JP6781918B2 - Information processing equipment, imaging methods, and imaging programs - Google Patents

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Description

本発明は、情報処理装置、イメージング方法、及び、イメージングプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing apparatus, an imaging method, and an imaging program.

放射線には主に光子線、電子線、粒子線の3種類がある。X線やガンマ線などの光子線を発する放射線源(光子線源)の放射能密度分布を測定(イメージング)する手法は多数存在する。放射能密度分布は、放射線源の位置と当該位置における当該放射線源からの放射線の強度とを示したものである。放射能密度分布の測定手法として、例えば、鉛やタングステンなどの物理コリメータを用いるもの、光子−電子の相互作用による量子コリメータを用いたもの、対生成光子の同時測定によるものなどが挙げられる。いずれの手法においても、対象とする光子線のエネルギーが既知であることが前提であり、光子線のエネルギーに合わせた設定がなされている。 There are three main types of radiation: photon beams, electron beams, and particle beams. There are many methods for measuring (imaging) the radioactivity density distribution of a radiation source (photon source) that emits photon rays such as X-rays and gamma rays. The radioactivity density distribution shows the position of the radiation source and the intensity of radiation from the radiation source at the position. Examples of the method for measuring the radioactivity density distribution include those using a physical collimator such as lead and tungsten, those using a quantum collimator based on photon-electron interaction, and those using simultaneous measurement of pair-produced photons. In either method, it is premised that the energy of the target photon beam is known, and the setting is made according to the energy of the photon beam.

量子コリメータを用いたイメージング装置(以下、量子コリメータ型イメージング装置)は、量子コリメータ部と後段検出器部とで光子線のエネルギー及び飛来方向を測定する。ガンマ線源をイメージングする場合、検出されるエネルギースペクトル上に当該ガンマ線に対応するエネルギーのピークができる。一般的に、光子線は、散乱を起こしやすい。散乱した光子線は、散乱時にエネルギーを失っているため、エネルギースペクトル上ではピークのエネルギーよりも低エネルギー側で検出される。量子コリメータ型イメージング装置は、後段検出器部で光電吸収をすることにより、光子線の全エネルギーを測定することが可能となるが、後段検出器部でも光子線が散乱されることがある。この場合も、検出されるエネルギーは元のエネルギーより低下する。よって、量子コリメータ型イメージング装置は、一般に、ピーク近傍のエネルギーのイベントを検出し、ピーク近傍のエネルギーよりも低いエネルギーのイベントを検出しないことにより、イメージングを行う。 An imaging device using a quantum collimator (hereinafter referred to as a quantum collimator type imaging device) measures the energy and the direction of arrival of photon rays at the quantum collimator section and the subsequent detector section. When imaging a gamma ray source, an energy peak corresponding to the gamma ray is formed on the detected energy spectrum. In general, photon rays are prone to scattering. Since the scattered photon rays lose energy during scattering, they are detected on the energy spectrum on the lower energy side than the peak energy. The quantum collimator type imaging device can measure the total energy of the photon beam by performing photoelectric absorption in the post-stage detector section, but the photon beam may also be scattered in the post-stage detector section. Again, the detected energy is lower than the original energy. Therefore, the quantum collimator type imaging device generally detects an event of energy near the peak and does not detect an event of energy lower than the energy near the peak to perform imaging.

特許第4486623号公報Japanese Patent No. 4486623 特許第4352122号公報Japanese Patent No. 4352122 特許第5244029号公報Japanese Patent No. 5244029 特開2015−075424号公報JP-A-2015-07524

一方、電子線(β線)を発する放射線源(電子線源)のイメージングは非常に困難である。電子線は物質内での飛程が非常に短く、後段検出器部まで届くことがほとんどないためである。そこで電子線が物質内で停止する際などに放出される制動X線の発生位置をイメージングすることにより、間接的に電子線源のイメージングを行う手法が考えられる。 On the other hand, it is very difficult to image a radiation source (electron beam source) that emits an electron beam (β ray). This is because the electron beam has a very short range in the substance and hardly reaches the detector in the subsequent stage. Therefore, it is conceivable to indirectly image the electron beam source by imaging the generation position of the braking X-ray emitted when the electron beam stops in the substance.

しかし、制動X線の様な連続エネルギーを持つ光子線源のイメージングを行う場合、入射光子線は特定のエネルギーを持たないため、観測されるスペクトル上にもピークは観察されず、ガンマ線源のイメージングと同様の手法をとることが難しい。 However, when imaging a photon source with continuous energy such as braking X-rays, the incident photon rays do not have a specific energy, so no peak is observed on the observed spectrum, and imaging of the gamma ray source. It is difficult to take the same method as.

本発明は、連続エネルギーの放射線源のイメージングを行うことを目的とする。 An object of the present invention is to image a radiation source of continuous energy.

上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
放射線源を含む物質からの放射線を、散乱体および吸収体を含むコンプトンカメラで検出して、前記放射線源の位置を算出する情報処理装置であって、
前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線の割合である第1割合、前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記物質で散乱された放射線の割合である第2割合、前記コンプトンカメラの前記吸収体で散乱される放射線の割合である第3割合を算出し、前記第1割合、前記第2割合、前記第3割合に基づいて、前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギー毎に、当該エネルギーの放射線が前記放射線源からの放射線が前記散乱体で散乱されて前記吸収体で吸収される放射線の割合である第4割合を算出する確率算出部と、
前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギーが前記第4割合を含む所定のエネルギーの範囲内である放射線の前記コンプトンカメラによる検出結果に基づいて、前記放射線源の位置を算出する位置算出部とを、
備える情報処理装置とする。
The following means are adopted to solve the above problems.
That is, the first aspect is
An information processing device that calculates the position of the radiation source by detecting radiation from a substance containing a radiation source with a Compton camera including a scatterer and an absorber.
The first ratio, which is the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, and the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, the radiation scattered by the substance. The second ratio, the third ratio, which is the ratio of the radiation scattered by the absorber of the Compton camera, is calculated, and is incident on the Compton camera based on the first ratio, the second ratio, and the third ratio. For each energy lost by the Compton camera, a fourth ratio is calculated, which is the ratio of the radiation of the energy to the radiation from the radiation source scattered by the scatterer and absorbed by the absorber. Probability calculation unit and
The position of the radiation source is calculated based on the detection result of the radiation incidented on the Compton camera by the Compton camera in which the energy lost by the Compton camera is within a predetermined energy range including the fourth ratio. With the position calculation unit,
An information processing device to be provided.

