(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガントリに装着されたＸ線源と検出器配列とを含んでいるシステム用のコリメータであって、ハウジングと、該ハウジングに連結されており、複数のブレードと、複数の減衰用ワイヤとを含んでいるグリッドであって、前記ブレードの各々は、該ブレードの隣接した１つのブレードから隔設されていると共に、該ブレードの隣接した１つのブレードに対して実質的に平行に延びており、前記ワイヤは、前記ブレードに対して実質的に垂直に延びている、グリッドとを備えたコリメータ。
【請求項２】
前記ハウジングは、第１及び第２の端部を有している頂部レールと、第１及び第２の端部を有している底部レールと、前記頂部レールの前記第１の端部と前記底部レールの前記第１の端部とを連結している第１の端部ブロック、並びに前記頂部レール及び前記底部レールが前記第１の端部ブロックと当該第２の端部ブロックとの間を延びると共に該第１の端部ブロックと該第２の端部ブロックとの間にブレード開口を有するように、前記頂部レールの前記第２の端部と前記底部レールの前記第２の端部とを連結している第２の端部ブロックとを含んでいる請求項１に記載のコリメータ。
【請求項３】
前記ブレードの各々は、第１の端部と第２の端部とを含んでおり、前記ブレードの前記第１の端部は、前記頂部レールに装着されており、前記ブレードが前記頂部レールと前記底部レールとの間に全体的に垂直に延びるように、前記ブレードの前記第２の端部は、前記底部レールに装着されている請求項２に記載のコリメータ。
【請求項４】
少なくとも２つの位置決めコームを更に含んでおり、該位置決めコームの一方は、前記頂部レールに装着されており、該位置決めコームの他方は、前記底部レールに装着されている請求項２に記載のコリメータ。
【請求項５】
減衰用の前記ブレードは、前記位置決めコームに装着されている請求項４に記載のコリメータ。
【請求項６】
少なくとも２つの制止要素を更に含んでおり、該制止要素の一方は、前記頂部レールに連結されており、該制止要素の他方は、前記底部レールに連結されており、前記制止要素は、それぞれの前記位置決めコームに隣接している請求項４に記載のコリメータ。
【請求項７】
前記減衰用ワイヤの各々は、第１の端部と第２の端部とを含んでおり、前記ワイヤの前記第１の端部は、前記第１の端部ブロックに連結されており、前記減衰用ワイヤが前記ブレード開口を横切って前記頂部レール及び前記底部レールに対して実質的に平行に延びるように、前記ワイヤの前記第２の端部は、前記第２の端部ブロックに連結されている請求項２に記載のコリメータ。
【請求項８】
前記システムの前記検出器配列は、複数の検出器素子を含んでおり、前記ハウジングは、該検出器素子に固定されるように構成されている請求項１に記載のコリメータ。
【請求項９】
計算機式断層写真法システムにおけるコリメータ用のコーミング用具であって、前記コリメータは、複数の減衰用ブレードを含んでおり、該ブレードの各々は、該ブレードの隣接した１つのブレードに対して実質的に平行に延びており、キャビティを当該歯の間に有している実質的に平行な複数の歯を備えたコリメータ用のコーミング用具。
【請求項１０】
前記歯は、隣接した前記減衰用ブレードの間に挿入されるように構成されている請求項９に記載のコリメータ用のコーミング用具。
【請求項１１】
前記キャビティの各々は、少なくとも１つの減衰用ブレードを受け入れるように構成されている請求項９に記載のコリメータ用のコーミング用具。
【請求項１２】
前記歯の各々は、実質的に同様の厚さを有している請求項９に記載のコリメータ用のコーミング用具。
【請求項１３】
Ｘ線源から放射されるＸ線を検出する装置であって、該装置は、少なくとも１つの検出器素子とコリメータを備えており、該検出器素子は、光保持性材料でコーティングされたシンチレーション素子を含んでおり、
前記コリメータは、前記検出器素子に固定されるように構成されているハウジングと、該ハウジングに連結されており、複数のブレードと、複数の減衰用ワイヤとを含んでいるグリッドであって、前記ブレードの各々は、該ブレードの隣接した１つのブレードから隔設されていると共に、該ブレードの隣接した１つのブレードに対して実質的に平行に延びており、前記ワイヤは、前記ブレードに対して実質的に垂直に延びている、グリッドとを含んでいるＸ線を検出する装置。
【請求項１４】
前記光保持性の材料は、誘電性コーティングである請求項１３に記載のＸ線を検出する装置。
【請求項１５】
減衰用の前記ブレード及び前記減衰用ワイヤは、タングステンで構成されている請求項１３に記載のＸ線を検出する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的には計算機式断層写真法（ＣＴ）のイメージングに関し、より具体的には、このようなシステムに用いるためのコリメータ及び検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも１つの公知のＣＴシステム構成では、Ｘ線源はファン（扇形）形状のビームを投射し、このビームは、デカルト座標系のＸ−Ｙ平面であって、一般的に「イメージング平面」と呼ばれる平面内に位置するようにコリメートされる。Ｘ線ビームは、患者等のイメージングされるべき物体を通過する。ビームは、物体によって減衰された後に、放射線検出器の配列に入射する。検出器配列の所で受け取られる減衰したビーム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減衰量に依存している。配列内の各々の検出器素子は、検出器の位置におけるビーム減衰の測定値である個別の電気信号を発生する。すべての検出器からの減衰測定値を個別に収集して、物体の透過プロファイル（断面）を形成する。
【０００３】
公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器配列は、Ｘ線ビームが物体と交差する角度が一定に変化するように、イメージング平面内でイメージングされるべき物体の周りをガントリと共に回転する。１つのガントリ角度における検出器配列からの一群のＸ線減衰測定値、即ち、投影データを「ビュー」と呼ぶ。物体の１回の「走査」は、Ｘ線源及び検出器が１回転する間に様々なガントリ角度で形成される一組のビューで構成されている。軸方向走査の場合には、投影データを処理して、物体から切り取られた２次元スライスに対応する画像を構成する。
