(57)【要約】【課題】単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）カメラまたは陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラの複数の検出器の信号をできるだけ少ない信号線に統合することを可能にする。【解決手段】核医学画像化における検出器信号を処理するために、Ｎ個の検出器（４）からの信号がＭ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線（１４）に伝達され、各検出器（４）の信号（１２）が、各出力線（１４）上で加算され、加算前に検出器（４）と出力線（１４）との各組み合わせに対して予め定められた２進コードにしたがって＋１または−１を重み付けされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核医学画像化における検出器信号を処理するために、Ｎ個の検出器（４）からの信号がＭ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線（１４）に伝達され（符号ｌｄは２を底とする対数）、各検出器（４）の信号（１２）が、各出力線（１４）上で加算され、加算前に検出器（４）と出力線（１４）との各組み合わせに対して予め定められた２進コードにしたがって＋１または−１を重み付けされることを特徴とする核医学画像化における検出器信号の処理方法。
【請求項２】
２進コードは、２つの隣り合う２進数が１ビットよりも多くないビットだけ異なるグレーコードであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
２つの空間的に隣り合う検出器（４）にそれぞれ２つの隣り合う２進数が割り当てられることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
検出器（４）によって測定された事象の位置測定に使用され、１つの事象が同時に処理されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
Ｎx×Ｎy個の検出器（４）の２次元マトリックス（１３）に適用するために、各検出器（４）にｘ座標にしたがったグレーコードおよびｙ座標にしたがったグレーコードが割り当てられように、信号の処理が行（ｙ）および列（ｘ）にしたがって別個に行なわれ、検出器の信号が両グレーコードに応じた重み付け（８）によりｌｄ（Ｎｙ）＋ｌｄ（Ｎｘ）本の出力線（１４）において加算されることを特徴とする請求項２乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
検出器は光検出器であり、１個または複数個の検出器（４）がそれぞれ１つのブロックのシンチレーション結晶（２）に割り当てられ、シンチレーション結晶（２）が光導体を介して接続されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
出力線（１４）の信号高さから、検出器配列内における放射線量子の入射位置が算出されることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
【請求項８】
検出器（４）の信号が、出力線（１４）上での重み付けされた加算の前に非線形特性にて増幅もしくは抑制されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
【請求項９】
磁気共鳴（ＭＲ）磁石内に配置された陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラの光検出器の信号を処理するために使われることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
核医学画像化における検出器信号を処理するために、Ｎ個の検出器（４）からの信号を導くＮ本の入力線（１２，２２）と、Ｍ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線（１４，２４）とを備え（符号ｌｄは２を底とする対数）、各入力線は各出力線に次のように、すなわちＮ個の検出器（４）の信号が２進コードにしたがって定められた＋１または−１を重み付けされてＭ本の出力線上で加算されるように結合されていることを特徴とする核医学画像化における検出器信号の処理装置。
