(57)【要約】【課題】本発明は、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに生産性の向上を図ることができる放射線検出器及びＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】コリメータと、前記コリメータと対向して設けられ放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を有し、前記シンチレータの主面に設けられた光電変換手段と、を備え、前記コリメータは、１つの前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第１の領域と、複数の前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第２の領域と、を有すること、を特徴とする放射線検出器が提供される。【選択図】図１
2010220880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメータと、
前記コリメータと対向して設けられ放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、
前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を有し、前記シンチレータの主面に設けられた光電変換手段と、
を備え、
前記コリメータは、１つの前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第１の領域と、複数の前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第２の領域と、を有すること、を特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記第１の領域におけるグリット比と、前記第２の領域におけるグリット比と、は、略同一であることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記第１の領域は、前記コリメータの中央部分に設けられ、
前記第２の領域は、前記コリメータの端部近傍に設けられていること、を特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記第２の領域において前記コリメータの端部に向かうにつれ、前記コリメータ板の高さ寸法が段階的に大きくなっていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記第２の領域において前記コリメータの端部に向かうにつれ、前記コリメータ板の高さ寸法が漸増していること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記コリメータには、前記コリメータ板が格子状に設けられていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項７】
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から放出されたＸ線を検出する請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射線検出器と、
前記Ｘ線源と前記放射線検出器とを支持し、被検体の周りを回転する回転リングと、
前記放射線検出器により検出されたＸ線の強度に基づいて前記被検体の断層像を画像再構成する再構成装置と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器及びＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＸ線ＣＴ（Computer Tomography）装置においては、検出点数を多くして空間分解能を上げるために、シンチレータを用いた固体検出器（以下、放射線検出器という）が用いられている。    
放射線検出器は、基板上に区画されて設けられた複数の光電変換素子と、この上に積層されたシンチレータとを備えており、シンチレータは光電変換素子の各検出区画毎に光反射部により分離、区画されている。また、個々のシンチレータに入射するＸ線を制御するとともに散乱Ｘ線を吸収して、散乱Ｘ線によるクロストークを低減させるためにコリメータが配設されている。
【０００３】
コリメータを構成するコリメータ板は、一般的にはＷ（タングステン）やＭｏ（モリブデン）などの重金属から形成されている。そのため、加工が非常に困難でありコリメータ、ひいては放射線検出器の生産性向上や価格低減などの妨げとなっていた。特に、近年においては、検出点数を多くして空間分解能を上げるために多列化が図られており、コリメータ板の配設数が増加する傾向にある。そのため、コリメータの生産性向上や価格低減などが重要な課題となってきている。
【０００４】
ここで、一組のコリメータ板に対して複数の光電変換素子を配設する技術が提案されている（特許文献１を参照）。  
特許文献１に開示がされている技術によれば、コリメータ板の配設数を削減することができるので、コリメータ、ひいては放射線検出器の生産性向上や価格低減などを図ることができる。  
