JPS6140581A - シンチレ−シヨンカメラ - 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】 本発明は臨床診断に用いるシンチレーションカメラに関
するものである。

此種カメラは、シンチレーション結晶に入射する放射線
の量子をシンチレーション事象により検出して電気パル
スを発生する光検出器の列と、このパルスを処理して前
記結晶で検出された放射線の量子の相対位置を記録する
位置計算回路とを有しており、上記光検出器の列は、１
９個又は３７個の光電管を、此等光電管の夫々の視野が
隣接する他の光電管の視野と部分的に重り合う様に配置
した構成に作られており、又上記位置計算回路は光検出
器から発生するパルスを処理して最終的な位置情報を発
生すると共にこれを表示装置に送る様に構成されている
。

而してこの様なシンチレーションカメラは、米国特許第
３０１１０５７号明細書及図面において開示されている
。

しかしながら上記シンチレーションカメラは、光検出器
の次に積分回路を設けて、この積分信号をマトリックス
回路に送る様に構成してあり、１時゛に１つの放射線の
量子からのパルスのみを処理する様に設計されているか
ら、位置計算回路が１箇のパルスについて位置計算処理
をしている時に第２のパルスが発生しても、これを処理
する事が出来ない。

即ち、従来のシンチレーションカメラにあっては異なる
放射能事象から発生したパルスは選別される事なく順次
位置計算回路に送られてここで処理される事になるから
最終的に不要なパルスも処理される。

この様にして、位置計算回路に送られたパルスの処理に
は一定の時間が必要であり、この処理時間中は新しいパ
ルスを処理する事が出来ないから、これを「不感時間」
又は「死時間」と呼んでおりこの時間は検出された各放
射能事象につき約２．５マイクロセカンドである。

従ってこの死時間中に発生したパルスは位置計算回路に
入る事が出来ないから、これによって得られる筈の放射
能事象の情報は復元不能に失はれる。

従来においては、この失はれた情報を単に臨床検査の時
間を延長する事によって補償していたが、放射能レベル
が上昇するに伴って、即ちシンチレーション結晶により
検出される放射線の量子の数が多くなるに伴って、失は
れる情報の割合が全放射線の量子の数に対して大きくな
ってくるからζ情報の欠落を検査時間の延長によって補
う事が困難になるし、又従来のシンチレーションカメラ
自体が毎秒的ｔ　ｏｏｏｏｏカウント以上のカウント率
においては過飽和になって動作しなくなる。

この様な問題は、シンチレーションカメラが処理のため
受入れ得るパルスの最大許容率を有している事に原因が
あり、この最大許容率、即ち単位時間当りのパルス処理
能力は位置計算回路中の電気的構成部品、特に積分回路
の特性により大きく影響される。

そしてこの位置計算回路中においては、異なる放射線の
量子から検出されたパルスが回路中に共存する所謂「パ
ルス積み上げ」と呼ばれる現象が往々にして生じ、この
現象が生じると、これによって不要となったパルスにつ
いての処理時間が結果的に回路の処理能力を減少させる
事になる。

以下に上記「パルス積み上げ」を第６図において説明す
る。

第６図に示される曲線３０は、前述の様に光検出器で検
出され、マトリックス回路を経て積分回路で積分された
パルスを示す。

この曲線３０は処理のため保持するパルスを示しこのパ
ルスは積分回路をリセットするリセットの駆動により消
去される。

しかし、第６図右側に示すパルス３１の様な先行パルス
が、パルス３２の様な後続パルスの受け入れ前に減衰を
終らない場合があり、この様な時はパルス３２は減衰中
のパルス３１のすその上に乗って、振巾が大きく見え、
点線３２に示す様に独立して起ったときよりも減衰がひ
ずむ。

このようにしてパルス３２がパルス３１上に積み上げら
れると、シンチレーションカメラのオシロスコープ上に
誤ったパルスが表示される事になる。

本発明はこの様なパルス積み上げが発生した時に位置計
算回路がこれによって生じる不要なパルスを早期に除去
して新しいパルスを受入れる状態に復元するものであり
、これによって不要なパルスの処理を省いて有効パルス
の処理能力を増大させようとするものである。

以下に本発明シンチレーションカメラを添付図面につき
説明する。

第１図はコンソール部６０と検出器部ｌＯを有するシン
チレーションカメラの正面図で、上記検出器部１０は、
直柱７１に装着されたヨーク７２のアームに支持された
検出器ヘッド５０を有しており、該検出器ヘッド５０に
は通常コリメータ７５が設けられていると共に上記コン
ソール部６０と検出器部１０とはケーブルハーネス４７
で接続されている。

上記コンソール部６０には陰極線オシロスコープ７０が
表示装置として設けられると共に、制御パネル１１、指
示パネル１２、及び第２Ａ図に示された位置検出回路や
、第２Ｂ図に示された積分回路、比率計算回路、並びに
第３図に示された偏向回路等が内蔵されており、又上記
検出器部１０には第２Ａ図の光検出器、前置増巾回路、
しきい回路や第２Ｃ図に示されたオリエンテーシ璽ンス
イッチＰｉ−Ｐ８が包有されている。

上記光検出器部１０に内蔵される光検出器としては光電
管が用いられ、この光検出器は検出器ヘッド５０中に１
９個又は３７個包有されている。

第２Ａ図においては、最初の３箇の光検出器ＰＭ−１，
ＰＭ−２，ＰＭ−３のみが示されており、従って図中系
される光検出器ＰＭ−Ｎは通常ＰＭ−１９又はＰＭ−３
７である。

