(57)【要約】  コリメータ板の配置を容易にしたX線検出器及びX線CT装置を提供するために、放射線源から発生した放射線を検出する複数の放射線検出素子が第1の方向及び第1の方向と直交する第2の方向に配置された放射線検出素子アレイと、前記放射線検出素子アレイの前記放射線源の側に第1の方向に沿って配置され、散乱線を除去するコリメータ板と、前記コリメータ板を支持する溝を有し、前記放射線検出素子の間に第2の方向に沿って配置されるコリメータ板支持部と、を備えることを特徴とする。
2014136734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から発生した放射線を検出する複数の放射線検出素子が第1の方向及び第1の方向と直交する第2の方向に配置された放射線検出素子アレイと、
前記放射線検出素子アレイの前記放射線源の側に第1の方向に沿って配置され、散乱線を除去するコリメータ板と、
前記コリメータ板を支持する溝を有し、前記放射線検出素子の間に第2の方向に沿って配置されるコリメータ板支持部と、を備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記コリメータ板支持部は偶数個であって、第1の方向における中心位置を基準として対称な位置に備えられることを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記コリメータ板支持部が配置される放射線検出素子間の幅は、前記コリメータ板支持部が配置されない放射線検出素子間の幅よりも広いことを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記放射線検出素子は、放射線が入射すると可視光を発光するシンチレータ素子と、前記可視光が入射すると電気信号を出力する光検出素子とで構成され、
前記シンチレータ素子間には、前記可視光を反射する反射材が設けられ、
前記コリメータ板支持部は前記反射材と同じ材質で構成されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
前記放射線源と、前記放射線源に対向配置され被検体を透過した放射線を検出する請求項1に記載の放射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記放射線検出器により検出された複数角度からの透過放射線量に基づき前記被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、を備えたことを特徴とするX線CT装置。
【請求項６】
請求項5に記載のX線CT装置であって、
前記放射線検出器のコリメータ板支持部が配置される位置は画像再構成時の最大スライス厚のつなぎ目の位置であることを特徴とするX線CT装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線、γ線などを検出する放射線検出器に係り、特に散乱線を除去するために放射線検出器の放射線源側に設けられるコリメータ板を支持する支持部に関する。またそのような放射線検出器を備えたX線CT装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像診断装置の一つであるX線CT(Computed Tomography)装置とは、被検体にX線を照射するX線管装置と、被検体を透過したX線量の分布を投影データとして検出するX線検出器と、を被検体の周囲で回転させることにより得られる複数角度からの投影データを用いて被検体の断層画像を再構成し、再構成された断層画像を表示するものである。X線CT装置で表示される画像は、被検体の中の臓器の形状を描写するものであり、画像診断に使用される。【０００３】
X線CT装置で使用されるX線検出器に代表される放射線検出器では、セラミックシンチレータなどの蛍光体素子と、フォトダイオードなどの光検出素子を組み合わせた検出素子を備えた間接変換型検出器が主に用いられている。また半導体素子を検出素子として備えた直接変換型検出器も用いられつつある。いずれの型の放射線検出器でも、回転面内においてX線焦点を中心とした円弧上に1000個程度の検出素子を並べた検出素子列を、さらに回転軸方向に複数列並べた構造が採用されている。またX線検出器のX線管装置側には、被検体を透過したX線から散乱X線を除去するために、多数のコリメータ板が回転軸方向に沿って設けられる。コリメータ板はX線を十分に遮蔽可能な金属の薄板で構成され、X線焦点に向かって放射状に配置される。【０００４】
