CN113017661A

CN113017661A - 准直器模块、医疗装置以及制备准直器模块的方法

Info

Publication number: CN113017661A
Application number: CN202011426600.6A
Authority: CN
Inventors: 野瀬胜正
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-06-25
Also published as: JP6976306B2; US11630222B2; JP2021101870A; US20210199820A1

Abstract

本发明题为“准直器模块、医疗装置以及制备准直器模块的方法”。本发明提供了一种可以使准直器板耐变形并且减少准直器板中的位置偏移的技术，准直器模块(1)包括在通道方向(CH)上并排排列的多个准直器板组(2)，其中每个准直器板组(2)包括第一准直器板(3)、第二准直器板(4)以及接合层(5)，该接合层设置在第一准直器板(3)和第二准直器板(4)之间，用于将第一准直器板(3)和第二准直器板(4)粘结在一起，并且多个准直器板组(2)在通道方向(CH)上并排排列，其中空气层(20)介于多个准直器板组(2)中的相邻两个之间。

Description

准直器模块、医疗装置以及制备准直器模块的方法

技术领域

本发明涉及具有准直器板的准直器模块、具有准直器模块的医疗装置以及制备准直器模块的方法。

背景技术

已存在被称为用于对患者进行非侵入性成像的装置的X射线CT装置。X射线CT装置由于其能够在短时间段内采集患者的图像而安装在各种医疗机构中。

X射线CT装置具有X射线管、X射线检测装置和DAS(数据采集系统)。从X射线管输出的X射线穿过患者，并且在X射线检测装置处被检测。DAS将检测到的X射线转换为X射线投影数据并采集它们。基于DAS采集的X射线投影数据重建CT图像。

X射线检测装置具有用于检测已穿过患者的X射线的X射线检测器。此外，X射线检测装置具有准直器，该准直器在X射线检测器的X射线入口的一侧上与X射线检测器对准。准直器提供用于移除散射的X射线，并且已开发出多种准直器。

专利文献1：日本专利申请KOKAI No.2009-232955的公报

准直器通常具有多个准直器模块。现在将在下文中描述准直器模块的示例。

图1为准直器模块11的部分的示意性剖视图。

准直器模块11具有在通道方向CH上并排排列的多个准直器板21。为了便于解释，这里示出了三个准直器板21。准直器板21在其上部和下部上设置有加固板22和23，以增强准直器模块11本身的刚度。加固板22和23分别具有用于接纳准直器板21的沟槽22a和23a。在准直器模块11下方示出了X射线检测器240。X射线检测器240具有在通道方向CH上以间隔P1并排排列的多个检测器元件241。在图1中，从X射线管(未示出)发射的X射线从加固板22的侧面进入准直器模块11。每个准直器板21沿着X射线发射的方向设置。

由于每个准直器板21如上所述沿X射线发射的方向设置，因此这些准直器板21不是完全彼此平行。然而，在本申请中使用的附图中，为了便于解释，它们被示出为好像彼此平行。在图1中，相对于相邻准直器板21在X射线发射的方向上的中心位置，它们之间的间隔被指定为符号“P0”。

X射线穿过准直器模块11以到达检测器元件241。因此，可检测已穿过患者的X射线。

在通过X射线CT装置对患者进行成像时，有必要旋转门架的旋转部分。因此，由旋转部分的旋转引起的离心力作用在准直器板21上，这成为它们变形的原因。由于准直器板21的显著变形导致伪影，因此希望准直器板21具有尽可能高的刚度，以便尽可能防止在离心力下发生变形。

另一方面，近年来，为了通过X射线CT装置获得高分辨率图像，检测器中的像素尺寸变得越来越小。现在考虑在通道方向CH上检测器元件241之间的间隔P1从图1所示的间隔减半的想法，以减小检测器中的像素尺寸。

图2是示出准直器模块的图示，其中检测器元件之间的间隔大约减半。

图2在其上部示出了图1所示的X射线检测器240和准直器模块11。另一方面，其在其下部中示出了X射线检测器240，该X射线检测器具有以间隔P3(＝P1/2)并排排列的多个检测器元件24、图2的上部中所示的检测器元件241之间的间隔P1的一半，以及与X射线检测器240对准的准直器模块12。

图2下部所示的准直器模块12具有多个准直器板211。准直器板211具有与准直器板21相同的结构。然而，在准直器模块12中，检测器元件24之间的间隔P3为检测器元件241之间的间隔P1的一半，并且因此，准直器板211在通道方向CH上以间隔P2(准直器板21之间的间隔P0的一半)并排排列。

因此，虽然图2中的准直器模块12中的准直器板211各自具有与准直器板21相同的宽度w，但它们以间隔P2(准直器板21之间的间隔P0的一半)并排排列。因此，由准直器板211阻挡的X射线的比例高于由准直器板21阻挡的X射线的比例，从而导致使用准直器模块12降低X射线使用效率的问题。

因此，当检测器元件之间的间隔减小(检测器元件的尺寸减小)时，必须减小准直器板211的厚度以便抑制X射线使用效率的降低(参见图3)。

图3为示出其中准直器板的厚度减小的示例的图示。

图3在其上部示出了与图2的上部中的准直器模块相同的准直器模块11。另一方面，其在其下部示出了准直器模块13，该准直器模块具有比图2所示的准直器板211更薄的准直器板212。

图3下部所示的准直器模块13中的准直器板212被形成为具有小于图3上部所示的准直器板21的厚度w的厚度w0。因此可抑制X射线使用效率的降低。然而，较薄的准直器板具有降低的刚度。这造成了以下问题：当门架的旋转部分旋转时，准直器板212变得容易由于作用在其上的离心力而变形。