【請求項１１】
各出力線（１４）は出力線対（１４ａ，１４ｂ）を含み、出力線対のうちの一方の出力線（１４ａ）には＋１を重み付けされた信号が伝達され、出力線対のうちの他方の出力線（１４ｂ）には−１を重み付けされた信号が伝達され、両出力線（１４ａ，１４ｂ）が減算器または差動増幅器（１８）の両入力端に接続されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
入力線（１２，２２）が出力線（１４，２４）に容量的に結合されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の装置。
【請求項１３】
入力線（２２）が導体板（２６）の第１の層に案内され、出力線（２４）が導体板（２６）の、遮蔽面（３０）によって第１の層から分離された第２の層に案内され、遮蔽面（３０）は互いに結合される交差点（２８）でそれぞれ穿孔されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
入力線（２２）が導体路として導体板（２６）の第１の層に案内され、出力線（２４）が導体路として導体板（２６）の第２の層に案内され、導体路は交差点（３２,３４）においてそれぞれ、重み付けされた結合を達成するために幅拡張または幅縮小されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４の１つに記載の装置を含む単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）または陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）磁石内に配置されている陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラの光検出器の信号を処理するために使用可能である、核医学画像化における検出器信号の処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核医学画像化は、体内における生理学的および生化学的なプロセスの表示を意図するものである。患者には、体内に分布して放射線を放出する放射性核種を有するトレーサが与えられる。この放射線は、適切な検出器を含んでいるカメラにより測定され、それによって体内のトレーサ分布が求められる。陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）の場合、体内で２つの反対方向のガンマ量子に崩壊する陽電子を放出する陽電子放射体がトレーサとして使用される。ＳＰＥＣＴ（単光子放出コンピュータ断層撮影）画像化の場合、ガンマ放射体が放射性核種として使用される。いずれの場合にもガンマ量子が、例えばシンチレーション結晶からなるマトリックスによって捕捉され、このマトリックス内において衝突した光子が閃光を発生する。再び閃光が光検出器、例えば光電子増倍管（ＰＭＴ）またはアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）によって捕捉されかつ増幅される。
【０００３】
各検出器の後において、信号の電子的増幅およびフィルタ処理が続き、その後信号は並列にケーブル束を介して後続の評価ユニット（トリガ、時間および振幅特徴づけ、エネルギー選択、一致検出器）に導かれる。
【０００４】
したがって、従来技術においては、各光検出器の出力信号が別々の信号線に導かれる。それゆえ、ＭＲ磁石内へのＰＥＴカメラの組み込みの際に、非常に多くの信号線が並列に磁石穴から導き出されなければならない。信号線とＭＲシステムの高周波磁場および傾斜磁場との結合のために、これが信号歪をもたらす。磁石のすぐ近くでの事象のディジタル処理は情報量および信号線の数を確かに著しく低減するかもしれないが、これは実際にはほとんど実現できない。なぜならば、ＭＲアンテナがクロック信号およびデータ信号の妨害作用に対して非常に敏感であるからである。
【０００５】
信号線の低減のために、核医学においてはいわゆる光学式マルチプレクサが既に知られている。この場合にカメラの位置分解能は、例えば多数のシンチレーション結晶を有する１つのブロックが、光分配器を介して、ブロックの角に取り付けられた４つの検出器のグループに作用することによって高められる。したがって、放射線量子によって生じた閃光は異なる光検出器に分散する。個々の光検出器の信号高さから量子の吸収位置に対応する中心を算出することができる。この方法のための多数の変形が存在する。
