JPH0266488A

JPH0266488A - ガンマカメラ

Info

Publication number: JPH0266488A
Application number: JP21892088A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamakawa; 勉山河
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-06
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH0619447B2

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、被検体内に投与されたラジオアイソトープ（
以下、ｒＲＩＪと略記する）の分布像情報を得るガンマ
カメラに関する。

（従来の技術）ｌＩｉ剣線入線入射り微小光を発するシンチレータと、
この微小光を電気信号に変換する光電子増倍管（ＰＭＴ
）とを用いて、ガンマカメラにおける放射線計測部を形
成することができる。このような放射線計測部において
、放射線計測の安定化制御例えばＰＭＴのゲイン安定化
制御は、放射線計測精度を高める上で極めて重要となる
。

第３図、第４図は従来のＰＭＴゲイン安定化系を示して
いる。

第３図の安定化系では、ＬＥＤコントローラ５の制御下
で発光ダイオード（ＬＥＤ）２よりの基準光をＰＭＴｌ
に照射し、そのときのＰＭＴ出力をフィードバックコン
トローラ４に取込んでプリアンプ３のゲインを制御する
ことによりＰＭＴｌのゲインを等価的に安定させている
。

マタ、第４図の安定化系では、フィードバックコントロ
ーラ４によってＰＭＴ駆動用高電圧発生（ＨＶ）ユニッ
ト６の出力電圧を制御することでＰＭＴｌのゲインを等
価的に安定させている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記したゲイン安定化系によれば、ＰＭＨのゲ
イン補正は可能であ、るが、位置信号として最終出力さ
れるＸ、Ｙ信号のゲイン及びオフセットがアナログ信号
処理系のドリフトにより変化した場合にはこれを補正す
ることができない。

このようなドリフトはＲ１分布像の歪を招来する。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、その目的
とするところは、位置信号の安定化制御を可能としたガ
ンマ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、入射光を電気信号に変換するＰＭＴと、この
ＰＭＴの出力に基づいて位置信号を発生する位置信号発
生部とを有するガンマカメラにおいて、前記ＰＭＴに対
して周期的に基準光を照射する基準光照射手段と、この
基準光照射毎に前記位置信号発生部によって算出された
位置信号とこの位置信号の初期値との差分に基づいてゲ
イン補正信号を生成するゲイン補正信号生成手段と、生
成されたゲイン補正に応じて、放射線計測時の位置信号
のゲイン補正を行うゲイン補正手段とを有するものであ
る。

また、前記ＰＭＴに対して周期的に基準光を照射する基
準光照射手段と、この基準光照射毎に前記位置信号発生
部によって算出盗れた位置信号とこの位置信号の初期値
との差分に基づいてオフセット補正信号を生成するオフ
セット補正信号生成手段と、生成されたオフセット補正
信号に応じて、放射線計測時の位置信号のオフセット補
正を行うオフセット補正手段とを有するものである。

更に、前記ＰＭＴに対して周期的に基準光を照射する基
準光照射手段と、この基準光照射毎に前記位置信号発生
部によって算出された位置信号とこの位置信号の初期値
との差分に基づいてゲイン補正信号を生成するゲイン補
正信号生成手段と、生成されたゲイン補正に応じて、放
射線計測時の位置信号のゲイン補正を行うゲイン補正手
段と、前記基準光照射毎に竹記位置信号発生部によって
算出された位置信号とこの位置信号の初期値との差分に
基づいてオフセット補正信号を生成するオフセット補正
信号生成手段と、生成されたオフセット補正信号に応じ
て、放射線計測時の位置信号のオフセット補正を行うオ
フセット補正手段とを有するものでおる。

（作　用）基（１１光照射手段により基準光がＰＭＴに周期的に照
射される毎に位置信号発生部によって算出された位置信
号がゲイン補正信号生成手段に取込まれ、このゲイン補
正信号生成手段において、ゲイン補正信号が生成される
。このゲイン補正信号は、基準光照射毎の位置信号発生
部用力と位置信号の初期値との比較結果に基づいて生成
される。