近年のX線CT装置では、検査時間の短縮を主たる目的として、回転の高速化と検出素子列の多列化とが図られている。回転の高速化はコリメータ板にかかる遠心力の増大をもたらし、検出素子列の多列化にともないコリメータ板は回転軸方向に長くなり、コリメータ板の強度が低下する。したがって回転の高速化と検出素子列の多列化が進むと、CT撮影中にコリメータ板が変形しやすくなる。コリメータ板の変形は検出素子に入射するX線量を変動させるので、断層画像上にアーチファクトを発生させる原因となる。特許文献1にはコリメータ板の変形を軽減することが可能なX線検出器とそれを用いたX線CT装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第2011/074470号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1では、X線検出器のX線入射面と平行に配置された樹脂製支持板上に設けられた溝であって、回転軸方向に沿って設けられた溝に、コリメータ板の一端を嵌入させて接合している。このような構造では、検出素子列の多列化が進むにつれ、コリメータ板と溝は回転軸方向に長くなるのでコリメータ板を溝に嵌入させるのが困難となる。【０００７】
そこで本発明の目的は、コリメータ板の配置を容易にした放射線検出器及びX線CT装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、放射線源から発生した放射線を検出する複数の放射線検出素子が第1の方向及び第1の方向と直交する第2の方向に配置された放射線検出素子アレイと、前記放射線検出素子アレイの前記放射線源の側に第1の方向に沿って配置され、散乱線を除去するコリメータ板と、前記コリメータ板を支持する溝を有し、前記放射線検出素子の間に第2の方向に沿って配置されるコリメータ板支持部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コリメータ板の配置を容易にした放射線検出器及びX線CT装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のX線CT装置1の全体構成を示すブロック図
【図２】X線焦点201とX線検出器106との位置関係を説明する図
【図３】第一の実施形態の構成を示す図であり、図2のA-A断面図
【図４】第一の実施形態の要部を示す図であり、図3のB内の拡大図
【図５】第一の実施形態の要部を示す図であり、図4のC-C断面図
【図６】コリメータ板支持部323の配置位置の一例を示す図
【図７】第二の実施形態の要部を示す図
【図８】第三の実施形態の構成を示す図であり、図2のA-A断面図
【図９】第三の実施形態の要部を示す図であり、図7のE-E断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態に係る放射線検出器は、放射線源から発生した放射線を検出する複数の放射線検出素子が第1の方向及び第1の方向と直交する第2の方向に配置された放射線検出素子アレイと、前記放射線検出素子アレイの前記放射線源の側に第1の方向に沿って配置され、散乱線を除去するコリメータ板と、前記コリメータ板を支持する溝を有し、前記放射線検出素子の間に第2の方向に沿って配置されるコリメータ板支持部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記コリメータ板支持部は偶数個であって、第1の方向における中心位置を基準として対称な位置に備えられることを特徴とする。
【００１３】
また、前記コリメータ板支持部が配置される放射線検出素子間の幅は、前記コリメータ板支持部が配置されない放射線検出素子間の幅よりも広いことを特徴とする。
【００１４】
また、前記放射線検出素子は、放射線が入射すると可視光を発光するシンチレータ素子と、前記可視光が入射すると電気信号を出力する光検出素子とで構成され、前記シンチレータ素子間には、前記可視光を反射する反射材が設けられ、前記コリメータ板支持部は前記反射材と同じ材質で構成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本実施形態に係るX線CT装置は、前記放射線源と、前記放射線源に対向配置され被検体を透過した放射線を検出する前記に記載の放射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記放射線検出器により検出された複数角度からの透過放射線量に基づき前記被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記放射線検出器のコリメータ板支持部が配置される位置は画像再構成時の最大スライス厚のつなぎ目の位置であることを特徴とする。
【００１７】
以下、発明の放射線検出器及びX線CT装置について図を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。また、各図の向きの理解を助けるために、各図の左下にXYZ座標系を示す。
【００１８】
(第一の実施形態)
まず、図1を用いて本実施形態の医用画像診断装置の一例であるX線CT装置の全体構成を説明する。図1は、X線CT装置1の全体構成を示すブロック図である。図1に示すようにX線CT装置1は、スキャンガントリ部100と操作ユニット120とを備える。
