JPH02263184A - 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一般的な構成を第８図に示す
。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
を発生するシンチレータ、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
る複数本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Ｘ、　Ｙ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
情報が得られる。それらの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
射時間間隔については、平均入射レートをｒ（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）−ｒ−ｅ　　” 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０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ｒ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または時間的に接近してシンチレー
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または時間的
に接近して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］ （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エネルギー
値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、このシンチレータからのシンチレーション
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第１の複数
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概略位置信号を算出す
る第１の位置計算器と、この第１の位置計算器によって
算出された前記入耐放射線の概略位置に配置された前記
光電子増倍管を中心としてこれを取り巻く複数の光電子
増倍管を１グループとした第２の複数グループに区分し
、これらグループのうち前記第１の位置計算器によって
選択されたグループについてより正確な放射線入射位置
およびエネルギー値を算出する第２の位置計算器と、こ
の第２の位置計算器によって算出された前記より正確な
放射線入射位置およびエネルギー値に基づいて前記被検
体内のＲＩ分布データ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エネルギー値に比例した光
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先ず第１の複
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。第１の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概略位置信号を算出する。

このようにして、放射線が同時入射されても、それぞれ
についての概略入射位置データが得られることになる。

これらのデータを基にして第２の位置計算器は、光電子
増倍管の第２のグループのうちの対応するグループを選
択し、この選択されたグループ（概略入射放射線位置に
対応する位置に存在する光電子増倍管を中心として、６
本の光電子増倍管がその周りを取り巻くように配置され
ている）に含まれる光電子増倍管の出力信号に基づいて
、入射放射線の絶対座標系における入射位置およびエネ
ルギー値を算出する。このようにして得られた入射放射
線毎のデータを基にして所望エネルギー値を備えた放射
線データのみが、被検体内におけるＲＩ分布データ作成
のために収集される。

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５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。

また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ている。

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入射放射線の概略的入射位置
を算出するための第１の位置計算器１８に接続する。ま
たこの位置計算器１８の出力信号Ｘｏ、Ｙｏは、後に詳
述する入射放射線のより正確な入射位置を算出するため
の第２の位置計算器１９に供給される。

第２の位置計算器１９から出力される入射放射線に対す
るより正確な入射位置Ｘ、　Ｙが供給される収集メモリ
２０を設ける。この収集メモリはＸ。

Ｙ位置信号で指定される２次元メモリ領域を備え、第２
の位置計算器１９から例えばＸＩ、Ｙ１位置信号が付与
されると、Ｘｉ、Ｙｌなるメモリ部に記憶されているデ
ータに対し１が加算される。このような動作は第１の位
置計算器１９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２０に被検体内のＲ１
分布像データが記憶される。このＲＩ分布像データを表
示画像とするため、表示メモリ２１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２２を介して表示器２３に供給する。　第１の
位置計算器１８は第３図に示すように、特定座標位置検
出回路２４、グループ選択回路　２５、絶対座標系位置
計算回路２６で構成されている。特定座標位置検出回路
２４は、第２図に示すようにＬ軸、Ｍ軸並びにＮ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
プ毎に光電子増倍管１６の出力信号に基づいて特定座標
位置信号算出として出力するものである。

グループ選択回路２５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２６は、特定座標位置検出回路２
４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２５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Ｘｏ、Ｙｏを算出し
て出力する。

特定座標位置検出回路２４は第４図に示すように、光電
子増倍管のグループ毎に独立した回路構成となっている
。ここで光電子増倍管１６は、例えば第２図に示すよう
に、Ｌ軸（Ｌｌ、Ｌ２．・・・Ｌｎ）、Ｍ軸（Ｍｌ、Ｍ
２．−、　Ｍｎ）、Ｎ軸（Ｎｌ、Ｎ２゜・・・、Ｎｎ）
の３つにグループ分けされる。各グループのものとも同
一回路構成であるため、Ｌ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２７に接続
し、この出力端子をＡ／Ｄ変換器２８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２９および
ニンニク３０によって特定座標位置信号とされて出力さ
れる。

第２の位置計算器１９は第５図に示すように構成される
。すなわち、第１の位置計算器１８から入力される入射
放射線の概略入射位置信号Ｘｏ。

Ｙｏが供給されるデコード回路３１を設ける。このデコ
ード回路は信号Ｘｏ、Ｙｏを受けて、この位置Ｘｏ、Ｙ
ｏに存在する光電子増倍管１６を中心に据えてそれを六
角形状に取り巻く合計７本の光電子増倍管１６のグルー
プを選択するための信号を７個のアナログスイッチ３２
に供給する。このような光電子増倍管１６のグループ分
けの様子を第６図に示す。例えば連続番号４の光電子増
倍管が第１の位置計算器によって選択されたときは、そ
れを取り巻く連続番号１．　２．　６．　７．　８゜１
３．１４の光電子増倍管のグループＧ１が選出される。

