JP2000107164A

JP2000107164A - 空間的に符号化された検出器アレイ装置および方法を含むｃｔスキャナ

Info

Publication number: JP2000107164A
Application number: JP11269014A
Authority: JP
Inventors: Bernard M Gordon; エム．ゴードンバーナード
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 1998-09-23
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2000-04-18
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: US6188745B1; DE19942919A1; CN1251900A; JP3614732B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ＣＴスキャナの可変の厚さのスライスに対し
てＸ線を効率的に検出する。【解決手段】空間的に符号化された検出装置は複数の
カラムの検出器要素を含み、各カラムの検出器要素は、
各カラムの検出器要素のうちの少なくともいくつかの長
さが所定のシーケンス・コードに従って変化し、そのコ
ードは１からＮまでの等しい増分でのすべての整数を表
すように配分されて並べられれていて、Ｎは１より大き
い整数であって３より大きいことが好ましい。シーケン
ス・コードはＮが少なくとも１０であるように、５、
２、２、１の二五進法のコードであることが好ましい。
検出装置は２つまたはそれ以上の長さのローを有する二
次元アレイであることが好ましく、各種の厚さのビーム
はそれぞれその対応しているビームに実質的に検出領域
がマッチして１つのローまたは複数のローの検出器要素
の上に投影することができるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概して、コンピュ
ータ・トモグラフィ（ＣＴ）のシステムおよびその方法
に関し、特に可変の厚さおよび／または複数のＣＴスラ
イスを表すデータの値を発生するための、空間的に符号
化された検出装置を含んでいるＣＴスキャナおよび、Ｃ
Ｔスキャナにおける可変の厚さおよび／または複数のス
ライスに対するＸ線を効率的に検出するための方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】第
三世代のタイプのＣＴスキャナは一般にＸ線のソースお
よび検出器アレイを含み、両方とも回転可能なディスク
またはプラットホーム上にマウントされていて、走査さ
れるオブジェクトが置かれている開口部の正反対の側に
置かれている。走査の間に、そのソースおよび検出器は
普通はＺ軸と呼ばれる回転軸の回りに回転し、ソースと
検出器の正確な角度において、データ値が収集される。
そのデータ値はソースによって発生されて検出器上に投
影され、そして検出器によって各角度においてセンスさ
れるＸ線フォトンの量を表し、これらの角度のビューに
対応している投影ビューを提供する。Ｘ線フォトンのい
くつかはそのオブジェクトによって吸収され、したがっ
て、そのデータ値は各投影ビューの測定間隔に対する、
測定されたＸ線が通過するオブジェクトの部分の密度の
積分の関数である。すなわち、測定値が小さいほどその
時間間隔の間に吸収されたＸ線フォトンの量が多く、し
たがって、そのマスの積分がそのＸ線の径路に沿ってよ
り密集していることを示す。視野または再構成円（すな
わち、そこを通してＸ線の測定が行われる空間的領域）
は、一般にビーム角度（Ｘ線源の焦点から検出器に対し
て投影されるビームの発散の角度）、およびこのマシン
のアイソセンター（回転の機械的中心）からの、ソース
の焦点が置かれる距離によって普通は定義される。

【０００３】検出器アレイは、その検出器がソースから
Ｘ線が発射される場所、すなわち、焦点の場所に曲率中
心を有している円の周辺上に置かれ、ソースから各検出
器への放射径路が同じであるようになっている。ただ
し、他の幾何学的装置および構成が提案されている。た
とえば、ジョン・ドブス(John Dobbs)の名前で１９９７
年９月１６日付けで発行された“X-ray Tomography Sys
tem With Stabilized Detector Response ”（検出器の
応答が安定化されているＸ線トモグラフィ・システム）
と題する、米国特許第５,６６８,８５１号(弁理士整理
番号ＡＮＡ−９０)；ジョン・ドブスおよびルービン・
デイシュ（Ruvin Deych ）の名前で１９９８年５月２６
日付けで発行された“Improved Detector Arrangement
For X-ray Tomography System ”（Ｘ線トモグラフィ・
システムのための改善された検出装置）と題する、米国
特許第５,７５７,８７８号（弁理士整理番号ＡＮＡ−８
９）；ジョン・ドブスおよびルービン・デイシュの名前
で１９９８年７月１４日付けで発行された“X-ray Tomo
graphy System With Substantially Continuous Radiat
ion Detection Zone”（実質的に連続の放射検出ゾーン
を有するＸ線トモグラフィ・システム）と題する、米国
特許第５,７８１,６０６号（弁理士整理番号ＡＮＡ−８
８）；およびジョン・ドブスおよびルービン・デイシュ
の名前で１９９６年１０月７日付けで米国特許商標局に
おいて申請された“CT Scanner With Simulated Parall
el Beam Design”（シミュレートされた平行ビーム設計
によるＣＴスキャナ）と題する、米国特許出願第０８／
７２６６３８号を参照されたい。これらの出願はすべて
本発明の譲受人に対して譲渡されている。

【０００４】Ｚ軸のコリメータが通常はＸ線源とディス
クの開口部との間に配置され、ファン・ビームの厚さを
Ｚ軸方向において制御し、その視野（およびその中に置
かれている任意のオブジェクト）を通過する全体のビー
ムが、検出器アレイ上に投影されるようになっている。
ビームの厚さはデータが収集されるオブジェクトを通る
スライスの厚さを定義する。かなり最近まで、第三世代
のタイプのＣＴスキャナの検出器アレイは単独のロー
（ｒｏｗ）の検出器から構成されていた。ビームが通過
するオブジェクトの部分の画像を再構成するために十分
なデータの値を発生させるために、従来の技術のタイプ
の代表的なアレイは約３００〜７００個の検出器を含ん
でいる１つのローの検出器を備えており、３６０度の走
査のために１４４０または２８８０の投影ビューが採取
されるのが普通であった。したがって、そのような設計
のマシンは３６０度の走査ごとに４３２，０００〜２，
０１６，０００個のデータ値を発生する。最近まで１走
査当たりのデータ値をこれより多く発生するためのシス
テムを設計することは、コスト的に不可能であると考え
られていた。というのは、検出器がそのマシンのコスト
の大きな部分を占めており、そしてデータ収集システム
およびそのデータ値を処理するための再構成用コンピュ
ーティング・システムのバンド幅によって制限が課せら
れてきたからである。

