JPH04110792A - シンチレーションカメラ - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、核医学で用いられるシンチレーションカメ
ラに関し、とくにその信号処理系の改良に関する。

【従来の技術】

シンチレーションカメラでは、シンチレータに入射した
ガンマ線が起こすシンチレーション発光を、光電変換器
であるフォトマルチプライアで電気信号（パルス信号）
に変換しする。発光位置に近いフォトマルチプライアは
ど大きな出力を生じるので、シンチレータに複数のフォ
トマルチプライアを結合しておいてその各々の出力信号
の大きさから発光位置すなわちガンマ線入射位置の演算
を行う。 一方、被写体は通常人体であり、人体にあらかじめＲＩ
（放射性同位元素）を含む薬剤を投与し、そのＲＩが特
定の臓器に集積したとき、このＲＩから生しるガンマ線
をシンチレータに入射させる。 そのため、そのＲＩから発せられた特定のエネルキーの
放射線のみを検出する必要がある。 そこで、シンチレーションカメラて′は、多数のフォト
マルチプライアの全部の出力の加算信号の波高値が入射
エネルギーに対応していることを利用して、第２図のよ
うにエネルギー信号の波高値か使用したＲＩで決まる特
定のエネルギーウィンドＷ内に入っているかどうかを弁
別し、入っているときのみその入射位置ごとにガンマ線
入射個数を計数することによって、入射したガンマ線に
よる像を作るようにしている。 このシンチレーションカメラにおいて、位置演算及びエ
ネルギー弁別等の信号処理を開始させるためのタイミン
グ信号として、ディスクリミネータの出力が用いられる
。すなわち、エネルギー弁別のために得た全フォトマル
チプライアの加算信号などをエネルギー信号とし、この
エネルギー信号をディスクリミネータに入力する。ディ
スクリミネータは、このエネルギー信号を雑音レベルと
弁別するための所定の低い検出レベルと比較するコンパ
レータにより構成され、このコンパレータ出力からタイ
ミング信号か生成される。 そして、このタイミング信号は主要な回路の基本的な動
作タイミングを定めるものとして用いられるため各フォ
トマルチプライアから生じる放射線パルス信号のなるべ
く早い段階で生じるものである必要があり、そのため、
第２図に示すように、上記の検出レベルＬは、エネルギ
ー信号を雑音レベルと弁別できる限界まで低くしたもの
として設定されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のようにディスクリミネータの検出
レベルを限界まて低くしてタイミング信号の発生を早め
るようにすると、特定のエネルギーウィンドＷに入らな
いエネルギー信号か生じる場合でも、位置演算やエネル
ギー弁別などの動作か開始させられてしまうことになり
、計数率特性か悪くなるという問題があった。 すなわち、このように特定のエネルギーウィンドＷに入
らないエネルギー信号が生したときに、位置演算やエネ
ルギー弁別なとの動作が開始させられた場合、結局、こ
のときは後にエネルギーウィンドＷに入らないことが判
明してその信号のカウントが行われない。そして、この
位置演算やエネルギー弁別等の処理に要する時間は１μ
秒以上であり、この間無駄な信号についての処理が行わ
れたことになって、必要な信号の処理については不感時
間となり、結果として、計数率特性が悪いものとなる。 この発明は、上記に鑑み、計数率特性が向上するように
改善したシンチレーションカメラを提供することを目的
とする。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明によるシンチレー
ションカメラにおいては、シンチレータと、このシンチ
レータに結合された複数の光電変換器と、該複数の光電
変換器の各出力が入力されるエネルギー弁別及び位置演
算回路と、該エネルギー弁別及び位置演算回路によって
得たアンブランク信号に応じて、該エネルギー弁別及び
位置演算回路からの位置信号ごとに計数を行う計数回路
と、該複数の光電変換器の全出力の加算信号を雑音レベ
ルから弁別する第１のディスクリミネータと、該加算信
号が所定のエネルギーウィンドに近い検出レベルを越え
たことを弁別する第２のディスクリミネータと、該第１
のディスクリミネータ出力と第２のディスクリミネータ
出力とがともに生じたときに上記エネルギー弁別及び位
置演算回路を動作開始させるタイミング信号を発生する
回路とが備えられる。

