(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）であって、当該中央領域の中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に関して対称となる第一の半部（１２８、１５６、１７８、１９６、２１４、２３８）と第二の半部（１３０、１５８、１８０、１９８、２１６、２４０）とを有し、走査時に第一の数の検出器横列から計算機式断層写真法（ＣＴ）データを取得するように構成されている第一の複数のＸ線検出器セルを含んでおり、前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）は、当該ＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）のチャネル方向（１１４）に位置し、当該ＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）のスライス方向に対して横断している、中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）と、
該中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記第一の半部（１２８、１５６、１７８、１９６、２１４、２３８）のみの第一の側（１１６、１５２、１７４）に結合されて、前記走査時に第二の数の検出器横列からＣＴデータを取得するように構成されている第二の複数のＸ線検出器セルを含んでいる第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）であって、前記第二の数は前記第一の数よりも少ない、第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）と、
前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記第二の半部（１３０、１５８、１８０、１９８、２１６、２４０）のみの前記第一の側（１１６、１５２、１７６）の反対側の第二の側（１１８、１５４、１７４）に結合されて、前記走査時に第三の数の検出器横列によりＣＴデータを取得するように構成されている第三の複数のＸ線検出器セルを含んでいる第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）であって、前記第三の数は前記第一の数よりも少ない、第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）と
を備えた計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）であって、
前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に関して非対称である計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項２】
前記第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）は、当該第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）を二等分する中心軸（１０４、１４２、１６４、１９０、２０８、２３２、２５６）を有し、該第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）の該中心軸（１０４、１４２、１６４、１９０、２０８、２３２、２５６）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に平行であり、
前記第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）は、当該第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）を二等分する中心軸（１１２、１５０、１７２、１９４、２１２、２３６、２６０）を有し、該第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）の該中心軸（１１２、１５０、１７２、１９４、２１２、２３６、２６０）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に平行である、
請求項１に記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項３】
前記第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）の前記中心軸（１０４、１４２、１６４、１９０、２０８、２３２、２５６）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）の第一の側（１２８、１５６、１７８、１９６、２１４、２３８）に位置し、前記第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）の前記中心軸（１１２、１５０、１７２、１９４、２１２、２３６、２６０）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）の前記第一の側（１２８、１５６、１７８、１９６、２１４、２３８）の反対側の第二の側（１３０、１５８、１８０、１９８、２１６、２４０）に位置している、請求項２に記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項４】
前記第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）は、前記チャネル方向（１１４）に第一の翼幅（１３２、２２０、２４２、２６２）を有し、前記第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）は、前記チャネル方向（１１４）に前記第一の翼幅（１３２、２２０、２４２、２６２）よりも小さい第二の翼幅（１３６、２２２、２４６、２６４）を有している、請求項２に記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項５】
