(57)【要約】【課題】パノラマ画像を形成するためにガンマカメラを回転させて複数の測定データを取得する場合において、ＢＧデータ測定回数を削減する。【解決手段】第１方位（基準方位）にガンマカメラ１２の視野６２を向けて、第１方位測定データを取得する。第１方位にガンマカメラ１２の視野６２を向け且つピンホールを遮蔽板６４で塞いで、第１方位ＢＧデータを取得する。第２方位については、ＢＧデータの測定を行うことなく、第２方位測定データ、第１方位測定データ及び第１方位ＢＧデータに基づいて、第２方位ＢＧデータが推定される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出器と、放射線通過開口を有し前記放射線検出器を囲む遮蔽構造体と、を備え、前記放射線通過開口によって画定される視野を有する放射線検出部と、
前記視野の中心を基準方位に向けて取得された基準方位測定データと、前記視野の中心を前記基準方位に向け且つ前記放射線通過開口を遮蔽部材で塞いだ状態で取得された基準方位ＢＧデータと、前記視野の中心を非基準方位に向けて取得された非基準方位測定データと、に基づいて、非基準方位ＢＧデータを推定する推定手段と、
前記基準方位測定データから実測データとしての前記基準方位ＢＧデータを減算することにより基準方位正味データを演算し、前記非基準方位測定データから推定データとしての前記非基準方位ＢＧデータを減算することにより非基準方位正味データを演算する減算手段と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記非基準方位ＢＧデータは、前記視野の中心を前記非基準方位に向け且つ前記放射線通過開口を前記遮蔽部材で塞いだ状態において前記放射線検出部で測定を行ったならば取得されるであろうデータである、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
複数の非基準方位が定められ、
前記推定手段は前記複数の非基準方位について複数の非基準方位ＢＧデータを推定し、
前記減算手段は前記複数の非基準方位について複数の非基準方位正味データを演算する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記複数の非基準方位正味データに基づいて放射線画像としてのパノラマ画像を形成する手段を含む、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置において、
前記放射線検出器を断続的に回転させて、前記視野の中心を前記基準方位及び前記複数の非基準方位に向けるための回転機構を含む、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記遮蔽部材は、前記放射線通過開口の外側において前記視野の全体を覆う形態を有し、
前記基準方位ＢＧデータの測定時に、前記放射線通過開口の外側に前記遮蔽部材を保持する機構を含む、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、
前記推定手段は、
前記基準方位測定データをＲ１とし、前記基準方位ＢＧデータをＢ１とし、前記非基準方位測定データをＲ２とし、前記非基準方位ＢＧデータをＢ２とした場合に、
Ｂ２＝Ｂ１＋α・（Ｒ１−Ｒ２）
の計算式により（但しαは係数）、前記非基準方位ＢＧデータＢ２を推定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項８】
ガンマカメラを第１方位に向けて第１方位測定データを取得する工程と、
前記ガンマカメラを前記第１方位に向け且つ前記ガンマカメラのピンホールを遮蔽部材で覆って、第１方位ＢＧデータを取得する工程と、
前記ガンマカメラを前記第１方位とは異なる第２方位に向けて第２方位測定データを取得する工程と、
前記第１方位測定データ、前記第１方位ＢＧデータ及び前記第２方位測定データに基づいて、第２方位ＢＧデータを推定する工程と、
を含むことを特徴とするＢＧデータ推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線測定装置及び方法に関し、特に、放射線検出部を回転させて複数の方位に対して放射線の測定を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