【作　　用】

エネルギー弁別及び位置演算回路がタイミング信号に応
じて動作開始させられ、位置信号とアンブランク信号が
生じると、そのアンブランク信号の位置信号ごとの計数
がなされる。すなわち、放射線がシンチレータに入射し
、そのエネルギーが所定のエネルギーウィンド内のもの
と弁別されると、そのたびに、その入射位置ごとに計数
がなされ、これにより放射線による像が形成される。 このタイミング信号は第１、第２のディスクリミネータ
の出力がともに生じたときに発生させられる。すなわち
、シンチレータに結合された複数の光電変換器の各出力
がすべて加算され、その加算信号が第１のディスクリミ
ネータにより雑音レベルから弁別される。これにより、
どのようなエネルギーの放射線が入射したとしても、そ
の放射線の入射が検出されることになる。 また、上記の加算信号はさらに第２のディスクリミネー
タに送られて、それが所定のエネルギーウィンドに近い
検出レベルを越えたことが弁別される。 そして、これら第１、第２のディスクリミネータから出
力がともに生じたときにエネルギー弁別及び位置演算回
路を動作開始させるタイミング信号が発生させられる。 したがって、単に、どのようなエネルギーの放射線てあ
れ放射線が入射したことに応じてタイミング信号が発生
させられるのでなく、所定のエネルギーウィンドに近い
エネルギーを持つ放射線が入射したことに応じてタイミ
ング信号が発生させられることになり、このタイミング
信号によりエネルギー弁別及び位置演算回路が動作開始
させられるため、結果的にエネルギーウィンドに入らな
いことが判別するようなイベントについての処理が行わ
れる割合が減少し、無駄な処理時間すなわち不要な不感
時間を減らし、計数率特性を向上させることかできる。

