(57)【要約】  核画像システム（１０）のための検出器（２０）は、個別の検出素子（４８）の配列を支持する複数のソケット（４４）を有している。各ソケット（４４）は、複数の電気的接続部（５４）及びソケット整合構造（７２）を有している。検出素子（４８）を保持しているソケット（４４）は、回路基板（４０）に挿入される。回路基板（４０）は、電気的接続部（５４）と電気的に接続する複数の導電性開口部（５２）及びソケット整合構造（７２）と一致し、ソケット（４４）及び個別の検出素子（４８）を回路基板（４０）と一致させる整合構造（７４）を有している。コリメータ（２４）は、整合させてフレーム（６０）に取り付けされる。フレーム（６０）及び回路基板（４０）は、それぞれ、コリメータ（２４）を回路基板（４０）及び個別の検出素子（４８）に整合する整合構造を有している。
2007506961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核画像システム用検出器であって：
各々が、たくさんの個別の検出素子を支持する複数のソケットであり、
各ソケットが：
複数の電気的接続部，及び
ソケット整合構造を有するところの複数のソケットと；
ソケットを受け取るための回路基板であり、
当該回路基板は：
前記電気的接続部を電気的に接続する複数の電気的接続手段，及び
前記ソケット及び前記個別の検出素子を回路基板に整合させるために、ソケット整合構造と一致する回路基板整合構造を有するところの回路基板と；
回路基板に整合させて、回路基板にコリメータを取り付ける手段と；
を有する検出器。
【請求項２】
前記ソケット整合構造及び前記一致する回路基板整合構造は、断面のような堅いピン及び開口部を有する請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記堅いピンは、ソケット及び回路基板の電気信号を送信するために使用されない請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記コリメータ取り付け手段がフレームを含み、さらに：
前記フレーム及び前記回路基板を整合させる整合手段、
を有する請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記個別の検出素子は、接合部分又は溝によって分かれており、
前記コリメータが、複数の開口部を特徴付ける機械的要素を有し、
前記機械的要素は、前記開口部が個別の検出素子に対して整合させて及び中心なるように、接合部分又は溝に整合されることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記整合手段が：
前記フレームに特徴付けられた、少なくとも２つの整合穴，及び
前記回路基板に特徴付けられた、少なくとも２つの一致する穴、
を有する請求項４記載のシステム。
【請求項７】
前記フレームは、長方形な面を有し：
長い側面，及び
短い側面，
熱膨張の作用を低減させるために、前記短い側面に沿って、少なくとも２つのフレーム整合穴が配置されていることを有する請求項５記載のシステム。
【請求項８】
前記ソケット整合構造が、互いに対角線上に位置された堅いピンを有する請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記接続部は、前記ソケットが前記回路基板に受け取られた際に変形をする傾向のある比較的柔らかい金属のピンであることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
放射線画像システム用検出器を組み立てる方法であって：
それぞれが、多くの個別の検出素子、複数の電気的接続部、及びソケット整合構造を有する複数のソケットをそれぞれ回路基板に挿入する段階であり、前記回路基板は、ソケットが挿入される際に、電気的接続部を電気的に接続する複数の電気的接続部及び前記ソケットが、検出素子配列と回路基板を互いに整合するよう取り付けられる際に、ソケット整合構造と一致する回路基板整合構造を含むところの段階と；
前記回路基板に整合及び取り付けるコリメータ取り付け手段の段階であり、前記コリメータ取り付け手段が前記検出素子配列と整合されることを含むところの段階と；
を有する方法。
【請求項１１】
前記コリメータ取り付け手段が、コリメータを回路基板及び個別の検出器配列に取り付け、固定整合させるフレームを有する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記個別の検出素子が間に接合部分を有し、前記コリメータが開口部を特徴付ける機械的要素を有し、前記機械的要素が個別の検出素子配列の接合部分と整合される請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