【０００５】しかし、データ収集システムおよび再構成
用コンピューティング・システムのバンド幅が改善され
て増加したこと、および検出器の設計が改善されたこと
により、複数のローおよびカラムの検出器を備えた二次
元（２Ｄ）の検出器アレイを備えたマシンが開発され
た。たとえば、ＥｌｓｃｉｎｔＴｗｉｎＣＴスキャ
ナ・マシンは２つの隣り合わせの検出器のローを含んで
いる検出器アレイを含む。Ｘ線ビームのＺ軸の厚さは、
そのビームが両方のロー上に投影されるように設定さ
れ、２つのスライスを同時に発生することができるよう
になっている。改善された設計によって、ＣＴのヘリカ
ル・スキャンを発生するためのコーン・ビーム・システ
ムがより実際的になってきた。そのようなシステムは複
数のローの検出器要素を含んでいる検出器アレイを利用
する。たとえば、フューシャ（Huescher）に対して１９
９３年１１月１６日に発行された“Dynamic Volume Sca
nningfor CT Scanners”（ＣＴスキャナのための動的ボ
リューム走査）と題する、米国特許第５,２６２,９４６
号；アーミンＨ．フォー（Armin H. Pfoh）に対して
１９９４年３月１日付けで発行された“Helical Scanni
ng Computed Tomography Apparatus”（ヘリカル走査の
コンピュータ・トモグラフィ装置）と題する、米国特許
第５,２９１,４０２号；クオックＣ．タム（Kwok C.
Tam）に対して１９９５年２月１４日付けで発行された
“Method and Apparatus for Pre‐Processing Cone Be
am Projection Data for Exact Three Dimensional Com
puter”（正確な三次元コンピュータのためのコーン・
ビーム投影データを前処理するための方法および装置）
と題する、米国特許第５，３９０，２２６号；フイフ
ー（Hui Hu）に対して１９９６年４月２３付けで発行さ
れた“X-ray Detector Array with Reduced Effective
Pitch”（実効ピッチが縮小されているＸ線検出器アレ
イ）と題する、米国特許第５，５１０，６２２号；バー
ナードＭ．ゴードン（Bernard M. Gordon）に対して
１９９８年１０月６日付けで発行された“Quadrature T
ransverse CT Detection System”（直交トランスバー
スＣＴ検出システム）と題する、現在は米国特許第５,
８１８,８９７号となっている発明者の同時係属出願
（弁理士整理番号ＡＮＡ−９３）；およびデイルＪ．
ベンデュラ（Dale J. Bendula）およびヘングＫ．ト
ゥイ（Heang Tuy）によって発明された“Computerized
Tomographic Scanners”（コンピュータ化されたトモグ
ラフィのスキャナ）と題する、１９９６年６月１２日付
けで発行された刊行物ＥＰ７１５８３０号を参照され
たい。

【０００６】これらの参考資料の中で示されているよう
に、ストレートなローおよびカラムの検出器要素は、フ
ォー、フューシャおよびゴードンの特許、およびベンデ
ュラの刊行物に示されているように使うことができる。
フー（Ｈｕ）他の参考資料の中に代わりの装置が提案さ
れており、その場合、２Ｄのアレイの検出器要素が提案
されていて、その検出器要素の中心が１つの方向（Ｚ軸
の方向あるいはコーン・ビームのＸ−Ｙ平面と同じ平面
またはそれに平行している方向のいずれか）に整列さ
れ、参考資料の図３Ａ、図３Ｃおよび図３Ｄの中に示さ
れているような複数の平行のカラム（Ｚ軸の方向に整列
された時）か、あるいは参考資料の図３Ｂの中で示され
ているように複数のロー（Ｘ−Ｙ平面の方向に整列され
た時）のいずれかを形成する。しかし、検出器要素はそ
れぞれの中心がスタガされるように、他の方向において
は交互にスタガされている。フー（Ｈｕ）他の参考資料
も平行四辺形として整形された検出器要素を提案されて
おり、それぞれの中心が二次元の直交している方向にお
けるローおよびカラムに沿って整列されている。そのよ
うな装置は二次元の検出器アレイの１つまたは両方の方
向に沿っての検出器のピッチを減らすために提供され
る。それはヘリカルまたは体積測定的走査に対して特に
有用である。

【０００７】さらに、ゴードンの特許は２種類の矩形の
検出器要素のモジュールを含んでいる二次元の検出器ア
レイを記述しており、１つのタイプはＺ軸の方向におけ
る寸法が長く、他のタイプはＸ−Ｙ平面内の方向におけ
る寸法が長くなっている。後者の検出器要素は検出を確
実にするために、Ｘ−Ｙ平面に対して平行の向きに置か
れた爆発性のシートなどの薄いオブジェクトの検出を確
実にするために用意されている。

【０００８】二次元のアレイを使ってその使用のコスト
効率をよくするための能力によって、マシンの設計は同
じ厚さの複数のスライスを同時に提供するため、そして
／または厚さの変わるスライスを提供するためにここで
提案されている。１つの提案されている設計において
は、二次元のアレイは比較的小さい同じサイズの検出器
要素を含み、それぞれ約０．５ｍｍ角で、８０（カラム
当たりの要素数）×８９６（ロー当たりの要素数）のア
レイを形成するように配置されている。各スライスに対
する選択される検出器要素の対応する組を使うことによ
って、複数のスライスを同時に発生することができ、あ
るいは可変の厚さを選択的に発生することができる。

【０００９】これに関して、制御可能なスイッチが各検
出器の出力に設けられ、そのスイッチがオンの時、検出
器要素がデータを収集するために使われ、そしてスイッ
チがオフの時はセンスされたデータを無視するように使
うことができる。各カラムの検出器要素のすべての出力
が一緒に加算され、特定の組のローがオンにスイッチさ
れている時、各カラムのそのスイッチされた検出器要素
の出力が一緒に加算される。さらに、スライスの厚さは
普通はその検出器要素において実際に比例的に大きくな
っているビームの厚さと一緒にアイソセンターにおいて
測定される。しかし、露光し易くするために、スライス
の厚さはその検出器アレイ上に投影されるビームの部分
の厚さとして記述されている。

【００１０】したがって、３ｍｍのスライスが必要な場
合、そのビームに対して露光される０．５ｍｍ角の検出
器要素の６個のローがオンにスイッチされ、一方、残り
の要素はオフにスイッチされる。次に、各カラムのオン
にスイッチされた６個の検出器要素を加算して、各投影
ビューに対する各カラムに対する１つの測定データ値を
与えることができる。同様に、それぞれ３ｍｍの複数の
スライスが必要な場合、グループ当たりの検出器要素の
６つのローの隣接しているグループが、その検出器要素
のグループ上に投影されるコーン・ビームの対応してい
る部分に対して同時に使われる（各グループの各カラム
のオンにスイッチされている検出器要素のすべての出力
が一緒に加算されて）。この例においては、５．０ｍｍ
のスライスが必要な時、１０個のローの隣接しているグ
ループが同時に使われ、そのグループの各カラムの検出
器要素の出力がオンにスイッチされて一緒に加算され
る。したがって、０．５ｍｍの厚さの増分で各ローを提
供して、検出器要素の適切な数のローを選定し、選定さ
れた検出器要素の出力を加算することによって、０．５
ｍｍの増分で任意の数の厚みのスライスを提供すること
ができる。

【００１１】しかし、たとえば０．５ｍｍなどのこれら
の比較的小さい検出器要素を含んでいる二次元のアレイ
は、Ｘ線の収束効率が悪い。さらに詳しく言えば、１．
０ｍｍおよびそれ以上の厚さのスライスの場合、各投影
角において提供される複数の各データ値は、オンにスイ
ッチされている検出器要素のカラムを構成している複数
の検出器要素によって受け取られて変換されたＸ線フォ
トンの関数である。各検出器要素の効率は普通はそのエ
ッジにおいて降下するので、そして検出器要素間の空間
においては検出が行われないので、Ｘ線フォトンを受け
取るための各カラムを作るために使われているオンにス
イッチされている検出器要素を含んでいる検出器の領域
全体のうちのかなりの部分が、Ｘ線フォトンを効率的に
は変換しない。さらに、画像のアーティファクトによっ
てＸ線フォトンを受け取って変換するために使われてい
る１つまたはそれ以上の検出器要素に対して検出器のス
イッチに欠陥が生じる可能性がある。より詳しく言え
ば、加算される信号を提供するために接続されている各
グループのオンにスイッチされている検出器要素のカラ
ムの応答が一様でなくなり、したがって、その再生され
た画像の中に画像のアーティファクトが作成される可能
性がある。