此外，在组装准直器模块时，必须使用组装夹具来对准准直器板。然而，由于较薄的准直器板容易变形，因此存在难以将准直器板在所需位置处对准的问题。

另一方面，专利文献1公开了准直器板505，该准直器板在其空间中填充有泡沫材料509以确保准直器板505的平坦度程度(参见所引用的参考文献1中的段落[0046])。然而，泡沫材料509根据周围温度环境而热膨胀。泡沫材料509的热膨胀导致其热膨胀体积在通道方向上积聚，从而造成准直器板505中的位置偏移变得更大的问题。

因此，需要一种可使准直器板耐变形并且可减小准直器板中的位置偏移的技术。

发明内容

本发明内容介绍了在具体实施方式中更详细描述的概念。其不应当用于确定要求保护的主题的基本特征，也不应当用于限制要求保护的主题的范围。

在本发明的第一方面，本发明是一种准直器模块，该准直器模块包括在特定方向上并排排列的多个准直器板组，其中

每个准直器板组包括：

第一准直器板；

第二准直器板；和

接合层，该接合层设置在所述第一准直器板和所述第二准直器板之间，用于将所述第一准直器板和所述第二准直器板接合在一起，并且

所述多个准直器板组在所述特定方向上并排排列，其中空气层介于所述多个准直器板组中的相邻两个之间。

在本发明第二方面，本发明是一种辐射检测装置，该辐射检测装置具有设置在检测器的辐射入口的一侧上的多个准直器模块，

每个准直器模块包括在特定方向上并排排列的多个准直器板组，其中

每个准直器板组包括：

第一准直器板；

第二准直器板；和

在本发明的第三方面，本发明是一种制备包括多个准直器板组的准直器模块的方法，包括：

制备所述多个准直器板组，每个准直器板组包括：第一准直器板；第二准直器板；以及接合层，该接合层设置在所述第一准直器板和所述第二准直器板之间，用于将所述第一准直器板和所述第二准直器板接合在一起，以及

将所述多个准直器板组插入托架中的狭槽中，其中空气层介于所述多个准直器板组中的相邻两个之间。

第一准直器板和第二准直器板通过接合层接合在一起。因此，接合层以及第一准直器板和第二准直器板可协同地提供总体上具有增强刚度的准直器板组。因此，可将第一准直器板和第二准直器板制成耐变形的。

此外，空气层介于相邻的准直器板组之间。由于相邻的准直器板组因此以非接触方式保持，因此即使当准直器板组中的接合层热膨胀时，也可防止准直器板组中位置偏移在准直器板组的排列方向上的积聚。因此，可以减小准直器板中的位置偏移。

附图说明

图1为准直器模块11的部分的示意性剖视图。

图2为示出准直器模块的图示，其中检测器元件到元件间隔各自大约减半。

图3为示出其中准直器板的厚度减小的示例的图示。

图4为本实施方案中的X射线CT装置的外视图。

图5为本实施方案中的X射线CT装置100的框图。

图6为示出X射线检测装置54的构型的图示。

图7为准直器模块1的透视图。

图8为准直器模块1的VIII-VIII剖视图。

图9为准直器模块1的顶部平面视图、侧视图和前正视图。

图10为准直器模块1的分解透视图。

图11为准直器板组2的透视图。

图12为准直器板组2的侧视图和底部平面视图。

图13为准直器板组2的分解透视图。

图14为准直器板3和4的透视图。

图15为准直器板3和4的侧视图。

图16为制备准直器模块1的方法的示例的流程图。

图17为制备准直器板组2的方法的示例的流程图。

图18为示出准直器板3和粘结到准直器板3的结合片500的透视图。

图19为图18所示的准直器板3和结合片500的侧视图和底部平面视图。

图20为粘结有结合片500的准直器板3和与准直器板3对准的准直器板4的透视图。

图21为图20所示的准直器板等的侧视图和底部平面视图。

图22为示出在加热结合片500之后的准直器板3和4的透视图。

图23为图22所示的准直器板等的侧视图和底部平面视图。

图24为示出插入托架6和7中的狭槽6b和7b的多个准直器板组2的视图。

图25为其中固定杆插入凹口的视图。

图26为具有接合层5的准直器模块1的效果的说明性图示。

图27为不具有居间空气层20的准直器模块14的剖视图。

图28为图27所示的准直器模块14的问题的说明性图示。

图29为示意性地示出准直器板组2与检测器元件24之间的位置关系的图示。

图30为减小在检测器元件24处检测到的X射线的量的变化性的方法的示例的说明性图示。

图31为在X射线发射的方向XR上观察到的准直器板组2B以及检测器元件24c和24d的放大视图。

具体实施方式

现在将参考附图以举例的方式描述本公开的实施方案。

图4是一个实施方案中的X射线CT装置的外视图。

X射线CT装置100包括门架50、工作台70和操作控制台80。

门架50和工作台70安装在扫描室R1中，而操作控制台80安装在操作室R2中。

图5为本实施方案中的X射线CT装置100的框图。

操作控制台80具有输入设备81、显示设备82、存储设备83、处理设备84等。

输入设备81包括键盘、指向设备等，用于接受操作者的命令和/或信息的输入以及执行若干种操作。显示设备82用于显示视觉信息，诸如图像等，并且是例如LCD(液晶显示器)、有机EL(电致发光)显示器等。

存储设备83在其中存储程序、数据等。存储设备83为HDD(硬盘驱动器)和半导体存储器，例如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)。存储设备83可包括便携式存储介质，诸如CD(光盘)、DVD(数字通用光盘)等。

处理设备84用于基于用门架50采集的患者74的数据来执行图像重建处理，以及执行若干其他类型的计算。设备84可使用处理器来构造。

工作台70具有支架71、支架支撑基部72和驱动装置73。支架71用于支撑患者74(成像对象)。支架支撑基部72用于在y方向和z方向上可移动地支撑支架71。驱动装置73用于驱动支架71和支架支撑基部72。