しかしながら、一組のコリメータ板に対して複数の光電変換素子を配設するようにすれば、隣接するシンチレータにもＸ線が入射しやすくなるのでクロストークが発生しやすくなる。そのため、検出データの精度が劣化するおそれがある。また、この様な構成の放射線検出器をＸ線ＣＴ装置に用いるものとすれば、Ｘ線ＣＴ画像の画質を低下させてしまうおそれがある。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに生産性の向上を図ることができる放射線検出器及びＸ線ＣＴ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、コリメータと、前記コリメータと対向して設けられ放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を有し、前記シンチレータの主面に設けられた光電変換手段と、を備え、前記コリメータは、１つの前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第１の領域と、複数の前記光電変換素子に対して一組のコリメータ板が配設された第２の領域と、を有すること、を特徴とする放射線検出器が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、Ｘ線源と、前記Ｘ線源から放出されたＸ線を検出する上記の放射線検出器と、前記Ｘ線源と前記放射線検出器とを支持し、被検体の周りを回転する回転リングと、前記放射線検出器により検出されたＸ線の強度に基づいて前記被検体の断層像を画像再構成する再構成装置と、を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに生産性の向上を図ることができる放射線検出器及びＸ線ＣＴ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面を表すための模式断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面を表すための模式断面図である。
【図４】グリッド比を略同一とする場合を例示するための模式図である。
【図５】図４（ａ）の場合における散乱Ｘ線の除去の様子を例示するための模式図である。
【図６】図４（ｂ）の場合における散乱Ｘ線の除去の様子を例示するための模式図である。
【図７】第２の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。
【図８】第３の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。
【図９】第４の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。
【図１０】Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を例示するための模式ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
また、本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線にも適用させることができるが、放射線の中の代表的なものとしてＸ線の場合を例にとり説明する。したがって、以下の実施形態において他の放射線に適用させる場合には、「Ｘ線」を「放射線」に置き換えるようにすればよい。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。    
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を表すための模式断面図である。  
図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面を表すための模式断面図である。  
図１〜図３に示すように、放射線検出器１は、検出部２、コリメータ１０を備えている。検出部２には、シンチレータ４、光反射部１７、接着層３、光電変換手段１２、信号処理回路１８、基部７が設けられている。また、コリメータ１０には、コリメータ板５、５ａ、コリメータ板５、５ａを保持する保持手段６が設けられている。    
なお、図中の矢印はＸ線の入射方向を表している。
【００１３】
図３に示すように、シンチレータ４は、光電変換手段１２に設けられた光電変換素子１２ａの検出区画に対応して区画され、各検出区画間には溝１６が形成されている。すなわち、各シンチレータ４が溝１６により分割された構成となっている。そして、シンチレータ４と光電変換手段１２とが、互いの区画を対応させるように、接着層３を介して接合されている。
【００１４】
シンチレータ４は、コリメータ１０と対向させて設けられ、Ｘ線などの放射線を受けて蛍光を発する。蛍光は、例えば、可視光線などの光である。シンチレータ４は、その材質により、最大発光波長、減衰時間、反射係数、密度、光出力比や蛍光効率の温度依存性等が異なるので、それぞれの用途の特性に応じてその材質を選択することができる。Ｘ線ＣＴ（Computer Tomography）装置に用いるものとしては、例えば、希土類酸硫化物の焼結体からなるセラミックシンチレータを例示することができる。ただし、これに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００１５】
また、シンチレータ４同士の間の溝１６には、シンチレータ４の発光波長付近の波長の光を反射する機能を有するもの（例えば、例示をした白色の板状体１７ａなど）を挿入、接着したものなどからなる光反射部１７が設けられている。  
