JPH0394187A - ガンマカメラ装置 - 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Ｒｌ分布データを作成するガンマカメラ装
置に係り、特に放射線の入射位置を算出する手段を改善
したガンマカメラ装置に関するものである。

（従来の技術） 先ず、アンガー形ガンマカメラの一般的な構成を第１１
図に示す。１は放射性同位元素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ー
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】に光学的に結合され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。上記したシン
チレータ１および光電子増倍管２は図示しないコリメタ
、ライトガイド等と共に検出器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位置計算回路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ックスを利用した重み付
け回路等で構成され、シンチレータ１の中心を原点とす
るＸ，　Ｙ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。そ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分布画像を表示する
ことができる。

ここで、放射線入射時のシンチレータ１での発光位置を
算出する手段について述べると、第１２図に示すように
例えば６１本の光電子増倍管２はそれぞれの受光面が六
角形状平面上に稠密に配置されるように並べられている
。今、各光電子増倍管２に付与される“位置による重み
づけ”の値が第１３図に示すように与えられるとして、
放射線（ガンマ線）が図示矢印のように入射した場合に
ついてのその入射位置を算出する計算方法が同図に示さ
れている。この図のものはＸ軸方向のみを扱ったもので
＋０．５として算出される。図示されていないが、Ｙ軸
方向についても全く同様にして算出される。

（発明が解決しようとする課題） ガンマ線入射位置を算出する際に使用される重、みづけ
係数は、第１３図に示されているように、すべての光電
子増倍管ＰＭＴ−１乃至ＰＭＴ−５について、所定の重
みづけ係数Ｗ，＝−２乃至Ｗ，−＋２がそれぞれ付与さ
れている。図では光電子増倍管は５本のみしか示されて
いないが、６１本の光電子増倍管を用いたとすれば、そ
れぞれに対応する６１個の重みづけ係数が付与されるこ
とになる。

これらの重みづけ係数はメモリに保持されて使用される
ので、重みづけ係数の使用個数が増加するにつれてその
メモリ回路が大形化し、また結果的にコストアップにつ
ながる欠点があった。

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、放射線入射位置を算出する際に使用す
る重みづけ係数の使用個数を可能な限り減少させ、以っ
てそれらの重みづけ係数を保持するメモリの小形化を図
り、またコストダウンも可能なガンマカメラ装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 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
のコソ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
信号に基づいて入射放射線の概略的入射位置を算出する
第１の位置計算器と、この第１の位置計算器によって算
出された前記入射放射線の概略的入射位置に位置する光
電子増倍管を中心としてこれを取り巻く所定本数の光電
子増倍管で成るグループを選出し、このようにして選出
されたグループの光電子増倍管にそれぞれ付与する重み
づけ係数を前記グループ毎に共通となるように設定し、
このようにして設定された重みづけ係数を用いて前記放
射線入射位置のより正確なデータを算出する第２の位置
計算器と、この第２の位置計算器によって算出されたデ
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５ ６ 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。第１の位置
計算器はそれらの電気信号に基づいて入射放射線の概路
的入射位置を算出する。このようにして算出された入射
放射線の概略的入射位置情報が第２の位置計算器に供給
される。これによって第２の位置計算器は算出された概
略的入射位置に位置する光電子増倍管を中心としてこれ
を取り巻く所定本数の光電子増倍管グループを選択し、
このようにして選択されたグループの光電子増倍管にそ
れぞれ付与する重みづけ係数を前記グループ毎に共通と
なるように設定する。このようにして設定された重みづ
け係数を用いて、放射線入射位置のより正確なデータを
算出する。このようにして算出されたデータに基づいて
被検体内のＲＩ分布画像を作成する。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図乃至第１０図を参照
して説明する。この実施例の全体的構成を示す第１図に
おいて、ＲＩＩＯを投与された被検体１１から放射され
る放射線（ガンマ線）を検出する検出器１２を設ける。

この検出器１２は所定方向のガンマ線のみ通過させるコ
リメータ１３、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１４、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１５、このライトガイドを介してシンチレー
タ１４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１６で構成されている。

また、これらの光電子増倍管１６は例えば第２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１６のそれぞれの出力端子をプリアンプ
１７を介して、後に詳述する入射ガンマ線の概略的入射
位置を算出するための第１の位置計算器１８に接続する
。またこの位置計算器１８の出力信号Ｘｏ，Ｙｏは、後
に詳述する入射放射線のより正確な入射位置を算出する
ための第２の位置計算器１９に供給される。

第２の位置計算器１９から出力される入射放射線に対す
るより正確な入射位置信号Ｘ，Ｙが供給される収集メモ
リ２０を設ける。この収集メモリはＸ，　Ｙ位置信号で
指定される２次元メモリ領域を備え、第２の位置計算器
１９から例えばＸ１，Ｙ１の位置信号が付与されると、
Ｘｉ，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。このような動作は第１の位置
計算器１９から出力が供給される都度行われ、充分なデ
ータ収集が実施された後、収集メモリ２０に被検体内の
Ｒｌ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、表示メモリ２１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２２を介して表示器２３に供給する。

