(57)【要約】  核医学検査装置は、ガス増幅を利用したコンプトンカメラが組み込まれた核医学検査装置であって、コンプトンカメラは、ガスが密封されるチャンバーを有し、核医学検査装置は、チャンバー内のガス状態を示す信号を出力するセンサと、これらのセンサの出力信号に基づき、チャンバー内のガス状態を制御するコントローラと、を備える。
2017057575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出するピクセル型放射線検出装置と、
前記ガスの物理量を検出する一又は複数のセンサと、
前記一又は複数のセンサの出力信号に基づき、前記ガスの物理量及び組成の少なくとも一方を制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする核医学検査装置。
【請求項２】
前記一又は複数のセンサは、前記ガスの圧力を検出する圧力センサを含み、
前記コントローラによる前記ガスの物理量及び組成の少なくとも一方の制御は、前記圧力センサの出力信号に基づいて前記ガスの圧力を制御することを含む、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項３】
前記一又は複数のセンサは、前記ガスの温度を検出可能に構成された温度センサを含む、
請求項１又は２に記載の核医学検査装置。
【請求項４】
前記ガスの温度を制御可能に構成された温度制御機構を備え、
前記コントローラによる前記ガスの物理量の制御は、前記温度センサの出力信号に基づいて前記温度制御機構を制御することによって前記ガスの温度を制御することを含む、
請求項３に記載の核医学検査装置。
【請求項５】
前記一又は複数のセンサは、前記ガスの組成比を検出可能に構成された質量分析器を含む、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項６】
前記コントローラによる前記ガスの組成の制御は、前記質量分析器の出力信号に基づいて前記ガスの組成比を制御することを含む、
請求項５に記載の核医学検査装置。
【請求項７】
前記ガスが導入されるチャンバーを含む、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記ピクセル型放射線検出装置の検出信号に対して、前記一又は複数のセンサの出力信号を対応付ける信号同期部と、
対応する前記一又は複数のセンサの出力信号に基づいて前記検出信号を補正する補正部と、
前記補正部により補正された指示値に基づいて画像を取得する画像取得部と、を有する、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記一又は複数のセンサの出力信号に基づいて前記ピクセル型放射線検出装置の駆動条件を制御する駆動条件制御部を有する、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項１０】
前記ピクセル型放射線検出装置は、第１のガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出する第１のピクセル型放射線検出装置と、前記第１のガスとは組成が異なる第２のガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出する第２のピクセル型放射線検出装置と、を有する、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、放射線源の核種及び初期線量、測定部位、撮影角度のうちの少なくとも１つに関する情報を取得する情報取得部を有し、前記情報取得部により取得された情報に基づいて前記ガスの物理量を連続的又は断続的に制御する、
請求項１に記載の核医学検査装置。
【請求項１２】
検体から放射される放射線源の位置をガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子を検出することで特定する核医学検査方法であって、
前記放射線源から放射される放射線を検出する際に、前記コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を調整する、
ことを特徴とする核医学検査方法。
【請求項１３】
前記放射線源から放射される放射線量の減少に伴って前記コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を高くする
請求項１２に記載の核医学検査方法。
【請求項１４】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を時間の経過と共に高くする請求項１２に記載の核医学検査方法。
【請求項１５】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスの温度が一定となるように制御する
請求項１２に記載の核医学検査方法。
【請求項１６】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスの組成比が一定となるように制御する
請求項１２に記載の核医学検査方法。
【請求項１７】
検体から放射される放射線源の位置をガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子を検出することで特定する核医学検査方法であって、
前記放射線源から放射される放射線を検出する際に、前記コンプトン散乱を生じさせるガスの種類を調整する、
ことを特徴とする核医学検査方法。
【請求項１８】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、前記希ガスの種類を調整する
請求項１７に記載の核医学検査方法。
【請求項１９】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、
前記放射線源から放射される放射線量の減少に伴って、前記希ガスを反応断面積が大きい希ガスに変更する
請求項１７に記載の核医学検査方法。
【請求項２０】
前記コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、
前記放射線源から放射される放射線量の減少に伴って、前記希ガスをアルゴン、クリプトン、キセノンの順に変更する
