(57)【要約】【課題】製造時公差ゆとりを改善し、材料を少なくし、且つ放射線量を減少させ得るコリメータ・アセンブリを提供する。【解決手段】シンチレータ・パック（２０）の１以上の次元に沿って延在する一連の多数個構成のコリメータ要素又はプレート（８６）によって画定されるコリメータ・アセンブリ（８４）である。各々のコリメータ要素（８４）は、構造的に互いから独立したコリメート用部材（８８）と遮蔽用部材（９０）とを有している。コリメート用部材は、遮蔽用部材に対して連結されていても小空隙を挟んで隔設されていてもよい。遮蔽用部材はコリメート用部材よりも幅広であるが、コリメート用部材の方が高さが高い。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算機式断層写真法（ＣＴ）検出器アレイ（２０）用のコリメータ（８４）であって、
投射源（１４）から走査対象の被検体（２２）に向かって投射される高周波電磁エネルギ線（１６）をコリメートするように構成されている第一の部材（８８）と、
計算機式断層写真法検出器アレイ（１８）のシンチレータ辺縁、反射体及びフォトダイオード（６０）の１以上を遮蔽するように構成されている第二の部材（９０）とを備えたコリメータ（８４）。
【請求項２】
前記第一の部材（８８）は前記第二の部材（９０）から独立している、請求項１に記載のコリメータ（８４）。
【請求項３】
前記第一の部材（８８）は、前記第二の部材（９０）の幅よりも狭い幅を有している、請求項１に記載のコリメータ（８４）。
【請求項４】
前記第一の部材（８８）は、投射経路に平行な方向で前記第二の部材（９０）の厚みよりも大きい厚みを有している、請求項１に記載のコリメータ（８４）。
【請求項５】
前記第一の部材（８８）は幅が２００ミクロン未満である、請求項４に記載のコリメータ（８４）。
【請求項６】
前記第一の部材（８８）及び前記第二の部材（９０）は、大きい原子番号を有する物質で構築される、請求項４に記載のコリメータ（８４）。
【請求項７】
前記第一の部材（８８）は少なくともタングステンで構築される、請求項６に記載のコリメータ（８４）。
【請求項８】
前記第一の部材（８８）は前記第二の部材とは異なる物質で構築される、請求項６に記載のコリメータ（８４）。
【請求項９】
回転式ガントリ（１２）を有する計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）に組み入れられている請求項１に記載のコリメータ（８４）。
【請求項１０】
前記計算機式断層写真法システムは医療撮像スキャナを含んでいる、請求項９に記載のコリメータ（８４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、診断撮像に関し、さらに具体的には、コリメート用部材を遮蔽用部材から独立させたコリメータ・アセンブリに関する。
【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対象に向かって投射経路に沿ってファン（扇形）形状のビームを照射する。以下では、「被検体」及び「対象」なる用語は、患者のように撮像されることが可能な任意の物体を包含するものとする。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。検出器アレイの位置で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は、各々の検出器素子が受光した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解析のためにデータ処理システムへ伝送されて、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、ガントリ内で被検体を中心として撮像平面の周りを回転する。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、検出器の位置で受光したＸ線ビームをコリメートすると共にＸ線散乱を低減するコリメータと、Ｘ線を光エネルギへ変換するシンチレータと、シンチレータ同士の間に配設されておりクロストークの発生を低減する複数の反射体要素と、シンチレータの光出力を検出し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】