【００１２】したがって、各種の厚さのスライスに対す
る、そして／または複数のＣＴスライスに対するＣＴデ
ータを収集するため、そして従来の技術のこれらの問題
を軽減するか、あるいは克服するための、改善された検
出装置に対するニーズが存在する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＴスキャナ
のシステムおよび方法に関する。そのシステムは空間的
に符号化された検出装置を含む。その空間的に符号化さ
れた検出装置は、各種の厚さのスライス、そして望まし
くは同時に発生される複数のスライスの組に対して、よ
り効率的な検出面積が許されるように設計されている。
所定のシーケンス・コードに従ってアレイを空間的に符
号化することによって、検出器要素の数を等しい長さの
検出器要素から作られるアレイの場合より減らすことが
でき、そしてより効率的なＸ線変換が達成される。

【００１４】本発明の１つの態様によれば、ＣＴスキャ
ナのシステムは、Ｚ軸の回りに回転するように取り付け
られたＸ線のソースと、そのソースと、そして互いに相
対的に配置されている複数のカラムに配置された複数の
検出器要素とを含み、ソースがＺ軸の回りに回転するに
つれて、その検出器要素の選択されたものに対応してい
るものの上にソースから投影されているＸ線に応答し
て、異なる厚さのＣＴスライスを表すデータの値を発生
させることができるようにし、その検出器要素は各カラ
ムの中に用意されている検出器要素のうちの少なくとも
いくつかが、１からＮまでの等しい増分値ですべての整
数を表す所定のシーケンス・コードに従ってＺ軸の方向
に変化する長さを有し、ここで、Ｎは１より大きい整数
であるようにサイズおよび並べ方が決められる。

【００１５】本発明の別の態様によれば、そのＣＴスキ
ャナのシステムは、Ｚ軸の回りの回転するように取り付
けられているＸ線のソースと、Ｎ個の異なる厚さの複数
のＣＴスライスのうちの任意のものを表すデータ値を、
ソースがＺ軸の回りに回転する際に、ＣＴスライスの厚
さの関数として検出器要素のうちの対応している選択さ
れたものの上にソースから投影されているＸ線に応答し
て発生することができるように、ソースに対しておよび
相互に対して相対的に配置されている複数の検出器要素
とを含み、検出器要素はＮ個の異なる厚さのＣＴスライ
スのすべてを提供するために必要な各カラムに対する検
出器要素の合計数がＮより少なく、そしてＮが１より大
きい整数であるように、Ｚ軸の方向に変化する長さでＺ
軸方向に配置されている複数の各カラムの中に複数の検
出器要素が提供されているように、空間的に符号化され
た装置においてそのサイズおよび並べ方が決められてい
る。

【００１６】本発明のさらにもう１つの態様によれば、
ＣＴスキャナのシステムは、Ｚ軸の回りの回転のために
取り付けられた各種の厚さのＸ線ビームを選択的に発生
するためのＸ線のソースと、任意のビームについて使う
ための空間的に符号化された検出装置とを含み、そのビ
ームの厚さは等しい増分量で変化し、そしてその空間的
に符号化された検出装置は複数のカラムに配列された複
数の検出器要素を含み、各カラムは所定のシーケンスに
配置されたＺ方向における２つまたはそれ以上の異なる
長さの検出器要素を含んでいて、その対応しているビー
ムの厚さに対して実質的にマッチされている検出領域を
有する各カラムの選択された１つの検出器要素上に、各
種の厚さの各ビームを投影することができる。

【００１７】１つの実施形態においては、Ｎは３より大
きく、少なくとも３つの異なる長さの検出器要素を必要
とする。１つの実施形態においては、所定のシーケンス
・コードは二五進法のコード、すなわち、シーケンス
５、２、２、１を含む。他のシーケンスのコードも使う
ことができる。

【００１８】このシステムの１つの実施形態において
は、少なくともいくつかのローの検出器要素の検出面積
が、複数のスライスをシステムが同時に生成することが
できるように、Ｚ軸方向において寸法が決められてい
る。複数のスライスの厚さは等しくすることができる。
そのローの少なくともいくつかの検出器要素の検出領域
の寸法は、Ｚ軸方向において、少なくとも２つの組の複
数のスライスのうちの１つをシステムによって生成する
ことができるように決めることができる。各組の中の複
数のスライスの厚さは等しくすることができ、１つの組
の各スライスの厚さは任意の他の組の各スライスの厚さ
とは異なっている。

【００１９】少なくとも１つのローの検出器要素の長さ
を「ｔ」とすることができ、そして少なくとも２つの他
のローの検出器要素の長さを「２ｔ」とすることができ
る。さらに、少なくとも１つの他のローの検出器要素の
長さを「５ｔ」とすることができる。そのローの検出器
要素の長さを、Ｚ軸に対して垂直の平面内のカラムを通
じて延びている直線の回りに対称的に配置することがで
きる。Ｚ軸方向における検出器要素の長さはその直線か
らの距離の増加とともに同じままであるか、あるいは増
加させることができる。

【００２０】Ｚ軸方向におけるＸ線ビームの厚さを制御
することによって、各種の厚さのスライスを提供するこ
とができ、その対応しているスライスに関連付けられて
いるデータ値を提供するために使われる検出器要素の上
にのみ、Ｘ線ビームが投影されるようにすることができ
る。代わりに、個々のスライスを、各スライスに関連付
けられている検出器要素から収集されたデータ値だけを
使うことによって発生することができる。

【００２１】１つの好適な実施形態においては、そのア
レイはシーケンシャルな順序で少なくとも４つの長さの
ロー「５ｔ」、「２ｔ」、「２ｔ」、「ｔ」を含み、そ
して別の好適な実施形態においては、そのアレイはシー
ケンシャルな順序で少なくとも８個の長さのロー「５
ｔ」、「２ｔ」、「２ｔ」、「ｔ」、「ｔ」、「２
ｔ」、「２ｔ」および「５ｔ」を含む。

【００２２】もう１つの態様によれば、ＣＴスキャナの
検出装置の検出器要素を空間的に符号化する１つの方法
が記述される。その装置は検出器要素の複数のカラムを
有し、各カラムは所定の方向に並べられていて、その検
出器要素は異なる厚さのＣＴスライスを表すデータ値を
最大値と最小値との間で発生することができるように、
サイズおよび並べ方が決められている。その方法は、各
カラムの検出器要素の少なくともいくつかの長さが所定
のシーケンス・コードに従って変化し、そのシーケンス
・コードは１からＮまでのすべての整数値を等しい増分
で表し、ここでＮは１より大きい整数であるように各カ
ラムの検出器要素を分配するステップを含む。

【００２３】１つの実施形態においては、検出器要素は
少なくとも３つの異なる長さのものであり、Ｎは３より
大きい。１つの実施形態においては、そのコードは二五
進法のコードであり、そして特にシーケンス５、２、
２、１を含む。

【００２４】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、各カラムの１つまたはそれ以
上の隣接している検出器要素を組み合わせて、異なる長
さの対応しているＣＴスライスに対する適切な検出領域
を提供することができるように、その検出器要素の少な
くともいくつかの長さを変化させるステップを含むこと
ができる。

【００２５】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、各カラムの１つまたはそれ以
上の隣接している検出器要素を、その検出器要素上にビ
ームを投影することによって同時に作成される隣接して
いる複数のスライスの少なくとも１つの組に対する適切
な検出領域に対して組み合わせることができるように、
検出器要素の少なくともいくつかの長さを変化させるス
テップを含むことができる。

【００２６】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、各カラムの１つまたはそれ以
上の隣接している検出器要素を、その検出器要素上にビ
ームを投影することによって同時に作成される隣接して
いる複数のスライスの複数の組のうちの任意のものに対
する適切な検出領域に対して組み合わせることができる
ように、検出器要素の少なくともいくつかの長さを変化
させるステップを含み、各組の中のスライスは等しい厚
さのスライスであり、そして１つの組のスライスの厚さ
は他の組のスライスの厚さとは異なっている。