【０００４】
一組の投影データから画像を再構成する１つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered back projection）法と呼ばれている。この方法は、１回の走査からの減衰測定値を、「ＣＴ数」又は「ハンスフィールド（Hounsfield）単位」と呼ばれる整数に変換し、これらの整数を用いて、陰極線管表示装置上の対応するピクセルの輝度を制御するものである。
【０００５】
検出器素子は、Ｘ線源から検出器素子までの直進経路を通過しているＸ線が入射したときに最適な性能を発揮するように構成されている。具体的に、検出器素子は典型的には、Ｘ線ビームが入射したときに光事象を発生するシンチレーション結晶を含んでいる。これらの光事象は、検出器素子の所で受け取られた減衰したビーム放射線を表す電気信号を発生するために、各々の検出器素子から出力されて、光電応答性の材料に向かう。典型的には、光事象は、個別のアナログ出力を発生する増倍型光電管（photomultiplier）又はフォトダイオードに対して出力される。検出器素子はこのようにして、直進経路を通過するＸ線ビームの入射に応答して強い信号を出力する。
【０００６】
Ｘ線はしばしば、イメージングされるべき物体を通過しているときに散乱する。具体的には、物体によってＸ線はしばしば、すべてではないまでもその幾分かがＸ線源と検出器との間の直進経路から逸脱する。従って、検出器素子にはしばしば、様々な角度のＸ線ビームが入射する。
これらの散乱したＸ線が検出器素子に入射すると、システム性能は低下する。検出器素子が、様々な角度の多数のＸ線にさらされているときには、シンチレーション結晶は多数の光事象を発生する。散乱したＸ線に対応する光事象は、シンチレーション結晶の出力にノイズを発生し、その結果、結果として得られる物体の画像にアーティファクトを発生する。
【０００７】
散乱したＸ線による影響を低減させるために、散乱コリメータ（scatter collimator）がしばしば、関心のある物体と検出器配列との間に設けられている。このようなコリメータは、Ｘ線吸収性の材料で構成されており、散乱したＸ線が検出器配列に入射する前に実質的に吸収されるように位置決めされる。公知の散乱コリメータの１つが、例えば、本出願と共通の譲受人に譲渡された米国特許第５，２９３，４１７号に記載されている。散乱コリメータは、直進経路にあるＸ線のみが実質的に検出器素子に入射するようにＸ線源及び検出器素子の両方と適正に整列していることが重要である。又、散乱コリメータは、検出器素子の縁のようないくつかの位置において、放射線損傷に敏感な検出器素子をＸ線から遮蔽していることも重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
公知のコリメータは、構成が複雑で厄介である。加えて、散乱したＸ線を吸収し且つ検出器素子の敏感な部分を遮蔽するように、公知のコリメータをＸ線源及び検出器素子と満足に整列させることは困難である。
散乱コリメータが、十分に整列し且つ位置決めされたときにでさえ、検出器素子は、依然としてアーティファクトを発生させることがある。具体的には、検出器素子は、Ｘ線照射の被曝を蓄積して受けた後に、出力ゲイン損失を示すことが知られている。出力ゲイン損失の程度は、検出器素子の精度及び有用性に直接的に関連する。過度の出力ゲイン損失を示した後には、検出器素子を交換しなければならない。検出器配列全体を交換することばかりでなく個々の検出器素子を交換することも又、時間をとる厄介な工程である。
【０００９】
検出器素子の出力ゲイン損失を低減させて検出器素子の動作寿命を延ばすために、検出器素子は典型的には、反射体を含んでいる。具体的には、検出器は典型的には、１次元又は２次元のいずれかのシンチレーション結晶の配列を形成している検出器素子を含んでおり、シンチレーション結晶の配列は、間隙反射体を有している。上述のように、Ｘ線ビームが入射したときに、シンチレーション結晶は光事象を発生する。反射体は、各々の結晶内の光が結晶から逃散するのを防止するために、即ち、出力ゲイン損失をなくすために用いられている。間隙反射体は典型的には、箔、コーティング又はその他の現場で組み込まれる（cast-in-place）反射性材料で構成されている。しかしながら、反射体に用いられる反射性材料は典型的には、有機材料を含んでおり、有機材料は時間を経ると、放射線損傷の影響を示す。このような放射線損傷は、反射体の反射性を低減させ、その結果、出力ゲイン損失が生じる。従って、散乱コリメータによってこれらの反射体を遮蔽することが望ましい。
【００１０】
構成が複雑且つ厄介でなく、散乱したＸ線を効果的に吸収すると共に、散乱したＸ線が検出器配列に入射するのを実質的に防止するような散乱コリメータを提供することが望ましい。又、検出器素子及び検出器配列にかかる経費を大幅に増大させずに検出器素子の出力ゲイン損失を更に低減させることが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらの目的及びその他の目的は、一実施例では、Ｘ線源と、散乱コリメータと、複数の反射性シンチレータを有している検出器配列とを含んでいるシステムによって達成され得る。具体的には、本発明の一実施例によれば、この散乱コリメータは、ハウジングを含んでおり、ハウジング内に、実質的に平行な複数の減衰用ブレードと、実質的に平行な複数の減衰用ワイヤとが配置されている。
【００１２】
減衰用ブレードは、Ｘ線源から発している半径線に実質的に沿って配向しており、従って隣接した減衰用ブレードの間の開口も又、同様に配向している。即ち、各々のブレード及び開口は、焦点に関して整列している。ブレードは又、Ｘ線源と半径方向に整列している。即ち、各々のブレードは、Ｘ線源から等距離に位置している。従って、散乱したＸ線、即ち、半径線から逸脱したＸ線は、ブレードによって減衰させられる。但し、減衰用ワイヤは、ブレードに実質的に垂直に配向している。このように、これらのワイヤ及びブレードは、散乱したＸ線を減衰させると共に検出器配列を遮蔽する２次元の遮蔽グリッドを形成している。