放射線画像システム用検出器であって：
複数の一組の正確な断面の導電性穴及び整合穴を有する基板と；
各検出モジュールが複数の適切な柔らかさで曲がる傾向のある導電性接続ピン及び正確な断面の堅いピンを有し、各穴の組が前記モジュール1つを受け取るよう設計されている複数の検出モジュールと；
を有する検出器。
【請求項１４】
各検出モジュールが：
前記導電性接続ピンに電気的に接続されている個別の検出素子を含み、前記個別の検出素子は、接合部分の長方形の格子によって互いに分かれている長方形配列に配置されていることを有する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記基板が、複数の基板整合穴を特徴付け、さらに：
基板整合穴と整合される整合穴を特徴付けるフレームを有する請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記フレームが長方形面を有し：
長い側面，及び
短い側面，並びに
熱膨張の作用を低減させるために前記短い側面に特徴付けられた２つの整合穴を含む整合穴を有する請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記フレームが、コリメータを正確に整合させ取り付けるコリメータ取り付け手段を有し、前記コリメータが：
前記基板と整合された前記フレームに取り付け及び整合されるときに、基板に取り付けられる個別の検出素子の接続部分の格子を覆う長方形の格子を形成する放射線遮断要素を含む請求項１６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断システム及び方法に関する。特に、固体検出器を利用した放射性映像システムと併せた適用が見受けられ、よって、それに伴う特定の参照と共に説明をする。当然のことながら、本発明は、画素化された映像システム等を利用した、その他の映像システムにも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
核映像診断は、対象者の放射線核種分布を研究するために使用されている。通常、１つ以上の放射線医薬品又はラジオアイソトープが対象者に注射される。放射線医薬品は、循環系を画像化又は注射した放射線医薬品を吸収する特定の組織を画像化するために、通常、対象者の血流に注射する。放射線検出器が、放出された放射線をモニター及び記録するために、対象者面の近くに配置される。大抵、検出器は、放出された放射線を複数の方向からモニターするため、対象者の周りを回転又は周りに割り出される。これらのセットされた投影データは、対象者の中での放射線医薬品の分布を表現する三次元映像へと再構築される。
【０００３】
通常、各検出ヘッドは、単一の大きなシンチレーション結晶に向いている配列の光電子増倍管（ＰＭＴｓ）を有している。各放射線事象は、最も近い光電子増倍管から見られる、対応する閃光を生成する。事象を見た各光電子増倍管は、対応するアナログパルスを生み出す。各ＰＭＴからのアナログパルスは、デジタル化及び一体化され、結晶面におけるシンチレーション事象の位置の空間座標ｘ及びｙを生成する。
【０００４】
しかしながら、近年では、核カメラにおける固体検出器の使用が、有益であると立証されている。固体検出器は、大きい配列個々の検出器を有しており、その各々が、放射線を検出するために光電子効果を利用する。より詳細には、受け取った放射線粒子が、ターゲット材の原子の周回軌道から電子を自由にする。電子は、電子信号として検出される。
【０００５】
通常、固体検出器は、小さい配列の個別の検出素子、例えば、２５６をそれぞれ有する組み込まれた検出モジュールを設計する。個別の検出素子は、数平方ミリメートルである。検出モジュール、例えば数にして５０〜６０、は、マザーボードの配列に設置される。そのマザーボードは、通常、検出器の活性表面を特徴付けるため、各側面が２０〜４０センチメートルである。このような設計において、モジュールは、接続ピンを有しており、それによって、各モジュールがマザーボードに差し込まれる。電子接続ピンは細く、導電性金属によって製造されている。ピンは、マザーボードのかみ合い穴に挿入する際、多少屈曲し、たわむ傾向があり、各モジュールの多少の歪みを許してしまう。モジュールにおける配列の狂いは、個別の検出器素子の格子の不正確さを生み出し、それに対応する結果画像の不正確さを引き起こす。個々の検出器素子を正確な長方形の格子に形成するために、高い耐性を有する全体の配列にモジュールを挿入することは、困難である。
