(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの導体層、
前記導体層に隣接して配置される第１の遮蔽層であって、該第１の遮蔽層が前記第１の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第１の断熱部を有する前記第１の遮蔽層、
前記導体層と前記第１の遮蔽層との間に配置され、ケーブルの第１の端から第２の端まで連続して結合されている第１の絶縁層、
前記第１の遮蔽層に対向する側において前記導体層に隣接して配置された第２の遮蔽層、及び
前記第２の遮蔽層と前記導体層との間に配置された第２の絶縁層、
を含み、
前記第２の遮蔽層が前記第２の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第２の断熱部を有し、
前記第１及び第２の断熱部が互いに反対の方向に傾斜していることを特徴とするケーブル。
【請求項２】
少なくとも１個の検出器、データ収集装置（ＤＡＳ）、及び前記検出器を含むコンピュータ断層撮影システム用のケーブルにおいて、
前記検出器を前記ＤＡＳに対して電気的に接続する導体層、
前記導体層に隣接して配置され且つ第１の断熱部を有する第１の固体遮蔽層であって、前記第１の断熱部が、前記第１の固体遮蔽層において複数の開口を有し、該複数の開口が前記第１の固体遮蔽層を斜めに横切って延びる一連の複数の開口である、前記第１の固体遮蔽層、
前記導体層と前記第１の固体遮蔽層との間に配置され、ケーブルの第１の端から第２の端まで連続して結合されている第１の絶縁層、
前記第１の固体遮蔽層に対向する側において前記導体層に隣接して配置され且つ第２の断熱部を有する第２の固体遮蔽層であって、前記第２の断熱部が、前記第２の固体遮蔽層において複数の開口を有し、該複数の開口が前記第２の固体遮蔽層を斜めに横切って延びる一連の複数の開口である、前記第２の固体遮蔽層、及び
前記導体層と前記第２の遮蔽層との間に配置された第２の絶縁層を含み、
前記第１及び第２の断熱部が互いに反対の方向に傾斜していることを特徴とするケーブル。
【請求項３】
少なくとも１個の検出器、データ収集装置（ＤＡＳ）、及び前記検出器を含むコンピュータ断層撮影システム用のケーブルにおいて、
前記検出器を前記ＤＡＳに対して電気的に接続する導体層、
前記導体層に隣接して配置される第１の遮蔽層であって、該第１の遮蔽層が前記第１の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第１の断熱部を有する前記第１の遮蔽層、
前記導体層と前記第１の遮蔽層との間に配置され、ケーブルの第１の端から第２の端まで連続して結合されている第１の絶縁層、
前記第１の遮蔽層に対向する側において前記導体層に隣接して配置された第２の遮蔽層、及び
前記第２の遮蔽層と前記導体層との間に配置された第２の絶縁層、
を含み、
前記第２の遮蔽層が前記第２の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第２の断熱部を有し、
前記第１及び第２の断熱部が互いに反対の方向に傾斜していることを特徴とするケーブル。
【請求項４】
前記ケーブルが柔軟である請求項１乃至３のいずれかに記載のケーブル。
【請求項５】
前記導体層が複数の導体を含んでいる請求項１乃至３のいずれかに記載のケーブル。
【請求項６】
少なくとも１個の検出器、データ収集装置（ＤＡＳ）、及び前記検出器を前記ＤＡＳに対して電気的に接続するためのケーブルを含むコンピュータ断層撮影システムにおいて、
前記ケーブルが
少なくとも１つの導体層、
前記導体層に隣接して配置される第１の遮蔽層であって、該第１の遮蔽層が前記第１の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第１の断熱部を有する前記第１の遮蔽層、
前記導体層と前記第１の遮蔽層との間に配置され、ケーブルの第１の端から第２の端まで連続して結合されている第１の絶縁層、
前記第１の遮蔽層に対向する側において前記導体層に隣接して配置された第２の遮蔽層、及び
前記第２の遮蔽層と前記導体層との間に配置された第２の絶縁層、
を含み、
前記第２の遮蔽層が前記第２の遮蔽層に対して斜めに横切って延びている第２の断熱部を有し、
前記第１及び第２の断熱部が互いに反対の方向に傾斜している
ことを特徴とするコンピュータ断層撮影システム。
【請求項７】