【００１３】
検出器配列は、複数の検出器素子を含んでおり、ハウジングに取り付けられるように構成されている。検出器素子は、一実施例では、光保持性材料でコーティングされているシンチレーション素子、即ち、シンチレータを含んでいる。具体的には、シンチレータは、誘電性コーティングでコーティングされて、シンチレータ内で発生された光事象をシンチレータの内部に保持する。
【００１４】
上述のシステムは、複雑でない散乱コリメータを提供する。加えて、この散乱コリメータは、散乱したＸ線を効果的に吸収するものと考えられる。コーティングされたシンチレータは、検出器素子及び検出器配列にかかる経費を大幅に増大させずに検出器素子の出力ゲイン損失を低減させるものと考えられる。
【００１５】
【実施例】
図１及び図２を参照すると、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世代」ＣＴスキャナにおいて典型的なガントリ１２を含んでいる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の反対側に設けられている検出器配列１８に向かって投射する。Ｘ線ビームは、デカルト座標系のＸ−Ｙ平面であって、一般的に「イメージング平面」と呼ばれる平面内に位置するようにコリメートされる。検出器配列１８は、検出器素子２０によって形成されており、これらの検出器素子２０は一括で、患者２２を通過する投射されたＸ線を検知する。各々の検出器素子２０は、入射するＸ線ビームの強度を表す、従って患者２２を通過する際のビームの減衰を表す電気信号を発生する。Ｘ線投影データを収集するための１回の走査中に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着された構成部品は、回転中心２４の周りを回転する。
【００１６】
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線制御装置２８と、ガントリ・モータ制御装置３０とを含んでいる。Ｘ線制御装置２８は、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御装置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収集システム（ＤＡＳ）３２が、検出器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理のためにこのデータをディジタル信号に変換する。画像再構成装置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、高速画像再構成を実行する。再構成された画像は、計算機３６への入力として印加され、計算機３６は、大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１７】
計算機３６は又、キーボードを有しているコンソール４０を介して、オペレータからの命令（コマンド）及び走査パラメータを受け取る。付設された陰極線管表示装置４２によって、オペレータは、再構成された画像、及び計算機３６からのその他のデータを観測することができる。オペレータが供給した命令及びパラメータは、計算機３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、計算機３６はテーブル・モータ制御装置４４を動作させ、テーブル・モータ制御装置４４は、モータ式テーブル４６を制御して、ガントリ１２内で患者２２を位置決めする。具体的には、テーブル４６は、患者２２の部分をガントリ開口４８を通して移動させる。
【００１８】
図３は、図１に示すＣＴシステム１０の部分的な見取り図である。図示のように、Ｘ線ビーム１６は、Ｘ線源１４の焦点５０から放射して、検出器素子２０（図３には、１つの検出器素子２０のみを示す。）に向かってファン角度γでファン状のＸ線を投射している。ＣＴシステム１０は、散乱コリメータ（scatter collimator）５２を更に含んでいるものとして図示されており、散乱コリメータ５２は、焦点５０と検出器素子２０との間に配置されている。散乱コリメータ５２は、散乱コリメータ５２の外側面５４が焦点５０から半径方向に遠くに位置するように彎曲しており、即ち、外側面５４のすべての部分が焦点５０から実質的に等距離に位置している。検出器素子２０は、検出器素子２０が同様に焦点５０からそれぞれ等距離に位置するように、散乱防止コリメータ５２に装着されている。散乱コリメータ５２は、散乱コリメータ５２が焦点５０に対して移動し得るように、ガントリ装着用部品５６Ａ、５６Ｂ及び５６Ｃ、並びに合わせピン５８Ａ及び５８Ｂによってガントリ１２に調節自在に装着されている。
【００１９】
図４について説明する。本発明の一実施例によれば、散乱コリメータ５２は、ハウジング６０と、複数の減衰用ブレード６２と、複数の減衰用ワイヤ６４とを含んでいる。ハウジング６０は、頂部レール６６と、底部レール６８と、第１の端部ブロック７０と、第２の端部ブロック７２とを含んでいる。各々のレール６６及び６８は、第１の端部７４Ａ及び７６Ａと、第２の端部７４Ｂ及び７６Ｂとをそれぞれ含んでいる。頂部レール６６は更に、第１の表面７８を含んでおり、第１の表面７８は、第２の表面８０と実質的に垂直に配向している。同様に、底部レール６８は、第１の表面８２を含んでおり、第１の表面８２は、第２の表面８４と実質的に垂直に配向している。第１の表面７８及び８２は、それぞれのレール６６及び６８の外周８６及び８８を形成していると共に、検出器素子装着開口９０、例えば、ねじ孔を内部に含んでいる。外周８６及び８８は、同じ高さに位置しており、コリメータ５２の外側面５４を形成している。
【００２０】
