(57)【要約】【課題】効率良く排熱することである。【解決手段】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、回転フレームとを備える。Ｘ線管は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出器は、前記Ｘ線を検出する。回転フレームは、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する。前記Ｘ線検出器は、電子部品と、伝熱部材と、ヒートパイプとを備える。電子部品は、検出した前記Ｘ線に基づく信号を処理する。伝熱部材は、前記電子部品に接し、前記電子部品から生じる熱を伝熱する。ヒートパイプは、揮発性を有する作動流体を収容する。前記ヒートパイプの受熱部は、前記伝熱部材の内部に設けられる。前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記回転フレームの回転中心に近い位置に設けられる。【選択図】図４Ａ
2019130109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生させるＸ線管と、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する回転フレームと
を備え、
前記Ｘ線検出器は、
検出した前記Ｘ線に基づく信号を処理する電子部品と、
前記電子部品に接し、前記電子部品から生じる熱を伝熱する伝熱部材と、
揮発性を有する作動流体を収容するヒートパイプと
を備え、
前記ヒートパイプの受熱部は、前記伝熱部材の内部に設けられ、
前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記回転フレームの回転中心に近い位置に設けられる、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記ヒートパイプは、前記回転フレームの回転による遠心力により前記作動流体が作動するように、前記受熱部と前記放熱部との間が屈曲又は湾曲された状態で配管される、
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記ヒートパイプの少なくとも一部は、前記回転フレームの回転軌道に対する法線方向に沿って延在する、
請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器は、冷却用のファンを備えない、
請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記放熱部は、前記電子部品より前記回転フレームの回転中心に近い位置に設けられる、
請求項１〜４のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記ヒートパイプの受熱部は、前記伝熱部材のスライス方向における両端部付近では前記回転中心に近くなり、前記伝熱部材のスライス方向における中心部付近では前記回転中心から遠くなるように、前記伝熱部材の内部において略Ｖ字型に配管される、
請求項１〜５のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記伝熱部材は、熱伝導性を有する第１部材と、前記第１部材より熱伝導性が高い第２部材とを有する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
少なくとも前記電子部品、前記伝熱部材、及び前記ヒートパイプを収容する遮光容器を更に備え、
前記放熱部は、前記遮光容器の側壁の内面に熱接続される、
請求項１〜７のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記遮光容器は、前記放熱部が熱接続される側壁の外面に放熱用のフィンを備える、  請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記ヒートパイプは、コリメータユニットと前記伝熱部材との間の位置を固定する、
請求項８又は９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
少なくとも前記電子部品、前記伝熱部材、及び前記ヒートパイプの前記受熱部を収容する遮光容器を更に備え、
前記遮光容器は、前記ヒートパイプを貫通させる孔を有し、
前記放熱部は、前記遮光容器の外部に設けられる、
請求項１〜７のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
前記放熱部は、前記遮光容器の外部において、放熱用のフィン及びＸ線検出器の筐体のうち少なくとも一つに熱接続される、
請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
前記電子部品は、Ａ／Ｄ（Analog  to  Digital）変換器が組み込まれたＰＤＡ（Photodiode  Array）であるＡ／Ｄ変換器一体型ＰＤＡである、
請求項１〜１２のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
入射したＸ線に基づく信号を処理する電子部品と、
前記電子部品に接し、前記電子部品から生じる熱を伝熱する伝熱部材と、
揮発性を有する作動流体を収容するヒートパイプと
を備え、
前記ヒートパイプの受熱部は、前記伝熱部材の内部に設けられ、
前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記Ｘ線の入射面に近い位置に設けられる、
検出器モジュール。
【請求項１５】
Ｘ線を発生させるＸ線管と、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する回転フレームと
を備え、
前記Ｘ線検出器は、
検出した前記Ｘ線に基づく信号を処理する電子部品と、
揮発性を有する作動流体を収容するヒートパイプと
を備え、
前記ヒートパイプの受熱部は、前記電子部品に熱接続され、
前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記回転フレームの回転中心に近い位置に設けられる、
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項１６】
検出したＸ線に基づく信号を処理する電子部品と、
揮発性を有する作動流体を収容するヒートパイプと
を備え、
前記ヒートパイプの受熱部は、前記電子部品に熱接続され、
前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記Ｘ線の入射面に近い位置に設けられる、
検出器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及び検出器モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線を利用して被検体の内部を画像化するＸ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置が知られている。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器を備える。Ｘ線検出器は、被検体が置かれた撮影空間の周囲を回転しつつ、それぞれの回転位置（ビュー）において被検体を透過したＸ線に基づいて、Ｘ線の強度分布を示す検出データを出力する。Ｘ線ＣＴ装置は、全周分若しくは半周分の検出データを収集し、ＣＴ画像データを再構成する。
【０００３】