第１の位置計算器１８は第３図に示すように、特定座標
系位置計算回路２４、グループ選択回路２５、絶対座標
系位置計算回路２６で構成されている。特定座標系位置
計算回路２４は、第７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１６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
１６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２５は光電子増倍管
１６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２６は、特定座
標系位置計算回路２４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２５から出力
されるグループ選択信号を基にして、絶対座標系位置信
号Ｘｏ，Ｙｏを算出して出力する。

特定座標系位置計算回路２４は第４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１６は、例えば第７図に示すよ
うに、Ｌ軸（Ｌｌ，Ｌ２−，Ｌｎ）　、Ｍ軸（Ｍ＋　，
Ｍ２　，−，Ｍｎ）　、Ｎ軸（Ｎ＋　，Ｎ２　，・・・
，Ｎｌｌ）の３つのグループに区分けされる。各グルー
プのものとも同一回路構９ １０ 戊であるため、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２７に接続し、この
出力端子をＡ／Ｄ変換器２８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２９およびエンコー
ダ３０によって特定座標位置信号とされて出力される。

第２の位置計算器１９は第５図に示すように構成される
。すなわち、第１の位置計算器１８から入射される入射
ガンマ線の概略入射位置信号Ｘｏ，Ｙｏが供給されるデ
コード回路３１を設ける。このデコード回路は信号Ｘｏ
，Ｙｏを受けて、この位置Ｘｏ，Ｙｏに存在する光電子
増倍管１６を中心に据えてそれを六角形状に取り巻く合
計７本の光電子増倍管１６のグループを選択するための
信号を７個のアナログスイッチ３２に供給する。このよ
うな光電子増倍管１６のグループ分けの様子を第２図に
示す。例えば連続番号１４の光電子増倍管が第１の位置
計算器１８によって選択されたときは、それを取り巻く
連続番号７，　　８，　　１３，１４，１５，２１．２
２の光電子増倍管のグルー１１ プが選択される。他のものについても上記と同様に選出
されることになる。７個のアナログスイッチ３２の各出
力、すなわちデコード回路３１によって選択された光電
子増倍管１６の各出力を受ける演算部３３を設ける。こ
の演算部は全受信信号に基づいてより正確なガンマ線入
射位置信号Ｘ，Ｙを算出し、また全受信信号の総計値か
ら入射ガンマ線のエネルギー値を求め、この値が設定範
囲内のものであるとき、入射ガンマ線の入射位置信号Ｘ
，　Ｙとして出力する。

この演算部３３は第６図に示すように構成されている。

すなわち、各アナログスイッチ３２によって送られてき
た出力信号を一旦保持して、後に詳述するように、Ｘ軸
およびＹ軸に振り分けて出力する保持回路３４を備えて
いる。また、この保持回路からの出力信号をそれぞれ別
々に供給される重みづけ加算回路３５．３６を設ける。

これらの重みづけ加算回路はそれぞれ、詳細を後述する
、分子重みづけ部３７と加算部３９の直列回路に分母重
みづけ部３８と加算部４０との直列回路が並１２ 列に接続されて構成される。また、各重みづけ加算回路
３５．３’６からのそれぞれの出力が供給される除算部
４１を設ける。更にまた、この除算部の出力が供給され
る座標変換部４２を設ける。

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、ＲＩＩＯを投与された被検体１１から
放射されるガンマ線を検出器１２にて検出する。この際
、検出器１２の光電子増倍管１６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１６ほ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１６からの出力電気信号
はそれぞれ各プリアンプ１７にて増幅されて後、第１の
位置計算器１８に供給される。

第１の位置計算器１８では、第４図に示す特定座標系位
置計算回路２４に取り込まれる。これらの信号はオア回
路２７によって収集され、Ａ／Ｄ変換器２８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２９によって信号値の
大きさで振り分けられ、エンコーダ３０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２５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２６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位置信号Ｘｏ，Ｙ
ｏが出力される。

このようにして第１の位置計算器１８から出力された信
号Ｘｏ，Ｙｏは第２の位置計算器１９に供給される。こ
の第２の位置計算器では、デコダ回路３１がその信号Ｘ
ｏ，Ｙｏを受け、この座標位置Ｘｏ，Ｙｏに存在する光
電子増倍管を中心としてその周りを六角形状に取り巻く
合計７本の光電子増倍管のグループを、各アナログスイ
・ソチ３２を操作制御することによって選択する。この
ようにして選択された光電子増倍管１６の全出力は演算
部３３に供給される。

