CN102686161A - X射线检测器以及x射线ct装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种X射线检测器以及采用该X射线检测器的X射线CT装置，可减小准直仪板的变形并且能够容易地加工并进行设置。为此，采用具有准直仪板、从X射线入射方向依次被分别接合的闪烁体阵列、光电变换元件阵列、基板的X射线检测器，将上述准直仪板中一对相对置的边的一方与接合到上述闪烁体阵列上的下部支撑板相接合，将另一方与上部支撑板相接合，并且上述相对置的边的朝向按照与设置有上述X射线检测器的X射线CT装置的旋转轴方向相同的方式进行配置。此外，具备一对固定柱，该一对固定柱相对于与接合到上述上部支撑板的准直仪板的一边相正交的方向上的两边分别相邻，将上述上部支撑板或者上述下部支撑板中的至少一个板与该固定柱相接合。

Description

X射线检测器以及X射线CT装置
技术领域
本发明涉及检测X射线的X射线检测器，尤其涉及适合设置于X射线CT装置的技术。
背景技术
在通过X射线CT装置对被检体的部位进行摄影时，为了除去入射到闪烁体上的多余的散射线而配置了准直仪板，该闪烁体接收透过了被检体的X射线(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平8-243098号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在专利文献1中，设置有：相对X射线CT装置的旋转周方向而隔开固定间隔配置的准直仪板；和用于从旋转轴方向固定准直仪板的两侧的柱子。柱子中刻上用于设置准直仪板的槽，在上述两侧的两个位置固定准直仪板。
因此，针对通过X射线CT装置的旋转运动而产生的离心力，由于准直仪板的强度不足所引起的变形，而存在在CT图像上产生伪影(artifact)的顾虑。此外，在柱子中使用陶瓷材料等，需要刻上准直仪板的数目的槽，因此在使用需要高度的加工的陶瓷材料等时，存在这种加工麻烦的课题。
在此，本发明的目的在于提供一种减小准直仪板的变形，并且能容易地进行加工以及设置的X射线检测器以及采用该X射线检测器的X射线CT装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明是具有准直仪板、从X射线入射方向依次被分别接合的闪烁体阵列、光电变换元件阵列和基板的X射线检测器，将上述准直仪板中的一对对置的边中的一个边接合到与上述闪烁体阵列上相接合的下部支撑板，将另一边接合到与下部支撑板相对置的上部支撑板，并且上述相对置的边的朝向配置成与设置上述X射线检测器的X射线CT装置的旋转轴方向相同。此外，具备一对固定柱，相对于与接合到上述上部支撑板的准直仪板的一边相正交的方向上的两边分别相邻，将上述上部支撑板或者上述下部支撑板中的至少一方与该固定柱相接合。
发明效果
根据本发明，能够提供一种减小准直仪板的变形、并且能够容易地进行加工并设置的X射线检测器以及采用该X射线检测器的X射线CT装置。
附图说明
图1是表示本发明的与实施例相关的X射线CT装置的整体构成图。
图2是用于说明实施例1的X射线检测器的图。
图3是从a-a’截面观察图2时的X射线检测器的图。
图4是从b-b’截面观察图2时的X射线检测器的图。
图5是用于说明实施例2的X射线检测器的图。
图6是用于说明实施例3的X射线检测器的图。
图7是用于说明实施例3的其他的X射线检测器的图。
图8是用于说明实施例4的X射线检测器的图。
图9是从c-c’截面观察图8时的X射线检测器的图。
图10是从d-d’截面观察图8时的X射线检测器的图。
图11是用于说明实施例5的X射线检测器的图。
图12是用于说明实施例6的X射线检测器的图。
图13是用于说明实施例6的另一方面的X射线检测器的图。
具体实施方式
