(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル方向に配列されている複数の第１コリメータ板と、該複数の第１コリメータ板と組み合わされて格子を形成するようにスライス方向に配列されている複数の第２コリメータ板と、前記複数の第１コリメータ板をスライス方向に挟んで支持する第１ブロックおよび第２ブロックとを備えた２次元コリメータモジュールであって、
前記複数の第１コリメータ板は、放射線焦点からの放射方向に沿った複数のスロットがスライス方向に並んで形成されている複数のスロット付き第１コリメータ板と、スロットが形成されていない１つのスロットなし第１コリメータ板とを含んでおり、
前記複数のスロット付き第１コリメータ板は、前記２次元コリメータモジュールに対応する複数の放射線検出素子のチャネル方向の各境界位置に対応して配置されており、
前記スロットなし第１コリメータ板は、前記複数の放射線検出素子のチャネル方向に沿った一端部における端辺位置に対応して配置されており、
前記複数の第２コリメータ板は、前記複数のスロット付き第１コリメータ板におけるチャネル方向に並ぶスロットの列ごとにそれぞれ挿入されるとともに、前記スロットなし第１コリメータ板に当接しており、
前記第２コリメータ板のスライス方向における一方向側の板面は、前記スロットのスライス方向における２つの壁面のうちの一方と当接している２次元コリメータモジュール。
【請求項２】
前記２次元コリメータモジュールの放射線入射面側および放射線出射面側の少なくとも一方に、前記複数の第１コリメータ板と接着される固定シートを有している請求項１に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項３】
前記複数の第１コリメータ板は、チャネル方向に沿って扇状に配列されている請求項１または請求項２に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項４】
前記複数の第１コリメータ板は、それぞれ、放射線焦点からの放射線ビームのコーン角方向に沿った扇形状を有している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項５】
前記複数の第２コリメータ板は、放射線焦点からの放射線ビームのコーン角方向に沿って扇状に配列されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項６】
前記複数の第２コリメータ板は、それぞれ、チャネル方向に沿った扇形状を有している請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項７】
前記第２コリメータ板の板厚は、０．０６ｍｍ〜０．２２ｍｍであり、
前記スロットの幅は、０．１ｍｍ〜０．２８ｍｍであって、該板厚より幅広である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項８】
前記スロットの幅は、０．２０ｍｍ〜０．２８ｍｍである請求項７に記載の２次元コリメータモジュール。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュールが放射線入射面側に複数配置された放射線検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載の放射線検出器を備えているＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の２次元コリメータモジュールの組立て方法であって、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に、前記複数のスロット付き第１コリメータ板と前記スロットなし第１コリメータ板とを含む複数の第１コリメータ板を、チャネル方向に間隔を置いて配置する工程と、
前記複数の第１コリメータ板を前記第１ブロック側に寄せることにより、前記複数の第１コリメータ板を前記第１ブロックの壁面に当接させ、前記スロット付き第１コリメータ板に形成されている複数のスロットの位置を揃える工程と、
前記複数の第２コリメータ板を、位置が揃った前記スロットの列ごとにそれぞれ挿入して前記スロットなし第１コリメータ板に当接させる工程と、
前記複数の第２コリメータ板を、スライス方向の一方向側に寄せて、前記スロットのスライス方向における一方の壁面に当接させる工程と、
前記第１および第２ブロックと前記複数の第１コリメータ板とを接着するとともに、前記複数の第１コリメータ板と前記複数の第２コリメータ板とを接着する工程とを有する２次元コリメータモジュールの組立て方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組立て方法により複数の２次元コリメータモジュールを組み立てる工程と、前記２次元コリメータモジュールをチャネル方向に複数配設する工程とを有する、２次元コリメータ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元コリメータモジュール（collimator module）、放射線検出器、Ｘ線ＣＴ（Computed