【００２７】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、その検出器要素の長さが各カ
ラムの中心線からの距離の増加に伴って同じにとどまる
か、あるいは増加するように、少なくともいくつかの検
出器要素を分配するステップを含む。

【００２８】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、少なくともいくつかの検出器
要素をローに分配し、少なくとも１つのローの検出器要
素の長さがｔに等しく、そして少なくとも１つの他のロ
ーの検出器要素の各検出器要素の長さが２ｔに等しいよ
うにするステップを含む。

【００２９】１つの実施形態においては、その検出器要
素を分配するステップは、少なくとも１つの他のローの
各検出器要素の長さがロー５ｔに等しいように、その検
出器要素をさらに分配するステップを含む。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明そのもの以外に、本発明の
上記、および他の目的、各種の特徴が、添付図面を参照
して読まれる時、よりよく理解することができるだろ
う。

【００３１】図１および図２を参照すると、ＣＴスキャ
ナ１０はＺ軸として示されている回転軸の回りに構台サ
ポート１４の内部に、回転可能なように支持されている
ディスクまたはプラットホーム１２を含む。そのディス
クには、走査の対象であるオブジェクト１８を受け取る
ための開口部１６が備えられている。そのオブジェクト
はたとえば、生体のオブジェクトであってよく、その場
合、そのスキャナは医用スキャナとして分類される。し
かし、そのスキャナには爆発物や他の密売買禁止品の検
出などの他の用途もある。Ｘ線のソース２０が開口部１
６を横切ってＸ線のコーン・ビーム２２を生成するため
にディスク上に配置されており、Ｘ線がそのオブジェク
ト１８を通過した後、ソース２０とは反対側にあるプラ
ットホーム上に配置された検出器アレイ２４の上に投影
される。図に示されているように、ビームの形状は２つ
のコリメータ、および図１において２６で示されている
Ｘ−Ｙ平面コリメータによって定義され、Ｘ−Ｙ平面
（Ｚ軸に対して垂直に置かれた平面）に対してその内部
に、そして平行になっているコーン・ビームのコーン・
ビーム角（α）を制御し、そして再構成円または視野２
８を部分的に定義する。図２において３０で示されてい
るＺ軸のコリメータは、Ｚ軸方向におけるコーン・ビー
ム角（β）を制御する。示されている実施形態によっ
て、Ｚ軸のコリメータはＺ軸のコリメータのアパーチャ
を制御するための制御手段３２によるオペレータ・コマ
ンドに応答して動作する。制御手段３２によって、オペ
レータはコーン・ビーム２２の厚さを制御し、コーン・
ビーム２２が最小値と最大値との間の所定の数の選択値
から選択されたＺ軸方向における厚さのビームであるよ
うにすることができる。この例においては以下にさらに
詳しく説明される。これらのビームの厚さはそれぞれＣ
Ｔ走査の間にビームによって提供されるスライスの厚さ
の関数である。

【００３２】図１に示されているように、検出器アレイ
２４の各検出器要素の出力がデータ収集システム（ＤＡ
Ｓ）４０に対して提供され、ＤＡＳ４０はさらにプロセ
ッサ４２に接続されている。プロセッサ４２はＸ線ビー
ム２２に対して露光されるオブジェクト１８の一部分の
画像を再構成するために使うための再構成用コンピュー
タ４４に対してデータ値を提供し、その画像はさらに、
たとえば、ディスプレイ（４６に示されているような）
または記憶装置（４８に示されているような）のために
さらに処理される。検出器アレイ２４はそれぞれＺ軸の
方向に配置されているカラム、およびＺ軸を横切る平面
内にそれぞれ配置されているローの二次元配列に配置さ
れていることが好ましい。この接続においては、検出器
要素をストレートなローおよびカラムに配置された矩形
の、あるいは正方形の検出器要素として設計することが
できる。しかし、ここで使われている用語「ロー」およ
び「カラム」は２つの互いに直角の方向にそれぞれの幾
何学的中心が整列されている検出器要素に限定されるべ
きものではなく、スタガ型に配置されている検出器要
素、および正方形以外の幾何学的形状の検出器要素、た
とえば、以降での図４−図９の中に示されている矩形の
検出器要素、あるいは上で参照されたフー他の特許にお
いて提案されているスタガ型および平行四辺形の方法な
ども含むことができる。

【００３３】本発明の１つの実施形態によると、各カラ
ムの検出器要素のＺ軸方向における長さは所定のシーケ
ンス・コードに従って変化する。したがって、二次元の
検出器アレイ装置においては、少なくとも１つのローの
Ｚ軸方向における検出器要素の長さは、少なくとも１つ
の隣接しているローのＺ軸方向における検出器要素の長
さとは異なり、検出器要素の異なるグループの選択され
たローが、最小値と最大値との間で等しい増分で厚さが
変化する異なるビームのそれぞれに対応して使われるよ
うになる。本発明の１つの態様によれば、その検出器要
素は検出領域が対応しているビームの厚さに実質的にマ
ッチしている検出器要素上に、各種の厚さのそれぞれの
ビームを投影することができるように、検出器要素のサ
イズおよび並べ方が決められる。もう１つの態様によれ
ば、検出器アレイは走査時にアレイ上に投影されるコー
ン・ビームからの複数のスライスを表しているデータ値
を同時に発生することができるようにも設計される。１
つの実施形態においては、一組の複数のスライスがすべ
て同じ厚さのスライスであり、そしてその複数のスライ
スの組の厚さを２つまたはそれ以上の厚さからあらかじ
め選択することができる。

【００３４】１つの実施形態においては、図３に示され
ているように、その示されているシーケンス・コードは
「二五進法」コードと呼ばれるものを含む。この「５、
２、２、１」の二五進法のコード・シーケンスは４つの
異なる符号化値５、２、２、１だけを使っているが、１
から１０までの整数のすべてのシーケンスを提供するこ
とができるタイプの数値コードである。したがって、１
が提供され、２が提供され、３は１と２を加算すること
によって得られ、４は２と２を加算することによって得
られ、５は５そのものを使うことによって、あるいは２
と２と１を加算することによって得られ、６は５と１を
加算することによって提供することができ、以下同様で
ある。異なる厚さのスライスを「１ｔ」から「１０ｔ」
までの等しい増分量において提供することができるよう
に、シーケンス・コードに従ってＺ軸方向における各カ
ラムの検出器要素の長さを変化させる場合において、追
加の制約が提供される。詳しく言えば、「１ｔ」から
「１０ｔ」までの等しい増分で厚さが変化するＣＴスラ
イスを提供することは、各カラムの中の単独の検出器要
素、あるいは各カラムの中の隣接している検出器要素の
組合せのいずれかの上に、対応しているビームが投射さ
れることが必要である。したがって、スライスの最小厚
さが「１ｔ」である場合、４つのローを選択的に露光す
ることによって「１ｔ」から「１０ｔ」までの１０個の
異なるスライスのすべてを得ることはできない。という
のは、たとえば、長さが「ｔ」である検出器要素のロー
は、長さが「５ｔ」である検出器要素のローとは隣接し
ておらず、したがって、その４つのローだけを使って厚
さが「６ｔ」のスライスを提供することは不可能だから
である。しかし、各カラムに対する第１の４つの検出器
要素の回りに４つの検出器要素の追加のシーケンスを対
称的に追加し、「５ｔ」、「２ｔ」、「２ｔ」、「１
ｔ」、「１ｔ」、「２ｔ」、「２ｔ」および「５ｔ」の
シーケンスを提供するようにすることによって、適切に
空間的に符号化された検出器要素の１個から８個までの
隣接するローが、「ｔ」と「１０ｔ」との間のＣＴスラ
イスの厚さのすべてを含んでいる、「ｔ」と「２０ｔ」
との間の各種のＣＴスライスの厚さに対してマッチして
いる検出領域を提供することができる。

