(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線検出器は、
第１方向に配列された複数の検出素子と、
前記第１方向に配列されたそれぞれの前記検出素子どうしを分離する複数のセパレータと、
前記セパレータの前記Ｘ線源側の表面に設置されて、前記検出素子に対する前記Ｘ線の入射方向を制限するコリメータと、を有し、
前記セパレータは、
前記第１方向の幅である第１方向幅が、所定個数ごとに異なり、
前記コリメータの第１方向幅は、設置された前記セパレータの第１方向幅に対応して、所定個数ごとに異なる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記コリメータは、前記セパレータの表面から前記Ｘ線源方向に所定の高さを有しており、
前記コリメータの高さは、前記セパレータの第１方向幅に対応して異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
所定個数ごとに第１方向幅が異なる前記セパレータは、第１セパレータと、前記第１セパレータより第１方向幅が小さい第２セパレータと、を有し、
前記コリメータの高さは、次式（１）で示される条件を満たす
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【数１】
0005920941.tif 000005
（ただし、前記式（１）中、Ｗ327L は第１セパレータの第１方向幅であり、Ｗ328L は第１セパレータに対応するコリメータの第１方向幅であり、Ｗ327S は第２セパレータの第１方向幅であり、Ｗ328S は第２セパレータに対応するコリメータの第１方向幅であり、Ｈ328L は第１セパレータに対応するコリメータの高さであり、Ｈ328S は第２セパレータに対応するコリメータの高さを示す。）
【請求項４】
複数の前記セパレータのうちいずれのセパレータにおいても、当該セパレータの第１方向幅と当該セパレータに対応する前記コリメータの第１方向幅との差が、所定値の９０％から１１０％の範囲内となる条件を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記コリメータは、前記セパレータの第１方向幅に対応して、前記配列の所定個数ごとに設置されない箇所がある
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器は、
前記検出素子が、前記第１方向とは異なる第２方向にも複数配列され、
前記セパレータが、前記第２方向に配列されたそれぞれの前記検出素子どうしを分離するように複数配列され、
前記第２方向に配列されたそれぞれの前記検出素子どうしを分離する前記セパレータは、
前記第２方向の幅である第２方向幅が、所定個数ごとに異なり、
前記第２方向に配列されたそれぞれの前記検出素子どうしを分離する前記セパレータの前記Ｘ線源側の表面に設置された前記コリメータの第２方向幅は、設置された前記セパレータの第２方向幅に対応して、所定個数ごとに異なることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特に高分解能データ取得時における感度低下を抑える構造を有するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被写体内部のＸ線吸収率の違いを、データ処理系を用いて画像として再構成するための装置である。Ｘ線ＣＴ装置は、被写体にＸ線を照射するＸ線源と、そのＸ線源と対向する位置に被写体を透過したＸ線を検出する被写体撮像用のＸ線検出器と、を備え、被写体の周りを回転撮像することによって得た複数方向の投影データをもとに、被写体内部のＸ線吸収率の違いを画像化する。【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器は、複数の検出素子を有している。検出素子に入射したＸ線は、まず、検出素子内のシンチレータにより光子（蛍光）に変換される。変換された光子は、同一の検出素子内のフォトダイオードによって光電変換され、電気信号として後段の回路で処理される。しかし、検出素子に入射しなかったＸ線は電気信号にならない。そのため、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器では、できるだけ多くの検出素子を並べて、検出素子以外の部分を少なくすることによってＸ線感度を向上させて、無効被曝を低減させている。【０００４】
このように、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器は、複数の検出素子によって構成されているが、検出素子どうしで信号がやり取りされた結果、画像がぼやけてしまう「クロストーク」と呼ばれる事象が発生する場合がある。このため、Ｘ線検出器には、検出素子どうしの間にセパレータが挿入されており、セパレータによってクロストークを低減させている。セパレータのクロストーク阻止能力は、その厚さに依存し、セパレータを厚くする方がクロストーク阻止能力は高い。一方、セパレータではＸ線の検出はできないため、セパレータを厚くするほどＸ線検出器の感度が低下して無効被曝が多くなってしまう。【０００５】
また、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器には、被写体内部で散乱したＸ線（散乱線）が検出素子に入射するのを防ぐために、Ｘ線源側にコリメータが設けられている。コリメータによる影もＸ線検出器の感度低下の原因になるため、例えば、セパレータの上にコリメータを設置して、感度低下を最小限に抑える方法がとられている。また、コリメータの設計の誤差によって、検出素子に入射するＸ線の量が変化するため、例えば、検出素子を細分化してＸ線を受光する部分のみを使う方法（例えば、特許文献１参照）や、セパレータをコリメータよりも厚くして誤差のマージンを吸収する方法などが知られている。【０００６】
また、特許文献２には、Ｘ線焦点から検出素子の不感帯（セパレータ）の幅の中心を通る線がＸ線遮蔽部材（コリメータ）の幅の中心を通るようにＸ線遮蔽部材が配置され、Ｘ線遮蔽部材の配列の周期が検出素子の不感帯の配列の周期の２以上の整数倍となるＸ線計測装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−９３４１８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器では、検出素子、セパレータ、コリメータのそれぞれの位置やサイズによって、感度および分解能が変化する。理想的には、感度および分解能がともに優れたＸ線ＣＴ装置が望ましいが、一般的には、Ｘ線ＣＴ装置において感度と分解能とはトレードオフの関係にある。【０００９】
しかし、Ｘ線ＣＴ装置を用いた検査では、感度が非常に重要である。また、分解能を向上させる場合であっても、感度の向上が求められている。感度が悪いと画像ノイズが増加して、所望の分解能を得ることができないためである。例えば、２次元の画像において、２方向のそれぞれの分解能を１／２にする（例えば、１ｍｍ分解能を０．５ｍｍ分解能に向上させる）場合、１ｍｍ分解能時と同じ統計ノイズの画像を０．５ｍｍ分解能時において得るためには、４倍のデータを取得しなければならない。そのため、高分解能データ取得時に感度低下を極力抑えた構造にする必要がある。【００１０】