Tomography）装置、２次元コリメータモジュールの組立て方法、および２次元コリメータ（collimator）装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線ＣＴ装置においては、Ｘ線検出器の多列化が進み、スライス（slice）方向の散乱線の影響が深刻になってきている。これに伴い、Ｘ線検出器のＸ線入射面側に配置される散乱線除去用のコリメータとして、コリメータ板がチャネル（channel）方向すなわちＸ線のファン（fan）角方向だけでなく、スライス方向すなわちＸ線のコーン（cone）角方向にも複数配列されている２次元コリメータが種々提案されている。
【０００３】
例えば、チャネル方向のコリメータ板とスライス方向のコリメータ板とを格子状に組み合わせた２次元コリメータが提案されている（例えば、特許文献１，図１〜図７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２７６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これまでに提案されている２次元コリメータは、組立てが容易でない。例えば、特許文献１の例では、コリメータ板に形成された櫛状の切欠き部構造のために剛性が低くなるため、コリメータ板をその切欠き部に挿入する際、接触摩擦等によりコリメータ板が歪み易く、作業性がよくない。
【０００６】
このような事情により、チャネル方向およびスライス方向の散乱線除去が可能であり、組立てが容易な２次元コリメータモジュールが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の発明は、チャネル方向に配列されている複数の第１コリメータ板と、該複数の第１コリメータ板と組み合わされて格子を形成するようにスライス方向に配列されている複数の第２コリメータ板と、前記複数の第１コリメータ板をスライス方向に挟んで支持する第１ブロック（block）および第２ブロックとを備えた２次元コリメータモジュールであって、前記複数の第１コリメータ板は、放射線焦点からの放射方向に沿った複数のスロット（slot）がスライス方向に並んで形成されている複数のスロット付き第１コリメータ板と、スロットが形成されていない１つのスロットなし第１コリメータ板とを含んでおり、前記複数のスロット付き第１コリメータ板は、前記２次元コリメータモジュールに対応する複数の放射線検出素子のチャネル方向の各境界位置に対応して配置されており、前記スロットなし第１コリメータ板は、前記複数の放射線検出素子のチャネル方向に沿った一端部における端辺位置に対応して配置されており、前記複数の第２コリメータ板は、前記複数のスロット付き第１コリメータ板におけるチャネル方向に並ぶスロットの列ごとにそれぞれ挿入されるとともに、前記スロットなし第１コリメータ板に当接しており、前記第２コリメータ板のスライス方向における一方向側の板面は、前記スロットのスライス方向における２つの壁面のうちの一方と当接している２次元コリメータモジュールを提供する。
【０００８】
ここで、「スロット」とは、細長い開口（孔）を意味し、切欠き形状の溝を含まない。
【０００９】
第２の観点の発明は、前記２次元コリメータモジュールの放射線入射面側および放射線出射面側の少なくとも一方に、前記複数の第１コリメータ板と接着される固定シート（sheet）を有している上記第１の観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１０】
第３の観点の発明は、前記複数の第１コリメータ板が、チャネル方向に沿って扇状に配列されている上記第１の観点または第２の観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１１】
第４の観点の発明は、前記複数の第１コリメータ板が、それぞれ、放射線焦点からの放射線ビーム（beam）のコーン角方向に沿った扇形状を有している上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１２】
第５の観点の発明は、前記複数の第２コリメータ板が、放射線焦点からの放射線ビームのコーン角方向に沿って扇状に配列されている上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１３】
第６の観点の発明は、前記複数の第２コリメータ板が、それぞれ、チャネル方向に沿った扇形状を有している上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１４】