Ｘ線検出器は、検出したＸ線に基づく信号を処理する各種の電子部品を有する。これら電子部品は信号処理の過程で発熱するため、Ｘ線検出器は、生じた熱を排出（排熱）するための排熱機構を備える。例えば、Ｘ線検出器では、熱源となる電子部品にヒートシンクを熱接続させ、ファンを用いてヒートシンクに空気（外気）を送ることにより、熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０９９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、効率良く排熱することができるＸ線ＣＴ装置及び検出器モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、回転フレームとを備える。Ｘ線管は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出器は、前記Ｘ線を検出する。回転フレームは、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する。前記Ｘ線検出器は、電子部品と、伝熱部材と、ヒートパイプとを備える。電子部品は、検出した前記Ｘ線に基づく信号を処理する。伝熱部材は、前記電子部品に接し、前記電子部品から生じる熱を伝熱する。ヒートパイプは、揮発性を有する作動流体を収容する。前記ヒートパイプの受熱部は、前記伝熱部材の内部に設けられる。前記ヒートパイプの放熱部は、前記受熱部より前記回転フレームの回転中心に近い位置に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の効果を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の変形例に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図９】図９は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、その他の実施形態に係るＸ線検出器の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及び検出器モジュールを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置２０と、コンソール装置３０とを有する。架台装置１０、寝台装置２０、及びコンソール装置３０は、互いに通信可能に接続される。なお、図１では、説明の都合条、架台装置１０を複数描画しているが、基本的にはＸ線ＣＴ装置１は１つの架台装置１０を備えるものである。
【００１０】
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１２の回転軸又は寝台装置２０の天板２３の長手方向を「Ｚ軸方向」と定義する。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向を「Ｘ軸方向」と定義する。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向を「Ｙ軸方向」と定義する。
【００１１】
架台装置１０は、被検体Ｐ（患者）にＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、コンソール装置３０に出力する装置である。架台装置１０は、Ｘ線管１１と、回転フレーム１２と、Ｘ線高電圧装置１３と、制御装置１４と、ウェッジ１５と、コリメータ１６と、Ｘ線検出器４０とを有する。
【００１２】
Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１３からの高電圧の印加により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管である。Ｘ線管１１は、熱電子を陽極に衝突させることにより、Ｘ線を発生させる。
【００１３】
回転フレーム１２は、Ｘ線管１１とＸ線検出器４０とを対向支持し、制御装置１４によってＸ線管１１とＸ線検出器４０とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム１２は、Ｘ線管１１とＸ線検出器４０に加えて、Ｘ線高電圧装置１３や制御基板１７を更に備えて支持する。制御基板１７が生成した検出データは、回転フレーム１２に設けられた発光ダイオード（light  emitting  diode:ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置１０の非回転部分（例えば固定フレーム）に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置３０へ転送される。なお、回転フレーム１２から架台装置１０の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。
【００１４】
Ｘ線高電圧装置１３は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線出力に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１３は、回転フレーム１２に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。なお、固定フレームは、回転フレーム１２を回転可能に支持するフレームである。
【００１５】
制御装置１４は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１４は、コンソール装置３０若しくは架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置２０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１４は、入力信号を受けて回転フレーム１２を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置２０及び天板２３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１４がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１２を回転させることによって実現される。なお、制御装置１４は、架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置３０に設けられても構わない。
【００１６】
ウェッジ１５は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１５は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１５は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジ１５は、ウェッジフィルタ（wedge  filter）や、ボウタイフィルタ（bow-tie  filter）とも呼ばれる。
【００１７】
コリメータ１６は、ウェッジ１５を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等である。コリメータ１６は、複数の鉛板等を組み合わせることで、スリット状に形成される。なお、コリメータ１６は、Ｘ線絞り又は前置コリメータと呼ばれる場合もある。
【００１８】
Ｘ線検出器４０は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器４０は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器４０は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向又はroｗ方向とも称される）に複数配列された構造を有する。
【００１９】
また、Ｘ線検出器４０は、例えば、コリメータユニットと、シンチレータアレイと、複数のフォトダイオード（Photodiode）とを有する間接変換型の検出器である。コリメータユニットは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは、入射Ｘ線量に応じた光量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。複数のフォトダイオードは、シンチレータからの光に応じた電気信号（アナログ信号）を出力する。なお、コリメータユニット、シンチレータアレイ、及びフォトダイオードについては、後に詳述する。
【００２０】