そこで、本発明は、高分解能データ取得時における感度低下を抑える構造を有するＸ線ＣＴ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するために、本発明は、被写体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は、第１方向に配列された複数の検出素子と、前記第１方向に配列されたそれぞれの前記検出素子どうしを分離する複数のセパレータと、前記セパレータの前記Ｘ線源側の表面に設置されて、前記検出素子に対する前記Ｘ線の入射方向を制限するコリメータと、を有し、前記セパレータは、前記第１方向の幅である第１方向幅が、所定個数ごとに異なり、前記コリメータの第１方向幅は、設置された前記セパレータの第１方向幅に対応して、所定個数ごとに異なることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高分解能データ取得時における感度低下を抑える構造を有するＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線検出器の一部を拡大した拡大模式図であり、（ａ）はＸ線検出器をスライス方向に見た模式図であり、（ｂ）はＸ線検出器をＸ線照射方向に見た模式図である。
【図３】Ｘ線ＣＴ装置による画像撮像処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】高分解能データの画像化処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図５】高感度データの画像化処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図６】Ｘ線焦点の位置の移動による入射Ｘ線量の変化を模式的に示す説明図である。
【図７】Ｘ線焦点の位置の移動を考慮したＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をスライス方向に見た模式図である。
【図８】長さの関係を考慮して描画したＸ線焦点の位置の移動による入射Ｘ線量の変化を模式的に示す説明図である。
【図９】Ｘ線検出器の一部を拡大した拡大模式図であり、（ａ）は回転中のＸ線検出器の模式図であり、（ｂ）は第１変形例に係るＸ線検出器をスライス方向に見た模式図であり、（ｃ）は第１変形例に係るＸ線検出器をＸ線照射方向に見た模式図である。
【図１０】第２変形例に係るＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をＸ線照射方向に見た拡大模式図である。
【図１１】第２実施形態に係るＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をスライス方向に見た模式図である。
【図１２】Ｘ線焦点の位置の移動による入射Ｘ線量の変化を模式的に示す説明図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係るＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をスライス方向に見た模式図である。Ｘ線検出器の他の構成を示す図である。
【図１４】第３実施形態に係るＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をスライス方向に見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１５】
≪第１実施形態≫
＜Ｘ線ＣＴ装置１００の概略構成＞
図１は、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の構成を示す説明図である。以下の説明において、図１中のｘ軸方向をチャネル方向、ｙ軸方向をＸ線照射方向、ｚ軸方向をスライス方向とする。図１では、Ｘ線ＣＴ装置１００を、被写体５００の体軸方向（スライス方向：ｚ軸方向）から見たものとして図示している。
【００１６】
Ｘ線ＣＴ装置１００は、入力部２００、撮像部３００、画像生成部４００によって構成されている。なお、入力部２００および画像生成部４００は、必ずしもＸ線ＣＴ装置１００と一体である必要はない。例えば、ネットワークを介して接続された別の装置によって、その動作を実現させてもよい。また、画像生成部４００と入力部２００の両方の機能をあわせもつ装置を使用してもよい。
【００１７】
入力部２００の撮像条件入力部２１０は、キーボード２１１、マウス２１２、モニタ２１３によって構成され、操作者からの撮像条件の入力を受け付ける。モニタ２１３がタッチパネル機能を有している場合は、タッチパネルを撮像条件入力部２１０として使用してもよい。
【００１８】
撮像部３００は、Ｘ線発生部３１０、Ｘ線検出部３２０、ガントリ３３０、撮像制御部３４０、および被写体搭載用テーブル５０１によって構成される。
Ｘ線発生部３１０は、Ｘ線を照射するＸ線源となるＸ線管３１１を備えている。
Ｘ線検出部３２０は、Ｘ線検出器３２１を備えている。なお、Ｘ線検出器３２１の詳細は、図２を用いて後述する。
【００１９】
ガントリ３３０の中央には、被写体５００および被写体搭載用テーブル５０１を配置するための円形の開口部３３１が設けられている。ガントリ３３０内には、Ｘ線発生部３１０（Ｘ線管３１１）およびＸ線検出部３２０（Ｘ線検出器３２１）を搭載する回転板３３２と、回転板３３２を回転させるための回転駆動機構（不図示）とが設けられている。また、被写体搭載用テーブル５０１には、ガントリ３３０に対する被写体５００の位置を調整するためのテーブル駆動機構（不図示）が設けられている。
【００２０】
撮像制御部３４０は、Ｘ線制御器３４１、ガントリ制御器３４２、テーブル制御器３４３、検出器制御器３４４、統括制御器３４５によって構成される。Ｘ線制御器３４１は、Ｘ線管３１１を制御する。ガントリ制御器３４２は、回転板３３２の回転駆動機構（不図示）を制御する。テーブル制御器３４３は、被写体搭載用テーブル５０１のテーブル駆動機構（不図示）を制御する。検出器制御器３４４は、Ｘ線検出器３２１の撮像を制御する。統括制御器３４５は、Ｘ線制御器３４１、ガントリ制御器３４２、テーブル制御器３４３、検出器制御器３４４の動作の流れをそれぞれ制御する。
【００２１】
なお、本実施形態では、Ｘ線管３１１のＸ線発生点とＸ線検出器３２１のＸ線入力面との距離は、例えば１０００ｍｍに設定する。また、ガントリ３３０の開口部３３１の直径は、例えば７００ｍｍに設定する。
回転板３３２の回転の所要時間は、操作者が撮像条件入力部２１０を用いて入力したパラメータに依存する。本実施形態では回転の所要時間を例えば１．０ｓ／回とする。また、撮像部３００の１回転における撮像回数は、例えば９００回であり、回転板３３２が０．４度回転するごとに１回の撮像がおこなわれる。
