JPH0227633B2 - SHINCHIREESHONKAMERA - Google Patents
SHINCHIREESHONKAMERAInfo
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- JPH0227633B2 JPH0227633B2 JP17499981A JP17499981A JPH0227633B2 JP H0227633 B2 JPH0227633 B2 JP H0227633B2 JP 17499981 A JP17499981 A JP 17499981A JP 17499981 A JP17499981 A JP 17499981A JP H0227633 B2 JPH0227633 B2 JP H0227633B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
- G01T1/164—Scintigraphy
- G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
- G01T1/1642—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using a scintillation crystal and position sensing photodetector arrays, e.g. ANGER cameras
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、通常アンガー型と呼ばれているシ
ンチレーシヨンカメラの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in scintillation cameras commonly referred to as Anger type cameras.
アンガー型シンチレーシヨンカメラでは、放射
線入射に応じて発光するシンチレータの背面に多
数の光電子増倍管(以下、PMTと略す)を配列
し、この各PMT出力から、通常抵抗マトリツク
ス重み付き加算回路等でなる位置演算回路により
発光点の位置を演算するようにしている。ところ
で一般にシンチレータ発光位置に対するPMT出
力はベル型非線型となつている。(第2図参照)。
この非線型性のため得られる画像は一般に非直線
性を含んだものとなる。 In an Anger-type scintillation camera, a large number of photomultiplier tubes (hereinafter referred to as PMTs) are arranged on the back of a scintillator that emits light in response to incident radiation. The position of the light emitting point is calculated by a position calculation circuit. By the way, in general, the PMT output with respect to the scintillator light emission position is bell-shaped nonlinear. (See Figure 2).
Because of this nonlinearity, the resulting image generally contains nonlinearity.
特に通常のアンガー型シンチレーシヨンカメラ
の場合、空間分解能を向上させるため、シンチレ
ータ、ライトガイド等を薄くしたり、スレツシヨ
ルドプリアンプを用いたりすることが行なわれて
いるが、こうすると空間非直線性が劣化する傾向
になり、画像は一般に各PMTの中心方向に歪む。 In particular, in the case of ordinary Anger-type scintillation cameras, in order to improve spatial resolution, the scintillator, light guide, etc. are made thinner, and threshold preamplifiers are used. tends to deteriorate, and the image is generally distorted toward the center of each PMT.
本発明は上記に鑑み、空間的に直線性の良い画
線が得られるよう改善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。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a scintillation camera that is improved so as to be able to obtain lines with good spatial linearity.
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第1図において、シンチレータ
に入射したγ線等は吸収されて発光する。それら
の光量の一部はライトガイド2を通つて各PMT
31〜3nで電流信号に変換され、更に各プリア
ンプ41〜4nにより電圧信号に変換される。こ
れら各プリアンプ41〜4nの出力は加算回路5
で加算され、信号aが得られる。この信号aはト
リガ回路6に入力され、信号aが所定のしきい値
より大きい時トリガ信号bが発生し、このトリガ
信号bはタイミング発生回路7に送られるととも
に積分回路80,81〜8nの各々に送られる。
タイミング発生回路7ではトリガ信号bが入力さ
れると信号cが出力され、更に後述の信号dが入
力されることにより信号e〜iが順次適当なタイ
ミングで発生される。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, gamma rays and the like that are incident on the scintillator are absorbed and emit light. A portion of that light passes through light guide 2 to each PMT.
31 to 3n, the signal is converted into a current signal, and further converted into a voltage signal by each preamplifier 41 to 4n. The output of each of these preamplifiers 41 to 4n is output from an adder circuit 5.
are added to obtain signal a. This signal a is input to the trigger circuit 6, and when the signal a is larger than a predetermined threshold value, a trigger signal b is generated. sent to each.
In the timing generation circuit 7, when the trigger signal b is inputted, the signal c is outputted, and when the later-described signal d is further inputted, the signals e to i are sequentially generated at appropriate timings.
