JP6565558B2

JP6565558B2 - 線源位置制御装置、放射線源格納容器、補正マップの生成方法、及びコンプトンカメラのコントローラ

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Publication number: JP6565558B2
Application number: JP2015194594A
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Inventors: 浩平太田
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Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
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Description

本発明は、コンプトンカメラの指示値を補正するための線源位置制御装置、放射線源格納容器、補正マップの生成方法、及びコンプトンカメラのコントローラに関する。

ピクセル型電極によるガス増幅を用いた放射線検出装置（ＭＰＧＣ：ＭｉｃｒｏＰｉｘｅｌＧａｓＣｈａｍｂｅｒ）の研究が進められている。ＭＰＧＣを用いた放射線検出装置は、シンチレータとの組み合わせにより、電子飛跡追跡型コンプトンカメラ（ＥＴＣＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ＴｒａｃｋｉｎｇＣｏｍｐｔｏｎＣａｍｅｒａ）を構成する。この種のコンプトンカメラには、従来の検出器による放射線検出では不十分であった検出領域の画像イメージングにおいて、大面積かつリアルタイムな画像イメージングができるという特徴がある。

特許文献１には、ＭＰＧＣを用いた放射線検出装置の構造の例が開示されている。また、特許文献２には、ＭＰＧＣではなくＭＳＧＣ（ＭｉｃｒｏＳｔｒｉｐＧａｓＣｈａｍｂｅｒ）により構成したコンプトンカメラの例が開示されている。

特許第３３５４５５１号公報特許第３５３５０４５号公報

コンプトンカメラには、入射γ線の入射位置によって空間分解能が変わるという事象が発生する場合がある。この事象が発生すると、放射線源の位置を特定するために必要な再構成画像がぼやけた画像となってしまう。この事象は装置固有のものであり、例えば、ドリフト電極の設置精度、ピクセル電極外縁部でのドリフト電場の一様性の低さなどに起因するものと考えられ、従来、これらを克服して一定の空間分解能を得ることは困難であった。

コンプトンカメラにおける放射線源の位置の特定精度を向上させるためには、コンプトンカメラの指示値を補正するための補正値の３次元マップ（補正マップ）を取得することが有効であると考えられる。しかし、そのためには、小さな固体放射線源を３次元的に移動させながら、コンプトンカメラによる撮影を実施していく必要があり、人の手で放射線源を移動させることは、被爆の危険を伴い、手間もかかるという問題が予想される。

そこで、本発明は、より安全かつ効率的に、コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップを取得できる３次元位置制御装置、放射線源格納容器、補正マップの生成方法、及びコンプトンカメラの制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る線源位置制御装置は、コンプトンカメラの指示値を補正するために使用される放射線源の位置を制御する線源位置制御装置であって、前記コンプトンカメラのコントローラから供給される制御信号に従って前記放射線源を移動させ、前記放射線源の位置を示す位置情報信号を前記コントローラに供給することを特徴とする。

上記線源位置制御装置は、前記放射線源を固定する放射線源固定具を備え、前記放射線源固定具は、前記放射線源の個体情報を読み取るための第１のコネクタを有するように構成されてもよい。

本発明の一実施形態に係る放射線源格納容器は、上記線源位置制御装置に設置するための放射線源格納容器であって、前記放射線源の個体情報を記憶する記憶装置と、前記第１のコネクタと接続可能に構成され、かつ、前記記憶装置に記憶される情報を読み取るための第２のコネクタと、を有することを特徴とする。

上記放射線源格納容器は、鉛を主成分とする材料によって構成されてもよい。勿論、鉛に限らず、放射線に対して遮蔽効果を有する材料であれば如何なる材料を用いてもよい。

本発明の一実施形態に係る補正マップの生成方法は、コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップの生成方法であって、放射線源の位置を制御可能に構成された線源位置制御装置に対し、前記放射線源の位置を特定する制御信号を供給するステップと、前記制御信号を前記線源位置制御装置に供給した後、前記コンプトンカメラの指示値を取得するステップと、前記制御信号により制御された前記放射線源の位置と、該制御信号の供給に応じて取得された前記指示値とに基づき、該指示値の補正値を生成するステップと、複数の前記放射線源の位置のそれぞれについて得られる前記補正値に基づいて前記補正マップを生成するステップと、を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンプトンカメラのコントローラは、放射線源の位置を制御可能に構成された線源位置制御装置に対し、前記放射線源の位置を特定する制御信号を供給する制御信号供給部と、前記制御信号を前記線源位置制御装置に供給した後、前記コンプトンカメラの指示値を取得する指示値取得部と、前記制御信号により制御された前記放射線源の位置と、該制御信号の供給に応じて取得された前記指示値とに基づき、該指示値の補正値を生成する補正値生成部と、複数の前記放射線源の位置のそれぞれについて得られる前記補正値に基づき、前記コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップを生成する補正マップ生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態によれば、より安全かつ効率的に、コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップを取得することが可能になる。

