JPH0255984A

JPH0255984A - シンチレーションカメラ

Info

Publication number: JPH0255984A
Application number: JP20608188A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamakawa; 勉山河
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1990-02-26
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH0619451B2

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）本発明は、生体内に投与された放射性同位元素（ラジオ
アイソトープ；Ｒ１）から放射される放射線（ガンマ線
等）をシンチレータにより先に変換し、その光を平面的
に配設された複数個の光電子増倍管（フォトマル、ＰＭ
Ｔ）により検出し、該検出信号に基づき前記シンチレー
タにおける輝点発光位置に関するＲＩ分布等の情報を得
、病巣部分の形状や位置、大きさ等を診断するようにし
たシンチレーションカメラに関し、特に、各フォトマル
から出力される信号のゲインを調整する系を改良したシ
ンチレーションカメラに関する。

（従来の技術）この種のシンチレーションカメラを第２図を参照して説
明する。すなわち、Ｎａ１（ＴＩ）等で形成されたシン
チレータ１に、コリメータ２を通過した放射線が入射さ
れると、シンチレーション（発光）を生ずる。このシン
チレーション光が、アクリル樹脂等からなるライトガイ
ド３を介してフォトマル４で検出され、電気信号として
出力される。

フォトマル４は、シンチレータ１に対しライトガイド３
を挟んで対向して複数細密にして配列されている。各フ
ォトマル４の出力はそれぞれ信号レベルを調整するため
アッテネータ５．プリアンプ６からなるゲイン調整系Ｇ
Ｃに与えられる。このゲイン調整系ＧＣの出力は波形成
形回路７、スレッシュホールド回路８及び非線形回路９
を順次直列に介して抵抗マトリックス位置計算回路１０
に与えられる。抵抗マトリックス位置計算回路１０は、
各非線形回路９の出力が、対応するフォトマル４の位置
座標に応じた重み付は抵抗により重み付けされて各座標
要素（Ｘ＋；Ｘ軸止方向、Ｘ−、Ｘ軸負方向、Ｙ＋ＳＹ
軸正方向、Ｙ−、Ｙ軸負方向）毎の加算信号及びシンチ
レーションの総エネルギーに対応する全加算信号を得、
さらに前記各座標要素毎の加算信号を各座標軸（Ｘ、Ｙ
）毎に差動増幅器等で合成［ＣＸ＋’）−（Ｘ−）、（
Ｙ＋）−（Ｙ−）］　Ｌ、これら各座標軸毎の位置信号
を前記加算信号でそれぞれ除し、各座標軸後との位置信
号を得てそれを出力すると共に、前記前加算信号を出力
するものである。この抵抗マトリクス位置計算回路１０
から出力された総エネルギーに対応する前加算信号は、
波高分析器１１に与えられ、この波高分析器１１は予め
設定したエネルギー帯に該当するものに対してアンブラ
ンキング信号を出力する。この抵抗マトリクス位置計算
回路１０から構成される装置信号及び波高分析器１１か
ら出力されるアンブランキング信号により、表示器１２
の表示画面上に輝点が表示され、これを予定時間集積し
て入射放射線分布像を得る。

ところで、ゲイン調整系ＧＣは、図示しないエネルギー
設定器等からの制御によって、異なるＲ１線源を用いた
場合や信号処理系の経時的な特性変化等が生じた場合で
あってもフォトマル出力が一定信号レベルとなるように
、第２図の例ではアッテネータ５の減衰量を調整するも
ので、あるが、この種のアッテネータ５としてはアナロ
グスイッチを用いたものが代表的である。

このようなゲイン調整を行う構成としては、この例の他
に第３図及び第４図に示すような構成が知られている。

すなわち、第３図は、フォトマル４に加えるバイアス用
高電圧電源１３の出力を調整する方法（アッテネータ５
を省略することもある。）や、第４図に示すように、フ
ォトマル４に加えるバイアス用高電圧電［１３の出力調
整と、アッテネータ５による減衰量調整とを組合わせて
行う方法がある。

（発明が解決しようとする課題）以上のようにシンチレーションカメラにおけるゲイン調
整のための従来の構成としては、第２図に示すアッテネ
ータ調整方式、第３図に示すバイアス制御方式、第４図
に示すバイアス制御とアッテネータ調整との併用方式が
ある。

この場合、アッテネータ調整方式はアナログスイッチの
切換により減衰量を設定するものであるため、減衰量の
調整は粗いものとなり、適確にゲイン調整を行うことが
できない、という問題点があった。

