JPH1114757A - ガンマカメラ - Google Patents

ガンマカメラ

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JPH1114757A
JPH1114757A JP16583197A JP16583197A JPH1114757A JP H1114757 A JPH1114757 A JP H1114757A JP 16583197 A JP16583197 A JP 16583197A JP 16583197 A JP16583197 A JP 16583197A JP H1114757 A JPH1114757 A JP H1114757A
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JP
Japan
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output
signal
gamma camera
pmt
digital
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Application number
JP16583197A
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English (en)
Inventor
卓三 ▲高▼山
Takuzo Takayama
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーブルを伝送する際のノイズあるいはドリフ
ト等の影響を受けることなくPMTの出力信号を安定し
て処理可能でありってれによりガンマカメラ像の劣化を
防止できるガンマカメラを提供することを目的とする。 【解決手段】本ガンマカメラはシンチレーション光を光
電変換し、この光電変換により得られた電気信号をディ
ジタル信号として出力するディジタル光電子増倍管装置
を備え、これはシンチレータに対し光学的に結合され、
シンチレーション光を光電変換して電気信号を出力する
光電子増倍管と、光電子増倍管から出力された電気信号
を積分する積分回路と、積分回路により積分された電気
信号をA/D変換してディジタル信号として出力するA
/D変換器と、からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシンチレータおよび
光電子増倍管(PMT)等からなる二次元検出器を備え
たガンマカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から知られているこの種のガンマカ
メラは、いわゆる核医学診断機器の一種として分類され
る。核医学診断機器は、放射性同位体(RI;ラジオア
イソトープ)によって標識された放射性医薬品が被検体
内に投与されると、その薬品の性質によって定まる特定
の臓器や組織に吸収され集中する性質を利用するもので
あり、RIから放射されるγ線を体外から検出し、その
線量分布を画像化する機器である。ある特定のRIは、
ある特定の臓器との親和性を有し、臓器の機能あるいは
組織に深く関係している。このため、臓器の形状や機能
(代謝機能など)の診断、病巣の有無の診断に有用であ
るとされている。
【0003】核医学診断機器の歴史は1951年頃に始
まったが、当時は一つのシンチレーション検出器を二次
元に走査することにより画像を収集するシンチレーショ
ンスキャナと呼ばれていた。1956年には比較的大型
のNaI単結晶と、複数のPMTを有する二次元検出器
を備えたアンガーカメラと呼ばれるシステムが米国のア
ンガーによって開発され、これはガンマカメラ(シンチ
レーションカメラと称されることもある)として今日も
広く臨床に用いられている。
【0004】上記従来のガンマカメラは次のように動作
する。すなわち、個々のPMTからの出力信号がケーブ
ルを介して電子回路基板に伝送され、電子回路基板内に
おいては、伝送されてきた信号がコンデンサ及び抵抗を
含む積分回路によって積分され、これにより波形成形が
行われる。そして、波形成形されたPMT出力信号に基
づいて位置計算等の処理が行なわれ、ガンマカメラ像が
作成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガンマカメ
ラには次のような欠点がある。すなわち、上記PMTか
らの出力信号はアナログ信号であって、上記ケーブルに
より比較的長い距離を伝送するような場合はノイズ等の
影響を受け易い。また上記ケーブルあるいはコンデンサ
等の容量の誤差などの単体のばらつきにより、各PMT
の出力波形に変化が生じ、このためアンダーシュートを
引き起こしてしまう。したがって、これらの原因により
ガンマカメラ像が劣化してしまうという欠点がある。ま
た上記PMTからの出力信号を処理する電子回路基板
は、サイズが比較的大きい上にアナログ回路であるため
発熱が大となる。したがって、信号のドリフト等が発生
し信号が不安定になるという欠点もある。
【0006】本発明は、ケーブルを伝送する際のノイズ
あるいはドリフト等の影響を受けることなくPMTの出
力信号を安定して処理可能であり、これによりガンマカ
メラ像の劣化を防止できるガンマカメラを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 (1)本発明のガンマカメラは、シンチレーション光を
光電変換し、この光電変換により得られた電気信号をデ
ィジタル信号として出力する如く設けられたディジタル
光電子増倍管装置を備えている。 (2)本発明のガンマカメラは、上記(1)に記載した