画像イメージング装置３００の構成を示すブロック図である。コンプトンカメラ２００の概略構成図である。放射線検出装置１００の概略構成図である。画像イメージング装置３００及びその周辺装置、並びに３次元位置制御装置４００を示す模式図である。実施形態１における３次元位置制御装置４００の構造を示す模式図である。コントローラ３１０の機能ブロックを示す略ブロック図である。補正マップ生成部３５６によって特定される複数のＰ_ａ〜Ｐ_ｌを示す図である。コントローラ３１０の処理フローを示すフロー図である。実施形態２における放射線源格納容器５００及びシャフト４０６を示す図である。放射線検出装置１００の具体的な構造の一例を示す断面斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の画像イメージング装置について詳細に説明する。なお、本発明の画像イメージング装置は以下の実施形態に限定されることはなく、種々の変形を行ない実施することが可能である。全ての実施形態においては、同じ構成要素には同一符号を付して説明する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上、実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

本実施形態にかかる画像イメージング装置３００の構成を図１に示す。画像イメージング装置３００は、コンプトンカメラ２００、コントローラ３１０（コンプトンカメラ２００の制御装置）、入力デバイス３１２及び出力デバイス３１４を備える。画像イメージング装置３００は、例えば医療の現場において、患者の体内に投与した放射線源の位置を特定するために使用される。

コンプトンカメラ２００はＥＴＣＣであり、ＭＰＧＣを用いた放射線検出装置１００及び検出モジュール２０２を含む。検出モジュール２０２には、散乱γ線の入射により発光するシンチレータと、そのシンチレータに入射して生じた発光を電気信号に変換する複数の光電子増倍管とを含む。これにより、複数の光電増倍管で発光位置を特定することができ、散乱γ線の入射位置を検出することが可能となる。

図２にコンプトンカメラ２００の概略構成図を示す。図２（ａ）に示すように、検出モジュール２０２は放射線検出装置１００を５方向から取り囲むように設けられている。図２（ａ）においては、５箇所の検出モジュールにそれぞれ符号２０２ａ〜２０２ｅを付している。なお、本実施形態では、５方向に検出モジュール２０２を設けた例を示したが、少なくとも１方向（例えば、ピクセル電極部１０１の下方向）に設けてあればよい。放射線検出装置１００の具体的な構造については後述する。

コントローラ３１０は、コンプトンカメラ２００から出力される検出信号Ｓ１，Ｓ２に基づいた演算を行うことにより３次元画像を再構成し、放射線源の位置を特定する。オペレータによるコントローラ３１０への指示は、入力デバイス３１２を用いて行うことができる。また、コントローラ３１０によって再構成された３次元画像は、出力デバイス３１４を介してオペレータに提示される。

図２（ａ）に示すように、放射線検出装置１００はチャンバー１１１を有する。チャンバー１１１の内部には、アルゴンやキセノンなどの希ガスと、エタン、メタンなどの常温でガスのアルカンもしくは二酸化炭素を含む消光作用を有するガス（クエンチングガス）との混合ガスが封入されている。なお、これに限らず、どちらか単体のガスを用いてもよく、二種以上の混合ガスを用いてもよい。チャンバー１１１の底面には、複数のピクセルが二次元的にレイアウトされたピクセル電極部１０１が設けられている。チャンバー１１１の上面には、ドリフト電極１１０が設けられている。チャンバー１１１の側面には、ドリフトケージ１１２が設けられている。ドリフトケージ１１２は、ドリフト電極１１０とピクセル電極部１０１との間の電界分布を均一化するために設けられている。

