JPH02284088A - 放射線検出装置 - 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】 ［発明の目的コ （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シンチレーショ
ンカメラ装置に係り、特に大口径視野をもつ放射線検出
器の一部視野を限定して使用する場合に適したシンチレ
ーション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（か成を第４図に示
す。１はＲＩ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
されその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。これらのシンチレータ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
ド等と共に放射線検出器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
ｇ置針算回路４に供給され、ここでシンチレーション光
の発生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直交座標系におけるＸ”、Ｘ−、Ｙ
”、Ｙ−なる位置情報が得られる。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、ここで入射放射線のエネルギー値
情報が得られる。これらの位置情報およびエネルギー値
情報を基にして表示系８にて被検体内のＲＩ分布データ
を表示することができる。

上記した装置の検出器９の有効視野口径としては、被検
体の検査対象を充分にカバーできるように、できるだけ
大きいものが望まれている。また検出器９の視野形状と
しては、円形［第５図（ａ）参照］、矩形［第５（ｂ）
図参照］等が一般に知られている。

（発明が解決しようとする課題） そのような大口径の有効視野を備えた検出器９を用いて
、被検体の大きな検査対象に対してデータ収集を実施す
る場合は、有効視野のほぼ全領域を実際に有効視野とし
て使用するため、データ収集への悪影響は発生しない。

しかしながら大口径視野の検出器で被検体の比較的小さ
な部位のデータ収集を実施する場合、例えば被検体の頭
部についてデータ収集する場合は、第６図に示す矩形視
野の検出器について見てみると、矩形有効視野１０をも
つ検出器１１の頭部が位置する中央領域１０ｂのみがデ
ータ収集上絶対に必要な部分で、その他の領域すなわち
右側領域１０ａおよび左側領域１０ｃについては不必要
部となる。これらの不必要部１０ａ、１０ｃに迷い込む
放射線に対する検出結果が中央領域１０ｂによって検出
される正常データに悪影響を及ぼすことになる。特に、
不必要部１０ａ、１０ｃへの放射線入射が必要部１０ｂ
への放射線入射と同時に発生した場合は、これらの入射
位置が誤計算されることになり、この結果計数率および
画像分解能の低下を招くことになる。

尚、そのような欠点を防ぐため、検出器１１の不必要部
１０ａ、１０ｃの入射面に放射線シールドを取り付ける
ようにしたものが一般に知られているが、このような手
段を施したものでは、放射線シールドの設置によって検
出器の大形化を招き、また７ｆ１ｉｉがかさむ欠点があ
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、大口径視野の検出器を使用して比較的
小さい被検体部位についてデータ収集を実施する場合に
おいて、検出器視野の不必要部によって必要部による検
出データが悪影響されるのを簡単な構成によって実施で
き、もって高計数率化および高分解能化を図れるシンチ
レーション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
本の光電子増倍管と、これらの光電子増倍管からの出力
信号に基づいて入射放射線の入射位置を算出する位置計
算器と、前記光電子増倍管の出力信号に基づいて入射放
射線のエネルギー分析を行うエネルギー分析器と、前記
位置計算器からの出力入射位置信号および前記エネルギ
ー分析器からの出力エネルギー分析信号に基づいて前記
被検体内のＲＩ分布データを作成する手段とから成るシ
ンチレーションカメラ装置において、前記複数本の光電
子増倍管からの各出力信号のうち前記被検体の検査対象
部位に関与しない信号をカットオフする手段を備えたこ
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それぞれ供給
光に比例した電気信号を出力する。位置計算器はそれら
の電気信号に基づいて入射放射線の入射位置を算出する
。

またエネルギー分析器は入射放射線に対してエネルギー
分析を実施する。これらの入射放射線に対する入射位置
情報およびエネルギー分析結果を基にして被検体内のＲ
Ｉ分布データが作成される。