前記導体層が前記検出器を前記ＤＡＳに対して電気的に接続するように配列された複数の導体から成っている請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記導体が銅から成る請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記第１及び第２の遮蔽層が銅から成る請求項６記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１および第２の遮蔽層が固体であり、前記第１の断熱部が前記第１の遮蔽層において複数の開口を有し、該複数の開口が前記第１の固体遮蔽層を斜めに横切って延びる一連の複数の開口であり、前記第２の断熱部が前記第２の遮蔽層において複数の開口を有し、該複数の開口が前記第２の固体遮蔽層を斜めに横切って延びる一連の複数の開口である請求項６記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータ断層撮影画像作成技術に関するものであって、更に詳しく言えば、Ｘ線ビーム検出モジュールからの電気信号をデータ収集装置に伝送するためのケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも一部のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置構成においては、Ｘ線源から投射された扇形ビームは（一般に「撮影面」と呼ばれる）直交座標系のＸ−Ｙ平面内に位置するようにコリメートされる。このＸ線ビームは撮影すべき被検体（たとえば患者）を通過する。被検体によって減衰させられた後、Ｘ線ビームは放射線検出器アレイに入射する。検出器アレイに入射するＸ線ビームの強度は、被検体によるＸ線ビームの減衰度に依存する。アレイ中の各々の検出器素子は個別の電気信号を生じ、この電気信号はその検出器位置におけるＸ線ビーム減衰度の測定値である。全ての検出器素子からの減衰度測定値を個別に収集することによって透過率分布が求められる。
【０００３】
公知の第三世代ＣＴ装置においては、Ｘ線源及び検出器アレイは撮影面内かつ撮影すべき被検体の周囲でガントリと共に回転する。その結果、Ｘ線ビームが被検体を横切る角度は絶えず変化する。通例、Ｘ線源はＸ線管を含んでいて、それは焦点からＸ線ビームを放射する。また、Ｘ線検出器は受け取るＸ線ビームをコリメートするためのコリメータ、コリメータに隣接したシンチレータ、及びシンチレータに隣接したホトダイオードを含むのが通例である。
【０００４】
１回の走査中により多くの断面に関するデータを得るためにはマルチスライスＣＴ装置が使用される。公知のマルチスライスＣＴ装置は、一般に３Ｄ検出器として知られる検出器を含むのが通例である。かかる３Ｄ検出器においては、多数の検出器素子が独立のチャネルを成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
３Ｄ検出器アレイ中の各々の検出器モジュールは、公知の１Ｄ検出器モジュールに比べて数倍も多い出力信号を生じる。３Ｄ検出器モジュールの高密度出力線路は、ケーブルの通路長損失を最少限に抑えるため、ＣＴ装置のデータ収集装置（ＤＡＳ）に近接して配置されるのが通例である。検出器モジュールの低レベル出力信号に対するＤＡＳの回路部品からのノイズの影響を最少限に抑えるために遮蔽が必要とされる。しかるに、かかる遮蔽はＤＡＳの回路部品により発生された熱を温度に敏感な検出器モジュールに伝達するための熱流路を提供する。その結果、検出器モジュールの精度及び一貫性が影響を受けることがある。
【０００６】
従って、ＤＡＳから検出器モジュールに伝達される熱エネルギーの量を低減させるケーブルを提供することが望ましい。また、柔軟性を保ちながら遮蔽の完全さを維持する上記のごときケーブルを提供することも望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記及びその他の目的は、本発明の一態様に従えば、検出器モジュールの出力線路をＤＡＳに対して電気的に接続するための導体層と断熱部を有する遮蔽層とを含むケーブルによって達成することができる。詳しく述べれば、かかるケーブルは遮蔽層と、絶縁層と、少なくとも１つの導体を有する導体層とを含んでいる。遮蔽層は導体層に隣接して配置されているが、絶縁層によって導体層から完全に絶縁されている。遮蔽層の断熱部は、遮蔽層を斜めに横切って延びる一連の開口で構成される。断熱部を構成する開口は、導体層の遮蔽に影響を及ぼすことなく、遮蔽層を通して伝達される熱の量を制限する。断熱部が設けられた結果、ＤＡＳから検出器モジュールに伝達される熱の量は低減する。
【０００８】