このゲイン補正信号はゲイン補正手段に取込まれる。す
るとゲイン補正手段は、取込まれたゲイン補正信号に応
じて、位置信号のゲイン補正を行う。

このゲイン補正によって位置信号の安定化が図られる。

また、基準光がＰＭＴに周期的に照射される毎に位置信
号発生部によって算出された位置信号がオフセット補正
信号生成手段に取込まれ、このオフセット補正信号生成
手段においてオフセット補正信号が生成される。このオ
フセット補正信号はオフセット補正手段に取込まれる。

するとこのオフセット補正手段は、取込まれたオフセッ
ト補正信号に応じて、位置信号のオフセット補正を行う
。

このオフセット補正によって位置信号の安定化が図られ
る。

上記したゲイン補正に加えてこのオフセット補正をも行
うことにより、位置信号を更に安定化できる。

ここで、基準光照射手段による初期の基準光照射時の位
置信号を記憶手段に格納しておくようにすれば、この記
憶値を上記位置信号の初期値として用いることができる
。

（実施例）以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示している。

１１は、被検体に投与されたＲＩ（ラジオアイソトープ
）より放射された放射線（γ線）の入射により発光する
シンチレータであり、このシンチレータ１１よりの光は
ＰＭＴ　（光電子増倍管）１３に入射されるようになっ
ている。ＰＭＴ１３は２次元（Ｘ方向、Ｙ方向）に複数
本配列されている。第２図はＰＭＴ１３の配列状態を示
している。複数本のＰＭＴ１３のうち４隅のＰＭＴ（こ
れを１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで示す）の近傍若
しくはＰＭＴ自体には、シンチレータ１１の光スペクト
ラムに近い光を発する光源、例えばグリーン光を発する
発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が設けられている。この
ＬＥＤからの光は当該ＰＭＴに基準光として照射される
ようになっている。ここでこの発光ダイオードが、本発
明における基準光照射手段の一例である。各ＰＭＴ１３
ａ、１３ｂ、１３Ｇ、１３ｄに対応シテ設ケられたＬＥ
Ｄｌ　２は、ドライバ１４によって駆動される。このド
ライバ１４は、所定のデユーティでＬＥＤｌ　２にパル
状に電流を供給することによってＬＥＤｌ　２を駆動す
る。ＬＥＤ点灯は通常の放射線計測に割込んで行われ、
そのタイミングはＣＰｕ２６によって制御される。

そしてＰＭＴ１３の後段には、該ＰＭＴ１３に対応して
複数のプリアンプ１５−１乃至１５−Ｎ（Ｎは正の整数
）が配置され、ＰＭＴの出力はこのプリアンプによって
増幅された復に位置信号発生部１６に取込まれるように
なっている。各プリアンプ内には出力禁止回路が設けら
れている。この出力禁止回路の動作はＣＰＵ２６によっ
て制御される。

位置信号発生部１６は、プリアンプを介して取込まれた
ＰＭＴ出力に基づいて位置信号を計算してそれを出力す
るものである。この位置信号にはＸ信号とＹ信号とがお
る。Ｘ信号はＡＧＣ（オートマチック・ゲイン・コント
ローラ）１７及び加算器１つを介してＡ／Ｄ　（アナロ
グ・ディジタル）変換器２１に伝達され、また、Ｙ信号
はＡＧＣ１７及び加算器２０を介してＡ／Ｄ変換器２２
に伝達される。

ＡＧＣｌ７．１８は、位置信号発生部１６より出力され
た位置信号のゲイン補正を行うものである。このＡＧＣ
ｌ７．１８には、乗算型のＤ／Ａ変換器を適用すること
ができる。このＡＧＣｌ　７゜１８のゲイン補正動作は
、後述するＣＰＵ　（中央処理装置）からのゲイン補正
信号によって制御される。ここでこのＡＧＣｌ７．１８
が、本発明におけるゲイン補正手段の一例である。

