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技術 放射線検出器、検出器モジュール、及び医用画像診断装置

出願人 キヤノンメディカルシステムズ株式会社
発明者 小川琢之山本晋聡
出願日 2015年9月18日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2015-185905
公開日 2017年3月23日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2017-056141
状態 特許登録済
技術分野 放射線診断機器
主要キーワード 回転支持機構 組立公差 放射線遮蔽板 感度補正処理 回転フレーム 遮蔽構造 剪断加工 コリメータユニット
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(2017年3月23日)のものです。
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図面 (20)

課題

検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる放射線検出器検出器モジュール、及び医用画像診断装置を提供すること。

解決手段

実施形態に係る放射線検出器は、複数の検出器モジュールと、第1及び第2の放射線遮蔽板と、第1の支持部材とを備える。第1の放射線遮蔽板は、第1の検出器モジュールが有する第1の検出器パックの放射線の入射面とは反対側に配置される。第2の放射線遮蔽板は、第1の検出器パックと第1の検出器モジュールの隣に配置された第2の検出器モジュールが有する第2の検出器パックとの間を通過する放射線の経路と交差するように配置される。第1の支持部材は、第1の放射線遮蔽板の少なくとも一部が放射線の経路上で第2の放射線遮蔽板と重複するように第1の放射線遮蔽板を支持する。

概要

背景

従来、X線CT(Computed Tomography)装置やPET(Positron Emission Tomography)装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置、ガンマカメラ等のように、放射線を利用して被検体医用画像を生成する医用画像診断装置が知られている。このような医用画像診断装置は、X線γ線等の放射線を検出するための放射線検出器を備える。そして、一般的に、放射線検出器は、放射線を検出するための構成要素として、放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックを有する。

概要

検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる放射線検出器、検出器モジュール、及び医用画像診断装置を提供すること。実施形態に係る放射線検出器は、複数の検出器モジュールと、第1及び第2の放射線遮蔽板と、第1の支持部材とを備える。第1の放射線遮蔽板は、第1の検出器モジュールが有する第1の検出器パックの放射線の入射面とは反対側に配置される。第2の放射線遮蔽板は、第1の検出器パックと第1の検出器モジュールの隣に配置された第2の検出器モジュールが有する第2の検出器パックとの間を通過する放射線の経路と交差するように配置される。第1の支持部材は、第1の放射線遮蔽板の少なくとも一部が放射線の経路上で第2の放射線遮蔽板と重複するように第1の放射線遮蔽板を支持する。

目的

本発明が解決しようとする課題は、検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる放射線検出器、検出器モジュール、及び医用画像診断装置を提供する

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

所定の方向に沿って並べて配置され、放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックをそれぞれ有する複数の検出器モジュールと、前記複数の検出器モジュールのうちの第1の検出器モジュールに設けられ、当該第1の検出器モジュールが有する第1の検出器パックの前記放射線の入射面とは反対側に配置された第1の放射線遮蔽板と、前記第1の検出器パックと前記第1の検出器モジュールの隣に配置された第2の検出器モジュールが有する第2の検出器パックとの間を通過する放射線の経路と交差するように配置された第2の放射線遮蔽板と、前記第1の検出器モジュールに設けられ、前記第1の放射線遮蔽板の少なくとも一部が前記放射線の経路上で前記第2の放射線遮蔽板と重複するように前記第1の放射線遮蔽板を支持する第1の支持部材とを備える、放射線検出器

請求項2

前記第2の放射線遮蔽板を支持する第2の支持部材をさらに備え、前記第2の放射線遮蔽板は、前記第2の検出器モジュールに設けられ、前記第2の検出器パックの前記放射線の入射面とは反対側に配置され、前記第2の支持部材は、前記第2の検出器モジュールに設けられ、前記第2の放射線遮蔽板の少なくとも一部が前記放射線の経路上で前記第1の放射線遮蔽板と重複するように前記第2の放射線遮蔽板を支持し、前記第1の検出器モジュール及び前記第2の検出器モジュールは、それぞれ同じ構成を有する、請求項1に記載の放射線検出器。

請求項3

前記第1の支持部材は、前記第1の放射線遮蔽板の前記所定の方向における少なくとも一方の端部が前記検出器パックの端部より外側へせり出すように前記第1の放射線遮蔽板を支持する、請求項2に記載の放射線検出器。

請求項4

前記第1の支持部材は、前記第1の放射線遮蔽板の前記所定の方向における一方の端部と他方の端部とが前記放射線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるように前記第1の放射線遮蔽板を支持する、請求項2又は3に記載の放射線検出器。

請求項5

前記第1の支持部材から突出するように設けられ、突端が前記第2の支持部材に当接することで、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との間隙に配置される導電性部材をさらに備える、請求項2〜4のいずれか一つに記載の放射線検出器。

請求項6

前記第2の放射線遮蔽板は、前記放射線の照射方向で前記第1の検出器モジュール及び前記第2の検出器モジュールの外側に、前記第1の検出器モジュールと前記第2の検出器モジュールとを間を横断して配置される、請求項1に記載の放射線検出器。

請求項7

放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックと、前記検出器パックの前記放射線の入射面とは反対側に配置された放射線遮蔽板と、前記放射線遮蔽板の少なくとも一方の端部が前記検出器パックの端部より外側へせり出すように前記放射線遮蔽板を支持する支持部材とを備える、検出器モジュール。

請求項8

前記支持部材は、前記放射線遮蔽板の一方の端部と他方の端部とが前記放射線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるように前記放射線遮蔽板を支持する、請求項7に記載の検出器モジュール。

請求項9

前記支持部材から突出するように設けられ、隣に配置された検出器モジュールの支持部材に突端が当接することで、各支持部材の間隙に配置される導電性部材をさらに備える、請求項7又は8に記載の検出器モジュール。

請求項10

検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器によって検出された放射線に基づいて前記被検体の画像を生成する画像生成部とを備え、前記放射線検出器は、所定の方向に沿って並べて配置され、前記放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックをそれぞれ有する複数の検出器モジュールと、前記複数の検出器モジュールのうちの第1の検出器モジュールに設けられ、当該第1の検出器モジュールが有する第1の検出器パックの前記放射線の入射面とは反対側に配置された第1の放射線遮蔽板と、前記第1の検出器パックと前記第1の検出器モジュールの隣に配置された第2の検出器モジュールが有する第2の検出器パックとの間を通過する放射線の経路と交差する第2の放射線遮蔽板と、前記第1の検出器モジュールに設けられ、前記第1の放射線遮蔽板の少なくとも一部が前記放射線の経路上で前記第2の放射線遮蔽板と重複するように前記第1の放射線遮蔽板を支持する第1の支持部材とを備える、医用画像診断装置

技術分野

0001

本発明の実施形態は、放射線検出器検出器モジュール、及び医用画像診断装置に関する。

背景技術

0002

従来、X線CT(Computed Tomography)装置やPET(Positron Emission Tomography)装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置、ガンマカメラ等のように、放射線を利用して被検体医用画像を生成する医用画像診断装置が知られている。このような医用画像診断装置は、X線γ線等の放射線を検出するための放射線検出器を備える。そして、一般的に、放射線検出器は、放射線を検出するための構成要素として、放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックを有する。

先行技術

0003

特開2012−105967号公報
特開2003−282849号公報
特開2014−62898号公報
特開平10−145078号公報
特開2002−299878号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明が解決しようとする課題は、検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる放射線検出器、検出器モジュール、及び医用画像診断装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0005