【００１９】
スキャンガントリ部100は、X線管装置101と、回転円盤102と、コリメータ103と、X線検出器106と、データ収集装置107と、寝台装置105と、ガントリ制御装置108と、寝台制御装置109と、X線制御装置110と、高電圧発生装置111を備えている。
【００２０】
X線管装置101は寝台装置105上に載置された被検体にX線を照射する装置である。コリメータ103はX線管装置101から照射されるX線の放射範囲を制限する装置である。回転円盤102は、寝台装置105上に載置された被検体が入る開口部104を備えるとともに、X線管装置101とX線検出器106を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。
【００２１】
X線検出器106は、X線管装置101と対向配置され被検体を透過したX線を検出することにより透過X線の空間的な分布を計測する装置であり、多数のX線検出素子を回転円盤102の回転面(XY面)内の周方向と回転軸方向(Z軸と平行な方向)との2次元に配列したものである。なお、X線検出器106の詳細については後述する。
【００２２】
データ収集装置107は、X線検出器106で検出されたX線量をデジタルデータとして収集する装置である。ガントリ制御装置108は回転円盤102の回転を制御する装置である。寝台制御装置109は、寝台装置105の上下左右前後動を制御する装置である。高電圧発生装置111はX線管装置101に印加される高電圧を発生する装置である。X線制御装置110は、高電圧発生装置111の出力を制御する装置である。
【００２３】
操作卓120は、入力装置121と、画像演算装置122と、表示装置125と、記憶装置123と、システム制御装置124とを備えている。入力装置121は、被検体氏名、検査日時、撮影条件などを入力するための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイスである。画像演算装置122は、データ収集装置107から送出される計測データを演算処理してCT画像再構成を行う装置である。表示装置125は、画像演算装置122で作成されたCT画像を表示する装置であり、具体的にはCRT(Cathode-Ray Tube)や液晶ディスプレイ等である。記憶装置123は、データ収集装置107で収集したデータ及び画像演算装置122で作成されたCT画像の画像データを記憶する装置であり、具体的にはHDD(Hard Disk Drive)等である。システム制御装置124は、これらの装置及びガントリ制御装置108と寝台制御装置109とX線制御装置110を制御する装置である。
【００２４】
入力装置121から入力された撮影条件、特に管電圧と管電流などに基づいてX線制御装置110が高電圧発生装置111を制御することにより、高電圧発生装置111からX線管装置101に所定の電力が供給される。供給された電力により、X線管装置101は撮影条件に応じたX線を被検体に照射する。X線検出器106は、X線管装置101から照射され被検体を透過したX線を多数のX線検出素子で検出し、透過X線の分布を計測する。回転円盤102はガントリ制御装置108により制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特に回転速度等に基づいて回転する。寝台装置105は寝台制御装置109によって制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特にらせんピッチ等に基づいて動作する。
【００２５】
X線管装置101からのX線照射とX線検出器106による透過X線分布の計測が回転円盤102の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。投影データは、各角度を表すビュー(View)と、X線検出器106の検出素子番号であるチャネル(ch)番号及び列番号と対応付けられる。取得された様々な角度からの投影データは画像処理装置122に送信される。画像処理装置122は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりCT画像を再構成する。再構成して得られたCT画像は表示装置125に表示される。
【００２６】
図2を用いてX線検出器106について説明する。図2はX線焦点201とX線検出器106との位置関係を示す図である。X線検出器106は散乱線除去部202と検出素子モジュール203とを備えている。
【００２７】
散乱線除去部202は、被検体等で発生した散乱線を除去するものであり、後述するようにX線を十分に遮蔽可能な金属の薄板がX線焦点201に向かって放射状に配置されて構成される。散乱線を含んだX線がX線検出器106で検出されると、被検体で減弱されたX線量が正しく計測されず、再構成された断層画像の画質が劣化する。
【００２８】