上述のように、典型的なＸ線検出器は、患者によって散乱されて検出器セルによって検出されるＸ線が最小限になるようにＸ線ビームをコリメートするコリメータ・アセンブリを含んでいる。散乱Ｘ線の受光をこのように減少させると画像雑音が減少し、これにより最終的な再構成画像の品質が改善する。コリメータ・アセンブリは従来は、シンチレータ・アレイの上方で１又は２の次元に沿って延在する複数のプレート又は壁面によって画定される単体構造である。一般的には、コリメータ・プレートは、シンチレータの各々の間に配設されている反射体材料の幅と実質的に同程度の幅又は厚みを投射経路に直交して有している。このため、製造及び組立方法では、コリメータ・アセンブリのプレートの各々をシンチレータ同士の間に設けられている反射体材料の間隙と正確に位置合わせして、これにより、セルの作用域又はシンチレータ域の如何なる部分も遮断されないようにする又は遮断を最小限にして散乱を低減することが最も重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
公知の製造工程は、検出器アレイ全体の幅及び長さと各次元で一致した寸法を有する連続型コリメータ・アセンブリを構築することにより上述の正確な位置合わせを達成しようとしている。すなわち、シンチレータをアレイ又はパックとして配列して、このアレイ又はパックが連続型コリメータ・アセンブリに固定されるように工作台に配置する。このようにすると、連続型コリメータ・アセンブリの各プレートはピクセル型シンチレータ・セルの各々の間の反射体壁面又は要素と必然的に正確に位置合わせされる筈であるが、位置合わせされない場合には、コリメータ・アセンブリを破棄して新たなコリメータを製造するか、又はシンチレータ・アレイ若しくはパックを破棄して新たなパック若しくはアレイを製造しなければならない。この方法は、過度に厳しい公差ゆとりを要求し、組立時に操作者の多大な技量及び忍耐力を必要とする。従って、これら公知の方法は、部品、材料及び労働力の無駄を招き易い。
【０００６】
公知のコリメータ・アセンブリはまた、Ｘ線散乱を低減することに加えて遮蔽作用も果たす。すなわち、コリメータ・アセンブリは典型的には、Ｘ線散乱を低減する作用のある比較的多量のタングステンを含んでいる。但し、タングステンの一般的な用量は、必要最低限の量よりも多い。この付加的なタングステンを用いて、コリメータ・プレートの断面幅を増大させる。付加的な幅は、シンチレータ、反射体及びフォトダイオードの様々な部分に対する遮蔽体（シールド）として必要とされるものである。例えば、シンチレータの辺縁が製造工程中に損なわれることは珍しくない。さらに、Ｘ線又はγ線で照射されると反射体の被照射部分が変色して、反射体の反射力に悪影響を及ぼすことは一般的である。さらに、遮蔽を行なわなければ、Ｘ線は反射体に透過してフォトダイオード・アレイに吸収され、結果的に不要な雑音信号が生じ得る。従って、損なわれる辺縁、遮蔽しないと照射される反射体、及びフォトダイオードが直接的なＸ線入射から「遮蔽」されるように、付加的なタングステン及び他の物質でコリメータの幅を増加させることが一般的に行なわれる。加えて、タングステンはＸ線又はγ線を吸収するため、患者に照射される放射線量はタングステンの吸収特性を考慮に入れた上で十分なものでなければならない。この標準的な構成を図８に示す。
【０００７】
図８には、標準的な検出器の断面模式図が示されている。検出器２は、アレイ４を成して配列されている複数のシンチレータ３を有しており、シンチレータ３はＸ線又はγ線等の高周波電磁エネルギを受光すると光を出力し、この光がフォトダイオード・アレイ５によって検出されるように設計されている。シンチレータ３は、反射体ブリッジ又は層７によって連結されている一連の反射体要素又は壁面６で個々に画定されている。反射体要素６は、隣接するシンチレータ３同士の間のクロストークを低減する。複数のコリメータ・プレート又は要素８が反射体層７の前方に位置する又は反射体層７に固定されており、複数のコリメータ・プレート又は要素８は集合的にコリメータ・アセンブリ９を形成している。コリメータ・アセンブリ９は、シンチレータ・アレイに向かって投射された放射線をコリメートし、Ｘ線散乱を低減し、反射体層６を透過するＸ線に対してシンチレータの辺縁及び遮蔽しないと照射される反射体部分を遮蔽すると共に、フォトダイオードを遮蔽する。各々のコリメータ要素８単体の幅は、各々の反射体要素６の幅ｗｒと実質的に等しいか又はこれよりも僅かながら広い幅ｗｃを有している。上述のように、このようなコリメータ要素の幅と反射体要素の幅との大まかな同等性又は近似的な同等性から、シンチレータ・アレイ４に対するコリメータ・アセンブリ９の正確な配置が必要となる。
【０００８】