実施形態に係る放射線検出器は、複数の検出器モジュールと、第1の放射線遮蔽板と、第2の放射線遮蔽板と、第1の支持部材とを備える。複数の検出器モジュールは、所定の方向に沿って並べて配置され、放射線を検出する検出素子を含んだ検出器パックをそれぞれ有する。第1の放射線遮蔽板は、前記複数の検出器モジュールのうちの第1の検出器モジュールに設けられ、当該第1の検出器モジュールが有する第1の検出器パックの前記放射線の入射面とは反対側に配置される。第2の放射線遮蔽板は、前記第1の検出器パックと前記第1の検出器モジュールの隣に配置された第2の検出器モジュールが有する第2の検出器パックとの間を通過する放射線の経路と交差するように配置される。第1の支持部材は、前記第1の検出器モジュールに設けられ、前記第1の放射線遮蔽板の少なくとも一部が前記放射線の経路上で前記第2の放射線遮蔽板と重複するように前記第1の放射線遮蔽板を支持する。

図面の簡単な説明

0006

図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成例を示す図である。
図2は、第1の実施形態に係るX線検出器の構成例を示す図である。
図3は、X線検出器においてX線遮蔽板が設けられる場合の一例を示す図である。
図4は、検出器パックとX線遮蔽板とがモジュール化される場合の一例を示す図である。
図5は、第1の実施形態に係る検出器モジュールの一例を示す斜視図である。
図6は、第1の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図7は、第1の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの他の具体的な構成例を示す図である。
図8は、第1の実施形態に係るX線遮蔽板の傾斜角度の一例を示す図である。
図9は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図10は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの他の具体的な構成例を示す図である。
図11は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線遮蔽板の他の例を示す図である。
図12は、第1の実施形態に係る第2の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図13は、第1の実施形態に係る第3の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図14は、第1の実施形態に係る第4の変形例における支持部材の一例を示す図である。
図15は、第2の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図16は、第2の実施形態に係る支持部材の構成例を示す図である。
図17は、第2の実施形態に係る支持部材に形成されるテーパの一例を示す図である。
図18は、第2の実施形態に係るX線検出器の組み立て作業を示す図である。
図19は、第2の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図20は、第2の実施形態に係る第2の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図21は、第2の実施形態に係る第3の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。
図22は、第2の実施形態に係る第4の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。

実施例

0007

以下、図面を参照しながら、本願が開示する放射線検出器、検出器モジュール、及び医用画像診断装置の実施形態を説明する。なお、以下では、本願が開示する技術をX線CT装置に適用した場合の例を説明する。

0008

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成例を示す図である。例えば、図1に示すように、本実施形態に係るX線CT装置100は、ガントリ110、天板120、記憶回路130、入力回路140、ディスプレイ150、及び処理回路160を有する。

0009

ガントリ110は、回転フレーム111と、回転駆動装置112と、フレーム支持機構とを有する回転支持機構を収容する。回転フレーム111には、高電圧発生器113と、X線管114と、X線検出器200と、非接触データ伝送装置115とが搭載される。なお、図1では、回転支持機構及びフレーム支持機構については図示を省略している。

0010

回転フレーム111は、フレーム支持機構によって、X線CT装置100に設定された回転軸であるZ軸を中心に回転自在に支持される。なお、X線CT装置100には、X軸、Y軸及びZ軸からなる装置座標系が設定される。X軸は、Z軸と直交する鉛直方向の軸である。また、Y軸は、X軸及びZ軸と直交する軸である。

0011

回転駆動装置112は、回転フレーム111の回転を駆動する。例えば、回転駆動装置112は、電動機によって実現される。

0012

高電圧発生器113は、処理回路160による制御のもと、スリップリング116を介してガントリ110の外部から供給される電力により、X線管114に印加する管電圧及びX線管114に供給する管電流を発生する。なお、高電圧発生器113は、ガントリ110の外部に設置されてもよい。その場合には、高電圧発生器113は、スリップリング116を介して、X線管114に管電圧を印加し、X線管114に管電流を供給する。

0013

X線管114は、高電圧発生器113から印加される管電圧及び高電圧発生器113から供給される管電流により、X線の焦点からX線を放射する。X線管114の前面に設けられたX線放射窓には複数のコリメータ板が取り付けられ、各コリメータ板が、X線の焦点から放射されたX線をコーンビーム形(角錐形)に成形する。なお、図1では、X線の照射範囲破線117で示している。破線117に示すように、X線は、ガントリ110における回転フレーム111の中央周辺に形成された開口部118の内側に照射される。

0014

X線検出器200は、被検体を透過したX線を検出する。具体的には、X線検出器200は、X線を検出する複数の検出素子を有し、検出素子によって検出されるX線の強度分布データに対して増幅処理やA/D変換処理等を行うことで生データを生成し、生成した生データを出力する。

0015

ここで、X線検出器200は、間接変換型の検出器であってもよいし、直接変換型の検出器であってもよい。間接変換型のX線検出器では、例えば、検出素子が、シンチレータと、光電子増倍管等の光センサとから構成され、入射したX線光子がシンチレータによってシンチレータ光に変換され、変換されたシンチレータ光が光センサによって電気信号に変換される。また、直接変換型のX線検出器では、例えば、検出素子が、テルル化カドミウム(CdTe)系の半導体素子で構成され、入射したX線光子が、直接、電気信号に変換される。

0016

非接触データ伝送装置115は、磁気信号光信号等を用いた非接触なデータ伝送方式により、X線検出器200から出力される生データを前処理機能162に送信する。

0017

天板120は、被検体が載置され、図示していない天板駆動装置によってX軸、Y軸及びZ軸それぞれに沿って移動される。天板駆動装置は、処理回路160による制御のもと、ガントリ110に形成された開口部118の内側へ天板120を移動する。

0018

記憶回路130は、各種のデータを記憶する。例えば、記憶回路130は、処理回路160によって生成される投影データ医用画像を記憶する。例えば、記憶回路130は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子ハードディスク光ディスク等により実現される。

0019

入力回路140は、操作者から各種の入力操作受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路160に送信する。例えば、入力回路140は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像再構成する際の再構成条件、CT画像から処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力回路140は、マウスキーボードトラックボール、スイッチ、ボタンジョイスティック等により実現される。

0020

ディスプレイ150は、各種の情報を出力する。例えば、ディスプレイ150は、処理回路160によって生成された医用画像や、操作者から各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ150は、液晶パネルやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ等により実現される。

0021

処理回路160は、入力回路140から送信される入力操作の電気信号に応じて、X線CT装置100全体の動作を制御する。例えば、処理回路160は、前処理機能162と、画像生成機能163と、制御機能161とを有する。例えば、処理回路160は、プロセッサにより実現される。

0022

制御機能161は、入力回路140を介して操作者から受け付けた収集条件に基づいて、回転駆動装置112や高電圧発生器113、天板駆動装置等を制御することによって、被検体の投影データを収集する。

0023

前処理機能162は、非接触データ伝送装置115から送信される生データに対して前処理を行うことで投影データを生成し、生成した投影データを記憶回路130に格納する。例えば、前処理機能162は、対数変換処理オフセット補正処理チャンネル間の感度補正処理ビームハードニング補正等の前処理を行う。

0024

画像生成機能163は、X線検出器200によって検出されたX線に基づいて被検体の医用画像を生成し、生成した医用画像を記憶回路130に格納する。

0025

具体的には、画像生成機能163は、入力回路140から送られる再構成条件に基づいて、前処理機能162によって生成された投影データに対して再構成処理を行うことで、被検体のCT画像を再構成する。例えば、画像生成機能163は、フェルドカンプ法やコーンビーム再構成法等により3次元画像ボリュームデータ)を再構成する。また、例えば、画像生成機能163は、ファンビーム再構成法やFBP(Filtered Back Projection)法等の逆投影処理により2次元画像(断層画像)を再構成する。