前記第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）は、当該第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）を二等分する中心軸（１０４、１４２、１６４、１９０、２０８、２３２、２５６）を有し、該第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）の該中心軸（１０４、１４２、１６４、１９０、２０８、２３２、２５６）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に非平行であり、
前記第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）は、当該第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）を二等分する中心軸（１１２、１５０、１７２、１９４、２１２、２３６、２６０）を有し、該第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）の該中心軸（１１２、１５０、１７２、１９４、２１２、２３６、２６０）は、前記中央領域（１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２）の前記中心軸（１０８、１４６、１６８、１９２、２１０、２３４、２５８）に非平行である、
請求項１乃至４のいずれかに記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項６】
前記第一の翼（１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０）は、前記チャネル方向（１１４）に第一の翼幅（１３２、２２０、２４２、２６２）を有し、前記第二の翼（１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４）は、前記チャネル方向（１１４）に前記第一の翼幅（１３２、２２０、２４２、２６２）よりも小さい第二の翼幅（１３６、２２２、２４６、２６４）を有している、請求項５に記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項７】
前記第二及び第三の数は各々、６４列の検出器横列と等価であり、前記第一の数は、２５６列の検出器横列と等価である、請求項１乃至６のいずれかに記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項８】
前記第二の数は、前記第三の数と等価である、請求項１乃至７のいずれかに記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）と、
前記ＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）へ向けてＸ線ビームを投射するＸ線源（１４）と、
を備えるガントリ（１２）を含む、
計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム（１０）。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載のＣＴ検出器アレイ（１６、１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）を製造する方法であって、
第一の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている中央検出領域を、該中央検出領域がＣＴ検出器アレイの中心軸に関して実質的に対称になるように組み立てるステップと、
第一の翼を、該第一の翼が中央検出領域の第一の側に位置するように組み立てるステップと
第二の翼を、該第二の翼が中央検出領域の第二の側に位置するように組み立てるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の各実施形態は一般的には、診断撮像に関し、さらに具体的には、Ｘ線を検出する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システムのようなＸ線システムでは、Ｘ線源が患者又は手荷物のような被検体又は物体へ向けてファン（扇形）形状又はコーン（円錐形）形状のビームを放出する。以下では、「被検体」及び「対象」「物体」等の用語は、撮像されることが可能な任意の物体を含むものとする。ビームは被検体によって減弱された後に放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイにおいて受光される減弱後のビーム放射線の強度は典型的には、被検体によるＸ線ビームの減弱量に依存する。検出器アレイ内の各々の検出器素子が、各々の検出器素子によって受光される減弱後のビームを示す電気信号を発生する。電気信号はデータ処理システムへ伝送されて解析され、ここから最終的に画像を形成する。
【０００３】
一般的には、Ｘ線源及び検出器アレイは、撮像平面内で被検体を中心としてガントリの周りを回転する。Ｘ線源は典型的には、焦点においてＸ線ビームを放出するＸ線管を含んでいる。Ｘ線検出器はまた典型的には、検出器に到達する散乱Ｘ線を除去する散乱線除去グリッド（ポスト・ペイシェント・コリメータとも呼ぶ）と、Ｘ線を光エネルギへ変換するシンチレータと、隣接するシンチレータから光エネルギを受け取ってここから電気信号を発生するフォトダイオードとを含んでいる。典型的には、シンチレータ・アレイの各々のシンチレータ素子がＸ線を光エネルギへ変換し、光エネルギは隣接するフォトダイオードに光学的に導かれる。各々のフォトダイオードが光エネルギを検出して対応する電気信号を発生する。次いで、フォトダイオードの出力はデータ処理システムへ伝送されて画像再構成を施される。