なお、Ｘ線ＣＴ装置１００による撮像時のパラメータはこれらの値に限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴ装置１００の構成に応じて種々変更可能である。
【００２２】
画像生成部４００は、信号収集部４１０、データ処理部４２０、および画像表示部４４０を備えており、撮像部３００で取得された投影データに対して各種処理をおこなって、画像データとして出力する。信号収集部４１０は、データ収集システム（ＤＡＳ：Data Acquisition System）４１１を含んでいる。ＤＡＳ４１１は、Ｘ線検出器３２１によるＸ線検出結果をデジタル信号に変換する。
【００２３】
データ処理部４２０は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）４２１、メモリ４２２、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）装置４２３によって構成される。中央処理装置４２１およびメモリ４２２は、所定のプログラムを展開・起動することによって補正演算や画像の再構成処理などの各種処理をおこなう。ＨＤＤ装置４２３は、データの保存や入出力をおこなう。画像表示部４４０は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの画像表示モニタ４４１を備えており、再構成された画像を表示する。
【００２４】
＜Ｘ線検出器３２１＞
次に、図２を用いて、Ｘ線検出器３２１の詳細な構成について説明する。
図２は、第１実施形態に係るＸ線検出器３２１の一部を拡大した拡大図であり、（ａ）はＸ線検出器３２１をｚ方向（スライス方向，被写体５００の体軸方向）に見た模式図であり、（ｂ）はＸ線検出器３２１をｙ方向（Ｘ線照射方向）に見た模式図である。
【００２５】
図２に示すように、Ｘ線検出器３２１は、Ｘ線や電離放射線を受けて蛍光を発する素子であるシンチレータ３２５（３２５ａ〜３２５ｄ）と、蛍光などの光を電気に変換する素子であるフォトダイオード３２６（３２６ａ〜３２６ｄ）と、シンチレータ３２５どうしを分離するセパレータ３２７（３２７ａ〜３２７ｄ）と、シンチレータ３２５に対するＸ線の入射方向を制限するコリメータ３２８（３２８ａ〜３２８ｄ）と、によって構成される。また、これらの構造は、ｘ方向（チャネル方向）にくり返される。即ち、シンチレータ３２５、フォトダイオード３２６、セパレータ３２７、コリメータ３２８は、Ｘ線検出器３２１の回転方向に配列されている。
【００２６】
ここで、Ｘ線検出器３２１は、シンチレータ３２５およびフォトダイオード３２６からなる検出素子により構成されるシンチレーション検出器であるものとして説明する。この場合、セパレータ３２７として、反射材を使うことが多い。
なお、Ｘ線検出器３２１は、シンチレーション検出器に限られるものではなく、他の方式の検出素子により構成されるＸ線検出器であってもよい。例えば、Ｘ線検出器３２１が半導体検出器であってもよい。Ｘ線検出器３２１として半導体検出器を用いた場合、セパレータ３２７として、空隙または絶縁材を用いることが多い。
【００２７】
Ｘ線検出器３２１は、Ｘ線管３１１のＸ線発生点から等距離に多数のシンチレータ３２５を円弧状に配列した構成であり、ｘ方向の素子数（チャネル数）は、例えば１０００個である。各シンチレータ３２５のチャネル方向の幅は、例えば１ｍｍである。なお、製作を容易にするために、平面状の検出器（検出器モジュール）を複数作成し、平面の中心部分が円弧になるように配置して、疑似的に円弧状に配列した構成を用いることもある。
【００２８】
図２に示すように、シンチレータ３２５およびフォトダイオード３２６からなる検出素子のサイズは全て同一に構成されているが、セパレータ３２７の厚さおよびコリメータ３２８の厚さは周期的に異なっている。ここで、厚さとは、ｘ方向（チャネル方向）の幅である。
具体的には、図２（ａ）に示すように、セパレータ３２７ａおよびセパレータ３２７ｃは相対的に薄く、セパレータ３２７ｂおよびセパレータ３２７ｄは相対的に厚い構造となっている。即ち、相対的に薄いセパレータ３２７と、相対的に厚いセパレータ３２７とが、周期的に（図２においては、１つおき（２個周期））に配列されている。なお、セパレータ３２７の厚さ方向の中心位置は等間隔となっている。これに対し、シンチレータ３２５の厚さ方向の中心位置は周期的（具体的には２個周期）に異なっている。
【００２９】
また、セパレータ３２７の厚さに対応して、コリメータ３２８の厚さも周期的に異なっている。具体的には、コリメータ３２８ａおよびコリメータ３２８ｃは相対的に薄く、コリメータ３２８ｂおよびコリメータ３２８ｄは相対的に厚く設計されている。即ち、相対的に薄いセパレータ３２７と対応するように相対的に薄いコリメータ３２８が配置され、相対的に厚いセパレータ３２７と対応するように相対的に厚いコリメータ３２８が配置されている。これら厚さが異なる素子の機能や効果については、後述するＸ線ＣＴ装置１００の画像撮像処理の説明において、詳細に説明する。
【００３０】
＜画像撮像処理の概要＞
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００による画像撮像処理の概要について説明する。図３は、Ｘ線ＣＴ装置１００による画像撮像処理の概要を示すフローチャートである。
【００３１】
図３のフローチャートにおいて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、まず、操作者による撮像条件の設定を受け付ける（ステップＳ７０１）。
撮像条件の設定にあたって、Ｘ線ＣＴ装置１００は、撮像条件入力部２１０によって、モニタ２１３、またはＸ線ＣＴ装置１００を構成しない他のモニタに、撮像条件の入力画面を表示する。操作者は、入力画面を見ながら、撮像条件入力部２１０を構成するマウス２１２やキーボード２１１、またはモニタ２１３に備えられたタッチパネルセンサなどを操作することによって、Ｘ線管３１１の管電流、管電圧、被写体５００の撮像範囲などを設定する。なお、事前に撮像条件を保存しておき、撮像時には保存しておいた情報を読み出して用いることもできる。この場合には、撮像の都度、操作者が撮像条件を入力しなくてもよい。
【００３２】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ステップＳ７０１でおこなわれた設定に基づいて、撮像モードが高分解能撮像モードであるか否かを判断する（ステップＳ７０２）。ここで、Ｘ線ＣＴ装置１００には、２つの撮像モードがある。１つは「高分解能撮像モード」であり、もう１つは「高感度撮像モード」である。今回の撮像をいずれのモードでおこなうかは、ステップＳ７０１でおこなわれた設定値に基づいてＸ線ＣＴ装置１００が判断してもよいし、操作者がステップＳ７０１で任意のモードを入力してもよい。
【００３３】
撮像モードが高分解能撮像モードの場合（ステップＳ７０２・ＹＥＳ）、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能撮像モードを設定する（ステップＳ７０３）。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ＤＡＳ４１１（図１参照）に対して、データの保存時にそれぞれの検出素子で検出された信号を独立に扱うように設定する。即ち、チャネル方向のデータサイズは検出素子数（例えば、１０００）となる。