視野内における二次元のγ線線量分布を取得する放射線測定機器として、ピンホールを利用したカメラ（ガンマカメラ）、コンプトン現象を利用したカメラ、符号化開口マスクを利用したカメラ、等が知られている。
【０００３】
特許文献１、２には、ガンマカメラを備えた放射線測定装置が開示されている。具体的には、それらの特許文献には、複数の方位にガンマカメラを向けて複数回の測定を行うことにより、複数の放射線画像を取得し、それらを連結することによってパノラマ画像（３６０度にわたる放射線画像）を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−  ６２７９７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０６４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の方位にガンマカメラを向けて複数の二次元線量（線量率）分布を取得する場合、個々の方位ごとに、測定データ中に含まれるＢＧデータ（バックグラウンドデータ）つまりＢＧ成分を除外し、正味データつまり正味成分を求めることが必要である。放射線検出器が遮蔽構造体により囲まれていても、実際には、視野以外からの（例えばホットスポットからの）ガンマ線も検出されてしまうからである。個々の方位ごとにＢＧデータを実測すると、測定対象となった方位数に比例して全測定時間が増大してしまう。
【０００６】
特定の方位で取得されたＢＧデータを複数の方位間で共用すれば測定時間の増大の問題は生じないが、その場合には正味成分の演算精度が問題となる。ある方位におけるＢＧ成分と他の方位におけるＢＧ成分は実際には異なるからである。よって、ＢＧデータを単に共用した場合、過大評価又は過小評価のおそれがある。これらの問題は遮蔽構造体に囲まれた放射線検出部を複数の方位に順次向けて放射線の測定を繰り返す場合一般において指摘できるものである。
【０００７】
本発明の目的は、複数の方位に対して放射線の測定を行う場合に、ＢＧデータ測定回数を少なくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る放射線測定装置は、放射線検出器と、放射線通過開口を有し前記放射線検出器を囲む遮蔽構造体と、を備え、前記放射線通過開口によって画定される視野を有する放射線検出部と、前記視野の中心を基準方位に向けて取得された基準方位測定データと、前記視野の中心を前記基準方位に向け且つ前記放射線通過開口を遮蔽部材で塞いだ状態で取得された基準方位ＢＧデータと、前記視野の中心を非基準方位に向けて取得された非基準方位測定データと、に基づいて、非基準方位ＢＧデータを推定する推定手段と、前記基準方位測定データから実測データとしての前記基準方位ＢＧデータを減算することにより基準方位正味データを演算し、前記非基準方位測定データから推定データとしての前記非基準方位ＢＧデータを減算することにより非基準方位正味データを演算する減算手段と、  を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、非基準方位（ＢＧデータ測定を省略する方位）については、非基準方位測定データ、基準方位測定データ、及び、基準方位ＢＧデータに基づいて、非基準方位ＢＧデータが推定される（その理論については後に詳述する）。非基準方位測定データから、推定された非基準方位ＢＧデータを減算することにより、非基準方位正味データが演算される。そのようなデータに基づいて放射線画像が形成され、あるいは、測定結果が出力される。個々のデータは、計数値（又は計数値分布）、計数率（計数率分布）、線量（又は線量率分布）、線量率（線量率分布）、等に相当するものである。
【００１０】
本発明によれば、基準方位についてだけＢＧデータの測定を行えばよいので、換言すれば、非基準方位ごとにＢＧデータ測定を行わなくてもよいので、測定時間を短縮化できる。但し、何らかの必要により、複数回のＢＧデータ測定を行ってもよい。少なくとも１つのＢＧデータ推定を行える限りにおいて測定時間を短縮化できる。なお、推定データとしての非基準方位ＢＧデータは、視野の中心を非基準方位に向け且つ放射線通過開口を前記遮蔽部材で塞いだ状態において放射線検出部で測定を行ったならば取得されるであろうデータである。
【００１１】