上記加算回路5からの信号aは積分回路80に
送られ、またプリアンプ41〜4nの各出力は積
分回路81〜8nの各々に送られており、上記の
信号bにより積分開始し、信号cにより積分終了
し、信号V0,V1〜Vnがそれぞれ得られ、信号e
によりサンプルホールド回路90,91〜9nの
各々に取り込まれ、除算回路101〜10nを通
つて信号V1/V0〜Vn/V0の各々を得る。これら
の信号は信号fにより動作するサンプルホールド
回路111〜11n及び信号gによつて動作する
AD変換器121〜12nをそれぞれ通つてデジ
タル信号v1〜voに変換される。これらの信号v1〜
voは非線型メモリ131〜13nの各々に入力さ
れ、信号hによつてそれぞれより信号w1〜woの
各々が読み出され、これらがDA変換器141〜
14nの各々でアナログ信号に変換された後、通
常の重み付加算方式のX方向位置演算回路15及
びY方向位置演算回路17に入力され、信号WX,
WYを得る。これらの信号WX,WYはそれぞれ信
号iで動作するサンプルホールド回路16,18
を通つて位置信号としてのX信号とY信号とさ
れ、表示装置21に送られる。 Signal a from the adder circuit 5 is sent to an integrating circuit 80, and each output of the preamplifiers 41 to 4n is sent to each of the integrating circuits 81 to 8n. Integration is started by the above signal b, and by signal c. After the integration is completed, the signals V 0 and V 1 to Vn are obtained, and the signal e
The signal is taken into each of the sample and hold circuits 90, 91 to 9n, and passes through the division circuits 101 to 10n to obtain each of the signals V1 / V0 to Vn/ V0 . These signals are operated by the sample and hold circuits 111 to 11n operated by the signal f and by the signal g.
The signals are converted into digital signals v 1 -vo through AD converters 121 - 12n, respectively. These signals v 1 ~
v o is input to each of the nonlinear memories 131 to 13n, and each of the signals w 1 to w o is read out from each of the nonlinear memories 131 to 13n by the signal h, and these are input to the DA converters 141 to 13n.
After being converted into analog signals by each of the signals W X , W
Get W Y. These signals W
are converted into X and Y signals as position signals and sent to the display device 21.
他方、信号V0は更に波高分析回路20に送ら
れ、設定したエネルギウインドに入つている場合
はこの波高分析回路20から信号dとアンブラン
ク信号が出力される。また、サンプルホールド回
路90からの信号V′0は信号iによつて動作する
サンプルホールド回路19により取り込まれ、エ
ネルギ信号(Z信号)として表示装置21に送ら
れる。従つて、表示装置21ではX信号及びY信
号で示される位置に輝点が表示される。 On the other hand, the signal V 0 is further sent to a pulse height analysis circuit 20, and if it falls within the set energy window, a signal d and an unblank signal are output from this pulse height analysis circuit 20. Further, the signal V' 0 from the sample-and-hold circuit 90 is taken in by the sample-and-hold circuit 19 operated by the signal i, and sent to the display device 21 as an energy signal (Z signal). Therefore, on the display device 21, a bright spot is displayed at the position indicated by the X signal and the Y signal.