コンプトンカメラ２００の原理は次の通りである。まず、外部から放射線検出装置１００にγ線が入射すると、ある確率で入射γ線がチャンバー１１１内の気体と衝突し、γ線の散乱が発生する。図２（ａ）に示す符号Ａは、衝突位置である。衝突により進行方向が変化した散乱γ線は、放射線検出装置１００を透過して検出モジュール２０２に入射する。検出モジュール２０２に散乱γ線が入射すると発光が生じ、この発光が光電子増倍管によって電気信号に変換される。このようにして得られた電気信号は、図１に示す検出信号Ｓ１に相当し、散乱γ線の入射した位置及びその時刻を示す情報がコントローラ３１０に提供される。このとき、散乱γ線のエネルギーを取得してもよい。散乱γ線のエネルギーを取得すると、所定の線源からのγ線がチャンバー内で１回のみ散乱したときに想定されるエネルギー範囲に限定して検出するように構成することにより、複数回散乱したγ線による影響（ノイズ）を除去することが可能となる。

一方、入射γ線と衝突したチャンバー１１１内の気体は、符号Ａの位置から所定の方向に反跳電子ｅ⁻（荷電粒子）を放出する。すると、反跳電子の飛跡に沿って電子雲が発生する。電子雲を構成する電子は、ドリフト電極１１０とピクセル電極部１０１との間の電場によって、ピクセル電極部１０１へ引き寄せられる。このとき、ピクセル電極部１０１の近傍まで引き寄せられた電子は気体と衝突し、気体を電離させる。さらに電離によって生じた電子は雪崩的に増殖し、ピクセル電極部１０１にて検出される。このようにして得られた電気信号は、図１に示す検出信号Ｓ２に相当し、コントローラ３１０に提供される。検出信号Ｓ２は、電子が検出されたピクセルの位置及び当該ピクセルにおいて電子を検出した時刻を特定可能な信号である。

なお、散乱γ線が検出モジュール２０２に入射してからピクセル電極部１０１で電子が検出されるまでの時間によって、そのピクセル電極部１０１から電子雲が生じた位置までの距離（ｚ方向の位置）が算出できる。

ここで、図１０は、放射線検出装置１００の具体的な構造の一例を示す断面斜視図を示している。図１０に示すように、放射線検出装置１００は、筐体としてのチャンバー１１１の内部に、ドリフト電極１１０及びドリフトケージ１１２によってピクセル電極部１０１を覆うような構造となっている。ドリフトケージ１１２は、異なる電位を与えることが可能な複数の電極がドリフト電極１１０に対して平行に設けられた構造を有する。ドリフト電極１１０とピクセル電極部１０１との間に形成された電場は、ドリフトケージ１１２によって電界分布が均一になるように制御される。このような構造の放射線検出装置は、容器モジュールともいう。

コントローラ３１０は、検出信号Ｓ１の活性化（散乱γ線の検出モジュール２０２への入射）をトリガとして検出信号Ｓ２を時系列的に解析し、電子が検出されたピクセルの位置及び当該ピクセルにおいて電子を検出した時刻（以下、検出時刻という場合がある）を用いて、反跳電子の飛跡を算出する。検出時刻は、トリガからピクセル電極部１０１での電子の検出までの時間（以下、ドリフト時間という場合がある）に対応する。そして、図２（ｂ）に示す角度αを算出すれば、入射γ線が入射した方向を特定することができる。

コントローラ３１０は、こうして特定したγ線の入射方向から、放射線源の位置を示す３次元座標（３次元の位置座標）を取得する。また、コントローラ３１０は、検出信号Ｓ１，Ｓ２に加えて、放射線源の強さを示すカウントレートを取得してもよい。こうして取得された３次元座標（または、３次元座標及びカウントレート）を含むデータがコンプトンカメラ２００の指示値となる。

図３に示すように、ピクセル電極部１０１は、絶縁部材１０２、カソード電極１０４、カソード端子部１０４ａ、アノード電極１０６、アノード電極パターン１０８、ビア１２６、及びアノード端子部１２０を有している。

カソード電極１０４は、絶縁部材１０２の上面においてｙ方向に複数延在する。カソード電極１０４には複数の開口部１０５が設けられており、開口部１０５において絶縁部材１０２の上面が露出している。カソード電極１０４は、絶縁部材１０２の端部においてカソード端子部１０４ａに接続され、このカソード端子部１０４ａから信号が取り出される。