望ましくは、複数の非基準方位が定められ、前記推定手段は前記複数の非基準方位について複数の非基準方位ＢＧデータを推定し、前記減算手段は前記複数の非基準方位について複数の非基準方位正味データを演算する。複数の方位に対しては、基本的に互いにオーバーラップしないように複数の視野が定められ、つまり、そのような条件が満たされるように複数の方位が定められる。若干のオーバーラップ部分が生じる場合、その部分についてはデータ削除等の措置を施してもよい。
【００１２】
望ましくは、前記複数の非基準方位正味データに基づいて放射線画像としてのパノラマ画像を形成する手段を含む。望ましくは、前記放射線検出器を断続的に回転させて、前記視野の中心を前記基準方位及び前記複数の非基準方位に向けるための回転機構を含む。回転機構の駆動源を設け、自動的に回転を行わせてもよい。手作業により回転を行ってもよい。
【００１３】
望ましくは、前記遮蔽部材は、前記放射線通過開口の外側において前記視野の全体を覆う形態を有し、前記基準方位ＢＧデータの測定時に、前記放射線通過開口の外側に前記遮蔽部材を保持する機構を含む。このように、ガンマカメラ又はその周辺に、ＢＧデータ測定中に遮蔽板を安定的に保持する機構（治具）を設けるのが望ましい。遮蔽板の外形を視野に沿ったものとしてもよい。そのような構成によれば、視野外ＢＧ放射線に対する遮蔽作用を無くして又は低減して、ＢＧデータ推定演算精度を維持できる。
【００１４】
望ましくは、前記推定手段は、前記基準方位測定データをＲ１とし、前記基準方位ＢＧデータをＢ１とし、前記非基準方位測定データをＲ２とし、前記非基準方位ＢＧデータをＢ２とした場合に、Ｂ２＝Ｂ１＋α・（Ｒ１−Ｒ２）の計算式により（但しαは係数）、前記非基準方位ＢＧデータＢ２を推定する。遮蔽板によって視野内の放射線が実質的にすべて遮断される（検出されない）条件が満たされるように（実際にはできるだけ満たされるように）、遮蔽板を構成する材料、厚み、形態等を適宜定めるのが望ましい。遮蔽板における透過率を考慮して上記計算式を修正してもよい。
【００１５】
本発明に係るＢＧデータ推定方法は、ガンマカメラを第１方位に向けて第１方位測定データを取得する工程と、前記ガンマカメラを前記第１方位に向け且つ前記ガンマカメラのピンホールを遮蔽部材で覆って、第１方位ＢＧデータを取得する工程と、前記ガンマカメラを前記第１方位とは異なる第２方位に向けて第２方位測定データを取得する工程と、前記第１方位測定データ、前記第１方位ＢＧデータ及び前記第２方位測定データに基づいて、第２方位ＢＧデータを推定する工程と、を含むことを特徴とする。各データの測定順序は任意に定めることが可能である。例えば、最初に第１方位ＢＧデータを取得し、次に第１方位測定データを取得し、その次に第２方位ＢＧデータを取得してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＢＧデータ測定回数を少なくして測定時間を短縮化できる。その場合において、良好なＢＧデータ推定精度を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の好適な実施形態を示す図である。
【図２】ガンマカメラの視野を示す図である。
【図３】ガンマカメラの一例を示す図である。
【図４】合成画像の一例を示す図である。
【図５】一般的なパノラマ画像生成法を示すフローチャートである。
【図６】パノラマ画像の一例を示す図である。
【図７】第１方位（基準方位）に向けられたガンマカメラを示す図である。
【図８】遮蔽部材によってピンホールが塞がれた状態を示す図である。
【図９】第２方位に向けられたガンマカメラを示す図である。
【図１０】複数の正味データを求める方法（実施形態に係る方法）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（１）装置構成の説明
図１には、本発明に係る放射線測定装置の全体構成が示されている。この放射線測定装置は、測定視野内の二次元線量分布を測定及び表示する機能を備えている。図１において、放射線測定装置１０は、ガンマカメラ１２、光学カメラ１４、距離計１６及びコンピュータ１８を有している。以下、それぞれの構成について説明する。
【００２０】