光電変換素子１２ａ毎にシンチレータ４を区画する光反射部１７は、各シンチレータ４の区画間における光学的分離と反射とを行わせることで、各区画間における光学的クロストークを抑制する役割を果たしている。なお、光反射部１７は、例示をした白色の板状体１７ａを挿入、接着したものからなるものに限定されるわけではない。例えば、白色の接着剤からなるものであってもよいし、白色の顔料を含むものを充填、固化させたものであってもよい。また、白色のものに限定されるわけではなく、シンチレータ４の発光波長付近の波長の光を反射する機能を有するものであればよい。また、光反射部１７は、各シンチレータ４同士を接合して一体化させる役割を有していてもよい。
【００１６】
光電変換手段１２は、シンチレータ４からの蛍光を電気信号に変換する光電変換素子１２ａを有し、シンチレータ４の主面に設けられている。光電変換手段１２に備えられる光電変換素子１２ａとしては、例えば、ｐｉｎ構造のシリコンフォトダイオードを例示することができる。そして、この光電変換素子１２ａでシンチレータ４の区画に対応した出力光を受光して、それを電気信号に変換する。なお、光電変換手段１２は、シリコンフォトダイオードを備えたものに限定されるわけではなく、シンチレータ４からの出力光を電気信号へ変換する手段（例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)など）を適宜選択することができる。
【００１７】
接着層３は、例えば、透明接着剤からなり、シンチレータ４と光電変換手段１２との間の光の透過を良好にしつつ両者が接合されるようになっている。このように、各シンチレータ４は、透明な接着層３を介して、光電変換素子１２ａの受光部に対向するようにして接合されている。
【００１８】
光電変換手段１２のシンチレータ４が接合される側の面と対向する側の面には、信号処理回路１８が設けられている。信号処理回路１８は、各区分毎の電気信号を取り込むことができるようになっている。また、信号処理回路１８には、図示しない増幅器やＡＤ変換器等を設けることができる。
なお、光電変換手段１２と信号処理回路１８とは、必ずしも接合されている必要はなく、分離して設けるようにすることもできる。また、図示しない増幅器やＡＤ変換器等も別途設けるようにすることができる。
【００１９】
基部７は、平板状を呈し、その主面には信号処理回路１８、光電変換手段１２、接着層３、光反射部１７が設けられたシンチレータ４が積層されるようにして設けられている。また、図示しないネジなどの締結手段を用いて、後述する保持手段６に取り付けることができるようになっている。そのため、基部７を保持手段６に取り付けることで、積層されるようにして設けられたシンチレータ４などが保持手段６に取り付けられるようになっている。
【００２０】
保持手段６には、コリメータ板５、５ａの厚み寸法よりも若干大きな寸法を有する溝６ａが設けられている。また、一組の溝６ａが互いに対峙するように複数設けられている。そして、コリメータ板５、５ａの端部を溝６ａに挿入することで、コリメータ板５、５ａの位置決めと保持ができるようになっている。また、溝６ａは、光反射部１７と同じピッチ寸法となるように設けられている。
【００２１】
コリメータ板５、５ａは、各シンチレータ４に入射するＸ線を制御するとともに散乱Ｘ線を吸収してこの散乱Ｘ線によるクロストークを低減させる役割を果たす。コリメータ板５、５ａは、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｂ（鉛）または、少なくともこれらの重金属の１つを含む合金などからなるものとすることができる。ただし、これらに限定されるわけではなくＸ線の遮蔽特性に優れた材料を適宜選択することができる。
【００２２】
ここで、コリメータ板５、５ａは、Ｗ（タングステン）やＭｏ（モリブデン）などの重金属で形成されているため加工が非常に困難である。そのため、生産性が低く、また、生産コストも高額なものとなる。そして、このことがコリメータ１０、ひいては放射線検出器１の生産性向上や価格低減などの妨げとなっている。特に、近年においては、検出点数を多くして空間分解能を上げるために多列化が図られており、コリメータ板の配設数が増加する傾向にある。そのため、コリメータの生産性向上や価格低減などが重要な課題となってきている。
【００２３】
この場合、一組のコリメータ板に対して複数の光電変換素子１２ａを配設するようにすれば、コリメータ板の配設数を削減することができるので、コリメータ１０、ひいては放射線検出器１の生産性向上や価格低減などを図ることができる。  
しかしながら、一組のコリメータ板に対して単に複数の光電変換素子１２ａを配設するようにすれば、コリメータ板間の寸法が大きくなるため散乱Ｘ線が入射しやすくなる。そこで、本実施の形態においては、複数の光電変換素子１２ａを設ける場合であっても「グリッド比Ｇ」が略同一となるようにコリメータ板の高さ寸法を変化させるようにしている。
【００２４】
図４は、グリッド比を略同一とする場合を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は一組のコリメータ板５に対して１つの光電変換素子１２ａを配設する場合、図４（ｂ）は一組のコリメータ板５ａに対して２つの光電変換素子１２ａを配設する場合である。また、図中のθは散乱Ｘ線の許容入射角、Ｈ１とＨ２はコリメータ板の高さ寸法、Ｗ１とＷ２はコリメータ板間の寸法である。    
また、図４（ａ）の場合のグリッド比Ｇ１は、Ｈ１／Ｗ１となる。一方、図４（ｂ）の場合のグリッド比Ｇ２は、Ｈ２／Ｗ２となる。
【００２５】
