JP2729276B2

JP2729276B2 - シンチレーシヨンカメラ

Info

Publication number: JP2729276B2
Application number: JP22877288A
Authority: JP
Inventors: 常昭川口
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH0278988A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、シンチレーシヨンカメラに係り、特にノイ
ズの影響を受けにくくしたシンチレーシヨンカメラに関
する。

〔従来の技術〕従来のシンチレーシヨンカメラは、第１図に示すよう
に、被検体内の放射性同位元素から放射されるガンマ線
のうち検出器面に直角方向に入射するガンマ線のみを通
過させるコリメータ１と、このコリメータ１を通つて入
射するガンマ線により光を発するシンチレータ２と、こ
のシンチレータ２の光信号を伝達するライトガイド３
と、このライトガイド３を介して上記シンチレータ２に
光学的に結合されその光を電気信号に変換すると共に増
幅して出力する光電子増倍管（以下「PMT」と略称す
る）４と、このPMT4からの出力信号をデイジタル信号に
変換するA/D変換回路５と、A/D変換回路５から出力され
る信号を繰り返し加算して、積分を行う積分回路６と、
この積分回路６の出力信号の信号強度により上記シンチ
レータ２に入射したガンマ線の位置を算出する位置計算
回路７と、この位置計算回路７で求めたガンマ線の位置
のデータを累積して記憶し、ガンマ線イメージとシンチ
グラムとして蓄えるメモリ回路８と、このメモリ回路８
に蓄えられたシンチグラムを、表示する表示位置９と、
上記A/D変換回路５と積分回路６を制御するために、上
記PMT4からの信号を加算する加算回路11と、この加算回
路11からの全PMT4の加算信号で上記シンチレータ２にガ
ンマ線が入射したことを判定し、上記積分回路６で一定
時間積分させるための制御信号をつくるタイミング回路
12と、積分回路６の積分時間に比して十分短い時間で発
振して上記A/D変換回路5,積分回路6,タイミング回路12
の時間を制御する発振回路13とを有して成つている。

このような従来のシンチレーシヨンカメラにおいて、
シンチレータ２に入射したガンマ線の位置を高い精度で
求めるには、ガンマ線の入射によつてシンチレータ２か
ら発光する光をノイズの発生を少なくして電気信号に変
換し増幅する必要がある。また上記シンチレータ２はガ
ンマ線の入射後約１μｓ間にわたつて発光するため、積
分回路６はシンチレータ２にガンマ線が入射しA/D変換
回路５から信号が出力し始めてから上記時間にわたつて
積分する必要がある。

このA/D変換回路5,積分回路6,タイミング回路12の詳
細を第３図に示す。

A/D変換回路５は、A/D変換器21で構成され、PMT4の出
力信号を発振回路13より出力されるクロツク信号に同期
してA/D変換する。積分回路６は、加算器23とラツチ24
からなり、A/D変換回路５の出力信号を加算器で順次累
積して積分動作をする。タイミング回路12は加算回路11
の出力信号を比較器25で信号が入力したか否かを判定
し、信号が入力した場合は、フリツプ・フロツプ（以
下、「F/F」と略称する。）26を反転させてカウンタ27
のクリアを解除する。カウンタ27は発振回路13からのク
ロツク信号を計数し一定時間を得たのちF/F26と積分回
路６内のラツチ24にクリア信号を送り、F/F26を元に戻
して次のガンマ線入射に備えると共に、ラツチ24をクリ
アして積分した値を０に戻す。F/F26は元に戻ると、カ
ウンタ27をクリアして、ラツチ24のクリアを解除し、次
のガンマ線入射まで積分をする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来のシンチレーシヨンカメラは
積分回路６においてガンマ線入射後加算器23で一定時間
積分動作を実施するが前回のガンマ線入射による処理の
のち、連続して積分動作を実施しているので、ガンマ線
の入射と入射の間にPMT4が発生するノイズ、さらにはA/
D変換回路５が発生するノイズも積分してしまうため、
ガンマ線による入射信号以外のノイズが含まれ、位置計
算回路７での位置計算精度が低下する。また、タイミン
グ回路12でガンマ線の入射を判定した後に、積分回路６
で積分動作を開始させると、PMT4の出力信号を加算回路
11で加算したのち比較器25で判定するので、PMT4の出力
信号が直接A/D変換器21に入るのに比して遅れを生じ、
ガンマ線の入射によつて得られる信号のうち情報量の多
い初期部分が失なわれ積分回路６で積分した出力信号は
小さくなつて信号対ノイズ比（以下「S/N比」と略称す
る）が劣化し位置計算回路７での位置計算精度が低下す
る。このようすを第４図に示す。第４図（ａ）はPMT4の
出力信号を示し、第４図（ｂ）は積分回路６の出力過程
を示す。特に実線は信号の初期部分が失われた場合を示
し、破線は信号の初期部分が失なわれない場合を示す。