【００３４】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能撮像をおこなう（ステップＳ７０４）。操作者によって撮像開始が指示されると、Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作者がステップＳ７０１で撮像条件入力部２１０に設定した撮像範囲、管電圧、管電流量の条件で撮像、撮像をおこなう。
【００３５】
具体的には、操作者が被写体５００（図１参照。以下同じ）を被写体搭載用テーブル５０１上に配置する。統括制御器３４５は、テーブル制御器３４３に対して、被写体搭載用テーブル５０１を回転板３３２に対して垂直な方向に移動させて、回転板３３２の撮像位置と、ステップＳ７０１で指定された撮像位置とが一致した時点で移動を停止するように制御する。これにより、被写体５００の配置が完了する。
【００３６】
また、同じタイミングで、統括制御器３４５は、ガントリ制御器３４２に対して回転板３３２の回転駆動機構（不図示）を動作させ、回転板３３２の回転を開始するよう制御する。回転板３３２の回転が定速状態になり、かつ被写体５００の配置が終了すると、統括制御器３４５は、Ｘ線制御器３４１に対してＸ線管３１１のＸ線照射タイミングを指示するとともに、検出器制御器３４４に対してＸ線検出器３２１の撮像タイミングを指示する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は撮像を開始する。
【００３７】
これらの処理をくり返すことによって、Ｘ線ＣＴ装置１００は、撮像範囲全体を撮像する。なお、上記の説明では、被写体搭載用テーブル５０１の移動および停止をくり返して撮影をおこなっているが、公知のヘリカルスキャン（Helical Scan）のように、被写体搭載用テーブル５０１を移動させながら撮像してもよい。
【００３８】
そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ステップＳ７０４の撮影で保存したデータ（高分解能データ）の画像化をおこなって（ステップＳ７０５）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００３９】
高分解能撮像モードに設定されている場合、Ｘ線検出器３２１は、図２に示したシンチレータ３２５ａ〜３２５ｄの全ての信号を、ステップＳ７０３で設定したように、それぞれ独立に扱う。つまり、フォトダイオード３２６ａ〜３２６ｄの信号は、別々のデータとしてＤＡＳ４１１でデジタル信号に変換された後、一旦ＨＤＤ装置４２３に保存される。
【００４０】
高分解能撮像時は、前述したように全ての検出素子からの信号をそれぞれ独立に扱うので分解能に優れている。一方で、セパレータ３２７ａやコリメータ３２８ａのように通常に比べて薄い部材（相対的に薄い部材）を使用した部分とセパレータ３２７ｂやコリメータ３２８ｂのように通常の厚さの部材（相対的に厚い部材）を使用した部分とが存在する。このため、高分解能データの画像化（図３のステップＳ７０５）をおこなう際には、クロストーク補正や位置補正、散乱線補正を実施してクロストークの影響や散乱線の影響、位置の変動を抑える必要がある。
【００４１】
図４は、高分解能データの画像化処理（図３のステップＳ７０５）の詳細な手順を示すフローチャートである。画像化処理における演算は、全て図１に示したデータ処理部４２０に備えられた中央処理装置４２１、メモリ４２２、およびＨＤＤ装置４２３を用いておこなわれる。
【００４２】
図４のフローチャートにおいて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、まず、図３のステップＳ７０３で撮像した高分解能データに対して、クロストーク補正をおこなう（ステップＳ８０１）。
Ｘ線ＣＴ装置１００のＸ線検出器３２１で得られたデータには、クロストーク量が多い部分と少ない部分とが存在する。クロストーク量は、セパレータの厚さによってほぼ決まるため、図２のセパレータ３２７ａ，３２７ｃにおけるクロストーク量はほぼ同じ値になり、また、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄにおけるクロストーク量もほぼ同じになる。一方、セパレータ３２７ａ，３２７ｃと、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄにおけるクロストーク量は大きく異なる。
このため、セパレータ３２７ａ，３２７ｃ（さらにセパレータ３２７ａと同じ厚さの他のセパレータ）のクロストーク量補正量と、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄ（さらにセパレータ３２７ｂと同じ厚さの他のセパレータ）のクロストーク補正量と、の計２つの補正値をもってクロストーク補正をおこなう。これにより、補正データ数の低減を図ることができる。
【００４３】
なお、Ｘ線検出器３２１がモジュール構造を有している場合は、モジュール端でクロストーク補正値が異なるため、モジュール端のクロストーク量も併せて考慮する必要がある。また、Ｘ線検出器３２１が半導体検出器の場合は、検出器の作り方によっては、検出器内での電子のクロストークは発生せず、Ｘ線のクロストークのみが発生する場合がある。この場合には、電子のクロストーク補正はおこなわずに、Ｘ線のクロストーク補正のみを実施すればよい。
【００４４】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能データに対して位置補正をおこなう（ステップＳ８０２）。Ｘ線検出器３２１の検出素子（シンチレータ３２５，フォトダイオード３２６）は、等ピッチで並んでいないが、再構成処理においては等ピッチデータが必要となる。そこで、位置補正において等ピッチデータを作成する。具体的な方法としては、例えば、必要なデータ位置に最も近い２点のデータを用いて、補間処理によって等ピッチデータを求める。なお、逐次再構成法を用いる場合など、等ピッチデータが必要ない場合や、近似的に等ピッチデータとみなせる場合には、ステップＳ８０２の処理をおこなわなくてもよい。
【００４５】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能データに対してＬｏｇ変換をおこなう（ステップＳ８０３）。Ｘ線や光の信号は、透過や散乱の過程において、一般的に指数関数的に減衰する。このため、Ｘ線ＣＴ装置１００は、データに対してＬｏｇ変換をおこなう。データをＬｏｇ変換することによって、積の演算量を和の演算量として取り扱えるといった演算上の利点がある。
