JP2001174563A

JP2001174563A - Ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2001174563A
Application number: JP35595599A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yasunaga; 恭安永
Original assignee: GE Yokogawa Medical System Ltd; Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】検出素子マトリクスとコリメータ格子のアラ
イメントが容易なＸ線検出器、および、そのようなＸ線
検出器を用いるＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】コリメータ素子１２２の前面を支持部材
１３０の基準面１３２に当接させてＸ線入射方向での位
置決めをする。また、コリメータ素子１２２およびシン
チレータ集合体１００の片側の側面を支持部材１３０の
基準面１３４に当接させて、シンチレータ集合体１００
のシンチレータ素子１０２に対するコリメータ素子１２
４のアライメントを確定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検出器および
Ｘ線ＣＴ（Ｘ−ｒａｙｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｔ
ｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、特に、前面にコリメ
ータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）を有するシンチレーショ
ン（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ）型のＸ線検出器、お
よび、そのようなＸ線検出器を用いるＸ線ＣＴ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線照射・検出装置
を用いて撮影対象につき透過Ｘ線信号を獲得し、この透
過Ｘ線信号に基づいて撮影対象の断層像を生成（再構
成）する。

【０００３】Ｘ線照射装置は、撮影断面を包含する広が
り（幅）を持ちそれに垂直な方向に厚みを持つＸ線ビー
ム（ｂｅａｍ）を照射し、Ｘ線検出装置は、複数のＸ線
検出素子をアレイ（ａｒｒａｙ）状に配置した多チャン
ネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のＸ線検出器でＸ線を検出す
る。Ｘ線検出素子のアレイは２次元マトリクス（ｍａｔ
ｒｉｘ）としたものが多い。マトリクスサイズ（ｍａｔ
ｒｉｘｓｉｚｅ）は、Ｘ線ビームの幅の方向で例えば
数百程度、Ｘ線ビームの厚みの方向で例えば十数程度で
ある。

【０００４】Ｘ線照射・検出装置を撮影対象の周りで回
転（スキャン：ｓｃａｎ）させて、撮影対象の周囲の複
数のビュー（ｖｉｅｗ）方向でそれぞれＸ線による投影
を求め、それら投影に基づいてコンピュータ（ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ）により断層像を再構成する。

【０００５】シンチレーション型のＸ線検出器では、Ｘ
線検出素子はシンチレータ素子と光検出素子の組み合わ
せにより構成される。光検出素子としては主にフォトダ
イオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）が用いられる。シ
ンチレータの前面には散乱Ｘ線を排除するためのコリメ
ータが設けられる。コリメータはＸ線検出素子の２次元
マトリクスに対応した格子となっており、各チャンネル
ごとに散乱Ｘ線を排除する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＸ線検出
器では、検出素子マトリクスとコリメータ格子の正しい
位置決め（アライメント：ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が肝要
であるが、従来はアライメントが容易なＸ線検出器が存
在しなかった。

【０００７】そこで、本発明の課題は、検出素子マトリ
クスとコリメータ格子のアライメントが容易なＸ線検出
器、および、そのようなＸ線検出器を用いるＸ線ＣＴ装
置を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
するための１つの観点での発明は、アレイ状に配置され
た複数のシンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を互
いに反対側の２面に有するシンチレータ集合体と、前記
シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に前記
複数のシンチレータ素子間の境界に一方の端面を合わせ
て法線方向に立つ長方形の板をなすコリメータ素子と、
前記コリメータ素子の前記シンチレータ集合体側とは反
対側の端面の一部が当接する基準面を有し前記シンチレ
ータ集合体および前記コリメータ素子を支持する支持部
材と、前記複数のシンチレータ素子に対応してアレイ状
に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレータ
集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検出素
子集合体とを具備することを特徴とするＸ線検出器であ
る。

【０００９】この観点での発明では、支持部材の基準面
にコリメータ素子のシンチレータ集合体と対向する面と
は反対側の端面を当接させて、当該コリメータ素子のシ
ンチレータ集合体と対向する面にシンチレータ集合体を
当接させることによりアライメントを行う。これにより
コリメータ素子とシンチレータ集合体の境界に対して法
線方向におけるコリメータ素子とシンチレータ集合体の
アライメントが一義的に確定する。

【００１０】（２）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、２次元マトリクス状に配置された複数の
シンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対
側の２面に有し前記２次元マトリクスの行および列にそ
れぞれ平行な側面および端面を有する直方体をなすシン
チレータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線
受光部が存する側に前記複数のシンチレータ素子間の前
記列に平行な境界に一方の端面を合わせて法線方向に立
つ長方形の板をなし前記複数のシンチレータ素子間の前
記行に平行な境界に沿って設けられる行方向コリメータ
素子のための取り付け部を有する列方向コリメータ素子
と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ
素子と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方
と前記列方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当
接する共通の基準面を有し前記シンチレータ集合体およ
び前記列方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前
記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリクス
状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレー
タ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検出
素子集合体とを具備することを特徴とするＸ線検出器で
ある。

