(57)【要約】【課題】コリメータ・モジュールを高精度で効率よく位置決めできるようにする。【解決手段】放射線検出装置は、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールと、前記レールの放射線出口側にチャンネル方向に沿って配列された複数のコリメータ・モジュールとを含む基本構造を持つ。前記レールの少なくとも１つは放射線方向に平行な平坦な表面を持ち、該平坦な表面には位置決め板が固定され、該位置決め板はチャンネル方向に延在し、且つ該位置決め板は放射線出口側に沿って形成された複数の切欠きを持つ。各コリメータ・モジュールは、放射線入射側に突き出す位置決めピンを持ち、また前記コリメータ・モジュールは、前記位置決めピンを前記位置決め板の前記切欠きに嵌め込んで、ネジ等により前記レールに取り付けられる。【選択図】図１
2014010151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールと、
前記一対のレールの放射線出口側にチャンネル方向に沿って配列された複数のコリメータ・モジュールと、
を有する放射線検出装置であって、
前記一対のレールの内の少なくとも一方は、チャンネル方向に沿って延在し、且つ放射線出口側に沿って形成された複数の切欠きを含む板部材を持っており、また、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第１のピンを持っていて、該第１のピンを前記板部材の前記複数の切欠きの内の１つに嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられていること、
を特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記一対のレールの各々が前記板部材を持ち、また
前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第１のピンを持っている、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記複数の切欠きの各々が前記複数のコリメータ・モジュールの配置のためのそれぞれの基準位置に形成されている、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記一対のレールの内の少なくとも一方が、前記板部材と、スライス方向における前記複数のコリメータ・モジュールについての基準位置に形成された平坦な表面とを持ち、また、
前記第１のピンの側面が前記平坦な表面に接触している、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記放射線検出装置は更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含み、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線出口側に突き出す第２のピンを持ち、また、
前記複数の検出器モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持っていて、前記第２のピンを該孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている、 請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記第２のピンは前記第１のピンと一体に形成されている、請求項５記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記複数のコリメータ・モジュールの各々が、スライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また
前記複数の検出器モジュールの各々が、スライス方向の両方の端部に前記孔を持っている、請求項５記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記放射線検出装置は更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含み、
前記複数の検出器モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第２のピンを持ち、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持ち、また
前記複数の検出器モジュールは、前記第２のピンを前記孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記複数の検出器モジュールの各々が、スライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また
前記複数のコリメータ・モジュールの各々が、スライス方向の両方の端部に前記孔を持っている、請求項８記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
放射線検出装置を持つ放射線断層撮影装置であって、
前記放射線検出装置が、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールと、前記一対のレールの放射線出口側にチャンネル方向に沿って配列された複数のコリメータ・モジュールとを含み、
前記一対のレールの内の少なくとも一方は、チャンネル方向に沿って延在し、且つ放射線出口側に沿って形成された複数の切欠きを含む板部材を持ち、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第１のピンを持っていて、該第１のピンを前記板部材の前記複数の切欠きの内の１つに嵌め込んで一対のレールに取り付けられていること、
を特徴とする放射線断層撮影装置。
【請求項１１】
前記一対のレールの各々が前記板部材を持ち、また