ガンマカメラであって、かつ前記ディジタル光電子増倍
管装置は、シンチレーション光を発するシンチレータに
対して光学的に結合され、前記シンチレーション光を光
電変換し、この光電変換して電気信号を出力する光電子
増倍管と、前記光電子増倍管から出力された電気信号を
積分する積分回路と、前記積分回路により積分された電
気信号をA/D変換してディジタル信号として出力する
A/D変換器と、からなる。 (3)本発明のガンマカメラは、上記(1)または
(2)に記載のガンマカメラであって、かつ前記ディジ
タル光電子増倍管装置の出力の経時的な変化を補正する
経時変化補正手段を備えている。 (4)本発明のガンマカメラは、上記(1)又は(2)
又は(3)に記載のガンマカメラであって、かつ前記デ
ィジタル光電子増倍管の出力特性を補正する非線形回路
を備えている。
【0008】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)図1は、本発明の第1実施形態に係る
ガンマカメラの外観図である。図1に示すようにこのガ
ンマカメラは、検出器1、架台2、天板3、ディスプレ
イ4、処理装置5、ケーブル6から構成されている。検
出器1は所定方向に回転、移動可能な如く架台2に支持
されている。すなわち、検出器1は図中矢印CCW又は
CWで示される方向(天板3の周囲の方向)を回転可能
である上、検出器1の検出面は図中矢印OPEN方向に
移動可能となっている。天板3には図示しない被検体が
載置される。ディスプレイ4は処理装置5に接続されて
おり、処理装置5において作成されたガンマカメラ像を
表示するものである。なお、処理装置5は架台2に対し
ケーブル6を介して接続されている。
【0009】図2は検出器1の構造を示す断面図であ
る。図2に示すように検出器1はコリメータ20、鉛シ
ールド21、鉄フレーム22、鉛板23、鉄板24、鉄
蓋25を有している。被検体内に投与されたRIから放
射されたγ線は、シンチレータ29に入射する。コリメ
ータ20は、所定の大きさの開口を有しており、シンチ
レータ29に到達するγ線の方向を限定すると共に視野
の大きさを規定するものである。
【0010】鉛シールド21はアルミ板28、シンチレ
ータ29、ガラス板30、ディジタルPMT31、フラ
ンジ27、支持棒26を覆うように設けられている。鉛
シールド21および鉛板23は、放射線(γ線)が外界
に漏れるのを防ぐシールド材として用いられる。
【0011】鉄フレーム22には支持棒26を介してフ
ランジ27が取り付けられている。このフランジ27に
は、アルミ板28、シンチレータ29、ライトガイドと
してのガラス板30が取付られている。このガラス板3
0には、複数のディジタル光電子増倍管装置(PMT)
31が取り付けられている。
【0012】ディジタルPMT31はシンチレータ29
に対しガラス板30を介して光学的に結合されている。
γ線の入射によりシンチレータ29から発せられたシン
チレーション光(蛍光)はガラス板30を介してディジ
タルPMT31に入射する。
【0013】ディジタルPMT31は、それぞれシンチ
レータ29から発せられたシンチレーション光を光電変
換し、アナログ電気信号を出力する光電子増倍管(PM
T)と、このPMTから出力されたアナログ電気信号を
信号処理する信号処理回路31aとから構成されてい
る。信号処理回路31aは、アンプと、波形成形回路
と、BLR回路と、S/H回路と、A/D回路とから構
成されている。
【0014】波形成形回路は、PMTから出力されたア
ナログ電気信号をコンデンサ及び抵抗器により積分する
積分回路からなる。BLR(ベースラインリストアラ:
BaseLine Restorer)回路は、波形成形回路から出力さ
れる信号(積分信号)のベース部分を所定の値に整え
る。S/H回路は、BLR回路から出力された信号をサ
ンプル/ホールドする。A/D回路は、S/H回路によ
りサンプル・ホールドされた信号をA/D変換してディ
ジタル信号として出力する。また、PMT内において
は、エネルギー補正及び直接線補正等の補正処理が行わ
れる。これらエネルギー補正及び直接線補正は公知技術
である。
【0015】個々のディジタルPMT31の出力端(A
/D変換器の出力端)は、ケーブル32を介して電子回
路基板33に接続されている。電子回路基板33は鉄板
24上に備え付けられており、ディジタルPMT31か
ら出力されたディジタルのPMT出力信号に対して種々
の信号処理を行なうものである。すなわち、上記光電子
増倍管の出力の経時的な変化を補正する経時変化補正回
路、上記光電子増倍管の出力特性を補正する非線形補正
回路、位置・エネルギ計算回路を備えている。
【0016】経時変化補正回路により、エネルギー補正
及び直接線補正の補正データを収集した時点からの経時
的な光電子増倍管の出力変化量が測定されると共に、こ
の出力変化量に基づく補正量が算出され、A/D回路の
出力に対して乗算器により乗算(例えば1.5倍)され
る。これにより、光電子増倍管の感度を常に一定とする
ことができ、ガンマカメラ像の劣化を抑えることができ
る。さらに、非線形補正回路によって光電子増倍管の出
力特性も補正される。
【0017】位置・エネルギ計算回路は、各補正後の信
号からγ線の入射位置情報(X,Y)、及びγ線のエネ
ルギー情報Zを求める処理を含んでいる。電子回路基板
33の出力端はケーブル34を介して架台2に接続され
ている。
【0018】また、図4に示すように、信号処理回路3
1aをアンプと、S/H回路と、A/D回路とによって
構成し、電子回路基板33の経時補正回路の前段に波形
形成回路とBLRとを配置する構成としても良い。
【0019】図5は非線形補正前後のPMTの出力特性