0026

また、画像生成機能163は、入力回路140から送られる画像処理条件に基づいて、CT画像のデータに対して各種の画像処理を行うことで各種の処理画像を生成する。例えば、画像生成機能163は、MPR(Multi Planar Reconstruction)画像や、MIP(Maximum Intensity Projection)画像等の投影画像ボリュームレンダリング画像等を生成する。

0027

ここで、例えば、処理回路160が有する制御機能161、前処理機能162及び画像生成機能163は、それぞれコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路130に記録される。処理回路160は、記憶回路130から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各機能に対応するプログラムを読み出した状態の処理回路160は、図1で処理回路160内に示した制御機能161、前処理機能162及び画像生成機能163を有することとなる。

0028

また、図1に示す例では、処理回路160が有する制御機能161、前処理機能162及び画像生成機能163が1つのプロセッサで実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路160が有する各機能は、単一又は複数のプロセッサによって適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

0029

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific IntegratedCircuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

0030

図2は、第1の実施形態に係るX線検出器200の構成例を示す図である。例えば、図2に示すように、X線検出器200は、コリメータユニット210と、複数の検出器モジュール220とを有する。なお、図2では、X線の照射方向を破線の矢印で示している。また、以下の説明では、X線管114を中心にした円周方向をチャンネル方向図2に示す矢印Cの方向)と呼び、前述した回転フレーム111の回転軸であるZ軸に沿った方向(図2に示す矢印Sの方向)をスライス方向と呼ぶ。

0031

コリメータユニット210は、検出器モジュール220に入射するX線から散乱線を除去する。具体的には、コリメータユニット210は、X線管114を中心にした略弧状に形成され、X線の照射方向で各検出器モジュール220の手前側に配置される。例えば、コリメータユニット210は、チャンネル方向に沿って弧状に形成された支持部材に、X線の照射方向に沿って複数のコリメータ板を取り付けることで構成される。

0032

複数の検出器モジュール220は、コリメータユニット210の外周側にチャンネル方向に沿って並べて配置される。なお、図2では、複数の検出器モジュール220がチャンネル方向に沿って一次元に配置される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール220は、チャンネル方向及びスライス方向に沿って二次元に配置されてもよい。

0033

各検出器モジュール220は、検出器パックと、DAS(Data Acquisition System)基板とを有する。検出器パックは、X線を検出する検出素子を有する。DAS基板は、検出器パックの検出素子によって検出されるX線の強度分布データに対して増幅処理やA/D変換処理等を行うことで生データを生成し、生成した生データを出力する。

0034

このように、検出器パックとDAS基板とがモジュール化されることによって、例えば、複数の検出器パックのうちのいずれかが故障したような場合に、検出器パックをモジュール単位で交換することができる。これにより、検出器パックを容易に交換することができるようになる。なお、ここでは、検出器パックとDAS基板とがモジュール化される場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、コリメータユニットを検出器パックごとに分割することで、検出器パック、DAS基板、及びコリメータユニットがモジュール化されてもよい。

0035

ここで、一般的に、X線CT装置で用いられるX線検出器では、X線の照射方向で検出器パックより外側に、電子基板等を含む各種の構造物が実装される。これらの構造物には、X線が直接入射することで何らかの影響を生じるものもある。そのため、X線CT装置で用いられるX線検出器では、そのような構造物へのX線の直接入射を防ぐため、検出器パックと構造物との間にX線遮蔽板が設けられる場合がある。

0036

図3は、X線検出器においてX線遮蔽板が設けられる場合の一例を示す図である。例えば、図3に示すように、X線検出器では、チャンネル方向に沿って複数の検出器パック21が並べて配置され、X線の照射方向で各検出器パック21の外側にDAS基板22が配置される。なお、図3では、X線の照射方向を破線の矢印で示している。

0037

このような場合に、例えば、検出器パック21とDAS基板22との間に、複数の検出器パック21の全体を横断する一体のX線遮蔽板23が設けられる。

0038

そして、このような構成において、前述したように検出器パックを容易に交換することができるようにするためには、X線遮蔽板を検出器パックごとに分割することによって、検出器パックとX線遮蔽板とをモジュール化することが考えらえる。

0039

図4は、検出器パックとX線遮蔽板とがモジュール化される場合の一例を示す図である。例えば、図4に示すように、X線遮蔽板23が、検出器パック21ごとに分割され、対応する検出器パック21とともに検出器モジュール20に設けられる。

0040

しかしながら、このようにX線遮蔽板を分割した場合には、隣り合う検出器パック21の間に間隙が生じることになる。そのため、各検出器パック21の間を通過したX線が、X線の照射方向に沿って検出器モジュール20より先方に配置された電子基板70等の構造物へ直接入射することがあり得る。

0041

このようなことから、第1の実施形態に係るX線検出器200は、以下で説明するように、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される電子基板等の構造物へのX線の直接入射を防ぐための構成を備える。

0042

図5は、第1の実施形態に係る検出器モジュール220の一例を示す斜視図である。例えば、図5に示すように、検出器モジュール220は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板223と、支持部材224とを備える。すなわち、本実施形態では、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板223、及び支持部材224がモジュール化される。ここで、X線検出器200が有する各検出器モジュール220は、それぞれ同じ構成を有する。

0043

検出器パック221は、X線を検出する検出素子221aと、検出素子を支持するプレート221bとを含む。

0044

DAS基板222は、X線の照射方向で検出器パック221の外側に配置される。なお、図5では、X線の照射方向を破線の矢印で示している。

0045

X線遮蔽板223は、自身を通過するX線を減衰させる。ここで、X線遮蔽板223は、X線を減衰させることが可能な材料によって形成される。例えば、X線遮蔽板223は、鉛やタングステンモリブデンタンタル等の材料によって形成される。

0046

支持部材224は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板223を支持する。例えば、支持部材224は、検出器パック221を支持する部材と、DAS基板222を支持する部材と、X線遮蔽板223を支持する部材とから構成され、各部材を機械的に接続することで形成される。ここで、支持部材224は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板223をそれぞれの位置関係を保ちながら支持できる程度に剛性を有する材料によって形成される。例えば、支持部材224は、アルミニウムステンレス等の金属や、樹脂等の材料で形成される。

0047

具体的には、支持部材224は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるようにX線遮蔽板223を支持する。これにより、X線遮蔽板223は、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、X線遮蔽板223は、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0048

なお、ここでは、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板223、及び支持部材224がモジュール化される場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、前述したように、分割されたコリメータユニットがさらにモジュール化されてもよい。また、例えば、DAS基板222は、モジュール化されていなくてもよい。その場合には、DAS基板222は、1つ又は複数の電子回路として実現され、各検出器モジュール220が有する検出器パック221の検出素子221aに接続される。

0049

また、例えば、検出器パック221、DAS基板222及びX線遮蔽板223のうちの1つ又は複数が分離可能に構成されていてもよい。その場合には、例えば、支持部材224が、検出器パック221を支持する部分と、DAS基板222を支持する部分と、X線遮蔽板223を支持する部分とに分離可能に形成される。これにより、DAS基板222及びX線遮蔽板223のうちの1つ又は複数を独立して交換することができる。

0050

図6は、第1の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図6に示すように、本実施形態に係るX線検出器200は、チャンネル方向に沿って並べて配置された複数の検出器モジュール220を備える。なお、図6では、X線の照射方向を破線の矢印で示している。

0051

ここで、例えば、図6に示すように、支持部材224は、X線遮蔽板223のチャンネル方向における両方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すようにX線遮蔽板223を支持する。これにより、X線遮蔽板223は、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール220が有する検出器パックとの間を通過するX線の経路とも交差するように配置される。

0052

さらに、支持部材224は、X線遮蔽板223のチャンネル方向における一方の端部と他方の端部とが、X線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるようにX線遮蔽板223を支持する。例えば、図6に示すように、X線遮蔽板223は、一枚の平板部材で形成される。また、支持部材224は、X線の照射方向に対して傾斜するようにX線遮蔽板223を支持する。この場合には、支持部材224を構成する部材のうち、X線遮蔽板223を支持する部材がX線の照射方向に対して傾斜するように設けられる。