ここで、散乱Ｘ線に対する除去効果が同等となるようにするためには、散乱Ｘ線の許容入射角θが略同一となるようにすればよい。そして、散乱Ｘ線の許容入射角θが略同一となるようにするためには、グリッド比を略同一とすればよく、Ｈ１／Ｗ１＝Ｈ２／Ｗ２となるようなコリメータ板の高さ寸法とすればよい。
【００２６】
例えば、コリメータ板間の寸法Ｗ２は、寸法Ｗ１の略２倍であるため、コリメータ板の高さ寸法Ｈ２を寸法Ｈ１の略２倍とすればよいことになる。
【００２７】
図５は、図４（ａ）の場合における散乱Ｘ線の除去の様子を例示するための模式図である。また、図５（ａ）はコリメータ板などの配置を例示するための模式図である。図５（ｂ）は、検出部に到達した散乱Ｘ線と直接線の量を例示するためのグラフ図である。なお、図中の「山」が直接線ｘ１の量を表し、「谷」が散乱Ｘ線ｘ２の量を表している。また、「谷」を結んだ線ｘ２０は散乱Ｘ線ｘ２の分布状況を表している。  
図６は、図４（ｂ）の場合における散乱Ｘ線の除去の様子を例示するための模式図である。また、図６（ａ）はコリメータ板などの配置を例示するための模式図である。図６（ｂ）は、検出部に到達した散乱Ｘ線と直接線の量を例示するためのグラフ図である。なお、図中の「山」が直接線ｘ１の量を表し、「谷」が散乱Ｘ線ｘ２の量を表している。また、「谷」を結んだ線ｘ２１は散乱Ｘ線ｘ２の分布状況を表している。    
この場合、図５に例示をしたもののグリッド比Ｇ１（Ｈ１／Ｗ１）と図６に例示をしたもののグリッド比Ｇ２（Ｈ２／Ｗ２）とが略同一となるような寸法関係としている。また、図中に示した水ファントムＷは、水を主体に構成された物体であり、人体を透過する際のＸ線の吸収や散乱に関して略近似する作用を有している。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、Ｘ線管球１０１から水ファントムＷに向けて曝射されたＸ線は水ファントムＷに吸収、散乱されて、散乱Ｘ線を除去するための遮蔽板１２０に入射する。そして、遮蔽板１２０により散乱Ｘ線の一部が吸収、除去されて、直接線ｘ１と除去されなかった散乱Ｘ線ｘ２がコリメータ板５が配設された位置に到達する。    
散乱Ｘ線ｘ２の大部分はコリメータ板５に入射することで吸収、除去され、吸収されなかった散乱Ｘ線ｘ２の一部と直接線ｘ１が検出部に到達することになる。    
また、図６（ａ）に示すものの場合も同様に、Ｘ線管球１０１から水ファントムＷに向けて曝射されたＸ線は水ファントムＷに吸収、散乱されて、散乱Ｘ線を除去するための遮蔽板１２０に入射する。そして、遮蔽板１２０により散乱Ｘ線の一部が吸収、除去されて、直接線ｘ１と除去されなかった散乱Ｘ線ｘ２がコリメータ板５ａが配設された位置に到達する。    
散乱Ｘ線ｘ２の大部分はコリメータ板５ａに入射することで吸収、除去され、吸収されなかった散乱Ｘ線ｘ２の一部と直接線ｘ１が検出部に到達することになる。
【００２９】
ここで、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、グリッド比Ｇ１（Ｈ１／Ｗ１）とグリッド比Ｇ２（Ｈ２／Ｗ２）とを略同一とした場合には、検出部に到達する散乱Ｘ線ｘ２の分布状況（線ｘ２０、線ｘ２１）が略同一となることがわかる。このことは、グリッド比を略同一とすれば散乱Ｘ線の除去効果も略同一とすることができることを意味している。そのため、グリット比を略同一として一組のコリメータ板に対して複数の光電変換素子を配設するようにすれば、その分コリメータ板の配設数を削減することができるので、コリメータ、ひいては放射線検出器の生産性向上や価格低減などを図ることができる。
【００３０】
しかしながら、一組のコリメータ板に対して複数の光電変換素子を配設するようにすれば、隣接するシンチレータにもＸ線が入射しやすくなるのでクロストークが発生しやすくなる。そのため、検出データの精度が劣化するおそれがある。また、この様な構成の放射線検出器をＸ線ＣＴ装置に用いるものとすれば、Ｘ線ＣＴ画像の画質を低下させてしまうおそれがある。
【００３１】
本発明者はさらなる検討の結果、検出対象（Ｘ線ＣＴ装置の場合においては被検体）との位置関係などをも考慮すれば、コリメータ板の配設数を削減しても検出データ全体における精度劣化を抑制することができるとの知見を得た。  
例えば、放射線検出器をＸ線ＣＴ装置に用いる場合（例えば、図１０を参照）においては、被検体との位置関係によっては検出データの精度が多少劣化しても許容される部分がある。すなわち、有効視野領域ＦＯＶの中心領域には被検体の内臓などの重要な検出部位が存在するので、中心領域における検出データの精度は高める必要がある。一方、有効視野領域ＦＯＶの端部領域には重要な検出部位が存在する可能性が低いので、中心領域に比べて重要性が低い。そのため、有効視野領域ＦＯＶの中心領域においてはコリメータ板の配設数を削減せず、有効視野領域ＦＯＶの端部領域においてのみコリメータ板の配設数を削減するようにすれば、検出データ全体における精度劣化を抑制しつつコリメータ板の配設数を削減することができる。
【００３２】
図１に例示をした放射線検出器１の場合においては、１つの光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板５が配設された領域がコリメータ１０の中央部分に設けられている。また、複数の光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板５ａが配設された領域がコリメータ１０の端部近傍に設けられている。すなわち、コリメータ１０の端部領域においてコリメータ板５ａの配設数を削減するようにしている。    
