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技術 X線コンピュータトモグラフ用の検出器

出願人 シーメンスアクチエンゲゼルシヤフト
発明者 クレメンスドウブラヴァトーマスフォンデアハール
出願日 2001年3月26日 (20年7ヶ月経過) 出願番号 2001-088712
公開日 2001年11月13日 (20年0ヶ月経過) 公開番号 2001-314398
状態 未査定
技術分野 放射線の測定 放射線診断機器
主要キーワード 隔壁位置 表面検出器 対称平面 最小区分 ボリュウム 全集合 X線放射器 コンピュータトモグラフ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年11月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

X線コンピュータトモグラフ用の、高い効率を有する、可能なかぎり簡単に構成された汎用検出器を提供する。

解決手段

隔壁(5b)が対称平面(E)の両側に下記の関係式に従って配置される。

数3

ここで{sK}は隔壁場所の全集合、z∈Nはチャネルの数、D1は検出器要素の最小の幅、Di=niD1は第iの分割の幅、その際にi>1またni>ni-1、またj∈Nは相異なる幅Diの数である。

概要

背景

このような検出器はドイツ特許出願公開第 195 02 574号および国際特許出願公開98/05980号明細書から公知である。それらは貫通照射すべき対象物、例えば患者軸線の方向に延びる多くの平行な検出器行を有する。各検出器行は、例えばシンチレータセラミックスから製造された複数個検出器要素から成る。

検出器要素から発生される信号を読出すためコンピュータ計算能力に関係して、通常4つの、現在最大で8つのチャネルが利用されている。所望の像情報への要求に応じ、検出器行の多数の並び合って位置する検出器要素がチャネルに接続される。例えば検出器行の2個またはより多くの検出器要素がチャネルに接続されると、貫通照射される対象物の比較的大きいボリュウム部分に関する情報が得られる。このような情報は、例えば脳内の軟部細分化を可能にするコントラストの十分な像を作るために特に好適である。

それに対し、チャネルの各々に行のただ1個の検出器要素が接続されると、貫通照射されるボリュウムは小さい。得られる情報は、例えば内耳範囲内の細かい構造を分解するのに特に良く適している。

必要な扇状X線束を絞るため、公知の検出器の前に絞りが挿入されている。このような絞りを設けることは、製造費用上昇の原因となる。さらに検出器は、これらを隔てる多数の隔壁を持つ多数の検出器要素を有する。このような検出器の効率は特に高くない。多数の設けられている検出器要素はさらに検出器の製造費用を上昇させる。

概要

X線コンピュータトモグラフ用の、高い効率を有する、可能なかぎり簡単に構成された汎用の検出器を提供する。

隔壁(5b)が対称平面(E)の両側に下記の関係式に従って配置される。

ここで{sK}は隔壁場所の全集合、z∈Nはチャネルの数、D1は検出器要素の最小の幅、Di=niD1は第iの分割の幅、その際にi>1またni>ni-1、またj∈Nは相異なる幅Diの数である。

目的

本発明の課題は、X線コンピュータトモグラフ用の、高い効率を有する、可能なかぎり簡単に構成された汎用の検出器を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

X線コンピュータトモグラフ用の検出器であって、隔壁(5b)により互いに隔てられている多数の検出器要素(5a)が回転軸線(6)の方向に配置されている検出器行(5)を形成し、その際隔壁(5b)が回転軸線(6)に対して垂直に延びている検出器行(5)の対称平面(E)に関して対称に配置されており、多くの検出器行(5)が並び合って配置されており、予め定められた数zのチャネルが検出器要素(5a)から発生される信号を捕捉するために設けられており、選択的に検出器要素(5a)の1個または多くがそれぞれ信号を捕捉するためのチャネルの1つと接続可能である検出器において、隔壁(5b)が対称平面(E)の両側において、下記の関係式に従って配置されたことを特徴とするX線コンピュータトモグラフ用の検出器。

請求項

ID=000004HE=015 WI=043 LX=0385 LY=1200ここで{sK}は隔壁場所の全集合、z∈Nはチャネルの数、D1は検出器要素の最小の幅、Di=niD1は第iの分割の幅、その際にi>1またni>ni-1、そしてj∈Nは相異なる幅Diの数である。

請求項2

最小の幅が下記の値を持つことを特徴とする請求項1記載の検出器。g 0.5mm、g 0.625mm、g 1.0mmまたはg 1.25mmここでgはジオメトリ係数、g=(管焦点から表面検出器迄の間隔)/(管焦点から回転中心迄の間隔)

請求項3

検出器行(5)が少なくとも3つの異なる幅(D1、D2、D3)の検出器要素(5a)を有することを特徴とする請求項1または2記載の検出器。

技術分野

0001

本発明は、請求項1の前文によるX線コンピュータトモグラフ用の検出器に関する。

背景技術

0002

このような検出器はドイツ特許出願公開第 195 02 574号および国際特許出願公開98/05980号明細書から公知である。それらは貫通照射すべき対象物、例えば患者軸線の方向に延びる多くの平行な検出器行を有する。各検出器行は、例えばシンチレータセラミックスから製造された複数個検出器要素から成る。