頂部レール６６及び底部レール６８は、第１の端部ブロック７０及び第２の端部ブロック７２によって連結されている。具体的には、レール６６及び６８の第１の端部７４Ａ及び７６Ａは第１の端部ブロック７０に連結されており、レール６６及び６８の第２の端部７４Ｂ及び７６Ｂは第２の端部ブロック７２に連結されている。頂部レール６６及び底部レール６８はこのように、レール６６とレール６８との間に、且つ端部ブロック７０と端部ブロック７２との間にブレード開口９２が設けられるように、端部ブロック７０と端部ブロック７２との間に延びている。加えて、レール６６及び６８は、レール６６の各々の検出器素子装着開口９０がレール６８の対応する検出器素子装着開口９０を有しているように、端部ブロック７０及び７２に装着されている。明確に述べると、レール６６及び６８は、対応し合う検出器素子装着開口９０の間に延びている線がレール６６及び６８に対して実質的に垂直になるように装着されている。検出器素子２０（図４には、３つの検出器素子２０のみを示す。）は、検出器素子装着開口９０を介してハウジング６０に固定されている。
【００２１】
減衰用ブレード６２は、Ｘ線を減衰させる材料で構成されており、ブレード６２が検出器素子２０と焦点５０との間に位置するように、ハウジング６０に装着されている。具体的には、減衰用ブレード６２は、ハウジング６０のブレード開口９２内に配置されていると共に、頂部レール６６及び底部レール６８に装着されている。各々の減衰用ブレード６２は、全体的に矩形を成しており、第１の端部９４と第２の端部９６とを有している。各々のブレード６２がレール６６と６８との間で全体的に垂直に延びるように、各々のブレード６２の第１の端部９４は頂部レール６６に装着されていると共に、各々のブレード６２の第２の端部９６は底部レール６８に装着されている。ブレード６２は、隣接したブレード６２の間にアパーチャ（（開口）図示されていない）が形成されるように、ハウジング６０内で整列している。各々のブレード６２は又、焦点５０から放射状に延びている半径線に実質的に沿うように整列しており、即ち、ブレード６２は、「焦点に関して整列している」。従って、ブレード６２の間のアパーチャは、半径線に実質的に沿っているので、散乱したＸ線、即ち、半径線から逸脱したＸ線は、ブレード６２によって減衰させられて、検出器素子２０に入射しなくなる。
【００２２】
減衰用ワイヤ６４は、Ｘ線を減衰させる材料で構成されており、ワイヤ６４が検出器素子２０と焦点５０との間に位置するように、ハウジング６０に装着されている。具体的には、減衰用ワイヤ６４は、減衰用ワイヤ６４がブレード開口９２を横切って頂部レール６６及び底部レール６８に対して全体的に平行に延びるように、第１の端部ブロック７０及び第２の端部ブロック７２に連結されている。減衰用ワイヤ６４はこのように、減衰用ブレード６２に対して実質的に垂直になっている。従って、減衰用ワイヤ６４及び減衰用ブレード６２は、検出器素子２０を保護する遮蔽グリッドを形成している。減衰用ワイヤ６４の各々は、実質的に矩形の断面形状を有している。
【００２３】
散乱コリメータ５２は更に、レール６６及び６８のそれぞれの外周８６及び８８から外向きに突出している検出器係合用突起１００、即ち係合用タブを含んでいる。具体的には、検出器係合用突起１００は、レール６６及び６８のそれぞれの第２の表面８０及び８４から実質的に垂直に延びている。検出器係合用突起１００は、頂部レール６６から延びている各々の検出器係合用突起１００が、底部レール６８から延びている対応する検出器係合用突起１００を有しているように構成されており、例えば、頂部レール６６上の各々の検出器係合用突起１００が、底部レール６８上の対応する検出器係合用突起１００と実質的に垂直に整列するように構成されている。明確に述べると、検出器係合用突起１００は、対応し合う検出器係合用突起１００の間に延びている線がレール６６及び６８に対して実質的に垂直になるように整列している。加えて、検出器係合用突起１００は、対応し合う検出器素子装着開口９０の間に延びている線も又、対応し合う検出器係合用突起１００の間に延びるように、対応する装着開口９０に整列している。
【００２４】
散乱コリメータ５２は又、電気ヒータ１０２Ａ及び１０２Ｂ（図４には、ヒータ１０２Ａのみを示す。）と、温度センサ１０４と、検出器装着用アジャスタ１０６Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃ（図４には、検出器装着用アジャスタ１０６Ａのみを示す。）とを含んでいる。電気ヒータ１０２Ａは、第１の端部ブロック７０と第２の端部ブロック７２との間に延びており、頂部レール６６に隣接している。具体的には、電気ヒータ１０２Ａは、頂部レール６６が電気ヒータ１０２Ａと減衰用ブレード６２との間に位置するように、頂部レール６６の第２の表面８０に隣接して配置されている。電気ヒータ１０２Ｂも同様に、底部レール６８が電気ヒータ１０２Ｂと減衰用ブレード６２との間に位置するように、底部レール６８の第２の表面８４に隣接して配置されている。温度センサ１０４も同様に、頂部レール６６が温度センサ１０４と減衰用ブレード６２との間に位置するように、頂部レール６６の第２の表面８０に隣接して配置されている。明確に述べると、温度センサ１０４は、ねじ込み式に形成されており、温度センサ１０４が頂部レール６６の第２の表面８０と電気ヒータ１０２との両方に隣接するように、頂部レール６６にねじ嵌めされている。検出器装着用アジャスタ１０６Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃは、第１の端部ブロック７０、第２の端部ブロック７２、及び端部ブロック７０と端部ブロック７２との間のハウジング６０の一部からそれぞれ懸垂しており、散乱コリメータ５２をガントリ１２に調節自在に装着するように構成されている。
【００２５】
散乱コリメータ５２は、検出器素子２０に固定されるように構成されている。具体的には、検出器素子２０は、動作時に散乱コリメータ５２が検出器素子２０と焦点５０との間に位置するように、且つ検出器素子２０が焦点５０から等距離に位置するように、ハウジング６０に固定されている。より具体的には、検出器素子２０は、検出器素子２０が頂部レール６６及び底部レール６８に対して全体的に垂直に延びるように、レール６６及び６８に連結されている。図４に示すように、各々の検出器素子２０は、隣接した対応し合う検出器係合用突起１００に挿入されており、例えば検出器素子装着開口９０に挿入される検出器素子装着用ねじ１０８によってレール６６及び６８に連結されている。具体的には、検出器素子２０は、検出器係合用突起１００内に受け入れるような寸法を有しているノッチ（（切り込み）図示されていない）を含んでいる。
