(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査対象（２２）を収容する開口（４８）を有する回転式ガントリ（１２）と、
該回転式ガントリ（１２）に配置されたＸ線投射線源（１４）であって、当該Ｘ線投射線源（１４）の焦点スポット（１５）から前記対象（２２）へ向けてＸ線のコーン・ビーム（１６）を投射するＸ線投射線源（１４）と、
前記回転式ガントリ（１２）に配置されて、前記対象（２２）により減弱されたＸ線を受光するように構成されている複数の検出器モジュール（２０）と
を備えた計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）であって、前記複数の検出器モジュール（２０）の各々が、
各々が前記Ｘ線投射線源（１４）の前記焦点スポット（１５）に対して最適な角度で配向されるように、前記焦点スポット（１５）に対して変化する角度で配向されるように構築された複数の面（５８）を形成されて含む上面（５６）を有するモジュール・フレーム（５２）と、
前記複数の面（５８）に配置されて、前記対象（２２）により減弱された前記Ｘ線を受光して該Ｘ線（１６）を電気信号へ変換する複数のサブモジュール（６０）であって、各々のサブモジュール（６０）は、当該サブモジュール（６０）が装着されているそれぞれの面（５８）に基づいて前記焦点スポット（１５）に対して一つの角度で配向されている、複数のサブモジュール（６０）と、
該複数のサブモジュール（６０）に接続されて、ここから前記電気信号を受け取るデータ取得システム（ＤＡＳ）（３２）と
を含み、
前記複数の面（５８）の全ての前記焦点スポット（１５）に対する前記角度は、前記モジュール・フレーム（５２）の前記複数の面（５８）の平均となる法線方向を持つ面に並行に載置されていることと、前記焦点スポット（１５）に対して垂直になるように傾斜されていることとの間にわたる、
計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項２】
前記複数の面（５８）は、前記対象（２２）の前記計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）を通した移動の方向であるＺ軸（６０）に沿って整列されている、請求項１に記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項３】
前記モジュール・フレーム（５２）の前記上面（５６）は、前記複数のサブモジュール（６０）の最も外側のサブモジュールが前記複数のサブモジュール（６０）の最も中央のサブモジュールに対して異なる高さに配置されるような階段型構成を有するように構築されている、請求項１または２に記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項４】
前記複数の面（５８）は８個の面を含んでいる、請求項１乃至３のいずれかに記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項５】
前記複数のサブモジュール（６０）は、当該複数のサブモジュール（６０）が前記複数の面（５８）における面（５８）の数よりも少ない又は等しい数のサブモジュール（６０）を含むように、前記モジュール・フレーム（５２）の前記面（５８）に選択的に追加可能であるタイル構成可能なサブモジュール（６０）を含んでいる、請求項１乃至４のいずれかに記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項６】
前記複数のサブモジュール（６０）の各々が、
前記対象（２２）を通して減弱されたＸ線（１６）を受光するように構成された複数のシンチレータ・ピクセル（６２）を有するシンチレータ・アレイ（６４）と、
該シンチレータ・アレイ（６４）に光学的に結合されて、対応するシンチレータ・ピクセル（６２）からの光出力を検出するように構成されている複数のフォトダイオード（６８）を含んでいるフォトダイオード・アレイ（６６）と、
該フォトダイオード・アレイ（６６）に接続されて、ここから電気信号を受け取って該電気信号を前記ＤＡＳ（３２）に伝達する軟質回路（７０）と
を含んでいる、請求項１乃至５のいずれかに記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項７】
前記軟質回路（７０）は、前記サブモジュールを前記モジュール・フレーム（５２）に締付け固定するように構成されている、請求項６に記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項８】
前記複数のサブモジュール（６０）の各々は、当該複数のサブモジュール（６０）の各々が３２枚の画像データ・スライスを取得するように構成されるように、シンチレータ・ピクセル（６２）の３２×１６アレイを含んでいる、請求項６に記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【請求項９】
前記検出器モジュール（２０）は、前記Ｘ線源（１４）の前記回転式ガントリ（１２）の周りでの単一の回転の間に２５６枚の画像データ・スライスを取得するように構成されている、請求項１乃至８のいずれかに記載の計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）。