【００３５】さらに特定すれば、長さがそれぞれ
「ｔ」、「２ｔ」、「２ｔ」および「５ｔ」の隣接して
いる４つのロー７０ａ、７２ａ、７４ａおよび７６ａの
組を、ライン７８（図３および図４の中で８個のローの
間の中心線として示されているような）に関して対称的
に配置されている、同じローの第２の組７０ｂ、７２
ｂ、７４ｂおよび７６ｂを使うことにより、隣接してい
る第１のローによって、「１ｔ」から「１０ｔ」まで、
および追加の「２０ｔ」までの値を含んでいる各種の厚
さの複数のスライスの任意のものに対する検出領域を提
供することができる。実際に、その装置は８個だけの検
出器要素のローを使って１４個の異なる値を提供する。
次の表に示されているように、１つの検出器要素の出
力、あるいは複数の隣接している検出器要素の出力の組
合せを使って、対応しているスライスの厚さを表すデー
タ値を発生することができる。

【００３６】

【表１】

【００３７】この表の中で、丸括弧で囲まれた項（ａ
ａｎｄｂ）が続いている１つのロー（または角括弧で
囲まれた一組のロー）は「ｂ」組の中の同じ指定された
検出器要素のロー以外に、「ａ」組の中に現われる指定
された検出器要素のローを意味する。丸括弧で囲まれた
項（ａｏｒｂ）が次に続いている１つのロー（また
は角括弧で囲まれた一組のロー）は、「ａ」組の中に現
われている指定された検出器要素のロー、または「ｂ」
組の中の同じ指定された検出器要素のローを意味する。
「（ａｏｒｂ）」を指している第２の組のローが続
いている、「（ａｏｒｂ）」を指している第１の角
括弧で囲まれたローの組は、第１の組のローが「ａ」組
から選択され、第２の組のローが「ｂ」組から選択され
ること、そしてその逆の場合もあることを意味する。各
検出器要素の組合せおよび、その対応しているビームが
特定の組合せの検出器要素の上にどのように投射される
かの例が、図５Ａ−図５Ｎに示されている。

【００３８】上記の表から分かるように、検出器要素の
ローの組合せが、「ｎｔ」によってスライスの厚さが定
義される、ほとんどの値のｎに対して提供される。ここ
でｎは１から２０までの整数である。この５−２−２−
１−１−２−２−５の特定の空間的符号化の装置で提供
されない値は、１２ｔ、１４ｔ、１６ｔ、１７ｔ、１８
ｔおよび１９ｔに対する値だけである。これらの値はＸ
線フォトンを検出するための隣接しているローの一部分
を使うことによって得ることができる。たとえば、厚さ
１２ｔのスライスの場合、そのビームは図６に示されて
いるようにロー７６ａ、７４ａ、７２ａ、７０ａ、７０
ｂおよび７２ｂの半分のローの上に投射することができ
る。それはＺ軸のコリメータを使ってＺ軸方向における
ビームの厚さを制限し、そのビームがそこで定義されて
いる領域の上にだけ投射されるようにすることによって
行われる。同様に、検出器要素のローの一部分を使って
いる装置を、他の値１４ｔ、１６ｔ、１７ｔ、１８ｔお
よび１９ｔに対して作ることができる。代わりに、長さ
ｔの４個までの検出器要素のローを、図７に示されてい
るロー８０ａ、８０ｂ、８０ｃおよび８０ｄによって示
されているような検出器要素の装置のいずれかの端まで
加算することができ、あるいは長さがそれぞれ「５ｔ」
および「ｔ」である２つの追加のローを、図８の中でロ
ー８２および８４として示されているように加算するこ
とができる。しかし、医用のＣＴスキャナなどの多くの
実際的な応用においては、「ｎｔ」のすべての値を提供
する必要はない。たとえば、人体のほとんどの部分に対
して、次のスライス厚さ、すなわち、０．５ｍｍ、１．
０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍ、７．５
ｍｍおよび１０．０ｍｍで十分である。そのような場
合、ｔは０．５ｍｍに等しく、そして表から、すべての
値（ｔ、２ｔ、４ｔ、６ｔ、１０ｔ、１５ｔおよび２０
ｔ）が満足されることが分かる。そのようなスキャナに
おいては、５‐２‐２‐１‐１‐２‐２‐５の装置を使
うことができる。

【００３９】他の装置が使えることは明らかである。た
とえば、「ｔ」、「２ｔ」、「３ｔ」、「５ｔ」、「７
ｔ」および「１０ｔ」の厚さのスライスを表すデータ値
を発生するだけで済むスキャナの場合、たとえば、ｔ＝
１ｍｍに対して、単純な５‐２‐１‐２‐５の装置を、
図９に示されているように使うことができる。この場
合、次の表が各スライスの厚さに対して使われる検出器
要素の組合せを示している。

【００４０】

【表２】

【００４１】したがって、本発明の１つの態様によれ
ば、採用される特定の空間的符号化はｎのすべての増分
に対するローの選択の組合せを必ずしも含む必要がな
く、必要なｎの値だけでよい。

【００４２】さらに、選択された特定の装置に依存し
て、その空間的に符号化された検出器アレイは検出器要
素の複数のローのグルーピングの上にコーン・ビーム、
あるいはコーン・ビームの一部分を投影することによっ
て、同時に採取される複数のスライスを扱うことも好ま
しい。たとえば、図４に示されている５−２−２−１−
１−２−２−５の装置は、厚さがそれぞれ「５ｔ」の２
個から４個のスライスまでを提供することができる。と
いうのは、各ロー７６が「５ｔ」のスライスを提供し、
そしてロー７０、７２および７４の各組合せが「５ｔ」
のスライスを提供するからである。したがって、複数の
スライスを、次に示す検出器要素のローのグルーピング
によって検出されたデータ値を選択して処理することに
よって同時に処理することができる。

【００４３】

【表３】

【００４４】特定の空間的符号化に依存して、複数のス
ライスの組の厚さを２つ以上の異なる厚さのグループか
ら選択することができる。たとえば、図４に示されてい
る装置で同時に得られる４つまでの「５ｔ」スライスの
組の他に、「４ｔ」の厚さの２個の複数スライスの組、
「３ｔ」の厚さの２個の複数スライスの組、「２ｔ」の
厚さの２から５個までの複数スライスの組、および「１
ｔ」の厚さの２個の複数スライスの組をそれぞれ得るこ
とができる。

【００４５】図に示されているように、「４ｔ」のスラ
イスはロー７２ａおよび７４ａのペア、またはロー７２
ｂおよび７４ｂのペアのいずれかによって得られ、一
方、他の「４ｔ」スライスはロー７０ａと７０ｂの組合
せと、ロー７２ａまたは７２ｂのいずれか（このローは
他の「４ｔ」スライスでは使われていない）とによって
得られる。「３ｔ」スライスは７０ａと７２ａの組み合
わされたローと、ロー７０ｂと７２ｂの組み合わされた
ローの各グループによって得られる。「２ｔ」スライス
は各ロー７２ａ、７２ｂ、７４ａおよび７４ｂ、そして
組み合わされたロー７０ａおよび７０ｂによって同時に
得ることができる。同様に、厚さ「１ｔ」の２つのスラ
イスを、ロー７０ａおよび７０ｂのそれぞれによって同
時に得ることができる。