アノード電極１０６は、絶縁部材１０２に対してｚ方向に設けられた貫通孔に配置され、カソード電極１０４の複数の開口部１０５のそれぞれにおいてアノード電極１０６の先端が露出している。本実施形態においては、アノード電極１０６は、開口部１０５のそれぞれにおいて先端が露出している形状を有しているが、開口部１０５のそれぞれにおいて先端が露出しないような形状（先端が絶縁部材１０２の上面（貫通孔の上面）と概略一致する形状、又は先端が絶縁部材１０２の貫通孔の内部に位置する形状を含む。）としてもよい。アノード電極１０４は、絶縁部材１０２の端部においてアノード端子部１０６ａにビア１２６を介して接続され、このアノード端子部１０６ａから信号が取り出される。

ｙ方向に配列された複数のアノード電極１０６は、それぞれ異なるアノード電極パターン１０８に接続されている。アノード電極パターン１０８は、絶縁部材１０２の裏面においてｘ方向に複数延在する。カソード電極１０４が延在するｙ方向とアノード電極パターン１０８が延在するｘ方向とは、概略垂直である。なお、本実施形態においては、アノード電極１０６とアノード電極パターン１０８とは別に設けられ、それぞれが電気的に接続されている形態について説明しているが、これに限定されるわけではなく、アノード電極１０６とアノード電極パターン１０８が一体であっても構わない。

カソード電極１０４とアノード電極１０６との間には電圧が印加され、電場が形成される。これにより、ピクセル電極部１０１へ引き寄せられた電子は、アノード電極１０６に捕捉される。これによって、このピクセルにおいて電子が検出されることになる。

ドリフト電極１１０はｘｙ平面を有し、ピクセル電極部１０１を構成するｘｙ平面からｚ方向に所定の距離だけ離れて設けられている。ドリフト電極１１０とカソード電極１０４及びアノード電極１０６との間には電圧が印加され、電場が形成される。

本実施形態に係る本発明の放射線検出装置１００は、上述したような構成を採ることにより、ピクセル電極部１０１において、アノード電極１０６がマトリクス状に配置された構成を有することになる。絶縁部材１０２の上面に露出するアノード電極１０６が１個のピクセルを構成する。したがって、複数のカソード電極１０４及び複数のアノード電極パターン１０８に現れる電気信号の電圧の変化を時系列的に解析すれば、電子が検出されたピクセルの位置及び検出時刻が特定でき、そのピクセルにおける電子の検出結果が得られるため、既に説明したとおり、反跳電子の飛跡を算出することが可能となる。

（実施形態１）
以下、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するための構成について、詳しく説明する。

図４は、図１に示した画像イメージング装置３００及びその周辺装置、並びに放射線源の位置を制御する線源位置制御装置４００を示す模式図である。初めに同図を参照しながら本実施形態による画像イメージング装置３００の構成について説明すると、まず、図１に示したコントローラ３１０、入力デバイス３１２、出力デバイス３１４は、１つのコンピュータによって構成される。コントローラ３１０は、このコンピュータに備えられるＣＰＵによって構成される。また、入力デバイス３１２は、このコンピュータに備えられるキーボード、マウスなどの入力装置によって構成され、出力デバイス３１４は、このコンピュータに備えられるディスプレイなどの表示装置によって構成される。

コンプトンカメラ２００には、圧力計２０４、温度計２０６、質量分析器２０８、及び放射線センサー信号検出器２１０が付加される。これらは、ハブ３２２を介してコントローラ３１０に接続されている。圧力計２０４は、図２に示したチャンバー１１１内の圧力を測定し、その結果を示す信号をコントローラ３１０に供給するよう構成される。温度計２０６は、チャンバー１１１内の温度を測定し、その結果を示す信号をコントローラ３１０に供給するよう構成される。質量分析器２０８は、チャンバー１１１内のガスの質量を分析し、その結果を示す信号をコントローラ３１０に供給するよう構成される。検出信号生成器２１０は、上述した検出信号Ｓ１，Ｓ２を生成し、コントローラ３１０に供給するよう構成される。

また、コンプトンカメラ２００には、電磁弁２１２も設けられる。電磁弁２１２は、電磁弁レギュレータ分岐弁３２８を介してガスボンベ３２６及び真空ポンプ３２４に接続されている。ガスボンベ３２６には、所定の希ガスと添加ガスとで構成される混合ガス（例えばアルゴンとエタンを９：１の割合で含む混合ガス）が充填されている。電磁弁２１２及び電磁弁レギュレータ分岐弁３２８はそれぞれハブ３２２を介してコントローラ３１０に接続されており、コントローラ３１０からの制御に応じて開閉可能に構成される。コントローラ３１０は、圧力計２０４、温度計２０６、及び質量分析器２０８のそれぞれから供給される信号により示される圧力、温度、質量分析結果に応じて、電磁弁２１２及び電磁弁レギュレータ分岐弁３２８を制御するよう構成される。これにより、チャンバー１１１の圧力、温度、及びガス混合比が所望の値に制御ないし維持される。