を示すグラフである。補正前のPMTの出力は、点線源
をPMTの中心部から離して行くに従って、同図に示す
ように変化する特性を有している。このような特性のま
ま画像を作成すると、PMTの中心部に対応する領域が
盛り上がった様なイメージとなってしまう。そこで上記
非線形補正回路によって、図5に示すようにPMTの中
心部の出力を低減させるような補正をA/D変換器の出
力に対して加える。これにより、上述のようなイメージ
とはならず、好ましい態様の画像を得ることができる。
【0020】出力されたディジタル信号(PMT出力信
号)はケーブル32を介して電子回路基板33に送られ
る。ディジタルのPMT出力信号は、電子回路基板33
からケーブル34、架台2、ケーブル6を介して処理装
置5に伝送される。
【0021】図1に説明を戻す。処理装置5は、電子回
路基板33から出力され架台2及びケーブル6を介して
伝送された信号に基づいて、ガンマカメラ像、すなわち
被検体内の放射性同位体の分布画像を作成する。作成さ
れたガンマカメラ像は、ディスプレイ4に表示される。
【0022】以上説明した本実施形態によれば、ディジ
タルPMT31が、ディジタル信号を出力するため、ケ
ーブル32およびケーブル34上を伝送する際のノイズ
の影響を少なくすることができる。また出力波形の変化
によるアンダーシュートが起こることがない。したがっ
て、これらの原因によるガンマカメラ像の劣化を防ぐこ
とができる。また、上記ディジタルPMT31からの出
力信号を処理する電子回路基板33における発熱の問題
が改善される。このため、信号のドリフト等が発生する
ことがなく信号を安定化することができる。
【0023】(変形例)第1実施形態に示されたガンマ
カメラは、下記の変形例を含んでいる。 ・経時的変化補正回路がD/A変換器とアナログ乗算回
路とを有しており、上記積分回路により積分、波形成形
されたディジタル信号をD/A変換器によりアナログ信
号に変換し、上述した経時的変化補正量をアナログ乗算
器により乗算した後再度A/D変換するようにしたも
の。 ・経時変化補正回路が処理装置5に設けられたもの。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、ケーブルを伝送する際
のノイズあるいはドリフト等の影響を受けることなくP
MTの出力信号を安定して処理可能であり、これにより
ガンマカメラ像の劣化を防止できるガンマカメラを提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るガンマカメラの外
観図。
【図2】上記実施形態に係るガンマカメラが有する検出
器1の構造を示す断面図。
【図3】上記実施形態に係るガンマカメラが有する検出
器1の構成例を示すブロック図。
【図4】上記実施形態に係るガンマカメラが有する検出
器1の他の構成例を示すブロック図。
【図5】上記実施形態に係るガンマカメラが有する非線
形補正回路による非線形補正前後のPMTの出力特性を
示すグラフ。
【符号の説明】
1…検出器 2…架台 3…天板 4…ディスプレイ 5…処理装置 20…コリメータ 21…鉛シールド 22…鉄フレーム 23…鉛板 24…鉄板 25…鉄蓋 26…支持棒 27…フランジ 28…アルミ板 29…シンチレータ 30…ガラス板 31…ディジタルPMT 32…ケーブル 33…電子回路基板 34…ケーブル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体内の放射性同位体から放出された
    放射線を光に変換する手段と、前記光をアナログ電気信
    号に変換する複数の光電子増倍管と、 前記光電子増倍管の近傍にそれぞれ設けられ、前記アナ
    ログ信号に基づいてディジタル信号を出力する信号処理
    手段と、 前記信号処理手段の出力に基づいて、被検体内の放射性
    同位体の分布画像を求める画像処理手段と、 前記画像処理手段の出力に基づいて、画像を表示する表
    示手段とを備えたことを特徴とするガンマカメラ。
  2. 【請求項2】 前記信号処理手段の出力の経時的な変化
    を補正する経時変化補正手段を備えたことを特徴とする
    請求項1に記載のガンマカメラ。
  3. 【請求項3】 前記信号処理手段の出力特性を補正する
    非線形回路を備えたことを特徴とする請求項1又は2に
    記載のガンマカメラ。
JP16583197A 1997-06-23 1997-06-23 ガンマカメラ Pending JPH1114757A (ja)

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JP16583197A JPH1114757A (ja) 1997-06-23 1997-06-23 ガンマカメラ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001077654A1 (en) * 2000-03-23 2001-10-18 Star V-Ray Co., Ltd. Digital imaging apparatus
JP2006322745A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Shimadzu Corp フラットパネル型の放射線検出器
JP2017102119A (ja) * 2011-06-06 2017-06-08 東芝メディカルシステムズ株式会社 光センサ、ガンマ線検出器、及び陽電子放出コンピュータ断層撮影装置

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