この演算部３３では、それらの出力は保持回路１３ １４ ３４によってＸ軸およびＹ軸信号に区分される。

この様子を第８図に示す。すなわち、ここでは選択され
た光電子増倍管Ｎｏ．７，’　８，　　１　３，　　１
　４，１５，２１．２２をｘ−ｙ２次元座標に当てはめ
て考える。この場合、Ｎｏ．　１　４の光電子増倍管を
その２次元座標の中心に据える。ここで、Ｘ軸について
重みづけ係数ｗ＋　−　　２，　Ｗ２　−　　１，Ｗ，
−０，Ｗ４−＋１，Ｗ５−＋２を、またｙ軸について重
みづけ係数Ｗｂ＝Ｊ丁，　Ｗ７　−　０　，ＷＢ　＝　
十Ｊ丁をそれぞれ設定する。また、各光電子増倍管の出
力波高値をそれぞれＡ７，Ａ８，Ａ１３・　ＡＨ４・　
Ａｌ５，　　Ａ２１・　Ａ２２とする。

このような条件のもとで、各重みづけ加算回路３５．３
６がそれぞれ重みづけ加算演算を実施する。この後、両
加算結果が除算部４１に送られて、ここで次式（１）お
よび（２）のように、選択されたグループ内における放
射線入射位置（ｘ　ｏ，ｙｏ）が算出される。

Ａ　７　Ｗ２　＋　Ａ　ｓ　Ｗ４　＋　Ａ　Ｉ３Ｗ　Ｉ
　＋Ａ　Ｉ４Ｗ３Ａ　７　＋　Ａ　８＋　Ａ　Ｉ　３　
＋　Ａ　ｌ　４　千Ａ　Ｉ　５　＋Ａ　２　１＋Ａ２２ ・・・・・・　（１） Ａ？　Ｗｓ　　＋Ａｓ　Ｗ８　＋Ａ，，Ｗ７　＋Ａｌ４
Ｗ７Ａ７　＋Ａ８　　＋Ａ，３＋Ａ，４＋ＡＩ５＋Ａ２
１＋Ａ２２ （２） このようにして得られた位置信号（ｘ　ｏ，　　ｙ　ｏ
）は、座標変換部４２に送付され、ここでグループ中心
の光電子増倍管の位置座標（Ｘｏ，Ｙｏ）が第９図に示
すように、先の位置信号（ｘｏ＋　　ｙ　ｏ）に加算さ
れてより正確な放射線入射位置（Ｘ−Ｘｏ十ｘｏ，Ｙ−
Ｙｏ＋ｙｏ）が最終的に求まる。

（尚、第１０図にそのフロチャートを示す。）上述した
重みづけ演算から明らかなように、第８図に示されたＷ
１乃至Ｗ８の重みづけ係数は、いかなるイベントに対し
ても共通のものとなるた１５ １６ め、放射線入射位置計算に必要な重みづけ係数の個数を
減少できる結果、装置の回路構成を小形化できる。

位置計算器１９から出力された各入射ガンマ線に対する
算出位置信号Ｘ，Ｙを基にして、収集メモリ２０上にＲ
ｌ分布データの蓄積を行い、この蓄積結果を表示メモリ
２１に一旦移した後、Ｄ／Ａ変換器２２を介して表示器
２３にてＲＩ分布像の表示を行う。

［発明の効果コ 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、放射線入射位置を算出する際に使用する重みづけ係
数の個数を減少させたので、それらの重みづけ係数を保
持する保持手段を小形化でき、またそのコストダウンを
も図ることができる。

【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示すブロック図、
第２図は同実施例における光電子増倍管の配列状態を示
す説明図、第３図は第１図に示す装置中の第１の位置計
算器の構成を示すプロック図、第４図は第３図に示す第
１の位置計算器中の特定座標系位置計算回路の構成を示
すブロック図、第５図は第１図に示す装置中の第２の位
置計算器の構成を示すブロック図、第６図は第５図に示
す演算部の構成を示すブロック図、第７図乃至第９図は
それぞれ同演算部の動作を説明するための図、第工０図
は第６図に示す演算部の動作を示すフローチャート、ｍ
ｌｌ図は従来装置の構成を示すブロック図、第１２図お
よび第１３図はそれぞれ同従来装置の動作を説明するた
めの図である。 １２・・・検出器　　　　　１６・・・光電子増倍管１
８・・・第１の位置計算器 １９・・・第２の位置計算器 ２１・・・収集メモリ　　　２２・・・表示メモリ２３
・・・Ｄ／Ａ変換器　　２４・・・表示器３３・・・演
算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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入射放射線の概略的入射
   位置を算出する第１の位置計算器と、この第１の位置計
   算器によって算出された前記入射放射線の概略的入射位
   置に位置する光電子増倍管を中心としてこれを取り巻く
   所定本数の光電子増倍管で成るグループを選出し、この
   ようにして選出されたグループの光電子増倍管のそれぞ
   れの座標位置に関連して付与される重みづけ係数を前記
   グループ毎に共通となるように設定し、このようにして
   設定された重みづけ係数を用いて前記放射線入射位置の
   より正確なデータを算出する第２の位置計算器と、この
   第２の位置計算器によって算出されたデータに基づいて
   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。