また、加算器１９．２０は、ＡＧＣｌ７．１８の出力（
ゲイン補正された位置信号）に対してオフセット補正信
号を加算するものである。この加算器１９．．２０には
演算増幅器（オペアンプ）が適用される。ここでこの加
算器１９．２０が、本発明におけるオフセット補正手段
の一例でおる。

Ａ／Ｄ変換器２１．２２は、加算器１９．２０の出力（
これはアナログ信号である）をディジタル信号に変換す
るものである。ここで、基準光照射時のＡ／Ｄ変換出力
は、バッファ２３を介してＣＰＵ２６に取込まれるが、
通常の放射線計測の場合は図示しないデータ処理回路に
取込まれてＲ■分布像形成処理に供される。このＲＩ分
布像形成処理を行うデータ処理回路については、従来の
ガンマカメラと同様であるため、その説明を省略する。

ＣＰＵ２６は、ドライバ１４．各プリアンプ１５−１乃
至１５−Ｎ内の出力禁止回路の動作制御を行うとともに
、バッファ２３の出力に基づいてゲイン補正信号および
オフセット補正信号を生成する。ゲイン補正信号は、Ｘ
方向、Ｙ方向へのゲインの変化を修正するための信号で
あり、バッフ１２３よりの位置信号とこの位置信号の初
期値とを比較し、それらの差分をゲイン変化量に換算す
ることによって求められる。このゲイン補正信号はＡＧ
Ｃｌ７．１８に伝達される。

また、オフセット補正信号は、Ｘ方向、Ｙ方向へのオフ
セットの変化を修正するための信号であり、バッファ２
３よりの位置信号とこの位置信号の初期値とを比較し、
それらの差分をオフセット変化量に換算することによっ
て求められる。オフセット補正信号はＤ／Ａ変換器２４
．２５によりアナログ信号に変換された後にバッフ１２
８゜２９を介して加算器１９．２０にそれぞれ取込まれ
る。位置信号の初期値は、初期値メモリ２７に格納され
ている。この初期値は、ＬＥＤｌ２による最初の基準光
照射時の位置信号である。

ここで本発明におけるゲイン補正信号生成手段及びオフ
セット補正信号生成手段は、ＣＰＵ２６により機能的に
実現される。また、初期値メモリ２７が、本発明におけ
る記憶手段に該当する。

次に、上記構成の作用について説明する。

本実施例において、基準光照射時の位置信号の初期値取
込み、及びゲイン補正、オフセット補正は、通常の放射
線計測、すなわち、被検体内に投与されたＲ１より放出
されるγ線の計測動作に割込んで行われる。この割込み
タイミングはＣＰｔＪ２６によって制御される。

位置信号の初期値取込みは次のように行われる。

即ち、ＣＰＵ２６の制御下で、ＰＭＴ１３ａ。

１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対応して設けられた４個のＬ
ＥＤｌ　２が、互いに異なるタイミングで周期的に点灯
され、これにより該当するＰＭＴに基準光が照射される
。そして、ＣＰＬＪ２６の制御下で、基準光が照射され
たＰＭＴに対応するプリアンプのみの出力が位置信号発
生部１６に取込まれ、それ以外のプリアンプは、内部の
出力禁止回路の作用によって信号出力が阻止される。位
置信号発生部１６にプリアンプ出力が取込まれると、こ
の位置信号発生部１６において当該基準光照射時の位置
信号が算出され、その位置信号（Ｘ、Ｙ信号）がＡＧＣ
ｌ７．１８．加算器１９．２０．Ａ／Ｄ変換器２１．２
２を介してバッファ２３に取込まれ、更にこのバッフ１
２３を介してＣＰＵ２６に伝達される。するとＣＰＵ２
６は、バッファ２３を介して伝達された位置信号を初期
値メモリ２７に書込む。これが基準光照射時の位置信号
の初期値となる。