前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第１のピンを持っている、請求項１０記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１２】
前記複数の切欠きの各々が前記複数のコリメータ・モジュールの配置のためのそれぞれの基準位置に形成されている、請求項１０記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１３】
前記一対のレールの内の少なくとも一方は、前記板部材と、スライス方向における前記複数のコリメータ・モジュールについての基準位置に形成された平坦な表面とを持ち、また
前記第１のピンの側面が前記平坦な表面に接触している、請求項１０記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１４】
前記放射線断層撮影装置は更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側の設けられた複数の検出器モジュールを含み、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記放射線出口側に突き出す第２のピンを持ち、また
前記複数の検出器モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持っていて、前記第２のピンを該孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている、請求項１０記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１５】
前記第２のピンは前記第１のピンと一体に形成されている、請求項１４記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１６】
前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また
前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている、請求項１４記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１７】
前記放射線断層撮影装置は更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含み、
前記複数の検出器モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第２のピンを持ち、
前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持ち、また
前記複数の検出器モジュールは、前記第２のピンを前記孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている、請求項１０記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１８】
前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また
前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている、請求項１７記載の放射線断層撮影装置。
【請求項１９】
放射線検出装置を組み立てるための方法であって、
チャンネル方向に沿って延在する板部材であって、チャンネル方向に沿って放射線出口側に形成された複数の切欠きを持つ当該板部材を、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールの内の少なくとも一方に固定する工程と、
複数のコリメータ・モジュールの放射線入射側に設けられた複数の第１のピンが前記板部材の前記複数の切欠きに嵌め込まれている間に、該複数のコリメータ・モジュールを前記一対のレールに取り付ける工程と、
を有する方法。
【請求項２０】
更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の第２のピンが、複数の検出器モジュールの放射線入射側に形成された複数の孔に嵌め込まれている間に、複数の検出器モジュールを前記一対のレールに取り付ける工程を有する請求項１９記載の放射線検出装置を組み立てるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コリメータを備えた放射線検出装置、該放射線検出装置を用いる放射線断層撮影装置、及び放射線検出装置を組み立てる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線断層撮影装置の中などに設けられている放射線検出装置は、放射線を検出する検出器組立体と、散乱Ｘ線を除去するコリメータ組立体とを含む。検出器組立体は、複数の検出素子をマトリクス・パターンに配列した構造を持つ。コリメータ組立体は、検出器組立体の検出平面上の検出素子を区分するように複数のコリメータ板を配列した構造を持つ（ＪＰ−Ａ−２０１２-０１３４２１の「要約」項などを参照されたい）。
【０００３】
放射線検出装置の性能は、大部分は、検出器組立体の検出素子及びコリメータ組立体のコリメータ板の位置決め精度に左右される。詳しく述べると、最近では多配列検出器組立体を対象とする傾向があり、検出素子の数が増大し且つコリメータ組立体のサイズが大きくなっており、このため、位置決め精度の重要性が大きくなっている。
【０００４】
しかしながら、検出器組立体及びコリメータ組立体はサイズが大きくなるにつれて、位置決め精度を改善することがより困難である。具体的に述べると、コリメータ組立体を構成する複数のコリメータ・モジュールを高い精度で効率よく位置決めするのは困難である。
【０００５】