第７の観点の発明は、前記第２コリメータ板の板厚が、０．０６ｍｍ〜０．２２ｍｍであり、前記スロットの幅が、０．１ｍｍ〜０．２８ｍｍであって、該板厚より幅広である上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１５】
第８の観点の発明は、前記スロットの幅が、０．２０ｍｍ〜０．２８ｍｍである上記第７の観点の２次元コリメータモジュールを提供する。
【００１６】
第９の観点の発明は、上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールが放射線入射面側に複数配置された放射線検出器を提供する。
【００１７】
第１０の観点の発明は、上記第９の観点の放射線検出器を備えているＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１８】
第１１の観点の発明は、上記第１の観点から第８の観点のいずれか一つの観点の２次元コリメータモジュールの組立て方法であって、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に、前記複数のスロット付き第１コリメータ板と前記スロットなし第１コリメータ板とを含む複数の第１コリメータ板を、チャネル方向に間隔を置いて配置する工程と、前記複数の第１コリメータ板を前記第１ブロック側に寄せることにより、前記複数の第１コリメータ板を前記第１ブロックの壁面に当接させ、前記スロット付き第１コリメータ板に形成されている複数のスロットの位置を揃える工程と、前記複数の第２コリメータ板を、位置が揃った前記スロットの列ごとにそれぞれ挿入して前記スロットなし第１コリメータ板に当接させる工程と、前記複数の第２コリメータ板を、スライス方向の一方向側に寄せて、前記スロットのスライス方向における一方の壁面に当接させる工程と、前記第１および第２ブロックと前記複数の第１コリメータ板とを接着するとともに、前記複数の第１コリメータ板と前記複数の第２コリメータ板とを接着する工程とを有する２次元コリメータモジュールの組立て方法を提供する。
【００１９】
第１２の観点の発明は、上記第１１の観点の組立て方法により複数の２次元コリメータモジュールを組み立てる工程と、前記２次元コリメータモジュールをチャネル方向に複数配設する工程とを有する、２次元コリメータ装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
上記観点の発明によれば、第２コリメータ板がスロット付き第１コリメータ板のスロットに挿入され、スロットなし第１コリメータ板に当接し、スロットの側壁にも当接していることにより、第１コリメータ板と第２コリメータ板との間で位置合せが良好に行われ、チャネル方向およびスライス方向の散乱線除去が可能であり、組立てが容易で位置精度が高い２次元コリメータモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】Ｘ線管およびＸ線検出装置を示す図である。
【図３】２次元コリメータモジュールの斜視図である。
【図４】Ｘ線検出装置をスライス方向に見たときの一部拡大断面図である。
【図５】第１コリメータ板と第２コリメータ板を示す図である。
【図６】２次元コリメータモジュールの組立て方法を示すフロー図である。
【図７】トップエンドブロックおよびボトムエンドブロックを位置決めする工程を説明するための図である。
【図８】トップエンドブロックとボトムエンドブロックとの間に複数の第１コリメータ板を挿入する工程を説明するための図である。
【図９】複数の第２コリメータ板をスロットに挿入する工程を説明するための図である。
【図１０】複数の第２コリメータ板をトップエンドブロック側に寄せて位置決めする工程を説明するための図である。
【図１１】Ｘ線入射面側および／またはＸ線射出面側にＸ線透過性の固定シートを貼り付ける工程を説明するための図である。
【図１２】当て板を使って第２コリメータ板を位置決めするケースを説明するための図である。
【図１３】治具を用いて複数の第１コリメータ板をチャネル方向に位置決めする様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、Ｘ線ＣＴ装置１００の外観図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、被検体をスキャン（scan）して投影データ（data）を収集する走査ガントリ（gantry）１０１と、被検体を載置して撮影空間である走査ガントリ１０１のボア（bore）に出入りするクレードル（cradle）１０２とを有している。さらに、Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線ＣＴ装置１００の操作を行ったり、収集された投影データを基に画像を再構成したりする操作コンソール（console）１０３を具備している。
【００２４】
クレードル１０２は、その内部にモータ（motor）を内蔵し、クレードル１０２を昇降および水平直線移動する。そして、クレードル１０２は、被検体を載せて走査ガントリ１０１のボアに出入りする。