接着，将描述门架50。

门架50具有用于形成空间的孔洞51，患者74可通过该空间移动。

门架50还具有X射线管52、孔53、X射线检测装置54、数据采集系统55、旋转部分56、高压电源57、孔驱动装置58、旋转部分驱动装置59、GT(门架工作台)控制部分60等。

X射线管52、孔53、X射线检测装置54和数据采集系统55被安装在旋转部分56上。

X射线管52和X射线检测装置54面向彼此设置，从而将门架50的孔洞51夹在中间。

孔53设置在X射线管52和孔洞51之间。孔53将从X射线管52的X射线焦点朝向X射线检测装置54发射的X射线成形为扇形束或锥形束。

X射线检测装置54检测已穿过患者74的X射线。数据采集系统(DAS)55将检测到的X射线转换为X射线投影数据并采集它们。X射线检测装置54将在下文中详细描述。

高压电源57向X射线管52提供高电压和电流。

孔驱动装置58驱动孔53以修改其开口的形状。

旋转部分驱动装置59旋转地驱动旋转部分56。

GT控制部分60控制门架50、驱动装置73等中的若干装置和部分。

当旋转部分驱动装置59旋转旋转部分56时，X射线管52和X射线检测装置54围绕患者74旋转。从X射线管52发射且由孔53成形的扇形或锥形束X射线52a穿过患者74以到达X射线检测装置54的检测表面。xy平面中的一定量的扇形束或锥形束X射线52a的方向在本文中将称为通道方向；其在z方向上的一定量的方向或z方向本身在本文中将被称为切片方向。此外，X射线从X射线管52发射的方向在本文中将被称为X射线发射的方向。

接着，将描述X射线检测装置54。

图6为示出X射线检测装置54的构型的图示。图6在其上部示出了X射线检测装置54的顶部平面视图，并且在其下部示出了在切片方向SL上观察的X射线检测装置54的视图(侧视图)。

如图6所示，X射线检测装置54包括框架541，以及附接到框架541的X射线检测器542和准直器装置543。

X射线检测器542具有在通道方向CH上布置成阵列的多个检测器模块542a。检测器模块542a各自具有在通道方向CH和切片方向SL上布置成矩阵的多个检测器元件。这些检测器元件检测X射线。

准直器装置543设置在X射线检测器542的X射线入口的一侧上，用于移除散射的X射线。准直器装置543具有在通道方向CH上布置成阵列的多个准直器模块1，并且每个准直器模块1设置在X射线检测器542的X射线入口的侧面上。

现在将在下文中描述准直器模块1的构型。

图7至图10是准直器模块1的构型的说明性视图。

图7是准直器模块1的透视图，图8是其VIII-VIII剖视图，图9是其顶部平面视图、侧视图和前正视图，并且图10是其分解透视图。在图9中的准直器模块1的顶部平面视图中，仅示出了由符号9指定的构件的一部分，以便示出准直器模块1的内部部件。需注意，在此处的附图中仅示出了构型的主要部分。此外，应当指出的是，附图以夸张方式示出了构型的特征，并且其结构、尺寸和数量不同于实际构型。

如图10所示，准直器模块1具有多个准直器板组2、一对(两个)托架6和7、四个上固定杆8A至8D、四个下固定杆8E至8H、一个上加固板9和一个下加固板10。

首先，将参考图11至图15描述准直器板组2。

图11是准直器板组2的透视图，图12是其侧视图和底部平面视图，并且图13是其分解透视图。

准直器板组2具有两个准直器板3和4以及接合层5。

图14和图15是准直器板3和4的说明性视图。

图14是准直器板3和4的透视图，并且图15是其侧视图。

准直器板3和4用于移除散射的X射线。准直器板3和4使用X射线屏蔽材料制成，即高度X射线吸收性材料，例如钨、钼等。除了在制备/加工方面的偏差之外，准直器板3和4二者具有相同的材料和相同的形状。

准直器板3具有第一表面S1和面向与第一表面S1相反的方向的第二表面S2。第一表面S1为接合到接合层5的表面(参见图13)，而第二表面S2为接合层5未接合的表面。第一表面S1和第二表面S2具有大致矩形的形状。

准直器板3还具有沿着第一表面S1(和第二表面S2)的长边延伸的上边缘E1和下边缘E2，以及沿着第一表面S1(和第二表面S2)的短边延伸的前边缘E3和后边缘E4。

准直器板3在其上边缘E1上形成有四个凹口Na至Nd。四个凹口Na至Nd在相对于上边缘E1的中心在其纵向上大致水平对称的位置形成。同样，准直器板3在其下边缘E2上形成有四个凹口Ne至Nh。四个凹口Ne至Nh在相对于下边缘E2的中心在其纵向上大致水平对称的位置形成。虽然凹口Ne至Nh为弧形，它们可具有例如矩形或类似楔形形状(V形)等。

准直器板3的板厚度可具有例如几十微米的值。凹口Na至Nh中的每个凹口的宽度可具有例如在300微米至500微米范围内的值。

准直器板3因此如上所述进行构造。应当指出的是，另一个准直器板4具有与准直器板3相同的结构，不同的是接合层5所接合的第一表面S1与接合层5未接合的第二表面S2之间的位置关系是相反的。

接着，将参考图13描述接合层5。接合层5具有粘结准直器板的粘结表面5a和粘结准直器板4的粘结表面5b。接合层5设置在准直器板3和4之间以用于将它们接合在一起。

准直器板组2具有如上所述构造的准直器板3、准直器板4和接合层5。

准直器模块1具有多个由此构造的准直器板组2。多个准直器板组2被布置成在通道方向CH上并排排列，如图8至图10所示，并且进一步地，空气层20(参见图8)介于相邻的准直器板组2之间。