なお、Ｘ線検出器４０は、入射したＸ線をアナログ信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、フォトダイオードは、光電子増倍管（Photomultiplier  Tube：ＰＭＴ）等の光センサにより構成されても構わない。
【００２１】
図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。例えば、図２に示すように、Ｘ線検出器４０は、コリメータユニット４１と、複数の検出器モジュール５０とを有する。なお、図２では、Ｘ線の照射範囲を破線１１Ａで示し、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、以下の説明では、Ｘ線管１１を中心にした円周方向をチャネル方向と呼び、前述した回転フレーム１２の回転軸であるＺ軸に沿った方向をスライス方向と呼ぶ。
【００２２】
コリメータユニット４１は、例えば、チャネル方向に沿って弧状に形成された支持部材に、Ｘ線の照射方向に沿って複数のＸ線遮蔽板を取り付けることで構成される。コリメータユニット４１は、Ｘ線管１１を中心にした略弧状に形成され、Ｘ線の照射方向で各検出器モジュール５０の手前側に配置され、各検出器モジュール５０に入射するＸ線から散乱Ｘ線を除去する。
【００２３】
複数の検出器モジュール５０は、コリメータユニット４１の外周側にチャネル方向に沿って並べて配置される。なお、図２では、複数の検出器モジュール５０がチャネル方向に沿って一次元に配置される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール５０は、チャネル方向及びスライス方向に沿って２次元に配置されてもよい。なお、コリメータユニット４１は、グリッド又は後置コリメータと呼ばれる場合もある。
【００２４】
検出器モジュール５０は、シンチレータアレイと、フォトダイオードを有し、入射したＸ線をアナログ信号に変換する。ここで、シンチレータアレイに入射されるＸ線は、格子状の反射材で区切られたシンチレータブロックごとに光（シンチレーション光）に変換される。そして、シンチレータブロックごとに変換された光は、各シンチレータブロックに対応するフォトダイオードごとにアナログ信号に変換される。すなわち、反射材で区切られた領域に対応するシンチレータブロック及びフォトダイオードが、１つのＸ線検出素子として機能する。なお、第１の実施形態に係る検出器モジュール５０の構成については、後に詳述する。
【００２５】
なお、図２に示した構成はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、Ｘ線検出器４０は、遮光容器（後述する遮光容器６０）を備える。この遮光容器は、例えば、コリメータユニット４１及び検出器モジュール５０を収容する。
【００２６】
図１の説明に戻る。制御基板１７は、チャネル方向及びスライス方向に並んだ複数のＸ線検出素子からの信号の読み出しを制御して、Ｘ線の強度分布を示す検出データを生成する。例えば、制御基板１７は、各Ｘ線検出素子から読み出したアナログ信号に対して増幅処理等の各種信号処理を行うことで、検出データを生成する。制御基板１７が生成した検出データは、コンソール装置３０へと転送される。制御基板１７は、図示しない支持部材により回転フレーム１２に設置される。なお、制御基板１７は、回転フレーム１２に限らず、例えば、架台装置１０若しくはコンソール装置３０に設置されても良い。
【００２７】
寝台装置２０は、スキャン対象である被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台２１と、寝台駆動装置２２と、天板２３と、支持フレーム２４とを備えている。基台２１は、支持フレーム２４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置２２は、被検体Ｐが載置された天板２３を天板２３の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム２４の上面に設けられた天板２３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置２２は、天板２３に加え、支持フレーム２４を天板２３の長軸方向に移動してもよい。
【００２８】
コンソール装置３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された検出データを用いてＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール装置３０は、図１に示すように、メモリ３１と、ディスプレイ３２と、入力インターフェース３３と、処理回路３４とを有する。メモリ３１、ディスプレイ３２、入力インターフェース３３、及び処理回路３４は、互いに通信可能に接続される。なお、コンソール装置３０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置３０又はコンソール装置３０の各構成要素の一部が含まれてもよい。
【００２９】
メモリ３１は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ３１は、例えば、投影データやＣＴ画像データを記憶する。
【００３０】
ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、処理回路３４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）ディスプレイである。また、ディスプレイ３２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ３２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることとしても構わない。
【００３１】
入力インターフェース３３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路３４に出力する。例えば、入力インターフェース３３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース３３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。また、入力インターフェース３３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース３３は、コンソール装置３０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
【００３２】
処理回路３４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路３４は、システム制御機能３４１、前処理機能３４２、再構成処理機能３４３、及び画像処理機能３４４を実行する。
【００３３】
システム制御機能３４１は、入力インターフェース３３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路３４の各種機能を制御する。例えば、システム制御機能３４１は、Ｘ線ＣＴ装置１において実行されるＣＴスキャンを制御する。また、システム制御機能３４１は、前処理機能３４２、再構成処理機能３４３、及び画像処理機能３４４を制御することで、コンソール装置３０におけるＣＴ画像データの生成や表示を制御する。
【００３４】
前処理機能３４２は、制御基板１７から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。
【００３５】
再構成処理機能３４３は、前処理機能３４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データ（再構成画像データ）を生成する。
【００３６】
画像処理機能３４４は、入力インターフェース３３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能３４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。
【００３７】