【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、診断撮像用の放射線写真法検出器に関し、さらに具体的には、最小の画像データ劣化で増加したスライス取得を提供する多面構造を有する計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器モジュールに関する。
【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別個の電気信号を発生する。これらの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で回転する。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線検出器は典型的には、検出器において受光されるＸ線ビームをコリメートして患者からの散乱線を拒絶するコリメータと、コリメータに隣接して設けられて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。
【０００４】
典型的には、シンチレータ・アレイの各々のシンチレータがＸ線を光エネルギへ変換する。各々のシンチレータは、隣接するフォトダイオードに光エネルギを放出する。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。
【０００５】
過去１０年間に、容積測定ＣＴ又はコーンビームＣＴ（ＶＣＴ）技術の発達によって、ＣＴ検出器において用いられるスライスの数（Ｚ軸）は急速に増加した。実際に、ＶＣＴに用いられる検出器は、患者の曝射面積を拡大することにより患者走査において益々広い照射範囲を可能にしている。かかる照射範囲に対処するために、ＣＴ検出器の幅がＺ軸（すなわち患者の長手方向）に拡大されている。現行の最新型ＣＴシステムのＸ線検出器は、シリコン・フォトダイオードの二次元アレイに結合されたシンチレート性ピクセルの二次元アレイで構成されており、典型的なアレイは６４スライスの取得を提供することが可能になるような寸法を有する（すなわちＧＥスキャナの場合にはアイソセンタでのアレイ寸法が４０ｍｍ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第7620143号
【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、近年、心撮像の必要性に対する関心が次第に高まっており、１回転の範囲内での心臓の撮像が要件となっている。１回転で心臓を撮像するためには、検出器アレイ寸法をアイソセンタにおいて約１６０ｍｍとしてハーフ・スキャンで器官全体をカバーする必要があり、このことは、ここでの例では２５６スライス型の検出器と等価である。しかしながら、Ｚ軸での検出器の照射範囲を６４スライスを超えて２５６スライスまで拡大すると検出器の性能の低下を招き得る。すなわち、検出器ピクセルの性能、特にＺ軸に沿って検出器の中心線から相対的に遠距離に位置するピクセルの性能が、かかるピクセルがコーン・ビームからＸ線を受光するときになす角度のため低下する。Ｚ軸に沿った一つの位置では、Ｘ線の一次ビームはＺ方向に隣り合う２個のピクセルを横断し、スライス間の著しいクロストーク、ピクセルでのビーム・ハードニングによるスペクトル非線形性、スライス・プロファイルの劣化、及び変調伝達関数（ＭＴＦ）の劣化を誘発し、この問題は集合的に「視差（parallax）」として公知である。スライス数の増加によって生ずるこの視差は、再構成されたＣＴ画像に存在するアーティファクトを招く場合があり、これにより２５６スライス以上の検出器によって提供される画質に著しい欠点を呈する。
【０００８】
従って、２５６スライスまでのデータ取得に対処することによりＶＣＴ心撮像を提供するＣＴ検出器を設計することが望ましい。また、かかるＣＴ検出器が、患者の心臓領域の高品質画像再構成を提供するようにかかる検出器における視差の影響を最小にすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、最小の画像データ劣化で増加したスライス取得を提供するＣＴ画像取得装置に関するものである。多面構造を有する検出器モジュールが提供され、モジュールの複数の面が、Ｘ線源焦点スポットに対して変化する角度で配向されるように構築される。検出器サブモジュールが、対象によって減弱されたＸ線を受光してＸ線を電気信号へ変換する傾斜付き面に配置されており、検出器サブモジュールの焦点スポットに対するこの傾斜が、画像データ劣化を最小にするのに役立つ。
【００１０】
本発明の一観点によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されて、当該Ｘ線投射線源の焦点スポットから対象へ向けてＸ線のコーン・ビームを投射するＸ線投射線源と、回転式ガントリに配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光するように構成されている複数の検出器モジュールとを含んでいる。複数の検出器モジュールの各々が、焦点スポットに対して変化する角度に配向されるように構築された複数の面を形成されて含む上面を有するモジュール・フレームと、上述の複数の面に配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光してＸ線を電気信号へ変換する複数のサブモジュールとをさらに含んでおり、各々のサブモジュールは、当該サブモジュールが装着されているそれぞれの面に基づいて焦点スポットに対して一つの角度で配向されている。ＣＴシステムはまた、複数のサブモジュールに接続されて、ここから電気信号を受け取るデータ取得システム（ＤＡＳ）を含んでいる。