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。 Aspects of disclosure may be realized by executing the program by an information processing device. That is, the structure of the disclosure can be specified as a program for causing the information processing apparatus to execute the process executed by each means in the above-described embodiment, or as a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Further, the structure of the disclosure may be specified by a method in which the information processing apparatus executes the processing executed by each of the above means. The configuration of the disclosure may be specified as a system including an information processing device that performs processing executed by each of the above means.

本発明によれば、連続エネルギーの放射線源のイメージングを行うことができる。 According to the present invention, it is possible to image a radiation source of continuous energy.

図1は、量子コリメータ型イメージング装置で使用されるコンプトンカメラの動作原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an operating principle of a Compton camera used in a quantum collimator type imaging device. 図2は、人体から放出される放射線の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of radiation emitted from the human body. 図3は、コバルト57線源から放出されるガンマ線のエネルギースペクトルの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an energy spectrum of gamma rays emitted from a cobalt 57 radiation source. 図4は、イットリウム90線源から放出されるベータ線のエネルギースペクトルの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an energy spectrum of beta rays emitted from a yttrium-90 source. 図5は、実施形態のシステム構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a system configuration example of the embodiment. 図6は、イメージング装置の情報処理装置の機能ブロックの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a functional block of an information processing device of an imaging device. 図7は、コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a computer hardware configuration. 図8は、イメージング装置の情報処理装置による位置算出の動作フローの例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an operation flow of position calculation by the information processing device of the imaging device. 図9は、正しいイベントの割合の、コンプトンカメラで検出される放射線のエネルギー(E+E)依存性の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the energy (E 1 + E 2 ) dependence of radiation detected by a Compton camera for the percentage of correct events. 図10は、線源の位置の算出結果の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the calculation result of the position of the radiation source. 図11は、線源の位置の算出結果のエネルギー依存性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the energy dependence of the calculation result of the position of the radiation source.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形
態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an example, and the configuration of the invention is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In carrying out the invention, a specific configuration according to the embodiment may be appropriately adopted.

〔実施形態〕
(コンプトンカメラの動作原理)
図1は、量子コリメータ型イメージング装置で使用されるコンプトンカメラの動作原理を説明する図である。図1のコンプトンカメラは、散乱体及び吸収体の2枚の位置感応型放射線検出器を用い、光子線が散乱体でコンプトン散乱を行う位置とエネルギーと、その後吸収体で光電吸収を行なう位置とエネルギーとを精密に計測することにより、コンプトン散乱角θ(光子線の飛来方向)を算出する。コンプトンカメラは、この原理を用いて、光子線源のイメージングを行う。コンプトンカメラは、原理的に、コリメータを必要としない。コンプトンカメラの散乱体としてシリコン(Si)を、吸収体としてテルル化カドミウム(CdTe)の半導体素子を用いることにより、広いエネルギー範囲を高いエネルギー分解能でイメージング可能である。コンプトンカメラの散乱体や吸収体は、これらに限定されるものではない。散乱体及び吸収体は平面状であり、平行に配置される。
[Embodiment]
(Operating principle of Compton camera)
FIG. 1 is a diagram illustrating an operating principle of a Compton camera used in a quantum collimator type imaging device. The Compton camera of FIG. 1 uses two position-sensitive radiation detectors, a scatterer and an absorber, and indicates the position and energy at which photon rays scatter Compton at the scatterer and the position at which photon absorption is subsequently performed by the absorber. The Compton scattering angle θ (the direction in which the photon rays fly) is calculated by accurately measuring the energy. Compton cameras use this principle to image photon sources. Compton cameras, in principle, do not require a collimator. By using silicon (Si) as the scatterer of the Compton camera and the cadmium telluride (CdTe) semiconductor element as the absorber, it is possible to image a wide energy range with high energy resolution. Scatterers and absorbers of Compton cameras are not limited to these. Scatterers and absorbers are planar and are arranged in parallel.

散乱角θは、次のように求められる。

Figure 0006781918
ここで、mは電子の静止質量、cは真空中の光速、Eは散乱体で電子に与えられるエネルギー、Eは吸収体で吸収される光子のエネルギーである。Eは、光子線が散乱体で失うエネルギーである。E+Eは、コンプトンカメラに入射される放射線がコンプトンカメラで失うエネルギーである。ここで、線源からの放射線がコンプトンカメラに入射され、散乱体で散乱して吸収体で吸収されるとすると、E+Eが線源から放出される放射線のエネルギーである。光子が散乱された位置(第1位置)と、散乱された光子が吸収された位置(第2位置)とが分かれば、光子の飛来方向を第1位置と第2位置とを結ぶ直線を中心線とし、第1位置を頂点とし、中心線と母線とのなす角をθとする円錐の側面内に線源が存在することが分かる。1つの線源から放出される複数の方向の光子を検出することで、線源が存在し得る位置を示す複数の円錐の側面を求めることができる。複数の円錐の側面の重なる位置が線源の位置であると求められる。 The scattering angle θ is obtained as follows.
Figure 0006781918
Here, me is the rest mass of the electron, c is the speed of light in vacuum, E 1 is the energy given to the electron by the scatterer, and E 2 is the energy of the photon absorbed by the absorber. E 1 is the energy that photon rays lose in the scatterer. E 1 + E 2 is the energy that the radiation incident on the Compton camera loses in the Compton camera. Here, assuming that the radiation from the radiation source is incident on the Compton camera, scattered by the scatterer, and absorbed by the absorber, E 1 + E 2 is the energy of the radiation emitted from the radiation source. If the position where the photons are scattered (first position) and the position where the scattered photons are absorbed (second position) are known, the direction in which the photons fly is centered on the straight line connecting the first position and the second position. It can be seen that the radiation source exists in the side surface of the cone having the line, the first position as the apex, and the angle formed by the center line and the generatrix as θ. By detecting photons in a plurality of directions emitted from one source, it is possible to determine the side surfaces of a plurality of cones indicating the positions where the source can exist. The position where the sides of the plurality of cones overlap is determined to be the position of the radiation source.