【００１１】この観点での発明では、シンチレータ集合
体および列方向コリメータ素子につき、ともに一方の側
面を支持部材の共通の基準面に当接させてアライメント
を行う。これにより、シンチレータ集合体に対するコリ
メータ素子のアライメントがマトリクスの列方向におい
て一義的に確定する。

【００１２】（３）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、２次元マトリクス状に配置された複数の
シンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対
側の２面に有し前記２次元マトリクスの行および列にそ
れぞれ平行な側面および端面を有する直方体をなすシン
チレータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線
受光部が存する側に前記複数のシンチレータ素子間の前
記列に平行な境界に一方の端面を合わせて法線方向に立
つ長方形の板をなし前記複数のシンチレータ素子間の前
記行に平行な境界に沿って設けられる行方向コリメータ
素子のための取り付け部を有する列方向コリメータ素子
と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ
素子と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方
と前記列方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当
接する共通の基準面およびこの基準面の一端においてそ
れと直交する方向に設けられ前記列方向コリメータ素子
の前記シンチレータ集合体側とは反対側の端面の一部が
当接する別な基準面を有し前記シンチレータ集合体およ
び前記列方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前
記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリクス
状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレー
タ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検出
素子集合体とを具備することを特徴とするＸ線検出器で
ある。

【００１３】この観点での発明では、シンチレータ集合
体および列方向コリメータ素子につき、ともに一方の側
面を支持部材の共通の基準面に当接させて列方向のアラ
イメントを行う。また、支持部材の別な基準面にコリメ
ータ素子のシンチレータ集合体と対向する面とは反対側
の端面を当接させて、当該コリメータ素子のシンチレー
タ集合体と対向する面にシンチレータ集合体を当接させ
ることによりアライメントを行う。これによりコリメー
タ素子とシンチレータ集合体の境界に対して法線方向に
おけるコリメータ素子とシンチレータ集合体のアライメ
ントが一義的に確定する。

【００１４】（４）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対象
について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲得
手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基
づいて断層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線Ｃ
Ｔ装置であって、前記Ｘ線検出器は、アレイ状に配置さ
れた複数のシンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を
互いに反対側の２面に有するシンチレータ集合体と、前
記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に前
記複数のシンチレータ素子間の境界に一方の端面を合わ
せて法線方向に立つ長方形の板をなすコリメータ素子
と、前記コリメータ素子の前記シンチレータ集合体側と
は反対側の端面の一部が当接する基準面を有し前記シン
チレータ集合体および前記コリメータ素子を支持する支
持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応してアレ
イ状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレ
ータ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検
出素子集合体とを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装
置である。

【００１５】この観点での発明では、支持部材の基準面
にコリメータ素子のシンチレータ集合体と対向する面と
は反対側の端面を当接させて、当該コリメータ素子のシ
ンチレータ集合体と対向する面にシンチレータ集合体を
当接させることによりアライメントを行う。これにより
コリメータ素子とシンチレータ集合体の境界に対して法
線方向におけるコリメータ素子とシンチレータ集合体の
アライメントが一義的に確定する。アライメントが正確
なＸ線検出器により品質の良い画像を得ることができ
る。

【００１６】（５）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対象
について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲得
手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基
づいて断層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線Ｃ
Ｔ装置であって、前記Ｘ線検出器は、２次元マトリクス
状に配置された複数のシンチレータ素子のＸ線受光部と
光出射部を互いに反対側の２面に有し前記２次元マトリ
クスの行および列にそれぞれ平行な側面および端面を有
する直方体をなすシンチレータ集合体と、前記シンチレ
ータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に前記複数のシ
ンチレータ素子間の前記列に平行な境界に一方の端面を
合わせて法線方向に立つ長方形の板をなし前記複数のシ
ンチレータ素子間の前記行に平行な境界に沿って設けら
れる行方向コリメータ素子のための取り付け部を有する
列方向コリメータ素子と、前記取り付け部に取り付けら
れる行方向コリメータ素子と、前記シンチレータ集合体
の両側面のうちの一方と前記列方向コリメータ素子の両
側面のうちの一方が当接する共通の基準面を有し前記シ
ンチレータ集合体および前記列方向コリメータ素子を支
持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応
して２次元マトリクス状に配置された複数の光検出素子
を有し前記シンチレータ集合体の前記光出射部が存する
側に設けられた光検出素子集合体とを具備することを特
徴とするＸ線ＣＴ装置である。