ガンマカメラ１２は放射線検出部として機能し、それはγ線を検出する放射線検出器２０を有する。放射線検出器２０の前側には、小孔としてのピンホール２２を有するコリメータ２４が設けられている。放射線検出器２０は、コリメータ２４及び中空の遮蔽体２６によって取り囲まれている。コリメータ２４及び遮蔽体２６は、例えば鉛やタングステンからなるγ線遮蔽部材により構成される。コリメータ２４及び遮蔽体２６により遮蔽構造体が構成されている。遮蔽構造体は図示の例では箱形を有しているが、他の形状を有していてもよい。他の形状として例えば円筒形があげられる。放射線検出器２０では、ピンホール２２を通過して放射線検出器２０に到達するγ線が検出される。図１に示す例では、線源２７からのγ線がピンホール２２を通過して特定の放射線検出素子２０ａに到達している。その経路は直線的である。なお、ピンホール２２の口径に応じて、検出感度及び位置分解能が変化する。口径を小さくすると、位置分解能は向上するが、検出感度が低下する。よって、口径を可変可能なように構成してもよい。ＢＧ測定時にはピンホール２２が放射線遮蔽材（後述する遮蔽板）で覆われる。
【００２１】
放射線検出器２０は図示の例において平板状を有し、それはマトリックス状に配列されたｍ×ｎ個の放射線検出素子２０ａによって構成されている。ピンホール２２を曲率中心として球面状に湾曲した放射線検出器を用いることも可能である。放射線検出器２０として半導体検出器を用いるのが望ましい。半導体検出器を構成する半導体として、シリコン、ゲルマニウム等があげられる。化合物半導体を用いた半導体検出器を利用することも可能である。化合物半導体として、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＴｌＢｒ、ＨｇＩ２、ＧａＡｓ等があげられる。他のタイプの放射線検出器を用いることも可能である。例えば、シンチレータ及び光検出器を利用した検出器があげられる。放射線検出器２０におけるいずれかの放射線検出素子２０ａにγ線が入射した時点で、その放射線検出素子２０ａからパルス状の電気信号が出力される。
【００２２】
フロントエンド回路２８には複数の放射線検出素子２０ａが並列的に接続されており、複数の放射線検出素子２０ａから出力された複数の電気信号がフロントエンド回路２８に与えられる。フロントエンド回路２８は、個々の電気信号に対して検出素子ＩＤを対応付けた上で、個々の電気信号を後段の収集回路３０へ出力する。個々の電気信号には、検出素子ＩＤの他、イベント情報（例えば検出時刻情報）が付加される。個々の電気信号の波高値を、γ線エネルギーに対応付けてもよい。
【００２３】
収集回路３０は、入力された個々の電気信号に対して所定の信号処理を実行する。所定の信号処理には、前置増幅処理、波形整形処理、ピークホールド処理、ＡＤ変換処理、等が含まれる。それらの処理により、個々の電気信号は、デジタル信号に変換される。その信号はコンピュータ１８へ出力される。
【００２４】
ガンマカメラ１２は、回転台座３１上に搭載されている。回転台座３１は、図示の例では、回転角度を検出する検出器を備えており、その検出器から角度信号がコンピュータ１８へ出力されている。もっとも、コンピュータ１８により回転制御を実行する場合、コンピュータ１８において回転角度は既知である。回転台座３１に回転駆動機構を設けてもよい。ガンマカメラ１２のチルト角（仰角）を可変設定する構成あるいは機構を回転台座３１に設けてもよい。
【００２５】
光学カメラ１４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、それは被写体を撮像してビットマップデータとしての光学画像を取得するものである。光学カメラ１４は遮蔽体２６に搭載されている。ガンマカメラ１２の視野（撮像範囲）と光学カメラ１４の視野（撮像範囲）はほぼ重複した関係にある。これにより、放射線画像と光学画像との合成表示が可能となっている。距離計１６は、必要に応じて設けられ、視野内の各地点までの距離を個別的に測定するものである。距離計１６として、例えば、レーザ光を走査するレーザ距離計を用いることが可能である。その視野もガンマカメラの視野とほぼ重複した関係にある。視野内の各地点は、各検出素子に対応し、つまり各ピクセル（画素）に対応する。もっとも、リサンプリングあるいは補間処理によりピクセルアレイを再構成することも可能である。
【００２６】
なお、線量の演算過程では、検出素子ごとに、計数値からＢＧ計数値が減算される。ＢＧ計数値は、一般に、ピンホールをγ線遮蔽部材で覆った状態で測定される。ＢＧ計数値の減算においては、個々のピクセルごとに得られるＢＧ計数値を個別的に利用してもよいし、それらの平均値を利用してもよい。本実施形態においては、測定対象となった複数の方位の内で、代表方位つまり基準方位についてだけＢＧ計数値が実際に測定されている。他の方位（つまり非基準方位）については後述する手法によりＢＧ計数値が推定されている。なお、本実施形態では、基準方位についてのＢＧ測定において求められた複数の検出素子（複数の画素）に対応する複数のＢＧ計数値に基づいて平均値（平均ＢＧ計数値）が求められ、それがＢＧ減算時に利用されている。但し、複数のＢＧ計数値をそのまま利用してもよい。