(人体から放出される放射線)
図2は、人体から放出される放射線の例を示す図である。腫瘍に蓄積するベータ核種を用いた放射線薬剤(β線薬剤)を人体に投与することにより、放射性薬剤が腫瘍に蓄積する。放射性薬剤は、β線を放出するため、β線の放出位置が分かれば、腫瘍の位置がわかる。人体内において、β線は、曲がりながら進行するのにともなって、制動X線を放出する。β線の体内飛程は11mm以下である。ここでは、制動X線の放出位置は、β線の放出位置と同じとみなす。よって、人体から放出される制動X線の放出位置を求めることは、β線の放出位置を求めることであり、腫瘍の位置を求めることになる。β線は人体内での飛程が非常に短く、人体の外で検出することは難しい。一方、制動X線は、人体外でも検出することが可能である。よって、本実施形態のイメージング装置は、人体外にコンプトンカメラを配置し、制動X線の放出位置を求めることで、人体内の腫瘍の位置を求めることができる。なお、本実施形態のイメージング装置は、人体内の腫瘍に限定されず、物質内の線源の位置を求めることができる。
(Radiation emitted from the human body)
FIG. 2 is a diagram showing an example of radiation emitted from the human body. By administering a radiopharmaceutical (β-ray drug) using a beta nuclide that accumulates in a tumor to the human body, the radiopharmaceutical accumulates in the tumor. Radioactive drugs emit β-rays, so if you know the location of β-ray emission, you can know the location of the tumor. In the human body, β-rays emit braking X-rays as they bend and travel. The range of β rays in the body is 11 mm or less. Here, the emission position of the braking X-ray is regarded as the same as the emission position of the β ray. Therefore, to obtain the emission position of the braking X-ray emitted from the human body is to obtain the emission position of β-ray, and to obtain the position of the tumor. Beta rays have a very short range inside the human body and are difficult to detect outside the human body. On the other hand, braking X-rays can be detected even outside the human body. Therefore, in the imaging device of the present embodiment, the position of the tumor in the human body can be obtained by arranging the Compton camera outside the human body and obtaining the emission position of the braking X-ray. The imaging device of the present embodiment is not limited to the tumor in the human body, and can determine the position of the radiation source in the substance.

量子コリメータを用いた光子線源のイメージングでは、入射光子線のエネルギーは、量子コリメータ(散乱体)での測定値と後段検出器(吸収体)での測定値との合計と仮定する。この場合、後段検出器で光電吸収ではなくコンプトン散乱が生じた場合には入射光子
線のエネルギーを過小評価することになる。また、測定イベントの中には、制動X線の発生後、コンプトンカメラへの入射前に、いずれかの場所で散乱した光子も含まれる。これは、制動X線の発生源の位置と異なる位置でのイベント(フェイクイベント)による光子となる。
In the imaging of the photon source using a quantum collimator, the energy of the incident photon beam is assumed to be the sum of the measured values of the quantum collimator (scatterer) and the measured values of the subsequent detector (absorber). In this case, if Compton scattering occurs instead of photoelectric absorption in the subsequent detector, the energy of the incident photon rays will be underestimated. The measurement event also includes photons scattered somewhere after the generation of braking X-rays and before they enter the Compton camera. This is a photon due to an event (fake event) at a position different from the position of the source of the braking X-ray.

制動X線等の連続エネルギーを持つ光子線の場合、入射する光子のエネルギーが決まっていないため、正規のイベント(制動X線の発生源による光子)と上記のフェイクイベントとを測定されたエネルギーによって区別することが難しい。そのため、ガンマ線の様な特定エネルギーを持つ光子線源をイメージングする手法と同様に行うことは困難である。そこで、ここでは、イメージングに使用するエネルギー領域を制限することによって、上記フェイクイベントの割合を最小化し、精度の高いイメージングを行う。 In the case of a photon beam with continuous energy such as braking X-rays, the energy of the incident photon is not determined, so the measured energy of the regular event (photon from the source of braking X-ray) and the above fake event Difficult to distinguish. Therefore, it is difficult to perform the same method as the method of imaging a photon radiation source having a specific energy such as gamma rays. Therefore, here, by limiting the energy region used for imaging, the ratio of the fake event is minimized, and highly accurate imaging is performed.

図3は、物質内のコバルト57線源から放出されるガンマ線等のエネルギースペクトルの例を示す図である。図3のグラフの横軸はエネルギーで、縦軸は検出されるイベント数である。コバルト57は、γ崩壊して122keVのガンマ線を放出する。図3の例では、122keVにガンマ線のピークがある。ここで、上記のコンプトンカメラにおいて、E+Eを122keVとすることで、イメージングを行うことで、線源の位置を正確に求めることができる。 FIG. 3 is a diagram showing an example of an energy spectrum such as gamma rays emitted from a cobalt 57 radiation source in a substance. The horizontal axis of the graph in FIG. 3 is energy, and the vertical axis is the number of detected events. Cobalt 57 undergoes γ decay and emits 122 keV gamma rays. In the example of FIG. 3, there is a gamma ray peak at 122 keV. Here, in the above Compton camera, by setting E 1 + E 2 to 122 keV, the position of the radiation source can be accurately obtained by performing imaging.

図4は、物質内のイットリウム90線源から放出されるベータ線等のエネルギースペクトルの例を示す図である。図4のグラフの横軸はエネルギーで、縦軸は検出されるイベント数である。イットリウム90は、β崩壊して2.28MeVのベータ線を放出する。図4の例では、ベータ線のピークが存在しない。ベータ線は物質内で止まるからである。ここでは、ベータ線の進行にともなって制動X線が放出されている。制動X線のエネルギーは、ベータ線のエネルギーよりも低い。また、制動X線が物質内で散乱された放射線も、ベータ線のエネルギーよりも低い。制動X線が物質内で散乱された放射線の飛来方向は、ベータ線源の方向と異なることが多い。よって、ベータ線源の方向を求める際、制動X線が物質内で散乱された放射線は、ノイズとなる。制動X線によって、ベータ線源の方向を精度よく算出するには、ノイズを減らすことが求められる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of an energy spectrum such as beta rays emitted from a yttrium-90 source in a substance. The horizontal axis of the graph of FIG. 4 is energy, and the vertical axis is the number of detected events. Yttrium-90 undergoes β-decay and emits 2.28 MeV beta rays. In the example of FIG. 4, there is no beta ray peak. This is because beta rays stop in matter. Here, braking X-rays are emitted as the beta rays progress. Braking X-ray energy is lower than beta ray energy. Also, the radiation at which braking X-rays are scattered in matter is lower than the energy of beta rays. The direction of radiation from which the braking X-rays are scattered in the material is often different from the direction of the beta source. Therefore, when determining the direction of the beta radiation source, the radiation from which the braking X-rays are scattered in the substance becomes noise. Noise reduction is required to accurately calculate the direction of beta radiation sources using braking X-rays.