【００４６】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能データに対して散乱線補正をおこなう（ステップＳ８０４）。図２に示すように、コリメータ３２８の厚さは周期的に異なっている。特に、薄いコリメータ３２８においては、散乱線が入射する方向に方向依存性が生じる。これを補正するのが散乱線補正である。散乱線補正は、散乱線量の変化率が非常に緩やかであり、方向依存性が少ない性質を利用しておこなう。
【００４７】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、その他の各種補正をおこなう（ステップＳ８０５）。この補正は、ステップＳ８０１〜Ｓ８０４で示した補正以外にも、補正した方がよい事項や現象がある場合におこなう。したがって、ステップＳ８０５における処理がおこなわれない場合もある。また、必要に応じて、ステップＳ８０１〜Ｓ８０５の順番は変更してもよい。さらに、ステップＳ８０５の各種補正を、複数回おこなってもよい。例えば、位置補正（ステップＳ８０２）の後と、散乱線補正（ステップＳ８０４）の後、の２回にわたって各種補正をおこなってもよい。
【００４８】
そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高分解能データの再構成をおこない（ステップＳ８０６）、本フローチャートによる処理を終了する。なお、ステップＳ８０６で得られた再構成後の画像は、ＨＤＤ装置４２３（図１参照）に保存される。保存された画像は、操作者の命令、もしくは自動的に画像表示モニタ４４１（図１参照）に映し出され、操作者がその画像を用いて診断などをおこなう。
【００４９】
図３の説明に戻り、ステップＳ７０２において、撮像モードが高感度撮像モードの場合（ステップＳ７０２・Ｎｏ）、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高感度撮像モードを設定する（ステップＳ７０６）。高感度撮像モードでは、シンチレータ３２５ａ〜３２５ｄのうち、シンチレータ３２５ａからの出力信号と、シンチレータ３２５ｂからの出力信号とを、単一のシンチレータ３２５からの出力信号として扱う。また、シンチレータ３２５ｃからの出力信号と、シンチレータ３２５ｄからの出力信号とを、単一のシンチレータ３２５からの出力信号として扱う。即ち、相対的に薄いセパレータ３２７に隣接する２つのシンチレータ３２５を、単一のシンチレータ３２５として扱う。
【００５０】
具体的には、フォトダイオード３２６ａの出力信号と、フォトダイオード３２６ｂの出力信号とを、ＤＡＳ４１１で加算してＨＤＤ装置４２３に保存する。また、フォトダイオード３２６ｃの出力信号と、フォトダイオード３２６ｄの出力信号とを、ＤＡＳ４１１で加算してＨＤＤ装置４２３に保存する。加算方法については、例えば、上記特許文献２に記載されているような公知の技術を用いる。高感度撮像モードでは、チャネル方向のデータサイズは検出素子数の半分（今回の場合は５００）となる。
【００５１】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高感度撮像をおこなう（ステップＳ７０７）。具体的な撮像方法は、ステップＳ７０４と同様である。Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線検出器３２１で得られた信号を、ＤＡＳ４１１で加算して、ＨＤＤ装置４２３に保存する。このとき、ＤＡＳ４１１は、前述したように、厚さが相対的に薄いセパレータ３２７ａ，３２７ｃをはさむ検出素子どうしの信号を加算する。これは、セパレータ３２７ａ，３２７ｃの厚さは薄いので、この位置における感度低下は、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄと比較して小さいためである。
【００５２】
よって、高感度撮像時には、全てのセパレータ３２７を相対的に厚いセパレータ３２７ｂ，３２７ｄの厚さにする場合と比較して、１検出素子あたりのカウント数が多くなる。さらに、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄ、コリメータ３２８ｂ，３２８ｄの効果が残るため、クロストークや散乱線の影響を低減することができる。クロストークや散乱線の影響が十分に除去できる場合は、クロストーク補正や散乱線補正を実施しなくても十分な画像を得られる可能性もある。つまり、高感度撮像モードは、画像の劣化に強い構成となっている。
【００５３】
そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、ステップＳ７０７の撮影で保存したデータ（高感度データ）の画像化をおこなって（ステップＳ７０８）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００５４】
図５は、高感度データの画像化処理（図３のステップＳ７０９）の詳細な手順を示すフローチャートである。画像化のステップにおける演算は、全て図１に示したデータ処理部４２０に備えられた中央処理装置４２１、メモリ４２２、およびＨＤＤ装置４２３を用いておこなわれる。
【００５５】
図５のフローチャートにおいて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、まず、図３のステップＳ７０７で撮像した高感度データに対して、クロストーク補正をおこなう（ステップＳ８１１）。
具体的には、高感度データの場合、図２のセパレータ３２７ａの左右にある検出器（フォトダイオード３２６ａおよびフォトダイオード３２６ｂ）のデータは足し合わされている。また、セパレータ３２７ｃの左右にある検出器（フォトダイオード３２６ｃおよびフォトダイオード３２６ｄ）のデータは足し合わされている。このため、フォトダイオード３２６ａ−フォトダイオード３２６ｂ間、および、フォトダイオード３２６ｃ−フォトダイオード３２６ｄ間のクロストークの補正は必要ない。つまり、セパレータ３２７ｂ，３２７ｄにおけるクロストーク補正のみを実施する。
【００５６】
フォトダイオード３２６ａとフォトダイオード３２６ｂのデータ、フォトダイオード３２６ｃとフォトダイオード３２６ｄのデータは、それぞれ足し合わされているので、クロストーク量は、高分解能データのクロストーク補正（図４のステップＳ８０１）の値とは別の値を使用する。なお、Ｘ線検出器３２１がモジュール構造を有している場合は、モジュール端でクロストーク補正値が異なるため、モジュール端のクロストーク量も併せて考慮する必要がある。また、Ｘ線検出器３２１が半導体検出器の場合は、検出器の作り方によっては、検出器内での電子のクロストークは発生せず、Ｘ線のクロストークのみが発生する場合がある。この場合には、電子のクロストーク補正はおこなわずに、Ｘ線のクロストーク補正のみを実施すればよい。また、セパレータ３２７が十分厚い場合には、クロストークがほとんど発生しない。この場合は、クロストーク補正をおこなわなくてもよい。
【００５７】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高感度データに対してＬｏｇ変換を実施する（ステップＳ８１２）。Ｌｏｇ変換をおこなう理由は、図４のステップＳ８０３と同様である。