請求項１７に記載の核医学検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプトンカメラが組み込まれた核医学検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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：Ｍｉｃｒｏ  Ｐｉｘｅｌ  Ｇａｓ  Ｃｈａｍｂｅｒ）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、電子飛跡検出型コンプトンカメラ（ＥＴＣＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｃｏｍｐｔｏｎ  Ｃａｍｅｒａ）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（シンチレータ、半導体検出器）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を形成することができるという特徴がある。【０００３】
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（Ｍｉｃｒｏ  Ｓｔｒｉｐ  Ｇａｓ  Ｃｈａｍｂｅｒ）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３５４５５１号公報
【特許文献２】特許第３５３５０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したコンプトンカメラは、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）又はＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ＣＴ）などと呼ばれる核医学検査を実施するための核医学検査装置として利用される場合がある。この場合の放射線源は患者の体内に埋め込んだ放射性物質となるが、人体へ投与する放射性物質としては、被爆の影響を最小限にするため、一般に半減期の比較的短いものが用いられる。そのため、検査を実施している間に放射線の強度が有意に減少し、明瞭な放射線源の位置特定が不可能になる場合があった。【０００６】
この課題に対し、コンプトンカメラの感度を高くしておき、放射線の強度が減少しても明瞭に放射線源の位置を特定できるようにすることが考えられる。感度を高くするための具体的な方法としては、ガスの圧力を高くすること、チャンバーの容積を増やして有感エリアの体積を増やす（ドリフトを高くする）こと、反応断面積の大きなガスを使用することが考えられる。【０００７】
しかしながら、ガスの圧力を高くしたり反応断面積の大きなガスを使用したりすると、ピクセル型電極での異常放電が発生しやすくなる。また、チャンバーの容積を増やしたり、反応断面積の大きなガスを使用したりすると、ドリフト時間が長くなるため、１本目の入射線の散乱により発生した電子雲がドリフトし終えるまでに２本目の入射線の散乱により電子雲が発生してドリフトし始める確率が高くなる。このように２つ以上の電子雲が同時に発生すると、放射線源の位置特定が困難になる。また、反応断面積を大きくしてもドリフト時間は長くならずに、異常放電が発生しやすくなる。【０００８】
そこで本発明の目的の一つは、長時間にわたり一定の効率で放射線源の位置を特定可能な核医学検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る核医学検査装置は、ガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出するピクセル型放射線検出装置と、チャンバー内のガスの物理量を検出する一又は複数のセンサと、一又は複数のセンサの出力信号に基づき、ガスの物理量及び組成の少なくとも一方を制御するコントローラと、を備えている。【００１０】
一又は複数のセンサは、ガスの圧力を検出する圧力センサを含み、コントローラによるガスの物理量及び組成の少なくとも一方の制御は、圧力センサの出力信号に基づいてガスの圧力を制御することを含む、こととしてもよい。【００１１】
一又は複数のセンサは、ガスの温度を検出可能に構成された温度センサを含む、こととしてもよい。さらに、核医学検査装置は、ガスの温度を制御可能に構成された温度制御機構を備え、コントローラによるガスの物理量制御は、温度センサの出力信号に基づいてガスの温度が所望の一定値となるよう温度制御機構を制御することを含む、こととしてもよい。【００１２】
一又は複数のセンサは、ガスの組成比を検出可能に構成された質量分析器を含む、こととしてもよい。さらに、コントローラによるガスの組成の制御は、質量分析器の出力信号に基づいてガスの組成比を制御することを含む、こととしてもよい。また、核医学検査装置は、ガスが導入されるチャンバーを含んでいてもよい。【００１３】
コントローラは、ピクセル型放射線検出装置の指示値に対して、一又は複数のセンサの出力信号を対応付ける信号同期部と、対応する一又は複数のセンサの出力信号に基づいて指示値を補正する補正部と、補正部により補正された指示値に基づいて画像を取得する画像取得部と、を有する、こととしてもよい。【００１４】
コントローラは、一又は複数のセンサの出力信号に基づいてピクセル型放射線検出装置の駆動条件を制御する駆動条件制御部を有する、こととしてもよい。【００１５】
核医学検査装置は、第１のガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出する第１のピクセル型放射線検出装置と、第１のガスとは組成が異なる第２のガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出する第２のピクセル型放射線検出装置とを有していることとしてもよい。【００１６】
コントローラは、放射線源の核種及び線量、測定部位、撮影角度のうちの少なくとも１つに関する情報を取得する情報取得部を有し、情報取得部により取得された情報に基づいてガスの物理量及び組成を連続的又は断続的に制御することとしてもよい。【００１７】
本発明の一実施形態によれば、検体から放射される放射線源の位置をガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子を検出することで特定する核医学検査方法であって、放射線源から放射される放射線を検出する際に、コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を調整する、方法が提供される。【００１８】
