JPH03113389A

JPH03113389A - ガンマカメラ装置

Info

Publication number: JPH03113389A
Application number: JP25066589A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Harada; 尚彦原田; Akira Tsukamoto; 明塚本; Kazuhiro Tsuda; 和宏津田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1991-05-14

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、特に被検体内に投与されるＲＩとして異なる
複数核種のものが使用される場合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）まず、そのような種類の従来のガンマカメラの一例につ
いて、第３図を参照して説明する。すなわち、ＲＩＩを
投与された被検体２から放射されるガンマ線を検出器３
にて検出する。ここで、彼検体２内に投与されるＲＩＩ
については、その診断目的に応じて様々のエネルギー値
をもつ核種のものが選択され、使用される。検出器３に
おける光電子増倍管４の出力端子から、ガンマ線人躬位
置に応じた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４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４からの出力電気信号はそれぞれ各プ
リアンプ５にて増幅されて後、概略的位置計算器６に供
給される。

この概略的位置計算器６は、第４図に示すように、特定
座標系位置計算回路７、グループ選択回路８、絶対座標
系位置計算回路９で構成されている。特定座標系位置計
算回路７は、第６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４について、各グル
ープ毎に設定値以上の大きさをもつ光電子増倍管４の出
力信号を検出し特定座標系位置信号として出力するもの
である。グループ選択回路８は光電子増倍管４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９は、特定座標系位置計算回
路７から出力される各グループ毎の特定座標系位置信号
およびグループ選択回路８から出力されるグループ選択
信号を基にして、概略的絶対座標系位置信号Ｘ。、Ｙｏ
を算出して出力する。

特定座標系位置計算回路７は第５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４は、例えば第６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
１０に接続し、この出力端子をＡ／Ｄ変換器１１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
１２およびエンコーダ１３によって特定座標位置信号と
されて出力される。

概略的位置計算器６からの出力信号すなわち入射ガンマ
線の概略的入射位置信号Ｘ。、Ｙｏは、チャンネル選択
器１４に供給される。このチャンネル選択器は、例えば
第７図に示す光電子増倍管の配列において、もし算出概
略的位置信号がチャンネル１４だとした場合に、そのま
わりを取り巻く６本のチャンネル？、８，１３．１５．
２１゜２２およびそれらの中心に位置するチャンネル１
４を含めた合計７本の光電子増倍管のチャンネル番号を
出力する。

また、各プリアンプ５からのそれぞれの出力信号は、そ
れぞれ専用の積分アンプ１５に供給され、ここで出力波
形積分を実施される。その結果得られた各積分出力は、
それぞれの遅延回路１６で所定時間遅延されて（ここで
の所定時間は、位置計算に必要なチャンネルの光電子増
倍管が選択されるまでの時間を考慮して決定される。）
それぞれの振幅補正器すなわちアッテネータ１７に供給
される。これらのアッテネータはそれぞれエネルギー設
定器１８によって信号増幅率を変更させられるものであ
る。すなわち、エネルギー設定器１８によって低エネル
ギーＲＩ診断に設定されると、それらの増幅率は高く設
定され、その反対に高エネルギーＲＩ診断に設定される
と、増幅率は低く設定される。このようにして常に、光
電子増倍管出力の大きさが所望値に制御されるので、後
述のＡ／Ｄ変換器が飽和してしまうことがない。尚、こ
れらのアッテネータ１７は、例えばゲイン可変形アナロ
グアンプ、抵抗分圧力器等によって構成される。

各アッテネータ１７を通過した信号は、アナログスイッ
チ１９に供給される。このアナログスイッチには前述し
たチャンネル選択器１４からの出力信号が供給され、７
本の光電子増倍管の選択チャンネル番号に対応する信号
のみを通過させ、これらをＡ／Ｄ変換器２０に向けて出
力する。Ａ／Ｄ変換器２０に供給された選択信号は、す
べてここでディジタル信号に変換されて後に、位置計算
器２１およびエネルギー分析器２２に並列に供給され、
それぞれより正確なガンマ線入射位置信号Ｘ、Ｙおよび
輝度信号（アンプランク信号）Ｚとして出力される。こ
のようにして得られたＸ、　　ＹならびにＺ信号に基づ
いて、収集メモリ２３上にＲＩ分布データの蓄積を行い
、この蓄積結果を表示メモリ２４に一旦移し換えた後に
、Ｄ／Ａ変換器２５を介して表示器２６にてＲＩ分布像
の表示を行う。

（発明が解決しようとする課題）上記した従来装置においては、各光電子増倍管４のそれ
ぞれの出力信号に対する増幅率を変更するための各アッ
テネータ１７が、アナログスイッチ１９の前段に設けら
れている。従って、これらのアッテネータは装置に組み
込まれる光電子増倍管４の全てについて設ける必要があ
る。また、これらのアッテネータ１７は例えば高価な可
変ゲイン形アナログアンプ、抵抗分圧器等で構成される
ものであるため、必要とするアッテネータ１７の個数が
増加すると、装置全体のコストが上昇することになる。