【００１１】
本発明のもう一つの観点によれば、ＣＴ走査手順時に対象によって減弱されたＸ線を受光する検出器モジュールが、複数の面を階段型構成で形成されて含む非平面状の上面を有するモジュール・フレームを含んでおり、複数の面は検出器のＺ軸に沿って整列されている。検出器モジュールはまた、上述の複数の面に配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光してＸ線を電気信号へ変換する複数のサブモジュールと、複数のサブモジュールに接続されて、ここから電気信号を受け取るデータ取得システム（ＤＡＳ）とを含んでいる。
【００１２】
本発明のさらにもう一つの観点によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されて、当該Ｘ線投射線源の焦点スポットから対象へ向けてＸ線のコーン・ビームを投射するＸ線投射線源と、回転式ガントリに配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光する複数の検出器モジュールとを含んでいる。複数の検出器モジュールの各々が、Ｚ軸に沿って整列された複数のサブモジュールを含む多面検出器モジュールを含んでおり、複数のサブモジュールの各々が、Ｚ軸に沿った多面検出器モジュールでの当該サブモジュールの位置に基づいてＸ線投射線源の焦点スポットに対して最適な角度で配向されている。
【００１３】
他の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図面は、発明を実施するために現状で思量される好ましい各実施形態を示す。
【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】ＣＴシステム検出器アレイの一実施形態の遠近図である。
【図４】本発明の一実施形態による検出器モジュールの遠近図である。
【図５】本発明の一実施形態による図４の検出器モジュールと共に用いられる検出器サブモジュールの遠近図である。
【図６】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】
【００１５】
本発明の動作環境を２５６スライス型計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに関して説明する。しかしながら、以下で詳細に説明するように、本発明は、６４スライス乃至２５６スライス、及び６４スライス乃至２５６スライス以外の他のマルチ・スライス型構成での利用にも同等に適用可能である。また、本発明をＸ線の検出及び変換に関して説明する。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及び図２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、線源１４の焦点スポット１５からガントリ１２の反対側に位置する検出器アセンブリ１８へ向けてＸ線ビームを投射する。ここで図２を参照すると、検出器アセンブリ１８は、複数の検出器モジュール２０及びデータ取得システム（ＤＡＳ）３２によって形成されている。複数の検出器モジュール２０は、患者２２を透過する投射Ｘ線１６を感知し、ＤＡＳ３２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。各々の検出器モジュール２０が、入射Ｘ線ビームの強度を表わし従って患者２２を透過した減弱後のビームを表わすアナログ電気信号を発生する。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２４の周りを回転する。
【００１７】
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２６によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８とガントリ・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８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３０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ＤＡＳ３２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、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御器３０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、患者２２及びガントリ１２を配置する。