放射線源から放射される放射線量の減少に伴って前記コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を高くするように調整されてもよい。また、コンプトン散乱を生じさせるガスの圧力を時間の経過と共に高くするように調整されてもよい。【００１９】
コンプトン散乱を生じさせるガスの温度が一定となるように制御されてもよい。コンプトン散乱を生じさせるガスの組成比が一定となるように制御するされてもよい。【００２０】
本発明の一実施形態によれば、検体から放射される放射線源の位置をガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子を検出することで特定する核医学検査方法であって、放射線源から放射される放射線を検出する際に、コンプトン散乱を生じさせるガスの種類を調整する、方法が提供される。【００２１】
コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、希ガスの種類が調整されてもよい。コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、放射線源から放射される放射線量の減少に伴って、希ガスを反応断面積が大きい希ガスに変更されてもよい。また、コンプトン散乱を生じさせるガスは、希ガスと消光作用を有するガスの混合ガスであり、放射線源から放射される放射線量の減少に伴って、希ガスをアルゴン、クリプトン、キセノンの順に変更されてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、長時間にわたり一定の効率で放射線源の位置を特定可能な核医学検査装置を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】核医学検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】放射線検出装置の検出素子の概略構成図である。
【図２Ｂ】コンプトンカメラの概略構成図である。
【図２Ｃ】入射γ線、散乱γ線及び反跳電子の関係を説明する図である。
【図３】放射線検出装置の概略構成図である。
【図４】実施形態１における核医学検査装置及びその周辺装置を示す模式図である。
【図５】コントローラの機能ブロックを示す略ブロック図である。
【図６】放射線源の線量の時間変化と、ガス状態制御部による圧力制御の目標値とを示す図である。
【図７】ガス状態制御部によるガスの物理量の制御の処理フローを示すフロー図である。
【図８】補正部による検出信号Ｓ１，Ｓ２の補正の処理フローを示すフロー図である。
【図９】実施形態２における核医学検査装置及びその周辺装置を示す模式図である。
【図１０】放射線源の線量の時間変化と、ガス状態制御部によるガスの組成の制御内容とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の核医学検査装置について詳細に説明する。なお、本発明の核医学検査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。
【００２５】
本実施形態にかかる核医学検査装置３００の構成を図１に示す。核医学検査装置３００は、コンプトンカメラ２００、コントローラ３１０、入力デバイス３１２及び出力デバイス３１４を備える。核医学検査装置３００は、医療の現場において、患者の体内に埋め込んだ放射線源の位置を特定するために使用される。以下で説明するように、コンプトンカメラ２００は、導入されたガスが存在するチャンバー（別言すれば、ガスが導入されるチャンバー）を有し、ガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検出することで、放射線源の位置を特定する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。ここでいう検出モジュール２０２には、シンチレータに散乱γ線が入射して生じた発光を電気信号に変換する光電子増倍管も含む。複数の光電増倍管が設置されることによって、発光位置が特定できるようになっている。以下、検出モジュール２０２といった場合には、光電子増倍管を含んでいるものとする。
【００２８】
図２Ａは、放射線検出装置１００の検出素子１００ａの概略構成図を示す。放射線検出装置１００は、ピクセル電極部１０１、接続端子部１０９（１０９ａ及び１０９ｂ）を有する検出素子１００ａ、ドリフト電極１１０を含んでいる。検出素子１００ａ及びドリフト電極１１０はチャンバー１１１に設けられる。ピクセル電極部１０１及び接続端子部１０９（１０９ａ及び１０９ｂ）を含めて検出素子１００ａと呼ぶ。
【００２９】
放射線検出装置１００のピクセル電極部１０１は、絶縁部材１０２、カソード電極１０４、アノード電極１０６、アノード電極パターン１０８及び基板１３０を有している。カソード電極１０４は、絶縁部材１０２の第１面上に複数配置されている。カソード電極１０４は、複数の開口部１０５を有している。カソード電極１０４は、ストリップ状に形成されているので、カソードストリップ電極ともいう。
【００３０】
アノード電極１０６は、絶縁部材１０２の第１面の反対側の第２面から絶縁部材１０２に設けられた貫通孔に配置されている。本実施形態においては、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。図２Ａ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。）であってもよい。
【００３１】
１つのカソード電極１０４の複数の開口部１０５に配置されている複数のアノード電極１０６は、複数のアノード電極パターン１０８にそれぞれ接続されている。アノード電極パターン１０８は、接続端子部１０９ａまで延びている。カソード電極１０４が延在する方向とアノード電極パターン１０８が延在する方向とは、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、それぞれのアノード電極１０６が接続されているアノード電極パターン１０８とが一体形成されていてもよい。アノード電極パターン１０８は、ストリップ状に形成されているので、アノードストリップパターンともいう。
