(57)【要約】【課題】高精度、かつ、容易に組立てることができ、Ｘ線コリメータの各種特性を向上させること。【解決手段】チャンネル方向に延設された架台フレーム２０と、架台フレーム２０のＸ線入射側に配置されるとともにそれぞれ複数のコリメータ板３２を支持し、チャンネル方向に沿って複数取り付けられたコリメータユニット３０と、架台フレーム２０のＸ線出射側に配置されるとともにコリメータユニット３０に対応して検出器ユニット４０が取り付けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から照射され、Ｘ線検出器に入射するＸ線をコリメートするＸ線コリメータ装置において、
チャンネル方向に延設された架台と、
この架台のＸ線入射側に配置されるとともにそれぞれ複数のコリメータ板を支持し、チャンネル方向に沿って複数取り付けられたコリメータユニットと、
上記架台のＸ線出射側に配置されるとともに上記コリメータユニットに対応して検出器ユニットが取り付けられていることを特徴とするＸ線コリメータ装置。
【請求項２】
上記架台には、上記コリメータユニット及び上記検出器ユニットの位置決めを行う位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コリメータ装置。
【請求項３】
上記架台には、上記検出器ユニット同士の境界部分に対応してコリメータ板が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コリメータ装置。
【請求項４】
上記架台には、Ｘ線出射側からねじ込まれ、その先端が上記コリメータユニットに当接することで、上記架台と上記コリメータユニットとの相対位置を調整する調整ネジが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コリメータ装置。
【請求項５】
上記調整ネジは、上記コリメータユニットに対し、少なくともチャンネル方向に離間して一対、若しくはスライス方向に離間して一対設けられていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線コリメータ装置。
【請求項６】
Ｘ線源から照射され、Ｘ線検出器に入射するＸ線をコリメートするＸ線コリメータ装置において、
チャンネル方向に延設されるとともに、Ｘ線源に向けて形成された溝部を有する架台と、
この架台のＸ線入射側に配置されるとともにそれぞれ複数のコリメータ板を支持し、チャンネル方向に沿って複数取り付けられたコリメータユニット及び検出器ユニットと、
上記複数のコリメータ板のうち、少なくとも１枚のコリメータ板は上記コリメータユニットのスライス方向に突出して形成されるとともに、上記溝部に挿入されるものであることを特徴とするＸ線コリメータ装置。
【請求項７】
請求項１もしくは請求項６記載のＸ線コリメータ装置を有す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、医療用等に用いられるＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する。）に組み込まれる一体型のＸ線コリメータ装置及びこのＸ線コリメータ装置が組み込まれたＸ線ＣＴ装置に関し、特にポーラレスポンス特性や検出器特性を向上させることができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置においては、Ｘ線管に対しコリメータ装置が検出器ユニットの前に配置されたものが知られている。このようなＸ線ＣＴ装置では、例えば、検出器ユニットが横一列に複数個並び全体で円弧状構造をなし、コリメータ装置も同様に全体で円弧状構造をとっている。なお、コリメータ装置に組み込まれたコリメータ板１枚１枚の面方向はＸ線源の方向を向いている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
製品化されているコリメータ装置は、スライス方向に並設された上下サポートに予め溝を形成しておき、上下サポートを組み立てた状態で、上下の対の溝にあらかじめ平坦化したコリメータ単板を挿入し、溝部分で接着硬化させた構造となっている。なお、上下サポートの溝は、想定されたＸ線源に向くように形成されている。
【０００４】
近年、Ｘ線ＣＴ装置として、マルチスライス化（多列化）が進み、２５６列のものまで試作されるようになった。２５６列検出器を有するＸ線ＣＴ装置は、高速コーンビーム３次元ＣＴとも呼ばれ、高速でＸ線管を人体の周囲でスキャンさせ得られるボリュームデータを大容量３次元ボクセルデータに変換して高速で画像再構成を行うことが可能となる。このため、リアルタイムで３次元Ｘ線ＣＴ像が得られることから、今まで難しいとされた心臓等のリアルタイム３次元ＣＴスキャンの可能性が高まってきた。
【０００５】
しかし、このＸ線ＣＴ装置で用いられる２５６列検出器ユニットの受光面積は大面積であり、これに伴い被検体を透過した散乱Ｘ線量の低減が特に重要となっている。なお、２５６列Ｘ線検出器ユニットは横一列ではなく、スライス方向（縦方向）に複数ユニット配置され、それがさらに横に複数個配置される面検出型構造がとられる。
【０００６】
このようにスライス方向の幅が従来の４倍程度に拡大されると、対応するコリメータ単板も大きくなり、コリメータ単板の剛性のみでは反り矯正ができない。そこで最初にスライス方向に対応するコリメータを製作する方法として、コリメータ単板の反り矯正を目的として、Ｘ線が透過する面にコリメータ板のサポートを配置し複数チャンネルをカバーするモジュール型すなわちコリメータを分割する方法を採った。
【０００７】