以下，按照附图对本发明的X射线检测器以及X射线CT装置进行详细说明。另外，在用于说明发明的实施方式的所有图中，对具有相同功能的部分赋予相同符号，省略重复的说明。
图1是适用本发明的X射线CT装置的整体构成图。X射线CT装置1具备扫描台架部100和操作台120。扫描台架部100具备X射线管101、旋转圆盘102、X射线管用准直仪103、X射线检测器106、数据收集装置107、床105、台架控制装置108、床控制装置109和X射线控制装置110。X射线管101是对载置于床105上的被检体照射X射线的装置。X射线管用准直仪103是对从X射线管101照射的X射线的放射范围进行限制的装置。旋转圆盘102具备载置于床105上的被检体进入的开口部104，并且搭载X射线管101和X射线检测器106，绕被检体的周围进行旋转。
X射线检测器106是与X射线管101对置配置，并通过对透过了被检体的X射线进行检测来计测透过X射线的空间的分布的装置，为了除去入射到多个闪烁体阵列106b和闪烁体阵列106b的多余的散射线而将准直仪板106a在旋转圆盘102的旋转方向上进行排列、或者将准直仪板106a在旋转圆盘102的旋转方向和旋转轴方向的二维上进行排列。闪烁体阵列106b将所检测的X射线变换为可见光。
所变换的可见光通过光电变换元件阵列(没有特别地图示)而变换为电信号，发送到数据收集装置107。数据收集装置107是收集由X射线检测器106所检测的X射线量作为数字数据的装置。台架控制装置108是控制旋转圆盘102的旋转的装置。床控制装置109是对床105的上下前后运动进行控制的装置。X射线控制装置110是对输入到X射线管101的功率进行控制的装置。
操作台120具备输入装置121、图像运算装置122、显示装置125、存储装置123、系统控制装置124。输入装置121是用于输入被检体姓名、检查日期和时间、摄影条件等的装置，具体地是键盘或指向装置。图像运算装置122是对由数据收集装置107送出的计测数据进行运算处理来进行CT图像重构的装置。显示装置125是对由图像运算装置122生成的CT图像进行显示的装置，具体地是CRT(Cathode-Ray Tube)或液晶显示器等。存储装置123是存储以下部分的装置：由数据收集装置107所收集的数据、由图像运算装置122生成的CT图像的图像数据以及在具有每个扫描协议的被检体信息和被检体的体轴方向的摄影长度之间的相关关系的制品出厂时预先积蓄的数据(以下称作“积蓄数据”。)，具体地是HDD(HardDisk Drive)。
系统控制装置124是对这些装置、台架控制装置108、床控制装置109和X射线控制装置110进行控制的装置。通过基于从输入装置121输入的摄影条件、尤其是X射线管电压或X射线管电流等，X射线控制装置110对输入到X射线管101的功率进行控制，从而X射线管101将与摄影条件相对应的X射线照射到被检体。X射线检测器106由多个X射线检测元件对从X射线管101照射并透过了被检体的X射线进行检测，计测透过X射线的分布。旋转圆盘102被台架控制装置108控制，基于从输入装置121输入的摄影条件、尤其旋转速度等进行旋转。床105被床控制装置109控制，基于从输入装置121所输入的摄影条件、尤其螺距等进行动作。
来自X射线管101的X射线照射和X射线检测器106所进行的透过X射线分布的计测与旋转圆盘102的旋转一起被重复，由此取得来自各种角度的投影数据。来自所取得的各种角度的投影数据被发送到图像运算装置122。图像运算装置122通过将所发送的来自各种角度的投影数据进行逆投影处理来重构CT图像。进行重构而得到的CT图像被显示于显示装置125中。
实施例1
接下来，采用图2～图4对本发明的实施例1进行说明。
