JPH0264496A - トリプルコインシデンス計数回路 - Google Patents

トリプルコインシデンス計数回路

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JPH0264496A
JPH0264496A JP21689888A JP21689888A JPH0264496A JP H0264496 A JPH0264496 A JP H0264496A JP 21689888 A JP21689888 A JP 21689888A JP 21689888 A JP21689888 A JP 21689888A JP H0264496 A JPH0264496 A JP H0264496A
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memory
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triple
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coincidence
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Seiichi Yamamoto
誠一 山本
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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、ポジトロンECT装置に好適なトリプルコ
インシデンス計数回路に関する。
【従来の技術】
ポジトロンECT装置は、ポジトロン放出性核種のR1
(放射性同位元素)を被検者に投与して、被検者の外部
に放出されてくる放射線を検出し、そのデータをコンピ
ュータで処理することにより、ある断面におけるR1の
濃度分布像(断層像)を得るものである。ポジトロン放
出性核種では、ポジトロンが消滅するときに180°方
向に2つのγ線を放出するため、被検者身体の周囲36
0゜に放射線検出器を多数リング型に並べ、これら2つ
のγ線が2つの検出器へ同時に入射したことを検出する
必要がある。 ところで、このリング型に並べられた多数の放射線検出
器に、1つの消滅ポジトロンからの2つのγ線と、他の
無関係な1つのγ線とがたまたま同時に入射することが
ある。このようなトリプルコインシデンスの場合、従来
ではマルチプルイベントとじてリジェクトし、わざと計
数しない(数え落とす)ようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トリプルコインシデンスも消滅ポジトロ
ンの位置情報を含んでいるわけであるから、これを−律
に捨て去ることはS/N比の点で不利を招くことを意味
する。とくに、高計数率時には、偶発同時計数が増える
とともにトリプルコインシデンスが起こる確率も増すの
で、数え落しが多くなり、感度が低下したり、定量性(
リニアリティ)が悪化したりする原因になっている。 といって、このトリプルコインシデンスをすべて計数す
るのでは、偶発的なトリプルコインシデンスをも取り入
れてしまうことになってかえってS/N比が低下する。 この発明は、l・リブリコインシデンスを計数するとと
もに、それから偶発的なトリプルコインシデンスを差し
引いて真の1へりプルコインシデンスの計数を得ること
ができる、トリプルコインシデンス計数回路を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明によるトリプルコイ
ンシデンス計数回路においては、3つの信号が入力され
、それらが一定の時間間隔内に生じたものであるときに
検出出力を生じる第1の同時検出回路と、上記の3つの
信号のうちの2つを異なる遅延時間で遅延させた後の3
つの信号が入力され、それらが一定の時間間隔内に生じ
たものであるときに検出出力を生じる第2の同時検出回
路と、第1、第2の同時検出回路の検出出力の差を計数
する計数回路とが備えられる。
【作  用】
第1の同時検出回路には、3つの信号がそのまま入力さ
れるので、真のトリプルコインシデンス(ポジトロン消
滅γ線の同時入射をきむもの)と全く偶然に3つのγ線
が入射したときとが検出される。 他方、第2の同時検出回路には、上記の3つの信号のう
ちの2つを異なる遅延時間で遅延させた後の3つの信号