ところで、一般的に、Ｘ線検出器における排熱は、熱源となる部分にヒートシンクを熱接続させ、ファンを用いてヒートシンクに空気（外気）を送ることにより行われる。Ｘ線検出器では、Ａ／Ｄ（Analog  to  Digital）変換器が主要な熱源として知られている。Ａ／Ｄ変換器（Analog  to  Digital  Converter：ＡＤＣ）は、フォトダイオードから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する電子部品であり、通常、遮光容器の外部に設置される。例えば、Ａ／Ｄ変換器は、遮光容器の外部に設けられた専用の基板（ＡＤＣ基板）上に設置される。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器が遮光容器の外部に設置される場合、遮光容器内部のフォトダイオードから外部まで信号線（フレキシブルケーブル等）を這わせ、Ａ／Ｄ変換器と接続される。ノイズ除去の観点では、アナログ信号が伝達される信号線の長さを短くすることが要求されるが、Ａ／Ｄ変換器が遮光容器の外部に設置される場合には、信号線を短くするには構成上限界がある。そこで、ノイズを更に低減するために、Ａ／Ｄ変換器とフォトダイオードとを同一基板上に実装した「ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール」が開発されている。
【００３９】
しかしながら、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュールを搭載する場合には、上記の排熱機構では十分な熱交換を行えない可能性が考えられる。これは、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュールは、環境光（シンチレーション光以外のあらゆる光）の影響を無くすために、シンチレータアレイとともに遮光容器に収容（密閉）されることに起因する。つまり、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュールは遮光容器内で熱を生じるため、生じた熱を遮光容器外部へ排出させる排熱機構が無ければ、十分な熱交換を行えないと考えられる。
【００４０】
そこで、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、効率良く排熱するために、回転フレーム１２が回転することによる遠心力により作動するヒートパイプを備えたＸ線検出器４０を備える。以下、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。
【００４１】
なお、本実施形態では、Ｘ線検出器４０がＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュールを備える場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態は、Ａ／Ｄ変換器がフォトダイオードとは別体として任意の位置に備えられる場合にも適用可能である。また、実施形態は、Ａ／Ｄ変換器の熱のみを排出させるものではなく、発熱を伴う如何なる部品からの熱であっても排出可能である。つまり、実施形態は、Ｘ線検出器４０とともに回転フレーム１２により回転されるユニットからの排熱を行うことが可能である。回転フレーム１２により回転されるユニットとしては、例えば、Ｘ線検出器４０や制御基板１７に電源を供給する電源ユニットなどが挙げられる。
【００４２】
また、本実施形態では、２つ（又は３つ以上）の部材の間を熱伝導可能な状態で接続すること「熱接続」と表記する。代表的には、熱接続は、伝熱性を有する接着材により２つの部材を接着（接続）することを表すが、単に２つの部材同士を接触させる場合であっても両者の間で熱伝導可能な状態であれば「熱接続」と表記する。
【００４３】
図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、第１の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図３には、Ｘ線検出器４０に備えられる複数の検出器モジュール５０のうちの一つの内部構成を例示する。また、図４Ａには、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。また、図４Ｂには、Ｘ線の照射方向及びチャネル方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。また、図４Ｃには、図４Ａ及び図４Ｂのヒートパイプ７０のみを示した略図を示す。なお、図３、図４Ａ、及び図４Ｂでは、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃにおいて、図中の上方は、回転フレーム１２の回転中心に近い方に対応し、図中の下方は、回転中心から遠い方に対応する。言い換えると、図中の上方は、Ｘ線管１１に近い方に対応し、図中の下方は、Ｘ線管１１から遠い方に対応する。
【００４４】
図３、図４Ａ、及び図４Ｂに示すように、検出器モジュール５０は、例えば、シンチレータアレイ５１と、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２と、位置決めプレート５３とを有する。
【００４５】
シンチレータアレイ５１は、例えば、直方体状に加工された複数個のシンチレータブロックがチャネル方向及びスライス方向に配列され、各シンチレータブロックの間隙に格子状の反射材が形成された部材である。シンチレータアレイ５１は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２に積層される。シンチレータアレイ５１は、コリメータユニット４１を経て入射したＸ線のエネルギーと強度に応じた光（シンチレーション光）を発生する。なお、シンチレータアレイ５１の上面（コリメータユニット４１に最も近い面）は、Ｘ線の入射面に対応する。
【００４６】
ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２は、Ａ／Ｄ変換器とフォトダイオードとが同一基板上に実装された電子部品である。ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２は、シンチレータブロックの数と同数のフォトダイオードを有する。各フォトダイオードは、シンチレータブロックごと（つまり、Ｘ線検出素子ごと）に発生される光に応じたアナログ信号を発生する。Ａ／Ｄ変換器は、フォトダイオードから読み出されるＸ線検出素子ごとのアナログ信号をデジタル信号に変換し、制御基板１７へ出力する。なお、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２は、検出したＸ線に基づく信号を処理する電子部品の一例である。また、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２としては、従来の如何なるＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュールであっても適用可能である。
【００４７】
なお、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２において、Ａ／Ｄ変換器は、Ｘ線検出素子ごとのアナログ信号をデジタル信号に変換可能であれば、フォトダイオードに対する配置位置や配置数は任意に設定可能である。ただし、Ａ／Ｄ変換器は、シンチレータブロックごとに発生された光を遮らない位置に配置されるのが好適である。
【００４８】
位置決めプレート５３は、コリメータユニット４１、シンチレータアレイ５１、及びＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２の位置関係を保持する支持部材である。例えば、位置決めプレート５３は、シンチレータアレイ５１及びＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２を支持した状態で、位置決めピン５４，５５によりコリメータユニット４１に取り付けられる。位置決めプレート５３は、例えば、アルミニウムにより形成される。なお、位置決めピン５４，５５は、コリメータユニット４１と位置決めプレート５３との間の位置関係を固定するための棒状の部材である。