加えて、前述のように、シンチレータ辺縁、反射体及びフォトダイオードを十分に遮蔽するために、コリメータ・プレートの幅は遮蔽分以外でコリメート及びＸ線散乱低減のために必要な幅よりも広くしなければならない。この寸法制限にさらに加わる制限は、所定のアスペクト比を保たねばならないことである。当業者は、「アスペクト比」とは、ｘ方向におけるコリメータ・プレート同士の間の幅に対するｙ方向におけるコリメータ・プレートの長さ又は高さの寸法比であることが容易に理解されよう。このように、適正なコリメートを保つためには、各々のコリメータ・プレートの高さをシンチレータ辺縁、反射体及びフォトダイオードを遮蔽するのに必要な高さよりも遥かに高くしなければならない。これらの状況すべてが、製造工程を時間の掛かるものにし、関連経費を高くし、データ取得に必要な放射線量を増大させる。
【０００９】
従って、コリメート用部材が遮蔽用部材から分離したコリメータ・アセンブリを設計できると望ましい。さらに、コリメート用部材の厚みが遮蔽用部材よりも薄く、これにより製造時公差ゆとりを改善し、材料要求を少なくし、且つ放射線撮像セッション(ran imaging session)に必要とされる線量要求を減少させる上述のようなコリメータ・アセンブリを製造できると望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以上に述べた欠点を克服した多数個構成の要素又は部材を所定の数で有するコリメータ・アセンブリに関するものである。コリメータ・アセンブリは、１以上の次元に沿って延在する一連のコリメータ要素又はプレートによって画定される。各々のコリメータ要素は、構造的に互いから独立したコリメート用部材と遮蔽用部材とを有している。コリメート用部材は、遮蔽用部材に対して連結されていてもよいし小空隙を挟んで隔設されていてもよい。好ましくは、遮蔽用部材はコリメート用部材よりも幅広であるが、コリメート用部材の方が遮蔽用部材よりも高さが高い。この構成によって、コリメータ・アセンブリは、材料要求を少なくし、且つ全体寸法を小さくしつつ、コリメート及び遮蔽を最適化する。
【００１１】
従って、本発明の一観点では、ＣＴ検出器アレイ用のコリメータが、第一の部材と第二の部材とを含んでいる。第一の部材は、投射源から走査対象の被検体に向かって投射経路に沿って投射された高周波電磁エネルギ線をコリメートするように構成されており、第二の部材は、ＣＴ検出器アレイのシンチレータ辺縁、反射体及びフォトダイオードの１以上を遮蔽するように構成されている。
【００１２】
本発明のもう一つの観点では、ＣＴシステムが、中央にボアを配設しており走査対象の被検体を収容するように構成されている回転式ガントリと、ボアを通過しながら前後に移動可能でありデータ取得のために被検体を位置決めするように構成されている載置台とを含んでいる。ＣＴシステムはまた、回転式ガントリの内部に配置されており被検体に向かって投射経路に沿って高周波電磁エネルギを放出するように構成されている高周波電磁エネルギ投射源を含んでいる。ＣＴ検出器アレイが設けられており、被検体に入射した高周波電磁エネルギを受光するように構成されている。ＣＴ検出器アレイは、高周波電磁エネルギを受光し、受光したエネルギに対する光を出力するように構成されているシンチレータ・アレイを含んでいる。検出器アレイはまた、高周波電磁エネルギ散乱をフィルタ補正する複数のコリメート用要素と、シンチレータ辺縁をエネルギ吸収に対して少なくとも遮蔽するためにシンチレータ・アレイに固定されているか又はシンチレータ・アレイの前面に設けられている複数の遮蔽用要素とを含んでいる。ＣＴ検出器アレイはさらに、シンチレータ・アレイの光出力を検出して一連の電気信号を出力するように構成されているフォトダイオード・アレイを含んでいる。ＣＴシステムはまた、フォトダイオード・アレイからの電気信号を受け取るように構成されているＤＡＳと、ＤＡＳが受け取った電気信号から被検体の画像を再構成するように構成されている画像再構成器とを有している。
【００１３】
本発明のもう一つの観点では、個別検出器セル最適化を有するＣＴ検出器アレイの製法が、複数のシンチレータを画定するシンチレータ・パックを形成する工程と、シンチレータ・パック上で隣接するシンチレータの間に遮蔽用要素を設置する工程とを含んでいる。この方法はまた、コリメータ要素のアレイを形成する工程と、各々のコリメータ要素が対応する遮蔽用要素と全体的に位置合わせされるようにアレイを位置合わせする工程とを含んでいる。次いで、フォトダイオード・アレイをシンチレータ・パックに結合させる。
【００１４】
