JPH05196739A - シンチレーションカメラ - Google Patents

シンチレーションカメラ

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JPH05196739A
JPH05196739A JP4270099A JP27009992A JPH05196739A JP H05196739 A JPH05196739 A JP H05196739A JP 4270099 A JP4270099 A JP 4270099A JP 27009992 A JP27009992 A JP 27009992A JP H05196739 A JPH05196739 A JP H05196739A
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JP
Japan
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reference light
light source
light sources
photomultiplier
photomultiplier tube
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Application number
JP4270099A
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English (en)
Inventor
Keisei Shudo
経世 首藤
Tsutomu Yamakawa
勉 山河
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補正用の基準光源を従来よりも更に減らすこ
とができるとともに、補正の信頼性を更に向上させるこ
とができるシンチレーションカメラを提供することにあ
る。 【構成】 少くとも10個の光電子増倍管41 〜4
10と、周期的に発光される少くとも3個の基準光源5A
〜5Cとが同一方向に配列されて備わり、光電子増倍管
1 〜410のうちの9個(光電子増倍管46 を除く)が
3個の基準光源5A〜5Cとともに隣接して配列される
一方、残りの1個の光電子増倍管46 が3個の基準光源
5A〜5Cから等距離に離されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、限られた数の基準光源
で複数の光電子増倍管(PMT)を持つシンチレーショ
ンカメラに関し、特に自動的に誤差補正を行えるシンチ
レーションカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種のシンチレーションカメ
ラにおいては、PMTの出力が例えば温度変化、経時変
化、磁場等の外的要因の影響を受けて変化した場合に、
その補正を行うことが要求され、一例では基準光源を用
いる。
【0003】従来は、PMTとともに発光ダイオード
(LED)等の基準光源を有し、この基準光源は各PM
Tに隣接して設置していた。換言すれば、1個のPMT
に対し1個の基準光源を対応させ、基準光源に対するP
MTの出力が常に一定となるように、電気的な回路構成
によりその補正を行っていた。そして、その電気的な回
路構成はPMTの出力検出信号の制御のため、リアルタ
イムモードで検出器信号回路へのフィードバックがなさ
れるように構築されている。この様なシンチレーション
カメラは、米国特許(U.S.Patent No.5,004,904,patent
ed on April 2,1991,entitled to Yamakawa )等に開示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のシンチレーションカメラの場合においては、P
MTの出力信号を同等化するためにPMT数と等しい数
(通常100以上)の多数の基準光源を採用しており、
この場合、脈打つ光出射回路のような関連回路の設置数
も同様に多数とならざるを得ない。
【0005】従って、従来技術により製造されたシンチ
レーションカメラは、複雑な回路設置及び過度の生産コ
スト高を招くことになる。更に、基準光源に欠陥が生じ
たり、それによりその発光が低下しても、PMTの感度
変化がそれぞれ違うため、上記のような基準光源の欠陥
が生じたことを検出することができない。これは従来技
術では出力制御ユニットの信頼性が低下してしまうこと
を意味する。
【0006】また、ヨーロッパ特許出願No. 00667
63(1982,12月15日公開)には、PMTの総
数に対して基準光源が減少されている技術が開示されて
いる。このシンチレーションカメラにおいては、PMT
のほとんどが発光ダイオードに連続する形態で約37個
のPMT7に11個のみのLEDが配置され、これによ
り自動増幅制御を達成している。
【0007】しかしながら、時間経過に対するLEDの
発光特性やLEDの機械的な適切な位置のような非常に