具体的には、テーブル４６は患者２２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に示すように、検出器アセンブリ１８は、コリメート用ブレード又はプレート１９を間に配置したレール１７を含んでいる。プレート１９は、Ｘ線ビームが例えば検出器アセンブリ１８に配置された図４の検出器モジュール２０に入射する前にＸ線１６をコリメートするように配置されている。本発明の一実施形態によれば、以下に詳細に説明するように、検出器アセンブリ１８は５７個の検出器モジュール２０を含んでおり、各々の検出器モジュール２０がピクセル素子の２５６×１６のアレイ寸法を有する。結果として、検出器アセンブリ１８は２５６列の横列及び９１２列の縦列（１６×５７個の検出器）を有し、ガントリ１２の各回の回転によって２５６枚の同時スライスのデータを収集することを可能にしている。
【００２０】
図４には、本発明の実施形態の一例による検出器モジュール２０の構成が示されている。検出器モジュール２０は、ＤＡＳ３２を収容するための開口を内部に有するモジュール・フレーム５２を含んでいる。モジュール・フレーム５２の上面５６は階段型構成を有するように構築され、従って複数の面５８を上部に含んでいる。各面５８は、Ｚ軸６０に沿ってモジュール・フレーム５２に沿って縦に整列されている。本発明の一実施形態によれば、８個の面５８がモジュール・フレーム５２の上面５６に形成される。
【００２１】
図４に示すように、モジュール・フレーム５２の上面５６に形成された各々の面５８は、患者又は対象を通して減弱したＸ線を受光して処理する検出器サブモジュール６０を収容するような寸法を有して構成される。単一のサブモジュール６０のみが検出器モジュール２０に含まれているものとして図示されているが、サブモジュール６０は、複数のサブモジュール６０が検出器モジュール２０に含まれるように（例えば８個のサブモジュール６０）、モジュール・フレーム５２の各々の／全ての面５８に載置され得ることが認められる。
【００２２】
本発明の一実施形態によるサブモジュール６０の詳細図を図５に示す。サブモジュール６０は、シンチレート性パック・アレイ６４として構成されている多数のシンチレータ検出器素子又はピクセル６２を含んでいる。一実施形態によれば、シンチレート性パック・アレイ６４は、各々のシンチレート性パック・アレイ６４が３２スライスを含むように検出器素子６２の３２×１６アレイで構成されている。シンチレート性パック・アレイ６４は、複数のダイオード素子又はピクセル６８で形成される背面照射型ダイオード・アレイ６６（すなわちダイオードの３２×１６アレイ）の上に配置される。検出器素子６２は背面照射型ダイオード・アレイ６６に光学的に結合され、次に背面照射型ダイオード・アレイ６６は、ダイオード・アレイ６６の面及びＤＡＳ３２（図４）に取り付けられる軟質（フレックス）回路７０に電気的に結合される。一実施形態の動作時には、検出器素子６２の内部に入射するＸ線がフォトンを発生し、フォトンがパック・アレイ６４を横断して、これによりアナログ信号を発生して、この信号が背面照射型ダイオード・アレイ６６の内部のダイオード６８において検出される。発生されるアナログ信号は背面照射型ダイオード・アレイ６６から軟質回路７０を通ってＤＡＳ３２まで運ばれて、ここでアナログ信号がディジタル信号へ変換される。
【００２３】
本発明の各実施形態によれば、サブモジュール６０の寸法は、性能及び拡張性について最適化するように変化させられ得る。サブモジュールは、例えば長さ２０ｍｍの寸法（すなわちＺ軸に沿って２０ｍｍ）を有し得る。但し、サブモジュール６０は、各々の面５８の寸法のような検出器モジュール２０の正確な構成に依存して、長さ１０ｍｍから長さ４０ｍｍまでであってよいことが認められる。さらに、サブモジュール６０はシンチレータ・アレイ６４及びフォトダイオード・アレイ６６を含むものとして示されているが、サブモジュール６０のかかる要素／材料は、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）又はテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）のようにＸ線を電気信号に直接的へ変換する直接変換物質に置き換えられ得ることが認められる。
【００２４】
図４に戻り、８個の面５８がＺ軸に沿ってモジュール・フレーム５２に沿って縦に整列されており、このようにしてＣＴ撮像時に取得され得るスライスの数の増加を可能にしていることが分かる。本発明の一実施形態によれば、検出器モジュール２０は８個のサブモジュール６０を含むことができ、各々のサブモジュール６０がそれぞれの面５８に配置されるので、各々のサブモジュール６０における検出器素子６２の各々の３２×１６アレイの和は、検出器モジュール２０については検出器素子６２の２５６×１６のアレイ寸法になる。結果として、検出器モジュール２０は、ガントリ１２（図１）の各回の回転で収集される２５６枚の同時スライスのデータを提供する。但し、検出器モジュール２０に含まれるサブモジュール６０の数は所望に応じて変化させられ得るため、検出器モジュール２０のサブモジュール６０はタイル構成可能（tileable）であり、有利である。すなわち、本発明の一実施形態によれば、例えば４個のサブモジュール６０のみが検出器モジュール２０に含まれていてもよい。４個のサブモジュール６０のみが検出器モジュール２０に含まれている実施形態では、サブモジュール６０はＺ軸に沿って検出器モジュールの中心線７２に関して対称な態様で面５８に配置される。従って、２０ｍｍの長さを有する寸法のサブモジュール６０の場合には、Ｚ軸でのサブモジュール６０の設置数増加（populating）及び設置数減少（depopulating）に基づいて、検出器モジュール２０を２０ｍｍ〜１６０ｍｍの長さを有するように構築し得ることが認められる。
