路である。絶対座標
系位置計算回路２８は、特定座標位置検出回路２６から
出力される各グループ毎の特定座標位置信号およびグル
ープ選択回路２７から出力されるグループ選択信号を基
にして、絶対座標系位置信号を算出して出力する。

特定座標位置検出回路２６は第４図に示すように、グル
ープ毎に独立した回路構成となっている。

両グループとも同一回路構成であるため、Ｘ軸のグルー
プのみについて説明すると、光電子増倍管の各出力をオ
ア回路２９に接続し、この出力端子をＡ／Ｄ変換器３０
に接続する。これによってＡ／Ｄ変換された出力信号は
比較器３１およびエンコーダ３２によって特定座標位置
信号とされて出力される。

次に上記した構成の実施例の動作を説明する。

第１図において、ＲＩＩＯを投与された被検体１１から
放射されるガンマ線を検出器１２にて検出する。この際
、検出器１２の光電子増倍管１６の出力端子からガンマ
線の入射位置に応じて電気信号が出力される。これらの
出力電気信号はガンマ線入射位置に近い位置に配置され
ている光電子増倍管１６はどその信号の波高値は高くな
る。そのような各光電子増倍管１６からの出力電気信号
はそれぞれ各プリアンプ１７にて増幅されて後、位置計
算器１９に供給される。

位置計算器１９では、第４図に示す特定座標位置検出回
路２６に取り込まれる。これらの信号はオア回路２９に
よって収集され、Ａ／Ｄ変換器３０によってディジタル
信号に変換される。これらのディジタル信号は比較器３
１によって信号値の大きさで振り分けられ、エンコーダ
３２によって最終的にＸ軸、Ｙ軸なるグループ毎の特定
座標位置信号として出力される。この出力信号がどのグ
ループに属するものかはグループ選択回路２７からの信
号によって識別される。この識別信号と特定座標位置信
号とが絶対座標系位置計算回路２８に供給されることに
よってこの回路から入射ガンマ線の絶対座標位置信号Ｘ
、Ｙが出力される。

−４、各プリアンプ１７からの出力信号は加算器２０で
加算され、波高分析器２１に供給される。

この波高分析器はその加算値信号を受は取り、この値が
設定基準値より高い時、アンブランク信号ＵＮＢを出力
する。

位置計算器１９からの絶対座標位置信号Ｘ、　Ｙと波高
分析２１からのＵＮＢ信号とは収集メモリ２２供給され
、Ｘ、Ｙで指定されるメモリ位置のメモリデータに１カ
ウントデータが加算される。

このように動作を繰り返えすことによって収集メモリ２
２には被検体内のＲＩ分布データが収集格納される。こ
の収集データを表示メモリ２３に一旦移し替え、Ｄ／Ａ
変換器２４にてアナログ信号に変換して後、表示器２５
にて被検体内のＲＩ分布画像が表示される。

尚、上記構成の装置によれば、１つずつ時間間隔をおい
て入射する放射線（ガンマ線）の入射位置の算出が可能
であるばかりでなく、光電子増倍管１６を複数グループ
に区分けしてそれらの出力信号処理するようにしたので
、同時刻に入射する複数のガンマ線のそれぞれの入射位
置を算出することも可能となる。

尚また、この発明は上記した実施例に限定されるもので
はなく、この発明の要旨を変更しない範囲で適宜設計変
更することが可能である。例えば光電子増倍管のグルー
プ分けを、第５図に示すように、Ｌ軸（ＬＬ、Ｌ２．＝
−、Ｌｎ）、Ｍ軸（ＭＬ、Ｎ２．−−−、Ｍｎ）、Ｎ軸
（Ｎｌ、Ｎ２゜−・、Ｎｎ）の３つにすることも可能で
ある。

また第１図に示された実施例では、入射ガンマ線のエネ
ルギー弁別を、加算器２０および波高分析器２１によっ
てアナログ的に実施しているが、位置計算器１９内のデ
ィジタル信号を利用することによってディジタル的に実
施することも可能である。尚また、加算された光電子増
倍管の出力は必ずしも全出力である必要はなく、一部の
出力の可算で足りる。

［発明の効果］ 以上記載したようにこの発明のガンマカメラ装置によれ
ば、シンチレータが発生するシンチレーション光を複数
グループに区分された光電子増倍管によって検知し、放
射線の入射位置を算出するようにしたので、たとえ複数
の放射線が同時刻に入射しても誤計算されることなく、
複数の同時入射放射線のそれぞれの位置座標を正確に計
算することができ、以って高計数率のＲＩ診断の場合に
おいても画像濃淡度を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例における光電子増倍管のグループ分け
の態様を示す説明図、第３図は第１図に示す装置中の位
置計算器の構成を示すブロック図、第４図は第３図に示
す位置計算器中の特定座標位置検出回路の構成を示すブ
ロック図、第５図はこの発明の他の実施例における光電
子増倍管のグループ分けの態様を示す説明図、第６図は
従来装置の構成を示すブロック図である。 １２・・・検出器、１６・・・光電子増倍管。 １９・・・位置計算器、２０・・・加算器。 ２１・・・波高分析器、２２・・・収集メモリ。 ２３・・・表示メモリ、２４・・・Ｄ／Ａ変換器。 ２５・・・表示器、２６・・・特定座標位置検出回路。 ２７・・・グループ選択回路。 ２８・・・絶対座標系位置計算回路 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 代理人　弁理士　　近　藤　　　猛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体内に投与された放射性同位元素（ＲＩ）か
   ら放射される放射線のうち所定方向の放射線のみ通過さ
   せるコリメータと、このコリメータを通過した放射線を
   受けてその物理量に比例した光量のシンチレーション光
   を発生するシンチレータと、このシンチレータで発生さ
   れた前記シンチレーション光を受けてその光量に比例し
   た電気信号を出力する複数の光電子増倍管と、これらの
   光電子増倍管を複数グループに区分し、これらのグルー
   プ毎に特定座標位置信号を算出し、これらの各特定座標
   位置信号に基づいて絶対座標系における入射放射線の位
   置信号を算出する位置計算器と、前記複数の光電子増倍
   管からの出力電気信号の加算信号を基にしてエネルギー
   弁別し所望エネルギー範囲の放射線が入射した時のみア
   ンブランク信号を出力するエネルギー弁別器と、このエ
   ネルギー弁別器からのアンブランク信号および前記位置
   計算器からの絶対座標系位置信号に基づいて前記被検体
   内のＲＩ分布画像を作成する手段とから構成したことを
   特徴とするガンマカメラ装置。
2. （２）前記位置計算器における前記光電子増倍管が２グ
   ループに区分けされたことを特徴とする請求項（１）に
   記載したガンマカメラ装置。
3. （３）前記位置計算器における前記光電子増倍管が３グ
   ループに区分けされたことを特徴とする請求項（１）に
   記載したガンマカメラ装置。