0053

そして、支持部材224は、X線遮蔽板223の少なくとも一部が、X線の経路上で、隣に配置された検出器モジュール220のX線遮蔽板223と重複するようにX線遮蔽板223を支持する。例えば、図6に示すように、支持部材224は、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール220の検出器パック221との間で、隣に配置された検出器モジュール220のX線遮蔽板223と重複するようにX線遮蔽板223を支持する。

0054

このような構成によれば、支持部材224は、チャンネル方向に沿って非対称となるようにX線遮蔽板223を支持することになる。この結果、検出器モジュール220全体が、チャンネル方向に沿って非対称な形状になる。なお、ここでいうチャンネル方向に沿って非対称とは、チャンネル方向に直交する面に対して非対称という意味である。

0055

なお、図6では、チャンネル方向における両方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すようにX線遮蔽板223が配置され、かつ、隣り合う検出器モジュール220の間でX線遮蔽板223が重複する場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。

0056

図7は、第1の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの他の具体的な構成例を示す図である。例えば、図7に示すように、支持部材224は、X線遮蔽板223のチャンネル方向における一方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すようにX線遮蔽板223を支持してもよい。また、例えば、図7に示すように、支持部材224は、検出器パック221の下側で、隣に配置された検出器モジュール220が有するX線遮蔽板223と重複するようにX線遮蔽板223を支持してもよい。

0057

なお、図6及び7では、DAS基板222がX線の照射方向に直交するように配置される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、DAS基板222は、X線の照射方向と平行になるように配置されてもよい。

0058

また、図6及び7では、支持部材224がX線遮蔽板223を検出器パック221の側から支持する場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、支持部材224は、X線遮蔽板223を検出器パック221とは反対側から支持してもよい。また、支持部材224が、検出器パック221とDAS基板222との間にX線の照射方向に対して斜めになるように配置された平板状の部材を含み、その表面又は裏面にメッキ加工によってX線遮蔽板223が形成されてもよい。

0059

上述したように、本実施形態によれば、検出器パック221とX線遮蔽板223とがモジュール化されることによって、検出器パック221を容易に交換することができる。

0060

また、本実施形態によれば、検出器パック221のX線の入射面とは反対側にX線遮蔽板223が配置されることによって、検出器パック221を通過したX線が、X線の照射方向で検出器パック221より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのを防ぐことができる。なお、DAS基板222がX線の照射方向と平行になるように配置されることによって、DAS基板222へのX線の直接入射をより確実に防ぐことができるようになる。

0061

また、本実施形態によれば、隣り合う検出器モジュール220が有する検出器パック221の間を通過するX線の経路と交差するようにX線遮蔽板223が配置されることによって、検出器パック221の間を通過したX線が、X線の照射方向で検出器モジュール220より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのを防ぐことができる。

0062

また、本実施形態によれば、隣り合う検出器モジュール220において、一方の検出器モジュール220が有するX線遮蔽板223と、他方の検出器モジュール220が有するX線遮蔽板223とが、X線の経路上で重複するように配置されることによって、検出器パック221の間を通過したX線が、X線の照射方向で検出器モジュール220より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのをより確実に防ぐことができる。

0063

以上のことから、本実施形態によれば、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線検出器の信頼性を高めることができる。

0064

さらに、本実施形態によれば、X線遮蔽板223がチャンネル方向に沿って非対称に配置されることによって、検出器モジュール220の向きを容易に判別することができるようになる。この結果、X線検出器200の組立性を向上させることができる。

0065

また、本実施形態によれば、X線遮蔽板223が一枚の平板部材で形成され、X線の照射方向に対して斜めに配置されることによって、検出器モジュール220ごとに一枚の平板部材を用いた簡易な構成で、X線の遮蔽構造を実現することができる。この結果、X線検出器200の製造性を高めることができる。

0066

なお、X線の照射方向に対してX線遮蔽板223を斜めに配置する場合に、X線遮蔽板223の厚さ及びX線の照射方向に対する傾斜角度は、X線検出器200の内部の空間的な制約及び構造上の制約、さらには、X線遮蔽板223の材料や、X線CT装置100で用いられるX線の最大強度等に応じて決められる。

0067

図8は、第1の実施形態に係るX線遮蔽板223の傾斜角度の一例を示す図である。例えば、図8に示すように、X線遮蔽板223の厚さをt、X線の照射方向に対するX線遮蔽板223の傾斜角度をθとした場合に、X線の照射方向に沿ったX線遮蔽板223の厚さTは、T=t/cosθで表される。

0068

この場合に、例えば、X線の強度を許容値以下まで減衰させるのに必要な最低限のX線遮蔽板223の厚さをT’とすると、t及びθは、t/cosθ≧T’を満たすように定められる。ここで、T’は、X線遮蔽板223の材料や、X線CT装置100で用いられるX線の最大強度等に応じて決められる。

0069

ここで、例えば、T=T’とした場合に、X線遮蔽板223の厚さtは、t=T’×cosθで表される。すなわち、傾斜角度θをθ>0とすることで、X線遮蔽板223の厚さtをT’より薄くすることが可能である。さらに、例えば、各X線遮蔽板223において、他のX線遮蔽板223と重複している部分の厚さをtdとすると、tdをT’/2より薄くすることも可能である。

0070

このように、X線の照射方向に対してX線遮蔽板223を斜めに配置することで、X線の照射方向に対してX線遮蔽板223を垂直に配置する場合と比べて、X線遮蔽板223の厚さを薄くすることができる。その結果、X線検出器200の重さ、及び、検出器モジュール220の重さを軽くすることが可能になり、X線検出器200を運搬する際や、検出器モジュール220を交換する際の作業者負荷を軽減することができる。

0071

以上、第1の実施形態について説明したが、上述した実施形態は、X線検出器が有する構成の一部を適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、本実施形態に係るX線CT装置の変形例を説明する。なお、以下で説明する各変形例に係るX線CT装置及びX線検出器の構成は、基本的には、図1及び2に示したものと同じである。そのため、以下では、上述した実施形態と異なる点を中心に説明し、既に説明した構成要素と同じ役割を果たすものについては同じ符号を付すこととして詳細な説明を省略する。

0072

(第1の実施形態に係る第1の変形例)
例えば、上述した実施形態では、X線遮蔽板223が一枚の平板部材で形成され、X線の照射方向に対して斜めに配置される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線遮蔽部材として複数の平板部材を用い、X線の照射方向に各平板部材の位置をずらすことで、平板部材を重複して配置できるようにしてもよい。

0073

この場合に、例えば、X線遮蔽板は、少なくとも2つの平板部材を含む。そして、支持部材は、検出器パック221のX線の入射面と平行であり、かつ、X線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるように各平板部材を支持する。

0074

図9は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図9に示すように、第1の変形例に係るX線検出器は、チャンネル方向に沿って並べて配置された複数の検出器モジュール320を備える。

0075

ここで、各検出器モジュール320は、それぞれ同じ構成を有する。具体的には、各検出器モジュール320は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板323と、支持部材324とを備える。すなわち、第1の変形例では、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板323、及び支持部材324がモジュール化される。

0076

例えば、図9に示すように、第1の変形例に係るX線遮蔽板323は、平板部材323aと、平板部材323bとを含む。平板部材323a及び323bは、それぞれ自身を通過するX線を減衰させる。例えば、平板部材323a及び323bは、それぞれ鉛やタングステン、モリブデン等の材料によって形成される。