【０００４】
現在のＣＴ検出器は一般的には、シンチレーション結晶／フォトダイオード・アレイのような検出器を用いており、シンチレーション結晶がＸ線を吸収して、吸収したエネルギを可視光へ変換する。これらのアレイはしばしば、前面照射型フォトダイオードに基づく。しかしながら、検出器横列の数が６４を超えるような製品では、設計は一般的には背面照射型フォトダイオードに基づく。
【０００５】
マルチ・スライス型ＣＴシステムの開発は、市場を一般的には新しい応用に、具体的には心撮像及び灌流撮像に導いた。多くの医師の目標及び／又は欲求は、心臓を１回転以内のガントリ回転で（又はハーフ・スキャン若しくはガントリ半回転以内で）時間分解能を高めて撮像することである。かかる目標又は欲求に対処するために、広い撮影範囲（例えばアイソセンタにおいて１６０ｍｍ以上までのシステム撮影範囲）を有する検出器が研究開発されてきた。かかる検出器は一般的には多数の検出器横列（例えば２５６列以上）を有し、対応して１回の走査又はガントリ回転の間に多数のスライス（例えば２５６スライス以上）に対応するデータを取得することが可能である。但し、検出器横列の数が増加するにつれて検出器費用が一般に増大することを特記しておく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７２６０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、全ての応用が、２５６以上の検出器横列での取得のような横列数の多い検出器による取得から多大な恩恵を享受する訳ではない。例えば、多くの従来形式のＣＴ撮像は、２５６列検出器の利用によって得られる拡大された撮影範囲を必要としない。このようなものとして、横列数の多い検出器を用いることは多くの場合において「過剰」となり得る。この状況に対処するために、技師はしばしば１種類よりも多い形式のＣＴスキャナを用いる。例えば、広い撮影範囲が必要なときには技師は２５６横列検出器のＣＴスキャナを用い、広い撮影範囲が必要でないときには６４横列検出器のＣＴスキャナを用いることができる。しかしながら、多数の形式のＣＴスキャナの利用は、多数のＣＴスキャナの購入に伴う費用のため法外な費用を要する場合がある。
【０００８】
従って、検出器横列の数を変化させることが可能なＸ線検出器を含む対費用効果の高いシステムを設計することが有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイが、当該中央領域の中心軸に関して実質的に対称な中央領域であって、走査時に第一の数の検出器横列からＣＴデータを取得するように構成されている第一の複数のＸ線検出器セルを含む中央領域を含んでおり、中心軸はＣＴ検出器アレイのチャネル方向に位置し、ＣＴ検出器アレイのスライス方向に対して横断している。第一の翼が、中央領域の第一の側に結合されて、走査時に第二の数の検出器横列からＣＴデータを取得するように構成されている第二の複数のＸ線検出器セルを含んでおり、第二の検出器横列の数は第一の検出器横列の数よりも少ない。第二の翼が、中央領域の第一の側の反対側の第二の側に結合されて、走査時に第三の数の検出器横列によってＣＴデータを取得するように構成されている第三の複数のＸ線検出器セルを含んでおり、第三の検出器横列の数は第一の検出器横列の数よりも少ない。ＣＴ検出器アレイは、中央領域の中心軸に関して非対称である。
【００１０】
本発明のもう一つの観点によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイが、当該中央検出領域を実質的に二等分する中心軸をチャネル方向に有する中央検出領域を含んでおり、中央検出領域はスライス方向に末端間ｚ寸法を含んでいる。このＣＴ検出器アレイはまた、中央検出領域のｚ寸法よりも小さいｚ寸法をスライス方向に有する第一の検出翼と、中央検出領域のｚ寸法よりも小さいｚ寸法をスライス方向に有する第二の検出翼とを含んでいる。第一の検出翼は中央検出領域の第一の側に沿って配置され、第二の検出翼は中央検出領域の第一の側の反対側の第二の側に沿って配置されている。このＣＴ検出器アレイは、中央検出領域を実質的に二等分する中心軸に関して実質的に非対称である。
【００１１】
本発明のさらにもう一つの観点によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイを製造する方法が、ＣＴ検出器アレイが当該ＣＴ検出器アレイの中心軸に関して実質的に非対称になるようにＣＴ検出器アレイを製造するステップを含んでおり、ＣＴ検出器アレイの中心軸は当該ＣＴ検出器アレイのチャネル方向に位置し、ＣＴ検出器アレイのスライス方向に対して横断している。ＣＴ検出器アレイを製造するステップは、第一の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている中央検出領域を、該中央検出領域がＣＴ検出器アレイの中心軸に関して実質的に対称になるように組み立てるステップと、第一の検出翼を、該第一の検出翼が中央検出領域の第一の側に位置するように組み立てるステップとを含んでおり、第一の検出翼は、第一の量のＣＴ検出器横列よりも少ない第二の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている。ＣＴ検出器アレイを製造するステップはまた、第二の検出翼を、該第二の検出翼が中央検出領域の第一の側の反対側に位置する第二の側に位置するように組み立てるステップを含んでおり、第二の検出翼は、ＣＴ検出器横列の第一の量よりも少ない第三の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている。
【００１２】
これらの利点及び特徴、並びに他の利点及び特徴は、添付図面と共に掲げられる以下の本発明の好適実施形態の詳細な説明からさらに容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＣＴイメージング・システムの見取り図である。
【図２】図１に示すシステムのブロック概略図である。