0003

検出器要素から発生される信号を読出すためコンピュータ計算能力に関係して、通常4つの、現在最大で8つのチャネルが利用されている。所望の像情報への要求に応じ、検出器行の多数の並び合って位置する検出器要素がチャネルに接続される。例えば検出器行の2個またはより多くの検出器要素がチャネルに接続されると、貫通照射される対象物の比較的大きいボリュウム部分に関する情報が得られる。このような情報は、例えば脳内の軟部細分化を可能にするコントラストの十分な像を作るために特に好適である。

0004

それに対し、チャネルの各々に行のただ1個の検出器要素が接続されると、貫通照射されるボリュウムは小さい。得られる情報は、例えば内耳範囲内の細かい構造を分解するのに特に良く適している。

0005

必要な扇状X線束を絞るため、公知の検出器の前に絞りが挿入されている。このような絞りを設けることは、製造費用上昇の原因となる。さらに検出器は、これらを隔てる多数の隔壁を持つ多数の検出器要素を有する。このような検出器の効率は特に高くない。多数の設けられている検出器要素はさらに検出器の製造費用を上昇させる。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の課題は、X線コンピュータトモグラフ用の、高い効率を有する、可能なかぎり簡単に構成された汎用の検出器を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

この課題は請求項1の特徴により解決される。本発明の有利な実施例は、請求項2および3にあげられている。

0008

本発明の措置によれば、隔壁が対称平面の両側に下記の関係式に従って配置されている。

0009

最小の幅D1とは、一般に検出器の回転軸線に対して平行に延びている貫通照射すべき対象物の軸線の方向の検出器要素の幅として理解される。チャネルは、測定エレクトロニクスにより同時に処理可能である検出器要素の層である。

0010

本発明による関係式は、解として対称平面から出発隔壁位置合同集合の組を与える。この組は予め定まった数の幅Di、検出器要素の予め定まった幅Diならびにチャネルの予め定まった数zに対する隔壁場所の合同集合に相当する。

0011

式の解は隔壁場所の最小数を表す。本発明による関係式に従って製造される検出器は、隔壁の数が各用途に対して最小化されていることにより優れている。この検出器は効率が向上している。検出器における絞りが省略できる。

0012

最小の幅が次の値を有することは有利であると考えられる。g 0.5mm、g 0.625mm、g 1.0mmまたはg 1.25mmここでgはジオメトリ係数
g=(管焦点表面検出器との間隔)/(管焦点と回転中心との間隔)

0013

(管焦点と表面検出器との間隔)とは、X線管の焦点から検出器の表面までの距離であり、また(管焦点と回転中心との間隔)とはX線管の焦点から検出器の回転中心までの距離である。

0014

別の実施例では、検出器行は少なくとも3つの異なる幅の検出器要素を持つ。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

0016

図1にはX線放射器の焦点1が示されており、そこから図示しない絞りによって絞られる扇状のX線放射束2が出発し、このX線放射束2が対象物3を貫通して検出器4に衝突する。検出器4は多くの平行な検出器行Dから形成され、それらの各々は一連の検出器要素bから形成されている。検出器要素bはそれぞれ隔壁sで隔てられている。

0017

対象物3が種々の投影のもとに貫通照射されるように、測定システム1、4は回転軸線5の周りに回転可能である。その際に形成される検出器信号から計算機6が対象物3の像を計算し、それがモニター7の上に再現される。

0018

図2および3には本発明による式の解およびそれらの実現結果がグラフィックに示されている。最も下の白く保たれている行はそれぞれ予め定められた条件に対する式の解を示す。

0019

図2aないしfには4つのチャネルに対する解が示されている。対称平面は参照符号Eを付されている。図2aでは、相異なる幅Diの数が2に等しいという前提から出発する。最小区分の第1の幅D1はそれぞれ1である。これを第1の暗く塗られている行の中に示す。検出器要素の第2の幅D2は、図2a中で第1の幅D1の2倍の大きさである。それを灰色に塗った第2の行のなかに示してある。第1および第2の行の合同集合は、検出器要素5に対する隔壁5bの配置を生ずる。これを第3の白く保たれた行の中に示す。

0020

図2a中に示す解決策によれば、検出器行は6つの検出器要素5aから構成されている。4つのチャネルによる読出しを可能にするため、小さい幅D1を有するそれぞれ2個の検出器要素5aがチャネルに一括接続される。一括接続を、第3の行の下側のシンボルにより略示してある。

0021

図2b中は、第2の幅D2が第1の幅D1の3倍の大きさであるグラフィックな解決策を示す。ここでは、第1の幅D1の各3個の検出器要素5aをチャネルに一括接続することが必要である。図2c、dおよびfに示す検出器行5では、検出器要素5aは3つの異なる幅を有する。このような検出器行5は、多数の隔壁を設けることなく、比較的大きい全体幅で製造できる。検出器要素5aの選択および数は、X線コンピュータトモグラフの各応用目的に関係する。

0022

図3aないし3f中の解決策は類似の方法で生ずる。

図面の簡単な説明

0023

図1X線コンピュータトモグラフの構成の概要図。
図2a〜fは4つのチャネルに対する隔壁配置のグラフィックな解。
図3a〜fは8つのチャネルに対する隔壁配置のグラフィックな解。

--

0024

1焦点
2X線放射束
3対象物
4検出器
5検出器行
5a 検出器行
5b隔壁
6回転軸線
7計算機
8モニター
E 対称平面

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