0077

支持部材324は、検出器パック221、DAS基板222、平板部材323a、及び平板部材323bを支持する。例えば、支持部材224は、検出器パック221を支持する部材と、DAS基板222を支持する部材と、平板部材323aを支持する部材と、平板部材323bを支持する部材とから構成され、各部材を機械的に接続することで形成される。例えば、支持部材324は、アルミニウムやステンレス等の金属や、樹脂等の材料で形成される。

0078

具体的には、支持部材324は、チャンネル方向における一方の側に平板部材323aが配置され、他方の側に平板部材323bが配置されるように各平板部材を支持する。このとき、支持部材324は、平板部材323a及び323bが検出器パック221のX線の入射面と平行になるように各平板部材を支持する。

0079

ここで、支持部材324は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるように平板部材323aを支持する。これにより、平板部材323aは、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、平板部材323aは、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0080

さらに、支持部材324は、平板部材323aの端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように平板部材323aを支持する。また、支持部材324は、平板部材323bの端部が、平板部材323aとは反対側で、検出器パック221の端部より外側へせり出すように平板部材323bを支持する。

0081

これにより、平板部材323a及び323bは、それぞれ反対側で、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール320が有する検出器パック221との間を通過するX線の経路とも交差するように配置される。なお、支持部材324は、図7を参照して説明した例と同様に、平板部材323a及び323bのうちのいずれか一方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように各平板部材を支持してもよい。

0082

さらに、支持部材324は、平板部材323aと平板部材323bとが、X線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるように各平板部材を支持する。すなわち、支持部材324は、X線の照射方向に沿って位置がずれるように各平板部材を支持する。これにより、各平板部材は、X線の照射方向に沿って段差を付けて配置される。

0083

そして、支持部材324は、平板部材323bの少なくとも一部が、X線の経路上で、隣に配置された検出器モジュール320の平板部材323aと重複するように平板部材323bを支持する。なお、平板部材が重複する位置については、図6及び7を参照して説明した例と同様に、隣り合う検出器パック221の間でもよいし、検出器パック221の下側であってもよい。

0084

なお、図9に示した例では、X線遮蔽板323が2つの平板部材323a及び323bを含む場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線遮蔽板323は3つ以上の平板部材を含んでもよい。

0085

図10は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの他の具体的な構成例を示す図である。例えば、図10に示すように、第1の変形例に係るX線遮蔽板323は、平板部材323aと、平板部材323bと、平板部材323cとを含む。

0086

この場合には、支持部材324は、平板部材323a、323b及び323cがチャンネル方向に沿って異なる位置に配置されるように各平板部材を支持する。このとき、支持部材324は、チャンネル方向における平板部材323aの両側に平板部材323b及び323cがそれぞれ配置されるように各平板部材を支持する。また、支持部材324は、平板部材323a、323b及び323cが検出器パック221のX線の入射面と平行になるように各平板部材を支持する。

0087

ここで、支持部材324は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるように平板部材323aを支持する。これにより、平板部材323aは、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、平板部材323aは、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0088

また、支持部材324は、平板部材323cの端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように平板部材323cを支持する。また、支持部材324は、チャンネル方向における平板部材323aとは反対側で、平板部材323bの端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように平板部材323bを支持する。

0089

これにより、平板部材323c及び323bは、それぞれチャンネル方向における反対側で、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール320が有する検出器パック221との間を通過するX線の経路と交差するように配置される。なお、支持部材324は、図7を参照して説明した例と同様に、平板部材323c及び323bのうちのいずれか一方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように各平板部材を支持してもよい。

0090

さらに、支持部材324は、平板部材323aと、平板部材323bと、平板部材323cとがX線の照射方向に沿って異なる位置に配置されるように各平板部材を支持する。すなわち、支持部材324は、X線の照射方向に沿って位置がずれるように各平板部材を支持する。この結果、各平板部材は、X線の照射方向に沿って段差を付けて配置される。

0091

そして、支持部材324は、平板部材323bの少なくとも一部が、X線の経路上で、隣に配置された検出器モジュール320の平板部材323cと重複するように平板部材323bを支持する。なお、平板部材が重複する位置については、図6及び7を参照して説明した例と同様に、隣り合う検出器パック221の間でもよいし、検出器パック221の下側であってもよい。

0092

なお、図9及び10では、X線遮蔽板323が複数の平板部材を含む場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線遮蔽板323は、1枚の板状の部材を折り曲げ加工することによって、図9及び10に示した各平板部材に相当する部分を形成してもよい。

0093

図11は、第1の実施形態に係る第1の変形例におけるX線遮蔽板323の他の例を示す図である。例えば、図11に示すように、X線遮蔽板323は、断面が略Z形状になるように、板状の部材を2箇所で逆側に折り曲げることで形成される。これにより、X線遮蔽板323のうちの上側に位置する板状の部分が、図9に示した平板部材323aに相当する部分となり、X線遮蔽板323のうちの下側に位置する板状の部分が、図9に示した平板部材323bに相当する部分となる。これにより、図9に示したX線遮蔽板323と同様の機能を有するX線遮蔽板が得られる。同様に、断面が略Ω形状になるように、板状の部材を4箇所で折り曲げることで、図10に示した3つの平板部材323a〜323cに相当する部分を形成することができる。これにより、図10に示したX線遮蔽板323と同様の機能を有するX線遮蔽板を得ることができる。

0094

以上で説明した第1の変形例によれば、上述した実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線検出器の信頼性を高めることができる。

0095

さらに、第1の変形例によれば、支持部材において、図6及び7に示した例のようにX線遮蔽板を斜めに配置するための傾斜した部材を用いる必要がないので、傾斜角度の調整等が不要になり、検出器モジュールの設計及び製造を容易に行うことができる。

0096

(第1の実施形態に係る第2の変形例)
また、例えば、上述した実施形態及び変形例では、各検出器モジュールが同じ構成を有する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線の照射方向にX線遮蔽板の位置を変えた複数種類の検出器モジュールが用いられてもよい。

0097

図12は、第1の実施形態に係る第2の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図12に示すように、第1の変形例に係るX線検出器は、チャンネル方向に沿って交互に並べて配置された2種類の検出器モジュール420及び520を備える。

0098

検出器モジュール420は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板423と、支持部材424とを備える。すなわち、第2の変形例では、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板423、及び支持部材424がモジュール化される。

0099

支持部材424は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板423を支持する。ここで、支持部材424は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるようにX線遮蔽板423を支持する。これにより、X線遮蔽板423は、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、X線遮蔽板423は、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0100

また、支持部材424は、検出器パック221のX線の入射面と平行になるようにX線遮蔽板423を支持する。ここで、支持部材424は、X線遮蔽板423のチャンネル方向における両方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すようにX線遮蔽板223を支持する。これにより、X線遮蔽板423は、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール520が有する検出器パック221との間を通過するX線の経路とも交差するように配置される。なお、支持部材424は、図7を参照して説明した例と同様に、X線遮蔽板423のチャンネル方向における一方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように各平板部材を支持してもよい。

0101

一方、検出器モジュール520は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板523と、支持部材524とを備える。すなわち、第2の変形例では、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板523、及び支持部材524がモジュール化される。

0102

支持部材524は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板523を支持する。ここで、支持部材524は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるようにX線遮蔽板523を支持する。これにより、X線遮蔽板523は、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、X線遮蔽板523は、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0103

また、支持部材524は、検出器パック221のX線の入射面と平行になるようにX線遮蔽板523を支持する。ここで、支持部材524は、X線遮蔽板523のチャンネル方向における両方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すようにX線遮蔽板523を支持する。これにより、X線遮蔽板523は、検出器パック221と、隣に配置された検出器モジュール420が有する検出器パック221との間を通過するX線の経路とも交差するように配置される。なお、支持部材524は、図7を参照して説明した例と同様に、X線遮蔽板523のチャンネル方向における一方の端部が検出器パック221の端部より外側へせり出すように各平板部材を支持してもよい。