【図３】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図４】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図５】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図６】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図７】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図８】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図９】本発明の様々な実施形態による検出器アレイのブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態による非侵襲型小包検査システムと共に用いられるＣＴシステムの見取り図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の各実施形態は、医用ＣＴでの解剖学的細部、及び手荷物のような物体の内部の構成要素の構造的細部の両方の取得を支援する。
【００１５】
本発明の動作環境を計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに関連して説明する。また、本発明をＸ線の検出及び変換に関連して説明する。しかしながら、当業者はさらに、本発明が他の高周波電磁エネルギの検出及び変換にも同等に適用可能であることを認められよう。本発明を「第三世代」ＣＴスキャナに関連して説明するが、本発明は他のＣＴシステムでも同等に適用可能である。
【００１６】
図１には、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第三世代」ＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものとして示されている。ガントリ１２はＸ線源１４を有し、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビームをガントリ１２の反対側に設けられている検出器アレイ又はコリメータ１６へ向けて投射する。図２を参照すると、検出器アレイ１６は、複数のモジュール１８及びデータ取得システム（ＤＡＳ）２０によって形成されている。複数のモジュール１８は、被検体２４を透過する投射Ｘ線２２を感知し、ＤＡＳ２０は後続の処理のためにデータをディジタル信号へ変換する。各々のモジュール１８が、入射するＸ線ビームの強度を表わし従って被検体２４を通過して減弱したビームを表わす多数のアナログ電気信号を発生する。検出器アレイ１６に関するさらなる詳細は、図３−図１２に関連して以下で詳述する。
【００１７】
Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着されている構成部品は回転中心２６の周りを回転する。ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２８によって制御される。制御機構２８は、Ｘ線制御器３０とガントリ・モータ制御器３２とを含んでおり、Ｘ線制御器３０はＸ線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器３２はガントリ１２の回転速度及び位置を制御する。画像再構成器３４が、標本化されてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ２０から受け取って高速再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１８】
コンピュータ３６はまた、キーボード、マウス、音声作動式コントローラ、又は他の任意の適当な入力装置のような何らかの形態の操作者インタフェイスを有するコンソール４０を介して、操作者から命令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている表示器４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ３６からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給した命令及びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、ＤＡＳ２０、Ｘ線制御器３０及びガントリ・モータ制御器３２に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ３６は、電動テーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動作させて、被検体２４及びガントリ１２を配置する。具体的には、テーブル４６は被検体２４を図１のガントリ開口４８を通して全体として又は部分的に移動させる。
【００１９】
図３に、本発明の一実施形態による検出器アレイ１００のブロック図を示す。検出器アレイ１００は、当該第一の検出翼１０２を通過する中心軸１０４を有する第一の検出翼１０２と、当該中央検出領域１０６を通過する中心軸１０８を有する中央検出領域１０６と、当該第二の検出翼１１０を通過する中心軸１１２を有する第二の検出翼１１０とを含んでいる。図示のように、中心軸１０８は中央検出領域１０６を実質的に二等分しており、チャネル方向１１４（すなわちＸ方向）に走行している。
【００２０】
第一の検出翼１０２は中央検出領域１０６の第一の側１１６に位置し、第二の検出翼１１０は中央検出領域１０６の第一の側１１６の反対側の第二の側１１８に位置する。
【００２１】