【００２６】
図５は、頂部レール６６、検出器素子２０及び減衰用ブレード６２の部分側面図であり、図６は底部レール６８及び減衰用ブレード６２の部分側面図である。図５及び図６について詳細に説明する。散乱コリメータ５２は更に、２つのブレード位置決めコーム（櫛）１１０Ａ及び１１０Ｂと、２つのモリブデン製制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂとを含んでいる。位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂの各々は、その間にブレード受けを有している複数の（櫛の）歯１１４を含んでいる（図５及び図６の各々には、１つの歯１１４のみを示す。）。ブレード受けは、減衰用ブレード６２を内部に受け入れるように構成されている。
【００２７】
位置決めコーム１１０Ａは、５つのコームから成る配列を含んでいる（図４には示されていない。）。具体的には、５つのコームの各々は、複数の歯を含んでおり、これらのコームが実質的に整列して、位置決めコーム１１０Ａを形成している。同様に、位置決めコーム１１０Ｂは、実質的に整列して位置決めコーム１１０Ｂを形成するような５つのコームから成る配列を含んでいる。勿論、位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂは、５つよりも多いコームから成る配列をそれぞれ含んでいてもよい。代替的には、位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂは、５つよりも少ないコームから成る配列をそれぞれ含んでいてもよい。
【００２８】
位置決めコーム１１０Ａは、頂部レール６６に取り付けられており、位置決めコーム１１０Ｂは、底部レール６８に取り付けられている。位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂは、それぞれのコーム１１０Ａ及び１１０Ｂの歯１１４がレール６６及び６８の第２の表面８０及び８４に対して全体的に垂直に延びるように、レール６６及び６８に連結されている。具体的には、位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂは、減衰用ブレード６２の第１の端部９４がコーム１１０Ａのブレード受けに挿入されると共に同じブレード６２の第２の端部９６がコーム１１０Ｂのブレード受けに挿入されるときに、ブレード６２がレール６６とレール６８との間で全体的に垂直に延びるように配向させられている。
【００２９】
制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂは、外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂをそれぞれ含んでいると共に、頂部レール６６及び底部レール６８にそれぞれ連結されている。具体的には、制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂは、外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂが焦点５０から半径方向に遠くに位置するように、又は焦点５０と半径方向に整列するように、即ち、外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂの各々の部分が焦点５０から等距離に位置するように、レール６６及び６８に連結されている。制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂは、それぞれの位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂに隣接して配置されており、コーム１１０Ａ及び１１０Ｂのブレード受けにブレード６２が挿入され得るその範囲を調節している。より明確に述べると、制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂの外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂは、それぞれのコーム１１０Ａ及び１１０Ｂの隣接した歯１１４の間で「壁」を形成している。
【００３０】
図５及び図６を更に続けて参照すると、減衰用ブレード６２は、複数のノッチ１２０を内部に有している外側表面１１８を含んでいるものとして図示されている。ノッチ１２０は、減衰用ワイヤ６４の一部を内部に受け入れるように構成されているので、減衰用ワイヤ６４は、検出器素子２０を横切って安定に配置され得る。ノッチ１２０は、例えば、ブレード６２内に切削されていてもよい。
【００３１】
図７には、位置決めコーム１１０Ａが、その間にブレード受け１２２を有している歯１１４を含んでいるものとして示されている。上述のように、ブレード受け１２２は、ブレード６２を内部に受け入れるように構成されている。加えて、図面には示していないが、位置決めコーム１１０Ｂも、同様の歯１１４とブレード受け１２２とを有している。
【００３２】
散乱コリメータ５２を組み立てるためには、前述したように、頂部レール６６及び底部レール６８を第１の端部ブロック７０及び第２の端部ブロック７２に連結する。位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂ、並びに制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂは、頂部レール６６及び底部レール６８にそれぞれ連結されている。具体的には、位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂは、位置決めコームの歯１１４がそれぞれのレール６６及び６８の外周８６及び８８から実質的に等距離で突出するように、頂部レール６６及び底部レール６８にそれぞれ固定されている。コーム１１０Ａ及び１１０Ｂは又、位置決めコームの歯１１４が焦点５０から放射状に延びている半径線に実質的に沿って延びるように、即ち、歯１１４が焦点５０と「焦点に関して整列する」ように配置されている。制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂは、制止要素外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂが焦点５０から半径方向に遠くに位置するように、位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂに固定されている。