【０００６】
ブロック検出器の場合、例えば８×８の結晶区分のブロックに４つの光検出器のグループがブロックの角に取り付けられている。検出器信号の総和が事象のエネルギーをもたらし、差信号からは、場合によっては位置依存性の較正後に、ブロック内における活性ピクセルの座標が計算される（アンガーカメラ原理）。
【０００７】
パネル検出器の場合、ブロック間に光の絶縁がなく、光は近くにある多数の光検出器に分かれる。強さは活性ピクセルの位置からもたらされ、光分配器の空間的パルス応答により畳み込まれる。ブロック原理に対する利点は、検出器の感度範囲が４象限のうちの２つに人工的に限定されず、したがって４つの隣接する全てのブロックが検出されることにある。それによって、与えられた分解能に対して、ブロック検出器の場合に必要な検出器（例えば、６４ピクセルに対して１つの検出器）の４分の１しか必要とされない。
【０００８】
もちろん、光検出器当たりの分解可能なピクセルの個数は、パルス振幅測定の有限の精度（光子統計学、検出器・増幅器ノイズ）のために、任意に増加させることはできない。
【０００９】
多数の検出器の信号をできるだけ少ない信号線に統合する方法は、例えばビデオカメラについては既に開発されている。この方法は、もちろんＭＲ磁石におけるＰＥＴカメラのように、高い磁場において動作する必要はないために、複雑な信号処理方法を使用することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【００１０】
標準の２進コードに対する代替として、フランク・グレーによっていわゆるグレーコードが開発された（例えば、特許文献１参照）。グレーコードは、その連続漸進性に基づいて、工業部材の信頼性のある検査のためにカメラにより取得された画像データから写真測量技術により３Ｄ座標を算出する際の通信問題を解決するために既に使用されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１１】
光検出器、シンチレーション結晶（ＬＳＯ結晶）および光導体を備えたＰＥＴカメラまたはＳＰＥＣＴカメラの検出器装置の例は知られている（例えば、非特許文献３参照）。
【特許文献１】米国特許第２６３２０５８号明細書
【非特許文献１】Kejzlar, Ludek; Fischer, Jan; "Signal Processing by Inherent FIR Filter in the Line CCD Sensor" In: Nove smery v spracovani singnalov VI. Liptovsky Mikulas, Slowakei, Military Academy, 2002. vol.2, pp.215-218
【非特許文献２】Guehring, Jens; "Reliable 3D Surface Acquisition, Registration and Validation using Statistical Error Models", 3DIM 2001, Quebec City, Canada, 2001. Coference Proceedings, pp.224-231
【非特許文献２】Garcia, Ernest V. ;Faber, Tracy L. ;Galt, James R. et al. ; "Advances in Nuclear Emission PET and SPECT Imaging", IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, Vol.19, No.5, Sept.-Oct. 2000, pp.21-33
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）カメラまたは陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラの複数の検出器の信号をできるだけ少ない信号線に統合することを可能にする、核医学画像化における検出器信号の処理方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