【００２５】
操作コンソール１０３は、操作者からの入力を受け付ける入力装置と、画像を表示するモニタとを具備している。また、操作コンソール１０３は、その内部に被検体の投影データを収集するための各部の制御や３次元画像再構成処理等を行う中央処理装置と、走査ガントリ１０１で取得したデータを収集するデータ収集バッファ（buffer）と、プログラム（program）やデータ等を記憶する記憶装置とを備えている。
【００２６】
走査ガントリ１０１は、被検体をスキャンするためのＸ線管およびＸ線検出装置を有している。
【００２７】
図２は、Ｘ線管およびＸ線検出装置を示す図である。ここでは、図２に示すように、走査ガントリ１０１の回転軸方向（クレードル１０２の水平移動方向あるいは被検体の体軸方向）をスライス方向ＳＬ、Ｘ線ビーム２３のファン角方向をチャネル方向ＣＨとする。また、チャネル方向ＣＨおよびスライス方向ＳＬに直交し、走査ガントリ１０１の回転中心に向かう方向をアイソセンタ方向Ｉとする。なお、チャネル方向ＣＨ、スライス方向ＳＬおよびアイソセンタ方向Ｉは、それぞれ、矢印の方向を＋（プラス）方向とし、その逆方向を−（マイナス）方向とする。
【００２８】
Ｘ線検出装置４０は、Ｘ線を検出する複数のＸ線検出器モジュール５０と、Ｘ線管２０のＸ線焦点２１からのＸ線ビーム（beam）２３をコリメートする複数の２次元コリメータモジュール２００と、複数のＸ線検出器モジュール５０および複数の２次元コリメータモジュール２００を基準位置に固定するベース（base）部６０とを有している。
【００２９】
複数の２次元コリメータモジュール２００は、チャネル方向ＣＨに沿って配設されて２次元コリメータ装置を形成している。複数のＸ線検出器モジュール５０は、複数の２次元コリメータモジュール２００に対してチャネル方向ＣＨに沿って配列されている。ここでは、１つの２次元コリメータモジュール２００に対して、１つのＸ線検出器モジュール５０が取り付けられている。また、Ｘ線検出器モジュール５０は、２次元コリメータモジュール２００のＸ線出射側に設けられている。Ｘ線検出器モジュール５０は、クレードル１０２に載置されてボアに搬送された被検体を透過したＸ線ビームを検出する。なお、２次元コリメータモジュール２００とＸ線検出器モジュール５０とは、１対１で対応している必要はなく、１つの２次元コリメータモジュール２００に対して、複数のＸ線検出器モジュール５０が取り付けられてもよい。
【００３０】
Ｘ線検出器モジュール５０は、Ｘ線を受けて可視光を発する不図示のシンチレータブロック（scintillator block）と、光電変換を行うフォトダイオード（photo
diode）がチャネル方向ＣＨおよびスライス方向ＳＬに沿って２次元的に配列された不図示のフォトダイオードチップ（chip）とを有している。また、Ｘ線検出器モジュール５０は、基板に設けられたフォトダイオードチップからの出力を積算したり、スライス厚を変えるための出力切換えを行ったりする機能を有している不図示の半導体チップを備えている。
【００３１】
ベース部６０は、矩形の枠形状であり、一対の円弧状の基底材６１およびこれら基底材６１の端部を連結した一対の直線状の基底材６２を備えている。また、基底材６１には、複数の２次元コリメータモジュール２００の位置決めをするためのベース側位置決めピンまたは位置決め孔が設けられている。
【００３２】
ベース部６０において、スライス方向ＳＬの長さは、例えば３５０ｍｍ〜４００ｍｍであり、厚みは、例えば３５ｍｍ〜４０ｍｍであり、基底材６１および基底材６２により構成された内部空間の長さは、例えば３００ｍｍ〜３５０ｍｍである。また、各２次元コリメータモジュール２００のチャネル方向ＣＨの幅は、例えば５０ｍｍである。２次元コリメータモジュール２００の詳細については後述する。
【００３３】
ベース部６０の材料としては、例えば、アルミ（aluminum）合金、カーボン（carbon）繊維と熱硬化樹脂との複合材料である炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等が用いられる。アルミ合金またはＣＦＲＰは、軽くて強く、高い耐久性を持っているため、ベース部６０がＸ線ＣＴ装置１００の走査ガントリ１０１中で高速回転する際に、余計な離心力を生じることなく、回転することができる。また、ベース部６０は歪みにくくなり、それに固定された２次元コリメータモジュール２００も歪みにくい。
【００３４】
図２では、２次元コリメータモジュール２００を簡略化して描いているが、実際には、１つのベース部６０に数十個の２次元コリメータモジュール２００が固定されている。
【００３５】
これより、２次元コリメータモジュールの構造について詳しく説明する。
【００３６】
図３は、本実施形態による２次元コリメータモジュールの斜視図であり、図４は、本実施形態による２次元コリメータモジュールが実装されたＸ線検出装置をスライス方向ＳＬに見たときの一部拡大断面図である。また、図５は、この２次元コリメータモジュールを構成する第１コリメータ板および第２コリメータ板を示す図である。