が入力されるので、偶然に3つのγ線が入射した場合に
のみ検出出力が生じ、真のトリプルコインシデンスの場
合は検出出力は生じない。 そこで、第1、第2の同時検出回路の検出出力の差を計
数すれば、偶発的なトリプルコインシデンスを除き真の
トリプルコインシデンスのみ計数することができる。 このように真のトリプルコインシデンスを計数すること
ができるため、とくに高計数率時のS/N比を高めるこ
とができる。 すなわち、ポジトロンECT装置における計数率特性は
第5図に示すようになっている。ここで、曲線Tは真の
同時計数くつまりポジ1−ロン消滅γ線の同時計数)に
関するもので、曲線Rは偶発同時計数、曲線TCは真の
トリプルコインシデンス(真の同時計数を陰むもの)を
それぞれ示す。この第5図に示すように高い計数率にな
ると、偶発同時計数が支配的になるとともにトリプルコ
インシデンスも増加する。このトリプルコインシデンス
には真の同時計数がかまれるため、この情報を利用する
ことによりS/N比を高めることができる。とくに高計
数率時には感度低下を防ぎ、定量性を改善することがで
きる。
【実 施 例】
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第1図において、ANDゲート1には3つの
信号A、B、Dがそのまま入力されており、この3つの
信号A、B、Dのパルス幅をτとするとき、3τの時間
間隔内でこれらが同時に入力されたときにANDゲート
1より同時検出信号を得る。他方、ANDゲート2には
、遅延されないそのままの信号Aと、遅延回路3を経た
信号Bと、遅延回路4.5を経た信号りとが入力されて
いる。遅延回路3.4.5の遅延時間はたとえば6τに
設定される。これにより信号Bは時間6τだけ、信号り
はその2倍の時間、それぞれ遅延された後ANDゲート
2に入力される。ANDゲート1.2の出力はメモリ6
.7に送られ、それらが生じたときにメモリ6.7の内
容が+1ずつ加算される。このメモリ6.7の内容つま
りANDゲート1.2の出力の計数値は演算回路8に送
られてメモリ6の計数値からメモリ7の計数値が差し引
かれる。 上記の信号A、B、Dは第2図のグループA。 B、Dより送られる。すなわち、多数の放射線検出器9
がリング型に配列されるが、それを6つのグループA〜
Fに分けてそれらのグループに属する検出器9のどれか
1つにγ線が入射して出力が生じると、それがそのグル
ープの信号として送られる。 第2図に示すように、点Pでポジトロンが消滅し、2つ
のγ線21.22が180°方向に同時に放出され、グ
ループAに属する1つの検出器9及びグループDに属す
る1つの検出器9に同時に入射したとする。このとき偶
然、まったく無関係な1つのγ線23がグループBに属
する1つの検出器9にも同時に入射したとすると、AN
Dゲート1より出力が生じ、これによりメモリ6の内容
が+1加算される。すなわち、図では省略しているが、
メモリ6は放射線検出器9のそれぞれの組合せで指定さ
れるアドレスを有し、そのアドレスに上記のような計数
が行なわれる。こうして、第4図に示すように同時入射
した3つの検出器9を結ぶ直線41.42.43に対応
するアドレスにおいて加算される。 これに対して、第3図に示すようにまったく相互に無関
係な3つのγ線31.32.33が偶然同時にグループ
A、B、Dに属する各1つの検出器9に入射した場合も
、ANDゲート1より出力が生じ、メモリ7の内容が上
記のメモリ6と同様に+1加算される。 第2図の場合はポジトロン消滅γ線の同時入射を含んだ
ものとなるので、これを真のトリプルコインシデンスと
呼び、第3図の場合はポジトロン消滅γ線の同時入射を
まったく含まないものであるため偶発トリプルコインシ
デンスと呼ぶと、メモリ6ではこれら真のトリプルコイ
ンシデンスと偶発トリプルコインシデンスとの両者の計
数がなされることになる。 他方、ANDゲー1−2は偶発トリプルコインシデンス
にのみ対応して出力を生じる。すなわち、第2図のよう
な真のトリプルコインシデンスの場合には、3つの信号
のうちの2つの信号がそれぞれ異なる遅延時間で遅延さ
せられるので、ANDゲート2への3の入力信号の同時
性が満たされることなく、ANDゲート2がら出力は生
じない。 ANDゲート2から出力が生じるのは、第3図のように
まったく無関係に3つのγ線が入射した場合で、しかも
そのうちの2つの信号B、Dをそれぞれ異なる時間たけ
遅延させることによって3つの信号の同時性が満たされ