このように従来のシンチレーシヨンカメラは、信号の
積分動作時にノイズの混入を招き位置計算精度を低下さ
せていた。

そこで、本発明はこのような問題点を解決できるシン
チレーシヨ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〕

上記の問題点を解決する本発明の手段は、入射放射線
により発光するシンチレータと、このシンチレータに光
学的に結合されその光を電気信号に変換するPMTと、こ
のPMTの出力信号をデイジタル信号に変換するA/D変換回
路と、このA/D変換回路の出力信号を累積加算する積分
回路と、上記PMT全ての電気信号を加算する加算回路
と、この加算回路の出力信号で上記積分回路の累積加算
の開始・停止を制御するタイミング回路と、このタイミ
ング回路および上記A/D変換回路と積分回路の同期を得
るための基準信号を出力する発振回路と、上記積分回路
の出力するデイジタル信号を用いてシンチレータの入射
放射位置を算出する位置計算回路と、この位置計算回路
の出力する位置信号を記憶するメモリ回路と、このメモ
リ回路に蓄えられたシンチグラムを表示する表示装置と
を有して成るシンチレーシヨンカメラにおいて、上記積
分回路が、上記A/D変換回路の出力信号を上記発振回路
が出力する基準信号に同期して後段へシフトさせて時遅
れを作るシフタと、このシフタにより時遅れした信号を
累積加算する加算器と、ラツチ回路とから構成されるこ
とを特徴とするシンチレーシヨンカメラによつて達成さ
れる。

〔作用〕

このように構成されたシンチレーシヨンカメラは積分
回路のシフタで時遅れが作られるため、タイミング回路
での放射線入射の検出がA/D変換回路による信号のA/D変
換より遅れても累積積算する際に遅れをなくすことがで
き、位置計算に必要な信号を全て累積加算することがで
きる。さらに、不必要な信号を累積加算することもな
い。これによりノイズの混入を減らしS/N比を向上さ
せ、位置計算回路での位置計算精度を高めることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用い
て説明する。

第１図は本発明によるシンチレーシヨンカメラの実施
例を示すブロツク図である。第１図において、本実施例
は入射放射線により発光するシンチレータ２と、このシ
ンチレータ２に光学的に結合されその光を電気信号に変
換するPMT4と、このPMT4の出力信号をデイジタル信号に
変換するA/D変換回路５と、このA/D変換回路５の出力信
号を累積加算する積分回路６と、上記PMT4全ての電気信
号を加算する加算回路11と、この加算回路11の出力信号
で上記積分回路６の累積加算の開始・停止を制御するタ
イミング回路12と、このタイミング回路12および上記A/
D変換回路５と積分回路６の同期を得るための基準信号
を出力する発振回路13と、上記積分回路６の出力するデ
イジタル信号を用いてシンチレータ２の入射放射線位置
を算出する位置計算回路７と、この位置計算回路７の出
力する位置信号を記憶するメモリ回路８と、このメモリ
回路８に蓄えられたシンチグラムを表示する表示装置９
から構成される。

上記構成の中で、積分回路とタイミング回路とが従来
装置と異なりこの部分に特徴がある。

第２図は本発明にかかる積層回路６およびタイミング
回路12の内部構成を示すブロツク図である。上記積分回
路６はシフタ22と加算器23とラツチ24で構成され、タイ
ミング回路12は比較器25とF/F26とカウンタ27で構成さ
れる。