また、バイアス制御方式はフォトマルの特性補正やフォ
トマル近傍の信号処理系における特性補正には対処対処
できるものの、全体の信号処理系には対処できないもの
であるため、適確にゲイン調整を行うことができない、
という問題点があった。バイアス制御とアッテネータ調
整との併用方式についても同様である。

そこで本発明の目的は、どのようなエネルギー帯のＲ１
線源を用いた場合であっても信号処理系の全体に亙って
高精度にゲイン調整をなし得るようにしたシンチレーシ
ョンカメラを提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、生体内に投与された放射性同位元
素から放射される放射線をシンチレータにより光に変換
し、その光を平面的に配設された複数個の光電子増倍管
により検出し、該検出信号それぞれをゲイン調整系を通
した後に前記シンチレータにおける輝点発光位置に関す
る情報を求め、それを表示に供するようにしたシンチレ
ーションカメラにおいて、前記ゲイン調整系を、Ｄ／Ａ
変換器・を用いたディジタルゲイン制御回路により構成
したことを特徴とする。

（作用）このような、Ｄ／Ａ変換器を用いたディジタルゲイン制
御回路によるゲイン調整系では、分解能の高いゲイン調
整を行うことができ、しかも、調整における制御データ
を、信号処理系の全体を対象として生成することにより
、どのようなエネルギー帯のＲＩ線源を用いた場合であ
っても信号処理系の全体に亙って高精度にゲイン調整を
なし得るようになる。

（実施例）以下本発明にかかるシンチレーションカメラの一実施例
を、第１図を参照して説明する。

すなわち、本実施例では、ブリーダ回路として陽極接地
方式を採用し、高電圧電源１３により−ＨＶのバイアス
を受けているフォトマル４の出力を、同軸ケーブル１４
の芯線１４ａの一端に導入し、該芯線１４ａの他端は抵
抗１５を介して接地している。また、同軸ケーブル１４
におけるシールド部１４ｂの一端をフォトマル４の接地
部に接続し、シールド部１４ｂの他端を接地している。

これにより、同軸ケーブル１４における芯線１４ａとシ
ールド部１４ｂとの間の浮遊容量と、抵抗１５とにより
積分回路を構成し、フォトマル４の出力（インパルス）
を積分処理するようにしている。

上記の積分処理出力は、バッファ１６を通って乗算型Ｄ
／Ａ変換器１７の電圧リファレンス端子Ｖ　ｒｅｒに入
力される。この乗算型Ｄ／Ａ変換器１７の出力端子（Ｏ
ＵＴＩ　）は、オペアンプ１８ａ及びコンデンサ１８ｂ
からなるＩ／Ｖ（電流／電圧）変換回路１８に接続され
、このＩ／Ｖ変換回路１８の出力は、オペアンプ、抵抗
、コンデンサからなる波形成形回路７に導かれている。

また、この乗算型Ｄ／Ａ変換器１７のディジタルコード
端子８１〜Ｂ１２にはラッチ回路１９ａ。

１９ｂからなるコントローラ１９が接続されている。

このコントローラ１９は図示しないコンピュータからデ
ータの供給を受けるようになっている。

ここで、コントローラ１９のラッチ回路１９　ａ。

１９ｂは、コンピュータから送られてくる１２ビツトの
ディジタルコードをＣＫ端子に与えられるデータに基づ
きラッチするものである。また、同コントローラ１９は
、そのＥＮＡＢＬ端子に入力されるデータに基づきＣＫ
端子に対して所定区間ゲートを掛けるようにしている。

ここで、このコンピュータは、例えば、第１図又は第２
図の構成における各段の信号処理系に対するデータ値を
モニタすることにより、各段において本来有るべきデー
タに対する補正データを算出し、この補正データに基づ
きコントローラ１９に対してデータを与え、コントロー
ラ９の各ラッチ１９ａ、１９ｂは乗算型Ｄ／Ａ変換器１
７に対してディジタルコードを与えるようになっている
。

すなわち、上記のコンピュータがモニタするのは、（イ）　フォトマル４までの信号処理系、（ロ）　フォ
トマル４からゲイン調整系ＧＣまでの信号処理系、（ハ）　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣを経て波形
成形回路７までの信号処理系、（ニ）　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣ，波形成形
回路７．スレッシュホールド回路８までの信号処理系、（ホ）　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣ，波形成形
回路７．スレッシュホールド回路８．非線形回路９まで
の信号処理系、（へ）　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣ，波形成形
回路７．スレッシュホールド回路８．非線形回路９．抵
抗マトリックス位置計算回路１０までの信号処理系、（ト）　　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣ，波形成
形回路７．スレッシュホールド回路８．非線形回路９．
抵抗マトリックス位置計算回路１０゜波高分析器１１ま
での信号処理系、（チ）　フォトマル４からゲイン調整系ＧＣ，波形成形
回路７．スレッシュホールド回路８．非線形回路９．抵
抗マトリックス位置計算回路１０゜波高分析器１１１表
示器１２までの信号処理系、（す）　フォトマル４から
ゲイン調整系ＧＣ，波形成形回路７．スレッシュホール
ド回路８．非線形回路９．抵抗マトリックス位置計算回
路１０゜波高分析器１１２表示器１２までのエネルギー
信号処理系、のいずれかを対象としている。