【００３７】
図３に示すように、２次元コリメータモジュール２００は、複数の第１コリメータ板１１と、複数の第２コリメータ板１２と、トップエンドブロック（第１ブロック）１３と、ボトムエンドブロック（第２ブロック）１４とを有している。複数の第１コリメータ板１１は、複数のスロット付き第１コリメータ板１１ａと、１枚のスロットなし第１コリメータ板１１ｂとにより構成されている。なお、図３では、構造を分かりやすくするために、第１コリメータ板１１および第２コリメータ板１２を少なめに描いているが、実際には、第１コリメータ板１１は、３２枚〜６４枚程度、第２コリメータ板１２は、１２９枚〜２５７枚程度が想定される。
【００３８】
図３に示すように、複数の第１コリメータ板１１は、板面同士が略平行になるようにチャネル方向ＣＨに間隔を空けて配置されている。より詳しくは、図３および図４に示すように、スロット付き第１コリメータ板１１ａは、実装されたときに対応するＸ線検出器モジュール５０の各検出素子５１のチャネル方向ＣＨにおける境界に位置するように配置されている。また、スロットなし第１コリメータ板１１ｂは、実装されたときに対応するＸ線検出器モジュール５０のチャネル方向ＣＨにおける所定の片方の端部に位置する検出素子の外側端辺と対応する位置に配置されている。本例では、＋ＣＨ方向の端部に位置する検出素子５１ｂの外側端辺と対応する位置に配置されている。なお、Ｘ線検出器モジュール５０のチャネル方向ＣＨにおける所定の片方とは逆の端部に位置する検出素子、本例では、＋ＣＨ方向の端部に位置する検出素子５１ａの外側端辺と対応する位置には、第１コリメータ板１１は配置されていない。
【００３９】
トップエンドブロック１３およびボトムエンドブロック１４は、複数の第１コリメータ板１１をスライス方向ＳＬで挟むように配置されている。
【００４０】
複数の第２コリメータ板１２は、複数の第１コリメータ板１１と略直交するように組み合わされている。すなわち、複数の第１コリメータ板１１と複数の第２コリメータ板１２とは、組み合わさって、格子状の２次元コリメータ部分を形成している。
【００４１】
２次元コリメータモジュール２００がチャネル方向ＣＨに並んで配置されると、スロットなし第１コリメータ板１１ｂは、互いに隣接する検出器モジュール５０間の境界に対応する位置に配置されるようになっている。
【００４２】
トップエンドブロック１３、ボトムエンドブロック１４、複数の第１コリメータ板１１、および複数の第２コリメータ板１２は、それぞれ所定の方法で位置決めされ、接着剤等により互いに接着されている。
【００４３】
これより、２次元コリメータモジュールの構成要素について、さらに詳しく説明する。
【００４４】
図５に示すように、第１コリメータ板１１は、矩形状または緩やかに曲がった扇状である。第１コリメータ板１１は、Ｘ線を吸収しやすい重金属、例えばモリブデン（molybdenum）、タングステン（tungsten）、鉛などにより構成されている。２次元コリメータモジュール２００がベース部６０に取り付けられた際には、第１コリメータ板１１の板面は、Ｘ線焦点２１からのＸ線ビーム２３の放射方向と平行になり、その長辺方向はスライス方向ＳＬまたはＸ線ビームのコーン角方向と一致する。なお、ここでは、第１コリメータ板１１の板厚は、約０．２ｍｍである。
【００４５】
スロット付き第１コリメータ板１１ａの板面には、第２コリメータ板１２を挿入するための細長い開口（孔）、いわゆるスロット１１１が複数形成されている。複数のスロット１１１は、２次元コリメータモジュール２００がベース部６０に取り付けられた際には、Ｘ線焦点２１からのＸ線ビーム２３の放射方向に沿うように形成されている。
【００４６】
スロットなし第１コリメータ板１１ｂは、スロット付き第１コリメータ板１１ａと外形は同一であるが、その板面にスロットは形成されていない。
【００４７】
ところで、スロット付き第１コリメータ板１１ａに形成されたスロット１１１のスライス方向ＳＬの幅は、第２コリメータ板１２の挿入を容易にするには、第２コリメータ板１２の板厚に対して十分な余裕を持つ方がよい。一方、スロット１１１の幅が広すぎると、第１コリメータ板１１の剛性が低くなり、組立て時やスキャン時に歪みが生じ易くなる。これらを考慮すると、第２コリメータ板１２の板厚は、０．０６ｍｍ〜０．２２ｍｍであり、スロット１１１のスライス方向ＳＬの幅は、０．１ｍｍ〜０．２８ｍｍであって、第２コリメータ板１２の板厚より幅広であることが好ましい。
【００４８】
また、スロット１１１をワイヤ（wire）放電で加工する場合、使用するワイヤとして、０．１ｍｍ径、０．２ｍｍ径、０．３ｍｍ径などの選択肢があるが、コストと加工精密度とのバランスは、０．２ｍｍ径がよい。これを考慮すると、スロット１１１のスライス方向ＳＬの幅は、０．２ｍｍ〜０．２８ｍｍ程度がさらに好ましい。
【００４９】