なお、高感度撮像モードでは、足し合わせる検出素子の中心が等間隔に並んでいるのと同様のデータが得られるので、図４のステップＳ８０２に示した位置補正は、基本的に不要である。しかし、セパレータ３２７の厚さ以外の理由で検出器が等ピッチに並ばない場合は、位置補正を実施する場合もある。
【００５８】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高感度データに対して散乱線補正をおこなう（ステップＳ８１３）。散乱線補正に関しても、クロストーク補正と同様に、フォトダイオード３２６ａおよびフォトダイオード３２６ｂのデータ、フォトダイオード３２６ｃおよびフォトダイオード３２６ｄのデータを、それぞれ足し合わせているので、散乱線の影響は、厚いコリメータ３２８を用いている部分だけを考慮すればよい。また、コリメータ３２８が十分に散乱線を除去している場合には、散乱線補正をおこなわなくてよく、必要な場合にのみ散乱線補正をおこなう。
【００５９】
続いて、Ｘ線ＣＴ装置１００は、その他の補正である各種補正をおこなう（ステップＳ８１４）。この補正は、ステップＳ８１１〜Ｓ８１３で示した補正以外にも、補正した方がよい事項や現象がある場合におこなう。したがって、ステップＳ８１４における処理をおこなわない場合もある。また、必要に応じて、ステップＳ８１１〜Ｓ８１４の順番は変更してもよい。
【００６０】
そして、Ｘ線ＣＴ装置１００は、高感度データの再構成をおこない（ステップＳ８１５）、本フローチャートによる処理を終了する。なお、ステップＳ８１５で得られた再構成後の画像は、ＨＤＤ装置４２３（図１参照）に保存される。保存された画像は、操作者の命令、もしくは自動的に画像表示モニタ４４１（図１参照）に映し出され、操作者がその画像を用いて診断などをおこなう。
【００６１】
以上説明したように、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００によれば、高分解能データ取得時における感度低下を極力抑えた構造とすることができ、高分解能撮像時（高分解能撮像モード）における感度低下を抑えることが可能となる。
【００６２】
これは、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００のＸ線検出器３２１は、図２に示すように、相対的に薄いセパレータ３２７（３２７ａ，３２７ｃ）を周期的に配置する構造を有しており、検出素子（シンチレータ３２５、フォトダイオード３２６）以外の不感帯（セパレータ３２７）を少なくして、できるだけ多くの検出素子を並べることができる。これにより、均一幅の不感帯が等間隔に配置される従来のＸ線ＣＴ装置（例えば、引用文献２参照）と比較して、Ｘ線検出器３２１の感度を向上させることが可能となる。
【００６３】
また、相対的に薄いセパレータ３２７（３２７ａ，３２７ｃ）の上に相対的に薄いコリメータ３２８（３２８ａ，３２８ｃ）が配置されている。これにより、Ｘ線遮蔽部材の１つのＸ線透過部に対して複数の検出素子が配置される従来のＸ線ＣＴ装置（例えば、引用文献２参照）と比較して、散乱線除去能力が高くなり、画質の劣化を抑制することができる。
【００６４】
なお、高感度撮像時（高感度撮像モード）において、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、従来のＸ線ＣＴ装置（例えば、引用文献２参照）と比較して、相対的に薄いコリメータ３２８（３２８ａ，３２８ｃ）が配置されていることにより、薄いコリメータ３２８（３２８ａ，３２８ｃ）が配置されていない場合と比較して感度が低下するが、前述のように不感帯を少なくしてできるだけ多くの検出素子を並べることによりＸ線検出器３２１の感度を向上させており、好適に高感度撮像をおこなうことができる。
【００６５】
また、厚いコリメータ３２８（例えば、図２のコリメータ３２８ｂ，３２８ｄ）と、薄いコリメータ３２８（例えば、図２のコリメータ３２８ａ，３２８ｃ）の材質を変えて、厚いコリメータ３２８は値段が安い材質（例えば、鉛）を使い、薄いコリメータ３２８は高価格だが高密度でＸ線阻止能の高い物質（例えば、タングステン）を使うようにしてもよい。この場合、薄いコリメータ３２８は、Ｘ線阻止能が高いので散乱線除去能力が高くなり、画質劣化を抑えることができるとともに、厚いコリメータ３２８には低価格の材料を用いているので、原材料費を抑えることができる。
【００６６】
＜セパレータ３２７の幅とコリメータ３２８の厚さの関係＞
ここで、Ｘ線焦点の位置が移動することに起因するコリメータ３２８の厚さの制約について説明する。図６は、Ｘ線焦点の位置の移動による入射Ｘ線量の変化を模式的に示す説明図である。
【００６７】
Ｘ線ＣＴ装置１００では、熱変位などに伴ってＸ線管３１１（図１参照）のＸ線焦点の位置が移動することがある。Ｘ線焦点の位置が移動すると、コリメータ３２８の影響によって、Ｘ線の一部が遮断され、シンチレータ３２５（検出素子）に直接入射するＸ線量が変化し、データが不正確となる。例えば、図６の位置３１３ａにＸ線焦点がある場合には、シンチレータ３２５（検出素子）に直接入射するＸ線量は実線のようになる。また、位置３１３ｂにＸ線焦点がある場合には、シンチレータ３２５（検出素子）に直接入射するＸ線量は破線のようになる。
このように、Ｘ線焦点が位置３１３ｂにある場合には、コリメータ３２８の影響で入射するＸ線が制限されるためにシンチレータ３２５（検出素子）の出力信号が大きく変化する。即ち、熱変位によりＸ線検出器３２１の検出素子の感度が変化する。
【００６８】
このため、Ｘ線焦点の位置の移動で発生するＸ線遮断領域の変化（熱変位による感度変化）がシンチレータ３２５（検出素子）に影響しないように設計する。図７は、Ｘ線焦点の位置の移動を考慮したＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をスライス方向に見た模式図である。
図７に示すように、Ｘ線焦点の位置が位置３１３ａから位置３１３ｂに移動しても感度が変化しないように、コリメータ３２８の影がセパレータ３２７内に収まるように設計する。
【００６９】
一方で、散乱線除去のためには、コリメータ３２８が厚いほうが望ましい。そのため、散乱線除去能力と熱変位による感度変化抑制とを両立するには、熱変位による感度変化抑制が可能な範囲でコリメータ３２８を極力厚くして使用するのが望ましい。
【００７０】
ここで、コリメータ３２８は、通常、焦点移動の重心方向を向くように設計する。また、図６および図７においては、紙面の都合上、Ｘ線焦点の位置３１３ａ，３１３ｂと、シンチレータ３２５（検出素子）までの距離は短く描かれているが、前述のように、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００において、Ｘ線管３１１のＸ線発生点（Ｘ線焦点）とＸ線検出器３２１のＸ線入力面との距離は例えば１０００ｍｍであり、各シンチレータ３２５のチャネル方向の幅は例えば１ｍｍである。
【００７１】