【００４９】
ここで、位置決めプレート５３は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２と熱接続される。例えば、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２の下面（位置決めプレート５３と接する面）にＡ／Ｄ変換器が露出している場合には、位置決めプレート５３は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２と接することにより熱接続される。また、例えば、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２の下面にＡ／Ｄ変換器が露出していない場合には、Ａ／Ｄ変換器と位置決めプレート５３とが伝熱性を有する部材を介して熱接続される。つまり、位置決めプレート５３は、電子部品に接し、電子部品から生じる熱を伝熱する伝熱部材の一例である。
【００５０】
遮光容器６０は、コリメータユニット４１と、複数の検出器モジュール５０とを収容する容器（密閉容器）である。つまり、遮光容器６０は、コリメータユニット４１、シンチレータアレイ５１、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２、及び位置決めプレート５３を収容する。遮光容器６０は、シンチレータアレイ５１及びＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２を収容することにより、環境光の影響を受けることなくシンチレータアレイ５１により生じた光をアナログ信号に変換することを可能にする。
【００５１】
コリメータユニット４１は、Ｘ線遮蔽板４１Ａと、支持部材４１Ｂとを有する。Ｘ線遮蔽板４１Ａは、タングステンやモリブデン等の金属製の板部材がチャネル方向に複数並んで構成される。それぞれの板部材は、Ｘ線の照射方向と平行な方向に配置される。支持部材４１Ｂは、チャネル方向に沿って弧状に形成され、Ｘ線遮蔽板４１Ａを支持する支持部材である。例えば、支持部材４１Ｂは、スライス方向におけるＸ線遮蔽板４１Ａの両側に配置され、遮光容器６０の側壁に固定される。側壁とは、遮光容器６０のスライス方向における両端の壁を形成する部材である。なお、Ｘ線遮蔽板４１Ａは、複数の板部材が平行に配置される場合に限らず、グリッド状に配置されてもよい。
【００５２】
ヒートパイプ７０，７１は、揮発性を有する作動流体を収容する容器により形成される。ヒートパイプ７０，７１を構成する容器の素材及び作動流体の種類については、電子部品の排熱に適用可能なものであれば任意のものが適用されて良い。なお、以下において、ヒートパイプ７１の構成は、図４Ａにおいてヒートパイプ７０と左右対称に配置される点を除き、ヒートパイプ７０の構成と基本的に同様であるので、ヒートパイプ７１の説明を適宜省略する。
【００５３】
図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、ヒートパイプ７０の一端は、位置決めプレート５３の内部に設けられる。ここで、ヒートパイプ７０及び位置決めプレート５３は、互いに熱接続される。位置決めプレート５３と熱接続された部分では、位置決めプレート５３により伝熱された熱の影響により作動流体が揮発する。すなわち、図４Ｃに示すように、ヒートパイプ７０のうち位置決めプレート５３と熱接続された部分は、受熱部７０Ａとして機能する。
【００５４】
例えば、ヒートパイプ７０の受熱部７０Ａは、位置決めプレート５３のスライス方向における端部から位置決めプレート５３内部に挿入される。受熱部７０Ａは、位置決めプレート５３内部において概ねスライス方向に沿って配置される。具体的には、受熱部７０Ａは、位置決めプレート５３への挿入位置に近い部分ほど回転フレーム１２の回転中心に近くに位置し、挿入位置から遠い部分ほど回転中心から遠くに位置するように傾けて配置される。
【００５５】
また、ヒートパイプ７０の他端は、遮光容器６０に熱接続される。具体的には、ヒートパイプ７０のうち位置決めプレート５３の外部に突出した部分は、Ｘ線の照射方向と平行な方向に折り曲げられ、遮光容器６０の側壁の内面に熱接続される。遮光容器６０の側壁の外面には、放熱用のフィン６１が設置される。つまり、ヒートパイプ７０のうち遮光容器６０と熱接続された部分では、放熱用のフィン６１の機能によって、揮発した状態の作動流体が凝縮する。すなわち、図４Ｃに示すように、ヒートパイプ７０のうち遮光容器６０と熱接続された部分は、放熱部７０Ｂとして機能する。ただし、遮光容器６０の側壁は、伝熱性を有する素材により形成されるのが好適である。なお、遮光容器６０の側壁とは、遮光容器６０のスライス方向における両端の壁を形成する板部材である。
【００５６】
例えば、ヒートパイプ７０の放熱部７０Ｂは、コリメータユニット４１の支持部材４１Ｂを貫通するように配置される（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。例えば、支持部材４１Ｂには、Ｘ線の照射方向に平行な方向に溝が形成される。放熱部７０Ｂは、支持部材４１Ｂに形成された溝に沿って配置される。そして、支持部材４１Ｂの溝に沿って配置された放熱部７０Ｂは、遮光容器６０の側壁の内面に熱接続される。遮光容器６０は、側壁の外面に放熱用のフィン６１を備える。例えば、放熱用のフィン６１は、遮光容器６０の側壁の外面のうち、ヒートパイプ７０の放熱部７０Ｂが熱接続された部分に対応する範囲（若しくは、熱接続された部分を覆う範囲）に設置される。なお、フィン６２は、ヒートパイプ７１の作動流体を凝縮させるための放熱用のフィンである。
【００５７】
ここで、ヒートパイプ７０，７１が折り曲げられて配管されるのは、回転フレーム１２の回転により発生する遠心力により作動流体を作動させるためである。図４Ａに示す例では、ヒートパイプ７０，７１の受熱部は、位置決めプレート５３の内部において略Ｖ字型に配管される。具体的には、２つのヒートパイプ７０，７１の受熱部は、位置決めプレート５３のスライス方向における両端部付近では回転中心に近くなり、スライス方向における中心部付近では回転中心から遠くなるように配管される。この結果、ヒートパイプ７０，７１の受熱部は、中心部付近から両端部付近に向かって上方に傾斜した略Ｖ字型に配管される。そして、ヒートパイプ７０，７１は、位置決めプレート５３の外部では、Ｘ線の照射方向に沿って延在し、コリメータユニット４１の支持部材４１Ｂを貫通するように配管される。
【００５８】
このような配管により、ヒートパイプ７０，７１は、熱源であるＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２よりも回転フレーム１２の回転中心に近い位置に存在するシンチレータアレイ５１を迂回して、遮光容器６０の外部へ熱を排出させることができる。また、架台装置１０が傾斜（チルト）したとしても、ヒートパイプ７０及びヒートパイプ７１のうちの少なくとも一方において、放熱部が受熱部より回転中心に近い位置となるため、冷却を行うことができる。
【００５９】
なお、図３では、１つの検出器モジュール５０の構成について説明したが、Ｘ線検出器４０に搭載されるそれぞれの検出器モジュール５０は、同様の構成を備える。つまり、Ｘ線検出器４０において、検出器モジュール５０は、一方向（例えばチャネル方向）に複数配列される。
【００６０】
また、図３、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示した構成はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、図示した各部材の寸法は、図示のものに限定されるものではなく、上述した機能に影響を与えない範囲で適宜変更可能である。
【００６１】