上記のケーブルによれば、多数の高密度出力線路を検出器モジュールからＤＡＳのバックプレーンに対して電気的に接続することが可能になり、またＤＡＳから検出器モジュールに伝達される熱の量が低減する。更にまた、上記のケーブルは柔軟性を保ちながらＤＡＳの回路部品のノイズから出力線路を遮蔽するためにも役立つ。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び２について説明すれば、「第三世代」のＣＴスキャナを表わすガントリ１２を含むコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置１０が示されている。ガントリ１２は、それの反対側に配置された検出器アレイ１８に向けてＸ線ビーム１６を投射するＸ線源１４を含んでいる。検出器アレイ１８は、患者２２を通過した投射Ｘ線を同時に感知する複数の検出器モジュール２０を含んでいる。各々の検出器モジュール２０は電気信号を生じるが、この電気信号は入射Ｘ線ビームの強度を表わし、従って患者２２を通過した際のＸ線ビームの減衰度を表わす。Ｘ線投影データを得るための走査に際しては、ガントリ１２及びその上に取付けられた構成部品が回転中心２４の回りに回転する。
【００１０】
ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴ装置１０の制御機構２６によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線源１４に電力及びタイミング信号を供給するＸ線制御器２８と、ガントリ１２の回転速度及び位置を制御するガントリモータ制御器３０とを含んでいる。制御機構２６中のデータ収集装置（ＤＡＳ）３２は検出器モジュール２０からアナログ・データをサンプリングし、そして以後の処理のためにかかるデータをディジタル信号に変換する。画像再構成装置３４はサンプリングされディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受信して、高速の画像再構成を行う。再構成された画像はコンピュータ３６に入力として送られ、そして大容量記憶装置３８中に記憶される。
【００１１】
コンピュータ３６にはまた、キーボードを有する制御卓４０を介して操作者から命令及び走査パラメータが供給される。付属した陰極線管ディスプレイ４２により、操作者はコンピュータ３６からの再構成画像及びその他のデータを観察することができる。操作者から送られた命令及びパラメータは、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ためにコンピュータ３６によって使用される。更にまた、コンピュータ３６は検査台モータ制御器４４を動作させ、それによってガントリ１２内に患者２２を配置するための電動検査台４６を制御する。詳しく述べれば、検査台４６はガントリの開口４８を通して患者２２の各部を移動させる。
【００１２】
図３に示されるごとく、検出器アレイ１８は多数の検出器モジュール２０を含んでいる。各々の検出器モジュール２０は、柔軟な電気ケーブル６０を用いてＤＡＳ３２に接続されている。詳しく述べれば、各々のＸ線検出器モジュールはホトダイオード・アレイ（図示せず）を含んでいて、各々のホトダイオードは独立した低レベルのアナログ出力信号を生じるが、この出力信号は患者２２の特定部位に関するＸ線ビーム減衰度の測定値である。
【００１３】
図４に示されるごとく、柔軟な電気ケーブル６０は第１の末端６２及び第２の末端６４を有すると共に、第１の末端６２と第２の末端６４との間に延びる少なくとも１つの導体層６６及び少なくとも１つの遮蔽層６８を含んでいる。ケーブル６０は、たとえば、複数の検出器モジュール２０に接続された単一の第１の末端（図示せず）を有する単一のケーブルであってもよい。別の実施の態様に従えば、ケーブル６０はそれぞれが１つずつの検出器モジュール２０に接続された複数の第１の末端（図示せず）を有する単一のケーブル（図示せず）であってもよい。同様に、ケーブルの第２の末端はＤＡＳ３２に接続された単一の第２の末端６４から成っていてもよいし、あるいは別の実施の態様に従ってＤＡＳ３２に接続された複数の第２の末端（図示せず）から成っていてもよい。
【００１４】
図４を参照しながら実施の一態様を説明すれば、ケーブル６０は導体層６６、遮蔽層６８及び７０、並びに絶縁層７２及び７４を含んでいる。検出器モジュールの低レベル出力信号にまで達する環境ノイズの量を低減させるため、それぞれの遮蔽層６８及び７０が導体層６６に隣接して配置されている。詳しく述べれば、それぞれの絶縁層７２及び７４を導体層６６に結合又は固定した後、遮蔽層６８及び７０が絶縁層７２及び７４にそれぞれ結合又は固定される。実施の一態様に従えば、それぞれの層６６、６８、７０、７２及び７４は当業界において公知のごとき接着剤７６を用いて結合される。絶縁層７２及び７４は、それぞれの遮蔽層６８及び７０を導体層６６から完全に絶縁する。それぞれの層６６、６８、７０、７２及び７４は非常に薄いから、ケーブル６０は柔軟性を保っている。実施の一態様に従えば、導体層６６は銅又はその他の導電性材料から成る複数の導体を含み、またそれぞれの絶縁層７２及び７４はキャプトン(Kapton ；登録商標）又はその他類似のポリイミド絶縁材から成っている。