図８は、長さの関係を考慮して描画したＸ線焦点の位置の移動による入射Ｘ線量の変化を模式的に示す説明図である。Ｘ線焦点の位置３１３ａ，３１３ｂの中心と、シンチレータ３２５（検出素子）の中心位置とを合わせた場合、Ｘ線管３１１のＸ線発生点（Ｘ線焦点）とＸ線検出器３２１のＸ線入力面との距離は十分に長いため、図８に示すように、厚いコリメータ３２８（例えば、図２のコリメータ３２８ｂ，３２８ｄ）、薄いコリメータ３２８（例えば、図２のコリメータ３２８ａ，３２８ｃ）のいずれでもコリメータ３２８の影となる領域の距離（コリメータ３２８の端部からの距離）は近似的に同じとなる。
【００７２】
そのため、厚いセパレータ３２７の厚さと厚いコリメータ３２８の厚さの差と、薄いセパレータ３２７の厚さと薄いコリメータ３２８の厚さの差とが、ほぼ同じになる時が、厚いコリメータ３２８と薄いコリメータ３２８において、Ｘ線焦点の許容熱変位量が同じで、かつ散乱線除去能力が最も高くなる条件である。
言い換えれば、いずれの厚さのセパレータ３２７においても、そのセパレータ３２７の厚さＷ327 とそのセパレータ３２７に対応するコリメータ３２８の厚さＷ328 の差がほぼ所定の値Ｍ（即ち、Ｗ327 −Ｗ328 ≒Ｍ）になる時がＸ線焦点の許容熱変位量が同じで、かつ散乱線除去能力が最も高くなる条件である。
【００７３】
但し、セパレータ３２７の厚さやコリメータ３２８の厚さを、設計した通りの値にすることは困難であり、加えて、実際には加工誤差や熱変位の個体差の考慮が必要となる。それらに関して１０％程度のマージンを考えると、厚いセパレータ３２７の厚さと厚いコリメータ３２８の厚さの差と、薄いセパレータ３２７の厚さと薄いコリメータ３２８の厚さの差とが、１０％以下の条件で製作すると、許容熱変位量と散乱線除去能力を両立することが可能となる。
言い換えれば、いずれのセパレータ３２７においても、そのセパレータ３２７の厚さＷ327 とそのセパレータ３２７に対応するコリメータ３２８の厚さＷ328 の差が、式（１）の関係を満たすとき許容熱変位量と散乱線除去能力を両立することが可能となる。なお、Ｍは、Ｘ線管３１１のＸ線発生点（Ｘ線焦点）とＸ線検出器３２１のＸ線入力面との距離、コリメータ３２８の高さ、検出素子（シンチレータ３２５）の幅、等により決定される所定値である。
【００７４】
【数１】
0005920941.tif 000002
【００７５】
式（１）の関係を満たすことにより、許容熱変位量をキープした状態で、かつ、薄いコリメータ３２８において散乱線除去能力が最も高くなるため、散乱線を最も減らすことが可能な検出器サイズ設計が可能となる。
【００７６】
≪第１実施形態の変形例≫
＜コリメータ３２８の補強＞
以下に、Ｘ線ＣＴ装置１００の変形例を示す。図９（ａ）は、回転中のＸ線検出器３２１を模式的に示す説明図である。Ｘ線ＣＴ装置１００において、Ｘ線検出器３２１はガントリ３３０内で回転するが、厚いコリメータ３２８と薄いコリメータ３２８とで、受ける応力が異なる。この応力の違いによって、コリメータ３２８のたわみ方もそれぞれ異なる。
【００７７】
例えば、図９（ａ）に示すように、厚いコリメータ３２８ｅと比較して、薄いコリメータ３２８ｆの方が大きくたわむ場合がある。この場合、シンチレータ３２５ｅおよびシンチレータ３２５ｆに入射可能な直接線の幅は、それぞれ幅３１２ｅおよび幅３１２ｆのようになり、シンチレータ３２５への入射量が変わってしまう。
【００７８】
そこで、コリメータ３２８のたわみ方を同一にするために、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、コリメータ補強材３２９用いてコリメータ３２８を端部で連結して固定してもよい。図９（ｂ）は第１変形例に係るＸ線検出器３２１をｚ方向（スライス方向，被写体５００の体軸方向）から見た図であり、図９（ｃ）は第１変形例に係るＸ線検出器３２１をｙ方向（Ｘ線照射方向）から見た図である。
なお、図９（ｃ）では、両端（Ｚ方向端部）でコリメータ３２８をコリメータ補強材３２９を用いて固定しているが、高速回転によって中央部でのたわみ方が異なる場合には、さらに間にコリメータ補強材３２９を追加してもよい。
また、図示しないが、コリメータ３２８の間にＸ線を透過しやすい変形防止部材を挿入することによって、変形を抑える方法もある。このように、コリメータ３２８を補強することによって、Ｘ線ＣＴ装置１００は、コリメータ３２８の変形による影響が均一になるので、感度ムラがなくなり画質を向上させることができる。
【００７９】
＜２方向での配列＞
ここまでは、コリメータ３２８が１方向に配置され、セパレータ３２７およびコリメータ３２８の厚さが一方向に周期的に変化する構造を有するものとして説明したが、この周期的な構造を２次元的に２方向に展開してもよい。図１０は、第２変形例に係るＸ線検出器の一部を拡大し、Ｘ線検出器をＸ線照射方向に見た拡大模式図である。
図１０において、Ｘ線検出器３２１は、ｘ方向に並んだセパレータ３２７ａ〜３２７ｄ、コリメータ３２８ａ〜３２８ｄに加えて、ｚ方向にもセパレータ３２７ｅ，３２７ｆ、コリメータ３２８ｅ，３２８ｆが並んでいる。このうち、セパレータ３２７ｅは相対的に厚く、セパレータ３２７ｆは相対的に薄くなっている。また、これに対応して、コリメータ３２８ｅは相対的に厚く、コリメータ３２８ｆは相対的に薄くなっている。
【００８０】
このような構成を取ることによって、Ｘ線ＣＴ装置１００は、２方向に高分解能撮像モードと高感度撮像モードとの切り替えが可能になり、それらを組み合わせることで、より柔軟な設定（分解能および感度）に対応した撮像が可能となる。また、Ｘ線検出器３２１が格子構造を取ることによって、回転に伴うたわみの影響を抑えることが可能になり、上記のコリメータ補強で示したように、感度ムラを低減させて、再構成画像の画質を向上させることができる。
【００８１】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００について説明する。
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００と、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００とは、Ｘ線検出器３２１の構成が異なる点を除けば、他の構成（図１参照）や撮像処理（図３乃至図５参照）などについては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００において、図２（ａ）に示すように、Ｘ線検出器３２１内のコリメータ３２８の高さは全て同一とし、図６から図８を用いて、熱変位による感度差の問題を検討した。しかし、コリメータ３２８やセパレータ３２７の厚さについては加工限界などから、厚いセパレータ３２７の厚さと厚いコリメータ３２８の厚さの差と、薄いセパレータ３２７の厚さと薄いコリメータ３２８の厚さの差とが、１０％以下の条件（即ち、式（１））で製作することが不可能な場合がある。
このため、第２実施形態では、図１１に示すように、コリメータ３２８の高さを周期的に異ならせることによって、Ｘ線焦点位置の変動による入射Ｘ線量の変動（感度の変動）を抑制している。
【００８３】