【００２７】
コンピュータ１８は、例えばパーソナルコンピュータにより構成される。それには、ガンマカメラ１２、光学カメラ１４、及び、距離計１６が接続されている。コンピュータ１８は、図示の例では、制御部３２、キーボード３４、マウス３６、表示器３８を有している。制御部３２は、ＣＰＵ及び処理プログラムを含み、それは演算手段及び制御手段として機能する。制御部３２が有する各種の機能については後に詳述する。
【００２８】
図２には、ガンマカメラ１２の視野が模式的に示されている。コリメータ２４が有するピンホール２２と放射線検出器２０の有感面とによって視野４０が規定される。図示の例では視野４０は角錐状である。視野４０における水平方向の広がり角度は例えば６０度である。
【００２９】
図３には、回転台座３１上に搭載されたガンマカメラ１２が示されている。既に説明したように、ガンマカメラ１２は、ピンホール２２を備えたコリメータ２４を有する。ガンマカメラ１２には光学カメラ１４及び距離計１６が固定設置されている。図においては垂直線として回転軸Ｇが模式的に示されている。実際には、回転軸Ｇがピンホール又はその付近を貫くように、当該回転軸Ｇを設定するのが望ましい。図３においては、後に説明する遮蔽板の保持構造が示されていないが、ガンマカメラ１２又はその周囲に保持構造を付加するのが望ましい。更に、遮蔽板の投入及び退避のためのスライド構造を設けてもよい。
【００３０】
図４には、上記コンピュータによって生成される合成画像の一例が示されている。合成画像は、光学カメラで取得された光学画像を背景とし、その上にガンマカメラによって取得された二次元線量分布（放射線画像）を重畳することにより、生成された画像である。この例では、例えば、光学画像は白黒画像又はカラー画像であり、放射線画像は光学画像とは区別可能なカラー画像である。例えば、符号４４で示されている部位は放射性汚染箇所を示している。当該部位における各位置でのピクセル当たりの線量率が色相によって表現されている。カラーバー４６は線量率と色相の関係を示すものである。この例ではガンマカメラ及び光学カメラは水平方向に６０度の視野を有しているので、図４に示す合成画像の横幅は水平方向に６０度の範囲に相当する。
【００３１】
図５を用いて、一般的なパノラマ画像生成法について説明する。パノラマ画像は例えば水平方向の３６０度の範囲に相当する横幅をもった画像である。パノラマ画像それ自体も合成画像である。但し、放射線画像だけでパノラマ画像を構成してもよい。通常、個々の方位ごとに、測定データからＢＧデータを減算するＢＧ除外処理が実行されるが、それについては図５には示されていない。それに関しては後に図７以降の各図を用いて詳述する。
【００３２】
図５において、Ｓ１０では、視野中心方位φｃとして０度が設定される。Ｓ１２ではφｃを中心として、放射線画像（二次元線量分布、原画像）、光学画像、及び、距離画像が取得される。Ｓ１４において、放射線画像に対してカラー処理を含む必要な処理（当該処理には望ましくは後述の座標変換等が含まれる）が施され、また、光学画像に対して処理後の放射線画像が合成される。これにより現在のφｃに対応した合成画像が生成される。Ｓ１６において、φｃが３６０度に到達したと判断されるまで、Ｓ１８においてφｃが６０度ステップでインクリメントされる。φｃが３６０度まで到達した場合、Ｓ２０において、生成された６つの合成画像が連結され、これによりパノラマ画像が生成される。
【００３３】
なお、合成画像の生成の都度、連結処理を実行し、パノラマ画像の成長過程を表示画面上で観察できるようにしてもよい。また、すべての画像を取得した上で、パノラマ放射線画像及びパノラマ光学画像を生成し、それらを合成することにより、最終的なパノラマ画像を生成するようにしてもよい。
【００３４】
図６には、パノラマ画像４８が例示されている。パノラマ画像４８は、６つの合成画像５０−１〜５０−６からなるものである。それは水平方向に３６０度の範囲つまり全周を表す画像である。上下方向には視野外が生じている。
【００３５】
（２）ＢＧデータ推定方法