【００３３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、頂部レール６６及び底部レール６８に位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂをそれぞれ固定するための制止ブロック１３０を示す説明図である（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、コーム１１０Ｂ及び底部レール５８のみが見えている。）。制止ブロック１３０は、レール部１３２と、コーム部１３４とを含んでいる。レール部１３２は、底部レール６８に当接するように構成されているレール部表面１３６を含んでいる。コーム部１３４は、レール部表面１３６から距離Ｄ1 で離隔しているコーム部表面１３８を含んでいる。
【００３４】
底部レール６８にコーム１１０Ｂを固定するために、制止ブロック１３０は、底部レール６８の外周８８がレール部表面１３６に当接するように、底部レール６８に隣接して配置されている。従って、レール部表面１３６は、底部レール外周８８の曲率と実質的に同じ曲率を有している。具体的には、一実施例では、制止ブロック１３０は、制止ブロック１３０を貫通して延びている開口１４０を含んでおり、ねじ１４２が開口１４０に挿入されて、底部レール６８に制止ブロック１３０を固定している。制止ブロック１３０を配置した後に、コーム１１０Ｂは、コーム１１０Ｂの歯１１４が底部レール６８と制止ブロック１３０のコーム部表面１３８との間に延びるように、底部レール６８に固定される。具体的には、歯１１４は、歯１１４が底部レール６８の外周８８から実質的に等距離で延びるように、コーム部表面１３８に当接している。従って、コーム歯１１４は、Ｘ線源１４の焦点５０と半径方向に整列している。コーム１１０Ａも頂部レール６６に同様に固定されている。
【００３５】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、頂部レール６６及び底部レール６８上で位置決めコーム１１０Ａ及び１１０Ｂの歯１１４を焦点に関してそれぞれ整列させるためのコーム角ブロック１５０を示す説明図である（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、コーム１１０Ａ及び頂部レール６６のみが見えている。）。コーム角ブロック１５０は、実質的にＬ字形状を成しており、その基部１５４にコーム部表面１５２を含んでいる。コーム角ブロック１５４は又、ダイヤモンド型ピン１５６と、丸型ピン１５８とを含んでおり、各々のピンは、コーム角ブロック１５０を貫通して延びている。
【００３６】
レール６６及び６８にコーム１１０Ａ及び１１０Ｂをそれぞれ固定する前に、コーム角ブロック１５０は、図示のように頂部レール６６に隣接して配置される。次いで、位置決めコーム１１０Ａは、コーム１１０Ａがコーム部表面１５２に当接するように配置される。具体的には、図示のように、位置決めコーム１１０Ａは、位置決めコーム１１０Ａの外側の歯１１４がコーム角ブロック１５０のコーム部表面１５２と実質的に同じ高さに位置するように配置されている。より明確に述べると、位置決めコーム１１０Ａの第１のコームは、コーム角ブロック１５０によって位置決めされている。位置決めコーム１１０Ａのうち他のコームは、第１のコームを用いて位置決めされている。同様に、コーム角ブロック１５０は、底部レール６８に隣接して配置されており、位置決めコーム１１０Ｂは、位置決めコーム１１０Ｂの外側の歯１１４がコーム部表面１５２と実質的に同じ高さに位置するように配置されている。具体的には、位置決めコーム１１０Ｂの第１のコームは、コーム角ブロック１５０によって位置決めされており、他のコームは、第１のコームを用いて位置決めされている。これにより、コーム歯１１４は、Ｘ線源１４の焦点５０と焦点に関して整列しており、コーム１１０Ａのコーム歯１１４は、コーム１１０Ｂのコーム歯１１４と実質的に整列している。従って、ブレード受け１２２は、実質的に整列していると共に、レール６６及び６８に対して実質的に垂直にブレード６２を保持するように構成されている。
【００３７】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、頂部レール６６及び底部レール６８に制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂをそれぞれ連結するためのフィンガ・ブロック１６０を示す説明図である（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では、制止要素１１２Ｂ及び底部レール６８のみが見えている。）。フィンガ・ブロック１６０は、レール部１６２と、コーム部１６４と、制止要素部１６６とを含んでいる。レール部１６２は、底部レール６８に当接するように構成されているレール部表面１６８を含んでいる。コーム部１６４は、レール部表面１６８から距離Ｄ2 で離隔しているコーム部表面１７０を含んでいる。制止要素部１６６は、コーム部表面１７０から距離Ｄ3 で離隔している制止要素部表面１７２を含んでいる。
【００３８】