上述のような状況では、放射線検出装置内のコリメータ・モジュールを高い精度で効率よく位置決めするための技術が要望される。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の面によれば、放射線検出装置が提供される。この放射線検出装置は、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールと、前記一対のレールの放射線出口側にチャンネル方向に沿って配列された複数のコリメータ・モジュールとを含む。前記装置では、前記一対のレールの内の少なくとも一方は、チャンネル方向に沿って延在し、且つ放射線出口側に沿って形成された複数の切欠きを含む板部材を持っており、また、前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第１のピンを持っていて、該第１のピンを前記板部材の前記複数の切欠きの内の１つに嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている。
【０００７】
本発明の第２の面によれば、本発明の第１の面に従った放射線検出装置において、前記一対のレールの各々が前記板部材を持ち、また前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第１のピンを持っている。
【０００８】
本発明の第３の面によれば、本発明の第１又は第２の面に従った放射線検出装置において、前記複数の切欠きの各々が前記複数のコリメータ・モジュールの配置のためのそれぞれの基準位置に形成されている。
【０００９】
本発明の第４の面によれば、本発明の第１乃至第３の面の内のいずれか１つに従った放射線検出装置において、前記一対のレールの内の少なくとも一方が、前記板部材と、スライス方向における前記複数のコリメータ・モジュールについての基準位置に形成された平坦な表面とを持ち、前記第１のピンの側面が前記平坦な表面に接触している。
【００１０】
本発明の第５の面によれば、本発明の第１乃至第４の面の内のいずれか１つに従った放射線検出装置が更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含む。前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線出口側に突き出す第２のピンを持ち、また、前記複数の検出器モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持っていて、前記第２のピンを該孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている。
【００１１】
本発明の第６の面によれば、本発明の第５の面に従った放射線検出装置において、前記第２のピンが前記第１のピンと一体に形成されている。
【００１２】
本発明の第７の面によれば、本発明の第５の面に従った放射線検出装置において、前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている。
【００１３】
本発明の第８の面によれば、本発明の第１乃至第４の面の内のいずれか１つに従った放射線検出装置が更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含む。前記複数の検出器モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第２のピンを持ち、また前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持ち、また前記複数の検出器モジュールは、前記第２のピンを前記孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている。
【００１４】
本発明の第９の面によれば、本発明の第８の面に従った放射線検出装置において、前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている。
【００１５】
本発明の第１０の面によれば、放射線検出装置を持つ放射線断層撮影装置が提供される。前記放射線検出装置は、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールと、前記一対のレールの放射線出口側にチャンネル方向に沿って配列された複数のコリメータ・モジュールとを含む。前記一対のレールの内の少なくとも一方は、チャンネル方向に沿って延在し、且つ放射線出口側に沿って形成された複数の切欠きを含む板部材を持つ。前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第１のピンを持っていて、該第１のピンを前記板部材の前記複数の切欠きの内の１つに嵌め込んで一対のレールに取り付けられている。
【００１６】
本発明の第１１の面によれば、本発明の第１０の面に従った放射線断層撮影装置において、前記一対のレールの各々が前記板部材を持ち、また前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第１のピンを持っている。
【００１７】
本発明の第１２の面によれば、本発明の第１０又は第１１の面に従った放射線断層撮影装置において、前記複数の切欠きの各々が前記複数のコリメータ・モジュールの配置のためのそれぞれの基準位置に形成されている。
【００１８】
本発明の第１３の面によれば、本発明の第１０乃至第１２の面の内のいずれか１つに従った放射線断層撮影装置において、前記一対のレールの内の少なくとも一方が、前記板部材と、スライス方向における前記複数のコリメータ・モジュールについての基準位置に形成された平坦な表面とを持ち、また前記第１のピンの側面が前記平坦な表面に接触している。
【００１９】