上記したＲＩ分布データの作成に先立って、被検体の検
査対象部位が例えば頭部等のように比較的に小さい場合
には、この検査対象部位に直接関与しない光電子増倍管
からの出力信号をカットオフする。従って被検体の検査
対象部位に直接関与する光電子増倍管領域への放射線入
射時に、それ以外の光電子増倍管領域に放射線が同時入
射されても、放射線入射位置が誤計算されることがなく
なる。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図を参照して説明する
。シンチレーションカメラの一構成要素である放射線検
出器に含まれる複数本の光電子増倍管１２−１．１２−
２．・・・、１２−ｎは、それぞれの受光面同志が密に
配列されて、検出器の所望形状の有効視野を形成してい
る。これらの光電子増倍管の各出力端子にそれぞれゲイ
ン可変形プリアンプ１３−１．１３−２．・・・、’１
３−ｎを接続する。これらのゲイン可変形プリアンプは
対応する各光電子増倍管の出力変動を補償するために設
けられると共に、被検体の検査対象部に直接関与しない
光電子増倍管に対してそれらの出力信号をカットオフす
るためにも使用される。すなわちゲイン可変形プリアン
プ１３−１．１３−２．・・・１３−ｎの各ゲインを各
チャンネル毎に制御するチャンネルゲインコントローラ
１４を設ける。このゲインコントローラはＣＰＵ１５に
よってシーケンス制御され、出力変動補償の際には各チ
ャンネル毎にそれぞれに最適なゲインに調整される。

またカットオフ制御時には入力手段１６によって被検体
の検査対象に直接関与しないチャンネルの光電子増倍管
に関する情報がＣＰＵ１５に人力され、これによって対
応チャンネルの光電子増倍管の出力信号が該当プリアン
プのゲインが最低に低められることによって、カットオ
フされる。

ゲイン可変形プリアンプ１３−１．１３−２゜・・・　
１３−ｎは例えば第２図に示すように構成されている。

すなわち光電子増倍管からの電圧変換出力が乗算形Ｄ／
Ａ変換器１７の電圧リファレンス端子Ｖｒｅ（’に入力
される。またこの乗籏形Ｄ／Ａ変換器の出力端子０ＵＴ
Ｉには、オペアンプ１８ａおよびコンデンサ１８ｂから
なるＩ／Ｖ（電流／電圧）変換回路１８が接続される。

更にまた乗算形Ｄ／Ａ変換器１７のディジタルコード端
子１Ｂｔ〜Ｅ３＋２には、ラッチ回路１９ａ、１９ｂか
らなるコントローラ１９が接続される。

上記した構成において、例えば１２ビツトの入力信号は
各ラッチ回路１９ａ、１９ｂのそれぞれの端子Ｄ１〜Ｄ
６に供給され、各ＥＮＡＢＬＥ端子およびＣＫ端子に入
力される信号に基づいてラッチされ、このラッチされた
入力信号に対応する端子（Ｑ、〜Ｑ６のいずれか）から
信号が出力されて、乗算形Ｄ／Ａ変換器１７の対応する
ディジタルコード端子（Ｂｌ〜Ｂ１□のいずれか）に供
給される。このようにして乗算形Ｄ／Ａ変換器１７のゲ
インが所望の値に設定される。

次に上記した構成製置の動作を説明する。被検体の比較
的大きな検査対象部についてデータ収集を実施する場合
のように、検出器の釘効睨野のほぼ全体をそのまま有効
視野として使用する場合は、その有効視野を形成する全
ての光電子増倍管の出力信号は何効信号として処理され
る。

これに対して被検体の例えば頭部等のように比較的小さ
な検査対象部についてデータ収集を実施する場合は、第
６図に示されているように検出器１１の有効視野１０の
うち、中央領域１０ｂのみが必要部で、その他の右側領
域１０ａおよび左側領域１０ｃが不必要部となる。この
ように不必要部と決定された領域１０ａ、１０ｃを形成
しているチャンネルの光電子増倍管を抽出し、この情報
を第１図において入力手段１６によってＣＰＵ１５に供
給する。ＣＰＵ１５はその情報を受けてチャンネルゲイ
ンコントローラ１４を動作させる。

このチャンネルゲインコントローラは、先ず不必要部と
決定されたチャンネルの光電子増倍管に対するゲイン可
変形プリアンプ１３のゲインを、最低値まで低下させる
。これによって、不必要部すなわち被検体の検査対象部
と直接関与しないチャンネルの光電子増倍管の出力がカ
ットオフされ、以後の信号処理工程に何ら寄与されない
。従ってたとえ不必要部と必要部とで放射線の同時入射
があっても、誤計算される恐れは全く無くなる。このこ
とから、不必要部の前面に放射線シールドを設ける必要
もない。たとえあったとしても、肉厚の薄いシールドで
済むため、検出器を小形、軽量化できる。またこのよう
に放射線シールドの肉厚に対する選択性が向上したこと
から、検出器の重心を最適位置に設定することができる
。残された必要視野領域１０ｂに含まれるチャンネルの
光電子増倍管のみについて対応するゲイン可変形プリア
ンプ１３の各ゲインがチャンネルゲインコントローラ１
４によって最適値に制御されることによって良好なデー
タ収集が実施されることになる。