本実施形態においては、ガンマカメラを向ける（具体的には視野の中心を向ける）複数の方位でそれぞれガンマ線測定が実行され、これにより複数の測定データが得られている。ここで、各測定データは例えば二次元計数値分布又は二次元線量分布に相当するものである。一方、本実施形態では、複数の方位の中で、基準方位についてのみＢＧデータが取得されており、それ以外の複数の方位（非基準方位）ではＢＧデータの実測が行われていない。それに代えて以下に説明する演算によりＢＧデータが推定されている。それに関して以下に詳しく説明する。
【００３６】
図７には、第１方位（基準方位）に向けられたガンマカメラ１２が示されている。図７は水平面を表すものである。ガンマカメラ１２は、中空の遮蔽構造体６０と、その内部に配置された放射線検出器２８と、を有する。遮蔽構造体６０はピンホール２２を有する。それによって視野６２が画定される。図７においては、視野６２の中心が第１方位に合わせられている。図７に示す態様では、ピンホール２２が開放されており（コリメータ開口が開放されており）、後に説明する遮蔽板によるピンホール２２の隠蔽は行われていない。図７に示す状態では、放射線検出器２８において、視野６２内において飛来する放射線が観測される。それと共に、ＢＧ放射線も一定の確率で観測されることになる。つまり、放射線検出器２２において取得される測定データには、正味データ（正味成分）の他、ＢＧデータ（ＢＧ成分）が含まれる。
【００３７】
図８にはＢＧ測定時の態様が示されている。ガンマカメラ１２は図７に示した態様と同様に第１方位（基準方向）に向けられている。ピンホールの外側には、放射線検出器２２から見て、その前方を覆うように、つまり視野６２を隠すように、遮蔽板６４が設けられている。遮蔽板６４により、視野６２内において飛来する放射線が放射線検出器へ達する以前に遮断される。遮蔽板６４は、保持機構６６によって保持される。遮蔽板６６の設置を自動的に行わせてもよいし（符号６８参照）、それを手作業によって行ってもよい。通常の測定時には遮蔽板６４が作用しないように、それをガンマカメラ１２から遠ざけておくのが望ましい。あるいは、測定上支障がない位置に遮蔽板６４を退避させておくのが望ましい。ＢＧ測定時には、視野以外から飛来するＢＧ放射線が一定の確率で観測される。遮蔽板６６は、図示の例において、視野６２の広がり形状に沿った角錐状の形態を有している。それを円錐状の形態としてもよい。視野６２の全体が覆われ、同時に、視野６２以外があまり覆われないように、その形態を定めるのが望ましい。遮蔽構造体の前面の全体を矩形の遮蔽板で覆うことも可能であるが、コリメータ開口だけを円形の遮蔽板で覆うようにしてもよい。遮蔽板６４の厚さは、視野内において飛来する放射線が検出されないように、厚いものとしておくのが望ましい。あるいは、そのような減弱作用を発揮する材料で遮蔽板を構成するのが望ましい。視野６２以外へできるだけ不必要な遮蔽作用が及ばないように、遮蔽板６６の形態を定めるのが望ましい。遮蔽板の一部又は全部をコリメータ開口内へ進入させてもよい。
【００３８】
図９には、第２方位に向けられたガンマカメラ１２が示されている。本実施形態では、水平回転方向において複数の方位が定められ、個々の方位にガンマカメラが向けられつつ放射線の測定が実行される。第１方位（基準方位）については、図７に示した通常の測定の他、図８に示したＢＧ測定も実行されるが、他の方位においては通常の測定だけが実行され、ＢＧ測定が省略される。
【００３９】
以上の内容を踏まえつつ、ＢＧ値の推定方法について説明する。ＢＧ値は、この例では、ＢＧ線量である。
【００４０】
以下の説明において、測定方向つまり方位をkで表すものとする。kは例えば１〜９までの数値をとる。視野の水平幅に応じてkの最大値kmaxが変わりうる。放射線検出器における個々の検出素子つまりピクセルをiで表す。iは１〜imaxまでの数値をとる。方位kに対する測定においてピクセルiで観測される線量をR(k,i)で表すものとする。方位kに対する測定においてピクセルiで観測される線量の内、正味成分（正味線量）をD(k,i)で表し、また、ＢＧ成分（ＢＧ線量）をB(k)で表す。正味成分は正味値のことであり、ＢＧ成分はＢＧ値のことである。ここでの説明では、方位iごとに、個々のピクセルにおいて同じＢＧ値B(k)が生じているものとする。
【００４１】