コンプトンカメラ２００にはさらに、高圧電源３２０も付加される。高圧電源３２０は、コントローラ３１０からの制御に応じて高圧の電源を生成し、動作電源としてコンプトンカメラ２００に供給する役割を果たす。

線源位置制御装置４００は、図４に示すように、コンプトンカメラ２００の上面（図２に示したドリフト電極１１０側の表面）近傍に設置され、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するために使用される放射線源４５０の位置を３次元的に制御可能に構成された装置である。なお、放射線源４５０は、人体に投与する放射性薬剤とは異なるものであってもよく、例えば個体密封線源（薬剤でないもの）を用いることができる。線源位置制御装置４００は、コントローラ３１０から供給される制御信号Ｃに従って放射線源４５０を３次元の方向に移動させ、放射線源４５０の位置を示す位置情報信号Ｊをコントローラ３１０に供給するよう構成される。

図５は、線源位置制御装置４００の構造を示す模式図である。同図に示すように、線源位置制御装置４００は、Ｘ方向に延在するレール４０２を有する架台４０１と、レール４０２に跨ってＹ方向に延在するレール４０４とを有し、レール４０２上をＸ方向に移動可能に構成されたステージ４０３と、レール４０４上をＹ方向に移動可能に構成されたステージ４０５と、ステージ４０５に対してＺ方向に移動可能に構成されたシャフト４０６とを備えて構成される。放射線源４５０は、シャフト４０６の一端に取り付けられる。つまり、シャフト４０６は、放射線源４５０を固定する放射線源固定具としての役割も担っている。

線源位置制御装置４００は、コントローラ３１０から送信される制御信号Ｃに従ってステージ４０３，４０５及びシャフト４０６の位置を制御することにより、放射線源４５０を３次元方向に移動させるよう構成される。また、ステージ４０３，４０５及びシャフト４０６の現在位置から放射線源４５０の位置を特定し、特定した位置を示す位置情報信号Ｊをコントローラ３１０に供給するよう構成される。

ここで、線源位置制御装置４００による放射線源４５０の可動範囲は、用途に応じて適宜変更することができる。例えば、コンプトンカメラ２００を医療の現場で使用する際には、診断台の上部の空間で人体が占めると予測される空間を網羅するように設定されていればよい。具体的には、Ｘ方向を体軸方向とし、原点を体の中心と考えると、Ｘ方向には−１００ｃｍ〜＋１００ｃｍ、Ｙ方向には−５０ｃｍ〜＋５０ｃｍ、Ｚ方向には−３０ｃｍ〜＋３０ｃｍとすればよい。

また、線源位置制御装置４００とコンプトンカメラ２００とは、容易に分離可能で、かつ、分離後に再設置する際には容易に位置合わせ可能な構造とすることが好ましい。具体的には、線源位置制御装置４００及びコンプトンカメラ２００それぞれの表面に位置合わせ用の凹凸を設けておき、この凹凸を嵌合させることによって位置合わせできるように構成したり、位置合わせ用のマーカーを設けることによって位置合わせできるように構成したりすることが好ましい。

また、線源位置制御装置４００は、放射線源４５０とコンプトンカメラ２００の間で発生し得る、構造物による放射線の減弱を最大限に抑えるように設計することが好ましい。この点、図５に示した構成であれば、放射線源４５０の下側にコンプトンカメラ２００を設置することで、放射線源４５０とコンプトンカメラ２００の間に何ら構造物がない構造とすることができるので、上記のような減弱を最大限に抑えることが可能になる。また、線源位置制御装置４００は、放射線の減弱効果の低い材質（放射線に対して透過率の高い材質）、例えばアクリルによって構成することが好ましい。

図６は、コントローラ３１０におけるコンプトンカメラ２００の指示値の補正に関する機能ブロックを示すブロック図である。同図に示すように、コントローラ３１０は機能的に、制御信号供給部３５０、補正値生成部３５４、指示値取得部３５２、補正マップ生成部３５６を備えて構成される。