次に、この初期値を用いたゲイン補正及びオフセット補
正について説明する。

上記の初期値取込みと同様に、通常の放射線計副動作に
割込んで、ＰＭＴ１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄに対して互いに異なるタイミングで基準
光が照射される。そして基準光が照射されたＰＭＴに対
応するプリアンプのみの出力が位置信号発生部１６に取
込まれる。この位置信号発生部１６において発生された
位置信号はＡＧＣｌ　７゜１８、加算器１９，２０．Ａ
／Ｄ変換器２１゜２２を介してバッファ２３に取込まれ
、更にこのバッファ２３を介してＣＰＵ２６に取込まれ
る。

すると、このＣＰＵ２６は、バッファ２３を介して取込
まれた位置信号と初期値メモリ２７内の初期値とを比較
し、それらの差分をゲイン変化量に変換してゲイン補正
信号を求めると共に、上記の差分をオフセット変化量に
変換してオフセット補正信号を求める。

求められたゲイン補正信号はＡＧＣｌ７．１８に伝達さ
れ、これにより、通常の放射線計測における位置信号の
ゲイン補正がＡＧＣｌ７．１８において行われる。

また、前記ＣＰＵ２６において求められたオフセット補
正信号は、Ｄ／Ａ変換器２４．２５によりアナログ信号
に変換された後に、バッフ１２８゜２９を介して加算器
１９．２０に伝達され、これにより、通常の放射線計測
における位置信号のオフセット補正が加算器１９．２０
において行われる。

つまり、アナログ信号処理系のドリフトに起因する位置
信号のゲイン変動、オフセット変動が、位置信号の初期
値に基づくフィードバック制御によって修正されるので
おる。

以上のゲイン補正及びオフセット補正は、通常の放射線
計測動作に割込んで周期的に行われる。

このため、通常の放射線計測における位置信号は、長時
間に亘り安定し、これにより、ＲＩ分布像の均一性の向
上が図れる。

また、従来はガンマカメラ出荷時に、位置信号のゲイン
及びオフセットをポテンショメータを回すことでマニュ
アル調整していたが、上記実施例の場合、ガンマカメラ
使用時において周期的にそれらが自動調整されるため、
従来の出荷時マニュアル調整が不要となり、ゲイン調整
、オフセット調整の工数削減が図れ、ガンマカメラのコ
スト低下も期待できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されない。

例えば、上記実施例では４隅のＰＭＴ１３ａ。

１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対して基準光を照射するよう
にしたが、１３ａ、１３ｄのみあるいは１３ｂ、１３ｃ
のみに対して基準光を照射するようにしてもよし、更に
は、ｌ光を照射するＰＭＴの数を５本以上としてもよし
、１本としてもよい。ただし、基準光を照射するＰＭＴ
の本数が多い程、補正精度が高くなる。

また、上記実施例では位置信号のゲイン補正とオフセッ
ト補正との双方を自動的に行うものについて説明したが
、いずれか一方を省略しても、位置信号のある程度の安
定性は望める。

更に、同一レベルの基準光をＰＭＴに照射しても、ＰＭ
Ｔの特性上ＰＭＴ出力にゆらぎを生ずるため、位置信号
に対して、基準光の複数回照射弁の加算平均化処理を施
すようにするとよい。

また、上記実施例においては、基準光照射を通常の放射
線計測動作に割込んで行うようにしたため、基準光検出
と同時に放射線入射によるシンチレーション光をも検出
してしまうおそれがある。

そこで、これを排除するために、光重量検出回路を設け
、光重畳が生じた場合、この光重保時の位置信号算出結
果を位置信号のゲイン補正及びオフセット補正に関与さ
せないようにするとよい。光重畳検出は、次のように行
うことができる。

即ら、光重畳を生じた場合の信号波形を、基準光照射開
始時より所定時間積分すると、その積分出力は、光重畳
を生じていない場合に比して高くなる。そこで、積分器
と比較器とを設け、信号波形の積分出力と基準直流電圧
あるいは基準光のみ検出した場合の信号波形のピーク値
との大小を比較するようにすれば、光重畳を容易に検出
できる。