准直器板组2由托架6和7保持。接着，将描述托架6和7。将参考图7至图10(主要是图10)描述托架6和7。

所述一对托架6和7由高刚性、轻质且易于加工的材料(例如铝合金等)构成。所述一对托架6和7在切片方向SL上具有大致水平对称的形状。所述一对托架6和7为大致矩形的平行六面体构件。

托架6在其面向准直器板组2的表面6a上形成，其中狭槽6b的数量与准直器模块1中设置的准直器板组2的数量相同。多个狭槽6b中的每个狭槽形成为能够接纳对应的准直器板组2的前端部2a。应当指出的是，托架6在其上表面上设置有用于将准直器模块1与框架541对准的对准销(未示出)(参见图6)。

另一方面，托架7具有在切片方向SL上相对于托架6大致水平对称的形状。托架7在其面向准直器板组2的表面7a上形成，其中狭槽7b的数量与准直器模块1中设置的准直器板组2的数量相同。多个狭槽7b中的每个狭槽形成为能够接纳对应的准直器板组2的后端部2b。应当指出的是，托架7在其上表面上设置有用于将准直器模块1与框架541对准的对准销(未示出)(参见图6)，类似于托架6。

因此如上所述构造托架6和7。

托架6和7保持多个准直器板组2，使得空气层20介于相邻的准直器板组2之间。

准直器模块1可通过将设置在托架6和7中的对准销插入形成于X射线检测装置54的框架541中的孔(未示出)中而与框架541对准。

接着，将描述上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H。将主要参考图10描述上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H。

上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H为用于固定多个准直器板组2的杆。

上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H由X射线透明且相对高刚性的材料例如碳构造。上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H具有在通道方向CH上延伸的杆形状。这些上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H各自具有例如圆形的轴向横截面，但其可为矩形、多边形、椭圆形等。上固定杆8A、8B、8C和8D分别接纳在准直器板组2中的凹口Na、Nb、Nc和Nd中，并且通过粘合剂固定到多个准直器板组2的相应上端部2c。同样，下固定杆8E、8F、8G和8H分别接纳在准直器板组2中的凹口Ne、Nf、Ng和Nh中，并且通过粘合剂固定到多个准直器板组2的相应下端部2d。这些上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H在通道方向CH上的长度与托架6和7在通道方向CH上的宽度大致相同。此外，这些上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H形成为其轴向横截面的宽度一定程度地小于凹口的宽度。

接着，将描述上加固板9和下加固板10。将参考图7至图10(尤其是图8和图10)描述上加固板9和下加固板10。

上加固板9和下加固板10用于增强准直器模块的刚度。上加固板9和下加固板10由X射线透明且相对高刚性的材料构成，例如碳树脂诸如碳纤维增强塑料(CFRP)。上加固板9和下加固板10具有大致或大体矩形的平行六面体形状。

上加固板9具有上表面91和下表面92，如图8所示。下表面92为覆盖多个准直器板组2中的每个准直器板组的上端部2c的表面。下表面92形成有多个沟槽92a。形成在下表面92中的沟槽92a的数量可与设置在准直器模块1中的准直器板组2的数量相同。多个沟槽92a中的每个沟槽用于将多个准直器板组2中的对应一个的上端部2c插入其中。多个沟槽92a被形成为在通道方向CH上并排排列。此外，每个沟槽92a被形成为在通道方向CH上具有宽度并且在切片方向SL上延伸。沟槽92a在通道方向CH上的宽度一定程度地大于准直器板组2的厚度，并且可被设定为例如几百微米范围内的值。

下加固板10具有上表面101和下表面102。上表面101为覆盖多个准直器板组2中的每个准直器板组的下端部2d的表面。上表面101形成有多个沟槽101a。形成于上表面101中的沟槽101a的数量可与设置在准直器模块1中的准直器板组2的数量相同。多个沟槽101a中的每个沟槽用于将多个准直器板组2中的对应一个的下端部2d插入其中。多个沟槽101a被形成为在通道方向CH上并排排列。此外，每个沟槽101a被形成为在通道方向CH上具有宽度并且在切片方向SL上延伸。沟槽101a在通道方向CH上的宽度一定程度地大于准直器板组2的厚度，并且可被设定为例如几百微米范围内的值，类似于沟槽92a。

上加固板9通过粘合剂固定到多个准直器板组2以及所述一对托架6和7，其中多个准直器板组2的上端部2c插入多个沟槽92a。同样，下加固板10通过粘合剂固定到多个准直器板组2以及所述一对托架6和7，其中多个准直器板组2的下端部2d插入多个沟槽101a。

准直器模块1具有由此构造的多个准直器板组2、托架6和7、上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H、以及上加固板9和下加固板10。

接着，将参考图16描述制备准直器模块1的方法的示例。

图16为制备准直器模块1的方法的示例的流程图。现在将依次描述步骤ST1至ST5中的每个步骤。

在步骤ST1处，制备多个准直器板组2。将参考图17至图23描述制备准直器板组2的方法的示例。

图17为制备准直器板组2的方法的示例的流程图。

在步骤ST11处，制备准直器板3和4(参见图14和图15)。

在步骤ST12处，将结合片500粘结到准直器板3的第一表面S1(参见图18和图19)。

图18为示出了准直器板3和粘结到准直器板3的结合片500的透视图，并且图19为图18所示的准直器板3和结合片500的侧视图和底部平面视图。

例如，对于结合片500，可使用具有粘合剂层的环氧树脂结合片。对于此类环氧树脂结合片，例如，可使用其中将热发泡填料添加到粘合剂层并且被设计成通过在加热下发泡而具有膨胀体积的片材。尽管本实施方案提出了将设计成具有上述通过加热而膨胀的体积的这种片材用作结合片500的示例，但本发明并不限于该片材，并且可使用能够将准直器板3和4接合在一起的各种片材。在将结合片500粘结到准直器板3之后，流程转到步骤ST13。