本発明のその他様々な特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面は、本発明を実施するのに現状で想到される一つの好適実施形態を図示している。
【００１６】
４スライス型計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに関連して本発明の動作環境を説明する。但し、当業者であれば、本発明がシングル・スライス型構成又は他のマルチ・スライス型構成での利用にも同等に適用可能であることが理解されよう。さらに、Ｘ線の検出及び変換に関連して本発明を説明する。しかしながら、当業者は、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さらに理解されよう。「第三世代」ＣＴスキャナに関連して本発明を説明するが、本発明は他のＣＴシステムにも同等に適用可能である。
【００１７】
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を有しており、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビーム１６をガントリ１２の対向する側に設けられている検出器アレイ１８に向かって投射する。検出器アレイ１８は複数の検出器２０によって形成されており、検出器２０は一括で、患者２２を透過した投射Ｘ線を感知する。各々の検出器２０は、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電気信号を発生する。Ｘ線投影データを取得するための一回の走査の間に、ガントリ１２、及びガントリ１２に装着されている構成部品が回転中心２４の周りを回転する。
【００１８】
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によって制御されている。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。制御機構２６内に設けられているデータ取得システム（ＤＡＳ）３２が検出器２０からのアナログ・データをサンプリングして、後続の処理のためにこれらのデータをディジタル信号へ変換する。画像再構成器３４が、サンプリング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。
【００１９】
コンピュータ３６はまた、キーボードを有するコンソール４０を介して操作者から指令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている陰極線管表示器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。操作者が供給した指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、モータ式載置台４６を制御する載置台・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、載置台４６は患者２２の各部分をガントリ開口４８を通して移動させる。
【００２０】
図３及び図４に示すように、検出器アレイ１８は、シンチレータ・アレイ５６を形成している複数のシンチレータ５７を含んでいる。シンチレータ・アレイ５６の上方には、一連のコリメータ・プレート又は壁面（図示されていない）によって画定されるコリメータ・アセンブリ（図示されていない）が配置されていて、Ｘ線ビーム１６がシンチレータ・アレイ５６に入射する前にＸ線ビーム１６をコリメートする。
【００２１】
図３に示す一実施形態では、検出器アレイ１８は５７個の検出器２０を含んでおり、各々の検出器２０が１６×１６のアレイ寸法を有している。結果として、アレイ１８は１６行及び９１２列（１６×５７個の検出器）を有し、ガントリ１２の各回の回転で同時に１６枚のスライスのデータを収集できるようになっている。
【００２２】
図４のスイッチ・アレイ８０及び８２は、シンチレータ・アレイ５６とＤＡＳ３２との間に結合されている多次元半導体アレイである。スイッチ・アレイ８０及び８２は、多次元アレイとして配列されている複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ、図示されていない）を含んでいる。ＦＥＴアレイは、フォトダイオード６０の各々にそれぞれ接続されている一定数の電気リードと、可撓性電気インタフェイス８４を介してＤＡＳ３２に電気的に接続されている一定数の出力リードとを含んでいる。具体的には、フォトダイオード出力の約半数がスイッチ８０に電気的に接続されており、フォトダイオード出力の残り半数がスイッチ８２に電気的に接続されている。加えて、反射体層（図示されていない）が各々のシンチレータ５７の間に介設されて、隣接するシンチレータからの光散乱を減少させることができる。各々の検出器２０は、装着用ブラケット７９によって図３の検出器フレーム７７に固定されている。