第一の検出翼１０２、中央検出領域１０６、及び第二の検出翼１１０の各々は、ｚ方向１２６（すなわちスライス方向）に検出器横列数又は末端間ｚ寸法１２０、１２２、１２４をそれぞれ有している。本発明の各実施形態によれば、中央検出領域１０６の検出器横列数１２２は、第一及び第二の検出翼１０２、１０４のそれぞれ検出器横列数１２０、１２４の各々よりも多い。図３の実施形態に示すように、第一及び第二の翼１０２、１０４のそれぞれ検出器横列数１２０、１２４は実質的に等しい。但し、検出器横列数１２０は検出器横列数１２４に必ずしも等しくなくてもよいものと思量される。換言すると、第一の検出翼１０２の検出器横列数１２０は、第二の検出翼１０４の検出器横列数１２４と異なっていてよい。
【００２２】
一実施形態によれば、中央検出領域１０６の検出器横列数１２２は２５６列と実質的に等価であり、第一及び第二の検出翼１０２、１０４のそれぞれ検出器横列数１２０、１２４は各々、６４列と実質的に等価である。尚、これらの例示的な検出器横列数（例えば２５６の検出器横列数及び６４の検出器横列数）は６４列に限定される訳ではなく、２５６列及び６４列よりも多い又は少ない数と等価な検出器横列数が思量されることを特記しておく。
【００２３】
本書に記載される「第一」及び「第二」との用語は、単に本発明の一つの特徴又は観点を他と区別する（例えば第二の検出翼１１０に対する第一の検出翼１０２）ために用いられていることを特記しておく。このようなものとして、「第一」及び「第二」との用語は、逐次的な空間的関係又は時間的関係を含意しないものとする。例えば、代替的に、翼１１０を第一の翼と看做し、翼１０２を第二の翼と看做すことができる。同様に、側１１８を第一の側と看做し、側１１６を第二の側と看做すことができる。
【００２４】
実施形態に戻り、中心軸１０８は中央検出領域１０６を実質的に二等分しているが、第一及び第二の検出翼１０２、１１０を実質的に二等分していない。寧ろ、中心軸１０４が第一の検出翼１０２を実質的に二等分して、中央検出領域１０６の中心軸１０８の第一の側１２８に位置している。同様に、中心軸１１２が第二の検出翼１１０を実質的に二等分して、中心軸１０８の第一の側１２８の反対側の第二の側１３０に位置している。図示のように、中心軸１０４、１０８、１１２は互いに平行であるが、一致していない。
【００２５】
代替的な実施形態によれば、第一の検出翼１０２は、この翼の中心軸１０４が中央検出領域１０６の中心軸１０８の第二の側１３０に位置するように配置されてもよく、第二の検出翼１１０は、この翼の中心軸１１２が中心軸１０８の第一の側１２８に位置するように配置されてもよい。
【００２６】
図３に示すように、各々の領域（すなわち第一の検出翼１０２、中央検出領域１０６、及び第二の検出翼１１０）がそれぞれの幅寸法１３２−１３６を有している。図３に示す実施形態によれば、第一の翼幅１３２及び第二の翼幅１３６は各々、中央領域幅１３４よりも小さい。但し、第一及び第二の翼幅１３４、１３６の一方又は両方が中央領域幅１３４よりも大きい又は幅１３４に等しくてもよいものと思量される。加えて、図３の実施形態では第一及び第二の翼幅１３２、１３６は実質的に等しいが、第一及び第二の翼幅１３２、１３６が実質的に等しくないような実施形態も想到される。
【００２７】
本発明の各実施形態は、中央検出領域と、中央検出領域の一方の側に位置する第一の検出翼と、中央検出領域の反対側に位置する第二の検出翼とを有するＣＴ検出器（例えば検出器アレイ１００）を含んでいる。このＣＴ検出器アレイは、第一又は第二の検出翼の少なくとも一方が、中央領域を実質的に二等分するチャネル方向中心軸に関して非対称になる（すなわち対称でない）ように構成されている。換言すると、このＣＴ検出器アレイは、中央検出領域を実質的に二等分する中心軸に関して非対称である。さらに、アキシャル・スキャン・モードでの実効容積撮影範囲を拡大することが可能である。加えて、検出器費用を削減することができ、またＸ線管ターゲット角度を小さくすることができる。本発明の他の実施形態の例を以下の図４−図９に示す。
【００２８】
図４には、本発明の一実施形態による検出器アレイ１３８を示す。検出器アレイ１３８は、当該第一の検出翼１４０通過する中心軸１４２を有する第一の検出翼１４０と、当該中央検出領域１４４を通過する中心軸１４６を有する中央検出領域１４４と、当該第二の検出翼１４８を通過する中心軸１５０を有する第二の検出翼１４８とを含んでいる。中心軸１４２は第一の検出翼１４０を実質的に二等分し、中心軸１４６は中央検出領域１４４を実質的に二等分し、中心軸１５０は第二の検出翼１４８を実質的に二等分している。さらに、第一の検出翼１４０は中央検出領域１４４の第一の側１５２に位置し、第二の検出翼１４８は中央検出領域１４４の第一の側１５２の反対側の第二の側１５４に位置する。図３に示す実施形態と同様に、図４の中央検出領域１４４は中心軸１４６に関して実質的に対称であるが、検出器アレイ１３８は中央検出領域１４４の中心軸１４６に関して実質的に非対称である。
【００２９】
図４に示す実施形態によれば、第一及び第二の翼１４０、１４８のそれぞれ中心軸１４２、１５０は各々、中央検出領域１４４の中心軸１４６の第一の側１５６に位置し、第一の側１５６は中心軸１４６の第二の側１５８の反対側である。さらに、各々の中心軸１４２、１５０は、中央検出領域１４４の中心軸１４６に実質的に平行である。図示されていないが、代替的な実施形態では、第一及び第二の翼１４０、１４８は、これらの翼の中心軸１４２、１５０が中央検出領域１４４の中心軸１４６の第一の側１５６ではなく中心軸１４６の第二の側１５８に位置するように配置されてもよいものと思量される。
【００３０】
図５には、本発明のもう一つの実施形態によるＣＴ検出器アレイ１６０のブロック図を示す。検出器アレイ１６０は、当該第一の検出翼１６２を通過する中心軸１６４を有する第一の検出翼１６２と、当該中央検出領域１６６を通過する中心軸１６８を有する中央検出領域１６６と、当該第二の検出翼１７０を通過する中心軸１７２を有する第二の検出翼１７０とを含んでいる。中心軸１６４は第一の検出翼１６２を実質的に二等分し、中心軸１６８は中央検出領域１６６を実質的に二等分し、中心軸１７２は第二の検出翼１７０を実質的に二等分している。さらに、第一の検出翼１６２は中央検出領域１６６の第一の側１７４に位置し、第二の検出翼１７０は中央検出領域１６６の第一の側１７４の反対側の第二の側１７６に位置する。
【００３１】