在步骤ST13处，准直器板4与已粘结结合片500的准直器板3对准(参见图20和图21)。

图20为示出了结合片500粘结到其上的准直器板3以及与准直器板3对准的准直器板4的透视图，并且图21为图20所示的准直器板等的侧视图和底部平面视图。

在步骤ST13处，准直器板4与准直器板3对准，使得在准直器板4的第一表面S1与结合片500之间保留预定的间隙G，其中准直器板4的第一表面S1面向结合片500。准直器板4可通过使用未示出的对准夹具与准直器板3对准。

准直器板4与结合片500之间的间隙G的值是考虑结合片500将通过在步骤ST14处的加热处理膨胀多少来设定的，这将在下文讨论。间隙G可设定为例如几百微米。在对准准直器板4之后，流程转到步骤ST14。

在步骤ST14处，加热结合片500。图22为示出在加热结合片500之后的准直器板3和4的透视图，并且图23为图22所示的准直器板等的侧视图和底部平面视图。

结合片500的加热导致结合片500膨胀以填充间隙G，并且粘结到准直器板4。因此，准直器板3和4可接合在一起。

以这种方式，图17中的流程完成，因此可制备准直器板组2。应当指出的是，片材500在膨胀之后转向接合层5中以用于将准直器板3和4接合在一起。

返回图16，将继续描述。

在准备好制备准直器模块1所需数量的准直器板组2之后，流程转到步骤ST2。

在步骤ST2处，将多个准直器板组2插入托架6和7中的狭槽6b和7b中(参见图10)。图24示意性地示出了托架6和7以及插入托架6和7中的狭槽6b和7b中的多个准直器板组2。通过将多个准直器板组2插入托架6和7中的狭槽6b和7b中，可使空气层介于相邻准直器板组2之间。

接着，流程转到步骤ST3。

在步骤ST3处，执行准直器板组2的配准。执行配准从而以良好的精度在通道方向CH上配准准直器板组2。对于配准，可使用在日本专利申请KOKAI No.2015-108587(例如，段落[0052]-[0066]中)的公报中公开的用于制备准直器模块的夹具。在执行准直器板组2的配准之后，流程转到步骤ST4。

在步骤ST4处，将上固定杆8A至8D插入凹口Na至Nd(参见图25)，并且通过粘合剂将上固定杆8A至8D和准直器板组2粘结在一起。同样，下固定杆8E至8H插入凹口Ne至Nh，并且下固定杆8E至8H以及准直器板组2通过粘合剂粘结在一起。此外，准直器板组2以及托架6和7粘结在一起。

接着，流程转到步骤ST5。

在步骤ST5处，准直器板组2的上侧与上加固板9粘结，并且准直器板组2的下侧与下加固板10粘结。

这样，可制备准直器模块1。

如上所述，在本实施方案的准直器模块1中，准直器板3和4通过接合层5接合在一起。因此，当检测器元件之间的间隔根据更精细的分辨率(每个检测器元件的减小的尺寸)减小时，可实现准直器板3和4可被制成耐变形同时保持X射线使用效率的效果。现在将在下文中与不具有接合层5的准直器模块进行比较来描述实现这种效果的原因。

图26为具有接合层5的准直器模块1的效果的说明性图示。

本实施方案中的具有接合层5的准直器模块1在图26的下部示出。图26还在其上部示出了不具有接合层5的准直器模块13作为比较例。图26上部所示的准直器模块13为先前所述的图3所示的准直器模块。

首先，将简要描述比较例中不具有接合层5的准直器模块13。如先前参考图3所述，在比较例中，准直器模块13中采用具有较小板厚度的准直器板212，以便提高X射线使用效率。因此，准直器板212具有降低的刚度，造成准直器板212易变形的问题。

另一方面，本实施方案中的准直器模块1包括准直器板组2，在准直器板组的每个准直器板组中两个准直器板3和4通过接合层5接合在一起。准直器板3和4具有与准直器板212相同的厚度w0。然而，由于在准直器板组2中，接合层5将准直器板3和4接合在一起，因此接合层5以及准直器板3和4可协同地提供总体上具有增强刚度的准直器板组2。因此，用于本实施方案中的准直器模块1的准直器板3和4能够增强准直器板3和4的刚度，尽管存在它们具有与用于比较例中的准直器模块13的准直器板212相同的厚度的事实，但能使得准直器板3和4可被制成耐变形的，同时抑制X射线使用效率的降低。

此外，本实施方案中的准直器模块1具有介于两个相邻准直器板组2之间的空气层20，以代替接合层5。通过居间空气层20，提供了这样的效果：准直器板3和4中在通道方向CH上的位置偏移可在接合层5的热膨胀下减小。现在将在下文中描述实现这种效果的原因。在描述这种效果时，将首先描述没有居间空气层20的准直器模块，以阐明没有居间空气层20的准直器模块的问题。在阐明该问题之后，随后将描述居间空气层20的效果。

图27为不具有居间空气层20的准直器模块14的剖视图。

图27中的准直器模块14具有填充在两个相邻的准直器板组2之间的接合层15，以代替空气层20。因此，在图27的准直器模块14中，相邻的准直器板组2通过接合层15接合在一起。