核医学画像化における検出器信号の処理方法に関する課題は、本発明によれば、核医学画像化における検出器信号を処理するために、Ｎ個の検出器からの信号がＭ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線に伝達され（符号ｌｄは２を底とする対数）、各検出器の信号が、各出力線上で加算され、加算前に検出器と出力線との各組み合わせに対して予め定められた２進コードにしたがって＋１または−１を重み付けされることによって解決される。
【００１４】
核医学画像化における検出器信号の処理方法に関する本発明の実施態様は次の通り列記される。
２進コードは、２つの隣り合う２進数が１ビットよりも多くないビットだけ異なるグレーコードである。
２つの空間的に隣り合う検出器にそれぞれ２つの隣り合う２進数が割り当てられる。
検出器によって測定された事象の位置測定に使用され、１つの事象のみが同時に処理される。
Ｎx×Ｎy個の検出器の２次元マトリックスに適用するために、各検出器にｘ座標にしたがったグレーコードおよびｙ座標にしたがったグレーコードが割り当てられように、信号の処理が行および列にしたがって別個に行なわれ、検出器の信号が両グレーコードに応じた重み付けによりｌｄ（Ｎｙ）＋ｌｄ（Ｎｘ）本の出力線において加算される。
検出器は光検出器であり、１個または複数個の検出器がそれぞれ１つのブロックのシンチレーション結晶に割り当てられ、シンチレーション結晶が光導体を介して接続されている。
出力線の信号高さから、検出器配列内における放射線量子の入射位置、特にシンチレーション結晶のブロック内における放射線量子の入射位置が算出される。
検出器の信号が、出力線上での重み付けされた加算の前に非線形特性にて増幅もしくは抑制される。
磁気共鳴（ＭＲ）磁石内に配置された陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）カメラの光検出器の信号を処理するために使われる。
【００１５】
核医学画像化における検出器信号の処理装置に関する課題は、本発明によれば、核医学画像化における検出器信号を処理するために、Ｎ個の検出器からの信号を導くＮ本の入力線と、Ｍ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線とを備え（符号ｌｄは２を底とする対数）、各入力線は各出力線に次のように、すなわちＮ個の検出器の信号が２進コード、特にグレーコードにしたがって定められた＋１または−１を重み付けされてＭ本の出力線上で加算されるように結合されていることによって解決される。
【００１６】
核医学画像化における検出器信号の処理装置に関する本発明の実施態様は次の通り列記される。
各出力線は出力線対を含み、出力線対のうちの一方の出力線には＋１を重み付けされた信号が伝達され、出力線対のうちの他方の出力線には−１を重み付けされた信号が伝達され、両出力線が減算器または差動増幅器の両入力端に接続されている。
入力線が出力線に容量的に結合されている。
入力線が導体板の第１の層に案内され、出力線が導体板の、遮蔽面によって第１の層から分離された第２の層に案内され、遮蔽面は互いに結合される交差点でそれぞれ穿孔されている。
入力線が導体路として導体板の第１の層に案内され、出力線が導体路として導体板の第２の層に案内され、導体路は交差点においてそれぞれ、重み付けされた結合を達成するために幅拡張または幅縮小されている。
【００１７】
詳しく言うと、本発明においては、Ｎ個の検出器からの信号がＭ（＜Ｎ）本の出力線に伝達され、各検出器の信号が各出力線上で加算され、加算前に予め定められた係数を重み付けされる。詳しく言うと、Ｎ個の光検出器の信号がほぼまたは正確にＭ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線に伝達され、２進コードにしたがって＋１または−１を重み付けされる。符号ｌｄは２を底とする対数（ｄｕａｌ  ｌｏｇａｒｉｔｈｍ）を表す。したがって、ｌｄ（Ｎ）＝ｌｎ（Ｎ）／ｌｎ（２）＝ｌｏｇ（Ｎ）／ｌｏｇ（２）である。したがって、例えば４の２を底とする対数は２であり、１６の２を底とする対数は４である。したがって、本発明によって、多数の光検出器の信号を僅かな信号線に統合することができる。＋１または−１を重み付けすることによって、出力線の信号高さから、信号を発生する光検出器の位置を逆算し、かつ発生した事象のエネルギーを評価することができる。多数の光検出器の信号が僅かな信号線に統合される。＋１または−１による有利な重み付けによって、出力線の信号高さか、信号を発生する光検出器の位置を逆算し、かつ発生した事象のエネルギーを評価することができる。