ここでは、スロット１１１のスライス方向ＳＬの幅は、約０．２４ｍｍであり、スロット１１１のアイソセンタ方向Ｉの長さは、約１５．４ｍｍである。
【００５０】
図４に示すように、第２コリメータ板１２は、矩形に近い扇形状を有している。第２コリメータ板１２は、第１コリメータ板１１と同様に、Ｘ線を吸収しやすい重金属により構成されている。２次元コリメータモジュール２００がベース部６０に取り付けられた際には、第２コリメータ板１２の板面は、Ｘ線焦点２１からのＸ線ビーム２３の放射方向と平行になり、その扇形状を形成する湾曲した長辺の方向はチャネル方向ＣＨに一致する。
【００５１】
図３に示すように、第２コリメータ板１２は、複数のスロット付き第１コリメータ板１１ａにおけるチャネル方向ＣＨに並ぶスロット１１１の列ごとに当該スロット１１１を貫くように挿入されている。複数の２次元コリメータモジュール２００がベース部６０に取り付けられた際には、図４に示すように、互いに隣接する２次元コリメータモジュール２００の一方における、最も−ＣＨ方向寄りのスロット付き第１コリメータ板１１ａおよび第２コリメータ板１２により形成される壁板と、互いに隣接する２次元コリメータモジュール２００の他方における、スロットなし第１コリメータ板１１ｂの壁板とが、チャネル方向ＣＨで合わさり、格子状の２次元コリメータの一部を形成するようになっている。
【００５２】
ところで、第２コリメータ板１２は、熱変形等による位置ずれが生じる。このような位置ずれが起こると、Ｘ線の遮蔽状況が変化して検出セル間でのクロストークが発生し、Ｘ線検出装置２０の検出特性が変動する。これを抑えるには、第２コリメータ板１２の板厚を薄くすることが有効である。一方、板厚を薄くし過ぎると剛性が低くなり、組立て時やスキャン時に歪みを生じ易くなる。これらを考慮すると、第２コリメータ板１２の板厚は、０．０６ｍｍ〜０．１４ｍｍ程度が好適であり、０．０８ｍｍ〜０．１２ｍｍ程度がより好ましい。ここでは、第２コリメータ板１２の板厚は、約０．１ｍｍである。また、第２コリメータ板１２の短辺方向の幅は、約１５ｍｍである。
【００５３】
トップエンドブロック１３およびボトムエンドブロック１４は、アルミニウムなどの軽量な金属またはプラスチック（plastic）により構成されている。
【００５４】
図３に示すように、トップエンドブロック１３は、チャネル方向ＣＨおよびスライス方向ＳＬに直交する方向、すなわちアイソセンタ方向Ｉに延びる柱部１３Ｔと、−ＳＬ方向に張り出したフランジ（flange）部１３Ｆとを有しており、これらは一体的に形成されている。したがって、トップエンドブロック１３は、−ＣＨ方向に見ると、概ね逆「Ｌ」字形状を有している。
【００５５】
同様に、ボトムエンドブロック１４は、アイソセンタ方向Ｉに延びる柱部１４Ｔと、＋ＳＬ方向に張り出したフランジ（flange）部１４Ｆとを有しており、これらは一体的に形成されている。したがって、ボトムエンドブロック１４は、−ＣＨ方向に見ると、概ね「Ｌ」字形状を有している。
【００５６】
また、図３に示すように、トップエンドブロック１３およびボトムエンドブロック１４のフランジ部１３Ｆ，１４Ｆの中央には、位置決め用の孔が形成されており、この孔に位置決めピン１３５，１４５が挿入され、配置されている。この位置決めピン１３５，１４５をあるべき位置に固定すると、２次元コリメータモジュール２００は、ベース部６０の基準位置に位置決めされる。
【００５７】
位置決めピン１３５（１４５）の周囲には４つの位置決め孔１３６（１４６）が形成されている。これら４つの位置決め孔１３６（１４６）は、図２で示されたＸ線検出モジュール５０が正確に取り付けられるよう形成されている。
【００５８】
図３に示すように、トップエンドブロック１３およびボトムエンドブロック１４の互いに対向するそれぞれの面１３ａ，１４ａは、２次元コリメータモジュール２００がベース部６０に取り付けられた際には、Ｘ線焦点２１からのＸ線ビーム２３の放射方向に沿うように形成されている。
【００５９】
スロット付き第１コリメータ板１１ａに形成されたスロット１１１の−ＳＬ方向側の側壁１１１Ｋは、基準面であり、第１コリメータ板１１のスライス方向ＳＬの端辺に対して所定の正確な位置関係を持つように形成されている。
【００６０】
第１コリメータ板１１の−ＳＬ方向側の端辺は、トップエンドブロック１３の壁面１３ａと当接している。また、第１コリメータ板１１の＋ＳＬ方向側の端辺は、ボトムエンドブロック１４の壁面１４ａにほぼ当接しているが、形状のバラツキによりわずかな空間を持って近接しているものもある。
【００６１】
第２コリメータ板１２の−ＳＬ方向側の板面は、上記の位置決めされた壁面、すなわち、スロット付き第１コリメータ板１１ａにおけるスロット１１１のスライス方向ＳＬにおける両壁面のうち、−ＳＬ方向側の側壁１１１Ｋと当接している。
【００６２】
そして、第２コリメータ板１２の＋ＣＨ方向の端辺は、それぞれ、スロットなし第１コリメータ板１１ｂの板面に当接している。