この様に、コリメータ１０は、１つの光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板５が配設された領域（中央領域）と、複数の光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板５ａが配設された領域（端部領域）と、を有している。また、中央領域におけるグリット比と、端部領域におけるグリット比と、が略同一となっている。すなわち、散乱Ｘ線の除去効果に関して中心領域と端部領域とが略同一となるようになっている。
【００３３】
次に、放射線検出器１の作用について例示をする。    
図３に示すように、図示しないＸ線源から曝射されたＸ線はコリメータ板５に沿って入射し、コリメータ板５同士の間に形成された空間を経てシンチレータ４に到達する。この際、コリメータ板５が配設された方向とは異なる方向から入射してくるＸ線（散乱Ｘ線）の大部分は、コリメータ板５に吸収されることになる。
【００３４】
そして、シンチレータ４に到達したＸ線は、Ｘ線の強度に比例した強度を有する光に変換される。変換された光は、光反射部１７の表面、シンチレータ４と光反射部１７との界面等で反射を繰り返しながら光電変換手段１２に入射する。      
光電変換手段１２に入射した光は、光電変換され、光の強度に比例した強度の電気信号として出力される。
【００３５】
本実施の形態においては、コリメータの端部領域においてコリメータ板５ａの配設数を削減するようにしている。すなわち、コリメータの端部領域においては一組のコリメータ板５ａに対して複数の光電変換素子１２ａを配設するようにしている。また、中央領域におけるグリット比と、端部領域におけるグリット比と、が略同一となるようになっている。すなわち、散乱Ｘ線の除去効果に関して中心領域と端部領域とが略同一となるようになっている。
【００３６】
そのため、検出データ全体における精度劣化を抑制しつつコリメータ板の配設数を削減することができる。その結果、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに生産性の向上や価格の低減を図ることができる。
【００３７】
図７は、第２の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。また、図７（ａ）は放射線検出器の構成を例示するための模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＣ部の模式拡大図、図７（ｃ）は図７（ａ）におけるＤ部の模式拡大図である。  
図７（ａ）に示すように、放射線検出器５０は、検出部５２、コリメータ５１を備えている。また、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように検出部５２には、前述した検出部２と同様にシンチレータ４、光反射部１７、接着層３、光電変換手段１２、信号処理回路１８、基部７が設けられている。
【００３８】
また、コリメータ５１には、コリメータ板５５ａ〜５５ｃ、コリメータ板５５ａ〜５５ｃを保持する図示しない保持手段が設けられている。    
本実施の形態においてもコリメータの端部領域においてコリメータ板５５ａ、５５ｃの配設数を削減するようにしている。すなわち、最も端部側のＣ部においては図７（ｂ）に示すように一組のコリメータ板５５ａに対して３つの光電変換素子１２ａを配設するようにしている。また、Ｃ部に隣接するＤ部においては図７（ｃ）に示すように一組のコリメータ板５５ｂに対して２つの光電変換素子１２ａを配設するようにしている。また、中心領域においては一組のコリメータ板５５ｃに対して１つの光電変換素子１２ａを配設するようにしている。    
そして、中心領域におけるコリメータのグリット比と、Ｃ部やＤ部におけるコリメータのグリット比とが略同一となるようになっている。すなわち、複数の光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板が配設された領域においては、コリメータ５１の端部に向かうにつれ、コリメータ板の高さ寸法が段階的に大きくなっている。  
この様にグリット比を略同一とすれば、中心領域における散乱Ｘ線の除去効果と、Ｃ部やＤ部における散乱Ｘ線の除去効果とが略同一となるようにすることができる。
【００３９】
また、より重要度の小さいＣ部におけるコリメータ板５５ａの削減数をこれより中心領域側に配設されるＤ部におけるコリメータ板５５ｂの削減数より多くすることで、より多くのコリメータ板の削減を図っている。    
この様に、中心領域から端部領域に向けて段階的にコリメータ板の削減数を多くするようにすれば、検出データの精度変化も段階的なものとすることができる。そのため、検出データの精度変化における連続性を向上させることができるので、検出データ全体における精度劣化をさらに抑制することができる。    
なお、放射線検出器５０の作用は前述した放射線検出器１の作用と同様のため、その説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態によれば、より多くのコリメータ板の削減を図ることができる。また、中心領域から端部領域に向けて段階的にコリメータ板の削減数を多くすることで検出データの精度変化も段階的なものとすることができる。そのため、検出データ全体における精度劣化をさらに抑制することができる。
【００４１】
図８は、第３の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式図である。  