【００１８】
本発明は、ＳＰＥＣＴまたはＰＥＴ検査におけるように、一般に信号を発生する事象のみが同時に起こるような用途において特に有利である。ＰＥＴ検査の場合、例えば低い放射線活性により、ＰＥＴ検出器のピクセルのうちほとんど常に高々２つの向かい合っているピクセルしか同時に活性状態にならない。したがって原理的に検出器信号は多重領域内に電気的に統合することができる。患者内の任意のボクセルから見て、ＰＥＴにおけるこのような多重領域は最大で半空間を含む。
【００１９】
本発明によって、接続線の本数のみならず、必要な後処理ユニットのための技術的労力も大幅に低減することができる。
【００２０】
検出器信号の重み付けはグレーコードにしたがって特に有利に行なわれる。グレーコードは２進コードの他の表示形式である。グレーコードは、２つの隣り合う数が１ビットよりも多くないビットだけ異ならなければならないことに基づいている。
【００２１】
次に、例として、ｘ＝０・・７の標識を有するＮ＝８個の検出器についてのグレーコードを示す。Ｍ＝ｌｄ（Ｎ）＝３であるから、各検出器に３桁のグレーコードが割り当てられ、この３桁のグレーコードにより相応の検出器信号が重み付けされ、３本の信号線（ｍ＝０・・２）上で加算される。重み付けは（グレーコードの本来の数字０，１の代わりに）＋１，−１で行なわれる。
ｇ＝            ｘ＝      グレーコード
（＋  ＋  ＋）    ０        ０００
（＋  ＋  −）    １        ００１
（＋  −  −）    ２        ０１１
（＋  −  ＋）    ３        ０１０
（−  −  ＋）    ４        １１０
（−  −  −）    ５        １１１
（−  ＋  −）    ６        １０１
（−  ＋  ＋）    ７        １００
ｍ  ＝    ２  １  ０  （＝出力線番号）
【００２２】
各ｘ，ｍについてのグレーコードは次の式によって計算することができる。
ｇ（ｘ，ｍ）＝ｓｇｎ（ｃｏｓ（（ｘ＋０．５）／２＾ｍ×ｐｉ／２））
ただし、ｓｇｎは符号関数である。上記の表から分かるように、最高値の出力線（ｍ＝２）により大まかな位置測定が可能であり、この大まかな位置測定が他の出力線により２進ステップにて詳細化される。
【００２３】
この方法は２次元の検出器領域にも適用可能であり、信号処理は有利な実施態様によれば行および列にしたがって個別に行なわれる。各光検出器には、ｘ座標にしたがったグレーコードとｙ座標にしたがったグレーコードとが割り当てられ、光検出器の信号は、両グレーコードに応じた重み付けにより、ほぼｌｄ（Ｎy）＋ｌｄ（Ｎx）なる個数の出力線において加算される。
【００２４】
本発明の最適な変換は、Ｎ個の検出器の信号が正確にＭ＝ｌｄ（Ｎ）本の信号線に統合される場合に達成され、その本数より少ないまたは多い個数の信号線が設けられていてもよく、例えば付加的な検査線が設けられていてもよい。２進法から、例えば３または４をベースとする数進法への本発明の転用も同様に可能である。
【００２５】
出力線の信号高さから、光検出器の配列内における放射線量子の入射位置が算出可能であると好ましい。既述の光多重化法を使用する場合、ピクセルもしくはシンチレーション結晶のブロック内における放射線量子の入射位置を算出することもできる。
【００２６】
検出器出力信号の加算時には、出力線の信号高さ測定の不確実さσが、Ｎ−１個のちょうど活性状態でない検出器の加算されたノイズ関与によって、係数ｓｐｒｔ（Ｎ）だけ拡大されるという問題が生じる。それによって活性化ピクセルの位置決定が著しく不正確になる。エネルギー決定のためには、完全に制御された出力線上の信号パルス高さの値を平均化してもよいが、しかしそれにもかかわらず遥かに小さな係数ｓｑｒｔ（Ｍ−１）しか取り戻せない。
【００２７】
活性状態でない検出器チャネル（入力線とも呼ぶ。）のノイズ関与を避けるために、検出器の信号が、重み付けされた加算の前に、非線形増幅特性により電子的に予め歪ませられると好ましい。例えば２乗特性ｕ２＝ｕ１2の場合、信号電圧自体を持つ入力σ１でのノイズによる出力信号σ２の標準偏差は
σ２＝σ１×ｄｕ２／ｄｕ１＝σ１×２ｕ１
にしたがって重み付けされる。
【００２８】