图2所示的X射线检测器2详细地表示了图1所示的X射线检测器106的一部分。此外，图1中所图示的X射线检测器106是从X射线CT装置1的旋转轴方向观察时的图，与此相对，图2的X射线检测器2是从X射线CT装置1的旋转周方向观察时的图。图3是从图2所示的a-a’截面在箭头方向上观察时的X射线检测器2。图4是从图2所示的b-b’截面在箭头方向上观察时的X射线检测器2。
本实施例的X射线检测器2从接受X射线的入射的方向(以后为X射线入射方向21)依次分别接合设置闪烁体阵列203、光电变换元件阵列202和基板201。
闪烁体阵列203的X射线入射方向21侧的表面(以后为X射线入射面)上，设置用于相对X射线CT装置1的旋转周方向以大致固定的间隔进行准直仪板204的固定的下部支撑板206。下部支撑板206在闪烁体阵列203的X射线入射面采用粘接剂被粘接。准直仪板204构成四边形的板形状，将其一边与下部支撑板206接合，采用粘接剂等将与该一边相对置的一边粘接并固定到与下部支撑板相对置的上部支撑板205。
即，准直仪板204被设置为将X射线CT装置1的与旋转轴方向处于相同的朝向的互相对置的两边分别由下部支撑板206和上部支撑板205夹持的形状。在本实施例中，将准直仪板204设为四边形，但只要是具有一对相对置的边的多边形即可。
在下部支撑板206以及上部支撑板205中定位多个准直仪板204，分别设有用于进行设置的下部支撑板槽206a以及上部支撑板槽205a。多个准直仪板204相对X射线CT装置1的旋转周方向以大致固定的间隔被配置，因此相对于设置在下部支撑板206的多个下部支撑板槽206a的间隔，使设置在上部支撑板205的多个上部支撑板槽205a的间隔变窄(没有特别图示)。
为了将X射线的减弱抑制到最小限，下部支撑板206以及上部支撑板205的材质使用树脂性材料。作为树脂性材料有聚碳酸盐等，通过对聚碳酸盐采用模具所进行的射出压制成形，能够容易地在下部支撑板206和上部支撑板205中分别形成下部支撑板槽206a和上部支撑板槽205a。
如以上所说明那样本实施例的X射线检测器2，在设置准直仪板204时，设置为准直仪板204的朝向与X射线CT装置1的旋转轴方向相同，并且将分别互相对置的两边以分别由下部支撑板206和上部支撑板205夹持的形状进行设置，从而减小通过X射线CT装置的旋转运动所产生的离心力而引起的准直仪板204的变形，能够减小通过该变形所产生的在CT图像上的伪影。
实施例2
接下来，采用图5对本发明的实施例2进行说明。
图5所示的X射线检测器5是表示与实施例1所示的图2不同的实施方式的图。对与实施例1不同的部分进行说明。
相对于实施例1的X射线检测器2，实施例2的X射线检测器5不采用用于设置准直仪板204的下部支撑板206。与下部支撑板206不同，在闪烁体阵列203的X射线入射面的一部分中设置用于进行准直仪板204的定位和固定的闪烁体槽203a。设置在闪烁体阵列203的多个闪烁体槽203a的间隔根据与实施例1的情况相同的理由而比设置于上部支撑板205的多个上部支撑板槽205a的间隔更大(没有特别地图示)。
如以上所说明那样，本实施例的X射线检测器5，在闪烁体阵列301中设置槽，为了设置准直仪板204的一边，不需要下部支撑板206，因此能够更加分量轻地构成X射线检测器5。
实施例3
接下来，采用图6对本发明的实施例3进行说明。
图6所示的X射线检测器6是表示与实施例1所示的图2不同的实施方式的图。对与实施例1不同的部分进行说明。
针对实施例1的X射线检测器2的准直仪板204的设置结构，在实施例3的X射线检测器6中，采用一对固定柱601接合下部支撑板206以及上部支撑板205，该一对固定柱601相对于与接合到上部支撑板205的准直仪板204的一边相正交的方向上的两边分别相邻。此外，固定柱601与基板201相接合。
如以上所说明那样，本实施例的X射线检测器6通过将下部支撑板206以及上部支撑板205接合到与基板201相接合的固定柱601，从而相对于实施例1能够进一步减小通过X射线CT装置的旋转运动所产生的离心力而引起的准直仪板204的变形，能够减小在CT图像上由于该变形而产生的伪影。