【００２３】
スイッチ・アレイ８０及び８２はさらに、所望のスライス数、及び各々のスライスについての所望のスライス分解数に従ってフォトダイオード出力のイネーブル、ディスエーブル又は結合を行なうデコーダ（図示されていない）を含んでいる。デコーダは一実施形態では、当技術分野で公知のデコーダ・チップ又はＦＥＴコントローラである。デコーダは、スイッチ・アレイ８０及び８２並びにＤＡＳ３２に結合されている複数の出力線及び制御線を含んでいる。１６スライス・モードとして定義される一実施形態では、デコーダは、フォトダイオード・アレイ５２のすべての横列が作動するようにスイッチ・アレイ８０及び８２をイネーブルにして、結果として、ＤＡＳ３２によって処理される１６スライス分のデータを同時に生成する。言うまでもなく、他の多くのスライスの組み合わせが可能である。例えば、デコーダは、１スライス・モード、２スライス・モード及び４スライス・モードを含めた他のスライス・モードから選択してもよい。
【００２４】
図５に示すように、適当なデコーダ命令を送信することにより、スイッチ・アレイ８０及び８２を４スライス・モードとして構成して、データがフォトダイオード・アレイ５２の１列以上の横列から成る４枚のスライスから収集されるようにすることができる。スイッチ・アレイ８０及び８２の特定の構成に応じて、１列、２列、３列又は４列のシンチレータ・アレイ素子５７でスライス厚みを構成し得るようにフォトダイオード６０の様々な組み合わせをイネーブル、ディスエーブル又は結合することができる。他の例としては、１．２５ｍｍ厚〜２０ｍｍ厚のスライスによる１枚のスライスを含んだシングル・スライス・モード、１．２５ｍｍ厚〜１０ｍｍ厚のスライスによる２枚のスライスを含んだ２スライス・モード等がある。所載以外のモードも想到される。
【００２５】
図６には、多数個構成の部材によるコリメータ・アセンブリを有するＣＴ検出器が概略図示されている。検出器２０は、シンチレータ素子５７のシンチレータ・アレイ５６からの光放出を受光するように結合されているフォトダイオード・アレイ５２を含んでいる。シンチレータ素子５７は、Ｘ線、γ線又は他の形態の高周波電磁エネルギを受光すると発光するように設計されている単一の材料又は複合的な材料から構築されている。フォトダイオード・アレイ５２は、シンチレータ・アレイ５６の光出力を検出して対応する電気信号を発生し、これらの信号を処理して、後に被検体の画像を再構成するのに用いる。
【００２６】
図８に関して前述した公知のＣＴ検出器と同様に、検出器２０は、Ｘ線散乱を低減すると共に、シンチレータ辺縁、遮蔽しないと照射される反射体、及びフォトダイオード・アレイのフォトダイオードを遮蔽するコリメータ・アセンブリ８４を含んでいる。但し、図８の検出器とは異なり、ＣＴ検出器２０のコリメータ・アセンブリは、複数の多数個構成の要素８６によって画定されている。一実施形態では、各々の要素８６は、構造的に互いから独立した単一のコリメート用部材８８と単一の遮蔽用部材９０とを有しており、後述するように、これらの部材８８及び９０は寸法に関して互いに異なっている。すなわち、各々の遮蔽用部材の幅Ｗｓは、各々のコリメート用部材の幅Ｗｒよりも広い。
【００２７】
具体的には、各々のコリメート用部品又は部材８８は、ｘ方向では遮蔽用部材９０よりも幅が狭い。反対に、各々のコリメート用部材８８は、ｙ方向では遮蔽用部材９０よりも寸法が大きい。ｘ方向はＣＴ検出器の幅に対応しており、ｙ方向は検出器高さに対応している。このようにして、コリメートに適したアスペクト比は保たれるが、コリメート用部材８８が遮蔽用部材として作用しないので最適量のコリメート用材料を用いることができる。対照的に、遮蔽用部材９０はコリメートを受け持たないので、遮蔽用部材の指定アスペクト比は要求されない。従って、遮蔽用部材９０は、損なわれるシンチレータ辺縁及び遮蔽しないと照射される反射体材料の遮蔽を達成するのに十分な幅がありさえすればよい。このように、遮蔽用部材９０は幅が約２００ミクロンであってよいが、コリメート用部材８８は幅を２５ミクロン以下にも達する狭さとしてよい。
【００２８】