底部レール６８に制止要素１１２Ｂを固定するために、フィンガ・ブロック１６０は、底部レール６８の外周８８がレール部表面１６８に当接し、且つコーム１１０Ｂの歯１１４がレール部表面１６８とコーム部表面１７０との間に延びるように、底部レール６８に隣接して配置されている。明確に述べると、レール部表面１６８は、２つの張り出し部（elevated ridge）１７４を含んでおり、フィンガ・ブロック１６０は、底部レール６８の外周８８が張り出し部１７４に当接するように配置されている。図示のように、コーム１１０Ｂの歯１１４は、コーム部表面１７０に当接していない。一実施例では、フィンガ・ブロック１６０は、フィンガ・ブロック１６０を貫通して延びている開口１７６を含んでおり、ねじ１７８が開口１７６に挿入されて、底部レール６８にフィンガ・ブロック１６０を固定している。フィンガ・ブロック１６０を配置した後には、図示のように、制止要素部１６６は、底部レール６８及びコーム１１０Ｂの間の距離Ｄ4 にわたって延びている。制止要素１１２Ｂは、制止要素１１２Ｂの外側表面１１６Ｂが底部レール６８の外周８８から距離Ｄ4 の所で制止要素部１６６の制止要素部表面１７２に当接するように、底部レール６８に固定されている。従って、制止要素１１２Ｂの外側表面１１６Ｂは、Ｘ線源１４の焦点と半径方向に整列している。制止要素１１２Ｂも頂部レール６６に同様に固定されている。
【００３９】
次いで、減衰用ブレード６２が互いに実質的に平行になり、且つ制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂの外側表面１１６Ａ及び１１６Ｂに当接するように、減衰用ブレード６２をコーム１１０Ａ及び１１０Ｂのブレード受け１２２に挿入する。従って、各ブレード６２は、焦点５０と半径方向に整列しており、即ち、焦点５０から等距離に位置している。ブレード６２は又、上述のように、ブレード６２が焦点５０と焦点に関して整列するように、角度を成して配置される。その後、ブレード６２はコーム１１０Ａ及び１１０Ｂに接着される。次いで、減衰用ワイヤ６４がブレードのノッチ１２６に配置されて、上述のように第１の端部ブロック７０及び第２の端部ブロック７２に固定される。具体的には、ワイヤ６４は、端部ブロック７０及び７２に接着される。そして、散乱コリメータ５２を検出器装着用アジャスタ１０４Ａ、１０６Ｂ及び１０６Ｃを介してガントリ１２に装着する。
【００４０】
図１１は、位置決めコーム１１０Ａ及びコーム歯１１４の拡大上面図である。具体的には、歯１１４は、ブレード握り用歯１８０と、検出器素子係合用歯１８２とを含んでいる。ブレード握り用歯１８０は、上述のように、ブレードを受け入れるブレード受け１２２をその間に有しており、ブレード受け１２２内に減衰用ブレード６２を受け入れるように構成されている。但し、検出器素子係合用歯１８２は、検出器素子２０に結合するように構成されている検出器素子用突出タブ１００を形成している。
【００４１】
ブレードの適正な整列を容易にするために、即ち、ブレード６２が実質的に平行に位置していることを確実にするために、図１２を参照すると、ブレード・コーミング（櫛梳き）用具１８４を用いることができる。ブレード・コーミング用具１８４は、ハンドル１８６と、ハンドル１８６から延びている複数の歯１８８とを含んでいる。歯１８８は、実質的に平行であり、その間にキャビティ１９０を含んでいる。キャビティ１９０は、内部にブレード６２を受け入れるように構成されており、他方、歯１８８は、隣接したブレード６２の間に挿入されるように構成されている。歯１８８は、実質的に同一の厚さである。コーミング用具１８４を用いるために、歯１８８は、ブレード６２がキャビティ１９０内に滑り入るように、隣接したブレード６２の間に挿入される。次いで、コーミング用具１８４は、ブレード６２を梳いて、隣接したブレード６２がこれらのブレード６２のすべての部分において互いに対して等距離に位置している、即ち、各ブレード６２が実質的に平行に位置していることを確実にする。従って、コーミング用具１８４は、ブレードの正確な整列を容易にし、このようにして、適正でないブレードの撓みを実質的になくす。
上述の散乱コリメータは、焦点及び検出器素子の両方に対する実質的に正確な整列を提供する。又、この散乱コリメータは複雑でなく、公知の散乱コリメータよりも構成が簡単である。加えて、この散乱コリメータは、不要な散乱したＸ線及び他の放射線から検出器素子を十分に遮蔽する。従って、散乱防止コリメータは、公知のコリメータに比較して向上したシステム性能を提供するものと考えられる。
【００４２】
システム性能を更に向上させるために、検出器素子２０は、シンチレーション素子を含んでおり、これらのシンチレーション素子は、光保持性材料、即ち、各々のシンチレーション素子内に光を維持する材料でコーティングされている。検出器素子２０は、シンチレーション素子が間隙反射体を有している配列を形成するように構成され得る。従って、光保持性材料のコーティングは、各々のシンチレーション素子と間隙反射体との間に配置されている。このようにして、光保持性コーティングは、シンチレーション素子内で発生された光事象をこのようなシンチレーション素子の内部に実質的に保持すると共に、シンチレーション素子から出て行き間隙反射体が反射しきれない光量を減少させる。従って、検出器素子の総ゲイン損失が低減させられるものと考えられる。
【００４３】
上述の実施例は、散乱したＸ線及び不要な放射線が、検出器素子２０に入射するのを実質的に防止する。加えて、コーティングされたシンチレーション素子は、間隙反射体の反射性損失の程度、従って、検出器素子ゲイン損失の程度を小さくする。但し、これらの実施例は、例示の目的のためのみに示されたものである。更なる実施例も、勿論可能である。
【００４４】
シンチレーション素子に塗工される光保持性コーティングは、例えば、増量（loaded）エポキシであってもよい。代替的には、勿論、光保持性コーティングは、薄膜金属コーティング、即ち、半透明のコーティングであってもよいし、低屈折率（low index）コーティング、誘電性コーティング又は誘電性スタック・コーティングであってもよい。光保持性コーティングは又、中間の無機コーティング層であってもよい。勿論、その他の光保持性コーティングを用いることもできる。
【００４５】