これは、加算点におけるノイズがちょうど活性状態にある高制御のチャネルによって支配され、一方活性状態にないチャネルの基礎ノイズが抑制されるようにする。エネルギー決定および位置補間のために、非線形特性はハードウェアまたはソフトウェアによって逆関数にて再び逆算されるとよい。
【００２９】
代替として、特定の最小振幅以上のパルスおよびノイズを重み付けノードへ通す閾値が非線形特性として適している。閾値はダイオードにより特に簡単に実現可能である。
【００３０】
本発明は、検出器信号がＮ本の入力線に導かれる相応の装置にも関する。各入力線は、Ｍ（＜Ｎ）本の出力線に、光検出器の信号が予め定められた重み付けを行なわれて出力線に伝達可能であるように結合されている。この装置は上述の方法を実施するのに特に適している。特に、Ｍ＝ｌｄ（Ｎ）本の出力線を設け、これらの出力線に検出器の信号がグレーコードにしたがって定められた重み付けを行なわれて伝達されると好ましい。
【００３１】
入力線および出力線が容量的に互いに結合されると好ましい。なお、誘導的な結合またはその他の結合も考えられ得る。
【００３２】
有利な実施態様によれば、装置は導体板を有し、入力線が導体板の第１の層に案内され、出力線が導体板の、遮蔽面によって第１の層から分離された第２の層に案内され、遮蔽面は互いに結合される交差点でそれぞれ穿孔されている。代替として、結合は、遮蔽面なしにも、交差点における相応の導体路の幅拡張または幅縮小によって達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下において本発明の実施例を添付図面に基づいて更に詳しく説明する。
図１は本発明による装置の実施形態の概略図、
図２は放射線量子が吸収されるピクセル位置に依存した図１に示された出力端の出力電圧のグラフ、
図３は本発明の実施形態による出力線を含めた２次元の４×４個の検出器マトリックスの回路図、
図４は出力線を含めた１次元のＮ＝４個の検出器マトリックスの回路図、
図５は入力線および出力線の容量性結合の概略図、
図６は本発明の実施形態による入力線および出力線の結合部を有するプリント回路基板の斜視図、
図７は本発明の他の実施形態による入力線および出力線の２つの交差点の平面図を示す。
【００３４】
図１は、本発明の実施例による信号処理機能を有するガンマカメラ１の構成を概略的に示す。検出器のシンチレーション結晶２は、通例は２次元配列が存在するにもかかわらず、ここでは具体例を示すために１次元アレイとして示されている。結晶２へのガンマ量子の入射時に閃光が発生し、閃光は１個または複数個の光検出器４によって検出される。この概略例においてはＮ＝８個の検出器が示されている。これらの検出器は例えばアバランシェフォトダイオードであってよい。これらの検出器４から発生された信号は、前置増幅器６によって増幅され、本発明の実施形態による重み付けマトリックス８において出力線１４へ伝達される。
【００３５】
とりわけ各検出器信号は、活性状態でない検出器チャネルのノイズ作用を抑制するために、非線形特性を有する増幅器またはダイオード１０により増幅される。それにしたがって入力線１２に印加される検出器信号は「＋」および「−」で示された重み付けにてＭ＝３本の出力線１４に伝達される。このようにして合計された出力信号は出力増幅器１５によって増幅され、そして任意選択的に増幅器１６において非線形特性１０の逆処理を施される。出力線の３つの出力はｍ＝２，１，０で表されている。
【００３６】
光検出器から来るパルスは単一極性（例えば常に負）である。唯一の検出器のみがパルスを発生する場合、このパルスはＭ本の出力線のそれぞれに相応の重み係数（＋１または−１）を再現する符号を持って現われる。したがって、パルスの符号はグレーコードにおおける活性状態の検出器のアドレスｘである。
【００３７】
図１の重み付けマトリックス８において使用されたグレーコードの作用の具体的説明のために図２が示されている。図２は重み付け係数を具体的に示す。位置ｘ＝０・・７における光検出器４の信号は、出力線ｍ＝２，１，０へ供給される前に、その重み付け係数と掛算される。信号の位置コード化のためのグレーコードの能力が明らかになる。出力２は、例えばｘ＝０・・３については正であり、これに対してｘ＝４・・７については負である。したがって、出力線２により、測定された信号を小さいｘまたは大きいｘへ大まかに割り当てることが可能である。この出力において、正の重み付け係数を推論させる信号が測定された場合、この信号を生じる検出器の位置としてｘ＝０・・３のみが考慮される。出力１は、ｘ＝０，１の場合に正の重み付けを有し、ｘ＝２，３の場合に負の重み付けを有する。したがって、この出力の評価によって最初の４つの位置のうちから更に２つの位置に限定するができる。結局、出力０が、信号を発生する事象を検出した検出器を正確に位置決定するための情報を供給する。