本発明の第１４の面によれば、本発明の第１０乃至第１３の面の内のいずれか１つに従った放射線断層撮影装置が更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含む。前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記放射線出口側に突き出す第２のピンを持ち、また、前記複数の検出器モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持っていて、前記第２のピンを該孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている。
【００２０】
本発明の第１５の面によれば、本発明の第１４の面に従った放射線断層撮影装置において、前記第２のピンが前記第１のピンと一体に形成されている。
【００２１】
本発明の第１６の面によれば、本発明の第１４の面に従った放射線断層撮影装置において、前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、また前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている。
【００２２】
本発明の第１７の面によれば、本発明の第１０乃至第１３の面の内のいずれか１つに従った放射線断層撮影装置が更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の検出器モジュールを含む。前記複数の検出器モジュールの各々は、放射線入射側に突き出す第２のピンを持ち、また前記複数のコリメータ・モジュールの各々は、前記第２のピンに嵌合する孔を持ち、また前記複数の検出器モジュールは、前記第２のピンを前記孔に嵌め込んで前記一対のレールに取り付けられている。
【００２３】
本発明の第１８の面によれば、本発明の第１７の面に従った放射線断層撮影装置において、前記複数の検出器モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記第２のピンを持ち、前記複数のコリメータ・モジュールの各々がスライス方向の両方の端部に前記孔を持っている。
【００２４】
本発明の第１９の面によれば、放射線検出装置を組み立てるための方法が提供される。本方法は、チャンネル方向に延在する板部材であって、チャンネル方向に沿って放射線出口側に形成された複数の切欠きを持つ当該板部材を、スライス方向に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向に平行に延在する一対のレールの内の少なくとも一方に固定する工程と、複数のコリメータ・モジュールの放射線入射側に設けられた複数の第１のピンが前記板部材の前記複数の切欠きに嵌め込まれている間に、該複数のコリメータ・モジュールを前記一対のレールに取り付ける工程とを含む。
【００２５】
本発明の第２０の面によれば、本発明の第１９の面に従った放射線検出装置を組み立てるための方法が更に、前記複数のコリメータ・モジュールの放射線出口側に設けられた複数の第２のピンが、複数の検出器モジュールの放射線入射側に形成された複数の孔に嵌め込まれている間に、複数の検出器モジュールを前記一対のレールに取り付ける工程を含む。
【００２６】
本発明の上記の様々な面によれば、コリメータ・モジュールを高精度で位置決めしなければならないが、通常はそれらをチャンネル方向に高精度で位置決めするのが困難であることを考慮して、チャンネル方向における高精度の位置決めのためにレールに設けられる何らかの手段の代わりに、コリメータ・モジュールの位置決めピンに嵌合する切欠きを持つ構成要素として位置決め板が設けられている。位置決め板は前もって高精度で製造されて、レールに取り付けられるので、高精度の位置決めのための標準的な手順が比較的容易に確立される。従って、高い位置決め精度を提供するレールを、高い歩留まり率で組み立てることができる。コリメータ・モジュールの位置決めは、単純に位置決めピンを位置決め板の切欠きの中へ嵌め込むことによって容易に行うことができる。その結果、放射線検出装置のコリメータ・モジュールを効率よく高精度で位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従ったＸ線ＣＴ装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、Ｘ線検出装置の構造を示す概略図である。
【図３】図３は、Ｘ線検出装置の斜視図である。
【図４】図４は、Ｘ線検出装置の部分拡大図である。
【図５】図５は、Ｘ線検出装置の断面図である。
【図６】図６は、コリメータ・モジュールの構造の一例を示す。
【図７】図７は、検出器モジュールの構造の一例を示す。
【図８】図８は、一実施形態に従ったＸ線検出装置を組み立てるための方法の流れ図である。
【図９】図９は、コリメータ・モジュール及び検出器モジュールの第１の他の例を示す。
【図１０】図１０は、コリメータ・モジュール及び検出器モジュールの第２の他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の好ましい様々な実施形態について説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施形態に従ったＸ線ＣＴ（コンピュータ断層撮影）装置１の構成を示す概略図である。図１に示されているように、Ｘ線ＣＴ装置１は、走査用ガントリ２、撮像用テーブル３、及び操作卓４を含む。
【００３０】
操作卓４の制御の下で、走査用ガントリ２は被検者１０を走査して、投影データを収集する。撮像用テーブル３はその上に被検者１０を保持して、走査用ガントリ２の中孔の中へ移送する。オペレータから操作指令を受け取ったとき、操作卓４は走査用ガントリ４及び撮像用テーブル３を制御し、又は走査によって収集された投影データに基づいて画像を再構成して、それを表示する。
【００３１】
走査用ガントリ２はＸ線管５及びＸ線検出装置６を持つ。Ｘ線管５及びＸ線検出装置６は、それらの間に被検者１０が位置決めされるように互いに向かい合って配置され、且つこの位置関係を保ちながら被検者１０の周りを回転するように支持される。Ｘ線管５はそのＸ線焦点５１から被検者１０へ向けてＸ線５２を放射し、またＸ線検出装置６は透過したＸ線を検出する。