また次に、連続番号５が選択されたときはそれを取り巻
く連続番号２．　３．　７．　８．　９゜１４．１５の
グループＧ２が選出される。他のものについても上記と
同様に選出される。７個のアナログスイッチ３２の各出
力、すなわちデコード回路３１によって選択された光電
子増倍管１６の各出力を受ける演算部３３を設ける。こ
の演算部は全受信信号に基づいてより正確な放射線入射
位置信号Ｘ、Ｙを算出し、また全受信信号の総計値から
入射放射線のエネルギー値を求め、この値が設定範囲内
のものであるとき、入射放射線の入射位置信号Ｘ、　Ｙ
として出力する。

次に」二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、第１の
位置計算器１８に供給される。

第１の位置計算器１８では、第４図に示す特定座標位置
検出回路２４に取り込まれる。これらの信号はオア回路
２７によって収集され、Ａ／Ｄ変換器２８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２９によって信号値の
大きさで振り分けられ、エンコーダ３０によって最終的
にＬ軸、Ｍ軸、Ｎ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２５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２６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Ｘｏ、Ｙ。

が出力される。

このようにして第１の位置計算器１８から出力された信
号Ｘｏ、Ｙｏは第２の位置計算器１９に供給される。こ
の第２の位置計算器では、デコーダ回路３１がその信号
Ｘｏ、Ｙｏを受け、この座標位置Ｘｏ、Ｙｏに存在する
光電子増倍管を中心としてその周りを六角形状に取り巻
く合計７本の光電子増倍管のグループを、各アナログス
イッチ３２を操作制御することによって選択する。この
ようにして選択された光電子増倍管１６の全出力は演算
部２３に供給され、ここで入射ガンマ線のより正確な入
射位置Ｘ、　Ｙが算出されると共に、入射ガンマ線のエ
ネルギー値が算出され、この算出エネルギー値が設定範
囲内に入る場合に入射ガンマ線のより正確な入射位置信
号Ｘ、Ｙとして出力される。

この出力信号Ｘ、Ｙは収集メモリ２０に供給され、Ｘ、
Ｙで指定されるメモリ位置のメモリデー夕に１カウント
データが加算される。このような動作を繰り返えすこと
によって収集メモリ２ｏ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２１に一旦移し替え、Ｄ／
Ａ変換器２２にてアナログ信号に変換して後、表示器２
３にて被検体内のＲ１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７図に示すように、中心の光電子増倍管を
菱形状に取り巻く合計９本のグループ毎にしてもよい。

すなわち例えば、連続番号７の光電子増倍管を中心とし
た連続番号１．　２．　３．　６．　８．　１２．　１
３．　１４のグループｇ１または連続番号８を中心とし
た連続番号２，３，４，７，９，１３，１４．１５のグ
ループｇ２等である。

［発明の効果］ 以」二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図に示す装置中の第
１の位置計算器の構成を示すブロック図、第４図は第３
図に示す第１の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図は第１図に示す装置中の
第２の位置計算器の構成を示すブロック図、第６図およ
び第７図は第１図に示す実施例における光電子増倍管の
グループ分けのそれぞれ異なる態様を示す説明図、第８
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１８・・
・第１の位置計算器 １９・・・第２の位置計算器　　２ｏ・・・収集メモリ
２１・・・表示メモリ　　２２・・・Ｄ／Ａ変換器２３
・・・表示器　　　２４・・・特定座標位置検出回路２
５・・・グループ選択回路 ２６・・・絶対座標系位置検出回路 ３１・・・デコード回路　　３２・・・アナログスイッ
チ３３・・・演算部 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
   受けてそのエネルギー値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、このシンチレータか
   らの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
   子増倍管を第１の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
   概略位置信号を算出する第１の位置計算器と、この第１
   の位置計算器によって算出された前記入射放射線の概略
   位置に配置された前記光電子増倍管を中心としてこれを
   取り巻く複数の光電子増倍管を１グループとした第２の
   複数グループに区分し、これらグループのうち前記第１
   の位置計算器によって選択されたグループについてより
   正確な放射線入射位置およびエネルギー値を算出する第
   ２の位置計算器と、この第２の位置計算器によって算出
   された前記より正確な放射線入射位置およびエネルギー
   値に基づいて前記被検体内のＲＩ分布データを作成する
   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）前記複数の光電子増倍管は、各々の感光面が前記
   シンチレータの光出射面に対し六角平面で対面するよう
   配置され、且つ前記第２の複数グループの各々のグルー
   プが中央の１本を６本の光電子増倍管で六角形状に取り
   巻くように構成されることを特徴とした請求項（１）に
   記載したガンマカメラ装置。
3. （３）前記複数の光電子増倍管は、各々の感光面が前記
   シンチレータの光出射面に対し六角平面で対面するよう
   配置され、且つ前記第２の複数グループの各々のグルー
   プが中央の１本を８本の光電子増倍管で菱形状に取り巻
   くように構成されることを特徴とした請求項（１）に記
   載したガンマカメラ装置。