ここで1個のPMTについてみると、その出力
に積分出力Vの発光位置依存性(以下、応答特性
という)は主に当該PMTの発光位置からの立体
角に依存し、PMT中心軸から発光位置までの距
離rについて描くと、第2図に示すようにベル型
非直線型になる。また、応答特性は立体角以外に
総発光量にも依存している。そこで上記の構成で
はまず除算回路101〜10nにおいて総発光量
に近似的に比例した信号V0で出力V(V1〜Vnの
各信号)を除算することにより規格化し、立体角
に純粋に比例する信号V/V0に変換した後、次
にこの規格化した信号V/V0を非線型メモリ1
31〜13nにより第3図に示すように、たとえ
ば台形状の応答特性Wに変換する。この台形のよ
うな形状の応答特性Wは位置演算する場合に生じ
る非直線性及び空間分解能が改善されるよう定め
たもので、V/V0からWへの変換特性は第4図
に示すようになり、この変換特性が非線型メモリ
131〜13nの各々に予め記憶されている。こ
の非線型メモリ131〜13nはそれぞれP―
ROM等の半導体メモリ等により構成される。な
お、第2図及び第3図はPMT及びプリアンプの
エネルギ直線性が充分に良い(すなわち、V/
V0のr依存性はV0に依らない)と仮定して描い
たものである。 Looking at one PMT here, the dependence of the integrated output V on the light emission position (hereinafter referred to as response characteristics) mainly depends on the solid angle from the light emission position of the PMT, and the light emission position from the PMT central axis. When drawn with respect to the distance r, it becomes a bell-shaped non-linear type as shown in FIG. Furthermore, the response characteristics depend not only on the solid angle but also on the total amount of light emission. Therefore, in the above configuration, the output V (signals V 1 to Vn) is first normalized by dividing the output V (signals V 1 to Vn) by the signal V 0 that is approximately proportional to the total light emission amount in the division circuits 101 to 10n, and the output V is made to be purely proportional to the solid angle. After converting the normalized signal V/V 0 to the signal V/V 0 , the nonlinear memory 1
31 to 13n, the response characteristic W is converted into a trapezoidal response characteristic W, for example, as shown in FIG. This trapezoid-shaped response characteristic W was determined to improve the nonlinearity and spatial resolution that occur when performing position calculations, and the conversion characteristic from V/V 0 to W is shown in Figure 4. This conversion characteristic is stored in advance in each of the nonlinear memories 131 to 13n. These nonlinear memories 131 to 13n each have P-
It is composed of semiconductor memory such as ROM. In addition, in Figures 2 and 3, the energy linearity of the PMT and preamplifier is sufficiently good (i.e., V/
The drawing is based on the assumption that the r dependence of V 0 does not depend on V 0 .
このようにPMT出力V1〜Vnを総発光量に比
例した信号V0で除算して規格した後、非直線性
が改善されるような応答特性Wに変換しているの
で、総発光量に依存せず、非直線性改善のための
変換が行なえるとともに、後に位置演算により得
た信号をZ信号等で割算して規格化する必要がな
い。また非線型メモリ131〜13nの各々の記
憶内容を変えることにより各PMTの出力を変え
ることができるため、使用される個々のPMTの
発光位置に対する応答のばらつきも補正できる。 In this way, the PMT outputs V 1 to Vn are standardized by dividing them by the signal V 0 that is proportional to the total light emission amount, and then converted to a response characteristic W that improves nonlinearity, so the total light emission amount Conversion for improving nonlinearity can be performed without dependence, and there is no need to standardize the signal obtained by position calculation by dividing it by a Z signal or the like later. Furthermore, since the output of each PMT can be changed by changing the storage contents of each of the nonlinear memories 131 to 13n, variations in response to the light emitting position of the individual PMTs used can also be corrected.
なお、上記の実施例の構成は種々に変更するこ
とが可能である。例えば、サンプルホールド回路
90,91〜9nのそれぞれ出力を先にAD変換
し、その後メモリを用いることによりデジタル的
に除算してv1〜voを得るよう構成することもでき
る。また、除算回路101〜10nを用いる代り
に積分回路81〜8nの各々へ入力すべきプリア
ンプ41〜4nの各出力を遅延させておいて信号
V0に応じて積分回路81〜8nの積分時間を制
御するよう構成して実質的に除算する構成とする
こともできる。更に、非線型メモリ131〜13
nの出力w1〜woは一旦アナログ信号W1〜Wnに
変換されれ後位置演算回路15,17により位置
演算されるよう構成されているが、位置演算のた
めのメモリを用いる等の構成をとれば、デジタル
信号w1〜woをそのまま用いてデジタル的に位置
に演算することも可能である。 Note that the configuration of the above embodiment can be modified in various ways. For example, it is also possible to first perform AD conversion on the outputs of the sample and hold circuits 90, 91 to 9n, and then digitally divide the outputs using a memory to obtain v 1 to v o . Also, instead of using the division circuits 101 to 10n, the outputs of the preamplifiers 41 to 4n that should be input to each of the integration circuits 81 to 8n are delayed, and the signal
It is also possible to configure the integration time of the integration circuits 81 to 8n to be controlled according to V 0 so as to substantially perform division. Furthermore, nonlinear memories 131 to 13
The outputs w 1 to w o of n are once converted into analog signals W 1 to Wn and then position calculations are performed by the position calculation circuits 15 and 17. If , it is also possible to calculate the position digitally using the digital signals w 1 to w o as they are.