図８に示すように、放射線検出器６０は、検出部６２、コリメータ６１を備えている。また、検出部６２には、前述した検出部２と同様に図示しないシンチレータ、光反射部、接着層、光電変換手段、信号処理回路、基部が設けられている。  
また、コリメータ６１には、コリメータ板６５、コリメータ板６５を保持する図示しない保持手段が設けられている。
【００４２】
本実施の形態においてもコリメータの端部領域においてコリメータ板６５の配設数を削減するようにしている。ただし、本実施の形態においては、中心領域から端部領域に向けてコリメータ板６５の数が漸減するようになっている。また、中心領域におけるコリメータのグリット比と、コリメータ板６５の数が漸減する領域におけるコリメータのグリット比とが略同一となるようになっている。すなわち、複数の光電変換素子１２ａに対して一組のコリメータ板が配設された領域においては、コリメータ６１の端部に向かうにつれ、コリメータ板６５の高さ寸法が漸増している。  
この様に、中心領域から端部領域に向けてコリメータ板６５の数を漸減させるようにすれば、検出データの精度変化における連続性をより向上させることができる。そのため、検出データ全体における精度劣化をさらに抑制することができる。    
なお、放射線検出器６０の作用は前述した放射線検出器１の作用と同様のため、その説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態によれば、より多くのコリメータ板の削減を図ることができる。また、中心領域から端部領域に向けてコリメータ板の数を漸減させるようにすることで検出データの精度変化をより連続的なものとすることができる。そのため、検出データ全体における精度劣化をさらに抑制することができる。
【００４４】
図９は、第４の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。なお、図中のＸ方向、Ｙ方向は互いに直交する２方向を表し、放射線検出器７０をＸ線ＣＴ装置に設ける場合には、Ｘ方向がチャンネル方向、Ｙ方向がスライス方向となる。また、図中の矢印はＸ線の入射方向を表している。
【００４５】
図９に示すように、放射線検出器７０は、検出部７２、コリメータ７１を備えている。検出部７２には、シンチレータ４、光反射部１７、接着層３、光電変換手段１２、信号処理回路１８、基部７が設けられている。また、コリメータ７１には、コリメータ板７５、コリメータ板７５を保持する図示しない保持手段が設けられている。    
シンチレータ４は、光電変換手段１２に設けられた光電変換素子１２ａの検出区画に対応して区画され、シンチレータ４同士の間には光反射部１７が設けられている。本実施の形態においては、光電変換手段１２に設けられた光電変換素子１２ａ毎にシンチレータ４を区画する格子状の光反射部１７となっている。  
また、シンチレータ４の格子状の区画に対応させるために、コリメータ７１も格子状に形成されている。すなわち、コリメータ７１には、コリメータ板７５が格子状に設けられている。
【００４６】
本実施の形態においてもコリメータの端部領域においてコリメータ板７５の配設数を削減するようにしている。すなわち、Ｘ方向（放射線検出器７０をＸ線ＣＴ装置に設ける場合にはチャンネル方向）の端部領域、およびＹ方向（放射線検出器７０をＸ線ＣＴ装置に設ける場合にはスライス方向）の端部領域において、一組のコリメータ板７５に対して複数の光電変換素子１２ａを配設するようにしている。また、中心領域のコリメータのグリット比と略同一のグリット比を有するものとすることで、散乱Ｘ線の除去効果が中心領域と略同一となるようにしている。    
なお、放射線検出器７０の作用は前述した放射線検出器１の作用と同様のため、その説明は省略する。
【００４７】
本実施の形態によれば、検出データ全体における精度劣化を抑制しつつ格子状に形成されたコリメータ７１の要素数（コリメータ板７５の数）を削減することができる。その結果、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに生産性の向上や価格の低減を図ることができる。
【００４８】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置を例示する。    
図１０は、Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を例示するための模式ブロック図である。    
図１０に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、撮影手段１００ａと処理・表示手段１００ｂとを備えている。
【００４９】
撮影手段１００ａは、被検体にＸ線を曝射し、被検体を透過したＸ線を検出して投影データ（または生データ）を取得する。撮影手段には、Ｘ線管球と検出器部とが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE)タイプ、リング状に複数の検出素子が併設され、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動させるタイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも本実施の形態に係る放射線検出器を適用させることができる。なお、ここでは、一例として、回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例にとって説明をする。
【００５０】