(構成例)
図5は、本実施形態のシステム構成例を示す図である。本実施形態のシステム10は、イメージング装置100及び放射線源を含む物質200を備える。イメージング装置100は、コンプトンカメラ110及び情報処理装置120を含む。物質200は、コンプトンカメラ110の近傍に配置される。物質200には、位置を特定する対象の放射線源が含まれるとする。コンプトンカメラ110は、物質200の近傍において、移動できるようにされ、複数の位置から放射線を検出してもよい。情報処理装置120は、コンプトンカメラ110で取得した信号を処理する。物質200は、例えば、腫瘍に蓄積するベータ核種を用いた放射線薬剤を投与された人体である。ここでは、物質200で、ベータ線が放出され、当該ベータ線が物質200内で曲がりながら制動X線を放出するとする。
(Configuration example)
FIG. 5 is a diagram showing a system configuration example of the present embodiment. The system 10 of this embodiment includes an imaging device 100 and a substance 200 including a radiation source. The imaging device 100 includes a Compton camera 110 and an information processing device 120. The substance 200 is arranged in the vicinity of the Compton camera 110. It is assumed that the substance 200 includes a radiation source to be positioned. The Compton camera 110 may be made movable in the vicinity of the substance 200 and may detect radiation from a plurality of positions. The information processing device 120 processes the signal acquired by the Compton camera 110. The substance 200 is, for example, a human body to which a radiopharmaceutical using a beta nuclide accumulating in a tumor has been administered. Here, it is assumed that the substance 200 emits beta rays, and the beta rays emit braking X-rays while bending in the substance 200.

コンプトンカメラ110は、図1に示すように、散乱体及び吸収体を含む。コンプトンカメラ110は、放射線が入射される毎に、散乱体において放射線が入射した位置及びエネルギー(電子に与えられたエネルギー)、吸収体において放射線が入射した位置及びエネルギー(吸収されたエネルギー)を検出する。コンプトンカメラ110は、検出した結果を、情報処理装置120に出力する。コンプトンカメラ110として、周知のコンプトンカメラが使用され得る。 Compton camera 110 includes scatterers and absorbers, as shown in FIG. Each time the radiation is incident, the Compton camera 110 detects the position and energy of the radiation incident on the scatterer (energy given to the electrons) and the position and energy of the radiation incident on the absorber (absorbed energy). To do. The Compton camera 110 outputs the detected result to the information processing device 120. As the Compton camera 110, a well-known Compton camera can be used.

図6は、イメージング装置の情報処理装置の機能ブロックの例を示す図である。情報処理装置120は、取得部121、確率算出部122、位置算出部123、格納部124を
含む。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a functional block of an information processing device of an imaging device. The information processing device 120 includes an acquisition unit 121, a probability calculation unit 122, a position calculation unit 123, and a storage unit 124.

取得部121は、コンプトンカメラ110から、入射される放射線の、散乱体における位置及びエネルギー、吸収体における位置及びエネルギーを取得する。取得部121は、取得した情報を、格納部124に格納する。 The acquisition unit 121 acquires the position and energy of the incident radiation in the scatterer and the position and energy in the absorber from the Compton camera 110. The acquisition unit 121 stores the acquired information in the storage unit 124.

確率算出部122は、物質200から放射されうる放射線のエネルギーの範囲について、エネルギー毎に、入射前に散乱される放射線の割合、コンプトンカメラ110の吸収体で散乱される放射線の割合を算出する。確率算出部122は、算出結果を格納部124に格納する。 The probability calculation unit 122 calculates the ratio of the radiation scattered before the incident and the ratio of the radiation scattered by the absorber of the Compton camera 110 for each energy in the range of the energy of the radiation that can be emitted from the substance 200. The probability calculation unit 122 stores the calculation result in the storage unit 124.

位置算出部123は、取得部121で取得された情報、及び、確率算出部122で算出された算出結果に基づいて、放射線源の位置を算出する。 The position calculation unit 123 calculates the position of the radiation source based on the information acquired by the acquisition unit 121 and the calculation result calculated by the probability calculation unit 122.

格納部124は、情報処理装置120で使用される情報等を格納する。 The storage unit 124 stores information and the like used in the information processing device 120.

図7は、コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図7に示すコンピュータ90は、一般的なコンピュータの構成を有している。情報処理装置120は、図7に示すようなコンピュータ90を用いることによって、実現される。図7のコンピュータ90は、プロセッサ91、メモリ92、記憶部93、入力部94、出力部95、通信制御部96を有する。これらは、互いにバスによって接続される。メモリ92及び記憶部93は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。コンピュータのハードウェア構成は、図7に示される例に限らず、適宜構成要素の省略、置換、追加が行われてもよい。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a computer hardware configuration. The computer 90 shown in FIG. 7 has a general computer configuration. The information processing device 120 is realized by using a computer 90 as shown in FIG. 7. The computer 90 of FIG. 7 includes a processor 91, a memory 92, a storage unit 93, an input unit 94, an output unit 95, and a communication control unit 96. These are connected to each other by a bus. The memory 92 and the storage unit 93 are computer-readable recording media. The hardware configuration of the computer is not limited to the example shown in FIG. 7, and components may be omitted, replaced, or added as appropriate.

コンピュータ90は、プロセッサ91が記録媒体に記憶されたプログラムをメモリ92の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、所定の目的に合致した機能を実現することができる。 The computer 90 loads the program stored in the recording medium into the work area of the memory 92 and executes the program, and the computer 90 controls each component or the like through the execution of the program to perform a function suitable for a predetermined purpose. It can be realized.

プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)である。 The processor 91 is, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor).

メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)を含む。メモリ92は、主記憶装置とも呼ばれる。 The memory 92 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The memory 92 is also called a main storage device.

記憶部93は、例えば、EPROM(Erasable Programmable ROM)、ハードディスク
ドライブ(HDD、Hard Disk Drive)である。また、記憶部93は、リムーバブルメデ
ィア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、あるいは、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)のようなディスク記録媒体である。記憶部93は、二次記憶装置とも呼ばれる。
The storage unit 93 is, for example, an EPROM (Erasable Programmable ROM) or a hard disk drive (HDD, Hard Disk Drive). Further, the storage unit 93 can include a removable medium, that is, a portable recording medium. The removable medium is, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory or a disc recording medium such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc). The storage unit 93 is also called a secondary storage device.

記憶部93は、各種のプログラム、各種のデータ及び各種のテーブルを読み書き自在に記録媒体に格納する。記憶部93には、オペレーティングシステム(Operating System :OS)、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。記憶部93に格納される情報は、メモリ92に格納されてもよい。また、メモリ92に格納される情報は、記憶部93に格納されてもよい。 The storage unit 93 stores various programs, various data, and various tables in a readable and writable recording medium. The storage unit 93 stores an operating system (OS), various programs, various tables, and the like. The information stored in the storage unit 93 may be stored in the memory 92. Further, the information stored in the memory 92 may be stored in the storage unit 93.