图28为图27所示的准直器模块14的问题的说明性图示。

图28在其上部示出了在接合层5和15热膨胀之前准直器模块14的剖视图，并且在其下部示出了在接合层5和15热膨胀之后准直器模块14的剖视图。

在图28中，为了区分准直器板组2，由符号“2A”、“2B”和“2C”代替符号“2”来指定它们。

准直器模块14中的接合层5和15根据周围温度环境而热膨胀。因此，考虑到准直器板组2B，准直器板组2B中的准直器板3由于接合层5的热膨胀而表现出d1的位置偏移。

接着，考虑准直器板组2A。准直器板组2A经由接合层15位于准直器板组2B旁边。因此，准直器板组2B中的接合层5的热膨胀引起准直器板3经由接合层15在准直器板组2A中的位置偏移。因此，准直器板组2A中的准直器板3由于准直器板组2A中的接合层5的热膨胀以及另外由于准直器板组2B中的接合层5的热膨胀而表现出位置偏移。因此，准直器板组2A中的准直器板3的位置偏移d2大于准直器板组2B中的准直器板3的位置偏移d1。

出于类似原因，准直器板组2C中的准直器板4的位置偏移d20大于准直器板组2B的准直器板4的位置偏移d10。

因此，通过在准直器板组2之间提供接合层15，准直器板组2中的接合层5的热膨胀引起下一个准直器板组2经由接合层15的位置偏移。因此，准直器板3(或4)的位置偏移在通道方向CH上累积，不利地导致准直器板3(或4)在通道方向CH上的位置偏移增加。

因此，为了抑制准直器板3和4的位置偏移增加的这种现象，本实施方案中的准直器模块1具有介于相邻准直器板组2之间的空气层20(参见图26)。

通过介于准直器板组2之间的空气层20，当准直器板组2中的接合层5热膨胀时，可防止热膨胀接合层5引起下一个准直器板组2中的准直器板的位置偏移。因此，可降低准直器板组3和4中的位置偏移在通道方向CH上累积的风险，使得准直器板3和4在通道方向CH上的位置偏移可减小。此外，由于准直器板3和4在通道方向CH上的位置偏移可减小，因此可减小X射线检测器542在通道方向上的检测的不均匀性。

接着，将研究准直器模块1中的准直器板组2与X射线检测器542(参见图6)具有的检测器元件之间的位置关系(参见图29)。

图29是示意性地示出检测器模块1中的准直器板组2与X射线检测器542(参见图6)具有的检测器元件24之间的位置关系的图示。

图29在其上部示出了在切片方向SL上观察到的准直器板组2和检测器元件24的剖视图，并且在其下部示出了在X射线发射的方向XR上观察到的其顶部平面视图。

需注意，在顶部平面视图中，在附图中省略了加固板，以便阐明准直器板组2和检测器元件24之间的位置关系，并且准直器板组2以细线示出，而检测器元件24以粗线示出。虽然检测器元件24实际上是二维布置的，但为了便于解释，这里仅示出了在通道方向CH上排列在特定线上的那些检测器元件。此外，为了区分准直器板组2，由符号“2A”、“2B”和“2C”代替符号“2”来指定它们。此外，为了区分在通道方向CH上排列的检测器元件24，由符号“24a”、“24b”、“24c”、“24d”、“24e”和“24f”代替符号“24”来指定它们。

检测器元件24(24a至24f)以P3的间隔在通道方向CH上排列。另一方面，准直器板组2A、2B和2C以P4的间隔对准以在通道方向CH上并排排列。间隔P4被设定为满足以下条件：其为间隔P3的两倍，即P4＝2*P3。

虽然在沿X射线发射的方向XR观察准直器模块1时，检测器元件24a、24c和24e分别位于准直器板组2A、2B和2C下方，但接下来的检测器元件24b、24d和24f位于空气层20下方。因此，考虑到检测器元件24a至24f在图29中的通道方向CH上排列，在准直器板组2A、2B或2C下方出现检测器元件，并且在空气层20下方以交替方式出现检测器元件。在准直器板组2A、2B和2C的接合层5具有足够接近空气层20的X射线吸收特性的情况下，到达检测器元件24a至24f的X射线的量可被认为在它们之间基本上相同。然而，在接合层5具有与空气层20的X射线吸收特性完全不同的X射线吸收特性的情况下，这造成了在检测器元件24a至24f处检测到的X射线的量的变化变得更高的问题。因此，下文将参考图30描述用于解决该问题的方法。

与图29中的准直器模块1相比，图30中的准直器模块1的不同之处在于准直器板组2(2A至2C)与X射线检测器542中的检测器元件24(24a至24f)对准，在通道方向CH上具有Δd(检测器元件的间隔P3的一半)的偏移。

因此，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板组2A、2B和2C各自部分地重叠在通道方向CH上邻接的两个检测器元件，而不是覆盖在单个检测器元件上。

例如，考虑到准直器板组2B，其与在通道方向CH上邻接的两个检测器元件24c和24d中的每个检测器元件部分地重叠。图31为在X射线发射的方向XR上观察到的准直器板组2B以及检测器元件24c和24d的放大视图。

如图31所示，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板组2B中的一个准直器板3对准以在通道方向CH上将两个邻接的检测器元件24c和24d中的一个检测器元件24c分成两个部分。具体地讲，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板3对准以在通道方向CH上与检测器元件24c的中心位置m1相交。另一方面，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板组2B中的另一个准直器板4对准以在通道方向CH上将另一个检测器元件24d分成两个部分。具体地讲，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板4对准以在通道方向CH上与检测器元件24d的中心位置m2相交。因此，当在X射线发射的方向XR上观察时，检测器元件24c包括准直器板组2B的接合层5下方的区域r1，以及空气层20下方的区域r2。同样，当在X射线发射的方向XR上观察时，紧邻检测器元件24c的检测器元件24d包括准直器板组2B的接合层5下方的区域r1，以及空气层20下方的区域r2。

接着，返回图30，让我们考虑与准直器板组2B相邻的准直器板组2A。准直器板组2A与在通道方向CH上邻接的两个检测器元件24a和24b中的每个检测器元件部分地重叠。因此，当在X射线发射的方向XR上观察时，检测器元件24a包括准直器板组2A的接合层5下方的区域r1，以及空气层20下方的区域r2。同样，当在X射线发射的方向XR上观察时，紧邻检测器元件24a的检测器元件24b包括准直器板组2A的接合层5下方的区域r1，以及空气层20下方的区域r2。