【００４６】各組に対して、同じ厚さの１個または２個
の追加のスライスを、Ｘ線フォトンを検出するために１
つまたは２つのローの一部分を使うことによって「４
ｔ」、「３ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の各組につい
て同時に発生することができる。たとえば、「４ｔ」の
スライスの組は、隣接しているロー７６ａまたは７６ｂ
の一部分と一緒に、残っているロー７４ａまたは７４ｂ
（厚さ「４ｔ」の最初の２つのスライスを発生するため
には使われない）を使うことによって、それぞれ厚さが
「４ｔ」の２個から４個までのスライスにまで増やすこ
とができる。使用されるローの部分は選択されたロー７
６に隣接している長さ「２ｔ」のローである。残りの７
４ａまたは７４ｂ（「２ｔ」の長さを提供している）お
よびそれに隣接しているロー７６の部分（長さ「２ｔ」
の）が１つの追加の「４ｔ」の厚さのスライスに対する
検出領域を提供する。他の「４ｔ」スライスは、他のス
ライスでは使われない他のロー７６、使用されるロー７
４に隣接している部分の上にビームを投影することによ
って提供することができる。使用されるロー７６の部分
の長さは「４ｔ」である。

【００４７】同様に、「３ｔ」スライスの組は厚さがそ
れぞれ「３ｔ」の２個から４個までのスライスにまで増
やすことができる。それはロー７６ａの検出器要素の一
部分と組み合わされたロー７４ａの検出器要素および、
ロー７６ｂの検出器要素の一部分と組み合わされたロー
７４ｂの検出器要素（ロー７４ａおよび７４ｂの検出器
要素に隣接している長さが「１ｔ」のロー７６ａおよび
７６ｂの検出器要素の一部分）を使うことによって行わ
れる。厚さ「２ｔ」のスライスは厚さがそれぞれ「２
ｔ」の５個から７個までのスライスに増やすことができ
る。それはロー７６ａおよび７６ｂの各検出器要素の一
部分（ロー７４ａおよび７４ｂの検出器要素に隣接して
いる長さ２ｔの検出器要素の部分）を使うことによって
行われる。最後に、「１ｔ」スライスの組は厚さがそれ
ぞれ「１ｔ」の２個から４個までのスライスに増やすこ
とができる。それはロー７２ａおよび７２ｂの各検出器
要素の一部分（ロー７２ａおよび７２ｂの検出器要素に
隣接している長さ「１ｔ」の検出器要素の部分）を使う
ことによって行われる。

【００４８】Ｘ線を１つまたはそれ以上のローの検出装
置の一部分に投影することは、Ｚ軸方向においてビーム
の厚さを制限するためにＺ軸のコリメータを使い、その
中で定義される検出器上にそれが投影されるようにする
ことによって実現することができる。

【００４９】したがって、長さが異なっているカラムの
空間的に符号化された検出装置を提供することによっ
て、異なる厚さのスライスを効率的に実現することがで
き、ＣＴスキャニングのための可変の厚さのスライスお
よび複数のスライスが可能である。

【００５０】図１０に示されているように、１つの実施
形態においては、各カラムを形成している検出器要素の
出力が、対応しているスイッチに接続されている。スイ
ッチ・コントローラによってそのスイッチを開閉するこ
とにより、どの出力が信号コンバイナに対して提供され
るかを制御することができる。したがって、単独のスラ
イスに対して、そのスイッチ・コントローラは、走査の
各投影角において発生される各データ値に対する検出領
域を、各カラムのどの検出器要素が表すかを決定する。
したがって、ロー７０ａの検出器要素が「ｔ」の厚さの
スライスを提供するために使われる場合、そのスイッチ
・コントローラは各カラムに対してロー７０ａの各検出
器要素の出力を制御しているスイッチのすべてを閉じ
る。等しい厚さの複数のスライスが発生される場合、ス
イッチ・コントローラは適切なスイッチを閉じ、そして
信号コンバイナがその信号を所定の方法で組み合わせ
て、複数のスライスを表すデータ値を得るようにする。

【００５１】厚さ可変の各スライスの厚さおよび、複数
のスライスの組み合わされた厚さは、Ｚ軸のコリメータ
３０および、どのスイッチが各カラムに対して閉じられ
るかによって決定することができることは理解されるは
ずである。これに関して、１つまたはそれ以上の検出器
要素の検出領域全体に基づいてスライスが発生される場
合、Ｚ軸のコリメータは最大の厚さに設定され、アレイ
全体に投影するようにし、そしてスライスの厚さが、ビ
ームの厚さを制御することによってのみ、スイッチ・コ
ントローラによってのみ制御されるようにすることがで
きる。しかし、両方を使うことによって、スライスの厚
さはより大きな程度まで制御することができ（検出器要
素の検出領域の部分を上記のように露光することができ
るので）、そして放射の露光が特定の走査に対して必要
なレベルにまで減らされる。

【００５２】スイッチが使われる場合、本発明の設計の
利点はカラム当たりのスイッチの数が、たとえば、同じ
結果を得るために使われる正方形の要素を使っている検
出器アレイによって提供される数に比べて、大幅に削減
されることである。さらに、可変長のシーケンス符号化
を使うことによって、一様なサイズの検出器要素のアレ
イを使って二次元の配置構成において、より大きなＸ線
変換効率が得られる。

【００５３】実施形態は第三世代の場合において記述さ
れてきたが、本発明は第四世代のマシン設計においても
使うことができる。第四世代のマシン設計においては、
検出器は構台サポート１４の上に等しい角度増分の位置
において、通常は静的に配置される。ソース２０は、プ
ラットホームがＺ軸の回りに回転するにつれて、各種の
検出器に向かってビームが投影されるようにプラットホ
ーム１２と一緒に回転する。本発明の１つの態様によれ
ば、検出器要素は構台サポート１４の上に、回転軸に対
して垂直の平面内に整列されているカラムの対応してい
る同様な検出器要素による対応している増分的な位置に
おいて、Ｚ軸に実質的に平行なカラムとして提供される
ことになる。

【００５４】本発明は他の特定の形式において、本発明
の精神または本質的な特性から離れることなしに具体化
することができる。したがって、本発明の実施形態は説
明的なものであって、限定的ではないと考えられるべき
であり、本発明の適用範囲は前記の説明によってではな
く、添付の特許請求の範囲によって示され、そして特許
請求の範囲に等価な範囲および意味に入るすべての変更
は、したがって、その中に含まれていることが意図され
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施しているタイプのＣＴスキャナの
端から見た図である。

【図２】図１のライン１‐１に沿って取られた断面図で
ある。

【図３】本発明に従って作られたソースおよび検出器ア
レイの好適な実施形態の等角図である。

【図４】図３に示されている検出器アレイの断面の平面
図である。

【図５】図５Ａ〜図５Ｎは、図４に示されている検出器
アレイのセクションの検出器要素の各種の組合せが、そ
の各種のスライス厚さに対応しているデータ値を提供す
るためにどのように使われるかを示す図である。

【図６】図４に示されている実施形態の使用の変更を示
す図である。

【図７】検出器アレイの他の実施形態を示す図である。

【図８】検出器アレイのさらにもう１つの実施形態を示
す図である。

【図９】検出器アレイのまたさらに他の実施形態を示す
図である。

【図１０】図３および図４に示されている検出器アレイ
を使ってデータを収集する１つの方法のブロック図を示
す図である。

【符号の説明】

１０ＣＴスキャナ１２プラットホーム１４構台サポート１６開口部t ２０Ｘ線のソース２２Ｘ線のコーンビーム２４検出器アレイ２６ X−Y面コリメータ２８視野４０ＤＡＳ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月４日（１９９９．１０．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【図６】