制御信号供給部３５０は、線源位置制御装置４００に対し、放射線源４５０の位置を特定する制御信号Ｃを供給する機能部である。制御信号Ｃは、具体的には３次元の位置座標を示す信号である。この制御信号Ｃを受けた線源位置制御装置４００は、上述したように、制御信号Ｃに従って放射線源４５０を移動させる。これにより、放射線源４５０は、制御信号Ｃにより示される座標に対応する位置に移動する。

指示値取得部３５２は、制御信号供給部３５０により制御信号Ｃが線源位置制御装置４００に供給された後、コンプトンカメラ２００の指示値を取得する機能部である。つまり、指示値取得部３５２は、制御信号Ｃにより示される座標に移動した放射線源４５０からのγ線に応じてコンプトンカメラ２００が生成した検出信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、コンプトンカメラ２００の指示値を取得するよう構成される。こうして取得される指示値は、上述したように、３次元の位置座標（または、位置座標及びカウントレート）を含むデータとなる。本実施形態では、コンプトンカメラ２００の指示値として、位置座標及びカウントレートを含むデータを取得する例を示す。

補正値生成部３５４は、制御信号Ｃにより制御された放射線源４５０の位置座標及び既知のカウントレートと、該制御信号Ｃの供給に応じて指示値取得部３５２が取得した指示値に含まれる位置座標及びカウントレートとに基づき、該指示値の補正値を生成する機能部である。なお、補正値生成部３５４は、線源位置制御装置４００から供給される位置情報信号Ｊにより放射線源４５０の位置を取得することが好ましいが、制御信号供給部３５０から放射線源４５０の位置を取得することもできる。また、放射線源４５０の既知のカウントレートについては、放射線源４５０の種類等に応じて予めコントローラ３１０に設定しておけばよい。

補正値は、制御信号Ｃにより制御された放射線源４５０の位置座標及びコントローラ３１０に設定した既知のカウントレートに指示値を合わせるために必要となる値である。具体的には、位置座標については、制御信号Ｃにより制御された放射線源４５０の位置座標から指示値に含まれる位置座標を減算することによって補正値を算出することが好ましい。この場合、指示値に含まれる位置座標に対して補正値を加算することによって放射線源４５０の正確な位置座標を求めることができる。また、カウントレートについては、コントローラ３１０に設定した既知のカウントレートを指示値に含まれるカウントレートで除算することによって補正値を算出することが好ましい。この場合、指示値に含まれるカウントレートに対して補正値を乗算することによって放射線源４５０の正確なカウントレートを求めることができる。

表１に、補正値の具体的な例を示す。表１に示すように、この例では、制御信号Ｃにより制御された放射線源４５０の位置座標及びカウントレートが（１，１，１，１）であり、コンプトンカメラ２００の指示値に含まれる位置座標及びカウントレートが（１．５，０．５，１，０．８）である。この場合の補正値は、Ｘ座標について１−１．５＝−０．５、Ｙ座標について１−０．５＝＋０．５、Ｚ座標について１−１＝±０、カウントレートについて１／０．８＝１．２５となる。

補正マップ生成部３５６は、複数の放射線源４５０の位置のそれぞれについて得られる上記補正値に基づき、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するための補正マップを生成する機能部である。具体的に説明すると、補正マップ生成部３５６は、まず初めに補正の対象とする複数の位置（補正対象位置）を特定する。図７には、こうして特定される複数の補正対象位置の一例を示している。この例では、６表面のうちの１つがＸＹ平面内に位置し、長手方向がＸ方向に平行である直方体の辺又は頂点に配置される１２個の位置Ｐ_ａ〜Ｐ_ｌが補正マップ生成部３５６によって特定される。この例に示すように、補正マップ生成部３５６が特定する複数の補正対象位置は離散的であってもよい。

次に補正マップ生成部３５６は、特定した複数の位置をそれぞれ示す複数の制御信号Ｃを順次線源位置制御装置４００に供給するよう、制御信号供給部３５０に対して指示する。これにより、特定した複数の位置ごとの補正値が補正値生成部３５４によって順次生成されるので、補正マップ生成部３５６は、こうして生成された補正値を順次取得する。そして、補正マップ生成部３５６は、こうして取得した複数の補正値を上述した複数の補正対象位置に関連付けることにより補正マップを生成する。なお、補正値は、離散的に取得しておき、必要に応じて、例えば線形補間することにより、連続的な補正値を求めるようにしてもよい。また、予め連続的な補正値を求めておき、それらを補正対象位置ごとに関連付けた補正マップを生成しておくことも可能である。