【実　施　例】

以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図において、被写体である人体１
１にあらかじめＲＩ（放射性同位元素）を含む薬剤か投
与されており、ＲＩか特定の臓器１２に集積し、このＲ
１からガンマ線が放射されているものとする。このガン
マ線はコリメータ２１を通ってシンチレータ２２に入射
し、シンチレーション発光を起こす。この光はライトガ
イド２３により多数のフォトマルチプライア２４の各々
に導かれる。各フォトマルチプライア２４は、それぞれ
に入射した光に応じた電気信号を生じる。この電気信号
は、ガンマ線の入射によるシンチレーション発光に応じ
てパルス状になり、且つその信号の大きさは、発光位置
に近いものほど大きくなる。 この各フォトマルチプライア２４の出力はエネルギー弁
別及び位置演算回路３１に送られる。このエネルギー弁
別及び位置演算回路３１はタイミング信号が与えられた
ときに動作開始し、各出力をすべて加算してエネルギー
信号をつくり、このエネルギー信号の波高が所定のエネ
ルギーウィンド内に入っているかどうかの弁別を行い、
入っているときにアンブランク信号を生じる。また、フ
ォトマルチプライア２４の各出力の大きさは上記のよう
にガンマ線入射位置に依存しているため、各出力の大き
さから入射位置を算出し、位置信号Ｘ、Ｙを得る。 この位置信号Ｘ、Ｙはメモリ３２に送られてアドレス信
号として用いられる。アンブランク信号と位置信号Ｘ、
Ｙが同時に生じたとき、このアンブランク信号が、メモ
リ３２のそのアドレスから読み出された値と加算器３３
において加算され、再びそのアドレスに格納される。こ
うして、入射したガンマ線の個数が、メモリ３２の各ア
ドレスにおいて、各入射位置ごとに計数される。ある時
間の計数か終了したとき、メモリ３２においてガンマ線
による画像が再現され、それがＣＰＵ３４に取り込まれ
る。 一方のエネルギー弁別及び位置演算回路３１を動作開始
させるためのタイミング信号はつぎのようにして発生さ
せられる。まず、多数のフォトマルチプライア２４の各
出力が加算器４１に送られて加算される。この加算出力
はエネルギー信号であり、これがディスクリミネータ４
２に送られる。 ディスクリミネータ４２はコンパレータにより構成され
、その検出レベルＬは第２図に示すようにエネルギー信
号を雑音レベルから弁別できるように、限界近く低く設
定される。すなわち、加算した信号はその波高値が入射
放射線のエネルギーに対応したものとなるので、エネル
ギー弁別及び位置演算回路３１においても別個に同様の
加算信号か作られ、これの波高値か所定のエネルギーウ
ィンドｐｒに入っているかどうかの弁別がなされるので
あるか、この加算器４１とディスクリミネータ４２によ
ってそれとは別にどのようなエネルギーの放射線であれ
放射線が入射したことを検出するようにしている。 また、加算器４１の出力信号は、同様にコンパレータに
より構成された他のディスクリミネータ４３に送られ、
その加算信号（エネルギー信号）が第２図に示すような
所定の検出レベルＬ′を越えたかどうかが判別される。 この検出レベルＬ。 は、エネルギーウィンドＷより小さいもので、Ｗの下限
をやや下回る程度の、Ｗに対応したものに設定される。 そのため、このディスクリミネータ４３により、エネル
ギー信号波高が所定のエネルギーウィンドＷに入る可能
性の大まかなチエツクを行うことができる。 そして、ディスクリミネータ４２の遅延回路４４を経た
出力と、ディスクリミネータ４３の出力はＡＮＤ回路４
５に入力され、両者がともに生じたときにこのＡＮＤ回
路４５からタイミンク信号が発生し、これがエネルギー
弁別及び位置演算回路３１に送られる。ここで、遅延回
路４４はディスクリミネータ４３の方かディスクリミネ
ータ４２よりも遅く信号を発生することを考慮し、ディ
スクリミネータ４３の出力が生じている間にディスクリ
ミネータ４２の出力が生じるようにするためである。遅
延回路４４を通してタイミング信号となるディスクリミ
ネータ４２の出力を遅延させているので、これに応じて
エネルギー弁別及び位置演算回路３１における入力信号
の遅延量が調整される。こうして、ディスクリミネータ
４２で放射線入射事象の早い段階での正確なタイミング
信号を得るとともに、ディスクリミネータ４３でエネル
ギーウィンドＷに入る可能性のない場合にはそのタイミ
ング信号がＡＮＤ回路４５からエネルギー弁別及び位置
演算回路３１に送られないようにして、エネルギー弁別
及び位置演算回路３１における無駄な信号処理か行われ
ないようにすることができる。 なお、この実施例では、ディスクリミネータ４２．４３
に与えるエネルギー信号を加算器４１により得るように
しているが、エネルギー弁別及び位置演算回路３１内に
エネルギー信号を得るための同様な加算器が備えられて
いるため、それを利用して、そこで得られたエネルギー
信号をディスクリミネータ４２．４３に与えるよう構成
してもよい。 また、ディスクリミネータ４３の検出レベルＬ°は、測
定すべき放射線のエネルギーに比例して変化させるよう
に構成してもよい。 さらに、上記ではディスクリミネータ４２．４３を２段
階の構成としたが、３段階以上の構成とすることもでき
る。

【発明の効果】

この発明のシンチレーションカメラによれば、結果的に
エネルギーウィンドに入らないことが判別するような放
射線入射事象について信号処理を行う割合を減少させ、
無駄な処理時間を少なくし、不要な不感時間を減らし、
計数率特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は信
号波形図である。 １１・・・人体、１２・・・臓器、２１・・・コリメー
タ、２２・・・シンチレータ、２３・・・ライトガイド
、２４・・・フォトマルチプライア、３１・・・エネル
ギー弁別及び位置演算回路、３２・・・メモリ、３３・
・・加算器、３４・・・ｃｐｕ、４１・・・加算器、４
２．４３・・・ディスクリミネータ、４４・・・遅延回
路、４５・・・ＡＮＤ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シンチレータと、このシンチレータに結合された
   複数の光電変換器と、該複数の光電変換器の各出力が入
   力されるエネルギー弁別及び位置演算回路と、該エネル
   ギー弁別及び位置演算回路によって得たアンブランク信
   号に応じて、該エネルギー弁別及び位置演算回路からの
   位置信号ごとに計数を行う計数回路と、該複数の光電変
   換器の全出力の加算信号を雑音レベルから弁別する第１
   のディスクリミネータと、該加算信号が所定のエネルギ
   ーウインドに近い検出レベルを越えたことを弁別する第
   ２のディスクリミネータと、該第１のディスクリミネー
   タ出力と第２のディスクリミネータ出力とがともに生じ
   たときに上記エネルギー弁別及び位置演算回路を動作開
   始させるタイミング信号を発生する回路とを備えること
   を特徴とするシンチレーションカメラ。