第２Ａ図の光検出器ＰＭ−１、ＰＭ−２、ＰＭ−３には
夫々前置増巾器Ａｌが接続されており、この前置増巾器
Ａ１の出力は位置検出回路を構成するマトリックス回路
と、しきい増巾器Ａ２、即ち非直線形増巾回路に印加さ
れる。

従って、光検出器ＰＭ−１の出力は抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１
４，Ｒ１５により、又光検出器ＰＭ−２の出力は抵抗器
Ｒ２１−Ｒ２３により、更に又光検出器ＰＭ−３は抵抗
器Ｒ３１ＮＲ３５によって夫々加重イめを付される。

このマトリックス抵抗器は前記米国特許第３０１１０５
７号明細書に述べられている様にして位置信号を作るが
、本発明においては、この信号がマトリックス回路の後
に接続されている積分回路で積分される点において、上
記引例と相異する。

上記各しきい増巾器Ａ２は、夫々に接続されている各光
検出器ＰＭ−１、ＰＭ−２、ＰＭ−３の出力から所要の
しきい電圧を差し引く。

このしきい電圧は抵抗器１４８の調整電圧タップにより
決定され、抵抗器Ｒ４６を用いたフィードバックループ
を有する増巾器Ａ２３がしきい増巾器Ａ２にしきいバイ
アスを供給する。

しきい増ｌＪ器Ａ２からの出力は陰極線管における電子
線の変位を発生するために用いられるが、前置増巾器部
ＩはＺ−Ｌ、きいなし、即ちＺｎｔとして示される加算
マトリックスに直接入力する。

Ｚｎｔ線の出力は何種かの目的に用いられ、しきい値を
差引く事なくパルスの全エネルギに作用する。

それは全エネルギ出力の基準を与えるので、位置情報の
調整は実際の全パルス振巾と無関係に行なわれる。

基本的な同調はＺｎｔ値に基いて行なわれるので電圧タ
ップ４８によるしきい増巾器Ａ２の調整はカメラの同調
に影響を与えない。

これによりＺしきい、即ち２１の割合は、カメラの離調
なしにマトリックスの位置決め精度を改良するべく変化
させる事が出来、こうしてカメラの直線性が容易に維持
出来る。

マトリックス抵抗からの電圧はＺｎｔ線と２１線以外に
も、−Ｘ、＋Ｘ、−Ｙ　、＋Ｙ及びバイアス線に供１合
される。

このバイアス線は、電圧源の前置増巾器のしきい出力に
動作バイアスを与えるべくバイアスレベルを維持してお
り、この電圧源は抵抗器１９と２０を介して動作すると
共に、増巾器Ａ３．Ａ４．Ａ５、Ａ６．Ａ７．Ａ８を介
して動作し、上記各増巾器は夫々抵抗器Ｒ１８，Ｒ１６
，Ｒ１７，Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ３６の１箇をフィードバ
ックループ中に有している。

マトリックス抵抗器からの情報は、検出された放射線に
応答して発生する電気パルスのために設けられた複数段
のバッファ記憶装置に送られる。

マトリックス抵抗器からの電気パルスは、」二記バッフ
ァ記憶装置段に達する前に位置検出回路の１部を構成す
る加算増巾器Ａ４〜Ａ８に送られ、此等各増１１器は夫
々フィードバック抵抗器Ｒ１６゜Ｒ１７，Ｒ２４，Ｒ２
５，Ｒ３６を有している。

」二記加算増巾器Ａ４〜Ａ８は位置情報を統合するため
に設けられており、増１］器Ａ４は＋ＹＸパルス合算し
、増巾器Ａ５は−ＹＸパルス夫々合算し増巾器Ａ６は＋
Ｘパルスを合算し、増巾器Ａ７は−Ｘパルスを合算し、
増巾器Ａ８は２１を合算する。

更に又」二記出力＋Ｙ及び−Ｙは更に増１１器Ａ９で合
算され、出力＋Ｘ及び−Ｘは増巾器ＡＩＯで合算され、
バイアスレベル信号と２１信号は増巾器Ａｌｌで合算さ
れる。

バイアスは上記増巾器Ａ３を用いた回路により設定され
、過剰な電流を取入れる様に設計されている。

増巾器Ａ２３とＡ２を含むしきい回路は実際上電流源と
して動作する。

放射線の量子の位置と無関係にしきい値を超える電気パ
ルスを受取ると、抵抗マトリックスに同量の電流が発生
し、ｚｔ　、−ｘ、　＋ｘ、　−ｙ　、　＋ｙ回路で必
要としない電流量はバイアス抵抗器Ｒ２０を介して除去
される。

抵抗器Ｒ２０はしきい増巾回路の出力における全インピ
ーダンスが５００オームである様に選定されており、従
って各しきい前置増巾部分の出力における抵抗の和が並
列で５００オームになる。

このため、上記前置増巾器部Ａ４〜Ａ８の出力は電流源
ではなく電圧源になるから、これによって各マトリック
ス抵抗器Ｒ１１，Ｒ１２，・・・・・・を流れる電流部
分を決定する事が出来る。

上記＋Ｙと−Ｙ出力及び＋又と−Ｘ出力とは、前述のよ
うに、夫々増巾器Ａ９．ＡＩＯによって結合される。

増ｌＪ器Ａ９は＋Ｙと−Ｙ入力を受取りＹについての信
号を発生し、同様に増巾器ＡＩＯは＋Ｘと−Ｘ入力によ
ってＸについての信号を発生し、増巾器ＡｌｌはＺ出力
を発生する。