【０００６】
核カメラ、特にＳＰＥＣＴカメラ、は、放射線が検出器に接近し、当たる方向を制限するコリメータを有している。コリメータは、薄い壁の格子を有しており、それが、個々の検出素子の溝又は接合部分の上に重なる。高い耐性を有するコリメータ格子を製造することは可能であるが、歪曲又はずれた検出モジュールは、コリメータ及び検出素子の間で整合の狂いを生じさせる。たとえ小さな整合の狂いであっても、他と比べていくつかの検出素子の活性表面の大部分にコリメータ壁を置いてしまう。検出素子の活性表面がコリメータ格子によって陰になってしまう様々な度合いが、他に比べて、いくつかの検出素子の効果的な大きさを変化させてしまい、相対的な放射線を受け取る量を変え、画像結果を低下させてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
配列の複雑さ及び費用を低減させる整合技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記記載の問題やその他を克服する新しい画像装置及び方法を提供する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一つの特徴に従えば、核画像システムのための検出器が開示されている。検出器は、各検出素子の配列をそれぞれが支持する複数のソケットを有している。各ソケットは、複数の電気的接続部及びソケット整合構造を有している。ソケットは、電気的接続部と電気的に接続する複数の電気接続方法及び、ソケット及び個々の検出素子を回路基板に整合するためにソケット整合構造と一致する回路基板整合構造を有する回路基板に受け取られる。回路基板に整合させてコリメータを回路基板に取り付ける方法が利用される。
【００１０】
本発明のもう一つの特徴に従えば、核画像システム用検出器の組立方法が開示されている。それぞれが、配列された個々の検出素子を有する複数のソケット、複数の電子的接続部、及びソケット整合構造が回路基板に挿入される。その回路基板は、ソケットが挿入された際に電気的接続部と電気的に接続する複数の電気的接続部及びソケットが回路基板との検出素子の互いの配列と整合させて取り付けられる際のソケット整合構造と一致する回路整合構造を有している。コリメータ取り付け方法は、コリメータ取り付け方法が検出素子の配列と整合されて回路基板に取り付け及び整合される。
【００１１】
本発明の一つの利点は、個々の受容素子をコリメータの開口部に正確に整合することで検出器の性能が向上するところに存在する。
【００１２】
本発明のもう一つの利点は、個別の非導電整合構造を利用することで配列のコスト及び複雑さを低減させるところに存在する。
【００１３】
本発明のさらなる利点及び利益は、以下の好ましい実施例の説明を読み、理解することで当業者にとって明らかとなる。
【００１４】
本発明は、様々な構成要素と構成要素のアレンジ及び様々な段階及び段階のアレンジの形をとることができる。図面は、好ましい実施例を表すためのものであり、本発明を限定するためものではない。
【００１５】
図１関して、核画像装置１０は、通常、回転するガントリー１４を支持する固定されたガントリー１２を有している。関与する領域又は検査領域１８から放出される放射線事象を検出するために、１つ以上の検出ヘッドが回転するガントリー１４によって保持されている。各検出ヘッドは、検出素子の２次元配列又は検出器２０を有している。たくさんの検出器は、ガンマ放射線を直接電荷に変換する固体検出器であることが好ましい。各ヘッド１６は、各放射線反応をデジタル信号に変換する回路２２を有しており、検出器表面におけるその位置（ｘ、ｙ）及びそのエネルギー（ｚ）を示す。コリメータ２４は、各検出素子２０の配列が放射線を受け取る方向及び角伝播を制御する。
【００１６】
通常、画像化される物体は、１つ以上の放射線医薬品又はラジオアイソトープを注射され、カウチ２５によって支持されている検査領域１８に配置される。物体内の放射線医薬品の存在が、物体からの放射線の放出を生成する。放射線は、検出ヘッドによって検出され、それらは、複数の方向から放出データを収集するために、検出領域１８の角度に関して周りに割り出される又はその周囲を回転する。投影放出データ（ｘ、ｙ、ｚ）及び検出領域１８の周囲の各検出ヘッド１６の角度に関する位置（θ）は、データ記憶２６に記憶される。復元処理装置２８が、データ記憶２６からの事象及び検出器の方位データを容量画像表現へと処理する。その後、画像表現は、ビデオ処理装置３２及び画像ディスプレイ、例えば、ビデオモニター、プリンター等に表示されるようにボリューム画像メモリ３０に記憶される。