図３及び図４に示す実施形態の場合と同様に、図５の中央検出領域１６６は中心軸１６８に関して実質的に対称であるが、検出器アレイ１６０は中央検出領域１６６の中心軸１６８に関して実質的に非対称である。
【００３２】
図５に示す実施形態によれば、第一及び第二の翼１６２、１７０それぞれ中心軸１６４、１７２は各々、中央検出領域１６６の中心軸１６８の第一の側１７８に位置し、第一の側１７８は中心軸１６８の第二の側１８０の反対側である。さらに、各々の中心軸１６４、１７２は、中央検出領域１６６の中心軸１６８に実質的に平行である。図５に示すように、第一及び第二の検出翼１６２、１７０の両方の一部が、中央検出領域１６６の中心軸１６８に沿って位置している。しかしながら、第一及び第二の検出翼１６２、１７０両方の大部分は、中心軸１６８の第一の側１７８に位置する。
【００３３】
図５は中心軸１６４及び中心軸１７２が一致しているものとして図示しているが、第一及び第二の検出翼１６２、１７０は、中心軸１６４及び中心軸１７２が一致しないが依然平行であって中心軸１６８の第一の側１７８に位置するように、オフセットされ得るものと思量される。
【００３４】
図示されていないが、第一及び第二の検出翼１６２、１７０は、中心軸１６４、１７２が中央検出領域１６６の中心軸１６８の第一の側１７８ではなく中心軸１６８の第二の側１８０に位置するように配置されてもよいものと思量される。
【００３５】
図６には、本発明のもう一つの実施形態による検出器アレイ１８２の構成を示す。検出器アレイ１８２は、第一の検出翼１８４と、中央検出領域１８６と、第二の検出翼１８８とを含んでいる。各々の検出領域（すなわち第一の検出翼１８４、中央検出領域１８６、及び第二の検出翼１８８）が、当該領域を通る実質的に二等分する中心軸１９０−１９４をそれぞれ有している。但し、図６の実施形態では、第一及び第二の検出翼１８４、１８８のそれぞれ中心軸１９０、１９４は、中央検出領域１８６の中心軸１９２と実質的に非平行である。
【００３６】
図３−図５に示す実施形態と同様に、図６の中央検出領域１８６は中央検出領域の中心軸１９２に関して実質的に対称であるが、検出器アレイ１８２は中央検出領域１８６の中心軸１９２に関して実質的に非対称である。
【００３７】
図６に示すように、第一の翼１８４の大部分は中央領域１８６の中心軸１９２の第一の側１９６に位置し、第二の検出翼１８８の大部分は中心軸１９２の第一の側１９６の反対側の第二の側１９８に位置している。図示されていないが、第一の翼１８４の大部分が第一の側１９６ではなく第二の側１９８に位置し、第二の検出翼１８８の大部分が第二の側１９８ではなく第一の側１９６に位置していてもよいものと思量される。図６に示すように、中心軸１９０、１９４は中央検出領域１８６の中心軸１９２に実質的に非平行である。
【００３８】
さらに、図６に示す実施形態によれば、中心軸１９０、１９４は互いに実質的に平行で一致しているが、中心軸１９０、１９４は、互いからオフセットされている（すなわち非一致である）が依然互いに平行であってもよいものと思量される。また、中心軸１９０、１９４が互いに非平行であり、同時に中央検出領域１８６の中心軸１９２に非平行であってもよいものと思量される。
【００３９】
図７には、本発明のもう一つの実施形態によるＣＴ検出器アレイ２００を示す。図３−図６の実施形態の場合と同様に、図７の実施形態も、第一の検出翼２０２、中央検出領域２０４、及び第二の検出翼２０６が各々、領域を実質的に二等分する中心軸２０８−２１２をそれぞれ有することを示している。図３の実施形態と同様に、図７の中心軸２０８−２１２は実質的に平行であるが、互いに非一致である。加えて、中央検出領域２０４は中央検出領域２０４の中心軸２１０に関して実質的に対称であるが、検出器アレイ２００は中央検出領域２０４の中心軸２１０に関して実質的に非対称である。
【００４０】
図３に示す実施形態とは対照的に、図７の中心軸２１０は第一及び第二の検出翼２０２、２０６を通過している。中心軸２１０は第一及び第二の検出翼２０２、２０６を通過しているが、第一の検出翼２０２の大部分は中央検出領域２０４の中心軸２１０の第一の側２１４に位置し、第二の検出翼２０６の大部分は中央検出領域２０４の中心軸２１０の第一の側２１４の反対側の第二の側２１６に位置している。
【００４１】
図示されていないが、第一の検出翼２０２は、この翼２０２の中心軸２０８が中心軸２１０の第二の側２１６に位置するように配置され、第二の翼２０６は、この翼２０６の中心軸２１２が中心軸２１０の第一の側２１４に位置するように配置され得るものと思量される。
【００４２】
本発明の各実施形態によれば、第一及び第二の翼２０２、２０６はチャネル方向２１８（すなわちＸ方向）に必ずしも同じ寸法を有しなくてもよいものと思量される。図７はかかる実施形態の一例を示している。図７に示すように、第一の検出翼２０２はＸ方向２１８に第一の翼幅２２０を有し、第二の検出翼２０６はチャネル方向２１８に第二の翼幅２２２を有している。図７の実施形態によれば、第一の翼幅２２０は第二の翼幅２２２よりも大きいが、第一の翼幅２２０が第二の翼幅２２２よりも小さい又は幅２２２に等しくてもよいものと思量される。
【００４３】
異なる寸法の第一及び第二の翼を有する検出器アレイを示す他の実施形態の例を図８及び図９に示す。
【００４４】
図８には、本発明の一実施形態による第一の検出翼２２６、中央検出領域２２８、及び第二の検出翼２３０を有する検出器アレイ２２４を示す。図３−図７の実施形態の場合と同様に、図８の実施形態も、第一の検出翼２２６、中央検出領域２２８、及び第二の検出翼２３０が各々、当該翼及び領域を通過する実質的に二等分する中心軸２３２−２３６をそれぞれ有することを示している。加えて、第一及び第二の検出翼２２６、２３０は、これらの翼の中心軸２３２、２３６が中央検出領域２２８の中心軸２３４の第一の側２３８に位置するように配置されている。但し、第一及び第二の検出翼２２６、２３０は、これらの翼の中心軸２３２、２３６が中央検出領域２２８の中心軸２３４の第一の側２３８ではなく第一の側２３８の反対側の第二の側２４０に位置するように配置されてもよいものと思量される。
【００４５】