基準方位である方位１において、個々のピクセルで生じるＢＧ成分B(1)は、ガンマカメラを方位１（k=1）に向けてＢＧ測定を１回実行することにより、取得される（図７）。ＢＧ測定では、ピンホールが遮蔽板で塞がれる（図８）。つまり、視野内において到来するガンマ線が遮蔽板によって遮蔽される。
【００４２】
説明を簡単にするために、ＢＧ測定では、視野内から到来するガンマ線が遮蔽板（及びコリメータ）によって完全に遮蔽され、それは検出されないものとする。また、方位１に向けられた視野以外からの放射線（正確にはパノラマ画像に相当する全視野内において方位１の視野以外から飛来する放射線）は、一定の確率（透過率）Aをもって、遮蔽構造体を透過して検出されるものとする。なお、全視野以外の上方エリア及び下方エリアから飛来する放射線もＢＧ要因となり得る。
【００４３】
遮蔽構造体の透過率Aは事前に求めておくことができる。つまり、透過率Aは既知である。全視野以外（上方及び下方）から到来するＢＧ放射線の寄与をBとする。このBは測定地点ごとに異なり事前に求めることはできない。ただし、同じ測定地点においては方位によらず一定である。
【００４４】
方位kの測定において、個々のピクセルにおいて生じるＢＧ成分B(k)は以下の(1)式によって表される。
【数１】
2016217879.tif 000003
【００４５】
２つ目（右側）のΣは、全ピクセルについての加算を表しており、１つ目（左側）のΣは、全方位の中でガンマカメラが向けられている現方位以外の複数の方位についての加算を表している。jはkと同様、１からkmaxまでの値をとる。(1)式の分子は面積分値に相当し、それを分母であるピクセル数で割ることにより、方位kについての１ピクセル当たりのＢＧ成分B(k)が求められている。
【００４６】
上記のD(k,i)は以下の(2)式のように表される。
【数２】
2016217879.tif 000004
【００４７】
上記(2)式において、R(k,i)は遮蔽板を用いない通常の測定により実測される。計算を簡略化するために、以下の平均値Dave(k)、Rave(k)を導入する。
【数３】
2016217879.tif 000005
【数４】
2016217879.tif 000006
【００４８】
上記の(2)式、(3)式及び(4)式を用いると、(1)式は次の(5)式のように表される。
【数５】
2016217879.tif 000007
【００４９】
上記(5)式において、kの項をΣから取り出せば、以下の(6)式のようになる。
【数６】
2016217879.tif 000008
【００５０】
上記(6)式に関し、B(k)について整理すれば以下の(7)式が得られる。
【数７】
2016217879.tif 000009
【００５１】
ここでB(1)が既知であることから、(7)式においてkに１を代入して式変形すると、以下の(8)式が導かれる。
【数８】
2016217879.tif 000010
【００５２】
以上から、kが１でない場合、つまり、k＝２，３，４，・・・の場合、以下の(9)式である一般式が導かれる。
【数９】
2016217879.tif 000011
【００５３】
上記(9)式には既知の数値しか含まれていない。基準方位である方位１についてだけＢＧ測定を行えば、他の方位（非基準方位）についてＢＧ測定値を計算により推定することが可能である。(9)式を見るとB(1)に対して、Rave(1)−Rave(k)に応じた補正を加えたものがB(k)となることがわかる。各方向についてのＢＧ測定値として、以上のように推定されたB(k)を用いればよい。
【００５４】
なお、計算式を簡潔にするために、平均値Dave(k)、Rave(k)を導入したが、個々のピクセルごとに上記(9)式の関係が成り立つ。すなわち、kが１以外の場合、B(k)＝B(1)＋(R(1,i)−R(k,i))×A／(1−A)が成り立つ。A／(1−A)の部分を係数αとすれば、B(k)＝B(1)＋α・(R(1,i)−R(k,i))となる。係数αは事前に求めておくことが可能である。
【００５５】
整理すると、基準方位については、測定値R(1,i)及びＢＧ値B(1)を実測できるから、それらの差分として、正味成分D(k,i)が求められる。個々の非基準方位については、当該非基準方位について実測された測定値R(k,i)と、基準方位についての測定値R(1,i)と、ＢＧ成分B(1)と、に基づいて、ＢＧ成分B(k)を推定できる。測定値R(k,i)からＢＧ成分B(k)を減算することにより、正味成分D(k,i)が演算される。
【００５６】