シフタ22は、A/D変換器21がPMT4の信号をA/D変換する
開始時間から、比較器25が放射線の入射を検出してF/F2
6がラツチ24のクリアを解除するまでの時間を発振回路1
3が出力する基準信号の周期で除した数、すなわち、ラ
ツチ24のクリア解除に要するクロツク数だけA/D変換回
路５の出力信号を順次後段に移動させて時遅れを作成す
る。このシフタ22の出力信号は、加算器23でラツチ24に
より保持していた値と加算される。この加算器23の出力
信号はラツチ24で新たに保持されラツチ24の値は前回ま
で保持していた値とシフタ22の出力信号を加算した結果
となる。これによりシフタ22の出力信号は、順次加算・
保持を繰り返し累積加算を行いデイジタル信号の積分を
行なう。ラツチ24は、ガンマ線の入射がない間はクリア
され続けノイズを累積加算しない。

タイミング回路12は、加算回路11の出力信号を比較器
25でガンマ線が入射していない場合の電圧と比較する。
ガンマ線の入射があると加算回路11の出力は大きくなり
ガンマ線が入射していない場合の電圧と差を生じるガン
マ線の入射を検出してF/F26をトリガする。F/F26はガン
マ線の入射検出によりトリガされ、ラツチ24およびカウ
ンタ27のクリアを解除する。この時加算器23にはA/D変
換回路５でA/D変換されシフタ22で時遅れを与えられた
ガンマ線入射による信号が入力する。このため、ガンマ
線入射による信号は加算器23およびラツチ24で累積加算
される。またカウンタ27は基準信号を計数し信号の累積
加算する回数すなわち積分時間を計測する。このカウン
タ27の計数があらかじめ与えられた値になるとF/F26に
クリア信号を出力しF/F26のトリガによる動作を停止さ
せてラツチ24およびカウンタ27をクリアする。これによ
りラツチ24は、位置計算回路７に出力していた累積加算
結果をクリアして次のガンマ線入射まで累積加算を実施
せず待機する。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、積分回路６に
てガンマ線の入射による累積加算が終了したのち、次の
ガンマ線入射まで累積加算を繰り返す必要がない。これ
によりガンマ線の入射と入射の間にPMT4によるノイズお
よびA/D変換回路５によるノイズを累積加算することが
なくノイズの混入を低く抑えることができる。

また、ガンマ線の入射をタイミング回路12にて検出し
た後に積分回路で累積加算を開始してもガンマ線の信号
の初期部分を損なうことがなくS/N比の低下がない。

このことから、積分回路６をノイズの混入がなく、ま
た、信号を損うことがないように構成できS/N比の向上
がはかれ、位置計算回路７での位置計算精度を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明および従来例のシンチレーシヨンカメラ
の全体構成を示すブロツク図、第２図は本発明にかかる
積分回路およびタイミング回路の内部構成を示すブロツ
ク図、第３図は従来例の積分回路およびタイミング回路
の内部構成を示すブロツク図、第４図は光電子増倍管お
よび積分回路の出力波形である。２…コリメータ、４…光電子増倍管（PMT）、５…A/D変
換回路、６…積分回路、７…位置計算回路、８…メモリ
回路、９…表示装置、11…加算回路、12…タイミング回
路、13…発振回路、21…A/D変換器、22…シフタ、23…
加算器、24…ラツチ、25…比較器、26…F/F、27…カウ
ンタ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入射放射線により発光するシンチレータ
と、該シンチレータに光学的に結合されその光を電気信
号に変換する光電子増倍管と、該光電子増倍管の出力信
号をデイジタル信号に変換するA/D変換回路と、該A/D変
換回路の出力信号を累積加算する積分回路と、前記光電
子増倍管全ての電気信号を加算する加算回路と、該加算
回路の出力信号で前記積分回路の累積加算の開始・停止
を制御するタイミング回路と、該タイミング回路、前記
A/D変換回路及び前記積分回路の同期を得るための基準
信号を出力する発振回路と、前記積分回路の出力するデ
イジタル信号を用いてシンチレータの入射放射線位置を
算出する位置計算回路と、該位置計算回路の出力する位
置信号を記憶するメモリ回路と、該メモリ回路に蓄えら
れたシンチグラムを表示する表示装置とを有して成るシ
ンチレーシヨンカメラにおいて、前記積分回路を、前記
A/D変換回路の変換に同期して順次信号を後段へ転送し
て前記A/D変換回路が入射放射線信号をA/D変換を開始し
てから前記タイミング回路が前記積分回路の累積加算開
始信号を出力するまで時遅れを作成するシフタと、該シ
フタの信号を累積加算する加算器と、該加算器の信号を
保持し累積加算を補助すると共に前記位置計算回路に出
力するラツチとで構成することを特徴とするシンチレー
シヨンカメラ。