位置検出回路はこの様にマトリックス回路と合算回路と
で構成され、これから発生する位置信号は上記増巾器Ａ
９．ＡＩＯ，Ａｌｌの出力としてバッファ記憶装置の第
１段に送らる。

そしてこのバッファ記憶装置の第１段はＬ記位置検出回
路からの位置信号を受取って積分する積分回路の形をと
っている。

Ｙパルスの積分回路は並列接続された増巾器Ａ１２とコ
ンデンサＣ２を有し、又又パルスの積分回路は並列接続
された増巾器Ａ１３とコンデンサＣ３を有し、更に又Ｚ
パルスの積分回路は並列接続された増巾器Ａ１４とコン
デンサＣ４とを有している。

上記積分回路には、位置検出回路からの位置信号を受け
た時点から所定時間後に上記積分回路をリセットするス
イッチＳ４　、Ｓ５　、Ｓ６がリセット手段として設け
られており、又入力スイッチｓ１．３２．３３が上記各
積分回路に夫々設けられていて、この入力スイッチによ
り第１バッファ記憶装置段としての積分回路は入力信号
を保持しつつ位置検出回路から切離される。

上記積分回路には第２バッファ記憶装置段が接続されて
おり、この第２バッファ記憶装置段は上記積分回路に接
続されたサンプル及び保持回路Ｂｌ。

Ｂ２　、Ｂ３で構成されている。

上記サンプル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３は時間調整
されたゲート装置を有すると共に、上記積分回路のリセ
ッ１スイッチＳ４，３５，５６（７）動作前に夫々増巾
器Ａ１２．Ａ１３．ＡＩ４から積分信号を受取る様に構
成されている。

上記サンプル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３は、上記積
分回路から受取った積分信号を、後述の計算回路が最終
値を決定するのに必要な所定時間保持する。

上記計算回路はＹ／Ｚｔの比を計算する回路とＸ／Ｚｔ
の比を計算する回路とを有するもので、各回路はサンプ
ル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３から入力を受取る抵抗
器Ｒ２６、Ｒ２７を各別に備えると共に入力信号に応答
して位置登録信号を発生する様に構成されている。

Ｙ／Ｚｔの比を決定する回路は増巾器Ａ１５と、この増
巾器Ａ１５のフィードバック路に挿入された掛算回路１
７とを有し、又Ｘ／Ｚｔの比を決定する回路は増巾器Ａ
１６と、この増巾器Ａ１６のフィードバック路に挿入さ
れた掛算回路１８を有している。　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　、１上記計算回路から
のＹ／Ｚｔ信号と、Ｘ／Ｚｔ信号は第３バッファ記憶装
置段を構成する信号記憶回路Ｂ４．Ｂ５に各別に送られ
る。

この信号記憶回路Ｂ４．Ｂ５は前記計算回路から位置登
録信号を受取って表示装置を駆動する様構成されており
、この表示装置は、シンチレーション結晶で検出された
放射線の量子の相対位置を図式的に表られす装置で構成
されている。

従って位置登録信号は上記表示装置によって放射線量子
が検出された位置として表示される事になる。

而して前述のように、上記表示装置は正面が検出器ヘッ
ド１０のシンチレーション結晶をあられす陰極線管即ち
オシロスコープ７０であるのが通常である。

更に又上記位置計算回路には、前述「パルス積み上げ」
を解決するために比較回路装置が設けられていて、これ
により積分回路の出力振巾を予測されるパルス減衰率に
関した許容振巾レベルと比較する様配慮されている。

この比較回路装置は差動増巾器Ａ３４．Ａ３５からの入
力を持つパルス積み上げ制御回路１５として第２Ａ、２
Ｂ図に示されており、Ｚｎｔパルスはこれらの増巾器の
各々のトリガとして用いられる。

増巾器Ａ２６とコンデンサＣ８で構成される積分回路の
出力はＺｎｔパルスと共に増巾器Ａ３５に供給されるが
、この出力は、第６図に示される許容振巾レベルＰＤＴ
をつくる抵抗器Ｒ４５に接続された電圧タップを介して
供給される。

而して上記振巾レベルＰＤＴは予測されたパルス減衰率
に関連して設定される。

上記分析器２１のタイミング回路２４の出力は増巾器Ａ
３５の振巾が許容振巾ＰＤＴと比較される時刻Ｔを決定
する。

パルスが減衰してもパルスの積み上げがないと、増巾器
Ａ３５からの入力は増巾器Ａ３４からの入力より小さく
、これによってパルスの処理は継続する。

しかしパルス３２が前のパルス３１に乗ると、パルスの
振巾はレベルＰＤＴを越えるので、増巾器Ａ３５の出力
は増巾器Ａ３４の出力を越え、実施例においてパルス除
去装置として作用する積み上げ制御回路１５が積分回路
Ａ１２．Ｃ２，Ａ１３Ｃ３，Ａ１４．Ｃ４にあるパルス
を捨てる。

これは回路１５がゲート制御回路１６とスイッチＳＬ、
Ｓ２．Ｓ３にリセット信号を発生させる事により行なわ
れ、これらのスイッチＳＬ　、　３２　。

Ｓ３は夫々リセットスイッチＳ４．Ｓ５．Ｓ６を駆動す
ると共にゲート制御回路１６はサンプル及び保持回路Ｂ
ｌ、Ｂ２．Ｂ３をリセットする。

従って、本発明シンチレーションカメラにおいては、パ
ルス積み上げがあった場合には、リセットスイッチＳ４
．Ｓ５．Ｓ６によって積分回路が早期に新しいパルスを
受け入れる事が出来るので、死時間を短縮出来ると共に
正確な信号を発生する事が出来る。