【００３２】
配線端子部１０９ａは、アノード電極パターン１０８に接続されたビア１２６、金属層１２０を有している。金属層１２０は、ビア１２６に接続されている。図２Ａは、アノード電極パターン１０８とビア１２６が別々に形成されている例を示すが、これに限定されるわけではなく、アノード電極パターン１０８とビア１２６とが同じ金属材料で形成されていてもよい。配線端子部１０９ｂは、カソード電極１０４が延在して配置された電極１０４ａを有している。
【００３３】
放射線検出装置１００は、上述したような構成をとることにより、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。放射線検出装置１００は、アノード電極１０６とカソード電極１０４の一部とを含む「ピクセル」が複数配置されていることになる。このような構成において、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。
【００３４】
ドリフト電極１１０は、ピクセル電極部１０１に対向して配置される。ピクセル電極部１０１において、カソード電極１０４は接地されており、ドリフト電極１１０とカソード電極１０４との間には、電圧が印加され、電場が形成されるようになっている。
【００３５】
チャンバー１１１は、ピクセル電極部１０１、接続端子部１０９及びドリフト電極１１０を囲い、その内部にアルゴンやキセノンなどの希ガスとエタン、メタンなどの分子性気体の混合ガスが導入される。
【００３６】
図２Ｂは、検出モジュール２０２の概略構成を示す。図２Ｂ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２Ｂにおいて示す一例は、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、検出モジュールは必ずしも５方向から取り囲むように設置する必要はなく、検査装置における検体（放射線源）に合わせて適宜設置されればよい。例えば、検出モジュールは１方向のみに設けられていてもよい。
【００３７】
図２Ｂ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（一般式ＣnＨ2n+2で表される鎖式飽和炭化水素）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）との混合ガスが導入される。希ガスに混合するガスとして、エタン、メタンなどのガス及び二酸化炭素を含む消光作用を有するガスは、どちらか一方のガスが用いられても良いし、双方のガスが用いられてもよい。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。
【００３８】
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内のガスと衝突し、γ線の散乱が発生する。図２Ｂ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、散乱ガンマ線のエネルギー、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。これにより、放射線源からチャンバー１１１内で１回散乱のみした時に考えられるエネルギー範囲に限定し再構成されるため、ノイズ除去能力（エネルギー弁別によるノイズ除去）を高めることができる。
【００３９】
一方、入射γ線と衝突したチャンバー１１１内のガスは、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、電極部１０１の近傍まで引き寄せられた電子は電極部１０１の近傍の非常に高い電場によりガスと衝突し、ガスを電離させる。さらに電離され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、電子が捕捉され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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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２Ｃ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、こうして特定した方向から、放射線源の位置を示す３次元座標を取得する。また、コントローラ３１０は、検出信号Ｓ１，Ｓ２から放射線源の強さを示すカウントレートも取得する。こうして取得された３次元座標及びカウントレートからなる４次元のデータがコンプトンカメラ２００の指示値となる。
【００４２】
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、アノード電極１０６及びアノード電極パターン１０８を有している。
【００４３】
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。
【００４４】
アノード電極１０６は、絶縁部材１０２の裏面から絶縁部材１０２をｚ方向に貫通し、複数の開口部１０５のそれぞれにおいて先端が露出している。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
本実施形態に係る放射線検出装置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。
【００４９】
［実施形態１］
図４は、図１に示した核医学検査装置３００及びその周辺装置を示す模式図である。同図に示すように、核医学検査装置３００は、人体４００内に埋め込まれた放射線源４５０の位置を特定するために用いられる。
【００５０】
図４に示すように、図１に示したコントローラ３１０、入力デバイス３１２、及び出力デバイス３１４は、コンピュータによって実現される。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。
【００５１】
核医学検査装置３００には、圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８を含む各種のセンサと、放射線センサ信号検出器２１０と、電磁弁２１２と、温度制御機構２１４とが設けられる。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。