オペレーティングシステムは、ソフトウェアとハードウェアとの仲介、メモリ空間の管理、ファイル管理、プロセスやタスクの管理等を行うソフトウェアである。オペレーティングシステムは、通信インタフェースを含む。通信インタフェースは、通信制御部96を
介して接続される他の外部装置等とデータのやり取りを行うプログラムである。外部装置等には、例えば、他のコンピュータ、外部記憶装置等が含まれる。
The operating system is software that mediates between software and hardware, manages memory space, manages files, manages processes and tasks, and so on. The operating system includes a communication interface. The communication interface is a program that exchanges data with other external devices and the like connected via the communication control unit 96. External devices and the like include, for example, other computers, external storage devices, and the like.

入力部94は、キーボード、ポインティングデバイス、ワイヤレスリモコン、タッチパネル等を含む。また、入力部94は、カメラのような映像や画像の入力装置や、マイクロフォンのような音声の入力装置を含むことができる。 The input unit 94 includes a keyboard, a pointing device, a wireless remote controller, a touch panel, and the like. Further, the input unit 94 can include a video or image input device such as a camera, or an audio input device such as a microphone.

出力部95は、LCD(Liquid Crystal Display)、EL(Electroluminescence)パ
ネル、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、PDP(Plasma Display Panel)等の表示装置、プリンタ等の出力装置を含む。また、出力部95は、スピーカのような音声の出力装置を含むことができる。
The output unit 95 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), an EL (Electroluminescence) panel, a CRT (Cathode Ray Tube) display, a PDP (Plasma Display Panel), and an output device such as a printer. Further, the output unit 95 can include an audio output device such as a speaker.

通信制御部96は、他の装置と接続し、コンピュータ90と他の装置との間の通信を制御する。通信制御部96は、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェースボード、無線通信のための無線通信回路、有線通信のための通信回路である。LANインタフェースボードや無線通信回路は、インターネット等のネットワークに接続される。 The communication control unit 96 connects to another device and controls communication between the computer 90 and the other device. The communication control unit 96 is, for example, a LAN (Local Area Network) interface board, a wireless communication circuit for wireless communication, and a communication circuit for wired communication. The LAN interface board and wireless communication circuit are connected to a network such as the Internet.

情報処理装置120を実現するコンピュータは、プロセッサが補助記憶装置に記憶されているプログラムを主記憶装置にロードして実行することによって、取得部121、確率算出部122、位置算出部123としての機能を実現する。一方、格納部124は、主記憶装置または補助記憶装置の記憶領域に設けられる。 A computer that realizes the information processing device 120 functions as an acquisition unit 121, a probability calculation unit 122, and a position calculation unit 123 by loading a program stored in the auxiliary storage device into the main storage device and executing the program. To realize. On the other hand, the storage unit 124 is provided in the storage area of the main storage device or the auxiliary storage device.

情報処理装置120における一連の処理は、ハードウェアにより実行させることも、ソフトウェアにより実行させることもできる。 The series of processes in the information processing apparatus 120 can be executed by hardware or software.

プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的または個別に実行される処理を含む。プログラムを記述するステップの一部が省略されてもよい。 The steps of writing a program include not only processes performed in chronological order in the order described, but also processes executed in parallel or individually, although not necessarily processed in chronological order. Some steps in writing the program may be omitted.

(動作例)
図8は、イメージング装置の情報処理装置による位置算出の動作フローの例を示す図である。
(Operation example)
FIG. 8 is a diagram showing an example of an operation flow of position calculation by the information processing device of the imaging device.

S101では、情報処理装置120の確率算出部122は、物質200の放射線源とコンプトンカメラ110までの間に存在する物質量を見積もり、物質200内のβ線源からのベータ線によって発生する制動X線のうち、散乱せずにコンプトンカメラ110に入射する光子線(直接入射光子)の割合と、いずれかの位置で散乱してコンプトンカメラ110に入射する光子線(散乱光子)の割合とを算出する。確率算出部122は、例えば、物質200に対するX線CT(Computer Tomography)データ及びモンテカルロシミュレー
ション等により、直接入射光子の割合、散乱光子の割合を算出することができる。一般に、散乱光子の割合は、低エネルギー側で高くなる。直接入射光子の飛来方向は、ベータ線源の方向であるとみなされる。
In S101, the probability calculation unit 122 of the information processing apparatus 120 estimates the amount of the substance existing between the radiation source of the substance 200 and the Compton camera 110, and the braking X generated by the beta ray from the β radiation source in the substance 200. Calculate the ratio of photon rays (directly incident photons) that are incident on the Compton camera 110 without scattering and the ratio of photon rays (scattered photons) that are scattered at any position and incident on the Compton camera 110. To do. The probability calculation unit 122 can calculate the ratio of directly incident photons and the ratio of scattered photons by, for example, X-ray CT (Computed Tomography) data and Monte Carlo simulation with respect to the substance 200. In general, the proportion of scattered photons is higher on the low energy side. The direction of arrival of directly incident photons is considered to be the direction of the beta source.

次に、確率算出部122は、コンプトンカメラ110の吸収体で散乱が起こる割合を見積もる。コンプトンカメラ110の吸収体で散乱が起こる割合は、当該吸収体に入射する光子のエネルギーに依存する。吸収体で散乱が起こる割合は、高エネルギー側で高くなる。確率算出部122は、吸収体に入射されるエネルギー毎に、吸収体で散乱が起こる割合を見積もる。 Next, the probability calculation unit 122 estimates the rate at which scattering occurs in the absorber of the Compton camera 110. The rate at which scattering occurs in the absorber of the Compton camera 110 depends on the energy of the photons incident on the absorber. The rate at which scattering occurs in the absorber is higher on the high energy side. The probability calculation unit 122 estimates the rate at which scattering occurs in the absorber for each energy incident on the absorber.

さらに、確率算出部122は、直接入射光子の割合と、散乱光子の割合と、吸収体で散
乱が起こる割合とから、直接入射光子が散乱体で散乱されて吸収体で(散乱されずに)吸収される放射線の割合を算出する。コンプトンカメラで、直接入射光子が散乱体で散乱されて吸収体で(散乱されずに)吸収されるイベントを、正しいイベントという。正しいイベントの場合、直接入射光子のエネルギーEは、散乱体で電子に与えられるエネルギーEと吸収体で吸収されるエネルギーEとの和である(E=E+E)。
Further, the probability calculation unit 122 determines that the directly incident photons are scattered by the scatterer and are scattered by the absorber (without being scattered) from the ratio of the directly incident photons, the ratio of the scattered photons, and the ratio of scattering in the absorber. Calculate the percentage of absorbed radiation. An event in which a directly incident photon is scattered by a scatterer and absorbed by an absorber (without being scattered) by a Compton camera is called a correct event. In the case of the correct event, the energy E 0 of the directly incident photon is the sum of the energy E 1 given to the electron by the scatterer and the energy E 2 absorbed by the absorber (E 0 = E 1 + E 2 ).