図５に示す実施形態とは異なり、図８の第一の翼２２６は、第二の検出翼２３０の第二の翼幅２４６とは異なる第一の翼幅２４２をＸ方向２４４（すなわちチャネル方向）に有している。具体的には、第一の検出翼２２６の第一の翼幅２４２は、第二の検出翼２３０の第二の翼幅２４６よりも大きい。但し、図５のように、第一の及び第二の翼幅２４２、２４６が実質的に等しくてもよいものと思量される。加えて、第一の検出翼２２６の第一の翼幅２４２は、第二の検出翼２３０の第二の翼幅２４６よりも小さくてもよいものと思量される。
【００４６】
図９には、本発明のもう一つの実施形態による検出器アレイ２４８を示す。検出器アレイ２４８は、第一の検出翼２５０と、中央検出領域２５２と、第二の検出翼２５４とを含んでおり、各々の領域（すなわち２５０−２５４）がそれぞれの中心軸２５６−２６０を有している。本発明の他の実施形態と同様に、中央検出領域２５２は当該領域の中心軸２５８に関して実質的に対称であるが、検出器アレイ２４８は中央検出領域２５２の中心軸２５８に関して実質的に非対称である。
【００４７】
図６に示す実施形態と同様に、第一及び第二の検出翼２５０、２５４のそれぞれ中心軸２５６、２６０（図９）は互いに実質的に平行であり、中央検出領域２５２の中心軸２５８に実質的に非平行である。
【００４８】
しかしながら、図６の実施形態とは異なり、図９の第一の検出翼２５０は、第二の検出翼２５４の第二の翼幅２６４よりも大きい第一の翼幅２６２を有している。本発明の他の実施形態の場合と同様に、第二の翼幅２６２は、第一の検出翼２５０の第一の翼幅２６４よりも大きい又は幅２６４に等しくてもよいものと思量される。
【００４９】
本発明の各実施形態によれば、図３−図９のそれぞれ検出器アレイ１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８のようなＣＴ検出器アレイは、１又は複数の形式の検出セルを用い得るものと思量される。例えば、検出器アレイの各々の検出翼及び中央検出領域が同じ形式の検出セルを用いていてよい。一実施形態によれば、各々の領域（すなわち各々の検出翼及び中央検出領域）が同じピクセル密度を有する検出セルを用いていてよい。他の実施形態によれば、各々の領域が、例えばエネルギ積算型セル、フォトン計数型セル、又はエネルギ識別型セルの一つを用いていてよい。但し、他のセル形式も思量される。
【００５０】
また、ＣＴ検出器アレイの中央検出領域は、二つの検出翼の１又は複数とは異なる形式の検出セルを用い得るものと思量される。例えば、中央検出領域は、二つの検出翼の１又は複数によって用いられる検出セルとは異なるピクセル密度を有する検出セルを用いていてよい。同様に、中央検出領域がフォトン計数型セルを用い、翼の１又は複数がエネルギ積算型検出セルを用いていてよく、反対も同様である。例えばエネルギ識別型セル、フォトン計数型セル、及びエネルギ積算型セルのような２以上の検出セルを用いる他のＣＴ検出器アレイも想到される。
【００５１】
尚、当業者は、ＣＴ検出器は非散乱性の入射Ｘ線の軌跡がＣＴ検出器に直交するようにｚ方向（すなわちスライス方向）を横断する方向に円弧形であることを容易に認められることを特記しておく。図３−図９はブロック図であるため、検出器アレイ１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８の円弧形は示されていない。
【００５２】
図３−図９に関連して、二つの検出翼及び一つの中央検出領域という三つの検出領域に関して本発明の各実施形態を説明した。しかしながら、３よりも多い検出領域を有する検出器アレイが思量されることを特記しておく。例えば、一実施形態（図示されていない）によれば、五つの検出領域を用いることができる。かかる実施形態では、二つの外側検出翼、中央検出領域、第一の検出翼と中央検出領域との間の一つの中間領域、及び第二の検出翼と中央検出領域との間のもう一つの中間領域が存在し得る。このような場合には、二つの外側検出翼は中央部分の高さよりも低いｚ次元高さ（すなわち翼の高さ）を有し、中間検出領域は、翼のｚ次元高さよりも大きい又はこの高さに等しいｚ次元高さであって、中央部分のｚ次元高さよりも小さい又はこの高さに等しいｚ次元高さを有し得る。二つの検出翼、中央検出領域、及び追加の検出領域を有する他の構成も思量される。
【００５３】
本発明の各実施形態によれば、ＣＴ検出器アレイの中央領域は、チャネル方向において当該領域の中心軸に関して実質的に対称であるが、アレイ全体（すなわち二つの検出翼、中央領域及び付加的領域（１又は複数））は、中央領域の中心軸に関して実質的に非対称である。
【００５４】
図１０には、本発明の一実施形態による非侵襲型小包検査システムと共に用いられるＸ線イメージング・システム２６６の見取り図を示す。Ｘ線システム２６６は、複数の小包又は手荷物２７２を通過させ得る開口２７０を内部に有するガントリ２６８を含んでいる。ガントリ２６８は、ＣＴ検出器アレイ（例えば図３−図９のそれぞれ検出器１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８）を含む検出器アセンブリ２７４と、Ｘ線管２７６のような高周波電磁エネルギ線源とを収容している。また、コンベヤ・システム２７８が設けられており、コンベヤ・システム２７８は、構造２８２によって支持されて走査のために小包又は手荷物２７２を自動的に且つ連続的に開口２７０に通すコンベヤ・ベルト２８０を含んでいる。物体２７２をコンベヤ・ベルト２８０によって開口２７０に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト２８０によって開口２７０から小包２７２を除去することを、制御された連続的な態様で行なう。結果として、郵便物検査官、手荷物積み降ろし員及び他の警備人員が、爆発物、刃物、銃及び密輸品等について小包２７２の内容を非侵襲的に検査することができる。当業者は、ガントリ２６８が静止型であっても回転式であってもよいことを認められよう。回転式ガントリ２６８の場合には、システム２６６は、手荷物走査又は他の産業用又は医用応用のためのＣＴシステムとして動作するように構成され得る。
【００５５】