即ち、ＲＣ積分回路は放電時間が遅いため死時間が長く
なると共に前述の如きパルスの積上げに関する問題があ
ったが、本発明では、電荷がリセットスイッチによって
放電されるので、この様な問題を解決出来る。

従来のカメラにおいて、この様なリセットスイッチを設
けるとすれば、検出器ヘッド５０中の前置増巾器のすべ
てに各別に設ける必要があるから、実用的でない。

本発明における効果は、電流信号をマトリックス回路に
流し、マトリックス回路の後において積分する事で得ら
れるものであり、これによって積分回路の数が減少し、
使用するリセットスイッチの数も少くて良いと云う効果
も得られる。

従来カメラの積分前置増巾器を持つ系に発生する信号和
（ΣＣｆ　ｆＸｌ　＋ｆ　ｆＸ２　））は本発明カメラ
において発生する信号和（ｆΣ（ｆＸｌ　＋ｆＸ２））
と等しいので、マトリックス回路と積分回路からの信号
は、従来カメラと本発明カメラとの双方において同じで
ある。

上記位置検出回路からの信号は増巾器Ａ９．ＡｌＯ，Ａ
ｌｌからスイッチＳＬ、Ｓ２．Ｓ３を介して、夫々に接
続された積分回路にゲートされるから、これにより信号
が増巾器Ａ１２．Ａ１３．Ａ１４に流れる。

これらの増巾器は波形を発生し、それを確実に保持する
ので、必要ならそれを解析する事が出来る。

又上記入力スイッチＳＬ、Ｓ２．Ｓ３は、リセットスイ
ッチ３４，３５．Ｓ６のタイミング機構を駆動する様に
構成されている。

上記リセットスイッチ３４．Ｓ５，３６は、シンチレー
ション結晶による放射線の量子の検出に続く決定可能な
時間、即ち所定時間を経た後にコンデンサＣ２，Ｃ３，
Ｃ４を放電し、積分回路中の信号を零に戻す。

ここで、積分コンデンサＣ８とスイッチＳ７が分析器２
１と共に動作する事が重要である。

即ち、ゲートスイッチ１６は電流積分コンデンサＣ８を
用いた積分増巾器Ａ２６を開く。

所定時間後に、スイッチ３１６で動作されたリセットス
イッチＳ７がコンデンサＣ８の内容を放電して零に戻す
。

この積分増巾器はしきい無し信号Ｚｎｔパルスの値に作
用する。

又上記スイッチＳ１６は上記入力スイッチＳｌ。

Ｓ２　、Ｓ３の動作を制御する。

積分信号が上記積分回路からサンプル及び保持回路Ｂｌ
、Ｂ２．Ｂ３へ送られるかどうかの判定は分析器２１で
行なわれ、このために分析器２１は積分増巾器２６から
のしきい無しＺ信号Ｚｎｔの積分値Ｚｕを吟味し、この
信号が予め使用者が受け入れるために決定したエネルギ
窓内に入るかどうかを調べる。

もしＺｕ倍信号受け入れ可能なものであれば、分析器２
１はゲート制御回路１６を駆動し、この回路１６はサン
プル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３のゲートを開く。

この時には、積分増巾器Ａ１２．Ａ１３．Ａ１４からの
積分信号は夫々に接続されたサンプル及び保持回路Ｂｌ
、Ｂ２．Ｂ３に入る。

これに反し、もし分析器２１が駆動信号を発しない場合
には、サンプル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３のゲート
は開かれず、リセットスイッチ３４゜３５．３６はｙ　
、ｘ、ｚｔ用の積分回路に含まれた情報を消去し且つ入
力スイッチＳｌ、３２．Ｓ３が積分回路と位置検出回路
とを結合させる。

前述のように、駆動信号が分析器２１から受取られて、
サンプル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３に夫々ｙ、ｘ、
ｚｔ＠号が入ると、リセットスイッチＳ４，５５．Ｓ６
は放電信号を積分回路に与え積分回路中の電荷が放電さ
れるから、積分回路は次の入力パルスを処理出来る状態
にリセットされる。

上記の如くしてｙ、ｘ、ｚｔ信号を受取ったサンプル及
び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３は次段の計算回路が入力位
置情報に必要な補正をする時間夫々の信号を保持する。

この計算回路は１対の掛算回路１７．１８を有していて
、パルスエネルギに比例した２１“信号は前掛算回路１
７．１８に供給される。

上記掛算回路１７．１８は夫々増巾器Ａ１５．Ａ１６の
フィードバック路に接続されて効果的な形の２筒の分割
回路網を作ると共に、上記サンプル及び保持回路Ｂｌ、
Ｂ２からのＸ信号とＸ信号とを夫々入力として供給され
る。

この様にすると、掛算回路１７．１８の出力は夫々エネ
ルギに無関係なＹ／Ｚｔ信号とＸ／Ｚｔ信号とになる。

そして上記掛算回路１７．１８は５０ＫｅＶ〜６８０Ｋ
ｅＶの全広範ダイナミックレンジの入力エネルギに亘っ
て動作する。

掛算回路１７．１８からの補正されたＸ信号、即ちＹ／
Ｚ信号と補正されたＸ信号、即ちＸ／Ｚ信号は信号記憶
回路８４　、Ｂ５に送られ、計算回路は次のパルス処理
のため解放される。

上記の補正されたＸ信号と補正されたＸ信号とは信号記
憶回路８４　、Ｂ５で保持され、オリエンテーション回
路ＰＬ−Ｐ８によって処理される。

このオリエンテーション回路ＰＩ−Ｐ８は補正されたＸ
及びＸ信号を取入れると共にこれを検出器部１０のシン
チレーション結晶に関連させて患者のオリエンテーショ
ンと調合せしめ、しかる後表示装置の陰極線ビームにつ
いての水平、垂直偏向制御に供給する。