本实施例并不限定于上述内容，例如如图7所示的X射线检测器7那样，也可采用固定柱601来只接合上部支撑板205。图7所示的X射线检测器7，相对于图5所示的X射线检测器5采用固定柱601来接合上部支撑板205。图7所示的X射线检测器7能够相对于X射线检测器6减少部件个数，进而由于不采用下部支撑板206，因此能够消除下部支撑板206所引起的X射线的减弱。
实施例4
接下来，采用图8～图10对本发明的实施例4进行说明。
图8所示的X射线检测器8详细地表示了图1所示的X射线检测器106的一部分。此外，图1中所图示的X射线检测器106是从X射线CT装置1的旋转轴方向观察的情况下的图，与此相对，图8的X射线检测器8是从X射线CT装置1的旋转周方向观察时的图。图9是从图8所示的c-c’截面沿着箭头方向观察时的X射线检测器8。图10是从图8所示的d-d’截面沿着箭头方向观察时的X射线检测器8。
本实施例的X射线检测器8具备梳形金属板802，该梳形金属板802在设置于基板201的固定柱801的与底部801a相对置的顶部801b中，具有朝向准直仪板204而形成用于固定多个准直仪板204的梳形形状的梳形槽802a，准直仪板204通过该梳形金属板802、闪烁体槽203a、上部支撑板803这四个位置而被固定。
梳形槽802a的形成在叠加了多片梳形金属板802之后，通过钻石刀刃或多钢丝锯进行同时加工，从而能够容易地构成多个梳形金属板802。
梳形金属板802在保持了梳形槽802a与闪烁体槽203a的槽的位置关系的状态下，使准直仪板204的边的一部分与梳形槽802a相接合。多个准直仪板204在与相邻的准直仪板204之间相对X射线CT装置1的旋转周方向配置为放射状，因此存在梳形槽802a的槽间的间隔与闪烁体槽203a的槽间的间隔不同的情况。更具体地来说，相对X射线CT装置1的旋转轴，位于比闪烁体槽203a更靠近内侧的梳形槽802a的间隔变得比闪烁体槽203a的槽的间隔短。
上部支撑板803与设置于上部支撑板205的上部支撑板槽205a同样地，设置有用于固定准直仪板204的一边的上部支撑板槽803a。因此，更具体地，准直仪板204的一边与设置于上部支撑板803的上部支撑板槽803a相接合而被固定。
在设置上部支撑板803时，在基板201上的所有的准直仪板204通过梳形槽802a和闪烁体槽203a进行了接合之后，使上部支撑板槽803a和准直仪板204重合，按照覆盖准直仪板204的方式以上部支撑板803固定准直仪板204。为了上部支撑板槽803a与准直仪板204的接合，作为抑制树脂的硬化收缩的目的，优选采用以接近常温的温度进行硬化的粘接剂等。此外，固定了准直仪板204的上部支撑板803在固定柱801的上部采用螺钉804或者粘接剂等进行接合。
上部支撑板803的材质中为了将X射线的减弱抑制到最小限而使用树脂性材料。作为树脂性材料有聚碳酸盐等，在聚碳酸盐中形成上部支撑板槽803a时，能够采用与形成上部支撑板槽205a时的方法相同的方法。
对固定柱801采用容易得到加工精度的陶瓷或黄铜等材料。陶瓷材料较轻，但在加工容易性方面欠缺。但是，在本实施例中即使在使用了陶瓷材料的情况下，由于不需要在每个准直仪板204中对陶瓷材料形成固定准直仪板204的槽，因此能够不降低加工容易性来进行实施。
本实施例并不限于上述情况，当然也可以适用于例如采用下部支撑板206来代替闪烁体槽203a来设置准直仪板204的情况。
如以上所说明的那样，本实施例的X射线检测器8通过将准直仪板204从梳形金属板802、闪烁体槽203a或者下部支撑板206、上部支撑板803这四个方向进行固定，从而相对于实施例3，能够进一步减小通过X射线CT装置的旋转运动所产生的离心力所引起的准直仪板204的变形，能够减小由于该变形所产生的CT图像上的伪影。
实施例5
接下来，采用图11说明本发明的实施例5。