補正マップの生成は例えば画像イメージング装置３００の出荷時に実施されてもよい。この場合、生成した補正マップは出荷時点でコントローラ３１０内に予め格納される。これにより、コントローラ３１０は、画像イメージング装置３００を例えば医療の現場において実際に使用するとき、格納している補正マップにより、コンプトンカメラ２００から取得した指示値を補正することができる。表１の例で言えば、コントローラ３１０は、（１．５，０．５，１，０．８）という指示値を得た場合、補正値（−０．５，＋０．５，±０，×１．２５）を用いてこれを補正する。こうして得られる補正指示値（１，１，１，１）は、正しい値を示すこととなる。このように、本実施形態による指示値の補正を行うことにより、正しい値を示す補正指示値を得ることが可能になる。

以上のようなコントローラ３１０の動作について、処理フローを示すフロー図を参照しながら、再度より詳しく説明する。

図８は、コントローラ３１０の処理フローを示すフロー図である。コントローラ３１０は、まず複数の補正対象位置（例えば図７に示した位置Ｐ_ａ〜Ｐ_ｌ）を特定し、そのすべてについて、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ１）。

ステップＳ２では、コントローラ３１０は、線源位置制御装置４００に対し、放射線源４５０の位置を特定する制御信号Ｃを供給する。この制御信号Ｃを受けた線源位置制御装置４００は、制御信号Ｃによって特定された位置に放射線源４５０を移動させる。

ステップＳ３では、コントローラ３１０は、コンプトンカメラ２００の指示値を取得する。具体的には、上述したように、コンプトンカメラ２００の検出信号Ｓ１，Ｓ２から位置座標及びカウントレートを含むデータである指示値を取得する。

ステップＳ４では、コントローラ３１０は、制御信号Ｃにより制御された放射線源４５０の位置座標及び既知のカウントレートと、該制御信号Ｃの供給に応じて取得された指示値に含まれる位置座標及びカウントレートとに基づき、該指示値の補正値を生成する。具体的には、上述したように、位置座標については放射線源４５０の位置座標から指示値に含まれる位置座標を減算してなる値を補正値とし、カウントレートについては放射線源４５０のカウントレートを指示値に含まれるカウントレートで除算してなる値を補正値とする。

ステップＳ１が完了すると、すなわち、すべての補正対象位置についてステップＳ２〜Ｓ４の処理が終了すると、コントローラ３１０は、生成した一連の補正値に基づいて、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するための補正マップを生成する（ステップＳ５）。このとき、離散的な補正対象位置の間の位置については、線形補間などによって補正値を決定してもよい。

このように、本実施形態では、コントローラ３１０から供給される制御信号Ｃに従って放射線源４５０を移動させるとともに、放射線源４５０の位置を示す位置情報信号Ｊをコントローラ３１０に供給する線源位置制御装置４００を用いて、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するための補正マップを生成する。したがって、人の手で放射線源４５０を移動させる場合に比べて安全かつ効率的に、コンプトンカメラ２００の指示値を補正するための補正マップを取得することが可能になる。

（実施形態２）
図９に示すように、実施形態２においては放射線源格納容器５００をシャフト４０６に固定する。図５に示した放射線源４５０は、放射線源格納容器５００の中に格納される。また、放射線源格納容器５００には、内部に格納している放射線源４５０の個体情報（核種、線量、製造年月日など）を記憶する記憶装置５０１と、この記憶装置５０１に記憶される情報を読み取るためのコネクタ５０２（第２のコネクタ）とが設けられる。シャフト４０６には、ケーブルなどによってコネクタ５０２と接続されるコネクタ４０７（第１のコネクタ）が設けられる。コネクタ４０７は図４に示したコントローラ３１０に接続されており、したがってコントローラ３１０は、放射線源４５０の個体情報を読み取ることが可能とされている。

本実施形態によれば、コントローラ３１０の操作者が出力デバイス３１４（図２参照）上で放射線源４５０の個体情報を確認することができる。したがって、放射線源４５０のカウントレートを設定する際などの作業ミスを減らすことかできる。また、放射線源４５０を放射線源格納容器５００から容易に取り出せないように構成することで、予定していた放射線源４５０と異なるタイプの放射線源を使用して補正マップを生成してしまうリスクを減ずることが可能になる。