上記オリエンテーション回路Ｐ１〜Ｐ８は検出器部ｌＯ
のシンチレーション廠晶の周辺に配設された押釦スイッ
チを有しており、このスイッチによって患者のオリエン
テーションを表示装置として（７）ＣＲＴディスプレイ
７０に調合させる事が出来る。

表示装置の表示には約２マイクロセカンドを必要とし、
この間に計算回路は次の表示のために他のパルスを読む
。

前記増巾器Ａ１２．Ａ１３．Ａ１４を用いる積分回路は
第１バッファ記憶装置段として作用し１次のサンプル及
び保持回路Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３が第２バッファ記憶装置段
として作用し、更に又信号記憶回路Ｂ４　、Ｂ５が第３
バッファ記憶装置段として作用するから、此等複数のバ
ッファ記憶装置段によって急速に且つ順次検出されるパ
ルス信号を収容する事が出来る。

この様な急速なパルスの発生は高放射能源からの放射線
を測定する時だけでなく、低い放射能源における放射能
事象の統計的な変動によっても起る。

即ち、放射線源からの放射能放射間隔は平均的にみれば
かなり長いものであるが、連続した放射間の時間は変化
するから、この様な連続放射が発生した時には、急速且
つ連続した放射能放射がありこれが統計的な変動となる
。

本発明カメラにおいては複数のバッファ記憶装置段を用
いているから、不規則、無作為に此等の記憶装置段へ到
着する入力信号が、前記位置計算回路と異る死時間又は
処理時間を有する表示装置に供給されるに当って、整理
する事が出来る。

即ち上記複数のバッファ記憶装置段は全体として不規則
性除去バッファを構成すると云える。

第２Ｂ図の下部は分析器２１とこれに接続された回路を
示す。

分析器２１は差動弁別器を有し、これはシンチレーショ
ンカメラを使用する者に必要な特定のエネルギー範囲を
定める。

この差動弁別器は、検出器部１０のシンチレーション結
晶により検出された放射線の量子に応答して発生するパ
ルスの振巾ピークに作用する。

又上記分析器２１は予備差動弁別器を有しておりこの装
置はパルスピークの前に測定されたパルス振巾に基いて
パルスを除去したり、一時的にパルスを受入れたりする
。

上記分析器２１の構成は第３図に示され、又上記予備差
動弁別器の動作は第４図において示されている。

差動弁別器は中間範囲エネルギ選択器と中央エネルギ設
定を選択するための回路とを備えており、中間範囲エネ
ルギ選択器は増巾器Ａ２３と、これに接続された調整電
圧タップ抵抗器Ｒ５８で構成されている。

上記増巾器Ａ２３の出力は比較出力増巾回路の入力と窓
中選択回路との両方に接続されており、この窓中選択回
路は比例増巾回路に接続された抵抗器Ｒ６１の調整電圧
タップを有している。

上記比例増巾回路は、中央エネルギマーカ増巾器Ａ２３
と、抵抗器Ｒ６１の電圧タップとの双方から入力される
掛算回路２３を有し、この掛算回路２３の出力は中間範
囲エネルギ選択器の出力の所定ノパーセンテージに等し
く、これは窓中選択回路をセットするとき使用者によっ
て決定される。

必要とされるエネルギ範囲の中央エネルギのセットは中
間範囲エネルギ選択器を調整する事により使用者が自由
に選択する事が出来る。

上記掛算回路２３の出力は増巾器Ａ２５に送られこの増
巾器は抵抗器Ｒ５１を挿入したフィードバックループを
有している。

上記増ｌＪ器Ａ２５の出力は２つに分けられて、その一
方は単位利得反転増巾器Ａ３６に接続されるこの２つの
出力は抵抗器Ｒ５６、Ｒ５７により同一の振巾にされる
が、増巾器Ａ２７．Ａ２８に対しては反対の極性となる
。

図面に示す例では、増巾器Ａ２７が必要なエネルギレベ
ルに対する上位弁別レベルを決め、又増ｌＪ器Ａ２９が
下位弁別レベルを決める様に設定されている。

この様にして必要とされるエネルギ範囲の中点が選択さ
れ、又窓中選択回路により接地に対して測定された中央
エネルギ設定点から上下に同一パーセンテージで上位弁
別レベルと下位弁別レベルが決定される。

窓中選択回路は又窓中調整選択器として動作し、この場
合には上位及び下位弁別レベルを、中間範囲エネルギ選
択器で決められた中央エネルギかち上下に同一パーセン
テージだけ調整する。

ここで第２Ｃ図に示す表示装置、即ちＣＲＴディスプレ
イの動作について説明する。

まずＺｎｔパルスは、第２Ａ図に示す抵抗器マトリック
スから取出され、増巾器Ａ２４．Ａ２５を経てスイッチ
５１６に送られる。

そして上記増巾器Ａ２４はフィードバック抵抗器Ｒ５２
を接続している。

増巾されたＺｎｔパルスは、前述のように、積分コンデ
ンサＣ８を用いた増巾器Ａ２６に送られ、この増巾器Ａ
２６から出力Ｚｕとなって第２ｃ図に示すＺデスプレー
制御回路２０とＣＲＴゲート及び分析器２１に送られる
。