图11所示的X射线检测器11，相对图8所示的X射线检测器8，还采用梳形金属板805来固定准直仪板204。
梳形金属板805具有梳形槽(没有特别地图示)，该梳形槽与梳形金属板802同样地形成用于固定准直仪板204的梳形形状，此外形状以及材料与梳形金属板802相同。准直仪板204通过梳形金属板805的梳形槽被固定。
梳形金属板805设置在按照在固定柱1101的大致中部与基板201大致水平的方式所形成的狭缝1101a。固定柱1101中即使与固定柱801同样采用陶瓷或黄铜等的材料的情况下，也不需要以陶瓷材料或黄铜等形成与每个准直仪板204相对应的槽，因此能够不减小加工容易性地进行实施。
如以上所说明的那样，本实施例的X射线检测器11，加上梳形金属板802而采用梳形金属板805来增加准直仪板204的接合位置，通过在总计6个位置进行固定，从而能够相对于实施例4进一步减小通过X射线CT装置的旋转运动所产生的离心力而引起的准直仪板204的变形，能够减少由于该变形所产生的CT图像上的伪影。
本实施例并不限于上述内容。在固定柱1101中还设置与狭缝1101a同质的狭缝，也可在该狭缝通过与梳形金属板805相同的梳形金属板增加准直仪板204的接合位置。
实施例6
接下来，采用图12对本发明的实施例6进行说明。
图12所示的X射线检测器12是表示在X射线CT装置1的旋转轴方向上将多个闪烁体阵列203以及光电变换元件阵列202配置于基板201的情况的图。
在此，对各闪烁体阵列203以及光电变换元件阵列202进行详细说明。在各闪烁体阵列203以及光电变换元件阵列202中，针对例如X射线CT装置1的旋转轴方向将各元件配置16列。通过将具备该16列的元件的闪烁体阵列203以及光电变换元件阵列202作为一个模块，在基板201中配置多个、例如16个模块，从而能够构成具备256列那样的多列检测器的X射线检测器。图12所示的X射线检测器12是将上述模块配置了两个的情况的图。之所以按每个模块进行划分，是由于各元件的制造上的各种限制等。
如上所述那样，在将各模块对于X射线CT装置1的旋转轴方向上配置了多个的情况下，对每个模块分别配置准直仪板204，采用一片下部支撑板2061以及上部支撑板2051，来固定多片、在此为两片准直仪板204。与对每个准直仪板204采用下部支撑板以及上部支撑板来固定准直仪板204的情况相比，一次能够固定多个准直仪板204，因此能够容易地进行构成。
当然，也可对每个准直仪板204采用下部支撑板以及上部支撑板来固定准直仪板204。
如以上所说明的那样，本实施例的X射线检测器12，在将多个模块相在X射线CT装置1的旋转轴方向上配置了多个的情况下，分别采用一片下部支撑板2061以及上部支撑板2051来固定配置于各模块的准直仪板204，从而能够容易地构成。
本实施例并不限于上述内容。
例如如图13所示的X射线检测器13那样，在多个准直仪板204的固定时，也可组合使用采用一片来固定多个准直仪板204的上部支撑板2051和每次用于一片准直仪板204的下部支撑板206。
符号说明：
1 X射线CT装置、2、5、6、8 X射线检测器、21 X射线入射方向、100 扫描台架部、101 X射线管、102 旋转圆盘、103 X射线管用准直仪、104 开口部、105 床、106 X射线检测器、106a、204 准直仪板、106b 闪烁体阵列、107 数据收集装置、108 台架控制装置、109 床控制装置、110 X射线控制装置、120 操作台、121 输入装置、122 图像运算装置、123 存储装置、124 系统控制装置、125 显示装置、201 基板、202 光电变换元件阵列、203 闪烁体阵列、203a 闪烁体槽、205、2051 上部支撑板、205a 上部支撑板槽、206、2061 下部支撑板、206a 下部支撑板槽、301 闪烁体阵列、601、801 固定柱、801a 底部、801b 顶部、802 梳形金属板、802a 梳形槽、803 上部支撑板803、803a 上部支撑板槽、804 螺钉、805 梳形金属板、1101 固定柱、1101a 狭缝