【００２５】
２５６スライス型検出器を形成する８個のサブモジュール６０のように相対的に多数のサブモジュール６０を検出器モジュール２０に含めるときに、検出器モジュール２０の長さがＺ方向に増大するにつれて（すなわちサブモジュール６０の数に基づく検出器素子／ピクセル６２のアレイの長さ）、検出器モジュール２０によって取得されるＣＴデータの品質が低下し得ることが認められる。すなわち、Ｚ軸における検出器素子／ピクセル６２の性能が、Ｘ線１６が受光されるときのコーン角のため低下する。Ｚ軸に沿った幾つかの位置では、一次Ｘ線ビーム１６がＺ方向に隣り合う２個のピクセル６２に交差するため、Ｚ軸に沿って一つのスライスから隣接するスライスへの一次ビーム１６の著しいＸ線クロストーク、ピクセルでのビーム・ハードニングによるスペクトル非線形性、スライス・プロファイルの劣化、及び変調伝達関数（ＭＴＦ）の劣化が生じ、この品質の問題を集合的に「視差」と呼ぶ。検出器モジュール２０において経験されるこの視差は、再構成されるＣＴ画像に著しいアーティファクトを生じ得る。
【００２６】
従って、検出器モジュール２０は、視差の影響を回避するために、各々のサブモジュール６０がＸ線ビーム焦点スポット１５に関して何らかの角度で配置されるように構成される。焦点スポット１５に対して所望の角度でサブモジュール６０を配置するために、モジュール・フレーム５２の上面５６の各々の面５８が、焦点スポット１５に対して所与の角度７４で配向される。各々の面５８がなす角度７４は、サブモジュール６０のスライスが視差現象によって最小限に影響される（すなわちスライス間のＸ線クロストーク、スペクトル非線形性、スライス・プロファイルの劣化、及びＭＴＦ劣化を最小にする）ように個別に最適化され、焦点スポット１５に関する各々の面５８の角度は、所望の性能及び改善すべき特定の画質パラメータの関数として変化させられ決定される。本発明の各実施形態によれば、各々の面５８が焦点スポット１５に対して配向される角度７４は、上面５６に平らに載置されている面５８と、焦点スポット１５に対して垂直（すなわち焦点スポット１５から放出されてそれぞれの面５８に配置されたサブモジュール６０によって受光されるＸ線ビーム１６に対して垂直）になるように傾斜されている面５８との間に含まれる角度の範囲内に収まるように変化し得る。一般的には、焦点スポット１５に対する特定の面５８の角度７４は、面５８が検出器モジュール２０の中心線７２から離隔するほど増大する。従って、モジュール・フレーム５２の最も外側の面５８は、モジュール・フレーム５２において中心線７２に隣接しており上面５６において殆ど平らに配向され得る中央の面５８よりも焦点スポット１５に対して大きい角度で配向され得る。次いで、サブモジュール６０は、当該サブモジュール６０に対応する面５８によって形成される所望の角度で配置されるように面５８に配置されて、接着材、ねじ、又は他の任意の許容される固定方法等を介して固定される。
【００２７】
このように、モジュール・フレーム５２の傾斜付き面５８による焦点スポット１５に対するサブモジュール６０の傾斜は、Ｚ軸での焦点スポットの移動に不感である検出器モジュール２０を提供する。視差現象は検出器モジュール２０において最小となり、これにより最も外側のサブモジュール６０のクロストーク、スペクトル線形性、及びスライス・プロファイルを、最も内側のサブモジュール６０と一致させると共に、既存の６４スライス型検出器モジュール・アーキテクチャに典型的に関連するＶＣＴ仕様と同様のものにすることができる。上述のように、焦点スポットに関する各々の面の角度は、所望の性能及び改善すべき特定の画質パラメータの関数として変化させられ決定される。
【００２８】
図６を参照すると、小包／手荷物検査システム１００が、小包又は手荷物を通過させ得る開口１０４を内部に有する回転式ガントリ１０２を含んでいる。回転式ガントリ１０２は、高周波電磁エネルギ源１０６と、図４及び図５に示されるものと同様の検出器モジュール２０を有する検出器アセンブリ１０８とを収容している。また、コンベヤ・システム１１０が設けられており、コンベヤ・システム１１０は、構造１１４によって支持されており走査のために小包又は手荷物１１６を自動的に且つ連続的に開口１０４に通すコンベヤ・ベルト１１２を含んでいる。対象１１６をコンベヤ・ベルト１１２によって開口１０４に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト１１２によって開口１０４から小包１１６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１１６の内容を非侵襲的に検査することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、小包／手荷物検査システム１００に検出器モジュール２０（図４）を組み入れると、小包１１６の走査時間が短縮される。すなわち、検出器モジュール２０（図４）は、当該検出器モジュール２０によって２５６スライスを取得することができるので、システム１００がガントリ１０２の単一の回転でさらに大きな容積の小包を走査することを可能にする。このように、小包／手荷物検査システム１００による小包１１６のさらに効率的な走査が、検出器モジュール２０（図４）をシステム１００に組み入れることにより達成される。