ＣＲＴゲートを駆動するために、増巾器Ａ２６の出力は
抵抗器Ｒ４２と増巾器Ａ２１及びコンデンサＣ７で構成
される積分回路を通過する。

分析器２１でパルス排除が起らない限り、増巾器Ａ２１
からの出力は、上記位置登録信号が位置信号記憶回路Ｂ
４．Ｂ５より表示装置に受取られた時においてＣＲＴビ
ームを発生させる。

Ｚデスプレー制御回路２０に送られた増巾器Ａ２６の出
力はデスプレー制御信号を発生させると共に図示の様に
フィードバック増巾器Ａ１７　、Ａ１８の入力に送られ
る。

抵抗器Ｒ２Ｂ、Ｒ２９は増巾器Ａ１７の入力とオリエン
テーションスイッチとの間にあり、又比較抵抗器Ｒ３７
とＲ３８は増巾器Ａ１８の入力にある。

そしてフィードバック抵抗器１’ｌＯ，Ｒ３９が夫々増
巾器Ａ１７．Ａ１Ｂのフィードバックループを構成して
おり、増巾器Ａ１７の出力に接続された積分回路が水平
偏向回路を構成している。

この積分回路は増巾器Ａ１９　、抵抗器Ｒ４０，Ｒ７０
、コンデンサＣ５で出来ており、この回路が上記オリエ
ンテーションスイッチＰＩＮＰ４でオリエンテーション
補正を受けた上記回路２０からのデスプレー制御信号を
受取ると、信号記憶回路Ｂ５の内容によりＣＲＴビーム
はＸ偏向を受ける。

上記増巾器Ａ１８にはアナログ積分回路が接続されてお
り、この回路は増巾器Ａ２０．抵抗器Ｒ７１、Ｒ４１，
コンデンサＣ６で構成されている。

この積分回路は信号記憶回路Ｂ４の内容に応じて。

ＣＲＴビームをＹ偏向させるもので、このためのＹ偏向
信号に関するオリエンテーションは、上記オリエンテー
ションスイッチＰ５〜Ｐ８により行なわれる。

而して、タイミングスイッチ５１４．Ｓ１５は所定の時
間後にＺデスプレー制御回路２０からの駆動出力を除去
する。

続いて、上記分析器２１の動作を第４図について説明す
る。

前述の如く、上記増巾器Ａ２６からのＺｕ出力は増巾器
Ａ２１に送られると共に分析器２１に送られ、この分析
器２１の抵抗器Ｒ５３を経て比較出力増巾器Ａ２２に供
給される。

この増巾器Ａ２２は抵抗器Ｒ５５を経て接地された他の
入力をもっており、従って入力Ｚｕは最早パルスではな
く、定常な負電圧である。

中間範囲エネルギ選択器によって定められた中央エネル
ギマーカ増巾器Ａ２３からの正電圧レベルが増巾器Ａ２
２の同じ入力に接続されており、この電圧レベルは抵抗
器Ｒ５９を経て作用し、ベースレベルとなる。

もし°Ｚｕ信号のレベルがベースレベルと等しいなら、
比較出力増巾器Ａ２２からは零出力があり、又もしＺｕ
倍信号レベルがベースレベルより上が下かであるなら、
正又は負の出力が増巾器Ａ２２から発生する。

上記増巾器Ａ２２のフィードバックルーズの中には抵抗
器Ｒ５゛４が接続されている。

増１］器Ａ２２の出力は、もしあれば、入力として増巾
器Ａ２７．Ａ２８．Ａ２９．Ａ３０に送られる。

電ＪＥ　Ｚ　ｕ　’ｅ　７　＜　６　／＜　ＪＬ／　Ｚ
　ｆ）（所要（７）１　Ａ　）ｂ　ｌ　ｔｊ囲（７）　
　　　　　　、＋中点とその上位弁別レベルとの間にあ
るならば、増巾器Ａ２７は出力を発生し、反転アンドゲ
ート１′及び反転増巾器Ａ３１に送られる。

増巾器Ａ２９は、反転増巾器Ａ３１の出力と共に自動利
得調整回路２２の動作をトリガするアンドゲート２に接
続され、このアンドゲート２をゲートする出力を発生す
る。

増巾器Ａ２２の出力レベルが上位レベル弁別器よりも上
、又は下位レベル弁別器よりも下ならば、増巾器Ａ２７
も増巾器Ａ２９も出力を発生しない。

これはゲートパルスがデスプレー制御回路１’９に送ら
れないでＣＲＴデスプレーのアンブランキングを許す事
を意味する。

アンドゲート４，５は夫々Ｚｕレベルがエネルギ中点設
定と上位又は下位弁別器レベルとの間にある事を示し、
このアンドゲート５は反転増巾器３２の出力とアンドゲ
ート２との結合で駆動され、又アンドゲート４は増巾器
Ａ２８からの直接的な出力とアンドゲート２との結合に
よって駆動される。

処理されたパルスがエネルギ窓内にあって所要のエネル
ギ範囲の中点に正確に一致しないとき、増巾器Ａ２８は
出力を発生し、この出力は自動利得調整回路２２により
自動フィードバック調整をトリガして中央エネルギマー
カを中間範囲設定に維持し、且つ中央エネルギマーカと
上位及び下位弁別器を所定の関係に維持する。

これは自動利得調整回路２２内の７ツプダウンカウンタ
によってなされ、このアップダウンカウンタは、どのみ
ち所定数のカウントの後、増巾器Ａ２３、Ａ２２．Ａ２
４を動作させる調整出力を発生する。

こうして検出された放射線源のエネルギピークは中間範
囲エネルギ選択器によって決められたレベルに維持され
、このピークのまわりのパルスの分布はエネルギ窓に集
中される。