【００１７】
図２に関して、検出器２０は、基板又は回路基板４０を有しており、その上には、検出モジュール４２が密集したタイル配列されている。各検出モジュールは、ソケット４４及び結晶配列４６を有している。各結晶配列４６は、２５６個の個別の検出素子又はピクセル４８に分けられていることが好ましい。基板４０は、長方形の開口部５０を有している。複数の穴又はピンソケット５２が、検出モジュール４２と電気的に接続するために開口部５０に配置されている。より詳細には、各モジュールのソケットは、電気的接続部又はピン５４を用い、その周囲に配置している。電気的接続ピン５４は、複数の噛み合うピンソケット５２に挿入され、結晶４８及び基板４０又は検出ヘッド１６内の関連する電気的物質との電気的接続を構築する。
【００１８】
図２の続きに関して、検出器２０は、さらにコリメータ２４を支持するための、基板４０に取り付けられたフレーム６０を有している。コリメータ２４は、互いに噛み合う片であり、正方行列の開口部６４を形成し、検出モジュールの全配列に及ぶ鉛格子６２を有している。以下にさらに具体的に説明しているように、フレーム６０は、各コリメータ開口部６４を特徴付ける板６６が、回路基板４０の個別の検出素子の間の溝又は接合部分６８に整合するようにコリメータ２４を配置する。
【００１９】
図３に関して、各ソケット４４は、結晶配列が、電気的接続ピン５４に電気的に接続される接続部７０を有している。各ソケットは、さらに、互いに対角線上に位置した２つ以上の位置合わせピン７２を有している。対応する、噛み合う位置合わせ開口部又は穴７４が、基板４０に与えられている。整合ピン７２は、高張力鋼によって形成されていることが好ましいが、その他の堅い、変形しづらい材料も考えられる。整合ピン７２及び整合開口部７４の配置及び断面は、高い正確さで製造されている。ソケット４４が回路基板４０に挿入される際、整合ピン７２及び穴７４の相互作用は、正確に検出モジュール４２及び個別の検出素子４８の整合をする。無論、整合構造は、ピンが基板に与えられており、かみ合わせ開口部がソケットに与えられている逆の構造でもよい。
【００２０】
再度、図２の参照及び図４のさらなる参照に関して、フレーム６０は、長い側面８２及び短い側面８４を有した長方形面を有している。４つの整合開口部が、フレーム６０を介して特徴付けられており、そして、基板４０に特徴付けられた整合開口部と噛み合う。より詳細には、一組の第１フレーム整合開口部８８が短い側面８４に特徴付けられており、一組の第２フレーム整合開口部９０が長い側面８２に特徴付けられている。熱膨張の主な原因となるため、通常一組のみのフレーム整合開口部が、基板４０にフレーム６０を取り付ける際に利用される。両方の組が位置合わせの工程で使用されるが、短い側面８４に沿って配置されたフレーム整合開口部８８が、フレーム６０を基板４０取り付けるのに使用されるのが好ましい。システムは、それぞれ異なる度合いで膨張及び縮小する異なる材料によって構築されている。短い側面８４に沿って整合構造を配置することで、熱ストレスの効果を低減させることができる。無論、もし、システムに使用される材料が、熱ストレスを低減させるために変更された場合、長い側面８２に配置されている第２フレーム整合開口部９０を使用することもできる。
【００２１】
続く、図２、３、及び４の参照に関して、一旦フレーム６０が、回路基板に整合されると、検出モジュール４２及び個別の検出素子４８とも整合される。コリメータ２４と整合させるため、フレーム６０は、コリメータ２４の外壁９４と一致する、その中央開口部の周りに内面９２を有している。一方、コリメータ２４は、フレームの整合及び開口部９８によって受け取られる整合及び取り付けピン９６を有するフランジを有することができる。このようにして、コリメータ開口部６４は、個別の検出素子４８と許容誤差＋／−１０ミクロンで整合させて取り付けることができる。
【００２２】
本発明は、好ましい実施例を参照しながら、説明をした。改良及び変更は、上述の具体的な説明を読み、理解することで、他の人が思い付く可能性もある。本発明は、添付請求項又は同等の範囲と理解される、そのような改良又は変更は全て含むものとして構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に従った核画像システムの概略図である。
【図２】検出器の概略図である。
【図３】基板の一部の概略図である。
【図４】基板及びフレームの一部の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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