第２実施形態に係るＸ線検出器３２１（図１１参照）は、第１実施形態に係るＸ線検出器３２１（図２（ａ）参照）と比較して、セパレータ３２７が薄い箇所、つまりセパレータ３２７ａ，３２７ｃの上にあるコリメータ３２８ａ，３２８ｃの高さを低くしている。この結果、コリメータ３２８ａ，３２８ｃの影響による直接Ｘ線入射量の変動を抑制して、Ｘ線焦点３１３の位置変動の許容範囲を広くすることができる。また、Ｘ線焦点３１３の位置変動の許容範囲を広くするのに代えて、セパレータ３２７ａ，３２７ｃの厚さをさらに薄くしてもよい。
【００８４】
ここで、薄いコリメータ３２８（３２８ａ，３２８ｃ）の高さについて、熱変位による感度変化抑制が可能な範囲でコリメータ３２８を極力厚くして使用する条件を考える。
図１２に示すように、コリメータ３２８ｂとコリメータ３２８ｃとの間に照射する場合を考える。熱変位で移動しても感度が変化せず、かつ、散乱線除去能力を高めるためにコリメータ３２８の厚さを極力大きくするには、Ｘ線管３１１のＸ線発生点（Ｘ線焦点）とＸ線検出器３２１のＸ線入力面との距離が各シンチレータ３２５のチャネル方向の幅に対して十分に大きく入射角度が同じと近似すれば、厚いセパレータ３２７ｂおよび薄いセパレータ３２７ｃの両方において、セパレータ３２７の厚さとコリメータ３２８の厚さとの差がコリメータ３２８の高さの比が等しい、即ち、式（２）の関係を満たすことが望ましい。
なお、式（２）において、Ｗ327L は厚いセパレータ３２７の厚さであり、Ｗ328L は厚いコリメータ３２８の厚さであり、Ｗ327S は薄いセパレータ３２７の厚さであり、Ｗ328S は薄いコリメータ３２８の厚さであり、Ｈ328L は厚いコリメータ３２８の高さであり、Ｈ328S は薄いコリメータ３２８の高さである。
【００８５】
【数２】
0005920941.tif 000003
【００８６】
第１実施形態と同様に、加工誤差や熱変位の個体差を考慮し、１０％程度のマージンを考えると、式（３）の関係を満たすとき許容熱変位量と散乱線除去能力を両立することが可能となる。なお、式（３）において、Ｗ327L は厚いセパレータ３２７の厚さであり、Ｗ328L は厚いコリメータ３２８の厚さであり、Ｗ327S は薄いセパレータ３２７の厚さであり、Ｗ328S は薄いコリメータ３２８の厚さであり、Ｈ328L は厚いコリメータ３２８の高さであり、Ｈ328S は薄いコリメータ３２８の高さである。
【００８７】
【数３】
0005920941.tif 000004
【００８８】
さらに、図１３に示すように、Ｘ線検出器３２１の一部のコリメータ３２８を設置しないことによって、直接Ｘ線入射量の変動を抑制することもできる。図１３において、相対的に薄いセパレータ３２７ａ，３２７ｃの上には、コリメータ３２８が設置されていない。この場合、薄いセパレータ３２７ａ，３２７ｃ上では、コリメータ３２８による影が発生しない。よって、厚いセパレータ３２７ｂ，３２７ｄ上のコリメータ３２８ｂ，３２８ｄの高さのみを考慮して設計することが可能となる。
【００８９】
以上説明したように、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００によれば、入射Ｘ線量の焦点位置依存性や製作誤差による影の影響を低減することができ、感度ムラを抑えて、再構成画像の画質を向上させることができる。
【００９０】
≪第３実施形態≫
第１実施形態および第２実施形態では、セパレータ３２７などの厚さを交互に変更した。即ち、第１実施形態および第２実施形態では、２個周期でセパレータ３２７などの厚さを変更した。第３実施形態では、セパレータ３２７などの厚さを変更する周期を、第１実施形態および第２実施形態と異ならせる。これにより、感度および分解能の自由度をさらに向上させることができ、さまざまな検査に対応可能なＸ線ＣＴ装置１００を得ることができる。
【００９１】
図１４は、第３実施形態に係るＸ線検出器の構成を示す図である。図１３に示すＸ線検出器３２１は、４つごとに厚いセパレータ３２７およびコリメータ３２８が設けられている。より詳細には、セパレータ３２７ａ〜３２７ｄのうち、セパレータ３２７ａ〜３２７ｃは薄く、セパレータ３２７ｄのみが厚くなっている。また、コリメータ３２８ａ〜３２８ｄのうち、コリメータ３２８ａ〜３２８ｃは薄く、コリメータ３２８ｄのみが厚くなっている。即ち、４個周期でセパレータ３２７などの厚さが変更されている。
【００９２】
第１実施形態に係るＸ線検出器３２１（図２参照）と比較すると、図２においては、セパレータ３２７ｂおよびコリメータ３２８ｂが厚かったのに対して、図１３においては、セパレータ３２７ｂおよびコリメータ３２８ｂが薄くなっている。図１３に示す構成によれば、薄いセパレータの個所が多いため、第１実施形態および第２実施形態と比較して感度を向上させることができる。
【００９３】
また、検出素子から出力される信号の加算方法も、以下の中から選択することができるので、分解能に応じてさらに柔軟な処理が可能となる。
＜加算方法１＞フォトダイオード３２６ａ，３２６ｂ，３２６ｃ，３２６ｄを、それぞれ独立信号として扱う（第１実施形態の高分解能撮像モードに相当）。
＜加算方法２＞隣り合うフォトダイオード３２６ａと３２６ｂ、フォトダイオード３２６ｃと３２６ｄをそれぞれ加算する。
＜加算方法３＞フォトダイオード３２６ａ〜３２６ｄを全て加算する（第１実施形態の高感度撮像モードに相当）。
【００９４】
これにより、第３実施形態では、画像撮像処理（図３参照）における撮像モードが、上記加算方法１〜３に対応して３つとなる。加算方法１または加算方法２を採用する場合、画像の再構成処理は図４に示す処理をおこなう。加算方法３を採用する場合、画像の再構成処理は図５に示す処理をおこなう。また、クロストーク補正、散乱線補正、位置補正の方法については、検出素子の周期やセパレータ３２７、コリメータ３２８の厚さに応じて変更する。なお、セパレータ３２７などの厚さの変更は、第１実施形態で示した２個周期、第３実施形態で示した４個周期に限らず、他の周期によっても可能である。
【００９５】
以上説明したように、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００によれば、第１実施形態および第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００で得られる効果に加えて、感度および分解能の自由度を向上させることができ、さまざまな検査に対応することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１００  Ｘ線ＣＴ装置
２００  入力手段
３００  撮像手段
３１０  Ｘ線発生部
３１１  Ｘ線管（Ｘ線源）
３２０  Ｘ線検出部
３２１  Ｘ線検出器
３２５ａ〜３２５ｆ  シンチレータ（検出素子）
３２６ａ〜３２６ｄ  フォトダイオード（検出素子）
３２７ａ〜３２７ｆ  セパレータ
３２８ａ〜３２８ｆ  コリメータ
３３０  ガントリ
３３１  開口部
３３２  回転板
３４０  撮像制御部
４００  画像生成部（画像処理部、補正処理部）
５００  被写体
５０１  被写体搭載用テーブル
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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