本装置のエネルギピーク特性に加えて、第３図に示され
る回路は光検出器で検出されたパルスめ許容性について
早期決定する。

このために、光検出器からのパルスを受け取り、ゲート
信号をサンプル及び保持回路Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３に供給す
る様に接続された増巾器Ａ３０を有する予備差動弁別装
置が特に設けられる。

このゲート信号は、検出された放射線の量子に関しての
パルスの和が、当該放射線の量子の検出後から上記パル
スの和が振巾ピークに達する以前化の間における所定の
時点で測定され、この測定されたパルの和が予備振巾決
定のために選定された受容エネルギ範囲内にある事を条
件として発生される。第６図の回路においては増巾器Ａ
３０は増巾器Ａ２４から入力を供給され、この入力は抵
抗器Ｒ５９，Ｒ６０の影響を受けている。

上記増巾器Ａ３０の出力は、この入力を増巾器Ａ２２の
出力と比較して決定され、この増ｒｌＪ器Ａ３０は光検
出器からのパルス信号が第４図のレベルＵＬとＬＬ間の
エネルギ窓内に落ちる様に見えるかどうかについて予備
決定する。

第２Ｂ図の増巾器Ａ２６とコンデンサＣ８で形成された
積分回路は特定の時間、通常的０．８マイクロセカンド
の間開数されており、この時間の間に積分回路の積分器
は光検出器からの全有効信号の約９９％を蓄積し、又こ
の時間の一部、例えば最初のおよそ１７４マイクロセカ
ンドの間に積分器は光検出器からの全信号の約５０％を
蓄積する。

実施例ではこの１／４マイクロセカンドの点で積分器は
レベルＬＬの所定の割合に等しい値と比較される。

このレベルＬＬは必要なエネルギ範囲として最終的に装
置に許容される最小パルス負荷である。

上記増巾器Ａ３０における信号がこの所定値、例えば下
位弁別器設定の５０％、より低いと、前記位置計算回路
を構成する積分回路の出力は全積分期間の終りにおいて
必要なエネルギ範囲の下位レベルに迄−上昇するチャン
スがない事は明らかである。

従ってこの場合には、パルスを直ちに捨てて、装置が新
しいパルスを受け取って処理する様に積分回路をリセッ
トする事が良好である。

これは増巾器Ａ３０、反転増巾器Ａ３３、反転アンドゲ
ート３．及びタイミング回路２４で行なわれ、これらは
、積分パルス値振巾が下位弁別器膜　　　　　□定ＬＬ
の約５０％に上昇しないときだけ出力なオアゲートｌに
供給する。

更に又、上記積分器が積分時間の間に窓の上位レベルＵ
Ｌを越えたならば、パルスはすでに必要なエネルギ範囲
より上にあるので、全期間を積分する必要はない。

この場合には反転アンドゲートｌ′からの信号は入力と
してオアゲートｌに達してパルスは直ちに減衰され、又
位置計算回路の積分回路はリセットされる。

これに反し、上位レベルを越えないが所定の時間（例え
ば信号の積分期間の約３０％）の後、下位レベルＬＬの
少くとも所定のパーセンテージＰＬＬ（例えば５０％）
に達するパルスに対しては積分が全期間について行なわ
れ、これによって積分回路中の積分器Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
は短期間安定し、此等積分器は上記弁別器と比較されて
前述の様に信号が窓内にあるかどうかを決定される。

この予備差動弁別器の動作は、第４図に例示されており
、これによれば増巾器Ａ２６とコンデンサＣ８とで構成
した積分回路における正常なパルスの積分値は第３図左
側に曲線２５で示されている。

この場合において、予備差動弁別器は約０．２５マイク
ロセカンドの後に振巾測定を行なう。

この時間は放射線量子の検出時点から上記積分回路Ａ２
６．Ｃ８の積分が全有効パルス信号についてその全振巾
の約９９％に達する時点迄の時間間隔である０、８マイ
クロセカンドの約３０％である。

この振巾測定はパルス２５のレベルが所要のエネルギ範
囲を決定する差動弁別器の下位弁別器設定ＬＬに対し５
０％である予備振巾レベルＰＬＬに達した事を示すもの
で、この決定からして、パルス２５が必要なエネルギ範
囲内に落ちる可能性を充分持っている事が判断され、そ
の結果として積分回路の積分は全積分期間について行な
われる。

これに対し、第４図中央に示す如く、小さなパルス２７
が受け取られると、約０．２５マイクロセカンド後の測
定は、このパルスの１部２６が必要な予備振巾レベルＰ
ＬＬより低い振巾り迄しか達していない事を示すにすぎ
ないから、このパルスの処理は直ちに中止され、パルス
は減衰して回路は次のパルスを処理出来る様に復元され
る。

更に又第４図右側のパルス２９の如く、約０．２５マイ
クロセカンド後の測定によってパルスの１部２８がレベ
ルＰＬＬを越えた上に、更に上位弁別器レベルＵＬも越
えた事が判明した場合には、このパルスは必要なエネル
ギ範囲内にある事が出来ないと判断されるから、これに
よってパルス２８もまた直ちに減衰され、回路は次のパ
ルスを処理出来る様に復元される。

パルスが完全に処理されている間に、予備測定によって
振巾が第４図に示すエネルギレベルＵＬ及びＰＬＬの範
囲内に落ちる事が示されるならば、予備振巾測定のため
に不連続エネルギバンド即ち第５図の如き多段階型のエ
ネルギバンドを用意する事がしばしば有利である。