厳しい制限があり、PMTの満足いくような感度補正を
達成することが困難である。加えて同等な距離をおいて
配置される3個の基準光源に対して直接隣接せずPMT
が配置されているので、PMTに対する増幅制御を満足
し得るように行うことができない。従って、PMTに対
する出力補正の信頼性を高く維持できなかった。
【0008】本発明は、上述した事情に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、補正用の基準
光源を従来よりも更に減らすことができるとともに、補
正の信頼性を更に向上させることができるシンチレーシ
ョンカメラを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、複数の光電子増倍管を周期的に補正する
シンチレーションカメラであって、少くとも10個の光
電子増倍管と、周期的に発光される少くとも3個の基準
光源とが同一方向に配列されて備わり、前記10個の光
電子増倍管のうち9個が前記3個の基準光源とともに隣
接して配列される一方、残りの1個の光電子増倍管が前
記3個の基準光源から等距離に離されて配置されている
ことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によるシンチレーションカメラであれ
ば、3個の基準光源から同時発光を行わしめることによ
り、3個の基準光源と隣接して配設された9個のPMT
よりの各出力と同じ出力が残りの1個のPMTで得られ
ることにる。換言すれば、基準光源と隣接して配列され
たPMTの出力精度が高く、しかも残りのPMTも3個
の基準光源から等距離に離されて配置されているから上
記の9個のPMTと同様にこのPMTの出力精度も高
い。従って、補正用の基準光源を従来よりも更に減らす
ことができるとともに補正の信頼性を更に向上させるこ
とができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【0012】図1は、シンチレーションカメラの第1実
施例の概略構造を示す図である。
【0013】シンチレーションカメラにおける検出器
は、ガラス板1A及びアルミ板1Bで保護されたヨウ化
ナトリウム(NaI)の単結晶2からなるシンチレータ、
ライトガイド3、光電子増倍管4によって構成されてい
る。
【0014】シンチレータの単結晶2は、医学試験下に
ある被検体に投与された放射性同位元素から放射される
ガンマ線によって発光する。このシンチレーション光
は、ライトガイド3の上に複数本配置した光電子増倍管
4で増幅電流に変えられ、検出器信号回路6に通して入
射放射線の位置とエネルギ分析等を行うとともに、目的
の画像をコンピュータシステムのディスプレイ等に表示
できるようになっている。
【0015】出力補正装置は、温度や磁界等の周囲環境
の影響により変動する光電子増倍管4の感度を均一的に
するのに用いるもので、発光ダイオード等からなる基準
光源5と、この基準光源5に基づいてリアルタイムで、
検出器信号回路6の出力信号を均一になるようにフィー
ドバック制御する制御回路7とから構成されている。
【0016】基準光源5としては、シンチレーション光
に近い緑色の光を発光する例えば発光ダイオードが使用
される。本実施例では、光電子増倍管4の押え板の内側
に、図2に示すように107個の光電子増倍管に対し3
1個の基準光源を用いる。これらは、図3に示すように
正三角形状に配置した10個の光電子増倍管41 〜410
のうちの9個(光電子増倍管46 を除く)が3個の基準
光源5A〜5Cとともに隣接して配列される一方、残り
1個の光電子増倍管46 が3個の基準光源5A〜5Cか
ら等距離に離されて配置された関係にある。即ち、第1
の基準光源5Aを光電子増倍管41 ,42 ,45 の間に
設け、第2の基準光源5Bを光電子増倍管43 ,44
7 の間に設け、第3の基準光源5Cを光電子増倍管4
8 ,49 ,410の間に設ける。この場合、3個の基準光
源5A〜5Cから同時発光を行わしめることにより、3
個の基準光源5A〜5Cと隣接して配設された9個の光
電子増倍管(光電子増倍管46 を除く光電子増倍管41
〜410)よりの各出力と同じ出力が残りの1個の光電子
増倍管46 で得られることになる。換言すれば、基準光
源と隣接して配列された光電子増倍管の出力精度が高
く、しかも残りの光電子増倍管も3個の基準光源から等
距離に離されて配置されているから上記の9個の光電子
増倍管と同様にこの光電子増倍管の出力精度も高い。
【0017】このため、各光電子増倍管に1個の基準光
源を設けた場合よりも基準光源の総数を約1/3に減ら
すことができる。
【0018】また、基準光源5または光電子増倍管4に
異常が起きた場合に、基準光源5と光電子増倍管4のう
ち、どちらに異常が起きたかを自動的に判定することが
できる。
【0019】具体例として、(i) 基準光源5A(図3)
のゲインが1/2になった場合、(ii)PMT41 (図