【００５２】
圧力センサ２０４は、図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出装置１００の、チャンバー１１１内の圧力を測定するセンサである。圧力センサ２０４の出力信号は、ハブ３２２を介してコントローラ３１０に供給される。圧力センサ２０４として具体的には、例えばダイヤフラム真空計などの絶対圧力を計測可能な絶対圧計を用いることが好ましい。ただし、それ自体では絶対圧力を計測できない差圧計であっても、別に絶対圧計を設け、差圧計と絶対圧計の指示値を同期させて用いる場合には、圧力センサ２０４として使用することが可能である。
【００５３】
温度センサ２０６は、チャンバー１１１内の温度を測定するセンサである。温度センサ２０６の出力信号も、ハブ３２２を介してコントローラ３１０に供給される。温度センサ２０６は、チャンバー１１１内に設けてもよいし、チャンバー１１１の外表面に設けてもよい。温度センサ２０６として具体的には、例えばＫ型又はＴ型の熱電対を用いることが好適である。
【００５４】
質量分析器２０８は、チャンバー１１１内のガスの組成比を測定するセンサである。質量分析器２０８は、チャンバー１１１内のガスをサンプリングし、チャンバー１１１内の希ガスと消光作用を有するガス（クエンチングガス）の混合ガスをサンプリングし、質量分析を行う。質量分析器２０８の出力信号も、ハブ３２２を介してコントローラ３１０に供給される。
【００５５】
放射線センサ信号検出器２１０は、上述した検出信号Ｓ１，Ｓ２を生成する機能を有する。放射線センサ信号検出器２１０により生成された検出信号Ｓ１，Ｓ２は、ハブ３２２を介してコントローラ３１０に供給される。
【００５６】
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、希ガスと消光作用を有するガス（クエンチングガス）が充填されている。例えば、ガスボンベ３２６には、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。電磁弁レギュレータ分岐弁３２８もハブ３２２を介してコントローラ３１０に接続されており、電磁弁２１２及び電磁弁レギュレータ分岐弁３２８はそれぞれ、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。
【００５７】
温度制御機構２１４は、コントローラ３１０からの制御に応じて、チャンバー１１１内の温度を制御する機能を有する。具体的には、温度制御機構２１４は加熱機構、冷却機構、又はその両方のいずれであってもよい。加熱機構としては、例えば電熱線を用いることが好適である。一方、冷却機構としては、例えばファンによる空冷機構、又は、管に水を通すことにより得られる水冷機構を用いることが好適である。温度制御機構２１４の具体的な設置場所は、チャンバー１１１の内部であってもよいし、外部であってもよい。
【００５８】
核医学検査装置３００にはさらに、高圧電源３２０も設けられる。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。
【００５９】
図５は、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。同図に示すように、コントローラ３１０は機能的に、ガス状態制御部３５０、情報取得部３５２、駆動条件制御部３５４、信号同期部３６０、補正部３６２、及び画像取得部３６４を備えて構成される。
【００６０】
ガス状態制御部３５０は、図４に示した各種センサ（圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８）の出力信号に基づき、図２Ａ及び図２Ｂに示したチャンバー１１１内のガスの状態を制御（温度、圧力などの物理量、及び組成の少なくとも一方を制御することをいうものとする）する機能部である。ガス状態制御部３５０によるガスの状態の制御には、具体的には、圧力センサ２０４の出力信号に基づいてチャンバー１１１内の圧力を制御すること、温度センサ２０６の出力信号に基づいてチャンバー１１１内の温度を制御すること、質量分析器２０８の出力信号に基づいてチャンバー１１１内のガスの組成比を制御することが含まれる。以下、それぞれについて詳しく説明する。
【００６１】
初めに圧力に関して、図６には、放射線源４５０の線量の時間変化と、ガス状態制御部３５０による圧力制御の目標値とを示している。同図に示すように、放射線源４５０の線量は時間の経過に反比例して減少する性質を有している。放射線源４５０の線量が減少するとコンプトン散乱が起きる確率が小さくなるので、画像取得部３６４によって３次元画像を再構成し、放射線源４５０の位置を特定することが難しくなる。そこでガス状態制御部３５０は、時間の経過に伴って、チャンバー１１１内の圧力を上昇させる。具体的には、圧力センサ２０４の出力信号によりチャンバー１１１内の圧力を監視しつつ電磁弁２１２及び電磁弁レギュレータ分岐弁３２８を制御することによって、チャンバー１１１内の圧力を上昇させる。図６の例では、最初の５分間はチャンバー１１１内の圧力を１．０ａｔｍとし、次の１０分間はチャンバー１１１内の圧力を１．５ａｔｍとし、その後にはチャンバー１１１内の圧力を２．０ａｔｍとしている。
【００６２】
チャンバー１１１内のガスの圧力が上昇すると、放射線源４５０の線量が小さくても、好適に放射線源４５０の位置を特定することが可能になる。しかし一方で、上述したように、線量が高い状態でガスの圧力を高くすると、ピクセル電極部１０１での異常放電が発生しやすくなる。ガス状態制御部３５０は、上記のように時間の経過に伴ってチャンバー１１１内の圧力を徐々に上昇させているので、このような異常放電の発生を回避しつつ、長時間にわたり一定の効率で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【００６３】
次に温度に関して、ガス状態制御部３５０は、温度センサ２０６の出力信号によりチャンバー１１１内の温度を監視しつつ温度制御機構２１４を制御することにより、チャンバー１１１内の温度を一定に保つよう動作する。これにより、チャンバー１１１内の温度が一定に保たれるので、長時間にわたり一定の効率で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【００６４】