また、図４Ａ及び図４Ｂでは、遮光容器６０が、コリメータユニット４１、シンチレータアレイ５１、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２、及び位置決めプレート５３を収容する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。つまり、遮光容器６０は、少なくともＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２（Ａ／Ｄ変換器）、位置決めプレート５３、及びヒートパイプ７０，７１を収容していれば良く、他の部材を収容することも可能である。
【００６２】
また、図４Ｂでは、ヒートパイプがチャネル方向における１箇所に配置される場合を説明したが、これに限定されるものではない。つまり、ヒートパイプは、チャネル方向における複数箇所に配置されてもよい。
【００６３】
上述してきたように、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器４０と、回転フレーム１２とを備える。Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線検出器４０は、Ｘ線を検出する。回転フレーム１２は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器４０を回転可能に支持する。Ｘ線検出器４０は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２と、位置決めプレート５３と、ヒートパイプ７０，７１とを備える。ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２は、検出したＸ線に基づく信号を処理する。位置決めプレート５３は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２に接し、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２から生じる熱を伝熱する。ヒートパイプ７０，７１は、揮発性を有する作動流体を収容する。ヒートパイプ７０，７１の受熱部は、位置決めプレート５３の内部に設けられる。ヒートパイプ７０，７１の放熱部は、受熱部より回転フレーム１２の回転中心に近い位置に設けられる。これにより、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、効率良く排熱することができる。
【００６４】
図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の効果を説明するための図である。図５に示すように、Ｘ線検出器４０は、回転フレーム１２により回転されるので、Ｘ線検出器４０には遠心力がかかる。ここで、図５の左図に示すように、Ｘ線検出器４０が架台装置１０の下方を通過する場合、図中の下方に向かって遠心力がかかる。このとき、受熱部７０Ａは放熱部７０Ｂの下方に位置するため、放熱部７０Ｂにて凝縮した作動流体は、遠心力により受熱部７０Ａへ送られる。そして、密度の小さい気化した作動流体は、放熱部７０Ｂへ送られる。
【００６５】
一方、図５の右図に示すように、Ｘ線検出器４０が架台装置１０の上方を通過する場合、図中の上方に向かって遠心力がかかる。このとき、受熱部７０Ａは放熱部７０Ｂの上方に位置するため、放熱部７０Ｂにて凝縮した作動流体は、遠心力により受熱部７０Ａへ送られる。そして、密度の小さい気化した作動流体は、放熱部７０Ｂへ送られる。
【００６６】
図５では、Ｘ線検出器４０が架台装置１０の下方又は上方に位置する場合のみを例示したが、Ｘ線検出器４０が回転軌道上の如何なる位置に存在していたとしても、遠心力は回転中心から遠ざかる方向へかかる。また、Ｘ線検出器４０が回転軌道上の如何なる位置に存在していたとしても、放熱部７０Ｂは、受熱部７０Ａより回転中心に近い位置に設けられることとなる。このため、放熱部７０Ｂにて凝縮した作動流体は、Ｘ線検出器４０が回転軌道上の如何なる位置に存在していたとしても、遠心力により受熱部７０Ａへ送られることとなる。したがって、ヒートパイプ７０，７１は、回転フレーム１２の回転による遠心力により作動することができる。これにより、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器４０の回転位置や傾斜角度（チルト角）に依らず、常に排熱を行うことが可能となる。
【００６７】
また、ヒートパイプ７０，７１は、遮光容器６０の内部で生じた熱を遮光容器６０の外部へ排出させることができる。このため、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２が搭載される場合であっても、十分な熱交換を行うことができる。
【００６８】
また、ヒートパイプ７０，７１の少なくとも一部は、回転フレーム１２の回転軌道に対する法線方向に沿って延在する。この法線方向は、Ｘ線の照射方向に対応し、回転フレーム１２の回転により生じる遠心力のかかる方向に対応する。このため、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、遠心力を効率良く利用してヒートパイプを作動させることができる。
【００６９】
また、ヒートパイプ７０，７１は、遮光容器６０の側壁の外面に設置された放熱用のフィン６１，６２により放熱を行う。このため、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器４０に冷却用のファンを備えていなくても、十分な排熱を行うことが期待される。言い換えると、Ｘ線検出器４０は、冷却用のファンを備えていなくても良い。
【００７０】
また、例えば、ヒートパイプ７０，７１の放熱部は、支持部材４１Ｂに形成された溝に沿って配置される。これにより、ヒートパイプ７０，７１が遮光容器６０の側壁と熱接続される面積を広く確保することができるので、効率的に放熱を行うことが可能となる。
【００７１】
また、ヒートパイプ７０，７１の放熱部は、熱源となるＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２より回転フレーム１２の回転中心に近い位置に設けられる。このため、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、遠心力を効率良く利用してヒートパイプを作動させることができる。
【００７２】
また、冷却用のファンは、その性質上、回転フレーム１２による回転に弱いため、故障してしまう場合がある。しかしながら、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器４０に冷却用のファンを備える必要が無いので、故障の要因を減らすことができる。この結果、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、メンテナンス性を向上させることができる。
【００７３】
また、Ｘ線検出器４０を備えるＸ線ＣＴ装置１は、遮光容器６０の内部で生じた熱を遮光容器６０の外部へ排出させることができる。このため、熱源となる電子部品以外にも、外気にさらされて埃が堆積しやすい各種の基板を遮光容器６０内に収容することが可能になるため、埃の堆積を低減させることが可能となる。
【００７４】
なお、第１の実施形態では、ヒートパイプ７０，７１の放熱部が法線方向（Ｘ線の照射方向と平行な方向）に延在する場合を例示したが、法線方向に対して傾斜した方向に延在していてもよい。ただし、凝縮した作動流体を、遠心力を効率良く利用して受熱部へ送るためには、法線方向に対する傾斜角度は小さいのが好適である。
【００７５】
（第１の実施形態の変形例）
上記の実施形態では、ヒートパイプ７０，７１を遮光容器６０の側壁の内面に直接的に熱接続させる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ヒートパイプは、遮光容器６０の側壁の内面に間接的に熱接続される場合であっても良い。
【００７６】