0104

さらに、支持部材524は、X線の照射方向に沿って検出器モジュール420のX線遮蔽板423と異なる位置に配置されるようにX線遮蔽板523を支持する。そして、支持部材524は、X線遮蔽板523の少なくとも一部が、X線の経路上で、隣に配置された検出器モジュール420のX線遮蔽板423と重複するようにX線遮蔽板523を支持する。なお、平板部材が重複する位置については、図6及び7を参照して説明した例と同様に、隣り合う検出器パック221の間でもよいし、検出器パック221の下側であってもよい。

0105

なお、図12では、2種類の検出器モジュール420及び520が用いられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線の照射方向に沿ってX線遮蔽板の位置が異なる3種類以上の検出器モジュールが用いられてもよい。

0106

以上で説明した第2の変形例によれば、上述した実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線検出器の信頼性を高めることができる。

0107

さらに、第2の変形例によれば、複数種類の検出器モジュールが用いられることになるものの、支持部材において、X線遮蔽板を斜めに配置したり、段差を付けて配置したりするための構成が不要になるため、検出器モジュールの設計及び製造を容易に行うことができる。

0108

(第1の実施形態に係る第3の変形例)
また、例えば、上述した実施形態では、隣り合う検出器モジュールに設けられたX線遮蔽板を重複させる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュールに設けられたX線遮蔽板と、検出器モジュールとは別に設けられたX線遮蔽板とを重複させるようにしてもよい。

0109

図13は、第1の実施形態に係る第3の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図13に示すように、第3の変形例に係るX線検出器は、チャンネル方向に沿って並べて配置された複数の検出器モジュール620を備える。

0110

ここで、各検出器モジュール620は、それぞれ同じ構成を有する。具体的には、各検出器モジュール620は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板623と、支持部材624とを備える。すなわち、第3の変形例では、検出器パック221、DAS基板222、X線遮蔽板623、及び支持部材624がモジュール化される。

0111

支持部材624は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板623を支持する。ここで、支持部材624は、検出器パック221のX線の入射面とは反対側に配置されるようにX線遮蔽板623を支持する。これにより、X線遮蔽板623は、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、X線遮蔽板623は、検出器パック221とDAS基板222との間に配置される。

0112

また、第3の変形例に係るX線検出器は、X線の照射方向に沿って各検出器モジュール620よりも先方に設けられた電子基板670を備える。例えば、ここでいう電子基板670は、図1に示した非接触データ伝送装置115に含まれる電子基板や、各検出器モジュール620が有するDAS基板222を制御するための電子基板等である。

0113

そして、第3の変形例に係るX線検出器は、X線遮蔽板680と、支持部材690とをさらに備える。

0114

支持部材690は、X線遮蔽板680を支持する。例えば、支持部材324は、アルミニウムやステンレス等の金属や、樹脂等の材料で形成される。ここで、支持部材624は、X線の照射方向で各検出器モジュール620の外側に、各検出器モジュール620の間を横断して配置されるようにX線遮蔽板680を支持する。これにより、X線遮蔽板680は、検出器パック221を通過するX線の経路と交差するように配置される。また、X線遮蔽板680は、各検出器モジュール620と電子基板670との間に配置される。

0115

そして、第3の変形例では、各検出器モジュール620に設けられる支持部材624は、X線遮蔽板623の少なくとも一部が、X線の経路上で、X線の照射方向に沿って各検出器モジュール620よりも先方に配置されたX線遮蔽板680と重複するようにX線遮蔽板623を支持する。

0116

なお、図13では、隣り合う検出器モジュール620に設けられたX線遮蔽板623を重複させない場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール620の替わりに、上述した実施形態及び変形例で説明したようにX線遮蔽板を重複させる検出器モジュールが用いられてもよい。

0117

また、図13では、3つの検出器モジュール620の間を横断するようにX線遮蔽板680が配置される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線遮蔽板680は、3つ以上の検出器モジュール620の間を横断するように配置されてもよいし、複数に分割されて、それぞれ、隣り合う検出器モジュール620の間を横断するように別々に配置されてもよい。

0118

上述したように、第3の変形例によれば、検出器パック221のX線の入射面とは反対側にX線遮蔽板623が配置されることによって、検出器パック221を通過したX線が、X線の照射方向で検出器パック221より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのを防ぐことができる。

0119

また、第3の変形例によれば、隣り合う検出器モジュール620が有する検出器パック221の間を通過するX線の経路と交差するようにX線遮蔽板680が配置されることによって、検出器パック221の間を通過したX線が、X線の照射方向で検出器モジュール620より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのを防ぐことができる。

0120

また、第3の変形例によれば、各検出器モジュール620に設けられるX線遮蔽板623と、X線の照射方向に沿って各検出器モジュール620よりも先方に配置されたX線遮蔽板680とが、X線の経路上で重複するように配置されることによって、検出器パック221の間を通過したX線が、X線の照射方向で検出器モジュール620より外側に配置される電子基板等の構造物へ直接入射するのをより確実に防ぐことができる。

0121

以上のことから、第3の変形例によれば、上述した実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線検出器の信頼性を高めることができる。

0122

さらに、第3の変形例によれば、X線の照射方向で各検出器モジュール620の外側にX線遮蔽板680を配置するだけで、検出器モジュール620の先方に配置される電子基板等の構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線の遮蔽構造を容易に実現することができる。

0123

(第1の実施形態に係る第4の変形例)
また、上述した実施形態及び変形例では、検出器モジュールに含まれる支持部材が複数の部材を機械的に接続することによって形成される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、支持部材は、一枚又は複数の金属板から板金加工によって作製されてもよい。

0124

図14は、第1の実施形態に係る第4の変形例における支持部材の一例を示す図である。なお、図14では、一例として、図6に示した支持部材224と同様の形状を有する支持部材を作製する場合の例を示しているが、同様の方法で、上述した各変形例で示した支持部材と同様の支持部材を作製することも可能である。

0125

まず、図14上段に示すように、例えば剪断加工によって、材料となる金属板に、検出器パック221を支持する部分724xと、X線遮蔽板223を支持する部分724yと、DAS基板222を支持する部分724zとが形成される。

0126

次に、図14中段の図に示すように、例えば曲げ加工によって、上段の図に示した破線の箇所を山折りに折り曲げ、一点鎖線の箇所を谷折りに折り曲げることで、支持部材224と同様の形状を有する支持部材724が形成される。なお、図14の中段の図は、上段に示した金属板を側方から見た図である。

0127

次に、図14下段の図に示すように、支持部材724に含まれる部分724xに検出器パック221を取り付け、部分724yにX線遮蔽板223を取り付け、部分724zにDAS基板222を取り付けることで、検出器モジュール720が構成される。

0128

なお、ここでは、支持部材724の全体を一枚の金属板から作製する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。支持部材は、複数の金属板から作製されてもよい。例えば、支持部材を構成する複数の部分をそれぞれ板金加工によって一枚の金属板から作製し、その後、各部分を接続することによって支持部材を形成してもよい。

0129

以上で説明した第4の変形例によれば、上述した実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、X線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物へのX線の直接入射を防ぐことができる。この結果、X線検出器の信頼性を高めることができる。

0130

さらに、第4の変形例によれば、検出器モジュールに含まれる支持部材が板金加工によって作製されるので、複数の部材を接続して支持部材を作成する場合と比べて、検出器モジュールの製造を容易に行うことができる。

0131

(第2の実施形態)
ところで、一般的に、X線CT装置で用いられるX線検出器では、電気的な部品によって電磁波のノイズが発生することが知られている。上述したように、X線遮蔽板を分割した場合には、このようなノイズがX線遮蔽板の間隙を通過し、電子基板等に影響を及ぼすことがあり得る。