遮蔽用要素に対してコリメート用要素の幅を狭くすることには多くの利点がある。例えば、第一に、幅の差からコリメータ・アセンブリの配置の公差ゆとりが大きくなる。すなわち、コリメート用要素は遮蔽用要素よりも幅が狭いので、コリメータ・アセンブリの配置の許容範囲が広くなり、またコリメータ要素の互いに対する間隔の許容範囲も広くなる。第二に、コリメータ要素の幅を狭くすると、コリメータ・アセンブリの材料経費が少なくなる。第三に、コリメータ要素の幅を狭くすると、各々のシンチレータが受光するＸ線又はγ線の数が増加する。結果として、放射線検出又はＱＤＥ（量子検出効率）が改善する。第四に、Ｘ線遮断が減少することにより、ＣＴ検出器の弱信号性能が改善する。第五に、弱信号性能が改善する副次的効果として、被検体に照射される放射線量も減少させることができる。当業者であれば、以上の明示的に列挙したもの以外の多くの利点が上述の構成に従って達成され得ることが容易に理解されよう。
【００２９】
上述のコリメータ・アセンブリの多数個構成のコリメータ要素は、構造的に互いから独立している。このように、遮蔽用要素を形成するのに用いられる物質とは異なる物質でコリメート用要素を作製することができる。但し、好ましくは、コリメート用要素及び遮蔽用要素共に大きい原子番号を有する物質を用いるべきである。例えば、遮蔽用要素を形成するために金属添加エポキシ（loaded epoxy）、鉛及び鉛合金等を用いてよい。加えて、コリメート用要素及び遮蔽用要素は、複合材又は鋳造材料から形成されて公知の多くの手法に従って作製されてよい。例示的な一手法では、遮蔽用要素は、周知の半導体製法を用いて形成され、この場合には、遮蔽用材料の層を蝕刻すなわち化学的に蝕刻して一連の遮蔽用要素を形成する。遮蔽用要素はｙ方向では比較的短いので、化学的蝕刻は一つの好ましい製法となる。
【００３０】
他の製法は、レーザ切削、イオン・ビーム・ミリング、又は薄い接着層でシンチレータ・アレイに遮蔽用要素のグリッドを固定する等で具現化され得る。遮蔽用要素はまた、鋳造法で形成されてもよく、この場合には、複数の遮蔽用要素に望まれる高さ及び幅を画定する金型をシンチレータ・パックの上に載置して遮蔽用材料で充填し、硬化させて後加工（すなわち研削）すると、シンチレータ・パックと一体化した複数の遮蔽用要素が形成される。さらに、金型は、一連の遮蔽用キャビティよりも深く且つ幅が狭い一連のコリメート用キャビティを画定するように構築されてもよく、遮蔽用キャビティに先ず遮蔽材料（１又は複数）を充填して硬化させる。この後に、コリメート用キャビティにコリメート材料（１又は複数）を充填する。この構築法によれば、遮蔽用要素はコリメート用要素とは独立で寸法も異なるが、遮蔽用要素とコリメート用要素とが互いに連結されて、これにより図６に示すように各要素間の間隙が最小限になる。
【００３１】
ＣＴイメージング・システムのＣＴ検出器用の一体型シンチレータ及びコリメータの製造に関連して本発明を説明した。本発明に従って遮蔽用要素から独立したコリメート用要素を有するコリメータ・アセンブリを組み入れたＣＴ検出器は、医療イメージング・システムばかりでなく図７に示すもののような小荷物検査システムにも用いることができる。
【００３２】
図７について説明すると、小荷物／手荷物検査システム１００が、小荷物又は手荷物を通過させることのできる開口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、前述と同様のＣＴ検出器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開口１０４を通して小荷物又は手荷物１１６を自動的に且つ連続的に通過させるコンベヤ・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内に送り込み、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から小荷物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保安人員が、小荷物１１６の内容物を爆発物、刃物、銃及び密輸品等について非侵襲的に検査することができる。
【００３３】
加えて、コリメータ・プレートが一つの次元すなわちｘ軸に沿って鋳造される場合について本発明を説明した。しかしながら、コリメータ・プレートは、ｘ軸及びｚ軸に沿って形成されて、これにより多数個構成のコリメータ要素を「チェッカー盤」構成としてもよい。
【００３４】
従って、本発明の一実施形態では、ＣＴ検出器アレイ用のコリメータが、第一の部材と第二の部材とを含んでいる。第一の部材は、投射源から走査対象の被検体に向かって投射経路に沿って投射された高周波電磁エネルギ線をコリメートするように構成されており、第二の部材は、ＣＴ検出器アレイのシンチレータ辺縁、反射体及びフォトダイオードの１以上を遮蔽するように構成されている。