本発明の一実施形態によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイが、当該中央領域の中心軸に関して実質的に対称な中央領域であって、走査時に第一の数の検出器横列からＣＴデータを取得するように構成されている第一の複数のＸ線検出器セルを含む中央領域を含んでおり、中心軸はＣＴ検出器アレイのチャネル方向に位置し、ＣＴ検出器アレイのスライス方向に対して横断している。第一の翼が、中央領域の第一の側に結合されて、走査時に第二の数の検出器横列からＣＴデータを取得するように構成されている第二の複数のＸ線検出器セルを含んでおり、第二の検出器横列の数は第一の検出器横列の数よりも少ない。第二の翼が、中央領域の第一の側の反対側の第二の側に結合されて、走査時に第三の数の検出器横列によってＣＴデータを取得するように構成されている第三の複数のＸ線検出器セルを含んでおり、第三の検出器横列の数は第一の検出器横列の数よりも少ない。ＣＴ検出器アレイは、中央領域の中心軸に関して非対称である。
【００５６】
本発明のもう一つの実施形態によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイが、当該中央検出領域を実質的に二等分する中心軸をチャネル方向に有する中央検出領域を含んでおり、中央検出領域はスライス方向に末端間ｚ寸法を含んでいる。このＣＴ検出器アレイはまた、中央検出領域のｚ寸法よりも小さいｚ寸法をスライス方向に有する第一の検出翼と、中央検出領域のｚ寸法よりも小さいｚ寸法をスライス方向に有する第二の検出翼とを含んでいる。第一の検出翼は中央検出領域の第一の側に沿って配置され、第二の検出翼は中央検出領域の第一の側の反対側の第二の側に沿って配置されている。このＣＴ検出器アレイは、中央検出領域を実質的に二等分する中心軸に関して実質的に非対称である。
【００５７】
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイを製造する方法が、ＣＴ検出器アレイが当該ＣＴ検出器アレイの中心軸に関して実質的に非対称になるようにＣＴ検出器アレイを製造するステップを含んでおり、ＣＴ検出器アレイの中心軸は当該ＣＴ検出器アレイのチャネル方向に位置し、ＣＴ検出器アレイのスライス方向に対して横断している。ＣＴ検出器アレイを製造するステップは、第一の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている中央検出領域を、該中央検出領域がＣＴ検出器アレイの中心軸に関して実質的に対称になるように組み立てるステップと、第一の検出翼を、該第一の検出翼が中央検出領域の第一の側に位置するように組み立てるステップとを含んでおり、第一の検出翼は、第一の量のＣＴ検出器横列よりも少ない第二の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている。ＣＴ検出器アレイを製造するステップはまた、第二の検出翼を、該第二の検出翼が中央検出領域の第一の側の反対側に位置する第二の側に位置するように組み立てるステップを含んでおり、第二の検出翼は、ＣＴ検出器横列の第一の量よりも少ない第三の量のＣＴ検出器横列についてのＣＴデータを取得するように構成されている。
【００５８】
発明を限定された数の実施形態にのみ関連して詳細に記載したが、本発明はかかる開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されよう。寧ろ、本発明は、本書では記載されていないが発明の要旨及び範囲に沿った任意の数の変形、変更、置換又は均等構成を組み入れるように改変することができる。さらに、単一エネルギ手法及び二重エネルギ手法について上で議論され又は含意されているが、本発明は２よりも多いエネルギによるアプローチを包含している。加えて、発明の様々な実施形態について記載したが、発明の各観点は所載の実施形態の幾つかのみを含んでいてもよいことを理解されたい。従って、本発明は、以上の記載によって制限されるのではなく、特許請求の範囲によってのみ制限されるものと看做す。
【符号の説明】
【００５９】
１０：計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム
１２：ガントリ
１４：Ｘ線源
１６：検出器アレイ又はコリメータ
１８：複数のモジュール
２０：データ取得システム（ＤＡＳ）
２２：投射Ｘ線
２４：被検体
２６：回転中心
２８：制御機構
３０：Ｘ線制御器
３２：ガントリ・モータ制御器
３４：画像再構成器
３６：コンピュータ
３８：大容量記憶装置
４０：コンソール
４２：表示器
４４：テーブル・モータ制御器
４６：電動テーブル
４８：ガントリ開口
１００、１３８、１６０、１８２、２００、２２４、２４８：検出器アレイ
１０２、１４０、１６２、１８４、２０２、２２６、２５０：第一の検出翼
１０４、１０８、１１２、１４２、１４６、１５０、１６４、１６８、１７２、１９０、１９２、１９４、２０８、２１０、２１２、２３２、２３４、２３６、２５６、２５８、２６０：中心軸
１０６、１４４、１６６、１８６、２０４、２２８、２５２：中央検出領域
１１０、１４８、１７０、１８８、２０６、２３０、２５４：第二の検出翼
１１４、２１８、２４４：チャネル方向
１１６、１５２、１７４：第一の側
１１８、１５４、１７６：第二の側
１２０、１２２、１２４：検出器横列数
１２６：ｚ方向
１２８、１５６、１７８、１９６、２１４、２３８：第一の側
１３０、１５８、１８０、１９８、２１６、２４０：第二の側
１３２、２２０、２４２、２６２：第一の翼幅
１３４：中央領域幅
１３６、２２２、２４６、２６４：第二の翼幅
２６６：Ｘ線イメージング・システム
２６８：ガントリ
２７０：開口
２７２：小包又は手荷物
２７４：検出器アセンブリ
２７６：Ｘ線管
２７８：コンベヤ・システム
２８０：コンベヤ・ベルト
２８２：構造
【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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