【００３０】
従って、本発明の一実施形態によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されて、当該Ｘ線投射線源の焦点スポットから対象へ向けてＸ線のコーン・ビームを投射するＸ線投射線源と、回転式ガントリに配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光するように構成されている複数の検出器モジュールとを含んでいる。複数の検出器モジュールの各々が、焦点スポットに対して変化する角度に配向されるように構築された複数の面を形成されて含む上面を有するモジュール・フレームと、上述の複数の面に配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光してＸ線を電気信号へ変換する複数のサブモジュールとをさらに含んでおり、各々のサブモジュールは、当該サブモジュールが装着されているそれぞれの面に基づいて焦点スポットに対して一つの角度で配向されている。ＣＴシステムはまた、複数のサブモジュールに接続されて、ここから電気信号を受け取るデータ取得システム（ＤＡＳ）を含んでいる。
【００３１】
本発明のもう一つの実施形態によれば、ＣＴ走査手順時に対象によって減弱されたＸ線を受光する検出器モジュールが、複数の面を階段型構成で形成されて含む非平面状の上面を有するモジュール・フレームを含んでおり、複数の面は検出器のＺ軸に沿って整列されている。検出器モジュールはまた、上述の複数の面に配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光してＸ線を電気信号へ変換する複数のサブモジュールと、複数のサブモジュールに接続されて、ここから電気信号を受け取るデータ取得システム（ＤＡＳ）とを含んでいる。
【００３２】
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されて、当該Ｘ線投射線源の焦点スポットから対象へ向けてＸ線のコーン・ビームを投射するＸ線投射線源と、回転式ガントリに配置されて、対象によって減弱されたＸ線を受光する複数の検出器モジュールとを含んでいる。複数の検出器モジュールの各々が、Ｚ軸に沿って整列された複数のサブモジュールを含む多面検出器モジュールを含んでおり、複数のサブモジュールの各々が、Ｚ軸に沿った多面検出器モジュールでの当該サブモジュールの位置に基づいてＸ線投射線源の焦点スポットに対して最適な角度で配向されている。
【００３３】
この書面の記載は、最適な態様を含めて発明を開示し、また任意の装置又はシステムを製造して利用すること及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めてあらゆる当業者が本発明を実施することを可能にするように実例を用いている。本発明の特許付与可能な範囲は特許請求の範囲によって画定され、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書字言語に相違しない構造的要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書字言語と非実質的な相違を有する等価な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３４】
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
１５  焦点スポット
１６  投射Ｘ線
１７  レール
１８  検出器アセンブリ
１９  コリメート用ブレード又はプレート
２０  検出器モジュール
２２  患者
２４  回転中心
２６  制御機構
２８  Ｘ線制御器
３０  ガントリ・モータ制御器
３２  データ取得システム（ＤＡＳ）
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
５２  モジュール・フレーム
５６  上面
５８  面
６０  検出器サブモジュール
６０  Ｚ軸
６２  検出器素子又はピクセル
６４  シンチレート性パック・アレイ
６６  背面照射型ダイオード・アレイ
６８  ダイオード素子又はピクセル
７０  軟質回路
７２  中心線
７４  角度
１００  小包／手荷物検査システム
１０２  回転式ガントリ
１０４  開口
１０６  高周波電磁エネルギ源
１０８  検出器アセンブリ
１１０  コンベヤ・システム
１１２  コンベヤ・ベルト
１１４  構造
１１６  小包又は手荷物
【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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