図9は、正しいイベントの割合の、コンプトンカメラで検出される放射線のエネルギー(E+E)依存性の例を示す図である。図9のグラフでは、横軸はコンプトンカメラで検出される放射線のエネルギー(E+E)を示し、縦軸は正しいイベントの割合を示す。図9の例では、250keV付近で、正しいイベントの割合が最も高くなっている。即ち、イメージング装置100が、250keV近傍のデータを用いて、ベータ線の線源の方向を求めることで、ベータ線の線源の位置の精度が向上する。正しいイベントの割合が最も高くなるエネルギーは、ベータ線源や物質200の種類、大きさ、物質200までの距離等に依存する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the energy (E 1 + E 2 ) dependence of radiation detected by a Compton camera for the percentage of correct events. In the graph of FIG. 9, the horizontal axis represents the radiation energy (E 1 + E 2 ) detected by the Compton camera, and the vertical axis represents the percentage of correct events. In the example of FIG. 9, the percentage of correct events is highest near 250 keV. That is, when the imaging device 100 determines the direction of the beta ray source using the data in the vicinity of 250 keV, the accuracy of the position of the beta ray source is improved. The energy with the highest percentage of correct events depends on the beta source, the type and size of the substance 200, the distance to the substance 200, and the like.

S102では、取得部121は、コンプトンカメラ110から、コンプトンカメラ110で検出した、散乱体において放射線が入射した位置及びエネルギー、吸収体において放射線が入射した位置及びエネルギーを取得する。コンプトンカメラ110には、物質200から放射線(光子線)が入射される。取得部121は、取得した情報を、格納部124に格納する。 In S102, the acquisition unit 121 acquires the position and energy of radiation incident on the scatterer and the position and energy of radiation incident on the absorber detected by the Compton camera 110 from the Compton camera 110. Radiation (photon rays) is incident on the Compton camera 110 from the substance 200. The acquisition unit 121 stores the acquired information in the storage unit 124.

S103では、位置算出部123は、確率算出部122の算出結果に基づいて、取得する放射線のエネルギーの範囲を決定する。位置算出部123は、正しいイベントの割合が最も高くなるエネルギーを含む範囲を取得する放射線のエネルギーの範囲として決定する。エネルギーの範囲の幅は、コンプトンカメラ110で取得された放射線の量によって決定してもよい。例えば、コンプトンカメラ110で取得された放射線の量が少ない場合(例えば、測定時間が短い場合)、エネルギーの幅を大きくする。放射線の量が少ないとベータ線源の位置の精度が低下するおそれがあるからである。また、例えば、コンプトンカメラ110で取得された放射線の量が多い場合、エネルギーの幅を小さくする。エネルギーの幅を小さくすることで、正しいイベントの割合をより多くすることができ、ベータ線源の位置の精度を向上させることができる。ここでは、例えば、正しいイベントの割合が図9のようであるとすると、エネルギーの範囲を、200keVから300keVと決定する。 In S103, the position calculation unit 123 determines the range of radiation energy to be acquired based on the calculation result of the probability calculation unit 122. The position calculation unit 123 determines as the energy range of the radiation to acquire the range including the energy having the highest ratio of correct events. The width of the energy range may be determined by the amount of radiation acquired by the Compton camera 110. For example, when the amount of radiation acquired by the Compton camera 110 is small (for example, when the measurement time is short), the range of energy is increased. This is because if the amount of radiation is small, the accuracy of the position of the beta radiation source may decrease. Further, for example, when the amount of radiation acquired by the Compton camera 110 is large, the range of energy is reduced. By reducing the energy width, the percentage of correct events can be increased and the accuracy of the beta radiation source position can be improved. Here, for example, assuming that the percentage of correct events is as shown in FIG. 9, the energy range is determined to be 200 keV to 300 keV.

位置算出部123は、コンプトンカメラ110で検出した放射線のエネルギー(E+E)が、決定したエネルギーの範囲に含まれるものを、格納部124から抽出する。位置算出部123は、抽出した放射線について、それぞれ、放射線の線源を示す円錐の側面を求める。円錐の側面が多く通る点ほど、放射線の線源の位置である可能性が高い。 The position calculation unit 123 extracts from the storage unit 124 that the radiation energy (E 1 + E 2 ) detected by the Compton camera 110 is included in the determined energy range. The position calculation unit 123 obtains the side surface of the cone indicating the radiation source for each of the extracted radiations. The more the side of the cone passes, the more likely it is the location of the radiation source.

図10は、線源の位置の算出結果の例を示す図である。図10は、コンプトンカメラ110から所定の距離における平面の線源の位置の算出結果を示す。図10の例では、図の中心ほど(色が黒いほど)、円錐の側面が多く通っていることを示す。即ち、図10の例では、中心付近に行くほど、放射線の線源の位置である可能性が高いことを示しており、周囲に行くほど、放射線の線源の位置である可能性が低いことを示している。これにより、イメージング装置100は、放射線の線源の位置を求めることができる。仮に、コンプトンカメラ110から線源までの距離が当該所定の距離であるとすると、図10の中心付近が放射線の線源の位置であると考えられる。位置算出部123は、3次元空間の各点において、円錐の側面が通る数を計数し、最も多く通る点を、放射線の線源の位置としてもよい。実際に、図10の図の中心付近に相当する位置に線源が存在する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the calculation result of the position of the radiation source. FIG. 10 shows the calculation result of the position of the radiation source on the plane at a predetermined distance from the Compton camera 110. In the example of FIG. 10, it is shown that the side surface of the cone passes more toward the center of the figure (the darker the color). That is, in the example of FIG. 10, it is shown that the closer to the center, the higher the possibility of the position of the radiation source, and the closer to the periphery, the lower the possibility of the position of the radiation source. Is shown. As a result, the imaging device 100 can determine the position of the radiation source. Assuming that the distance from the Compton camera 110 to the radiation source is the predetermined distance, it is considered that the position of the radiation source is near the center of FIG. The position calculation unit 123 counts the number of passes through the side surface of the cone at each point in the three-dimensional space, and the point through which the most passes may be the position of the radiation source. Actually, the radiation source exists at a position corresponding to the vicinity of the center of the figure of FIG.