【００１７】この観点での発明では、シンチレータ集合
体および列方向コリメータ素子につき、ともに一方の側
面を支持部材の共通の基準面に当接させてアライメント
を行う。これにより、シンチレータ集合体に対するコリ
メータ素子のアライメントがマトリクスの列方向におい
て一義的に確定する。アライメントが正確なＸ線検出器
により品質の良い画像を得ることができる。

【００１８】（６）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対象
について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲得
手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基
づいて断層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線Ｃ
Ｔ装置であって、前記Ｘ線検出器は、２次元マトリクス
状に配置された複数のシンチレータ素子のＸ線受光部と
光出射部を互いに反対側の２面に有し前記２次元マトリ
クスの行および列にそれぞれ平行な側面および端面を有
する直方体をなすシンチレータ集合体と、前記シンチレ
ータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に前記複数のシ
ンチレータ素子間の前記列に平行な境界に一方の端面を
合わせて法線方向に立つ長方形の板をなし前記複数のシ
ンチレータ素子間の前記行に平行な境界に沿って設けら
れる行方向コリメータ素子のための取り付け部を有する
列方向コリメータ素子と、前記取り付け部に取り付け
られる行方向コリメータ素子と、前記シンチレータ集合
体の両側面のうちの一方と前記列方向コリメータ素子の
両側面のうちの一方が当接する共通の基準面およびこの
基準面の一端においてそれと直交する方向に設けられ前
記列方向コリメータ素子の前記シンチレータ集合体側と
は反対側の端面の一部が当接する別な基準面を有し前記
シンチレータ集合体および前記列方向コリメータ素子を
支持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対
応して２次元マトリクス状に配置された複数の光検出素
子を有し前記シンチレータ集合体の前記光出射部が存す
る側に設けられた光検出素子集合体とを具備することを
特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

【００１９】この観点での発明では、シンチレータ集合
体および列方向コリメータ素子につき、ともに一方の側
面を支持部材の共通の基準面に当接させて列方向のアラ
イメントを行う。また、支持部材の別な基準面にコリメ
ータ素子のシンチレータ集合体と対向する面とは反対側
の端面を当接させて、当該コリメータ素子のシンチレー
タ集合体と対向する面にシンチレータ集合体を当接させ
ることによりアライメントを行う。これによりコリメー
タ素子とシンチレータ集合体の境界に対して法線方向に
おけるコリメータ素子とシンチレータ集合体のアライメ
ントが一義的に確定する。これにより、シンチレータ集
合体とコリメータ素子のアライメントが一義的に確定す
る。アライメントが正確なＸ線検出器により品質の良い
画像を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置のブロ
ック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の
形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装
置に関する実施の形態の一例が示される。

【００２１】図１に示すように、本装置は、信号獲得部
２、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４および信号処理部６
を備えている。信号獲得部２は、本発明における信号獲
得手段の実施の形態の一例である。信号獲得部２はいわ
ゆるガントリ（ｇａｎｔｒｙ）に相当する。信号処理部
６はいわゆるオペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒｃｏｎｓ
ｏｌｅ）に相当する。

【００２２】信号獲得部２はＸ線管２０を有する。Ｘ線
管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ２
２により例えば扇状のＸ線ビームすなわちファンビーム
（ｆａｎｂｅａｍ）となるように成形され、検出器ア
レイ２４に照射される。検出器アレイ２４は、本発明に
おけるＸ線検出器の実施の形態の一例である。検出器ア
レイ２４は、扇状のＸ線ビームの幅および厚みの方向に
アレイ状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。検
出器アレイ２４の構成については後にあらためて説明す
る。

【００２３】Ｘ線管２０、コリメータ２２および検出器
アレイ２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照
射・検出装置については、後にあらためて説明する。検
出器アレイ２４にはデータ収集部２６が接続されてい
る。データ収集部２６は検出器アレイ２４の個々のＸ線
検出素子の検出データを収集する。

【００２４】Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コン
トローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御さ
れる。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接
続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、
コリメータコントローラ３０によって制御される。な
お、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との
接続関係については図示を省略する。

【００２５】以上のＸ線管２０からコリメータコントロ
ーラ３０までのものが、信号獲得部２の回転部３４に搭
載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ
３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コン
トローラ３６との接続関係については図示を省略する。

【００２６】撮影テーブル４は、図示しない撮影対象を
信号獲得部２のＸ線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。撮影対象とＸ線照射空間との関係につい
ては後にあらためて説明する。

【００２７】信号処理部６はデータ処理装置６０を有す
る。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ（ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ）等によって構成される。データ処理装置
６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）
６２が接続されている。制御インタフェース６２には、
信号獲得部２と撮影テーブル４が接続されている。デー
タ処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて信号
獲得部２および撮影テーブル４を制御する。