また、そのような構成のアッテネータは調整に時間がか
かるため、その必要個数の増加によってそれが一層助長
されることとなる。

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、各光電子増倍管出力の大きさを測定対
象放射線のエネルギー値に従って変更する振幅補正器（
アッテネータ）の必要個数を極力減少できる結果、装置
価格が低減され且つ装置の調整作業も容易なガンマカメ
ラ装置を提供することにある。

［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
の光電子増倍管と、これらの光電子増倍管からの各出力
信号に基づいて概略的放射線入射位置を求める概略的位
置計算器と、この概略的位置計算器によって求められた
概略的放射線入射位置データに基づいてより正確な放射
線入射位置を求めるために必要なチャンネルの光電子増
倍管を選択する手段と、この選択手段によって選択され
た光電子増倍管の各出力の大きさをｉ’ｌ！ＩＩ定対象
放射線対象放射線−値に従って変更する振幅補正手段と
、この振幅補正手段によって補正された出力信号に基づ
いてより正確な放射線入射位置を算出する位置計算手段
と、この位置計算手段によって算出された放射線入射位
置データに基づいて前記被検体内のＲＩ分布画像を作成
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。

概略的位置計算器はそれらの電気信号に基づいて概略的
放射線入射位置を求める。次に、このようにして求めら
れた概略的放射線入射位置データを基にして、より正確
な放射線入射位置を求めるために必要なチャンネルの光
電子増倍管が選択される。このようにして選択された光
電子増倍管の各出力のみ振幅補正手段を通過させ、その
後これらの通過信号を基にして位置計算器にてより正確
な放射線入射位置信号を算出する。

上記した構成によれば、概略的入射位置に基づいて、よ
り正確な位置計算に必要な光電子増倍管が選択されて後
の回路に振幅補正手段を挿入するようにしたので、それ
らの振幅補正手段の使用個数を減少させることができる
。

（実施例）この発明の一実施例の構成を第１図および第２図を参照
して説明する。ＲＩ３０を投与された被検体３１から放
射される放射線（ガンマ線）を検出する検出器３２を設
ける。この検出器３２は所定方向のガンマ線のみ通過さ
せるコリメータ３３、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３４、
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３５、このライトガイドを介してシン
チレータ３４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３６で構成されている。

また、これらの光電子増倍管３６は、例えば第７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３６のそれぞれの出力端子を、それぞれ
専用のプリアンプ３７を介して、概略的位置計算器３８
に接続する。［光電子増倍管３６の出力を第２図（ａ）
に示す。］この概略的位置計算器は、第３図に示された
従来装置に使用されている概略的位置計算器６と同一で
あるので、これについての詳細説明は、ここでは省略す
るものとする。

概略的位置計算器３８の出力信号すなわち概略的放射線
入射位置信号Ｘ。、Ｙｏをチャンネル選択器３９に供給
する。このチャンネル選択器は、例えば第７図に示す光
電子増倍管の配列において、もし算出概略的位置信号が
チャンネル１４だとした場合に、そのまわりを取り巻く
６本のチャンネル７．８，１３，１５．２１．２２およ
びそれらの中心に位置するチャンネル１４を含めた合計
７本の光電子増倍管のチャンネル番号を出力する。

また、各プリアンプ３７からのそれぞれの出力信号をそ
れぞれ専用の積分アンプ４０に供給し、ここでそれぞれ
の出力に対して波形積分を実施する。［これらの積分出
力を第２図（ｂ）に示す。］次に、これらの波形積分出
力を遅延回路４１を介して、アナログスイッチ４２に供
給する。それらの遅延回路４１は、チャンネル選択器３
９によって選択された光電子増倍管の出力を抽出できる
だけの遅延時間をそれぞれ備えている。ここで、アナロ
グスイッチ４２は、チャンネル選択器３９から出力され
るチャンネル番号に対応する光電子増倍管の出力回路の
みをオンするように動作する。

アナログスイッチ４２からの出力信号を振幅補正器すな
わちアッテネータ群４３に供給する。このアッテネータ
群はチャンネル選択器３９によって選択される光電子増
倍管の個数分だけのアッテネータを備えていて、これら
にアナログスイッチ４２から出力される選択出力信号を
それぞれ通過させるように構成されている。また、それ
ぞれのアッテネータの信号増幅率はエネルギー設定器５
１によって所望値に設定される。アッテネータ群４３を
通過した各信号を、Ａ／Ｄ変換器４４を通過させて後に
、位置計算器４５およびエネルギー分析器４６に並列に
供給し、それぞれによってより正確なガンマ線入射位置
信号Ｘ、　Ｙおよび輝度信号（アンプランク信号）Ｚを
出力する。

また、このようにして出力された各種信号が供給される
収集メモリ４７を設ける。この収集メモリはＸ、Ｙ位置
信号を指定される２次元メモリ領域を備え、位置計算器
４５から例えばＸ、、Ｙ。