本実施形態によれば、個々の方位ごとにＢＧ測定を行う必要はなく、代表方位つまり基準方位についてＢＧ測定を１回だけ行えばよいので、測定時間を短縮化できる。
【００５７】
（３）遮蔽板の透過率が０でない場合についての考察
上記説明では遮蔽板の透過率がほぼ０であることを前提とした。例えば、遮蔽板の遮蔽効率が１０%や５０%の場合、基準方向に対するＢＧ値ですら正確に求められないことになる。正しいＢＧ値をB(k)、遮蔽板の透過率をC、測定されたＢＧ値をBM(k)とすると、次の(10)式が成り立つ。
【数１０】
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【００５８】
既に説明した(1)式〜(9)式においては、求めるべき正しいＢＧ値をB(k)とおく限り、遮蔽板の透過率が０でなくても、そのまま成立する。ただし、B(1)は測定したBM(1)から求める必要がある。そこで、Cを既知とした場合に、BM(1)からB(1)を求めることができるかどうかについて考察してみる。
【００５９】
基準方位１については以下の(11)式が成り立つ。
【数１１】
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【００６０】
上記(10)式及び(11)式から、以下の(12)式が導かれる。
【数１２】
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【００６１】
B(1)について解くと、以下の(13)式が得られる。
【数１３】
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【００６２】
上記(13)により、Cが既知であるなら、B(1)を演算することが可能である。上記(13)式において、Cが０に近いならば、B(1)＝BM(1)と近似できる。なお、C=1の場合、遮蔽板を置かないことになるから、上記(13)式の分母がゼロになり、計算できない。
【００６３】
以上を整理すると、遮蔽板無しでは、C=1となり、上記で説明した手法を適用できないが、遮蔽板が０でない遮蔽効果をもつ限り、上記で説明した手法を適用できる。計算上の誤差があまり出ないようにするためにも、遮蔽板として、厚いものあるいは遮蔽作用の高いものを利用するのが望ましい（つまりCを０近くするのが望ましい）。
【００６４】
ちなみに、遮蔽板が遮蔽構造体と同じ材料で構成され、それと同じ厚みを有する場合、つまりＢＧ測定時にあたかもピンホールを有しない遮蔽構造体を観念できる場合、ＢＧ測定結果は方位によって変わらなくなる（但しここでは二次元検出器の方向性を問わないことにする）。これについて以下に更に検討する。
【００６５】
ある方向kに対して求めるべきＢＧ値は、式(13)の1の代わりにkを代入して次の(14)式で表現できる。
【数１４】
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【００６６】
上記の前提条件の下では、C=Aになると考えられる。そこで、式(13)のCにAを代入し、式(9)に代入したものと、式(14)を比べると、BM (k)＝BM(1)となることがわかる。これはＢＧ測定値が方向によって変わらないことを意味する。
【００６７】
この考察からわかるのは、ピンホールを有しない遮蔽構造体を観念できる場合、方位ごとＢＧ測定を実施しなくてもよく、式(14)にBM (k)＝BM(1)を代入すればよいことになる。しかし、実際の装置構成上、上記の前提を成り立たせるのは困難である。CとAを別々に特定するか、より望ましくは、Cを０に近付けておくべきである。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、パノラマ画像の形成に際してＢＧ測定回数を削減できるから測定時間を短縮化できる。パノラマ画像の形成を行わずに全視野の平均線量率等を演算する場合においても同様の利点が得られる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  放射線測定装置、１２  ガンマカメラ、１４  光学カメラ、２０  放射線検出器、２４  コリメータ、３２  制御部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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