3)のゲインが1/2になった場合、を挙げる 上記(i) の場合には、基準光源5Aを使って補正してい
る光電子増倍管のうち光電子増倍管41 ,42 ,45
ゲインが1/2になり、光電子増倍管46 のゲインは5
/6になる。
【0020】上記(ii)の場合には、光電子増倍管41
ゲインだけが1/2になり他の光電子増倍管のゲインは
変化しない。
【0021】このように基準光源の出力の、基準値に対
する変化を調べ、変化量が他の光電子増倍管と異なる光
電子増倍管の分布を調べることにより基準光源が異常な
のか光電子増倍管が異常なのかを判定することができ
る。
【0022】ただし、この判定を行うためには基準光源
発光量の温度変化に対する変化量が一定であることが必
要である。
【0023】従って、本発明に用いる基準光源は、温度
変化に対する出力の温度変化係数のバラツキが少ないも
の(±10%程度)を選別して使用するものとする。
【0024】なお、各光電子増倍管4の出力補正は、制
御回路7により順次リアルタイムで1本ずつ補正してい
る。この際、光電子増倍管4とその補正に用いる基準光
源5との関係を以下の表に示す。
【0025】
【表1】 上記表に示す通り、光電子増倍管46 だけ3個の基準光
源5A,5B,5Cを発光させて調整し、他は1個の基
準光源によって出力補正を行う。
【0026】又、直径5cmの光電子増倍管4を図3に示
すように配置した場合では、6番の光電子増倍管4が3
個の基準光源5A,5B,5Cから受ける総光量は他の
光電子増倍管4が1個の基準光源5から受ける総光量と
ほぼ一致する。従って、各光電子増倍管4から出力され
る信号を同一の制御回路7で取り扱うことができる。
【0027】次に本実施例におけるシンチレーションカ
メラの異常検出方法の一例について説明する。
【0028】この異常検出方法を達成するため、図1に
おいて説明した出力補正装置を図4に示すように構築す
る。図4において、マイクロプロセッサ100はシステ
ム全体の制御中枢として機能する一方、基準光源5の発
光量の減少を検出する異常検出手段として機能する。
【0029】このマイクロプロセッサ100からタイミ
ング信号が放射制御ユニット12へ送出される。放射制
御ユニット12は基準光源指定回路14とチャネルセレ
クタ16とからなり、基準光源指定回路14が示す信号
に応答してチャネルセレクタ16が基準光源5A〜5H
のいずれかを選択する。なお、基準光源5Aは図2の1
番目に相当し、基準光源5Hは図2の31番目に相当す
る。こうして選択される基準光源5は図6のパルスドラ
イブモードに対応してON/OFFの変化がなされる。
つまり、基準光源5は1秒間に256回ON/OFF
し、パルス幅:200/1000μs、パルス間隔:2
00μsのデューティ比で駆動される。なお、これらの
数値は一例を示したに過ぎない。
【0030】また、基準光源5A〜5Hの発光に起因し
て光電子増倍管4A〜4Nに出力が生じる。なお、光電
子増倍管4Aは図2の1番目に相当し、光電子増倍管4
Nは図2の107番目に相当する。この出力はチャネル
セレクタ21により選択されて検出器20のX,Y信号
発生回路22及びZ信号発生回路24へ送出される。こ
こで、X,Y信号はシンチレーション信号の位置情報を
示し、Z信号はシンチレーション信号のエネルギーレベ
ルを示している。その各信号発生回路22,24の出力
信号は、A/Dコンバータ30でディジタル化され、マ
イクロプロセッサ100とエネルギ/直線性補正回路4
0へそれぞれ送出され、マイクロプロセッサ100から
ディスク80へ格納される一方、エネルギ/直線性補正
回路40でX,Y信号の直線性の補正及びZ信号のエネ
ルギの補正がなされる。直線性を補正されたX,Y信号
はイメージメモリ50に格納後読出されて患者情報信号
として画像表示に供され、またエネルギが補正されたZ
信号が生じる毎に波高弁別器60で波高値が選択されエ
ネルギ/直線性補正回路40へフィードバックされる。
【0031】このような各部を備えた図4の構成におい
て基準光源5及び光電子増幅器4の異常の検出は図5の
ルーチンに従って実行される。
【0032】まず、パワーON(ST−10)して、シ
ステムの立上げがなされた後(ST−12)、基準値を
ディスク80より読出し(ST−14)、マイクロプロ
セッサ100のRAMへ読出したデータを移す(ST−
16)ことにより、検出器20での検出動作が開始され
る(ST−20)。この状態下で、マイクロプロセッサ
100からの命令で放射制御ユニット12にて基準光源
5A〜5Hを光らすための制御動作がなされ、基準光源
5A〜5Hの発光となる(ST−18)。このとき、検
出器20は光電子増倍管4A〜4Nの出力のゲインを測
定し、A/Dコンバータ30にてディジタル値を得る
(ST−30)。このST−18,ST−30は基準光
源5A〜5Hの発光回数分繰返される。そして、マイク
ロプロセッサ100にて測定値を基準値と比較して補正
量を測る毎に(ST−32)、検出器20がリセットさ
れ検出動作となる(ST−20)。これが光電子増倍管