の位置信号が付与され、且つエネルギー分析器４６から
輝度信号Ｚが付与されると、Ｘｒ、Ｙｌで指定されるメ
モリ部に記憶されているデータに対し１が加算される。

このような動作は位置計算器４５およびエネルギー分析
器４６からそれぞれ出力が供給される都度行われ、この
ようにして充分なデータ収集が実施された後に、収集メ
モリ４７に被検体内のＲＩ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に、表示メ
モリ４８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４９を介して表示器
５０に供給する。

次に上記した構成の実施例の動作を説明する。

第１図において、ＲＩ３０を投与された被検体３１から
放射されるガンマ線を検出器３２にて検出する。この際
、検出器３２の光電子増倍管３６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３６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３６からの出力電気信号
はそれぞれ各プリアンプ３７にて増幅されて後、概略的
位置計算器３８に供給される。

この概略的位置計算器３８については、ここでは従来装
置を示す第４図および第５図を参照して説明する。まず
第５図において、上記したようにして供給された信号は
特定座標系位置計算回路７に取り込まれ、そのオア回路
１０によって収集され、Ａ／Ｄ変換器１１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１２によって信号値の大きさで振り分けられ、エン
コーダ１３によって最終的にＬ軸、Ｍ軸、Ｎ軸なるグル
ープ毎の特定座標系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８からの信号によって識別される。この識別信号と特
定座標系位置信号とが絶対座標系位置計算回路９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
座標系位置信号Ｘ。、Ｙｏが出力される。

このようにして概略的位置計算器３８から出力された信
号Ｘ。、Ｙｏは、チャンネル選択器３９に供給される。

これによってチャンネル選択器３９は、例えば第７図に
おいて算出された概略的位置信号Ｘｏ　、Ｙｏにチャン
ネル１４の光電子増倍管があった場合に、このチャンネ
ル１４と共にこれを取り巻く６本のチャンネル？、８．
１３゜１５．２１．２２の光電子増倍管を選択する。次
にチャンネル選択器３９は、そのようにして選択した光
電子増倍管のチャンネル番号をアナログスイッチ４２に
供給する。

これによってアナログスイッチ４２は、選択されたチャ
ンネルの光電子増倍管の出力回路をオンする。一方この
アナログスイッチ４２には、各プリアンプ３７から光電
子増倍管出力が、先ず各積分アンプ４０にて波形積分さ
れ、次に各遅延回路４１にて所定時間遅延されて後に、
供給されている。従って、ここにおいては、チャンネル
選択器３９によって選択された７本のチャンネルの光電
子増倍管出力が、アッテネータ群４３のそれぞれのアッ
テネータに供給され、ここで各出力がそれぞれ所望の大
きさに調整されてＡ／Ｄ変換器４４に供給される。

このＡ／Ｄ変換器４４では、それらの信号をディジタル
信号に変換して位置計算器４５およびエネルギー分析器
４６に供給する。これによって位置計算器４５がより正
確なガンマ線入射位置信号Ｘ、　Ｙを出力すると共に、
エネルギー分析器４６が輝度信号（アンプランク信号）
Ｚを出力する。

これらの信号を基にして、収集メモリ４７上にＲＩ分布
データの蓄積を行い、この蓄積結果を表示メモリ４８に
一旦移した後、Ｄ／Ａ変換器４９を介して表示器５０に
てＲＩ分布像の表示を行う。

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内で、適宜設計変
更することが可能である。例えば上記実施例では、チャ
ンネル選択器３９によって選択される光電子増倍管の本
数が７本のものについて説明されているが、それ以外の
本数が採用されてもよい。

［発明の効果］以上記載したようにこの発明のガンマカメラ装置によれ
ば、各光電子増倍管出力の大きさを測定対象放射線のエ
ネルギー値に従って変更する振幅補正器（アッテネータ
）の必要個数を極力減少できるので、装置価格を低減で
きると共に、装置に対する調整作業も簡単になる効果が
ある。

【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図は同実施例の動作を説明するための波形図、第３
図は従来装置の構成を示すブロック図、第４図および第
５図はそれぞれ同従来装置の一部の構成を示すブロック
図、第６図および第７図はそれぞれ光電子増倍管の配列
状況を説明するための図である。３２・・・検出器、３６・・・光電子増倍管。３８・・・概略的位置計算器。３９・・・チャンネル選択器。４０・・・積分アンプ、４１・・・遅延回路。４２・・・アナログスイッチ、４３・・・アッテネータ
群。４４・・・Ａ／Ｄ変換器、４５・・・位置計算器。４６・・・エネルギー分析器、４７・・・収集メモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

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
管からの各出力信号に基づいて概略的放射線入射位置を
求める概略的位置計算器と、この概略的位置計算器によ
って求められた概略的放射線入射位置データに基づいて
より正確な放射線入射位置を求めるために必要なチャン
ネルの光電子増倍管を選択する手段と、この選択手段に
よって選択された光電子増倍管の各出力の大きさを測定
対象放射線のエルネルギー値に従って変更する振幅補正
手段と、この振幅補正手段によって補正された出力信号
に基づいてより正確な放射線入射位置を算出する位置計
算手段と、この位置計算手段によって算出された放射線
入射位置データに基づいて前記被検体内のＲＩ分布画像
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。