【００６３】
このような状態で、複数の第１コリメータ板１１、複数の第２コリメータ板１２、トップエンドブロック１３、およびボトムエンドブロック１４は、互いに接着剤で接着され、固定されている。
【００６４】
これより、本実施形態に係る２次元コリメータモジュールの組立て方法について説明する。図６は、本実施形態に係る２次元コリメータモジュールの組立て方法を示すフロー図である。
【００６５】
ステップＳ１１１では、図７に示すように、トップエンドブロック１３およびボトムエンドブロック１４を、治具等を用いて所定の位置に位置決めする。
【００６６】
ステップＳ１１２では、図８に示すように、トップエンドブロック１３とボトムエンドブロック１４との間に、複数の第１コリメータ板１１をチャネル方向ＣＨに間隔を置いて配置する。このとき、２次元コリメータモジュールと対応する複数のＸ線検出素子のチャネル方向ＣＨにおける境界に対応する位置に配置されるものを、スロット付き第１コリメータ板１１ａとする。また、上記複数のＸ線検出素子の＋ＣＨ方向における端部のＸ線検出素子の端辺に対応する位置に配置される一枚だけを、スロットなし第１コリメータ板１１ｂとする。
【００６７】
ステップＳ１１３では、複数の第１コリメータ板１１を、治具等を用いて大まかに位置決めする。例えば図１３に示すように、第１コリメータ板１１の上下端を、複数の切欠き部を有するくし状の部材３０１，３０２でチャネル方向ＣＨに軽く挟み込む。この時点では、第１コリメータ板１１はスライス方向ＳＬに移動可能である。
【００６８】
ステップＳ１１４では、複数の第１コリメータ板１１をトップエンドブロック１３側（−ＳＬ方向）に押圧して寄せる。すると、第１コリメータ板１１の−ＳＬ方向側の端辺がトップエンドブロック１３の壁面１３ａに当接する。その結果、スロット付き第１コリメータ板１１ａの各スロット１１１は、チャネル方向ＣＨにほぼ重なる。これにより、第２コリメータ板１２をスロット１１１に容易に挿入することができるようになる。
【００６９】
ステップＳ１１５では、図９に示すように、複数の第２コリメータ板１２をスロット１１１に挿入し、スロットなし第１コリメータ板１１ｂに当接して止まるまで押し込む。
【００７０】
ステップＳ１１６では、第２コリメータ板１２を、−ＳＬ方向に押圧して寄せる。その結果、図１０に示すように、第２コリメータ板１２は、スロット１１１の−ＳＬ方向側の壁面１１１Ｋに当接し、位置決めされる。
【００７１】
ステップＳ１１７では、この状態で、複数の第１コリメータ板１１、複数の第２コリメータ板１２、トップエンドブロック１３、およびボトムエンドブロック１４を固定し、互いに接着剤等で接着する。これで、２次元コリメータモジュール２００が完成する。
【００７２】
なお、２次元コリメータモジュール２００の剛性をさらに高めるために、図１１に示すように、Ｘ線入射面側およびＸ線射出面側の少なくとも一方に、複数の第１コリメータ板１１と接着されるＸ線透過性の固定シート１５を貼り付けてもよい。固定シート１５は、例えば、剛性が高く、軽量で、Ｘ線透過性が高い、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により構成されている。また、固定シート１５は、例えば、第１コリメータ板１１の長辺に合わせた溝が形成されており、この溝に第１コリメータ板１１の長辺側の端辺を挿入して、接着させるようにしてもよい。
【００７３】
このように、上記の２次元コリメータモジュールの組立て方法によれば、第１コリメータ板１１のスライス方向ＳＬの移動により、スロット１１１の位置を揃えて第２コリメータ板１２のスロット１１１への挿入を容易にしたり、第１コリメータ板１１および第２コリメータ板１２を基準面に押し当てて位置決めを行ったりすることができるので、組立てが容易であり、かつ、位置決め精度が高い。
【００７４】
ところで、第２コリメータ板１２のスロット１１１への挿入を容易にするには、第２コリメータ板１２の板厚に対してスロット１１１の幅を十分に大きくする必要がある。この場合、いわゆる遊びが大きくなり、通常であれば、第２コリメータ板１２の位置決め精度が悪くなる。反対に、第２コリメータ板１２の板厚に対してスロット１１１の幅をギリギリまで小さくすると、第２コリメータ板１２の位置決め精度はよくなるが、第２コリメータ板１２のスロット１１１への挿入は難しくなり、組立ての生産性が悪くなる。
【００７５】
一方、本例の場合、第２コリメータ板１２をスロット１１１へ挿入する際には、複数の第１コリメータ板１１をトップエンドブロック１３側に寄せて第１コリメータ板１１のスライス方向ＳＬの位置を揃え、チャネル方向ＣＨで対応するスロット１１１同士を重ねるので、スロット１１１の幅が大きいほど、第２コリメータ板１２の挿入を容易にすることができる。そして、第２コリメータ板１２の挿入後は、第２コリメータ板１２を基準面であるスロット１１１の側壁１１１Ｋに当接させるので、よい精度で位置決めすることができる。つまり、本例の２次元コリメータモジュールは、第２コリメータ板１２の板厚に対してスロット１１１の幅を比較的大きくしたとしても、第２コリメータ板１２の挿入の容易さと、位置決め精度のよさとの両立を図ることができるという優れた特徴を有している。そのため、スロット１１１の幅および第２コリメータ板１２の板厚の自由度が上がり、それぞれ好適な大きさにすることができる。