次にガスの組成比に関して、ガス状態制御部３５０は、質量分析器２０８の出力信号によりチャンバー１１１内のガスの組成比を監視しつつ電磁弁２１２及び電磁弁レギュレータ分岐弁３２８を制御することにより、チャンバー１１１内のガスの組成比を一定に保つよう動作する。チャンバー１１１内のガスは時間の経過に伴って劣化し、その組成比が変化するが、このような制御を行うことによりチャンバー１１１内のガスの組成比が一定に保たれるので、長時間にわたり一定の効率で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【００６５】
情報取得部３５２は、放射線源４５０の核種及び線量データ、人体４００中の測定部位、撮影角度（人体４００に対するコンプトンカメラ２００の角度）のうちの少なくとも１つに関する情報を取得する機能部である。これらの情報のうち放射線源４５０の核種、人体４００中の測定部位、撮影角度については、ユーザによってコントローラ３１０に設定されることとすればよい。また、放射線源４５０の線量データについては、上述したカウントレートから逐次取得することとしてもよいし、コンプトンカメラ２００とは別の線量計を設け、その線量計の出力データから逐次取得することとしてもよい。
【００６６】
情報取得部３５２により取得された情報は、ガス状態制御部３５０に供給される。ガス状態制御部３５０は、情報取得部３５２から供給される情報の内容と、上記各制御の具体的な内容とを対応付けて記憶しており、ガス状態制御部３５０に供給された情報に基づいて、上記各制御の具体的な内容を取得する。そして、取得した内容に準拠して、上記各制御を実施する。つまり、情報取得部３５２により取得された情報に基づいてガス状態制御部３５０の具体的な制御内容が自動的に調節されるので、撮影技師のスキルによらず、一定した品質で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【００６７】
駆動条件制御部３５４は、図４に示した各種センサ（圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８）の出力信号に基づき、図４に示したコンプトンカメラ２００の駆動条件を制御する機能部である。ここでいう駆動条件には、例えば図３に示したアノード電極１０６の電位や、ドリフト電極１１０の電位が含まれる。
【００６８】
例えばチャンバー１１１内の圧力が高いと、放電が起き、また、雪崩増幅の増幅率が高くなり過ぎる場合がある。チャンバー１１１内の圧力が高い場合に駆動条件制御部３５４がアノード電極１０６の電位を低下させることで、放電の発生を抑えるとともに、雪崩増幅の増幅率の上昇を抑えることが可能になる。また、駆動条件制御部３５４が各種センサの出力信号に基づいてドリフト電極１１０の電位を制御することにより、反跳電子をドリフトさせるための領域を調整することが可能になる。このように、駆動条件制御部３５４が各種センサの出力信号に基づいてコンプトンカメラ２００の駆動条件を制御することにより、コンプトンカメラ２００を所望の状態に制御することができる。したがって、この制御によっても、一定した品質で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【００６９】
信号同期部３６０は、上述したコンプトンカメラ２００の検出信号Ｓ１，Ｓ２に対して、図４に示した各種センサ（圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８）の出力信号を対応付ける機能部である。信号同期部３６０の処理により、コンプトンカメラ２００から時系列で順次供給される検出信号Ｓ１，Ｓ２のそれぞれに対して、その時々の各種センサの出力信号が対応付けられる。
【００７０】
補正部３６２は、コンプトンカメラ２００から時系列で順次供給される検出信号Ｓ１，Ｓ２のそれぞれを、それぞれの検出信号Ｓ１，Ｓ２に対応付けられた各種センサの出力信号に基づいて補正する機能部である。コンプトンカメラ２００の検出信号Ｓ１，Ｓ２はチャンバー１１１内の圧力、温度、ガス組成比によって影響を受けるが、補正部３６２が上記のような補正を行うことにより、検出信号Ｓ１，Ｓ２からこれらの影響を排除することが可能になる。
【００７１】
画像取得部３６４は、補正部３６２により補正された検出信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、画像を取得する機能部である。具体的には、検出信号Ｓ１，Ｓ２に基づいた演算を行うことにより、３次元画像を再構成するよう構成される。こうして得られた画像は、上述したように、図１に示した出力デバイス３１４を介してオペレータに提示される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態による核医学検査装置３００によれば、ガス状態制御部３５０が各種センサ（圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８）の出力信号に基づいてチャンバー１１１内のガスの状態を制御するので、長時間にわたり一定の効率で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。また、情報取得部３５２により取得された情報に基づいてガス状態制御部３５０の具体的な制御内容が自動的に決定されるので、撮影技師のスキルによらず、一定した品質で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。さらに、駆動条件制御部３５４が各種センサの出力信号に基づいてコンプトンカメラ２００の駆動条件を制御することによっても、一定した品質で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。また、補正部３６２による検出信号Ｓ１，Ｓ２の補正により、検出信号Ｓ１，Ｓ２からチャンバー１１１内の圧力、温度、ガス組成比の影響を排除することが可能になる。
【００７３】
以下、コントローラ３１０の処理フローを参照しながら、ガス状態制御部３５０によるガスの状態の制御と、補正部３６２による検出信号Ｓ１，Ｓ２の補正とのそれぞれについて、再度より詳しく説明する。
【００７４】