検出素子モジュール203は、散乱線除去部202を透過したX線の空間的な分布を計測するものであり、X線量を計測するX線検出素子が平板上に2次元で配列されて構成される。X線検出器106には、複数の検出素子モジュール203が備えられ、回転円盤102の回転面(XY面)においてX線焦点201を中心とする円弧の接線で形成される多角形状をなすように各検出素子モジュール203が配置される。このように各検出素子モジュール203が配置されることにより、X線検出素子はX線焦点201を中心とする円弧上にほぼ配置されることになる。なお、図2では図面を簡略化するために検出素子モジュール203を7つしか描いていないが、検出素子モジュール203の数は7つに限定されるものでない。
【００２９】
図3乃至図5を用いて散乱線除去部202と検出素子モジュール203について説明する。図3は図2中のA-A断面図であり、左右方向が回転円盤102の回転軸方向(Z軸と平行な方向)である。図4は図3中のB内拡大図である。図5は図4中のC-C断面図であり、紙面と垂直な方向が回転円盤102の回転軸方向(Z軸と平行な方向)である。
【００３０】
検出素子モジュール203は、基板333と、光検出素子アレイ332と、シンチレータ素子アレイ331とを備えている。散乱線除去部202は、コリメータ板321と、溝付き柱322と、コリメータ板支持部323とを備えている。
【００３１】
基板333は、光検出素子アレイ332と溝付き柱322とを保持するものであり、ガラスエポキシ等で構成される。
【００３２】
光検出素子アレイ332は、基板333の上面に設置され、シンチレータ素子アレイ332の発光を検出する光検出素子332aが二次元に並べられたものである。光検出素子332aには、例えばフォトダイオードが用いられる。
【００３３】
シンチレータ素子アレイ331は、光検出素子アレイ332の上面に設置され、X線を受光することでX線量に応じた量の可視光を発光するシンチレータ素子331aが光反射材331bによって仕切られて二次元に並べられたものである。各シンチレータ素子331aは各光検出素子332aと一対一で対応づけられており、一組のシンチレータ素子331aと光検出素子332aとで一つのX線検出素子が構成される。光反射材331bはシンチレータ素子331aが発する可視光を反射するものであり、酸化チタン等の白色粉末をエポキシ樹脂等の透明接着剤で固めて構成される。光反射材331bの厚さが厚いほど、また光反射材331b内の白色粉末の密度が高いほど、隣接するX線検出素子への可視光の漏れ込みを低減することができる。
【００３４】
光検出素子アレイ332とシンチレータ素子アレイ331とは、配列されるX線検出素子の数が多くなるほど、構成部品の歩留まりが低下したり、組み立て時の難易度が増したりする。そこで、これらを回避するために、光検出素子アレイ332とシンチレータ素子アレイ331と基板333との少なくとも一つを分割して組み合わせることにより、配列されるX線検出素子の数を多くしても良い。図3には、一つの基板333上に、回転軸方向においてそれぞれ2つ分割された光検出素子アレイ332とシンチレータ素子アレイ331とが組み合わされて構成された例を示している。分割の形態は図3に限定されるものではない。
【００３５】
コリメータ板321は、X線を十分に遮蔽可能な金属の薄板であり、例えばタングステンやモリブデン等の重金属の板材で構成される。コリメータ板321は、X線焦点201からX線検出器106を見たときにコリメータ板321によって形成される影が、ほぼ円弧上に並べられたX線検出素子の間に回転軸方向(Z軸と平行な方向)に沿って位置するように配置される。具体的には、回転円盤102の回転面(XY面)においてX線焦点201に向かって放射状に、また回転軸方向(Z軸と平行な方向)と平行にコリメータ板321が配置される。このようにコリメータ板321を配置することにより、X線焦点201からの直接線はX線検出素子に入射し、被検体等で発生した散乱線はコリメータ板321によって遮蔽され、X線検出素子への入射が阻まれる。
【００３６】
溝付き柱322は、コリメータ板321を回転軸方向(Z軸と平行な方向)の端部で支持するものであり、側面に図示していない溝を有し、基板333上に設置される。溝付き柱322の溝は、回転面(XY面)においてX線焦点201に向かって放射状に形成される。溝付き柱322の溝にコリメータ板321が嵌めこまれることにより、コリメータ板321は回転面(XY面)においてX線焦点201に向かって放射状に配置される。コリメータ板321と溝付き柱322とは接着剤により固定されても良い。
【００３７】