【００７６】
また、＋ＣＨ方向の端部には、スロットなし第１コリメータ板１１ｂを配置しているので、第２コリメータ板１２をこの第１コリメータ板１１ｂの板面に当接させるだけで、第２コリメータ板１２のＣＨ方向の位置決めを行うことができる。
【００７７】
仮に、＋ＣＨ方向の端部にも、スロット付き第１コリメータ板１１ａを配置させた場合を考える。この構成は、スロットなし第１コリメータ板１１ｂを用意する必要がなく、パーツの種類を極力減らすという観点から見れば、通常は最初に検討されるであろうスタンダードな構成と言える。
【００７８】
しかし、この場合には、第２コリメータ板１２がこの端部のスロット付き第１コリメータ板１１ａのスロット１１１を貫通しないで位置決めができるよう、図１２に示すように、この端部のスロット付き第１コリメータ板１１ａの外側の板面に当て板１９を当てておかなければならない。このようにすると、まずは、当て板１９を配置する手間が増える。
【００７９】
また、スロット付き第１コリメータ板１１ａは、板厚が薄く、さらにスロット１１１も多数形成されているために、剛性が低く歪みやすい。そのため、当て板１９とその＋ＣＨ方向の端部のスロット付き第１コリメータ板１ａとの間に隙間が生じ、第２コリメータ板１２の先端がスロット１１１を貫通して外側にわずかに突出することがある。この状態で接着されてしまった場合には、その突出部分を削り取る作業が必要になり、煩雑な作業が増えることになる。
【００８０】
また、端部のスロット付き第１コリメータ板１１ａと第２コリメータ板１２とを接着剤で接着する際に、接着剤がスロット１１１から漏れて、当て板１９も共に接着してしまうことがある。この場合には、当て板１９をスロット第１コリメータ板１１ａから剥がしたり、固まった接着剤を削り取る作業が必要になる。
【００８１】
このように、＋ＣＨ方向の端部にだけ、スロットなし第１コリメータ板１１ｂを配置することのメリットは非常に大きいことが分かる。
【００８２】
本実施形態によれば、シンプルな構造で、位置精度や角度精度の高い２次元コリメータモジュールを実現することができる。また、２次元コリメータモジュールの組立ても非常に容易である。
【００８３】
以上、発明の実施形態について説明したが、発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加・変更が可能である。
【００８４】
なお、発明の実施形態の例は、コリメータモジュールおよびその組立て方法だけでなく、このようコリメータモジュールが複数配置されているＸ線検出器、さらに、このようなＸ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置もまた発明の実施形態の例である。
【００８５】
また、発明の実施形態は、Ｘ線用に限定されず、他の放射線、例えばＳＰＥＣＴ装置が扱うようなγ（ガンマ）線用にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１１  第１コリメータ板
１１ａ  スロット付き第１コリメータ板
１１ｂ  スロットなし第１コリメータ板
１２  第２コリメータ板
１３  トップエンドブロック（第１ブロック）
１４  ボトムエンドブロック（第２ブロック）
１３Ｔ，１４Ｔ  柱部
１３Ｆ，１４Ｆ  フランジ部
１５  固定シート
１９  当て板
２０  Ｘ線管
２１  Ｘ線焦点
２３  Ｘ線ビーム
４０  Ｘ線検出装置
５０  Ｘ線検出器モジュール
６０  ベース部
６１  基底材
６２  基底材
１００  Ｘ線ＣＴ装置
１０１  走査ガントリ
１０２  クレードル
１０３  操作コンソール
１１１  スロット
１１１Ｋ  壁面（基準面）
１３５，１４５  位置決めピン
１３６，１４６  位置決め孔
２００  ２次元コリメータモジュール
【図１】
0005809499.tif 000002
【図２】
0005809499.tif 000003
【図３】
0005809499.tif 000004
【図４】
0005809499.tif 000005
【図５】
0005809499.tif 000006
【図６】
0005809499.tif 000007
【図７】
0005809499.tif 000008
【図８】
0005809499.tif 000009
【図９】
0005809499.tif 000010
【図１０】
0005809499.tif 000011
【図１１】
0005809499.tif 000012
【図１２】
0005809499.tif 000013
【図１３】
0005809499.tif 000014