【図７】

【図９】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図８】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＴスキャナのシステムであって、Ｚ軸の回りに回転するように取り付けられているＸ線の
ソースと、複数のカラムの中に配置されて前記ソースに対して相対
的に、そして互いに相対的に配置され、異なる厚さのＣ
Ｔスライスを表すデータ値が、前記ソースが前記Ｚ軸の
回りに回転する際に前記検出器要素の対応している選択
されたものの上に前記ソースによって投射されるＸ線に
応答して発生することができるように位置決めされてい
る複数の検出器要素とを含み、前記検出器要素は、前記カラムのそれぞれの中に提供さ
れている少なくともいくつかの検出器要素の長さが、１
からＮまでの等しい増分で増加する値における整数のす
べてを表す所定のシーケンス・コードに従って、前記Ｚ
軸方向において変化するようにサイズおよび並べ方が決
められていて、Ｎは１より大きい整数であるようなシス
テム。
【請求項２】請求項１に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記シーケンス・コードが二五進法のコー
ドを含むシステム。
【請求項３】請求項１に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス５、
２、２、１を含み、前記の各カラムの中の少なくとも４
つの隣接している検出器要素の長さが５ｔ、２ｔ、２
ｔ、ｔと変化し、Ｎは少なくとも１０であるシステム。
【請求項４】請求項１に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記検出器要素は少なくとも３つの異なる
長さの要素であり、Ｎは３より大きい整数であるシステ
ム。
【請求項５】請求項１に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記検出器要素は、前記の各カラムの中で
提供されている前記複数の検出器要素のうちの少なくと
もいくつかの長さが、「ｔ」から「ＮＴ」までの増分的
な値で変化する異なる厚さのＣＴスライスに対応してい
る選択された検出器要素によってデータ値を発生するこ
とができるように、所定のシーケンス・コードに従っ
て、Ｚ軸方向において変化するように、サイズおよび並
べ方が決められており、Ｎは１より大きい整数であるシ
ステム。
【請求項６】請求項５に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記シーケンス・コードを表すために必要
な各カラムの検出器要素の数がＮより小さいシステム。
【請求項７】請求項５に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記検出器要素の長さが、厚さの等しい複
数のＣＴスライスの少なくとも１つの組を代表するデー
タ値を同時に発生することができるように、所定のシー
ケンス・コードに従ってサイズおよび並べ方が決められ
ているシステム。
【請求項８】請求項５に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記検出器要素の長さが、ＣＴスライスの
複数の組のうちの任意の１つを表しているデータ値を同
時に発生することができるように、所定のシーケンス・
コードに従ってサイズおよび並べ方が決められており、
前記各組の内部のＣＴスライスは厚さが等しく、そして
互いに他の組の中のスライスの厚さとは異なっているシ
ステム。
【請求項９】請求項１に記載のＣＴスキャナ・システ
ムにおいて、前記検出器要素は、前記各カラムの中で提
供されている前記検出器要素の少なくともいくつかの長
さが、所定のシーケンス・コードに従って変化し、前記
長さがＺ軸に対して垂直の平面内で前記カラムを通過す
るラインの回りに対称的に変化しているシステム。
【請求項１０】請求項９に記載のＣＴスキャナ・シス
テムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス
５、２、２、１、１、２、２、５を含むシステム。
【請求項１１】請求項１に記載のＣＴスキャナ・シス
テムにおいて、前記ソースから放射されるＸ線のビーム
を定義するためのアパーチャ・デバイスをさらに含み、
前記アパーチャ・デバイスはＺ軸方向において調整可能
であり、前記ビームの厚さが、対応しているビームの厚
さに対して実質的にマッチしている検出領域を有してい
る検出器要素の選択されたものに向かってだけ、前記ソ
ースからＸ線を発生するように制御することができるよ
うになっているシステム。
【請求項１２】請求項１に記載のＣＴスキャナ・シス
テムにおいて、前記検出器要素のそれぞれが、前記検出
器要素によって検出されるＸ線の関数として出力を提供
し、そして前記検出器要素のうちの選択されたものに対
応している出力だけが、選択された厚さの各スライスを
発生するために処理されるようになっているシステム。
【請求項１３】請求項１に記載のＣＴスキャナ・シス
テムにおいて、前記ＣＴスライスの厚さが「ｔ」から
「ＮＴ」の増分的な値において変化し、Ｎは１より大き
い整数であり、そして各検出器要素は異なる厚さの前記
各スライスが、対応しているスライスの厚さの関数とし
て、組み合わされた検出領域を有している各カラムの検
出器要素または隣接している要素の上にＸ線を投影する
ことによって走査中に生成されるように、各検出器要素
が所定の検出領域を定義しているシステム。
【請求項１４】請求項１に記載のＣＴスキャナ・シス
テムにおいて、前記検出器要素がローおよびカラムの二
次元アレイに配置されているシステム。
【請求項１５】ＣＴスキャナ・システムであって、Ｚ軸の回りに回転するように取り付けられているＸ線の
ソースと、前記ソースおよび互いに相対的に位置決めされ、Ｎ個の
異なる厚さの複数のＣＴスライスのうちの任意の１つを
表しているデータ値を、ソースがＺ軸の回りに回転する
際に、前記ＣＴスライスの厚さの関数として、前記検出
器要素のうちの対応している選択されたものの上に前記
ソースから投影されるＸ線に応答して発生することがで
きる複数の検出器要素とを含み、前記検出器要素は空間的に符号化された装置でサイズお
よび並べ方が決められ、前記Ｚ軸の方向に配置されてい
る複数の各カラムの中で複数の検出器が提供され、その
長さがＺ軸方向において変化し、Ｎ個の異なる厚さのＣ
Ｔスライスのすべてを提供するために必要な各カラムに
対する検出器要素の合計数がＮより小さく、Ｎが１より
大きい整数であるように配置されているシステム。
【請求項１６】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素は少なくとも３つの異
なる長さの要素であり、そしてＮは３より大きいシステ
ム。
【請求項１７】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、各カラムの中の前記検出器要素の前記
長さが、二五進法のコードを含んでいるシーケンス・コ
ードに従って変化するシステム。
【請求項１８】請求項１７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス
５、２、２、１を含み、前記カラムのそれぞれの中の少
なくとも４つの隣接している検出器要素の長さが、５
ｔ、２ｔ、２ｔ、ｔと変化し、Ｎは少なくとも１０であ
るシステム。
【請求項１９】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、「ｔ」から「Ｎ」までの「ｔ／Ｎ」の
増分値で厚さが変化することができるＣＴスライスを表
すデータ値を、前記検出器要素が提供できるように、所
定のシーケンス・コードに従って長さが変化するＺ軸方
向に配置されたカラムの中に複数の検出器要素が提供さ
れるように、サイズおよび並べ方が決められているシス
テム。
【請求項２０】請求項１９に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素の長さが、厚さの等し
い複数のＣＴスライスの少なくとも１つの組を代表する
データ値を同時に生成することができるように、所定の
シーケンス・コードに従ってサイズおよび並べ方が決め
られているシステム。
【請求項２１】請求項１９に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素の長さが、ＣＴスライ
スの複数の組のうちの任意の１つを表しているデータ値
を同時に生成することができるように、所定のシーケン
スに従ってサイズおよび並べ方が決められており、前記
各組の内部のＣＴスライスは厚さが等しく、そして互い
に他の組の中のスライスの厚さとは異なっているシステ
ム。
【請求項２２】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素は、複数のカラムがＺ
軸方向に配置されて提供され、その長さが所定のシーケ
ンス・コードに従って変化し、前記長さがＺ軸に対して
垂直の前記カラムを通過するラインの回りに対称的に変
化しているシステム。
【請求項２３】請求項２２に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス
５、２、２、１、１、２、２、５を含むシステム。
【請求項２４】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記ソースから放射されるＸ線のビー