更に、上記実施例ではＰＭＴのゲイン安定化制御につい
ての説明を省略したが、このＰＭＴのゲイン安定化制御
も併わせで行うのが望ましい。このＰＭＴゲイン安定化
制御は従来（第３図、第４図）と同様にＰＭＴに比較的
近い所から信号を取出し、プリアンプのゲインあるいは
ＰＭ下駆動用高電圧値をフィードバック制御するように
してもよいが、アナログ信号処理後の信号成分に基づい
てフィードバック制御するとよい。このようにすると、
プリアンプ等のアナログ信号処理系をも含めた安定化制
御が可能となり、ガンマカメラは更に安定する。

［発明の効果コ以上詳述したように本発明によれば、位置信号の安定化
制御を可能としたガンマカメラを提供するこ−とができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本実施例におけるＰＭＴ配列の説明図、第３図及び第４
図は従来のＰＭ下ゲイン安定化系のブロック図である。１２・・・ＬＥＤ　（基準光照射手段）、１３、（１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）・・・ＰＭＴ　（光電子
増倍管）、１６・・・位置信号発生部、１７．１８・・・ＡＧＣ（ゲイン補正手段）、１９．２
０・・・加算器（オフセット補正手段）、２６・・・Ｃ
ＰＵ　（ゲイン補正信号生成手段。オフセット補正信号生成手段）、２７・・・初期値メモリ（記憶手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入射光を電気信号に変換する光電子増倍管と、こ
の光電子増倍管の出力に基づいて位置信号を発生する位
置信号発生部とを有し、被検体内に投与されたラジオア
イソトープより放出される放射線を計測して該ラジオア
イソトープの分布像を得るガンマカメラにおいて、前記
光電子増倍管に対して周期的に基準光を照射する基準光
照射手段と、この基準光照射毎に前記位置信号発生部に
よつて算出された位置信号とこの位置信号の初期値との
差分に基づいてゲイン補正信号を生成するゲイン補正信
号生成手段と、生成されたゲイン補正に応じて、放射線
計測時の位置信号のゲイン補正を行うゲイン補正手段と
を有することを特徴とするガンマカメラ。
（２）入射光を電気信号に変換する光電子増倍管と、こ
の光電子増倍管の出力に基づいて位置信号を発生する位
置信号発生部とを有し、被検体内に投与されたラジオア
イソトープより放出される放射線を計測して該ラジオア
イソトープの分布像を得るガンマカメラにおいて、前記
光電子増倍管に対して周期的に基準光を照射する基準光
照射手段と、この基準光照射毎に前記位置信号発生部に
よって算出された位置信号とこの位置信号の初期値との
差分に基づいてオフセット補正信号を生成するオフセッ
ト補正信号生成手段と、生成されたオフセット補正信号
に応じて、放射線計測時の位置信号のオフセット補正を
行うオフセット補正手段とを有することを特徴とするガ
ンマカメラ。
（３）入射光を電気信号に変換する光電子増倍管と、こ
の光電子増倍管の出力に基づいて位置信号を発生する位
置信号発生部とを有し、被検体内に投与されたラジオア
イソトープより放出される放射線を計測して該ラジオア
イソトープの分布像を得るガンマカメラにおいて、前記
光電子増倍管に対して周期的に基準光を照射する基準光
照射手段と、この基準光照射毎に前記位置信号発生部に
よって算出された位置信号とこの位置信号の初期値との
差分に基づいてゲイン補正信号を生成するゲイン補正信
号生成手段と、生成されたゲイン補正に応じて、放射線
計測時の位置信号のゲイン補正を行うゲイン補正手段と
、前記基準光照射毎に前記位置信号発生部によって算出
された位置信号と位置信号とこの位置信号の初期値との
差分に基づいてオフセット補正信号を生成するオフセッ
ト補正信号生成手段と、生成されたオフセット補正信号
に応じて、放射線計測時の位置信号のオフセット補正を
行うオフセット補正手段とを有することを特徴とするガ
ンマカメラ。
（４）前記基準光照射手段による初期の基準光照射時の
位置信号を格納する記憶手段を有し、この記憶手段の記
憶値を前記初期値として用いるようにした請求項１、２
又は３記載のガンマカメラ。