図６は、第１の実施形態の変形例に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図６には、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。なお、図６では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図６では、図４Ａと相違する点を中心に説明することとし、図４Ａと同様の構成については図４Ａと同一の符号を付し、説明を省略する。また、図６では、スライス方向における片側の構成のみを例示するが、反対側の構成も同様である。
【００７７】
図６に示すように、第１の実施形態の変形例に係るＸ線検出器４０は、ヒートパイプ７２を備える。ヒートパイプ７２は、図４Ａに示したヒートパイプ７０と同様に、遮光容器６０の内部に設けられる。また、ヒートパイプ７２の受熱部は、位置決めプレート５３の内部に設けられる。
【００７８】
ここで、ヒートパイプ７２の放熱部は、遮光容器６０の側壁の内面との間に設置された伝熱部材を介して、遮光容器６０の側壁の内面に熱接続される。図６に示す例では、ヒートパイプ７２の放熱部は、コリメータユニット４１の支持部材４１Ｂを介して遮光容器６０の側壁の内面に熱接続される。
【００７９】
第１の実施形態の変形例に係る支持部材４１Ｂは、例えば、アルミニウムなどの熱伝導性の高い素材により形成される。また、支持部材４１Ｂには、Ｘ線の照射方向に平行な方向に、ヒートパイプ７２の外径以上の径を有する孔（若しくは溝）が形成される。ヒートパイプ７２は、支持部材４１Ｂの孔に挿入され、孔の内面と熱接続される。支持部材４１Ｂは、遮光容器６０の側壁の内面に熱接続される。遮光容器６０の側壁の外面のうち、ヒートパイプ７２と支持部材４１Ｂの孔とが熱接続された部分に対応する範囲（若しくは、熱接続された部分を覆う範囲）には、放熱用のフィン６３が設置される。この結果、ヒートパイプ７２と支持部材４１Ｂの孔とが熱接続された部分では、放熱用のフィン６３の機能によって、揮発した状態の作動流体が凝縮する。つまり、ヒートパイプ７２のうち孔と熱接続された部分が、放熱部として機能する。
【００８０】
このように、第１の実施形態の変形例に係るヒートパイプ７２は、遮光容器６０の側壁の内面に間接的に熱接続される。これにより、第１の実施形態の変形例に係るＸ線検出器４０は、効率良く排熱することができる。
【００８１】
また、ヒートパイプ７２は、コリメータユニット４１と位置決めプレート５３との間の位置を固定する。言い換えると、ヒートパイプ７２は、コリメータユニット４１と位置決めプレート５３との間の位置を固定する位置決めピンとして機能する。これにより、第１の実施形態の変形例に係るＸ線検出器４０は、位置決めピンの数を低減させることができる。
【００８２】
なお、図６に示した構成はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、図６では、支持部材４１Ｂを介して間接的に熱接続される場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ヒートパイプ７２は、支持部材４１Ｂとは別に設けられた伝熱部材を介して、遮光容器６０の側壁の内面に間接的に熱接続されてもよい。
【００８３】
また、例えば、図６では、支持部材４１Ｂ全体が熱伝導性の高い素材により形成される場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、支持部材４１Ｂのうち、ヒートパイプ７２の放熱部と遮光容器６０の側壁との間の部分が熱伝導性の高い素材により形成されてもよい。
【００８４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ヒートパイプの放熱部が遮光容器６０の内部に設けられる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ヒートパイプの放熱部は、遮光容器６０の外部に設けられてもよい。
【００８５】
図７は、第２の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図７には、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。なお、図７では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図７では、図４Ａと相違する点を中心に説明することとし、図４Ａと同様の構成については図４Ａと同一の符号を付し、説明を省略する。また、図７では、スライス方向における片側の構成のみを例示するが、反対側の構成も同様である。
【００８６】
図７に示すように、Ｘ線検出器４０は、ヒートパイプ７３を備える。ヒートパイプ７３の受熱部は、図４Ａに示したヒートパイプ７０の受熱部７０Ａと同様に、遮光容器６０の内部において、位置決めプレート５３の内部に設けられる。
【００８７】
ここで、ヒートパイプ７３の放熱部は、遮光容器６０の外部に設けられる。図７に示す例では、ヒートパイプ７３の放熱部は、遮光容器６０の外部において放熱用のフィン６４と熱接続される。なお、この場合、コリメータユニット４１と位置決めプレート５３との間の位置を固定するために、位置決めピン５４が設けられるのが好適である。
【００８８】
第２の実施形態に係る遮光容器６０の側壁には、ヒートパイプ７３の外径以上の径を有する孔が形成される。ヒートパイプ７３は、遮光容器６０の孔を通じて遮光容器６０の外部に突出される。ヒートパイプ７３と遮光容器６０の孔との間は、遮光性を有するシール材により接着される。ヒートパイプ７３のうち遮光容器６０の外部に突出した部分は、Ｘ線の照射方向と平行な方向に折り曲げられ、放熱用のフィン６４に熱接続される。この結果、ヒートパイプ７３のうちフィン６４と熱接続された部分では、フィン６４の機能によって揮発した状態の作動流体が凝縮する。つまり、ヒートパイプ７３のうちフィン６４と熱接続された部分が、放熱部として機能する。
【００８９】
このように、第２の実施形態に係るＸ線検出器４０において、遮光容器６０は、少なくともＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２、位置決めプレート５３、及びヒートパイプ７３の受熱部を収容する。また、遮光容器６０は、ヒートパイプ７３を貫通させる孔を有する。この孔は、遮光容器６０の側壁を貫通する孔である。また、ヒートパイプ７３の放熱部は、遮光容器６０の外部に設けられる。これにより、Ｘ線検出器４０は、遮光容器６０の外部において、効率良く排熱することができる。このため、Ｘ線検出器４０は、遮光容器６０の内部で生じた熱を遮光容器６０の外部へ排出させることができる。
【００９０】
なお、図７では、遮光容器６０の外部に設置されたフィン６４を用いて放熱する場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ヒートパイプ７３の放熱部は、Ｘ線検出器４０の筐体の内面に熱接続されても良い。Ｘ線検出器４０の筐体は空気との接触面積が大きいため、放熱効果が期待される。更に、Ｘ線検出器４０の筐体の外面に放熱用のフィンを備えていても良い。すなわち、ヒートパイプの放熱部は、Ｘ線検出器４０の筐体及び放熱用のフィン６４のうち少なくとも一つに熱接続される。
【００９１】
（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。
【００９２】
（位置決めプレート５３の熱伝導性の向上）
上記の実施形態では、アルミニウムにより形成される位置決めプレート５３により、受熱部７０Ａに熱を伝える場合を説明したが、更に熱伝導性の高い部材を併用することで、熱伝導性を向上させることが可能である。
【００９３】
図８は、その他の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図８には、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。なお、図８では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図８では、図４Ａと相違する点を中心に説明することとし、図４Ａと同様の構成については図４Ａと同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９４】