ムを定義するためのアパーチャ・デバイスをさらに含
み、前記アパーチャ・デバイスはＺ軸方向において調整
可能であり、前記ビームの厚さが、前記ビームの厚さに
対して実質的にマッチしている検出領域を有している検
出器要素の選択されたものに向かってだけ、前記ソース
からＸ線を発生するように制御することができるように
なっているシステム。
【請求項２５】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素のそれぞれが、前記検
出器要素によって検出されるＸ線の関数として出力を提
供し、そして前記検出器要素のうちの選択されたものに
対応している出力だけが、選択された厚さの各スライス
を発生するために処理されるようになっているシステ
ム。
【請求項２６】請求項１５に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素がローおよびカラムの
二次元アレイに配置されているシステム。
【請求項２７】ＣＴスキャナ・システムであって、Ｚ軸の回りに回転するように取り付けられている各種の
厚さのＸ線ビームを選択的に発生するためのＸ線のソー
スと、前記ビームの任意のものと一緒に使うための空間
的に符号化された検出装置とを含み、前記ビームの厚さが等しい増分で変化し、そして前記空
間的に符号化された検出装置が、複数のカラムの中に配
置された複数の検出器要素を含み、各カラムは所定のシ
ーケンスで配置されたＺ軸方向における２つまたはそれ
以上の異なる長さの検出器要素を含んでいて、各種の厚
さの前記各ビームを、検出領域が実質的にその対応して
いるビームの厚さにマッチしている各カラムの選択され
た検出器要素上に投影することができるようになってい
るシステム。
【請求項２８】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードが二五進法の
コードを含むシステム。
【請求項２９】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス
５、２、２、１を含み、前記の各カラムの中の少なくと
も４つの隣接している検出器要素の長さが５ｔ、２ｔ、
２ｔ、ｔと変化し、Ｎは少なくとも１０であるシステ
ム。
【請求項３０】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素は、前記の各カラムの
中で提供されている前記複数の検出器要素のうちの少な
くともいくつかの長さが、前記ビームおよび対応してい
る検出器要素の厚さが「ｔ」から「ＮＴ」までの増分的
な値で変化するように、所定のシーケンス・コードに従
って、Ｚ軸方向において変化するように、サイズおよび
並べ方が決められており、Ｎは１より大きい整数である
システム。
【請求項３１】請求項３０に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードを表すために
必要な各カラムの検出器要素の数がＮより小さいシステ
ム。
【請求項３２】請求項３０に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素の長さが、所定のシー
ケンス・コードに従ってサイズが決められて並べられ、
厚さの等しいビームの少なくとも１つの組を、検出領域
が前記ビームのそれぞれの厚さに対して実質的にマッチ
している各カラムの対応している選択された検出器要素
の上に、同時に投影することができるようになっている
システム。
【請求項３３】請求項３０に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素の長さが、所定のシー
ケンス・コードに従ってサイズが決められて並べられ、
複数のビームの組のうちの任意のものを各カラムの検出
器要素の対応している組の上に同時に投影することがで
きるようになっていて、各組の内部の前記ビームは等し
い厚さのビームであり、他の各組の中の前記ビームの厚
さとは異なっているシステム。
【請求項３４】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素は、前記各カラムの中
で提供されている前記検出器要素の少なくともいくつか
の長さが、所定のシーケンス・コードに従って変化し、
前記長さがＺ軸に対して垂直の平面内で前記カラムを通
過する中心線の回りに対称的に変化しているシステム。
【請求項３５】請求項３４に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記シーケンス・コードがシーケンス
５、２、２、１、１、２、２、５を含むシステム。
【請求項３６】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、Ｘ線の前記ビームを定義するためのア
パーチャ付きのデバイスをさらに含んでいて、前記アパ
ーチャ付きのデバイスはＺ軸方向において調整可能であ
り、前記ビームの厚さを、前記検出器要素の前記選択さ
れたものに向かってだけ、前記ソースからＸ線を発生す
るように制御することができるようになっているシステ
ム。
【請求項３７】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素のそれぞれが、前記検
出器要素によって検出されたＸ線の関数として出力を提
供し、そして前記検出器要素のうちの対応している選択
されたものの出力だけが、ＣＴ画像を再構成するために
処理されるようになっているシステム。
【請求項３８】請求項２７に記載のＣＴスキャナ・シ
ステムにおいて、前記検出器要素がローおよびカラムの
二次元アレイに配置されているシステム。
【請求項３９】検出器要素の複数のカラムを備えてい
るＣＴスキャナの検出装置の前記検出器要素を空間的に
符号化する方法であって、各カラムは所定の方向に配置
され、前記検出器要素は異なる厚さのＣＴスライスを表
すデータ値を最小値と最大値との間で発生するようにサ
イズが決められて並べられ、前記カラムのそれぞれの前記検出器要素の少なくともい
くつかの長さが、１からＮまで等しい増分ですべての整
数を表す所定のシーケンス・コードに従って変化するよ
うに、各カラムの検出器要素を配分するステップを含
み、Ｎは１より大きい整数である方法。
【請求項４０】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素は少なくとも３つの異なる長さの要素であ
り、Ｎが３より大きいようになっている方法。
【請求項４１】請求項３９に記載の方法において、前
記シーケンス・コードが二五進法のコードである方法。
【請求項４２】請求項３９に記載の方法において、前
記シーケンス・コードがシーケンス５、２、２、１を含
む方法。
【請求項４３】請求項３９に記載の方法において、前
記シーケンス・コードがシーケンス５、２、２、１、
１、２、２、５を含む方法。
【請求項４４】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素を配分する前記ステップが、異なる厚さの対応しているＣＴスライスに対する適切な
検出領域を提供するために、各カラムの１つまたはそれ
以上の隣接している検出器を組み合わせることができる
ように、前記検出器要素の少なくともいくつかの長さを
変化させるステップを含む方法。
【請求項４５】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素を配分する前記ステップが、前記検出器要素の少なくともいくつかの長さを変化さ
せ、前記検出器要素の上にビームを投影することによっ
て同時に作成される等しい厚さの隣接している複数のス
ライスの少なくとも１つの組に対して、適切な検出領域
に対して各カラムの１つまたはそれ以上の隣接している
検出器を組み合わせることができるようになっている方
法。
【請求項４６】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素を配分する前記ステップが、前記検出器要素の少なくともいくつかの長さを変化さ
せ、前記検出器要素の上にビームを投影することによっ
て同時に作成される等しい厚さの隣接している複数のス
ライスの少なくとも１つの組に対して、適切な検出領域
に対して各カラムの１つまたはそれ以上の隣接している
検出器を組み合わせることができるようになっていて、
各組の中の前記スライスは厚さが同じスライスであり、
そして１つの組の前記スライスの厚さが他の組の前記ス
ライスの厚さとは異なっている方法。
【請求項４７】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素を配分する前記ステップが、前記検出器要
素の長さが、各カラムの中心線からの距離の増加に伴っ
て同じのままにとどまるか、あるいは増加するように、
前記検出器要素の少なくともいくつかを配分するステッ
プを含む方法。
【請求項４８】請求項３９に記載の方法において、前
記検出器要素を配分する前記ステップが、前記検出器要
素の少なくともいくつかをローの中に配分し、少なくと
も１つのローの前記検出器要素の前記長さがｔに等し
く、他のローの少なくとも１つの各検出器要素の前記長
さが２ｔに等しいように分配するステップを含む方法。
【請求項４９】請求項４８に記載の方法において、前
記検出器要素を分配する前記ステップが、他の少なくと
も１つのローの前記検出器要素のそれぞれの前記長さが
５ｔに等しいように、前記検出器要素をさらに配分する
ステップを含む方法。