【００３２】
次に、Ｘ線検出装置６の構造について説明する。
【００３３】
図２は、Ｘ線検出装置６の構造を例示する概略斜視図である。図２に示されているように、Ｘ線検出装置６は、フレーム７、複数のコリメータ・モジュール８、及び複数の検出器モジュール９を含む。
【００３４】
フレーム７は、スライス方向（ＳＬ方向）に間隔をあけて設けられ且つチャンネル方向（ＣＨ方向）に平行に延在する一対のレール、すなわち、頂部レール７１及び底部レール７２と、この一対のレールをチャンネル方向の両方の端部で接続する連結部７３とを含む。ここで「頂部(top) 」とは、スライス方向における一方向の側を意味し、また「底部(bottom)」とは、スライス方向における他の方向の側、すなわち、頂部とは反対の側を意味する。頂部及び底部レール７１及び７２と連結部７３は、例えば、ステンレス合金又はアルミニウム合金で作られる。
【００３５】
図３は、Ｘ線検出装置６のＸ線出口側から見た、Ｘ線検出装置６の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたＸ線検出装置６の部分拡大図である。図５は、チャンネル方向に対して直角にみた、Ｘ線検出装置６の断面図である。
【００３６】
図４及び図５に示されているように、Ｘ線放射方向（Ｆ方向）に平行であり且つチャンネル方向に延在する第１の平坦な表面７２１及び第２の平坦な表面７２２が、底部レール７２の頂部側表面に段差のある平行な平面として形成される。また、Ｘ線放射方向に対して直角であり且つチャンネル方向に延在する第１の湾曲表面７２３及び第２の湾曲表面７２４が、底部レール７２のＸ線出口側に段差のある平行な平面として形成される。
【００３７】
底部位置決め板７５が、底部レール７２の第１の平坦な表面７２１上に正確に配置されて固定される。底部位置決め板７５は、コリメータ・モジュール８をチャンネル方向に位置決めすることを目的とする。図４に示されているように、この例では、底部位置決め板７５を固定するには、底部位置決め板７５に設けた複数の取付け孔７５１を、底部レール７２の第１の平坦な表面７２１に設けた複数の位置決め板取付け孔７２５（図示せず）と整列させて、それらの孔に位置決め板取付けピン７６１を挿入する。その各々において、位置決め板取付け孔７２５及び取付け孔７５１がオーバーラップする。
【００３８】
底部位置決め板７５は、チャンネル方向に延在するアーチ状の平坦な板部材である。底部位置決め板７５のＸ線出口側には、複数の切欠き７５２が、各々、コリメータ・モジュール８の配置のためのそれぞれの基準位置に且つチャンネル方向に間隔をあけて設けられる。換言すると、複数の切欠き７５２間の間隔が、コリメータ・モジュール８の間の所要の間隔と同じである。底部位置決め板７５は、例えば、ステンレス合金又はアルミニウム合金で作られる。切欠き７５２は、コリメータ・モジュール８をチャンネル方向に正確に位置決めすることを目的としたものであり、ワイヤ放電加工などによって高精度で機械加工される。
【００３９】
底部レール７２の第２の平坦な表面７２２は、コリメータ・モジュール８をスライス方向に正確に位置決めするための基準平面である。この理由のため、底部レール７２の第１の平坦な表面７２１は、Ｘ線検出装置６の標準位置と規定の位置関係になるように、高精度で機械加工される。この例では、第２の平坦な表面７２２は、第１の平坦な表面７２１よりも僅かに低い、すなわち、底部側に近く、且つスライス方向に切欠き７５２と部分的にオーバーラップする。
【００４０】
底部レール７２の第１の湾曲表面７２３には、複数のコリメータ・モジュール取付けネジ７６２により複数のコリメータ・モジュール８を固定するための複数のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７２６が、チャンネル方向に間隔をあけて形成される。
【００４１】
底部レール７２の第２の湾曲表面７２４には、複数の検出器モジュール取付けネジ７６３により複数の検出器モジュール９を固定するための複数の検出器モジュール取付けネジ孔７２７が、チャンネル方向に間隔をあけて形成される。
【００４２】
頂部レール７１は、スライス方向に底部レール７２と殆ど対称である構造を持つ。具体的に述べると、第１の平坦な表面７１１が頂部レール７１の底部側表面に形成され、また第１の湾曲表面７１３及び第２の湾曲表面７１４が頂部レール７１のＸ線出口側に段差のある平行な平面として形成される。
【００４３】
底部位置決め板７５と同様に、頂部位置決め板７４が頂部レール７１の第１の平坦な表面７１１上に正確に位置決めされ固定される。頂部位置決め板７４のＸ線出口側には、複数の切欠き７４２（図示せず）が、各々、コリメータ・モジュール８の配置のためのそれぞれの基準位置に且つチャンネル方向に間隔をあけて設けられる。これらの切欠き７４２は、コリメータ・モジュール８をチャンネル方向に正確に位置決めすることを目的としたものであり、ワイヤ放電加工などによって高精度で機械加工される。
【００４４】
頂部レール７１の第２の平坦な表面７１２は、コリメータ・モジュール８をスライス方向に大まかに位置決めするための平面である。頂部レール７１の平坦な表面７１２は位置決めのための基準平面ではないので、実際に底部レール７２の第２の平坦な表面７２２ほど高い精度で機械加工する必要はない。とは云え、両者の間で機械加工の精度を異ならせる必要はない。この例では、第２の平坦な表面７１２は第１の平坦な表面７１１よりも僅かに高い、すなわち、頂部側により近く、且つスライス方向に切欠き７４２と部分的にオーバーラップする。
【００４５】
頂部レール７１の第１の湾曲表面７１３には、複数のコリメータ・モジュール取付けネジ７６２により複数のコリメータ・モジュール８を固定するための複数のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７１６が、チャンネル方向に間隔をあけて形成される。また、頂部レール７１の第２の湾曲表面７１４には、複数の検出器モジュール取付けネジ７６３により複数の検出器モジュール９を固定するための複数の検出器モジュール取付けネジ孔７１７が、チャンネル方向に間隔をあけて形成される。