図８に示すように、位置決めプレート５３は、例えば、アルミニウムにより形成される部材に加え、銅により形成される部材５３Ａを有する。銅は、アルミニウムより熱伝導性が高い素材である。言い換えると、位置決めプレート５３は、熱伝導性を有する第１部材と、第１部材より熱伝導性が高い第２部材とを有する。これにより、Ｘ線検出器４０は、熱伝導性を向上させることが可能である。
【００９５】
なお、部材５３Ａは、位置決めプレート５３のうち１箇所のみに設けられても良いが、複数箇所に設けられても良い。ただし、部材５３Ａは、熱源となる電子部品ごとに設けられるのが好適である。
【００９６】
（ヒートパイプの形状に関するバリエーション）
また、上記の実施形態にて例示したヒートパイプの形状はあくまで一例であり、他の形状にて実現可能である。
【００９７】
図９、図１０、及び図１１は、その他の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図９、図１０、及び図１１には、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。なお、図９、図１０、及び図１１では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図９、図１０、及び図１１では、図４Ａと相違する点を中心に説明することとし、図４Ａと同様の構成については図４Ａと同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９８】
図９に示すように、Ｘ線検出器４０は、ヒートパイプ７４，７５を備えていてもよい。ヒートパイプ７４，７５は、位置決めプレート５３の内部において湾曲されて延在している。つまり、ヒートパイプは、屈曲された状態で配管される場合に限らず、湾曲された状態で配管されても良い。
【００９９】
また、図１０に示すように、Ｘ線検出器４０は、ヒートパイプ７６を備えていてもよい。ヒートパイプ７６は、位置決めプレート５３のスライス方向における中心部付近においてヒートパイプ７０及びヒートパイプ７１が接続されたような形状（略Ｖ字型）を有する。
【０１００】
また、図１１に示すように、Ｘ線検出器４０は、ヒートパイプ７７を備えていてもよい。ヒートパイプ７７の放熱部は、コリメータユニット４１のスライス方向における片側において形成される。また、ヒートパイプ７７の受熱部は、位置決めプレート５３のスライス方向にわたって形成され、放熱部に近いほど回転中心に近く、放熱部から遠いほど回転中心から遠くに設けられる。
【０１０１】
（遮光容器６０の外部にＡ／Ｄ変換器を備える場合）
また、例えば、実施形態は、遮光容器６０の外部にＡ／Ｄ変換器を備える場合にも適用可能である。
【０１０２】
図１２は、その他の実施形態に係るＸ線検出器４０の構成の一例を示す図である。図１２には、Ｘ線の照射方向及びスライス方向を通るＸ線検出器４０の断面図を示す。なお、図１２では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、図１２では、図４Ａと相違する点を中心に説明することとし、図４Ａと同様の構成については図４Ａと同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
図１２に示すように、Ｘ線検出器４０は、基板９０と、ヒートパイプ７３とを備える。基板９０は、遮光容器６０の外部に設けられ、Ａ／Ｄ変換器を備える基板である。また、ヒートパイプ７３は、遮光容器６０の外部に設けられる。
【０１０４】
ここで、ヒートパイプ７８の受熱部は、基板８０と熱接続される。具体的には、ヒートパイプ７８の受熱部は、基板８０上に設けられたＡ／Ｄ変換器に直接的に熱接続されるのが好適である。また、ヒートパイプ７８の放熱部は、受熱部より回転フレーム１２の回転中心に近い位置に設けられ、放熱用のフィン８２と熱接続される。
【０１０５】
これにより、Ｘ線検出器４０は、遮光容器６０の外部にＡ／Ｄ変換器を備える場合にも適用可能である。この場合、遮光容器６０には、ＡＤＣ基板一体型ＰＤモジュール５２に代えてフォトダイオード６５が収容される。
【０１０６】
（架台装置の停止時におけるＸ線検出器４０の回転位置制御）
また、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０を停止させる場合には、Ｘ線検出器４０を回転フレーム１２の下方に移動させた状態で停止させる。
【０１０７】
例えば、Ｘ線ＣＴ装置１の処理回路３４は、撮影を終了する旨の指示を操作者から受け付けると、Ｘ線検出器４０が回転フレーム１２の下方に位置するまで回転フレーム１２を回転させた上で、架台装置１０を停止させる。この場合、ヒートパイプの放熱部は、受熱部より上方（重力方向における上方）に位置することとなる。このため、放熱部において凝縮した作動流体は、重力により受熱部へ移動する。これにより、架台装置１０が停止したにもかかわらず、Ｘ線検出器４０内部に余熱が残存していたとしても、重力によりヒートパイプを作動させることができる。
【０１０８】
（マルチコンソール）
コンソール装置３０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、前処理機能３４２、再構成処理機能３４３等の処理回路３４の機能を分散して有しても構わない。
【０１０９】
（統合サーバ）
処理回路３４はコンソール装置３０に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。
【０１１０】
（後処理の処理主体）
後処理はコンソール３０又は外部のワークステーションのどちらで実施することにしても構わない。また、コンソール３０とワークステーションの両方で同時に処理することにしても構わない。
【０１１１】
（フルスキャン／ハーフスキャン）
ＣＴ画像を再構成するには被検体の周囲一周、３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角度分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。以下、説明を簡単にするため、被検体周囲一周、３６０°分の投影データを用いて再構成する再構成（フルスキャン再構成）方式を用いるものとする。
【０１１２】
（一管球／多管球）
上述した実施形態は、一管球型のＸ線ＣＴ装置にも、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。
【０１１３】
（他の医用画像診断装置への適用）
上述した実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に限らず、他の医用画像診断装置にも適用可能である。例えば、上述したヒートパイプは、回転フレームを用いて放射線検出器等の機器が回転される構成を有する医用画像診断装置（核医学診断装置、歯科用ＣＴ装置等）において、その回転体に搭載することにより回転体の内部で発生した熱を効率良く排出させることが可能である。
【０１１４】
（投影データ／再構成画像データの保存先）
投影データや再構成画像データの記憶は、コンソール装置３０のメモリ３１が行う場合に限らず、インターネット等の通信ネットワークを介してＸ線ＣＴ装置１と接続可能なクラウドサーバがＸ線ＣＴ装置１からの保存要求を受けて投影データや再構成画像データの記憶を行う場合であってもよい。
【０１１５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、効率良く排熱することができる。
【０１１６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１７】
１      Ｘ線ＣＴ装置
１１      Ｘ線管
１２      回転フレーム
４０      Ｘ線検出器
７０，７１  ヒートパイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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