【００３８】
図３は４×４個の検出器の２次元検出器配列のための重み付けマトリックス１３を示す。検出器結晶、増幅器等は簡素化のために図示されていない。Ｎx＝４個の列およびＮy＝４個の行が存在するので、ｌｄ（Ｎx）＋ｌｄ（Ｎy）＝２＋２本の出力線が設けられている。出力線０，１は列アドレスであり、出力線２，３は行アドレスである。
【００３９】
ブロックごとの光学的な多重化によって、一般に同時に４つの隣接する検出器が異なる振幅で活性化される。この場合に、一方では活性化ブロックを識別することができ、他方ではブロック内の活性化ピクセルの位置を識別することができる。
【００４０】
グレーコードにおけるアドレス配列は、隣接するアドレス（ピクセル位置）間の移行部において１つの空間次元に沿って常に正確に１つの出力線のみが符号を変える重要な特性を有する。したがって、Ｍ本の出力線のうちの幾つかの出力線が完全な高さの負のパルス（−Ｅ）を受け取り、他の幾つかの出力線が完全な高さの正のパルス（＋Ｅ）を受け取り、そして唯一の出力線のみが中間値（−Ｅ＜ｅ＜＋Ｅ）を受け取る。この出力線にとって実際の中間値の代わりに両値−Ｅもしくは＋Ｅが使用されるならば、関与する両隣接検出器のグレーコードが得られる。中間値自体は、公知のように、ｄｘ＝ｅ／Ｅに関する前もって較正された位置プロファイルにより、これらの両検出器間のピクセル位置の補間のために使用される。
【００４１】
このような評価における模範的な方法を図３および図４に基づいて説明する。図４は簡単化のために１次元の４個の検出器についてのグレーコード重み付けマトリックスを示す。図４に示された配列では、例えば、次のピーク電圧を有する信号パルスが測定される。
１            ０            出力線
＋０．２      ＋０．１６    パルス高さ／ボルト
【００４２】
出力線１は−１の重み付けを介するエネルギー（−０．２Ｖ）を示し、出力線０は移行範囲にある。したがって、両隣接アドレスは、“−−”（ｘ＝２）および“−＋”（ｘ＝３）である。補間はｅ／Ｅ＝＋０．１６／−０．２＝−０．８、すなわち２から３の経路の１０％もしくはｘ＝２．５−０．８／２＝２．１をもたらす。
【００４３】
この例は、４×４個の検出器の信号が４本の出力線に接続されている図３の２次元配列に拡張される。これにおいては例えば次のピーク電圧を有する信号パルスが測定される。
３            ２            １            ０            出力線
−０．２      ＋０．０８    ＋０．２      ＋０．１６    パルス高さ／ボルト
【００４４】
出力線０，１はｘ位置を生じる。図４に関して説明された評価によれば、活性化ピクセルのｘ座標はｘ＝２．１である。
【００４５】
出力線３，２はｙ位置を生じる。これらは、“＋＋”（ｙ＝０）と“＋−”（ｙ＝１）との間の移行範囲を示し、ｅ／Ｅ＝−０．４によりｙ＝０．５＋０．４／２＝０．７を生じる。したがって、較正されていないピクセル位置は、ブロック右上において、ｘ＝２．１，ｙ＝０．７にある。ブロック内における実際のピクセル位置は、予め較正された位置プロファイルにおいて隣のピクセルへの端数成分の割り付けによって求めることができる。
【００４６】
隣接検出器のアドレスを介するピクセル位置の認識およびその間の補間は、ブロックへの領域分割の有無にかかわらず機能する。
ブロックごとの配列の場合、隣接する全てのアドレス対が生じるわけではなく、活性化ピクセルは０番検出器と１番検出器との間または２番検出器と３番検出器との間には生じるが、しかしながら１番検出器と２番検出器との間には生じない。
パネル検出器配列の場合、この制限は存在しない。更に、他の離れている検出器もなおも小さい光成分を受け取り、このことが−Ｅと＋Ｅとの間の移行部の不鮮明さを生じる。それにもかかわらず、パルス高さの最小値を有する出力線を移行部として仮定し、残りの出力線の符号をアドレスビットとして解釈することによって、すぐ近くの隣接アドレスをいつでも見つけ出すことができる。複数の出力線上におけるパルス高さの詳細な評価によって、補間の精度をなおも若干改善することができる。