【００４６】
次に、コリメータ・モジュール８の構造について説明する。図６は、コリメータ・モジュールの構造の一例を示す。
【００４７】
図６に示されているように、コリメータ・モジュール８は、検出器モジュール９の検出素子９１間の境界に対応するように格子パターンで組み合わされた複数のコリメータ板８１と、コリメータ板８１をスライス方向に間に挟むことによってコリメータ板８１を支持する一対の端ブロック、すなわち、頂部端ブロック８２ｔ及び底部端ブロック８２ｂとを含む。コリメータ板８１は、例えば、タングステン又はモリブデンのような、Ｘ線を吸収する重金属で作られる。頂部及び底部端ブロック８２ｔ及び８２ｂは、例えば、アルミニウム合金で作られる。コリメータ板８１並びに頂部及び底部端ブロック８２ｔ及び８２ｂは規定の工具を用いて位置決めされて、接着剤により固定される。複数のコリメータ板８１は、例えば、（スライス方向に）６４セグメント×（チャンネル方向に）１６セグメントの配列を生じるように組み合わされ、ここで、各セグメントは約１ｍｍ平方である。
【００４８】
コリメータ・モジュール８は、該モジュール自身を位置決めするために、Ｘ線入射側でスライス方向の両方の端部にそれぞれ頂部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂを持つ。この例では、頂部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔは頂部端ブロック８２ｔのチャンネル方向の中央に配置され、また底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂは底部端ブロック８２ｂのチャンネル方向の中央に配置される。頂部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂはＸ線入射側に突き出す円柱形部材であり、これらは頂部位置決め板７４の切欠き７４２及び底部位置決め板７５の切欠き７５２に正確に嵌合するように形成される。換言すると、頂部及び底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び８３ｂの直径は、頂部及び底部切欠き７４２及び７５２のチャンネル方向の幅と殆ど同じである。
【００４９】
コリメータ・モジュール８は、その頂部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔを頂部位置決め板７４の切欠き７４２に嵌め込み且つその底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂを底部位置決め板７５の切欠き７５２に嵌め込むことによって、チャンネル方向に正確に位置決めされる。コリメータ・モジュール８は、底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂを底部レール７２の第１の平坦な表面７２１に接触させることによって、スライス方向に正確に位置決めされる。
【００５０】
コリメータ・モジュール８は、スライス方向の両方の端部にそれぞれ形成された頂部固定用孔８５ｔ及び底部固定用孔８５ｂを持つ。頂部固定用孔８５ｔは、頂部レール７１のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７１６にコリメータ・モジュール８をネジ止めするためにコリメータ・モジュール取付けネジ７６２を通す孔である。底部固定用孔８５ｂは、底部レール７２のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７２６にコリメータ・モジュール８をネジ止めするためにコリメータ・モジュール取付けネジ７６２を通す孔である。
【００５１】
コリメータ・モジュール８は更に、スライス方向の両方の端部のＸ線出口側で、すなわち、頂部及び底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び８３ｂが配置された側とは反対の側で、検出器モジュール９を位置決めするための頂部検出器モジュール位置決めピン８４ｔ及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｂを持つ。この例では、頂部検出器モジュール位置決めピン８４ｔは頂部端ブロック８２ｔのチャンネル方向の中央に配置され、また底部検出器モジュール位置決めピン８４ｂは底部端ブロック８２ｂのチャンネル方向の中央に配置される。頂部及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｔ及び８４ｂはＸ線出口側に突き出す円柱形部材であり、検出器モジュール９のスライス方向の両方の端部のＸ線入射側に形成された頂部及び底部位置決め孔（後で説明する）に正確に嵌合するように形成される。
【００５２】
検出器モジュール９は、頂部及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｔ及び８４ｂを検出器モジュール９の頂部及び底部位置決め孔に嵌め込むことによって、一対のレール７１及び７２に取り付けられたコリメータ・モジュール８に対してチャンネル方向及びスライス方向に正確に位置決めされる。
【００５３】
この例では、頂部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び頂部検出器モジュール位置決めピン８４ｔは互いに一体に形成される。同様に、底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂ及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｂは互いに一体に形成される。具体的に述べると、頂部及び底部端ブロック８１及び８２にＸ線放射方向に貫通孔が作られ、各貫通孔にピンが挿入されて固定される。これは、位置決めピンの位置決め精度を安定化して、組み立て効率を改善する。