図11は、線源の位置の算出結果のエネルギー依存性を示す図である。図11は、コンプトンカメラ110から所定の距離における平面の線源の位置の算出結果を示す。図11の例では、位置算出部123が決定するエネルギーの範囲を、仮に、100−140keV、140−200keV、200−300keV、300−400keV、400−500keV、500−700keV、700−1300keVとしたときの線源の位置の算出結果を示す。200−300keVの算出結果は、図10の例と同じである。図11の例では、図10の例と同様に、色が黒いほど、円錐の側面が多く通っていることを示す。200−300keVの例では、放射線の線源の位置である可能性が高い部分が小さいが、200−300keVの範囲からエネルギーの範囲が小さくなるにつれて、放射線の線源の位置である可能性が高い部分が大きくなっている。また、200−300keVの範囲からエネルギーの範囲が大きくなるにつれて、放射線の線源の位置である可能性が高い部分がまだらになっている。即ち、200−300keVの範囲から離れるほど、線源の位置の精度が低下している。よって、例えば、イメージング装置100が、すべてのエネルギーの範囲を用いて算出する場合、算出される放射線の線源の位置の精度は低下する。 FIG. 11 is a diagram showing the energy dependence of the calculation result of the position of the radiation source. FIG. 11 shows the calculation result of the position of the radiation source on the plane at a predetermined distance from the Compton camera 110. In the example of FIG. 11, when the range of energy determined by the position calculation unit 123 is assumed to be 100-140 keV, 140-200 keV, 200-300 keV, 300-400 keV, 400-500 keV, 500-700 keV, 700-1300 keV. The calculation result of the position of the radiation source of is shown. The calculation result of 200-300 keV is the same as the example of FIG. In the example of FIG. 11, as in the example of FIG. 10, the darker the color, the more the side surfaces of the cone pass through. In the example of 200-300 keV, the part that is likely to be the position of the radiation source is small, but as the energy range becomes smaller from the range of 200-300 keV, it is more likely to be the position of the radiation source. The part is getting bigger. Also, as the energy range increases from the 200-300 keV range, the areas that are likely to be the location of the radiation source are mottled. That is, the farther away from the range of 200-300 keV, the lower the accuracy of the position of the radiation source. Therefore, for example, when the imaging apparatus 100 calculates using the entire energy range, the accuracy of the calculated radiation source position is reduced.

(実施形態の作用、効果)
従来の「発生光子のエネルギーに応じたピーク部分のイベントを使用する」というイメージング手法では連続エネルギーを持つ光子線源を正確に可視化することは困難であった。イメージング装置100によれば、制動X線のような連続エネルギーを持つ光子線源の位置の算出が可能となる。
(Action and effect of the embodiment)
It has been difficult to accurately visualize a photon source with continuous energy by the conventional imaging method of "using the event of the peak part according to the energy of the generated photon". According to the imaging device 100, it is possible to calculate the position of a photon radiation source having continuous energy such as braking X-rays.

物理コリメータ型のイメージング装置では光子線のエネルギーに合わせたコリメータを使用する必要があり、連続エネルギーを持つ光子線源の位置の算出は、難しい。本実施形態の量子コリメータ型のイメージング装置100は、幅広いエネルギーの光子線を用いてイメージングを行うことができる。イメージング装置100により、最適なエネルギー範囲の設定が行えれば、より高い精度で線源の位置の算出が可能となる。 In a physical collimator type imaging device, it is necessary to use a collimator that matches the energy of the photon beam, and it is difficult to calculate the position of the photon source having continuous energy. The quantum collimator type imaging device 100 of the present embodiment can perform imaging using photon rays having a wide range of energies. If the optimum energy range can be set by the imaging apparatus 100, the position of the radiation source can be calculated with higher accuracy.

イメージング装置100は、直接入射光子の割合と、散乱光子の割合と、吸収体で散乱が起こる割合とを算出する。イメージング装置100は、これらの割合から、直接入射光子が散乱体で散乱されて吸収体で吸収されるイベント(正しいイベント)の起こる割合を、コンプトンカメラ110で検出される放射線のエネルギー(E+E)毎に算出する。コンプトンカメラ110で検出される放射線のエネルギーは、入射される放射線が、コンプトンカメラ110で失うエネルギーである。 The imaging apparatus 100 calculates the ratio of directly incident photons, the ratio of scattered photons, and the ratio of scattering at the absorber. From these ratios, the imaging device 100 determines the ratio of events (correct events) in which directly incident photons are scattered by the scatterer and absorbed by the absorber, and the energy of radiation (E 1 + E) detected by the Compton camera 110. 2 ) Calculate for each. The radiation energy detected by the Compton camera 110 is the energy that the incident radiation loses in the Compton camera 110.

例えば、人体において、ベータ核種であるイットリウム90で標識されたゼヴァリンが悪性リンパ腫の治療に用いられている。しかし純β−放出核種のイメージングが困難なため、ガンマ核種であるヨウ素111で標識されたゼヴァリンを事前に投与し、擬似的に薬物動態を測定している。しかし、この手法では時間もコストもかかるうえ、標識核種の違いによる動態の違いが懸念される。イメージング装置110によりイットリウム90標識薬のままイメージングが可能となれば、コスト削減を削減しながら正確な薬物動態の把握が行えるようになる。 For example, in the human body, yttrium-90 labeled zevalin, a beta nuclide, has been used to treat malignant lymphoma. However, since it is difficult to image pure β-emission nuclides, zevalin labeled with iodine-111, which is a gamma nuclide, is administered in advance to measure the pharmacokinetics in a pseudo manner. However, this method is time-consuming and costly, and there is concern about differences in dynamics due to differences in labeled nuclides. If the imaging device 110 enables imaging of the yttrium-90-labeled drug as it is, it will be possible to accurately grasp the pharmacokinetics while reducing cost reduction.

以上の実施形態の構成は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。 The configuration of the above embodiment can be implemented by combining these as much as possible.

〈コンピュータ読み取り可能な記録媒体〉
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
<Computer readable recording medium>
A program that enables a computer or other machine or device (hereinafter, computer or the like) to realize any of the above functions can be recorded on a recording medium that can be read by the computer or the like. Then, by causing a computer or the like to read and execute the program of this recording medium, the function can be provided.

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体内には、CPU、メモリ等のコンピュータを構成する要素を設け、そのCPUにプログラムを実行させてもよい。 Here, a recording medium that can be read by a computer or the like is a recording medium that can be read from a computer or the like by accumulating information such as data or programs by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action. To say. In such a recording medium, elements constituting a computer such as a CPU and a memory may be provided, and the CPU may execute a program.

また、このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R/W、DVD、DAT、8mmテープ、メモリカード等がある。 Further, among such recording media, those that can be removed from a computer or the like include, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R / W, a DVD, a DAT, an 8 mm tape, a memory card, and the like.

また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやROM等がある。 In addition, there are hard disks, ROMs, and the like as recording media fixed to computers and the like.