Ｘ線源から見て透過する方向に手前と奥にサポートを設け、それぞれにピッチの異なる溝をスライス方向に形成し、ピッチの違いを利用してコリメータ板がＸ線焦点を向くようにし、かつ、検出器パックに対応した複数チャンネルレベルのコリメータ構造が提案されている。
【０００８】
また、モジュール型Ｘ線コリメータは複数枚（例えば２３枚）タイプのＸ線コリメータユニットと複数枚（例えば２５枚）タイプのＸ線コリメータユニットが交互に配列する構造を採っている。
【特許文献１】特開２００２−１６２４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したＸ線ＣＴ装置に用いられるＸ線コリメータ装置では、次のような問題があった。すなわち、コリメータユニットと検出器モジュールがペアで固定された構造になっているため、一体型のＸ線コリメータ装置に比べ組立精度が低下するという問題があった。したがって、Ｘ線コリメータの特性を示すポーラレスポンス特性（Ｘ線管焦点移動に伴うコリメータ特性変化）や検出器特性を示すエネルギー特性はバラツキが出やすいことやポーラレスポンスやエネルギー特性を良好な連続的空間分布にしにくいという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、高精度、かつ、容易に組立てることができ、Ｘ線コリメータの特性を向上させることができるＸ線コリメータ装置及びこのＸ線コリメータ装置が組み込まれたＸ線ＣＴ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のＸ線コリメータは次のように構成されている。
【００１２】
Ｘ線源から照射され、Ｘ線検出器に入射するＸ線をコリメートするＸ線コリメータ装置において、チャンネル方向に延設された架台と、この架台のＸ線入射側に配置されるとともにそれぞれ複数のコリメータ板を支持し、チャンネル方向に沿って複数取り付けられたコリメータユニットと、上記架台のＸ線出射側に配置されるとともに上記コリメータユニットに対応して検出器ユニットが取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
Ｘ線源から照射され、Ｘ線検出器に入射するＸ線をコリメートするＸ線コリメータ装置において、チャンネル方向に延設されるとともに、Ｘ線源に向けて形成された溝部を有する架台と、この架台のＸ線入射側に配置されるとともにそれぞれ複数のコリメータ板を支持し、チャンネル方向に沿って複数取り付けられたコリメータユニット及び検出器ユニットと、上記複数のコリメータ板のうち、少なくとも１枚のコリメータ板は上記コリメータユニットのスライス方向に突出して形成されるとともに、上記溝部に挿入されるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度、かつ、容易に組立てることができ、Ｘ線コリメータの特性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置１０を示す分解斜視図、図２はＸ線コリメータ装置１０を示す縦断面図、図３はＸ線コリメータ装置１０の要部を示す横断面図である。なお、図１中Ｓはスライス方向、Ｃはチャンネル方向を示している。Ｘ線コリメータ装置１０は、Ｘ線ＣＴ装置に組み込まれる。
【００１６】
Ｘ線コリメータ装置１０は、架台フレーム２０と、この架台フレーム２０のＸ線入射側にチャンネル方向に沿って配設された複数のコリメータユニット３０と、架台フレーム２０のＸ線出射側にチャンネル方向に沿って配設された複数の検出器ユニット４０とを備えている。なお、コリメータユニット３０は、Ｘ線を照射するＸ線源に対し、検出器ユニット４０の手前に配置され、検出器ユニット４０に入射するＸ線の撮像上有害な散乱Ｘ線を除去する機能を有している。また、検出器ユニット４０はＸ線を電気信号に変換する機能を有している。
【００１７】
架台フレーム２０は、チャンネル方向Ｃに延設されスライス方向Ｓに並設された一対のサポート部材２１，２２と、このサポート部材２１，２２の両端部に設けられた一対の側板２３，２４とを備えている。
【００１８】
コリメータサポート２１，２２には、コリメータユニット３０及び検出器ユニット４０を位置決めするための位置決めピン２５が設けられている。位置決めピン２５は、その両端が突出するように形成されている。
【００１９】
コリメータユニット３０は、フレーム状のコリメータフレーム３１と、このコリメータフレーム３１にチャンネル方向Ｃに沿って複数個取り付けられた２３枚又は２５枚のコリメータ単板３２とを備えている。コリメータフレーム３１には、前述した位置決めピン２５が挿入される位置決め孔３３が設けられている。コリメータ単板３２は、Ｘ線コリメータ装置１０がＸ線ＣＴ装置に組込まれたとき、コリメータ単板３２の面がスライス方向Ｓに対し平行となるように配置され、かつ、全てのコリメータ単板３２の面の延長線上にＸ線源が位置するように形成されている。なお、コリメータ単板３２は、モリブデン等Ｘ線吸収率の高い材料から形成されている。
【００２０】
検出器ユニット４０は、板状のモジュールベース４１と、このモジュールベース４１に対し、Ｘ線源側に配置された検出器ブロック４２とを備えている。モジュールベース４１には、前述した位置決めピン２５が挿入される位置決め孔４３が設けられている。
【００２１】
このようなＸ線コリメータ装置１０は、次のようにして組立てられる。架台フレーム２０のＸ線入射側の面に、コリメータユニット３０のコリメータフレーム３１を取り付ける。このとき、コリメータフレーム３１の位置決めは、位置決めピン２５を基準にして行われる。同様にして全てのコリメータユニット３０を取り付ける。
【００２２】