コリメータ板支持部323は、コリメータ板321をX線検出器106側から支持するものであり、シンチレータ素子アレイ331上に設置される。コリメータ板支持部323は、回転軸方向(Z軸と平行な方向)に沿って並べられたX線検出素子の間に配置され、コリメータ板321が嵌めこまれる溝324を有している。溝324は、回転面(XY面)においてほぼ円弧上に並べられたX線検出素子の間に形成される。溝324の形状は、嵌めこまれるコリメータ板321がX線焦点201に向かって放射状に配置されることを阻害しなければいかような形状でも良い。また、溝324に嵌めこまれたコリメータ板321は接着剤により固定されても良い。
【００３８】
コリメータ板支持部323の厚さは、X線検出素子を形成するシンチレータ素子331aにコリメータ板支持部323がかからずに済むように、回転軸方向に沿って並べられたX線検出素子の間隔よりも薄く形成される。コリメータ板支持部323によるX線の吸収を低減するため、コリメータ板支持部323の材質はX線吸収率の低いもの、例えばエポキシ樹脂等が好ましい。またシンチレータ素子331aから発せられた可視光のコリメータ板支持部323による吸収を低減するため、コリメータ板支持部323の材質は光反射材331bと同じ材質であることが好ましい。
【００３９】
コリメータ板支持部323は、回転軸方向に沿って並べられたX線検出素子の間であればいずれの位置に配置されても良いが、好ましくは回転軸方向におけるX線検出器の中心位置を基準として対称な位置にコリメータ板支持部323が配置されるのが良い。コリメータ板支持部323が回転軸方向において対称な位置に配置されることにより、コリメータ板321をより均等に支えられるようになる。
【００４０】
さらに、コリメータ板支持部323は回転軸方向において、画像再構成時の最大スライス厚のつなぎ目の位置に配置されることが好ましい。回転軸方向にX線検出素子列が複数並べられたマルチスライス検出器では、X線検出素子列毎に画像再構成が可能であるとともに、複数列の計測データを加算することにより、スライス厚の厚い画像を得ることができる。例えば64列のマルチスライス検出器であれば1回の計測で64画像を得ることができるとともに、16列の計測データを加算することにより16倍のスライス厚で4画像を得ることができる。ところで、あるスライス厚の中にコリメータ板支持部323のような異物が存在すると当該スライス厚の画像の画質低下をまねく場合がある。
【００４１】
そこで、そのような画質低下を防止するために、画像再構成時の最大スライス厚のつなぎ目の位置にコリメータ板支持部323を配置することが好ましい。図6を用いて具体的な配置例を説明する。図6は64列のマルチスライス検出器の概略図であって、図6(a)は16列の計測データを加算する場合、図6(b)は8列の計測データを加算する場合である。図6のマルチスライス検出器において、16列で最大スライス厚が形成される場合、図中のZ0及びZ1の位置は最大スライス厚のつなぎ目の位置となる。この位置にコリメータ板支持部323を配置すると、いかようなスライス厚であっても当該スライス厚の中にコリメータ板支持部323は存在しない。
【００４２】
すなわち、図6(a)に示した16列の計測データを加算する場合はもちろんのこと、図6(b)に示した8列の計測データを加算する場合、また図示しない4列または2列の計測データを加算する場合であっても、あるスライス厚の中にコリメータ板支持部323のような異物が存在することはなく、画質低下を防止することができる。
【００４３】
さらに、コリメータ板支持部323は、回転軸方向においてX線検出器の中心となる位置を外して配置されるようにしても良い。回転軸方向におけるX線検出器の中心となる位置、すなわち図6においてZ0の位置は、X線検出素子に入射するX線が入射面に対し略直交するため、高画質の断層画像を得やすい位置である。そのような位置にコリメータ板支持部323のような異物が存在すると、高画質の断層画像の画質低下をまねく場合がある。
【００４４】
そこで、回転軸方向においてX線検出器の中心となる位置を外してコリメータ板支持部323を配置してもよい。このようにコリメータ板支持部323を配置することにより、高画質の断層画像を得やすい位置での画質低下を防止することができる。
【００４５】
以上説明した構成によれば、検出素子列の多列化が進んでも、コリメータ板支持部323の溝324にコリメータ板321を容易に嵌入させることが可能となり、コリメータ板321の配置を容易にした放射線検出器、並びにそのような放射線検出器を搭載したX線CT装置を提供することができる。
【００４６】
また、コリメータ板支持部323の材質を適切に選択することにより、コリメータ板支持部323によるX線検出器の出力低下を低減することができる。さらに、コリメータ板支持部323を適切な位置に配置することにより画質低下を防止することができる。
【００４７】
(第二の実施形態)
図7を用いて第二の実施形態について説明する。第一の実施形態と異なる点は、回転軸方向(Z軸と平行な方向)において、X線検出素子が一部不等間隔となっている点であり、それ以外については第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、図7は第一の実施形態の図4に代わりうるものである。