10 システム
100 イメージング装置
110 コンプトンカメラ
120 情報処理装置
121 取得部
122 確率算出部
123 位置算出部
124 格納部
10 System 100 Imaging device 110 Compton camera 120 Information processing device 121 Acquisition unit 122 Probability calculation unit 123 Position calculation unit 124 Storage unit

Claims (3)

放射線源を含む物質からの放射線を、散乱体および吸収体を含むコンプトンカメラで検出して、前記放射線源の位置を算出する情報処理装置であって、
前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線の割合である第1割合、前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記物質で散乱された放射線の割合である第2割合、前記コンプトンカメラの前記吸収体で散乱される放射線の割合である第3割合を算出し、前記第1割合、前記第2割合、前記第3割合に基づいて、前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギー毎に、当該エネルギーの放射線に対する前記散乱体で散乱されて前記吸収体で吸収される放射線の割合である第4割合を算出する確率算出部と、
前記第4割合が最も高い前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギーを含む所定のエネルギーの範囲内である放射線の前記コンプトンカメラによる検出結果に基づいて、前記放射線源の位置を算出する位置算出部とを、
備え
前記放射線源からの放射線は、前記放射線源から放出されるベータ線による制動X線である、
情報処理装置。
An information processing device that calculates the position of the radiation source by detecting radiation from a substance containing a radiation source with a Compton camera including a scatterer and an absorber.
The first ratio, which is the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, and the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, the radiation scattered by the substance. The second ratio, the third ratio, which is the ratio of the radiation scattered by the absorber of the Compton camera, is calculated, and is incident on the Compton camera based on the first ratio, the second ratio, and the third ratio. For each energy lost by the Compton camera, a probability calculation unit that calculates a fourth ratio of the radiation of the energy to the radiation scattered by the scatterer and absorbed by the absorber, and
The position of the radiation source is determined based on the detection result of the radiation by the Compton camera, in which the radiation incident on the Compton camera having the highest fourth ratio is within a predetermined energy range including the energy lost by the Compton camera. The position calculation unit to be calculated
Provided,
The radiation from the radiation source is braking X-rays by beta rays emitted from the radiation source.
Information processing device.
放射線源を含む物質からの放射線を、散乱体および吸収体を含むコンプトンカメラに検出して、前記放射線源の位置を算出するイメージング方法であって、
コンピュータが、
前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線の割合である第1割合、前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記物質で散乱された放射線の割合である第2割合、前記コンプトンカメラの前記吸収体で散乱される放射線の割合である第3割合を算出し、前記第1割合、前記第2割合、前記第3割合に基づいて、前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギー毎に、当該エネルギーの放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記散乱体で散乱されて前記吸収体で吸収される放射線の割合である第4割合を算出
し、
前記第4割合が最も高い前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギーを含む所定のエネルギーの範囲内である放射線の前記コンプトンカメラによる検出結果に基づいて、前記放射線源の位置を算出する、
ことを実行するイメージング方法であって、
前記放射線源からの放射線は、前記放射線源から放出されるベータ線による制動X線である、
イメージング方法。
An imaging method in which radiation from a substance containing a radiation source is detected by a Compton camera including a scatterer and an absorber to calculate the position of the radiation source.
The computer
The first ratio, which is the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, and the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, the radiation scattered by the substance. The second ratio, the third ratio, which is the ratio of the radiation scattered by the absorber of the Compton camera, is calculated, and is incident on the Compton camera based on the first ratio, the second ratio, and the third ratio. each energy radiation loses in the Compton camera, calculates a fourth fraction radiation from the radiation source to the radiation of the energy is the percentage of radiation absorbed by the absorber is scattered by the scatterer ,
The position of the radiation source is determined based on the detection result of the radiation by the Compton camera, in which the radiation incident on the Compton camera having the highest fourth ratio is within a predetermined energy range including the energy lost by the Compton camera. calculate,
It ’s an imaging method that does things
The radiation from the radiation source is braking X-rays by beta rays emitted from the radiation source.
Imaging method.
放射線源を含む物質からの放射線を、散乱体および吸収体を含むコンプトンカメラに検出して、前記放射線源の位置を算出するイメージングプログラムであって、
コンピュータが、
前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線の割合である第1割合、前記コンプトンカメラに入射される放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記物質で散乱された放射線の割合である第2割合、前記コンプトンカメラの前記吸収体で散乱される放射線の割合である第3割合を算出し、前記第1割合、前記第2割合、前記第3割合に基づいて、前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギー毎に、当該エネルギーの放射線に対する前記放射線源からの放射線が前記散乱体で散乱されて前記吸収体で吸収される放射線の割合である第4割合を算出し、
前記第4割合が最も高い前記コンプトンカメラに入射される放射線が前記コンプトンカメラで失うエネルギーを含む所定のエネルギーの範囲内である放射線の前記コンプトンカメラによる検出結果に基づいて、前記放射線源の位置を算出する、
ことを実行するためのイメージングプログラムであって、
前記放射線源からの放射線は、前記放射線源から放出されるベータ線による制動X線である、
イメージングプログラム。
An imaging program that calculates the position of the radiation source by detecting radiation from a substance containing a radiation source with a Compton camera containing a scatterer and an absorber.
The computer
The first ratio, which is the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, and the ratio of the radiation from the radiation source to the radiation incident on the Compton camera, the radiation scattered by the substance. The second ratio, the third ratio, which is the ratio of the radiation scattered by the absorber of the Compton camera, is calculated, and is incident on the Compton camera based on the first ratio, the second ratio, and the third ratio. each energy radiation loses in the Compton camera, calculates a fourth fraction radiation from the radiation source to the radiation of the energy is the percentage of radiation absorbed by the absorber is scattered by the scatterer ,
The position of the radiation source is determined based on the detection result of the radiation by the Compton camera, in which the radiation incident on the Compton camera having the highest fourth ratio is within a predetermined energy range including the energy lost by the Compton camera. calculate,
An imaging program to do that,
The radiation from the radiation source is braking X-rays by beta rays emitted from the radiation source.
Imaging program.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4352122B2 (en) * 2003-04-28 2009-10-28 独立行政法人放射線医学総合研究所 Scattering angle uncertainty correction Compton camera
US7750308B2 (en) * 2006-06-14 2010-07-06 Hitachi Medical Corporation Compton camera device
JP4486623B2 (en) * 2006-08-11 2010-06-23 独立行政法人理化学研究所 Compton imaging camera
EP2294454B1 (en) * 2008-06-04 2014-04-30 Check-Cap Ltd. Apparatus and method for imaging tissue
JP6191957B2 (en) * 2013-10-10 2017-09-06 学校法人早稲田大学 Compton camera
JP6550699B2 (en) * 2014-08-04 2019-07-31 三菱重工業株式会社 Detector for Compton Camera and Compton Camera
EP3190431B1 (en) * 2014-09-05 2019-03-20 Riken Imaging device and method

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