【００５４】
次に、検出器モジュール９の構造について説明する。図７は、検出器モジュールの構造の一例を示す。
【００５５】
図７に示されているように、検出器モジュール９は、基板９１と、基板９１のＸ線入射側でマトリクス・パターンに配列された複数の検出素子９２と、基板９１のＸ線出口側に配置されていて、検出素子９２からのアナログ出力信号をディジタル信号へ変換して処理する信号処理回路９３とを含む。基板９１は、例えば、セラミックで作られる。各々の検出素子９２は、シンチレータとフォトダイオードとで構成される。各々の検出素子９２は、例えば、約１ｍｍ平方であり、また１つの検出器モジュール９には、例えば、（スライス方向に）６４個×（チャンネル方向に）１６個の検出素子９２が配列される。
【００５６】
検出器モジュール９は、該モジュール自身を位置決めするために、Ｘ線入射側でスライス方向の両方の端部にそれぞれ頂部位置決め孔９４ｔ及び底部位置決め孔９４ｂを持つ。頂部及び底部位置決め孔９４ｔ及び９４ｂは、コリメータ・モジュール８の頂部及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｔ及び８４ｂにそれぞれ嵌合するように形成される。
【００５７】
検出器モジュール９は、スライス方向の両方の端部にそれぞれ形成された頂部固定用孔９５ｔ及び底部固定用孔９５ｂを持つ。頂部固定用孔９５ｔは、検出器モジュール９を頂部レール７１の検出器モジュール取付けネジ孔７１７にネジ止めするために検出器モジュール取付けネジ７６３を通す孔である。底部固定用孔９５ｂは、検出器モジュール９を底部レール７２の検出器モジュール取付けネジ孔７２７にネジ止めするために検出器モジュール取付けネジ７６３を通す孔である。
【００５８】
次に、Ｘ線検出装置を組み立てるための方法について説明する。
【００５９】
図８は、この実施形態に従ったＸ線検出装置を組み立てるための方法の流れ図である。
【００６０】
工程Ｓ１において、位置決め板がレールに固定される。具体的に述べると、次の手順が取られる。頂部位置決め板７４が頂部レール７１の第１の平坦な表面７１１上に配置される。頂部位置決め板７４の位置は、頂部位置決め板７４の取付け孔７４１が頂部レール７１の位置決め板取付け孔７１５にオーバーラップするように調節される。位置決め板取付けピン７６１が、頂部位置決め板７４を頂部レール７１の第１の平坦な表面７１１上に固定するためにそれぞれの取付け孔７４１の中へ駆動される。同様な手順が底部レール７２について行われる。具体的に述べると、底部位置決め板の取付け孔７５１を底部レール７１の位置決め板取付け孔７２５にオーバーラップさせて、それらの孔の中へ位置決め板取付けピン７６１を駆動することによって、底部位置決め板７５が底部レール７２の第１の平坦な表面７２１上に固定される。
【００６１】
工程Ｓ２において、工程Ｓ１で位置決めされた頂部及び底部レール７１及び７２が連結部７３を用いて接続されて、フレーム７を組み立てる。
【００６２】
工程Ｓ３において、コリメータ・モジュールが位置決めピンによって位置決めされる。具体的に述べると、次の手順が行われる。各コリメータ・モジュール８の頂部及び底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｔ及び８３ｂが、対応する一対の頂部及び底部位置決め板７４及び７５の切欠き７４２及び７５２にそれぞれ嵌め込まれる。その結果、コリメータ・モジュール８がチャンネル方向に正確に位置決めされる。このとき、底部コリメータ・モジュール位置決めピン８３ｂが底部レール７２の第２の平坦な表面７２２に押し付けられる。その結果、コリメータ・モジュール８がスライス方向に正確に位置決めされる。
【００６３】
工程Ｓ４において、コリメータ・モジュールがネジによってレールに固定される。具体的に述べると、次の手順が行われる。各コリメータ・モジュール８が所定位置に位置決めされると、複数のコリメータ・モジュール取付けネジ７６２が頂部レール７１のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７１６及び底部レール７２のコリメータ・モジュール取付けネジ孔７２６の中に挿入されて、コリメータ・モジュール８をネジ止めする。
【００６４】
工程Ｓ５において、次に固定すべきコリメータ・モジュール８が存在するかどうか判定される。存在する場合、シーケンスは工程Ｓ３へ戻り、コリメータ・モジュール８についての固定手順を続ける。存在しない場合は、シーケンスは工程Ｓ６へ進む。
【００６５】
工程Ｓ６において、検出器モジュールが位置決めピンによって位置決めされる。具体的に述べると、次の手順が行われる。一対のレール７１及び７２に取り付けられた各コリメータ・モジュール８の頂部及び底部検出器モジュール位置決めピン８４ｔ及び８４ｂが検出器モジュール９の頂部及び底部位置決め孔９４ｔ及び９４ｂに嵌め込まれる。その結果、検出器モジュール９がチャンネル方向及びスライス方向の両方向において同時に位置決めされる。結果として、検出器モジュール９の各検出素子９２の境界が、位置に関して、コリメータ・モジュール８のコリメータ板８１の格子パターンに正確に対応する。
【００６６】
工程Ｓ７において、検出器モジュールがネジによりレールに固定される。具体的に述べると、次の手順が行われる。各検出器モジュール９が所定位置に位置決めされると、複数の検出器モジュール取付けネジ７６３が頂部レール７１の検出器モジュール取付けネジ孔７１７及び底部レール７２の検出器モジュール取付けネジ孔７２７の中に挿入されて、検出器モジュール９をネジ止めする。
【００６７】
工程Ｓ８において、次に固定すべき検出器モジュール９が存在するかどうか判定される。存在する場合、シーケンスは工程Ｓ６へ戻り、検出器モジュールについての固定手順を続ける。存在しない場合は、組み立てシーケンスは終了する。