更に、減衰用ブレード６２は、タングステンで構成されていてもよい。但し、減衰用ブレード６２は、その他の減衰性材料で構成されていてもよい。同様に、減衰用ワイヤ６４は、タングステンで構成されていてもよいし、又はその他の何らかの減衰性材料で構成されていてもよい。加えて、ここに記載した制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂはモリブデンで構成されているが、制止要素１１２Ａ及び１１２Ｂはその他の材料で構成されていてもよい。
【００４６】
本発明の様々な実施例に関する以上の記述から、本発明の目的が達成されたことは明らかである。本発明を詳細にわたって記述すると共に図解したが、これらは説明及び例示のみを意図したものであって、限定のためのものであると解釈してはならないことを明瞭に理解されたい。例えば、ここに記載したＣＴシステムは「第３世代」システムであるが、「第４世代」システム等の他の多くのＣＴシステムを用いることができる。加えて、ここに記載した位置決めコームの各々は、５つのコームから成る配列を含んでいた。代替的には、各々の位置決めコームは、５つよりも少ない又は多いコーム、例えば、３つ、４つ又は６つのコームを含んでいてもよい。従って、本発明の要旨は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【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概略図である。
【図３】図１に示すシステムの部分的な見取り図である。
【図４】本発明の一実施例による散乱コリメータの遠近図である。
【図５】図４に示す散乱コリメータの部分的な側面図である。
【図６】図４に示す散乱コリメータの部分的な側面図である。
【図７】本発明の一実施例による位置決めコームの上面図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、本発明の一実施例によってコリメータ・ハウジングの頂部レール及び底部レールに位置決めコームを固定するための制止ブロックを示す図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の一実施例によってコリメータ・ハウジングの頂部レール及び底部レール上で位置決めコームの歯を焦点に関して整列させるためのコーム角ブロックを示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、本発明の一実施例によってコリメータ・ハウジングの頂部レール及び底部レールに制止要素を連結するためのフィンガ・ブロックを示す図である。
【図１１】図７に示す位置決めコーム及びコーム歯の拡大上面図である。
【図１２】本発明の一実施例によるブレード・コーミング用具の部分的な上面図である。
【符号の説明】
１０  ＣＴシステム
１２  ガントリ
１４  Ｘ線源
１６  Ｘ線ビーム
１８  検出器配列
２０  検出器素子
２２  患者
２４  回転中心
２６  制御機構
２８  Ｘ線制御装置
３０  ガントリ・モータ制御装置
３２  データ収集システム（ＤＡＳ）
３４  画像再構成装置
３６  計算機
３８  大容量記憶装置
４０  コンソール
４２  表示装置
４４  テーブル・モータ制御装置
４６  モータ式テーブル
４８  ガントリ開口
５０  焦点
５２  散乱コリメータ
５４  散乱コリメータの外側面
５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ  ガントリ装着用部品
５８Ａ、５８Ｃ  合わせピン
６０  ハウジング
６２  減衰用ブレード
６４  減衰用ワイヤ
６６  頂部レール
６８  底部レール
７０、７２  端部ブロック
７４Ａ、７４Ｂ、７６Ａ、７６Ｂ  レールの端部
７８  頂部レールの第１の表面
８０  頂部レールの第２の表面
８２  底部レールの第１の表面
８４  底部レールの第２の表面
８６、８８  レール外周
９０  検出器素子装着開口
９２  ブレード開口
９４、９６  減衰用ブレードの端部
１００  検出器係合用突起
１０２Ａ、１０２Ｂ  電気ヒータ
１０４  温度センサ
１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ  検出器装着用アジャスタ
１０８  検出器素子装着用ねじ
１１０Ａ、１１０Ｂ  ブレード位置決めコーム
１１２Ａ、１１２Ｂ  制止要素
１１４  ブレードの歯
１１６Ａ、１１６Ｂ  制止要素の外側表面
１１８  減衰用ブレードの外側表面
１２０  ノッチ
１２２  ブレード受け
１３０  制止ブロック
１３２  制止ブロックのレール部
１３４  制止ブロックのコーム部
１３６  制止ブロックのレール部表面
１３８  制止ブロックのコーム部表面
１４０  制止ブロックの開口
１４２  制止ブロック用ねじ
１５０  コーム角ブロック
１５２  コーム角ブロックのコーム部表面
１５４  コーム角ブロックの基部
１５６  ダイアモンド型ピン
１５８  丸型ピン
１６０  フィンガ・ブロック
１６２  フィンガ・ブロックのレール部
１６４  フィンガ・ブロックのコーム部
１６６  フィンガ・ブロックの制止要素部
１６８  フィンガ・ブロックのレール部表面
１７０  フィンガ・ブロックのコーム部表面
１７２  フィンガ・ブロックの制止要素部表面
１７４  張り出し部
１７６  フィンガ・ブロックの開口
１７８  フィンガ・ブロック用ねじ
１８０  ブレード握り用歯
１８２  検出器素子係合用歯
１８４  ブレード・コーミング用具
１８６  ハンドル
１８８  ブレード・コーミング用具の歯
１９０  キャビティ
【図１】
0004070283.tif 000002
【図２】
0004070283.tif 000003
【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】
0004070283.tif 000008
【図８】
0004070283.tif 000009
【図９】
0004070283.tif 000010
【図１０】
0004070283.tif 000011
【図１１】
0004070283.tif 000012
【図１２】
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