【００４８】
コリメータ板支持部323の材質及び数によっては、回転軸方向に沿って並べられたX線検出素子の間隔よりも薄く形成されたコリメータ板支持部323では、コリメータ板321を支持するには機械的な強度が不足する場合がある。コリメータ板支持部323の機械的な強度不足を補うには、コリメータ板支持部323の厚さを厚くすればよい。しかし、回転軸方向に沿って並べられたX線検出素子の間隔よりもコリメータ板支持部323を厚くすると、X線検出素子にコリメータ板支持部323が干渉し、コリメータ板支持部323に隣接するX線検出素子の出力信号が低下する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、コリメータ板支持部323が配置されるX線検出素子間の幅を、コリメータ板支持部323が配置されないX線検出素子間の幅よりも広くし、機械的な強度不足を補うためにコリメータ板支持部323の厚さが厚くなっても、コリメータ板支持部323がX線検出素子に干渉しないようにする。具体的には図7に示すように、コリメータ板支持部323が配置されないX線検出素子間の幅Dに対し、コリメータ板支持部323が配置されるX線検出素子間の幅をD+δとする(δ≠0)。なお、このような構成にした場合、回転軸方向においてX線検出素子の間隔が一部不等間隔となるので、画像演算装置122はデータ収集装置107から送出された計測データに対し回転軸方向の位置ずれを補正する処理を施してから逆投影処理をする。
【００５０】
以上説明した構成によれば、検出素子列の多列化が進んでも、コリメータ板支持部323の溝324にコリメータ板321を容易に嵌入させることが可能となり、コリメータ板321の配置を容易にした放射線検出器、並びにそのような放射線検出器を搭載したX線CT装置を提供することができる。さらに、コリメータ板支持部323の機械的な強度不足を生じさせることなく放射線検出器を構成することができる。
【００５１】
(第三の実施形態)
図8と図9を用いて第三の実施形態について説明する。第一の実施形態と異なる点は、溝付き柱322の代わりとして柱721と溝付き平板722を用いる点であり、それ以外については第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、図8は第一の実施形態の図3に代わりうるものである。また図9は図8中のE-E断面図であり、第一の実施形態の図5に代わりうるものである。
【００５２】
柱721は、溝付き平板722を支持するものであり、基板333上に設置される。柱721の高さは、光検出素子アレイ332とシンチレータ素子アレイ331、コリメータ板支持部323、コリメータ板321を組み上げた高さよりも低い。
【００５３】
溝付き平板722は、コリメータ板321を回転軸方向から支持するものであり、柱721の上端に設置される。溝付き平板722はコリメータ板321が嵌入される溝723を有し、溝723の位置は回転面(XY面)においてX線検出素子の間である。各溝723の間隔はコリメータ板支持部323に設けられた溝324の間隔よりも若干狭く、コリメータ板321がX線焦点201に向かって放射状に配置されるように溝723及び溝324が設けられる。溝723の形状は、コリメータ板321は、コリメータ板321がX線焦点201に向かって放射状に配置されることを阻害しなければどのような形状でも良い。また、溝723に嵌めこまれたコリメータ板321は接着剤により固定されても良い。
【００５４】
このような構造の溝付き平板722であれば、複数枚の平板を重ねて同時に溝加工を施すことが可能であるため、加工コストを抑制することも可能となる。また、X線焦点201と各X線検出素子とを結ぶ方向において、溝付き平板722が有する溝723の長さは、第一の実施形態の溝付き柱322が有する溝の長さよりも短いので、コリメータ板321の嵌入をより容易に行うことができる。
【００５５】
以上説明した構成によれば、検出素子列の多列化が進んでも、コリメータ板支持部323の溝324にコリメータ板321を容易に嵌入させることが可能となり、コリメータ板321の配置を容易にした放射線検出器、並びにそのような放射線検出器を搭載したX線CT装置を提供することができる。さらに、溝付き平板722が有する溝723へのコリメータ板321の嵌入も容易となる。
【００５６】
なお、上述した実施形態は本発明の構造を限定するためのものではなく、具体的な実施の形態を示す例であり、同一の効果を有する他の形態であっても本発明を実現することは可能である。例えば、上述した実施形態ではシンチレータ素子アレイ331と光検出素子アレイ332とを組み合わせた間接変換型検出器について説明したが、シンチレータ素子アレイ331と光検出素子アレイ332との組み合わせを半導体素子アレイに置き換えた直接変換型検出器においても本発明は実現可能である。
【００５７】