0132

このようなノイズの対策として、例えば、電磁波シールドを新たに設けたり、導電性の部材でX線遮蔽板の間隙を埋めたりすることが考えられる。しかしながら、電磁波シールドを新たに設ける場合には、部品点数が多くなるため、X線検出器の作製にかかるコストが高くなったり、X線検出器の重量が増加したりすることがあり得る。また、導電性の部材でX線遮蔽板の間隙を埋める場合には、検出器パックの交換作業やX線検出器の組み立て作業が困難になることがあり得る。

0133

このようなことから、X線検出器が有する各検出器モジュールが、検出器パックを容易に交換することができるとともに、ノイズによる電子基板等への影響を抑えるための構成をさらに備えるようにしてもよい。以下では、このような場合の例を第2の実施形態として説明する。

0134

なお、第2の実施形態に係るX線CT装置及びX線検出器の構成は、基本的には、図1及び2に示したものと同じであり、X線検出器及び検出器モジュールの一部の構成が異なるのみである。そのため、以下では、第2の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールについて、第1の実施形態とは異なる点を中心に説明する。

0135

具体的には、第2の実施形態では、各検出器モジュールが、支持部材から突出するように設けられ、隣に配置された検出器モジュールの支持部材に突端が当接することで、各支持部材の間隙に配置される導電性部材をさらに備える。

0136

図15は、第2の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図15に示すように、第2の実施形態に係るX線検出器は、第1の実施形態と同様に、チャンネル方向に沿って複数の検出器パック221が並べて配置された複数の検出器モジュール720を備える。ここで、各検出器モジュール720は、それぞれ同じ構成を有する。

0137

検出器モジュール720は、検出器パック221と、DAS基板222と、X線遮蔽板223と、支持部材724と、導電性部材725とを備える。なお、図15に示す例では、説明の便宜上、支持部材724について、X線遮蔽板223を支持する部材及びDAS基板222を支持する部材のみを図示し、検出器パック221を支持する部材や、各部材を接続する部分については図示を省略している。

0138

支持部材724は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板223を支持する。例えば、図15に示すように、支持部材724は、図6に示した例と同様に、X線遮蔽板223を斜めに支持する。ここで、支持部材724は、検出器パック221、DAS基板222、及びX線遮蔽板223をそれぞれの位置関係を保って支持することが可能な程度に剛性を有する材料によって形成される。また、本実施形態では、支持部材724は、電磁波をシールドすることが可能な導電性の材料によって形成される。例えば、支持部材724は、アルミニウムやステンレス等の金属、導電性の樹脂等の材料で形成される。

0139

例えば、図15に示すように、支持部材724は、板状の部材を2箇所で同じ方向に折り曲げ加工することで、断面が略U字形状となるように形成される。これにより、例えば、図15に示すように、支持部材724は、平坦部724a及び724bの2層構造を有するように形成される。そして、支持部材724において、検出器パック221に対向する側に配置される平坦部724aの表面に、X線遮蔽板223が配置される。また、支持部材724において、DAS基板222に対向する側に配置される平坦部724bにおける折り曲げ部分とは反対側の側部に、導電性部材725が設けられる。

0140

図16は、第2の実施形態に係る支持部材724の構成例を示す図である。例えば、図16に示すように、導電性部材725は、支持部材724の平坦部724bにおける折り曲げ部分とは反対側の側部に、当該側部の一端から他端までを連続的に埋めるように設けられる。しかしながら、実施形態はこれに限られない。例えば、導電性部材725は、平坦部724bにおける当該側部の一部分に設けられてもよいし、複数の部分に断続的に設けられてもよい。

0141

そして、例えば、図15に示すように、導電性部材725は、支持部材724から突出するように設けられ、隣に配置された検出器モジュール720の支持部材724に突端が当接するように形成される。例えば、導電性部材725は、DAS基板222に対向する側に配置される平坦部724bにおける折り曲げ部分とは反対側の側部から支持部材724の外側に向けて突出するように設けられる。

0142

例えば、導電性部材725は、伸縮性又は可撓性を有する部材で構成され、X線検出器の組み立て時に検出器モジュール720が並べて配置された際に、隣に配置された検出器モジュール720の支持部材724に突端が押し当てられるように設けられる。例えば、導電性部材725としては、板バネや、導電性のゴムなどが用いられる。

0143

このように、第2の実施形態では、導電性部材725の突端が隣に配置された検出器モジュール720の支持部材724に当接することで、各検出器モジュール720が有する支持部材724の間を埋めるように導電性部材725が配置される。この結果、複数の支持部材724の間が導電性部材725によって導通され、各支持部材724が連続した1つの電磁波シールドとして機能するようになる。これにより、X線遮蔽板223の間隙を通過する電磁波のノイズを低減させることができる。また、導電性部材725は、検出器モジュール720が並べて配置された際に、隣に配置された検出器モジュール720の支持部材724に突端が当接するように構成されるので、各検出器モジュール720の独立性が維持される。

0144

したがって、第2の実施形態によれば、検出器パックを容易に交換することができるとともに、ノイズによる電子基板等への影響を抑えることができる。

0145

なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様にX線遮蔽板223が配置されるので、第1の実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる。

0146

また、第2の実施形態では、複数の支持部材724が、連続した1つの電磁波シールドとして機能するようになるので、電磁波シールドを新たに設ける場合と比べて、部品点数を減らすことができる。これにより、X線検出器の作製にかかるコストを抑え、かつ、X線検出器の重量の増加を抑えつつ、ノイズによる電子基板等への影響を抑えることができるようになる。

0147

また、第2の実施形態では、支持部材724が、板状の部材を折り曲げ加工することで、断面が略U字形状となるように形成される。これにより、平板状の支持部材が用いられる場合と比べて、支持部材の剛性を向上させることができる。例えば、支持部材によって支持されるX線遮蔽板は、板状であることから剛性が低いため、X線検出器の回転時に生じる遠心力によって変形して故障する場合もあり得る。これに対し、第2の実施形態によれば、支持部材の剛性を向上させることができるので、X線遮蔽板の変形による故障をより確実に防ぐことができる。

0148

また、第2の実施形態では、例えば、導電性部材725が伸縮性又は可撓性を有する部材で構成されることで、複数の支持部材724の間の組立公差を吸収しつつ、各支持部材724が接続される。これにより、X線検出器の組み立て性を向上させることができる。

0149

なお、上述したように、支持部材724に導電性部材725が設けられる場合に、支持部材724において、X線検出器の組み立て時に隣に配置される検出器モジュール720の導電性部材725と接触する部分にテーパが形成されてもよい。

0150

図17は、第2の実施形態に係る支持部材724に形成されるテーパの一例を示す図である。例えば、図17に示すように、支持部材724において、導電性部材725が設けられた側部とは反対の側部における長手方向に沿った一方の端部に、テーパ724cが形成される。

0151

例えば、テーパ724cは、支持部材724における折り曲げ部分の端部に形成された突起部724dを支持部材724の内側に向けて折り曲げることで形成される。これにより、例えば、支持部材724の端部に対して切削加工除去加工を施さずにテーパを形成することができるので、支持部材724の作製に係るコストを抑えることができる。

0152

図18は、第2の実施形態に係るX線検出器の組み立て作業を示す図である。上述したように、支持部材724において、導電性部材725が設けられた側部とは反対の側部における長手方向に沿った一方の端部にテーパ724cが形成されることによって、隣の検出器モジュール720の導電性部材725に対する摺動性を高めることができる。これにより、例えば、図18に示すように、X線検出器の組み立て時に検出器モジュール720を並べて配置する際に、支持部材724のテーパ724cを隣の検出器モジュール720の導電性部材725に押し当てながら、検出器モジュール720をスムーズに設置することができる。これにより、検出器パックの交換作業やX線検出器の組み立て作業をより容易に行うことができるようになる。