Claims (8)

1.一种X射线CT装置，具备：对被检体照射X射线的X射线源；与上述X射线源对置配置以检测透过了上述被检体的X射线的X射线检测器；搭载有上述X射线源和上述X射线检测器在上述被检体的周围进行旋转的旋转圆盘；基于由上述X射线检测器所检测的透过X射线量来重构被检体的断层图像的图像重构装置；和显示由上述图像重构装置所重构的断层图像的图像显示装置，该X射线CT装置的特征在于，
上述X射线检测器具有准直仪板、从X射线入射方向依次被分别接合的闪烁体阵列、光电变换元件阵列和基板，
上述准直仪板将上述准直仪板中一对相对置的边的一个边与接合到上述闪烁体阵列上的下部支撑板相接合，将另一边与上部支撑板相接合，并且上述相对置的边的朝向配置成与上述X射线CT装置的旋转轴方向相同。
2.一种X射线CT装置，具备：对被检体照射X射线的X射线源；与上述X射线源对置配置以检测透过了上述被检体的X射线的X射线检测器；搭载有上述X射线源和上述X射线检测器在上述被检体的周围进行旋转的旋转圆盘；基于由上述X射线检测器所检测的透过X射线量来重构被检体的断层图像的图像重构装置；和显示由上述图像重构装置所重构的断层图像的图像显示装置，该X射线CT装置的特征在于，
上述X射线检测器具有准直仪板、从X射线入射方向依次被分别接合的闪烁体阵列、光电变换元件阵列和基板，
上述准直仪板将上述准直仪板中的一对相对置的边的一个边与上述闪烁体阵列的X射线入射面相接合，将另一边与上部支撑板相接合，并且上述相对置的边的朝向配置成与上述X射线CT装置的旋转轴方向相同。
3.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
具备一对固定柱，该一对固定柱相对于与接合到上述上部支撑板的准直仪板的一边相正交的方向上的两边分别相邻，将上述上部支撑板或者上述下部支撑板中的至少一个支撑板与该固定柱相接合。
4.根据权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，
具备一对固定柱，该一对固定柱相对于与接合到上述上部支撑板的准直仪板的一边相正交的方向上的两边分别相邻，将上述上部支撑板与该固定柱相接合。
5.一种X射线检测器，具有：准直仪板；从X射线入射方向依次被分别接合的闪烁体阵列；光电变换元件阵列；和基板，
该X射线检测器的特征在于，
上述准直仪板将上述准直仪板中的一对相对置的边的一个边与上述闪烁体阵列的X射线入射面相接合，将另一边与上部支撑板相接合，并且采用梳形金属板接合与上述相对置的边相正交的方向上的上述准直仪板的两边的每一边的一个位置或者多个位置。
6.根据权利要求5所述的X射线检测器，其特征在于，
具备一对固定柱，该一对固定柱相对于与接合到上述上部支撑板的准直仪板的一边相正交的方向上的两边分别相邻，将上述上部支撑板以及上述梳形金属板与该固定柱相接合。
7.根据权利要求6所述的X射线检测器，其特征在于，
在上述固定柱的大致中部，按照与上述基板大致水平的方式设置狭缝，并且将上述梳形金属板与上述狭缝相接合。
8.一种X射线CT装置，具备：对被检体照射X射线的X射线源；与上述X射线源对置配置以检测透过了上述被检体的X射线的X射线检测器；搭载有上述X射线源和上述X射线检测器在上述被检体的周围进行旋转的旋转圆盘；基于由上述X射线检测器所检测的透过X射线量来重构被检体的断层图像的图像重构装置；和显示由上述图像重构装置所重构的断层图像的图像显示装置，
该X射线CT装置的特征在于，
上述X射线检测器是权利要求5所述的X射线检测器。
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