図７は、ガス状態制御部３５０によるガスの状態の制御の処理フローを示すフロー図である。なお、この処理フローには、情報取得部３５２によって取得される情報として、放射線源４５０の線量データを利用する例を示している。同図に示すように、ガス状態制御部３５０はまず、変数Ｎに０を設定する（ステップＳ１）。続いて各種センサの出力信号（以下、「ガス特性信号」と称する）の受信動作を行い（ステップＳ２）、その結果として受信に成功したか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７５】
ステップＳ３で受信に失敗したと判定した場合、ガス状態制御部３５０は、変数Ｎを１インクリメントし（ステップＳ４）、変数Ｎが１０を超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判定結果が否定であった場合、ガス状態制御部３５０は、ステップＳ２に戻ってガス特性信号の受信動作を再度実行する。一方、ステップＳ５の判定結果が肯定であった場合、ガス状態制御部３５０は、図１に示した出力デバイス３１４に「Ｅｒｒ：ガス特性検出不可」と表示し（ステップＳ６）、処理を終了する。この場合、ガスの制御は実行されない。
【００７６】
ステップＳ３で受信に成功したと判定した場合、ガス状態制御部３５０は、情報取得部３５２から直前の線量データを読み込み（ステップＳ７）、読み込んだ線量データとステップＳ２で受信したガス特性信号とを利用して、制御の目標値（以下、「ガス制御値」と称する）を演算する（ステップＳ８）。そして、そのガス制御値が設定可能な範囲に含まれるか否かを判定し（ステップＳ９）、含まれないと判定した場合には、図１に示した出力デバイス３１４に「Ｐａｓｓ：ガス制御不要」と表示し（ステップＳ１０）、処理を終了する。この場合にも、ガスの制御は実行されない。
【００７７】
一方、ステップＳ９で含むと判定した場合、ガス状態制御部３５０は、ユーザにガス制御の要否を入力させる（ステップＳ１１）。この処理は、図１に示した出力デバイス３１４にガス制御値の可能な設定範囲を示したうえで、入力デバイス３１２を通じてユーザに要否を入力させるように構成することが好適である。
【００７８】
ステップＳ１１でユーザがガス制御不要と入力した場合、ガス状態制御部３５０は、図１に示した出力デバイス３１４に「ガス制御未実施」と表示し（ステップＳ１３）、処理を終了する。この場合にも、ガスの制御は実行されない。
【００７９】
一方、ステップＳ１１でユーザがガス制御要と入力した場合、ガス状態制御部３５０は、ステップＳ８で演算したガス制御値が実現されるようにガスの制御を実行する（ステップＳ１２）。そして、図１に示した出力デバイス３１４に「ガス制御実施」と表示し（ステップＳ１４）、処理を終了する。
【００８０】
このように、ガス状態制御部３５０は、図７の処理フローに従う処理により、ガスの制御を実行することができる。
【００８１】
図８は、補正部３６２による検出信号Ｓ１，Ｓ２（以下、「放射線特性信号」と称する）の補正の処理フローを示すフロー図である。同図に示すように、補正部３６２はまず、変数Ｓ，Ｎのそれぞれに０を設定する（ステップＳ２１）。続いてガス特性信号の受信動作を行い（ステップＳ２２）、その結果として受信に成功したか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００８２】
ステップＳ２３で受信に失敗したと判定した場合、補正部３６２は変数Ｎを１インクリメントし（ステップＳ２４）、変数Ｎが１０を超えたか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の判定結果が否定であった場合、補正部３６２は、ステップＳ２２に戻ってガス特性信号の受信動作を再度実行する。一方、ステップＳ２５の判定結果が肯定であった場合、補正部３６２は、図１に示した出力デバイス３１４に「Ｅｒｒ：ガス特性検出不可」と表示し（ステップＳ２６）、処理を終了する。この場合、放射線特性信号の補正は実行されない。
【００８３】
ステップＳ２３で受信に成功したと判定した場合、補正部３６２は放射線特性信号の受信動作を行い（ステップＳ２７）、その結果として受信に成功したか否かを判定する（ステップＳ２８）。
【００８４】
ステップＳ２８で受信に失敗したと判定した場合、補正部３６２は変数Ｓを１インクリメントし（ステップＳ２９）、変数Ｓが１０を超えたか否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の判定結果が否定であった場合、補正部３６２は、ステップＳ２７に戻って放射線特性信号の受信動作を再度実行する。一方、ステップＳ３０の判定結果が肯定であった場合、補正部３６２は、図１に示した出力デバイス３１４に「Ｅｒｒ：放射線検出不可」と表示し（ステップＳ３１）、処理を終了する。この場合にも、放射線特性信号の補正は実行されない。
【００８５】
ステップＳ２８で受信に成功したと判定した場合、補正部３６２は、ユーザに放射線特性信号補正の要否を入力させる（ステップＳ３２）。この処理は、入力デバイス３１２を通じてユーザに要否を入力させるように構成することが好適である。
【００８６】
ステップＳ３２でユーザが補正不要と入力した場合、補正部３６２は、図１に示した出力デバイス３１４に「補正未実施」と表示し（ステップＳ３３）、処理を終了する。この場合にも、放射線特性信号の補正は実行されない。
【００８７】
一方、ステップＳ３２でユーザが補正要と入力した場合、補正部３６２は、ステップＳ２２で受信したガス特性信号に基づいて、ステップＳ２７で受信した放射線特性信号の補正を実行する（ステップＳ３４）。そして、図１に示した出力デバイス３１４に「補正実施」と表示し（ステップＳ３５）、処理を終了する。
【００８８】
このように、補正部３６２は、図８の処理フローに従う処理により、放射線特性信号の補正を実行することができる。
【００８９】
なお、図４に示した各種センサ（圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８）の出力信号については、図１に示した出力デバイス３１４に出力することにより、人の目によってもこれらのセンサの計測値を確認できるようにすることとしてもよい。こうすることで、チャンバー１１１内のガスを手動で制御することが可能になる。
【００９０】