【００３５】
本発明のもう一つの実施形態では、ＣＴシステムが、中央にボアを配設しており走査対象の被検体を収容するように構成されている回転式ガントリと、ボアを通過しながら前後に移動可能でありデータ取得のために被検体を位置決めするように構成されている載置台とを含んでいる。ＣＴシステムはまた、回転式ガントリの内部に配置されており被検体に向かって投射経路に沿って高周波電磁エネルギを放出するように構成されている高周波電磁エネルギ投射源を含んでいる。ＣＴ検出器アレイが設けられており、被検体に入射した高周波電磁エネルギを受光するように構成されている。ＣＴ検出器アレイは、高周波電磁エネルギを受光し、受光したエネルギに対する光を出力するように構成されているシンチレータ・アレイを含んでいる。検出器アレイはまた、高周波電磁エネルギ散乱をフィルタ補正する複数のコリメート用要素と、シンチレータ辺縁をエネルギ吸収に対して少なくとも遮蔽するためにシンチレータ・アレイに固定されている複数の遮蔽用要素とを含んでいる。ＣＴ検出器アレイはさらに、シンチレータ・アレイの光出力を検出して一連の電気信号を出力するように構成されているフォトダイオード・アレイを含んでいる。ＣＴシステムはまた、フォトダイオード・アレイからの電気信号を受け取るように構成されているＤＡＳと、ＤＡＳが受け取った電気信号から被検体の画像を再構成するように構成されている画像再構成器とを有している。
【００３６】
本発明のもう一つの実施形態では、個別検出器セル最適化を有するＣＴ検出器アレイの製法が、複数のシンチレータを画定するシンチレータ・パックを形成する工程と、シンチレータ・パック上で隣接するシンチレータの間に遮蔽用要素を設置する工程とを含んでいる。この方法はまた、コリメータ要素のアレイを形成する工程と、各々のコリメータ要素が対応する遮蔽用要素と全体的に位置合わせされるようにアレイを位置合わせする工程とを含んでいる。次いで、フォトダイオード・アレイをシンチレータ・パックに結合させる。
【００３７】
本発明を好適実施形態について説明したが、本書に明示的に述べたもの以外の均等構成、代替構成及び改変が可能であり、特許請求の範囲に属することが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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模式図である。
【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】検出器の一実施形態の遠近図である。
【図５】４スライス・モードでの図４の検出器の様々な構成の図である。
【図６】本発明によるＣＴ検出器の断面模式図である。
【図７】非侵襲的小荷物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。
【図８】公知の検出器の断面模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  検出器
３  シンチレータ
４  シンチレータ・アレイ
５  フォトダイオード・アレイ
６  反射体要素
７  反射体層
８  コリメータ・プレート
９  コリメータ・アセンブリ
１０、１００  ＣＴシステム
１２、１０２  ガントリ
１４、１０６  Ｘ線源
１６  Ｘ線ビーム
１８、１０８  検出器アレイ
２０  検出器
２２  患者
２４  回転中心
２６  制御機構
４２  表示器
４６  モータ式載置台
４８、１０４  ガントリ開口
５２  フォトダイオード・アレイ
５６  シンチレータ・アレイ
５７  シンチレータ
６０  フォトダイオード
７７  検出器フレーム
７９  装着用ブラケット
８０、８２  スイッチ・アレイ
８４  可撓性電気インタフェイス
８６  多数個構成の要素
８８  コリメート用部材
９０  遮蔽用部材
１１０  コンベヤ・システム
１１２  コンベヤ・ベルト
１１４  支持構造
１１６  対象（手荷物、小荷物）
【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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【図７】
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【図８】
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