また、X線検出器を例に実施形態を説明したが、γ線を検出する検出器等の放射線検出器も本発明に含まれる。また、放射線源の例としてX線管装置について説明したが、同位体元素を用いたγ線発生源を用いても良い。
【符号の説明】
【００５８】
1  X線CT装置、100  スキャンガントリ部、101  X線管装置、102  回転円盤、103  コリメータ、104  開口部、105  寝台装置、106  X線検出器、107  データ収集装置、108  ガントリ制御装置、109  寝台制御装置、110  X線制御装置、111  高電圧発生装置、120  操作卓、121  入力装置、122  画像演算装置、123  記憶装置、124  システム制御装置、125  表示装置、201  X線焦点、202  散乱線除去部、203検出素子モジュール、321  コリメータ板、322  溝付き柱、323  コリメータ板支持部、324  溝、331  シンチレータ素子アレイ、331a  シンチレータ素子、331b  光反射材、332  光検出素子アレイ、332a  光検出素子、333  基板、721  柱、722  溝付き平板、723  溝
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月5日(2016.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から発生した放射線を検出する複数の放射線検出素子が第1の方向及び第1の方向と直交する第2の方向に配置された放射線検出素子アレイと、
前記放射線検出素子アレイの前記放射線源の側に第1の方向に沿って配置され、散乱線を除去するコリメータ板と、
前記コリメータ板を支持する溝を有し、前記放射線検出素子の間に第2の方向に沿って配置されるコリメータ板支持部と、を備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記コリメータ板支持部は偶数個であって、第1の方向における中心位置を基準として対称な位置に備えられることを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記コリメータ板支持部が配置される放射線検出素子間の幅は、前記コリメータ板支持部が配置されない放射線検出素子間の幅よりも広いことを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記放射線検出素子は、放射線が入射すると可視光を発光するシンチレータ素子と、前記可視光が入射すると電気信号を出力する光検出素子とで構成され、
前記シンチレータ素子間には、前記可視光を反射する反射材が設けられ、
前記コリメータ板支持部は前記反射材と同じ材質で構成されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
前記放射線源と、前記放射線源に対向配置され被検体を透過した放射線を検出する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の放射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記放射線検出器により検出された複数角度からの透過放射線量に基づき前記被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、を備えたことを特徴とするX線CT装置。
【請求項６】
請求項5に記載のX線CT装置であって、
前記放射線検出器のコリメータ板支持部が配置される位置は画像再構成時の最大スライス厚のつなぎ目の位置であることを特徴とするX線CT装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
光検出素子アレイ332は、基板333の上面に設置され、シンチレータ素子アレイ331の発光を検出する光検出素子332aが二次元に並べられたものである。光検出素子332aには、例えばフォトダイオードが用いられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
溝付き平板722は、コリメータ板321を回転軸方向から支持するものであり、柱721の上端に設置される。溝付き平板722はコリメータ板321が嵌入される溝723を有し、溝723の位置は回転面(XY面)においてX線検出素子の間である。各溝723の間隔はコリメータ板支持部323に設けられた溝324の間隔よりも若干狭く、コリメータ板321がX線焦点201に向かって放射状に配置されるように溝723及び溝324が設けられる。溝723の形状は、コリメータ板321がX線焦点201に向かって放射状に配置されることを阻害しなければどのような形状でも良い。また、溝723に嵌めこまれたコリメータ板321は接着剤により固定されても良い。
【国際調査報告】
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