また、本実施形態では、チャンバー１１１の圧力、温度、ガス組成比のすべてをガス状態制御部３５０による制御の対象としたが、これらのうちの一部のみを制御の対象としてもよい。さらに、本実施形態では、ガス状態制御部３５０によるガスの制御、駆動条件制御部３５４による駆動条件の制御、補正部３６２による検出信号Ｓ１，Ｓ２の補正を行ったが、これらのうちの一部のみを実施することとしてもよい。
【００９１】
また、図６には、チャンバー１１１内の圧力を断続的（段階的）に制御する例を示したが、ガス状態制御部３５０は、チャンバー１１１内の圧力を連続的に制御することとしてもよい。これは、温度やガスの組成比についても同様である。
【００９２】
なお、本発明の一実施形態において、放射線検出装置１００のチャンバー１１１は着脱可能とされていてもよい。また、検出素子１００ａは、チャンバー１１１から着脱可能に構成され、例えば、アノード電極１０６が劣化した場合に、検出素子１００ａを着脱可能とし、交換可能とされていてもよい。
【００９３】
［実施形態２］
図９は、実施形態２にかかる核医学検査装置３００（図１を参照）及びその周辺装置を示す模式図である。核医学検査装置３００は、それぞれ複数のコンプトンカメラ２００及びガスボンベ３２６を備えて構成される。ガスボンベ３２６には、希ガスと消光作用を有するガス（クエンチングガス）の混合ガスが所定の比率で充填されている。図９には、一例として２つのコンプトンカメラ２００ａ，２００ｂと、２つのガスボンベ３２６ａ，３２６ｂとを示しているが、これらの個数は２つに限られない。
【００９４】
コンプトンカメラ２００の周辺装置は、原則としてコンプトンカメラ２００ごとに設けられる。具体的には、圧力センサ２０４、温度センサ２０６、及び質量分析器２０８を含む各種のセンサ、放射線センサ信号検出器２１０、電磁弁２１２、温度制御機構２１４、高圧電源３２０、及びハブ３２２がコンプトンカメラ２００ごとに設けられる。一方、電磁弁レギュレータ分岐弁３２８及び真空ポンプ３２４は、各コンプトンカメラ２００に共通に設けられる。また、コントローラ３１０、入力デバイス３１２、及び出力デバイス３１４を構成するコンピュータも、各コンプトンカメラ２００に共通に設けられる。
【００９５】
コントローラ３１０は、各コンプトンカメラ２００のチャンバー１１１内に含まれるガスが互いに異なる状態となるよう、電磁弁２１２、電磁弁レギュレータ分岐弁３２８、及び温度制御機構２１４のうちの少なくとも１つの制御を行う。
【００９６】
図１０には、放射線源４５０の線量の時間変化と、ガス状態制御部３５０によるガスの制御内容の一例との関係を示している。なお、同図に示す例は、核医学検査装置３００に３つのコンプトンカメラ２００ａ〜２００ｃを組み込んだ場合の例である。また、図示していないが、３つのガスボンベ３２６を用意し、それぞれに、アルゴンとエタンを９：１の割合で含む混合ガス、クリプトンとエタンを９：１の割合で含む混合ガス、キセノンとエタンを９：１の割合で含む混合ガスを充填している。
【００９７】
図１０の例では、コントローラ３１０は初めに、電磁弁レギュレータ分岐弁３２８と、コンプトンカメラ２００ａ〜２００ｃの電磁弁２１２とを制御することにより、コンプトンカメラ２００ａのチャンバー１１１内にアルゴンとエタンを９：１の割合で含む混合ガスを、コンプトンカメラ２００ｂのチャンバー１１１内にクリプトンとエタンを９：１の割合で含む混合ガスを、コンプトンカメラ２００ｃのチャンバー１１１内にキセノンとエタンを９：１の割合で含む混合ガスをそれぞれ充填する。そして、時間の経過に伴って、コンプトンカメラ２００ａ〜２００ｃを順に切り替えながら、放射線源４５０の位置特定を実施する。具体的には、最初の５分間はコンプトンカメラ２００ａによって位置特定を実施し、次の１０分間はコンプトンカメラ２００ｂによって位置特定を実施し、その後にはコンプトンカメラ２００ｃによって位置特定を実施する。
【００９８】
アルゴン、クリプトン、キセノンそれぞれの反応断面積はこの順で大きくなるが、上述したように、反応断面積の大きなガスを使用すると、ドリフト時間が長くなって２つ以上の電子雲が同時に発生する確率が高くなる。したがつて、線量の高い状態で反応断面積の大きなガス（例えばキセノンとエタンを９：１の割合で含む混合ガス）を使用すると、放射線源４５０の位置特定が困難になる。上記のように時間の経過に伴ってコンプトンカメラ２００を変えていくことにより充填ガスの反応断面積を徐々に大きくしていくことで、２つ以上の電子雲が同時に発生する確率が大きくなり過ぎることを回避しつつ、一定の効率で放射線源４５０の位置特定を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００９９】
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、１０５・・・開口部、１０６・・・アノード電極、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、２００・・・コンプトンカメラ、２０２（２０２ａ〜２０２ｅ）・・・検出モジュール、２０４・・・圧力センサ、２０６・・・温度センサ、２０８・・・質量分析器、２１０・・・放射線センサ信号検出器、２１２・・・電磁弁、２１４・・・温度制御機構、３００・・・核医学検査装置、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・・・ガス状態制御部、３５２・・・情報取得部、３５４・・・駆動条件制御部、３６０・・・信号同期部、３６２・・・補正部、３６４・・・画像取得部、４００・・・人体、４５０・・・放射線源、Ｓ１，Ｓ２・・・検出信号
【図１】
2017057575.tif 000003
【図２Ａ】
2017057575.tif 000004
【図２Ｂ】
2017057575.tif 000005
【図２Ｃ】
2017057575.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017057575.tif 000009
【図６】
2017057575.tif 000010
【図７】
2017057575.tif 000011
【図８】
2017057575.tif 000012
【図９】
2017057575.tif 000013
【図１０】
2017057575.tif 000014
【国際調査報告】
2017057575.tif 000015
2017057575.tif 000016