図１０に示すように、撮影手段１００ａは、Ｘ線管球１０１、回転リング１０２、検出器部１０３、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触データ伝送装置１０５、架台駆動部１０７、スリップリング１０８、放射線検出器１を備えている。
【００５１】
Ｘ線源であるＸ線管球１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転リング１０２に支持されている。Ｘ線管球１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電流、管電圧）が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。Ｘ線管球１０１は、供給された高電圧により加速させた電子をターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内にある被検体に向けてＸ線を曝射する。    
なお、Ｘ線管球１０１と被検体との間には、Ｘ線管球１０１から曝射されるＸ線ビームの形状をコーン状（四角錐状）またはファンビーム状に整形する図示しないＸ線管球側コリメータが設けられている。
【００５２】
検出器部１０３は、被検体を透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０１に対向するようにして回転リング１０２に設けられている。検出器部１０３の外周側（被検体の反対側）には、放射線検出器１が取り付けられている。すなわち、検出器部１０３の外周側には、コリメータ板５、５ａが保持された保持手段６と、シンチレータ４や光電変換手段１２などが設けられた基部７が取り付けられている。また、前述したように、有効視野領域ＦＯＶの中心領域においてはコリメータ板５の配設数を削減せず、有効視野領域ＦＯＶの端部領域においてのみコリメータ板５ａの配設数を削減するようにしている。また、中心領域のコリメータのグリット比と端部領域のコリメータのグリット比とが略同一となるようにしている。
【００５３】
Ｘ線管球１０１及び検出器部１０３は、回転リング１０２に設けられている。この回転リング１０２は、架台駆動部１０７により駆動され、被検体の回りを回転する。  
データ収集回路（ＤＡＳ）１０４は、ＤＡＳチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、検出器部１０３で検出されたデータ（以下、生データという）が入力される。そして、入力された生データを増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等した後、データ伝送装置１０５を介して処理・表示手段１００ｂに備えられた前処理装置１０６に伝送する。  
架台駆動部１０７は、診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０１と検出器部１０３とを一体的に回転させる等の駆動とその制御を行う。
【００５４】
次に、処理・表示手段１００ｂについて例示をする。処理・表示手段１００ｂは、前処理装置１０６、高電圧発生装置１０９、ホストコントローラ１１０、記憶装置１１１、再構成装置１１４、入力装置１１５、表示装置１１６、画像処理部１１８、ネットワーク通信装置１１９、データ／制御バス３００を備えている。
【００５５】
前処理装置１０６は、データ伝送装置１０５を介して、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。なお、前処理装置１０６によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。
【００５６】
高電圧発生装置１０９は、スリップリング１０８を介して、Ｘ線の曝射に必要な電力をＸ線管球１０１に供給する。高電圧発生装置１０９は、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等を備えている。    
ホストコントローラ１１０は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。
【００５７】
記憶装置１１１は、収集した生データ、投影データ、ＣＴ画像データ等の画像データを記憶する。    
再構成装置１１４は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて、投影データを再構成処理することで所定のスライス分の再構成画像データを作成する。一般に、再構成処理には、コーンビーム再構成（Ｆｅｌｄｋａｍｐ法、ＡＳＳＲ法など）とファンビーム再構成とがあるが、いずれの方法でも実行することができる。    
入力装置１１５には、キーボードや各種スイッチ、マウス等が設けられており、オペレータによりスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件が入力できるようになっている。
【００５８】
画像処理部１１８は、再構成装置１１４により作成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示装置１１６に出力する。また、画像処理部１１８は、オペレータからの指令に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の作成を行い、表示装置１１６に出力する。出力された画像データは、表示装置１１６においてＸ線ＣＴ画像として表示される。
【００５９】
ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、他の装置やＲＩＳ（Ragiology Information System）等のネットワークシステムと種々のデータの送受信を行う。    
データ／制御バス３００は、各装置間を接続し、各種データ、制御信号、アドレス情報等を送受信するための信号線である。
【００６０】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の作用について例示をする。    
診断用開口内に挿入された被検体を撮影して、所望の画像を得るにあたり、まず、入力装置１１５からスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件が入力される。    
Ｘ線ＣＴ装置１００の運転開始とともに回転リング１０２が回転を開始し、同時にＸ線管球１０１より被検体に向けてＸ線が曝射される。    
被検体を透過したＸ線は、被検体を挟んでＸ線管球１０１と対向するように設けられた検出器部１０３の放射線検出器１に到達する。  
放射線検出器１には、コリメータ板５、５ａが設けられており、Ｘ線管球１０１の焦点方向以外から入射してくる散乱Ｘ線が除去される。そのため、放射線検出器１の光電変換手段１２（光電変換素子１２ａ）には、Ｘ線管球１０１の焦点方向からのＸ線に基づく光が入射されることになる。
【００６１】
光電変換手段１２（光電変換素子１２ａ）に受光された光は、その強度に比例した電気信号に変換されてデータ収集回路（ＤＡＳ）１０４に出力される。データ収集回路（ＤＡＳ）１０４に入力された電気信号（生データ）は、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等が行われた後、前処理装置１０６に伝送される。前処理装置１０６では、伝送された生データの感度補正やＸ線強度補正が行われ投影データが作成される。再構成装置１１４では、所定の再構成パラメータに基づいて、投影データから所定のスライス分の再構成画像データが作成される。画像処理部１１８では、再構成画像データのウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理が行われ表示装置１１６に出力される。これにより、被検体の断層像（スライス画像）が得られる。また、画像処理部１１８では、オペレータからの指令に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の作成も行われる。なお、生データ、投影データ、画像データ等は、記憶装置１１１に格納される。
【００６２】
本実施の形態によれば、有効視野領域ＦＯＶの端部領域のコリメータにおいてコリメータ板５ａの配設数を削減するようにしている。すなわち、端部領域のコリメータにおいては一組のコリメータ板５ａに対して複数の光電変換素子１２ａを配設するようにしている。また、中心領域のコリメータのグリット比と略同一のグリット比を有するものとすることで、散乱Ｘ線の除去効果が中心領域と略同一となるようにしている。    
そのため、検出データ全体における精度劣化を抑制しつつコリメータ板の配設数を削減することができる。その結果、検出データの精度劣化を抑制することができるとともに、Ｘ線ＣＴ装置１００の生産性の向上や価格の低減を図ることができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。    
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。    
例えば、放射線検出器１、放射線検出器５０、放射線検出器６０、放射線検出器７０、Ｘ線ＣＴ装置１００が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。    
また、コリメータ板の配設数を削減する位置を端部領域としているが、これに限定されるわけではない。検出対象の内容や位置関係などにより検出データの精度が多少劣化しても許容される部分のコリメータ板の配設数を削減するようにすることができる。    
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６４】
１  放射線検出器、２  検出部、３  接着層、４  シンチレータ、５  コリメータ板、５ａ  コリメータ板、６  保持手段、７  基部、１０  コリメータ、１２  光電変換手段、１２ａ  光電変換素子、１７  光反射部、１８  信号処理回路、５０  放射線検出器、５１  コリメータ、５２  検出部、５５ａ〜５５ｃ  コリメータ板、６０  放射線検出器、６１  コリメータ、６２  検出部、６５  コリメータ板、７０  放射線検出器、７１  コリメータ、７２  検出部、７５  コリメータ板、１００  Ｘ線ＣＴ装置、１００ａ  撮影手段、１００ｂ  処理・表示手段、１０１  Ｘ線管球、１０３  検出器部
【図１】
2010220880.tif 000003
【図２】
2010220880.tif 000004
【図３】
2010220880.tif 000005
【図４】
2010220880.tif 000006
【図５】
2010220880.tif 000007
【図６】
2010220880.tif 000008
【図７】
2010220880.tif 000009
【図８】
2010220880.tif 000010
【図９】
2010220880.tif 000011
【図１０】
2010220880.tif 000012