【００６８】
上記の実施形態によれば、コリメータ・モジュールを高精度で位置決めしなければならないが、通常はそれらをチャンネル方向に高精度で位置決めするのが困難であることを考慮して、チャンネル方向における高精度の位置決めのためにレールに設けられる何らかの手段の代わりに、コリメータ・モジュールの位置決めピンに嵌合する切欠きを持つ構成要素として位置決め板が設けられている。位置決め板は前もって高精度で製造されて、レールに取り付けられるので、高精度の位置決めのための標準的な手順が比較的容易に確立される。従って、高い位置決め精度を提供するレールを、高い歩留まり率で組み立てることができる。コリメータ・モジュールの位置決めは、単純に位置決めピンを位置決め板の切欠きの中へ嵌め込むことによって容易に行うことができる。その結果、放射線検出装置のコリメータ・モジュールを効率よく高精度で位置決めすることができる。
【００６９】
この実施形態では、各コリメータ・モジュールについての位置決め及び固定手順が各々の個々の検出器モジュールについての手順と同様であるので、Ｘ線検出装置は簡単な工程を繰り返し実行することによって組み立てることができ、従って、作業効率及び高保全性が確保される。
【００７０】
また更に、この実施形態では、温度に敏感である検出器モジュールがレールに直接固定されるので、これにより、熱伝達が効率よく行われて、検出器モジュールの特性が安定化される。
【００７１】
また、コリメータ・モジュールが位置に関してチャンネル方向において検出器モジュールに対応しているので、チャンネル方向におけるＸ線検出装置の検出素子の数、又はチャンネル方向における検出表面の幅は、容易に増減することができる。
【００７２】
本発明は上述の実施形態に制限されず、本発明の精神及び範囲内から逸脱することなく任意の修正を行って実施することができる。
【００７３】
例えば、上記の実施形態では、１つの検出器モジュールが１つのコリメータ・モジュールに対して配置されている。しかしながら、図９に示されているように、複数の検出器モジュールを１つのコリメータ・モジュールに対して配置することができる。
【００７４】
更に、例えば、上記の実施形態では、各コリメータ・モジュールは検出器モジュールのための位置決めピンを持ち、且つ検出器モジュールは該位置決めピンが挿入される位置決め孔を持っている。しかしながら、図１０に示されているように、位置決めピン及び位置決め孔の場所を逆にすることができる。すなわち、コリメータ・モジュールが検出器モジュール位置決め孔を持ち且つ検出器モジュールが位置決めピンを持つことが可能である。
【００７５】
また更に、例えば、上記の実施形態では、コリメータ・モジュール及び検出器モジュールは、スライス方向の両方の端部に位置決めピン及び位置決め孔を持っている。しかしながら、位置決めピン及び位置決め孔はスライス方向の１つの端部にのみ設けることができる。
【００７６】
切欠きを、コリメータ・モジュール取付け孔及び検出器モジュール取付け孔の代わりに設けることができる。
【００７７】
また更に、上記の実施形態はＸ線ＣＴ装置に関するものであるが、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴとを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はＸ線ＣＴ装置とＳＰＥＣＴとを組み合わせたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置に適用することができる。
【００７８】
また更に、上記の実施形態では、走査のためにＸ線が用いられているが、ガンマ線のような他の放射線を用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  Ｘ線ＣＴ装置
２  走査用ガントリ
３  撮像用テーブル
４  操作卓
５  Ｘ線管
６  Ｘ線検出装置
７  フレーム
８  コリメータ・モジュール
９  検出器モジュール
１０  被検者
５１  焦点
５２  Ｘ線
７１  頂部レール
７２  底部レール
７３  連結部
７４  頂部位置決め板
７５  底部位置決め板
８１  コリメータ板
８２ｔ  頂部端ブロック
８２ｂ  底部端ブロック
８３ｔ  頂部コリメータ・モジュール位置決めピン
８３ｂ  底部コリメータ・モジュール位置決めピン
８４ｔ  頂部検出器モジュール位置決めピン
８４ｂ  底部検出器モジュール位置決めピン
８５ｔ  頂部固定用孔
８５ｂ  底部固定用孔
９１  基板
９２  検出素子
９３  信号処理回路
９４ｔ  頂部位置決め孔
９４ｂ  底部位置決め孔
９５ｔ  頂部固定用孔
９５ｂ  底部固定用孔
７１１  第１の平坦な表面
７１２  第２の平坦な表面
７１３  第１の湾曲表面
７１４  第２の湾曲表面
７１５  位置決め板取付け孔
７１６  コリメータ・モジュール取付けネジ孔
７１７  検出器モジュール取付けネジ孔
７２１  第１の平坦な表面
７２２  第２の平坦な表面
７２３  第１の湾曲表面
７２４  第２の湾曲表面
７２５  位置決め板取付け孔
７２６  コリメータ・モジュール取付けネジ孔
７２７  検出器モジュール取付けネジ孔
７４１  取付け孔
７４２  切欠き
７５１  取付け孔
７５２  切欠き
７６１  位置決め板取付けピン
７６２  コリメータ・モジュール取付けネジ
７６３  検出器モジュール取付けネジ
【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】
2014010151.tif 000008
【図７】
2014010151.tif 000009
【図８】
2014010151.tif 000010
【図９】
2014010151.tif 000011
【図１０】
2014010151.tif 000012
【外国語明細書】
2014010151000001.pdf