この発明の他の実施例を第３図令参照して説明する。第
１図に示す装置と同一部分には同一符号を付してそれら
の説明を省略する。この実施例は光電子増倍管１２から
の出力のカットオフを、プリアンプゲインのコントロー
ルによって行うのではなく、それらへの高電圧供給を制
御することによって行おうとするものである。すなわち
各光電子増倍管１２−１．１２−２．・・・、１２ｎの
それぞれに直流高電圧を付与する高電圧電源２０−１゜
２０−２．・・・、２０−ｎをチャンネル毎にオン、オ
フ制御するチャンネル電源コントローラ２１を設ける。

このチャンネル電源コントローラは、人力手段１６によ
って人力される被検体の検査対象に直接関与しないチャ
ンネルの光電子増倍管に関する情報を基にして、ＣＦ’
Ｕ１５によって制御される。すなわちチャンネル電源コ
ントローラ２１は被検体の検査対象に直接関与しないチ
ャンネルの光電子増倍管１２に接続された高電圧電源２
０をオフする。これによって第１実施例と同様に、検出
器１１の不必要部１０ａ、１０ｃと必要部１０ｂとに同
時に放射線入射があっても、誤計算されることはない。

尚、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。例えば第１の実施例では、被検体
の検査対象部に直接関与しない光電子増倍管の出力をオ
フさせるのにゲイン可変形プリアンプによっているが、
これに代えて該当光電子増倍管の出力回路の任意箇所に
スイッチを設けて実施するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上記載したようにこの発明のシンチレーションカメラ
装置によれば、被検体の検査対象部位が例えば頭部等の
ように比較的に小さい場合には、この検査対象部位に直
接関与しない光電子増倍管からの出力信号をカットオフ
するようにしたので、被検体の検査対象部位に直接関与
する光電子増倍管領域への放射線入射時に、それ以外の
光電子増倍管領域に放射線が同時入射されても、放射線
入射位置が誤計算されるこさがなくなる。よって簡単な
構成によって高計数率化および高分解能化を図ることが
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概略的に示すブロ
ック図、第２図は同実施例の主要部の具体的構成を示す
ブロック図、第３図はこの発明の他の実施例の構成を概
略的に示すブロック図、第４図はシンチレーションカメ
ラの一般的構成を示すブロック図、第５図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ第４図に示されたシンチレーションカ
メラの検出器における異なる視野形状を示す図、第６図
は矩形有効視野をもつ検出器を説明するための図である
。 １２・・・光電子増倍管。 １３・・・ゲイン可変形プリアンプ。 １４・・・チャンネルゲインコントローラ。 １５・・・ＣＰＵ、１６・・・入力手段。 ２０・・・高電圧源。 ２１・・・チャンネル電源コントローラ代理人　弁理士
　　則　近　憲　佑 代理人　弁理士　　近　藤　　　猛 第 図

Claims (4)

【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本の光電子増倍管と、これらの光
   電子増倍管からの出力信号に基づいて入射放射線の入射
   位置を算出する位置計算器と、前記光電子増倍管の出力
   信号に基づいて入射放射線のエネルギー分析を行うエネ
   ルギー分析器と、前記位置計算器からの出力入射位置信
   号および前記エネルギー分析器からの出力エネルギー分
   析信号に基づいて前記被検体内のＲＩ分布データを作成
   する手段とから成るシンチレーションカメラ装置におい
   て、前記複数本の光電子増倍管からの各出力信号のうち
   前記被検体の検査対象部位に関与しない信号をカットオ
   フする手段を備えたことを特徴とするシンチレーション
   カメラ装置。
2. （２）前記信号カットオフ手段が、前記各光電子増倍管
   のそれぞれの出力を増幅するゲイン可変形プリアンプで
   構成されていることを特徴とした請求項１に記載された
   シンチレーションカメラ装置。
3. （３）前記信号カットオフ手段が、前記光電子増倍管の
   出力回路の任意箇所に設けられるスイッチによって構成
   されることを特徴とした請求項１に記載されたシンチレ
   ーションカメラ装置。
4. （４）前記信号カットオフ手段が、前記各光電子増倍管
   にそれぞれ高電圧を供給する高電圧源をオン、オフ制御
   する手段で構成されたことを特徴とする請求項１に記載
   されたシンチレーションカメラ装置。