以上のような本実施例のシンチレーションカメラで特徴
としている構成は次の（Ａ）、（Ｂ）。

（Ｃ）である。

（Ａ）　　陽極接地法を採用したフォトマル４の出力を
同軸ケーブル１４で伝送し、しかも同軸ケーブル１４の
浮遊容量と抵抗１５によりフォトマル出力をＩ／Ｖ変換
（電流／電圧変換）すると共に積分処理を行うようにし
ている（陰極接地法でも可能である。）。

（Ｂ）　　また、上記（Ａ）の出力を、バッファ１６で
受け、その出力を乗算型Ｄ／Ａ変換器１７のＶ　ｒｅｒ
入力とし、信号処理系をモニタするコンピュータ及びコ
ントローラ１９からの制御信号によりディジタルゲイン
制御を行うようにしている。

（Ｃ）　　さらに、上記（Ｂ）の出力を、波形成形回路
７に入力してここで微分処理を加えて、信号の時間分解
能を高めるようにしている。

以上の構成にあって、ディジタルゲイン制御を行う主要
素である乗算型Ｄ／Ａ変換器１７を、バッファ１６と波
形成形回路７との間に介挿していることにより、ダイナ
ミックレンジの低く且つ低速領域で用いることができ（
波形成形回路７の後段に乗算型Ｄ／Ａ変換器１７を設け
ると、乗算型Ｄ／Ａ変換器１７としてはダイナミックレ
ンジの高く且つ高速性能を必要とする。）、また、微分
処理後であるため、乗算型Ｄ／Ａ変換器１７としては周
波数特性の低いものを用いることができる。

以上のように本実施例によれば、Ｄ／Ａ変換器１７を用
いたディジタルゲイン制御回路によるゲイン調整系ＧＣ
では、分解能の高いゲイン調整を行うことができ、しか
も、調整における制御データを、信号処理系の全体を対
象として生成することにより、どの“ようなエネルギー
帯のＲ１線源を用いた場合であっても信号処理系の全体
に亙って高精度にゲイン調整をなし得るようになる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。

［発明の効果］以上のように本発明では、ゲイン調整系を、Ｄ／Ａ変換
器を用いたディジタルゲイン制御回路により構成したこ
とにより、Ｄ／Ａ変換器を用いたディジタルゲイン制御
回路によるゲイン調整系では、分解能の高いゲイン調整
を行うことができ、しかも、調整における制御データを
、信号処理系の全体を対象として生成することにより、
どのようなエネルギー帯のＲ１線源を用いた場合であっ
ても信号処理系の全体に亙って高精度にゲイン調整をな
し得るようになる。

よって本発明によれば、どのようなエネルギー帯のＲ１
線源を用いた場合であっても信号処理系の全体に亙って
高精度にゲイン調整をなし得るようにしたシンチレーシ
ョンカメラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるシンチレーションカメラの一実
施例の構成を示す回路図、第２図は一般的なシンチレー
ションカメラの構成を示すブロック図、第３図及び第４
図は従来例を説明する図である。４・・・フォトマル、７・・・波形成形回路、１３・・
・高電圧電源、１４・・・同軸ケーブル、１５・・・抵
抗、１６・・・バッファ、１７・・・乗算型Ｄ／Ａ変換
器、１８・・・Ｉ／Ｖ変換器、１９・・・コントローラ
、１９ａ、１９ｂ・・・ラッチ回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

生体内に投与された放射性同位元素から放射される放射
線をシンチレータにより光に変換し、その光を平面的に
配設された複数個の光電子増倍管により検出し、該検出
信号それぞれをゲイン調整系を通した後に前記シンチレ
ータにおける輝点発光位置に関する情報を求め、それを
表示に供するようにしたシンチレーションカメラにおい
て、前記ゲイン調整系を、Ｄ／Ａ変換器を用いたディジ
タルゲイン制御回路により構成したことを特徴とするシ
ンチレーションカメラ。