因此，当在X射线发射的方向XR上观察时，多个准直器板组2A至2C与X射线检测器542对准，使得检测器元件24a至24f各自具有在接合层5下方的第一区域r1和在空气层20下方的第二区域r2。

通过这种构型，相对于X射线发射的方向XR，每个检测器元件24可被配置成使得大约一半区域r1位于接合层5下方，并且剩余的大约一半区域r2位于空气层20下方。因此，由于每个检测器元件24检测到已经穿过接合层5的X射线和已经穿过空气层20的那些X射线两者，因此检测器元件24中的X射线的检测量的变化可减小，并且在通道方向上的X射线的检测量的不均匀性也可减小。

应当指出的是，在图29和图30中，当在X射线发射的方向XR上观察时，准直器板3和4对准以在通道方向CH上与检测器元件的相应中心位置相交。然而，只要可减少检测器元件在通道方向上的检测的不均匀性，准直器板3或4可对准成在通道方向CH上与偏离检测器元件的中心位置的位置相交。

此外，在本实施方案中，准直器板组2具有接合层5。只要接合层5可将准直器板3和4接合在一起，其可由各种材料中的任一种形成。然而，具有高密度的接合层5提供较差的X射线使用效率，因为X射线更容易被吸收。因此，希望接合层5由能够尽可能降低接合层5的密度的材料形成。例如，作为实施低密度接合层5的示例，可使用结合片500，如本实施方案中所述。在将结合片500粘结到准直器板3之后，准直器板4与准直器板3对准，并且准直器板3和4被加热；然后结合片500通过加热发泡，这可在准直器板3和4之间形成泡沫层。在本实施方案中，泡沫层用作将准直器板3和4接合在一起的接合层5。由于泡沫层包含气泡，因此可以实现低密度接合层5，这使得可以提高X射线使用效率。

此外，在本实施方案中，通过加热结合片500使其膨胀来将准直器板3和4接合在一起。然而，准直器板3和4可通过不同的方法接合在一起。例如，准直器板3和4可通过以下方式接合在一起：准备包含特定材料的片状基层；通过粘合剂将基层的一个表面和准直器板3粘结在一起；以及通过粘合剂将基层的另一表面和准直器板4粘结在一起。在这种情况下，分别位于基层和准直板3和4之间的粘合剂层连同基层的组合构成接合层5。对于基层，可使用例如由泡沫材料形成的泡沫层。

应当指出的是，本发明不限于上述实施方案，并且可应用若干添加、修改等。

例如，在本实施方案中，凹口Na至Nd和Ne至Nh设置在每个准直器板组2中的准直器板3和4上，上固定杆8A至8D插入凹口Na至Nd中并通过粘合剂固定，并且下固定杆8E至8H插入凹口Ne至Nh中并通过粘合剂固定。然而，上固定杆8A至8D可固定在准直器板3和4的上边缘E1上，并且下固定杆8E至8H可固定在准直器板3和4的下边缘E2上，而不在准直器板3和4上提供凹口Na至Nd和Ne至Nh。在这种情况下，可以在上加固板9中形成用于接纳上固定杆8A至8D的凹口，并且可以在下加固板10中形成用于接纳下固定杆8E至8H的凹口，以将准直器板组2夹在上加固板9和下加固板10之间。另选地，在上加固板9和下加固板10中可以不形成凹口，并且准直器板组2可以夹在上加固板9和下加固板10之间，没有凹口。

此外，虽然在本实施方案中，使用了四个上固定杆8A至8D，但是只要准直器板组2的对准精度可被充分保持并且准直器模块被赋予足够的刚度，上固定杆的数量可多于或少于四个。同样，下固定杆的数量可多于或少于四个。

此外，在本实施方案中，准直器模块1具有上加固板9和下加固板10。然而，只要准直器模块1可保持足够刚性，准直器模块1可被构造成不具有上加固板9和下加固板10中的至少一者。

此外，虽然在本实施方案中，上固定杆8A至8D和下固定杆8E至8H被固定成在通道方向CH(准直器板组2的布置方向)上延伸，但它们可被固定成在相对于通道方向CH倾斜的方向上延伸。

此外，在本实施方案中，上加固板9形成有用于在其中插入多个准直器板组2的上端部2c的多个沟槽92a，并且下加固板10形成有用于在其中插入多个准直器板组2的下端部2d的多个沟槽101a。然而，可以采用不具有沟槽的平坦加固板作为上加固板9和下加固板10中的至少一者。

此外，在本实施方案中，托架6的表面6a形成有用于在其中接纳准直器板组2的前端部2a的狭槽6b，并且托架7的表面7a形成有用于在其中接纳准直器板组2的后端部2b的狭槽7b。然而，只要所述一对托架6和7可保持多个准直器板组2，可采用不具有狭槽的托架作为该对托架。

本实施方案已提出了准直器模块1，其具有在通道方向上并排排列的准直器板组2。然而，本发明并不限于其中准直器板组2在通道方向上并排排列的准直器模块，并且其可应用于具有在与通道方向不同的方向上并排排列的准直器板组的准直器模块。因此，本发明可应用于例如准直器板组在切片方向上并排排列的准直器。

此外，本实施方案已提出了其中将准直器模块1应用于X射线CT装置100的情况。然而，本发明中的准直器模块1可应用于除需要准直器模块1的X射线CT装置之外的任何辐射层析成像装置(例如，用于对胸部等成像的一般X射线成像装置、用于对乳房成像的乳房成像装置、用于对血管造影成像的血管造影成像装置、PET-CT装置或SPECT-CT装置)。此外，本发明中的准直器模块1可应用于医学领域中的放射层析成像装置，并且此外还可应用于不同于医学领域的领域中使用的放射摄影成像装置(例如，工业X射线装置)。