【００４７】
１つの検出器領域のＮ本の入力線をＭ本の出力線に統合することは、Ｎ×Ｍ個の合算ノードを必要とする。したがって、４＋４本の出力線を有する２次元の１６×１６個の大きな検出器領域は、例えば２０４８個の合算ノードを必要とする。低コストの、コンパクトなかつノイズの少ない重み付けマトリックスを実現するためには、図５に示されているように、容量性結合要素が使用されるとよい。前置増幅器６から来る入力線１２は、そこでコンデンサ１７を介して、出力線対１４ａ，１４ｂの２つの出力線のうちの１つの出力線に結合され、しかも正の重み付けの場合には出力線１４ａに結合され、負の重み付けの場合には出力線１４ｂに結合される。出力線対１４ａ，１４ｂに印加される電圧は、出力差動増幅器１８によって互いに引き算され、出力１４を形成する。
【００４８】
容量性結合要素１７は高域通過特性を有し、このことはパルス急峻化のために望ましいことである。しかしながら任意選択的にこの周波数応答特性は、後続の積分によって、例えば「電荷感応性」積分増幅器２０の介在によって補整される。
【００４９】
コンデンサ１７の代わりに、図６および図７に示されているように、他の容量性結合要素が設けられてもよい。というのは、パルスの短い立ち上がり時間（数ｎｓ）のために、例えば導体板２６の２つの層の間の結合容量として形成され得る小さな容量（例えば１ｐＦ）で十分であるからである。
【００５０】
図６は信号処理装置の主構成要素を形成し得る相応の導体板２６の斜視図を示す。例えば２５６個の入力線のうち２つの入力線のみが図示されているが、これらの入力線は導体板２６の一方の面上に導体路２２として延びている。導体板２６の他方の面上には、それに応じて８個の差動出力線対１４ａ，１４ｂが２番目の層に存在する。簡単化のために出力線対２４ａ，２４ｂのみが示されている。層間には連続する遮蔽面３０が存在し、この遮蔽面３０は互いに結合すべき交差点で孔２８によって穿孔されている。
【００５１】
導体路２２，２４の結合の代替手段が図７に示されている。図７においては遮蔽面が設けられておらず、互いに直交して延びている入力導体路２２と出力導体路２４との間との間の絶縁だけが設けられている。出力線対２４ａ，２４ｂの両出力線への同じでない結合のために、入力導体路２２および出力導体路２４のうちの少なくとも一方が交差点において幅を広げられているか、または狭められている。例えば出力線２４ａとの交差点３２においては正の重み付けのために幅拡張部が存在し、出力線２４ｂとの交差点３４においては負の重み付けのために幅縮小部が存在する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による装置の実施形態の概略図
【図２】放射線量子が吸収されるピクセル位置に依存した図１に示された出力端の出力電圧のグラフ
【図３】本発明の実施形態による出力線を含めた２次元の４×４個の検出器マトリックスの回路図
【図４】出力線を含めた１次元のＮ＝４個の検出器マトリックスの回路図
【図５】入力線および出力線の容量性結合の概略図
【図６】本発明の実施形態による入力線および出力線の結合部を有するプリント回路基板の斜視図
【図７】本発明の他の実施形態による入力線および出力線の２つの交差点の平面図
【符号の説明】
【００５３】
１        ガンマカメラ
２        シンチレーション結晶
４        光検出器
６        前置増幅器
８        重み付けマトリックス
１０        増幅器（ダイオード）
１２        入力線
１４        出力線
１４ａ      出力線
１４ｂ      出力線
１５        出力増幅器
１６        増幅器
１７        容量性結合要素
１８        差動増幅器
２０        増幅器
２２        入力導体路
２４        出力導体路
２４ａ      出力線
２４ｂ      出力線
２６        導体板
２８        孔
３０        遮蔽面
３４        交差点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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