次に、架台フレーム２０のＸ線出射側の面に、検出器ユニット４０のモジュールベース４１を取り付ける。このとき、モジュールベース４１の位置決めは、位置決めピン２５を基準にして行われる。同様にして全てのコリメータユニット３０を取り付ける。
【００２３】
上述したように、Ｘ線コリメータ装置１０は、架台フレーム２０に対し、コリメータユニット３０と検出器ユニット４０とを取り付けていくことにより、一体型Ｘ線コリメータ装置と等価の構造を得ることができる。また、このとき位置決めピン２５を用いることによって高精度に位置決めができる。したがって、Ｘ線コリメータの特性を示すポーラレスポンス特性や検出器特性を示すエネルギー特性にバラツキが出にくくなり、ポーラレスポンスやエネルギー特性を良好な連続的空間分布が得られる。
【００２４】
図４はＸ線コリメータ装置１０の変形例を示す縦断面図である。本変形例においては、位置決めピン２５の代わりにＸ線入射側の位置決めピン２６及びＸ線出射側の位置決めピン２７がコリメータユニット３０と検出器ユニット４０とで独立して設けられている。
【００２５】
このため、位置決めピン２６，２７のうち一方の精度不良が発生した場合であっても、他方に影響することがなく、コリメータユニット３０と検出器ユニット４０の一方は高精度の取付けが可能となる。
【００２６】
図５はＸ線コリメータ装置１０の別の変形例を示す縦断面図、図６はＸ線コリメータ装置１０の要部を示す横断面図である。架台フレーム２０のサポート部材２１のＸ線出射側から挿入され、その先端がコリメータフレーム３１に当接する角度微調整用ネジ５２，５３、サポート部材２２のＸ線出射側から挿入され、その先端がコリメータフレーム３１に当接する角度微調整用ネジ５４，５５がそれぞれ設けられている。
【００２７】
これら角度微調整用ネジ５２，５３と角度微調整用ネジ５４，５５とはスライス方向に離間しているため、ねじ込み量を調整することで、コリメータフレーム３１のスライス方向の傾きについて調整することができる。さらに角度微調整用ネジ５２と角度微調整用５３、角度微調整用ネジ５４と角度微調整用５５とはそれぞれチャンネル方向に離間した位置に設けられているため、ねじ込み量を調整することで、コリメータフレーム３１のチャンネル方向の傾きを調整することが可能となる。
【００２８】
本変形例によれば、コリメータユニット３０のスライス方向及びチャンネル方向の傾きを調整することができるため、ポーラレスポンス特性の低下を防ぐことが可能となる。
【００２９】
図７は本発明の第２の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置１０Ａを示す分解斜視図である。図７において、図１と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
Ｘ線コリメータ装置１０Ａでは、コリメータユニット３０と検出器ユニット４０とが対になって固定されている。また、コリメータユニット３０に支持されたコリメータ単板３２のうち１枚のコリメータ単板３２Ａがスライス方向に突出している。また、サポート部材２１，２２には、それぞれ溝２８，２９がその延長線上にＸ線源が位置するように形成されている。
【００３１】
コリメータ単板３２Ａの突出部分を溝２８，２９に挿入することで位置決め基準とすることができるため、コリメータユニット３０及び検出器ユニット４０を架台フレーム２０に高精度に取り付けることが可能となり、上述したＸ線コリメータ装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
図８は本発明の第３の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置１０Ｂを示す分解斜視図、図９はＸ線コリメータ装置１０Ｂの原理を示す説明図である。これらの図において、図１〜図３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
架台フレーム２０には、コリメータ単板５０がコリメータユニット３０とコリメータユニット３０との境界位置に配置されるように取り付けられている。また、全てのコリメータユニット３０には一例として、２３枚のコリメータ単板３２が設けられている。すなわち、同数のコリメータ単板を有する同じ構成のコリメータユニットを用意すれば良い。
【００３４】
このため、本実施の形態ではコリメータ単板３２の配列決定に制約がでず、ポーラレスポンスやエネルギー特性を良好な連続的空間にすることが容易となる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置を示す分解斜視図。
【図２】同Ｘ線コリメータ装置を示す縦断面図。
【図３】同Ｘ線コリメータ装置の要部を示す横断面図。
【図４】同Ｘ線コリメータ装置の変形例を示す縦断面図。
【図５】同Ｘ線コリメータ装置の別の変形例を示す縦断面図。
【図６】同変形例における要部を示す横断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置を示す分解斜視図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線コリメータ装置を示す分解斜視図。
【図９】同Ｘ線コリメータ装置の原理を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…Ｘ線コリメータ装置、２０…架台フレーム、３０…コリメータユニット、３２，３２Ａ…コリメータ単板、４０…検出器モジュール。
【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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