以上、実施例について説明したように、本発明
によれば、空間的に直線性の優れた画像を得るこ
とができる。また、より正確な位置信号を用いて
のエネルギ補正が可能である。更に、シンチレー
タ、ライトガイドあるいはPMT等の光学系の配
置関係やマスキング等の手段だけで発光位置に対
するPMT出力の応答特性を変形させるという従
来の方法では一般に受光量が減少し、エネルギ分
解能が犠牲になるが、本発明によればエネルギ分
解能の低下を伴なわない。 As described above with respect to the embodiments, according to the present invention, an image with excellent spatial linearity can be obtained. Furthermore, energy correction using a more accurate position signal is possible. Furthermore, with the conventional method of changing the response characteristics of the PMT output to the light emitting position only by the arrangement of optical systems such as scintillators, light guides, or PMTs, or by means such as masking, the amount of received light generally decreases and the energy resolution is sacrificed. However, according to the present invention, there is no reduction in energy resolution.
第1図は本発明の一実施例のブロツク図、第2
図はPMTの応答特性を表わすグラフ、第3図は
総発光量で規格化したPMTの応答特性及び台形
状の応答特性を表わすグラフ、第4図はPMTの
応答特性と台形状の応答特性との間の変換特性を
表わすグラフである。
1……シンチレータ、2……ライトガイド、3
1〜3n……光電子増倍管、5……加算回路、6
……トリガ回路、7……タイミング発生回路、8
0,81〜8n……積分回路、101〜10n…
…除算回路、131〜13n……非線型メモリ、
15……X方向位置演算回路、17……Y方向位
置演算回路、20……波高分析回路、21……表
示装置。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a graph showing the response characteristics of PMT, Figure 3 is a graph showing the response characteristics of PMT normalized by the total luminescence amount and the trapezoidal response characteristics, and Figure 4 is the graph showing the response characteristics of PMT and the trapezoidal response characteristics. It is a graph showing the conversion characteristics between. 1...Scintillator, 2...Light guide, 3
1 to 3n...Photomultiplier tube, 5...Addition circuit, 6
...Trigger circuit, 7...Timing generation circuit, 8
0,81~8n...Integrator circuit, 101~10n...
...Division circuit, 131-13n...Nonlinear memory,
15... X direction position calculation circuit, 17... Y direction position calculation circuit, 20... Wave height analysis circuit, 21... Display device.
Claims (1)
と、このシンチレータの背面に配列される多数の
光電変換器と、各光電変換器出力から発光点の位
置を演算する位置演算回路とを有するシンチレー
シヨンカメラにおいて、前記光電変換器の各出力
を全光電変換器出力和で実質的に除算して規格化
する回路と、この規格化した各出力が入力され、
あらかじめ各光電変換器について定めた非線形な
関係で変換して前記位置演算回路に出力する入出
力変換器とを備えることを特徴とするシンチレー
シヨンカメラ。1. A scintillation camera that includes a scintillator that emits light in response to incident radiation, a large number of photoelectric converters arranged on the back side of this scintillator, and a position calculation circuit that calculates the position of a light emitting point from the output of each photoelectric converter, a circuit that substantially divides and normalizes each output of the photoelectric converter by the sum of all photoelectric converter outputs, and each of the standardized outputs is inputted;
A scintillation camera characterized by comprising an input/output converter that converts each photoelectric converter according to a nonlinear relationship determined in advance and outputs the converted signal to the position calculation circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499981A JPH0227633B2 (en) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | SHINCHIREESHONKAMERA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499981A JPH0227633B2 (en) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | SHINCHIREESHONKAMERA |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5876785A JPS5876785A (en) | 1983-05-09 |
| JPH0227633B2 true JPH0227633B2 (en) | 1990-06-19 |
Family
ID=15988439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17499981A Expired - Lifetime JPH0227633B2 (en) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | SHINCHIREESHONKAMERA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227633B2 (en) |
-
1981
- 1981-10-31 JP JP17499981A patent/JPH0227633B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5876785A (en) | 1983-05-09 |
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