の数だけ繰返される。次にイメージシフトが生じている
場合にはイメージのゲイン補正を行い(ST−34)、
基準光源及び検出器のゲインをディスク80に書込み、
ST−18に戻るルーチンを実行する。このようにして
異常検出がなされる毎に、警告信号が図示しない報知手
段へ送出され、異常報知を行える。これによって、オペ
レータは、例えば不良品となった基準光源を容易に発見
でき、早期交換等を実施できる。
【0033】尚、光電子増倍管4の配置と基準光源5の
取り付け位置は、上記実施例に示すものに限定するもの
ではなく、図7に示すようにガイドライト3の上に取り
付けても良い。又、基準光源5の取り付け方法は、押え
板8の上面に固定する他、基準光源5の一部を押え板8
に埋め込んだりしても良い。
【0034】図8、図9は第2実施例のシンチレーショ
ンカメラにおける検出器を示す図である。
【0035】この検出器は、一列に3本、4本と交互に
17本の光電子増倍管41 〜417をライトパイプと呼ば
れる中空のライトガイド3の上に配置し、基準光源5A
〜5Dをライトガイド3の4方面に対称に取り付けた構
造になっている。
【0036】そして、出力補正には、第1実施例と同様
に基準光源5を適宜、単数又は複数個点滅させて一定の
光量を各光電子増倍管4に当てて、検出器信号回路の出
力信号を制御回路でフィードバック制御できるようにす
る。
【0037】尚、基準光源5の特性のバラツキを減少さ
せる方法として、上記第1、第2実施例の光電子増倍管
4の出力を均一に補正するフィードバック制御の際、基
準光源5を複数同時に点滅させて行うと良い。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
電子増倍管の出力補正を行うために用いる基準光源を従
来よりも少なく、しかも精度良く配置することができる
ので、これら基準光源を点滅させる回路等の部品定数を
少なく簡素化でき、シンチレーションカメラの製造コス
トを低く抑えることができる。又、基準光源が少なくな
った結果、基準光源の特性のバラツキを緩和できるの
で、光電子増倍管の出力補正の精度を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシンチレーションカメラの第1実施例
の概略構造を示す図である。
【図2】本発明のシンチレーションカメラの第1実施例
での光電子増倍管及び基準光源の配置を示した図であ
る。
【図3】本発明のシンチレーションカメラの第1実施例
での光電子増倍管及び基準光源の配置関係を示した図で
ある。
【図4】シンチレーションカメラの第1実施例での出力
補正装置を異常検出に好適な構成とした一例を示すブロ
ック図である。
【図5】図4のブロック構成での異常検出方法を説明す
るために用いたフローチャートである。
【図6】基準光源のパルスドライブモードを説明するた
めに用いたタイミングチャートである。
【図7】本発明の第1実施例の変形例を示す図である。
【図8】本発明のシンチレーションカメラの第2実施例
の光電子増倍管及び基準光源の配置を示す図である。
【図9】本発明のシンチレーションカメラの第2実施例
の概略構造を示す図である。
【符号の説明】
1A ガラス板 1B アルミ板 2 単結晶 3 ライトガイド 4,41 〜417,4A〜4N 光電子増倍管 5,5A〜5H 基準光源 6 検出器信号回路 7 制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の光電子増倍管を周期的に補正する
    シンチレーションカメラであって、 少くとも10個の光電子増倍管と、周期的に発光される
    少くとも3個の基準光源とが同一方向に配列されて備わ
    り、 前記10個の光電子増倍管のうち9個が前記3個の基準
    光源とともに隣接して配列される一方、残りの1個の光
    電子増倍管が前記3個の基準光源から等距離に離されて
    配置されていることを特徴とするシンチレーションカメ
    ラ。
JP4270099A 1991-10-08 1992-10-08 シンチレーションカメラ Pending JPH05196739A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4270099A JPH05196739A (ja) 1991-10-08 1992-10-08 シンチレーションカメラ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26036391 1991-10-08
JP3-260363 1991-10-08
JP4270099A JPH05196739A (ja) 1991-10-08 1992-10-08 シンチレーションカメラ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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