【００１５】
図５を参照しながら実施の一態様を説明すれば、遮蔽層６８及び７０はケーブル６０の熱伝導性を低下させるための断熱部１００及び１０２をそれぞれ有している。特に遮蔽層６８について述べれば、断熱部１００は遮蔽層６８の断面積及び熱伝導性を低下させる少なくとも１つの開口又は除去領域１０４から成っている。実施の一態様に従えば、熱伝導性を更に低下させるため、断熱部１００は遮蔽層６８を斜めに横切って延びている。同様に、図５に示されるごとく、断熱部１０２は遮蔽層７０を斜めに横切って延びる少なくとも１つの開口又は除去領域１０６から成っている。実施の一態様に従えば、ケーブル６０の耐久性及び強度を維持するため、それぞれの断熱部１００及び１０２は互いに反対の方向に傾斜している。詳しく述べれば、断熱部１００及び１０２を傾斜させると断熱部１００及び１０２の重なりが最少限に抑えられるから、ケーブル６０は破損し難くなる。
【００１６】
その他の実施の態様に従えば、それぞれの断熱部１００及び１０２並びに開口１０４及び１０６の寸法、形状、方向及び位置を変更することができる。たとえば、ケーブル６０の強度を増大させるため、それぞれの断熱部１００及び１０２を互いに重なり合わないように配置することができる。断熱部１００及び１０２の物理的特性を変更することに加え、ケーブル６０は任意の数の遮蔽層、任意の数の絶縁層、及び任意の数の導体を有する任意の数の導体層を含むことができる。
【００１７】
使用に際しては、ケーブル６０は検出器モジュール２０及びＤＡＳ３２に固定される。詳しく述べれば、ケーブルの第１の末端６２を検出器モジュール２０に接続することにより、導体層６６を介してホトダイオードアレイの出力線路に対する電気的接続が行われる。また、ケーブルの第２の末端６４をＤＡＳ３２に接続することにより、ＤＡＳのバックプレーン（図示せず）の入力線路に対する電気的接続が行われる。詳しく述べれば、これらの電気的接続は導体層６６中の導体を使用しながら当業界において公知のごとくにして行われる。たとえば、ＤＡＳ３２及び検出器モジュール２０に固定されたそれぞれのコネクタに対して導体層６６中の個々の導体を電気的に接続すればよい。
【００１８】
装置１０の動作に際しては、ＤＡＳ３２中の回路部品が環境ノイズ（信号ノイズ）と共に熱を発生する。それぞれの遮蔽層６８及び７０がＤＡＳからのノイズを遮蔽し、それによって検出器モジュール２０からの出力を保護する。更にまた、それぞれの断熱部１００及び１０２がＤＡＳ３２によって発生され且つそれぞれの遮蔽層６８及び７０を通して伝達又は伝導される熱の量を低減させる。その結果、温度に敏感な検出器モジュール２０が受ける温度変化が減少することになる。
【００１９】
上記のごとき柔軟な電気ケーブルによれば、ＤＡＳによって発生された熱を検出器モジュールに伝達させることなく、検出器モジュールからの出力線路をＤＡＳのバックプレーンに対して電気的に接続することができる。熱伝達の減少は、検出器モジュールの温度変化によって引起こされるホトダイオード出力の変化を低減させる。更にまた、かかるケーブルは柔軟性を保ちながら主力線路を信号ノイズから遮蔽するためにも役立つ。
【００２０】
本発明の様々な実施の態様に関する上記の説明によれば、本発明の目的が達成されることは明らかである。上記に本発明が詳しく記載されているとは言え、その説明は本発明の例示を目的としたものに過ぎないのであって、本発明の範囲を制限するものと解すべきでない。たとえば、上記のケーブルは遮蔽ケーブルを必要とする任意の熱過敏性電気装置において使用することができる。従って、本発明の範囲はもっぱら前記特許請求の範囲によって制限されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＴ装置の絵画的斜視図である。
【図２】図１に示された装置の概略ブロック図である。
【図３】ＣＴ装置の検出器アレイの斜視図である。
【図４】図３に示されたケーブルの部分切取り側面図である。
【図５】図３に示されたケーブルの部分切取り上面図である。
【符号の説明】
１０  コンピュータ断層撮影装置
１２  ガントリ
１４  Ｘ線源
１６  Ｘ線ビーム
１８  検出器アレイ
２０  検出器モジュール
３２  データ収集装置（ＤＡＳ）
６０  ケーブル
６２  第１の末端
６４  第２の末端
６６  導体層
６８  遮蔽層
７０  遮蔽層
７２  絶縁層
７４  絶縁層
７６  接着剤
１００  断熱部
１０２  断熱部
【図１】
0004357039.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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