例えば二重アイソトープ測定の場合には、異なる上位及
び下位弁別器レベルを持つ複数の予備差動弁別器を用い
て、パルスが除去されるエネルギバンドを用意する事が
有利であり、この例として第５図においては、パルスが
エネルギレベルＰＬＬの下にある場合と、パルスがエネ
ルギレベルＰＬＬとＵＬＬとの間にある場合、及びパル
スがエネルギレベルＵＬの上にある場合には、当該パル
スが除去される様に設定されている。

パルスの振巾がＰＬＬとＵＬＬで区分されるバンドや、
Ｐ　Ｌ　Ｌ’とＵＬ’で区分されるバンド中にあれば、
予備測定時においてパルスは完全に処理されるため受入
れられる。

本発明シンチレーションカメラはこの様なものであるか
ら、下記効果を期待する事が出来る。

特定発明である第１の発明においては、位置計算回路中
に異る放射線による複数のパルスが併存した時には、こ
れによる位置登録が阻止されるから不要なパルスを処理
して表示する時間的な無駄が省かれ、これによって単位
時間当りの有効パルス処理能力が増大する。

又第２発明においては、積分回路の出力振巾を、その減
衰時において、予め定められた基準となる許容振巾レベ
ルと比較すると共にこれを超えた時には回路中から除去
する様に構成しであるので、パルスの積み上げがあった
時には、早期に当該パルスを除去して次のパルスの受け
入れをする事が出来、従ってシンチレーションカメラに
おける単位時間当りの有効パルスの処理能力が増大する
と云う利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明シンチレーションカメラの正面図、第２
Ａ図乃至第２Ｃ図は本発明カメラの回路図。 第３図は本発明カメラの分析器の回路図、第４図は予備
差動弁別器の作用を示す図、第５図は変形予備差動弁別
器によりパルスを除去するために設定される複数のエネ
ルギバンド図、第６図は従来のカメラの積分器充電を示
す図である。 図中あＰＭ−１，・・・ＰＭ−Ｎは光検出器、Ｒ１１〜
Ｒ１４，Ｒ２１ＮＲ２３，Ｒ３１〜Ｒ３５は位置検出回
路を構成するマトリックス回路、Ａ４〜Ａｌｌは位置検
出回路を構成する合算回路、５１〜Ｓ３は入力スイッチ
、Ｓ４〜Ｓ６はリセット手段としてのスイッチ、Ｂ１〜
Ｂ３はサンプル及び保持回路、１５はパルス積み上げ制
御回路、２１は動作制御手段としての分析器を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シンチレーション結晶に入射する放射線の量子に
   対応して電気パルスを発生する光検出器の列と、上記電
   気パルスを処理して所定のエネルギ範囲内において前記
   シンチレーション結晶で検出された放射線の量子の相対
   的位置を記録する位置計算回路とを用い、この位置計算
   回路がその包有する電気的構成部品により単位時間当り
   のパルスの処理能力を決定されると共に、上記光検出器
   より発生するパルスを受入れて積分分する積分回路を備
   えており、更に上記パルスの処理能力を増大する手段を
   設けたシンチレーションカメラにおいて、上記パルスの
   処理能力を増大する手段を、 ａ、上記位置検出回路中に、異る放射線の量子の検出に
   より発生した複数の電気的パルスが併存する事を検出す
   る手段と、 ｂ、上記異る放射線の量子より発生した信号に応答して
   位置登録がなされるのを阻止する手段とを有する様に構
   成した事を特徴とするシンチレーションカメラ。
2. （２）シンチレーション結晶に入射する放射線の量子に
   対応して電気パルスを発生する光検出器の列と、上記電
   気パルスを処理して所定のエネルギ範囲内において前記
   シンチレーション結晶で検出された放射線の量子の相対
   的位置を記録する位置計算回路とを用い、この位置計算
   回路がその包有する電気的構成部品により単位時間当り
   のパルスの処理能力を決定されると共に、上記光検出器
   より発生するパルスを受入れて積分する積分回路を備え
   、且つ上記パルスの処理能力を増大する手段として、上
   記位置計算回路中に、異る放射線の量子の検出により発
   生した複数の電気パルスが存在した時に、これを検出す
   る手段と、上記異る放射線の量子より発生した信号に応
   答して位置登録がなされるのを阻止する手段とを設けた
   シンチレーションカメラにおいて、上記積分回路（Ａ１
   ２、Ｃ２、Ａ１３、Ｃ３、Ａ１４、Ｃ４）が上記光検出
   器の列より発生するパルス和を受け入れて積分する様に
   構成され、この積分回路にはシンチレーション結晶によ
   る放射線の量子の検出に続く所定時間毎に積分回路を該
   回路が新しくパルスを受入れ得る状態にリセットするリ
   セット手段を設け、上記積分回路は、単一の放射線の量
   子を検出した時にこれに応じて積分されるパルスからの
   出力振巾が上記リセット手段の動作点に向けて予測され
   た率で減衰する様にし、上記位置計算回路にはパルス積
   み上げ制御回路（１５）とパルス除去手段とを設け、上
   記パルス積み上げ制御回路によつて上記積分回路の出力
   振巾を、上記予測された減衰率と関連して予め定められ
   た許容振巾レベル（ＰＤＴ）と比較すると共に上記積分
   回路の出力振巾が上記許容振巾レベルを超えた時には上
   記パルス除去手段によつて位置計算回路中にある信号を
   除去する様に構成し、上記許容振巾レベルは上記積分回
   路からの予測された出力振巾減衰率に関連して決められ
   ると共に積分回路はその出力振巾が上記許容振巾レベル
   以下に減衰した時には新しいパルスによる積み上げが発
   生可能な状態に置かれる様になる事を特徴としたシンチ
   レーションカメラ。