（実施形態３）
実施形態３においては、図９に示した放射線源格納容器５００を鉛を主成分とする材料によって構成するとともに、放射線源格納容器５００の下部に、コントローラ３１０から開閉可能に構成された蓋（図示せず）を設ける。これによれば、放射線源格納容器５００が放射線を遮蔽することから、放射線源４５０を設置する際の被爆の危険性を低減することができる。また、放射線源格納容器５００の下部にコントローラ３１０から開閉可能に構成された蓋を設けるので、補正マップの生成も問題なく実施することができる。

（変形例）
上記各実施形態では、指示値として位置座標及びカウントレートを含むデータを利用したが、３次元の位置座標のみを含む指示値を利用することとしてもよい。この場合、補正値も３次元のデータによって表されることとなる。

また、上記各実施形態では１つの補正マップを生成する例を説明したが、必要な補正値は画像イメージング装置３００による撮影の対象となる物体によって異なる場合があることから、予め想定される撮影対象ごとに異なる補正マップを生成しておき、撮影対象に応じて補正マップを切り替えながら画像イメージング装置３００を使用することとしてもよい。こうすることで、撮影対象によらず、適切な撮影結果を得ることが可能になる。

１００放射線検出装置
１０１ピクセル電極部
１０２絶縁部材
１０４カソード電極
１０４ａカソード端子部
１０５開口部
１０６アノード電極
１０６ａアノード端子部
１０８アノード電極パターン
１１０ドリフト電極
１１１チャンバー
１１２ドリフトケージ
１２６ビア
２００コンプトンカメラ
２０２（２０２ａ〜２０２ｅ）検出モジュール
２０４圧力計
２０６温度計
２０８質量分析器
２１０検出信号生成器
２１２電磁弁
３００画像イメージング装置
３１０コントローラ
３１２入力デバイス
３１４出力デバイス
３２０高圧電源
３２２ハブ
３２４真空ポンプ
３２６ガスボンベ
３２８電磁弁レギュレータ分岐弁
３５０制御信号供給部
３５２指示値取得部
３５４補正値生成部
３５６補正マップ生成部
４００線源位置制御装置
４０１架台
４０２，４０４レール
４０３，４０５ステージ
４０６シャフト
４０７，５０２コネクタ
４５０放射線源
５００放射線源格納容器
５０１記憶装置
Ｐ_ａ〜Ｐ_ｌ位置座標
Ｃ制御信号
Ｊ位置情報信号
Ｓ１，Ｓ２検出信号

Claims

コンプトンカメラの指示値を補正するために使用される放射線源の位置を制御する線源位置制御装置であって、
前記放射線源を固定する放射線源固定具を備え、
前記放射線源固定具は、前記放射線源の個体情報を読み取るための第１のコネクタを有し、
前記コンプトンカメラのコントローラから供給される制御信号に従って前記放射線源を移動させ、
前記放射線源の位置を示す位置情報信号を前記コントローラに供給する
ことを特徴とする線源位置制御装置。
請求項１に記載の線源位置制御装置に設置するための放射線源格納容器であって、
前記放射線源の個体情報を記憶する記憶装置と、
前記第１のコネクタと接続可能に構成され、かつ、前記記憶装置に記憶される情報を読み取るための第２のコネクタと、
を有することを特徴とする放射線源格納容器。
鉛を主成分とする材料によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の放射線源格納容器。
コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップの生成方法であって、
放射線源の位置を制御可能に構成された線源位置制御装置に対し、前記放射線源の位置を特定する制御信号を供給するステップと、
前記制御信号を前記線源位置制御装置に供給した後、前記コンプトンカメラの指示値を取得するステップと、
前記制御信号により制御された前記放射線源の位置と、該制御信号の供給に応じて取得された前記指示値とに基づき、該指示値の補正値を生成するステップと、
複数の前記放射線源の位置のそれぞれについて得られる前記補正値に基づいて前記補正マップを生成するステップと、
を備えることを特徴とする補正マップの生成方法。
放射線源の位置を制御可能に構成された線源位置制御装置に対し、前記放射線源の位置を特定する制御信号を供給する制御信号供給部と、
前記制御信号を前記線源位置制御装置に供給した後、コンプトンカメラの指示値を取得する指示値取得部と、
前記制御信号により制御された前記放射線源の位置と、該制御信号の供給に応じて取得された前記指示値とに基づき、該指示値の補正値を生成する補正値生成部と、
複数の前記放射線源の位置のそれぞれについて得られる前記補正値に基づき、前記コンプトンカメラの指示値を補正するための補正マップを生成する補正マップ生成部と、
を備えることを特徴とするコンプトンカメラのコントローラ。