たときである。そして、このように遅延させることによ
って偶然に同時性が満たされる場合の頻度は、3つのγ
線が偶然に同時性を満たす場合の頻度と同じであると考
えられる。したがって、メモリ7の計数値は偶発トリプ
ルコインシデンスの計数値ということになり、演算回路
8で、メモリ6の計数値からメモリ7の計数値を引くこ
とにより、偶発トリプルコインシデンスを除いた真のト
リプルコインシデンスの計数値を得ることができる。 実際のポジトロンECT装置では6つのグループA〜F
のあらゆる3つの組合せごとに第1図の回路が設けられ
、6つのグループA〜Fの間での同時入射のあらゆる3
つの組合せに関して真のトリプルコインシデンスの計数
が行なわれる。したがって、得られるデータは第4図に
示すような3本の直線で表わされる位置情報の集頂とな
り、そのうちの2本はポジトロンの位置を表わさない。 そこで、この収集データからの画像再構成は通常とは異
なる画像再構成アルゴリズムを用いる必要がある。たと
えば、つぎのようなものが考えらる(もちろんこれに限
定されるわけではない)。まず点線源を用いてトリプル
コインシデンスデータを収集し、これを単純に逆投影し
てみる。すると、その画像はもとの点線源の画像に対し
て空間的に広がったぼけたものとなるので、これを既知
の点線源の画像と比較してもとの画像に戻すだめの広が
り逆関数く2次元フィルタ)を予め求めておく。 そして、実際の被検者に関して収集したトリプルコイン
シデンスデータを単純に逆投影し、上記の広がり逆関数
を作用させる6 通常のポジl−ロンECT装置では、2つのグループ間
の同時計数データを求める構成が備えられていて、その
データから画像が再構成されるようになっているため、
この画像に対して上記のようなトリプルコインシデンス
データによる画像を加えれば、高計数率時の画像の感度
を向上させ、S/N比を向上させるとともに定量性(リ
ニアリティ)も高めることができる。 なお、上記の実施例では、ANDゲート1の出力の計数
をメモリ6で行ない、ANDゲート2の出力の計数をメ
モリ7で行なって、後に演算回路8で前者の計数値から
後者の計数値を差し引くようにしているが、1つのメモ
リを用い、このメモリに対して、ANDゲート1の出力
があったとき+1加算し、ANDゲート2の出力があっ
たときに一1減算するという構成とすることもできる。 また、同時検出回路としてANDゲート1.2以外にフ
リップフロップを使用した回路やF?、OMを使用した
回路などが考えられる。 【発明の効果) この発明のトリプルコインシデンス計数回路によれば、
偶発的なトリプルコインシデンスを除いた真のトリプル
コインシデンスのみを計数することができるので、高計
数率時の画像の感度を向上させ、S/N比を向上させる
とともに定量性も高めることができる
【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図は真
のトリプルコインシデンスを示す模式図、第3図は偶発
トリプルコインシデンスを示す模式図、第4図は1〜リ
プルコインシデンスの検出によって得られるデータを示
す模式図、第5図は計数率特性を示すグラフである。 1.2・・・ANDゲート、3.4.5・・・遅延回路
、6.7・・・メモリ、8・・・演算回路、9・・・放
射線検出器、21〜23.31〜33・・・γ線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)3つの信号が入力され、それらが一定の時間間隔
    内に生じたものであるときに検出出力を生じる第1の同
    時検出回路と、上記の3つの信号のうちの2つを異なる
    遅延時間で遅延させた後の3つの信号が入力され、それ
    らが一定の時間間隔内に生じたものであるときに検出出
    力を生じる第2の同時検出回路と、第1、第2の同時検
    出回路の検出出力の差を計数する計数回路とからなるト
    リプルコインシデンス計数回路。
JP21689888A 1988-08-31 1988-08-31 トリプルコインシデンス計数回路 Expired - Lifetime JP2629872B2 (ja)

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Cited By (3)

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