0153

なお、上述した第2の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの構成は、必ずしも図15に示したものに限られず、各種の異なる態様で実施することが可能である。そこで、以下では、第2の実施形態に係るX線検出器及び検出器モジュールの変形例を説明する。

0154

(第2の実施形態に係る第1の変形例)
図19は、第2の実施形態に係る第1の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図19に示すように、図15に示した支持部材724が、上下逆に配置されてもよい。

0155

この場合には、支持部材724において、DAS基板222に対向する側に配置される平坦部924aの表面に、X線遮蔽板223が配置される。また、支持部材724において、検出器パック221に対向する側に配置される平坦部724bにおける折り曲げ部分とは反対側の側部に、導電性部材725が取り付けられる。

0156

(第2の実施形態に係る第2の変形例)
図20は、第2の実施形態に係る第2の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図20に示すように、X線遮蔽板323が、平板部材323aと平板部材323bとに分けられて段差を付けて配置される場合に、支持部材824は、板状の部材を3箇所で折り曲げ加工することで形成されてもよい。

0157

これにより、例えば、図20に示すように、支持部材824において、平板部材323aが配置される平坦部824aと、平板部材323bが配置される平坦部824bと、平坦部824bの端部から上方に伸び延出部824cとが形成される。ここで、例えば、平板部材323bが配置される平坦部824bは、平板部材323aが配置される平坦部824aより低い位置に形成される。なお、平板部材323aは、図20に示すように平坦部824aの上側に配置されてもよいし、平坦部824aの下側に配置されてもよい。また、平板部材323bは、図20に示すように平坦部824bの下側に配置されてもよいし、平坦部824bの上側に配置されてもよい。

0158

この場合に、例えば、導電性部材725は、延出部824cから上方に向けて突出するように設けられ、突端が、隣に配置された検出器モジュール820の平坦部824aの下側に当接するように設けられる。

0159

上述した第2の変形例によれば、支持部材824における3箇所が折り曲げ加工されるので、支持部材824が1枚の平板状に形成される場合や、3箇所より少ない箇所が折り曲げ加工される場合と比べて、支持部材の剛性を向上させることができる。

0160

(第2の実施形態に係る第3の変形例)
図21は、第2の実施形態に係る第3の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図21に示すように、X線遮蔽板223が斜めに配置される場合に、支持部材924は、1箇所で折り曲げ加工されることで、断面が略L字状に形成されてもよい。

0161

これにより、例えば、図21に示すように、支持部材924において、X線遮蔽板223が配置される平坦部924aと、平坦部924aの端部から斜め上方に伸びる延出部924bとが形成される。なお、X線遮蔽板223は、図21に示すように平坦部924aの上側に配置されてもよいし、平坦部924aの下側に配置されてもよい。

0162

この場合に、例えば、導電性部材725は、延出部924bから斜め上方に向けて突出するように設けられ、突端が、隣に配置された検出器モジュール920の平坦部924aの下側に当接するように設けられる。

0163

上述した第3の変形例によれば、支持部材924に折り曲げ加工を施す箇所が1箇所で済むため、折り曲げを施す箇所が2箇所以上となる場合と比べて、加工工数を削減することができ、支持部材の作製にかかるコストを抑えることができる。

0164

(第2の実施形態に係る第4の変形例)
図22は、第2の実施形態に係る第4の変形例におけるX線検出器及び検出器モジュールの具体的な構成例を示す図である。例えば、図22に示すように、X線遮蔽板323が、平板部材323aと平板部材323bとに分けられて段差を付けて配置される場合に、支持部材1024は、板状の部材を2箇所で折り曲げ加工することで形成されてもよい。

0165

これにより、例えば、図22に示すように、支持部材1024において、平板部材323aが配置される平坦部1024aと、平板部材323bが配置される平坦部1024bとが形成される。ここで、例えば、平板部材323bが配置される平坦部1024bは、平板部材323aが配置される平坦部1024aより高い位置に形成される。なお、平板部材323aは、図22に示すように平坦部1024aの上側に配置されてもよいし、平坦部1024aの下側に配置されてもよい。また、平板部材323bは、図22に示すように平坦部1024bの上側に配置されてもよいし、平坦部1024bの下側に配置されてもよい。

0166

この場合に、例えば、導電性部材725は、平坦部1024aにおける折り曲げ部分とは反対側の側部に設けられる。このとき、例えば、導電性部材725は、当該側部から支持部材1024の外側に向けて突出するように設けられ、突端が、隣に配置された検出器モジュール1020の折り曲げ部分に当接するように設けられる。

0167

上述した第4の変形例によれば、導電性部材725が支持部材1024の外側に向けて突出するように設けられるので、導電性部材が上方や下方に向けて設けられる場合と比べて、支持部材の厚さを薄くすることができる。

0168

なお、上述した第2〜第4の変形例で説明した支持部材824、924及び1024は、第1の変形例と同様に、上下逆に配置されてもよい。

0169

以上、第2の実施形態及び変形例について説明した。上述した第2の実施形態及び変形例によれば、第1の実施形態と同様に、検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる。さらに、上述した第2の実施形態及び変形例によれば、ノイズによる電子基板等への影響を抑えることができる。

0170

また、上述した第2の実施形態及び変形例によれば、板状の部材を折り曲げ加工することで支持部材が形成されるので、軽量かつ安価に支持部材を作製することができる。

0171

なお、上述した第2の実施形態及び変形例で説明した支持部材及び導電性部材の形状は、必ずしも図15〜22で図示したものに限られず、上述した機能を果たすことができるものであれば、各種の形状のものが用いられてもよい。

0172

例えば、図15〜22で図示した例では、支持部材において、X線遮蔽板が配置される平坦部の大きさをX線遮蔽板と略同じ大きさにした場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第1の実施形態で説明したように、X線遮蔽板は重複するように配置されるが、支持部材については、導電性部材によって間が埋められていれば、重複していなくてもよい。

0173

また、例えば、図15〜22で図示した例では、支持部材が1枚の平板状の部材を折り曲げ加工することで形成されることとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、図15又は19に示したように、支持部材724が平坦部724a及び724bの2層構造で形成され場合に、平坦部724aと平坦部724bとは連続していなくてもよい。例えば、支持部材724は、それぞれ独立して形成された平坦部724a及び724bを2層に配置させることで形成されてもよい。この場合には、隣り合う検出器モジュール720の平坦部724bの間が導電性部材725によって導通される。

0174

以上、第1及び第2の実施形態及び各変形例について説明した。上述した第1及び第2の実施形態及び各変形例では、X線遮蔽板と支持部材とを別体とした場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、タングステンやモリブデンのように比較的剛性の高い材料を用いることで、X線遮蔽板と支持部材とを一体として形成してもよい。例えば、支持部材における一部又は全体を剛性の高い材料で形成し、当該材料で形成された部分がX線遮蔽板として用いられるように、支持部材を配置する。

0175

また、上述した第1及び第2の実施形態及び各変形例では、本願が開示する技術をX線CT装置に適用した場合の実施形態及び変形例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示する技術は、放射線を検出するための放射線検出器を備えた他の医用画像診断装置にも同様に適用することが可能である。ここでいう他の医用画像診断装置には、例えば、PET装置SPECT装置、ガンマカメラ等が含まれる。

0176

以上で説明した少なくとも1つの実施形態によれば、検出器パックを容易に交換することができるとともに、放射線の照射方向で検出器パックより外側に配置される構造物への放射線の直接入射を防ぐことができる。

0177

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

0178

100X線CT装置
200X線検出器
220検出器モジュール
223X線遮蔽板
224 支持部材

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