附图中所示和上文所述的本公开的实施方案仅为示例性实施方案，并且并非旨在限制所附权利要求的范围，包括权利要求的范围内所包括的任何等同物。各种修改是可能的并且对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。旨在使本文所述的非相互排斥的特征的任何组合在本发明的范围内。即，所述实施方案的特征可与上述任何适当的方面组合，并且任何一个方面的任选特征可与任何其他适当的方面组合。类似地，从属权利要求中列出的特征可与其他从属权利要求的非相互排斥的特征组合，特别是在从属权利要求从属于同一独立权利要求的情况下。在一些要求单一权利要求从属项的司法管辖区内，可能已作为实践使用了这些从属项，但这不应视为意味着从属权利要求中的特征是相互排斥的。

Claims

1.一种准直器模块(1)，所述准直器模块包括在特定方向(CH)上并排排列的多个准直器板组(2)，其中

每个准直器板组(2)包括：

第一准直器板(3)；

第二准直器板(4)；和

接合层(5)，所述接合层设置在所述第一准直器板(3)和所述第二准直器板(4)之间，用于将所述第一准直器板(3)和所述第二准直器板(4)接合在一起，并且

所述多个准直器板组(2)在所述特定方向(CH)上并排排列，其中空气层(20)介于所述多个准直器板组(2)中的相邻两个之间。

2.根据权利要求1所述的准直器模块(1)，其中：

所述准直器模块(1)设置在检测器(542)的辐射入口的一侧上，所述检测器具有在所述特定方向(CH)上以用于检测所述辐射的第一间隔(P3)并排排列的多个检测器元件(24)，并且

所述多个准直器板组(2)对准以在所述特定方向(CH)上以第二间隔(P4)并排排列，所述第二间隔(P4)为所述第一间隔(P3)的两倍。

3.根据权利要求2所述的准直器模块(1)，其中：当在X射线发射的方向(XR)上观察时，所述多个准直器板组(2)与所述检测器(542)对准，使得所述检测器(542)中的每个检测器元件(24)具有位于所述接合层(5)下方的第一区域(r1)和位于所述空气层(20)下方的第二区域(r2)。

4.根据权利要求1所述的准直器模块(1)，其中：当在X射线发射的方向(XR)上观察时，所述准直器板组(2)中的所述第一准直器板(3)对准以与两个邻接检测器元件(24c,24d)中的一个检测器元件(24c)相交，并且当在所述X射线发射的方向(XR)上观察时，所述准直器板组(2)中的所述第二准直器板(4)对准以与所述两个检测器元件(24c,24d)中的另一个检测器元件(24d)相交。

5.根据权利要求4所述的准直器模块(1)，其中：当在所述X射线发射的方向(XR)上观察时，所述第一准直器板(3)对准以在所述特定方向(CH)上与所述一个检测器元件(24c)的中心位置(m1)相交，并且当在所述X射线发射的方向(XR)上观察时，所述第二准直器板(4)对准以在所述特定方向(CH)上与所述另一个检测器元件(24d)的中心位置(m2)相交。

6.根据权利要求1所述的准直器模块(1)，包括：用于保持所述多个准直器板组(2)的一对托架(6,7)。

7.根据权利要求5所述的准直器模块(1)，包括：

第一杆(8A至8D)，所述第一杆粘结到所述准直器板组(2)的上端部(2c)；和

第二杆(8E至8H)，所述第二杆粘结到所述准直器板组(2)的下端部(2d)。

8.根据权利要求7所述的准直器模块(1)，其中：

所述第一准直器板(3)的上边缘和下边缘以及所述第二准直器板(4)的上边缘和下边缘形成有凹口(Na至Nh)，

所述第一杆(8A至8D)被接纳在形成于所述上边缘上的所述凹口(Na至Nd)中，并且

所述第二杆(8E至8H)被接纳在形成于所述下边缘上的所述凹口(Ne至Nh)中。

9.根据权利要求1所述的准直器模块(1)，包括：

第一加固板(9)，所述第一加固板覆盖所述多个准直器板组(2)的所述上端部(2c)；和

第二加固板(10)，所述第二加固板覆盖所述多个准直器板组(2)的所述下端部(2d)。

10.根据权利要求1所述的准直器模块(1)，其中：所述接合层(5)包括泡沫层。

11.一种辐射检测装置，所述辐射检测装置包括设置在检测器(542)的辐射入口的一侧上的多个准直器模块(1)，

每个准直器模块(1)包括在特定方向(CH)上并排排列的多个准直器板组(2)，其中

每个准直器板组(2)包括：

第一准直器板(3)；

第二准直器板(4)；和

12.一种制备包括多个准直器板组(2)的准直器模块(1)的方法，包括：

制备所述多个准直器板组(2)，每个准直器板组(2)包括：第一准直器板(3)；第二准直器板(4)；以及接合层(5)，所述接合层设置在所述第一准直器板(3)和所述第二准直器板(4)之间，用于将所述第一准直器板(3)和所述第二准直器板(4)接合在一起，以及

将所述多个准直器板组(2)插入托架(6,7)中的狭槽(6b,7b)中，其中空气层(20)介于所述多个准直器板组(2)中的相邻两个之间。

13.根据权利要求12所述的制备准直器模块(1)的方法，其中：制备所述多个准直器板组(2)包括：

准备所述第一准直器板(3)和所述第二准直器板(4)；

将热膨胀结合片(500)粘结到所述第一准直器板(3)的第一表面(S1)；

将所述第二准直器板(4)与粘结所述结合片(500)的所述第一准直器板(3)对准，使得在所述第二准直器板(4)的第一表面和所述结合片(500)之间保持预定间隙(G)；以及

加热所述结合片(500)。