【００２８】信号獲得部２内のデータ収集部２６、Ｘ線
コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および
回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通じ
て制御される。なお、それら各部と制御インタフェース
６２との個別の接続については図示を省略する。

【００２９】データ処理装置６０には、また、データ収
集バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ
６４には、信号獲得部２のデータ収集部２６が接続され
ている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ
収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力さ
れる。

【００３０】データ処理装置６０は、データ収集バッフ
ァ６４を通じて収集した複数ビューのプロジェクション
データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例
えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔ
ｅｒｅｄｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用
いられる。データ処理装置６０は、本発明における画像
生成手段の実施の形態の一例である。

【００３１】データ処理装置６０には、また、記憶装置
６６が接続されている。記憶装置６６は、各種のデータ
や再構成画像およびプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を
記憶する。データ処理装置６０には、また、表示装置６
８および操作装置７０がそれぞれ接続され、それらを通
じての操作者によるインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃ
ｔｉｖｅ）な操作を可能にしている。

【００３２】表示装置６８は、データ処理装置６０から
出力される再構成画像やその他の情報を表示する。表示
装置６８は例えばグラフィックディスプレー（ｇｒａｐ
ｈｉｃｄｉｓｐｌａｙ）等により実現される。

【００３３】操作装置７０は、操作者によって操作さ
れ、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力す
る。操作装置７０は、例えばマウス（ｍｉｃｅ）やトラ
ックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティン
グデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えた
キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等の操作卓により実現
される。

【００３４】操作装置７０は、また、表示装置６８にＧ
ＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａ
ｃｅ）で表示されたバーチャルキーボード（ｖｉｒｔｕ
ａｌｋｅｙｂｏａｒｄ）で実現しても良い。バーチャル
キーボードはポインティングデバイスを用いて操作され
る。あるいは、タッチパネル（ｔｏｕｃｈｐａｎｅ
ｌ）で操作するようにしても良い。

【００３５】図２に、検出器アレイ２４の模式的構成を
示す。同図に示すように、検出器アレイ２４は、多数の
Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）を２次元マトリクス状に配列
した多チャンネルのＸ線検出器となっている。Ｘ線検出
素子２４（ｉｋ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲し
たＸ線受光面を形成する。

【００３６】Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、例えばシン
チレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）素子と光検出素
子の組み合わせによって構成される。シンチレータ素子
としては、例えばヨウ（Ｉ）化セシウム（Ｃｓ）が用い
られるが、これに限るものではない。光検出素子として
は、例えばフォトダイオードが用いられるが、これに限
るものではない。

【００３７】ここで、ｉはチャンネル番号であり例えば
ｉ＝１〜１０００である。ｉは２次元マトリクスの列番
号でもある。ｋは２次元マトリクスの行番号であり、例
えばｋ＝１〜４である。Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、
行番号ｋが同一なもの同士でそれぞれ検出素子行を構成
する。なお、検出器アレイ２４は４行に限るものではな
い。以下、４行の例で説明するが４以外の複数の行につ
いても同様になる。なお、行および列の呼称は相対的な
ものであり、いずれか一方を行としたとき他方が列とな
る。

【００３８】図３に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線
管２０とコリメータ２２と検出器アレイ２４の相互関係
を示す。なお、図３の（ａ）は信号獲得部２の正面から
見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図
である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射された
Ｘ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００
となるように成形され、検出器アレイ２４に照射され
る。

【００３９】図３の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４０
０の広がりすなわちＸ線ビーム４００の幅を示す。Ｘ線
ビーム４００の幅方向は、検出器アレイ２４におけるチ
ャンネルの配列方向（ｉ方向）に一致する。（ｂ）では
Ｘ線ビーム４００の厚みを示す。Ｘ線ビーム４００の厚
み方向は、検出器アレイ２４における行の並設方向（ｋ
方向）に一致する。

【００４０】このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸
を交差させて、例えば図４に示すように、撮影テーブル
４に載置された撮影対象８がＸ線照射空間に搬入され
る。信号獲得部２は、内部にＸ線照射・検出装置を収容
した筒状の構造を持つ。

【００４１】Ｘ線照射空間は、信号獲得部２の筒状構造
の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってス
ライスされた撮影対象８の像が検出器アレイ２４に投影
される。検出器アレイ２４によって、撮影対象８を透過
したＸ線が検出される。検出器アレイ２４が４行構成に
なっていることにより、４スライス分の投影が一挙に得
られる。各スライスの厚みはｔｈである。Ｘ線照射・検
出装置を撮影対象８の体軸の周りで回転させて、複数の
ビュー方向でそれぞれＸ線による投影を求める。

【００４２】本装置の撮影動作を説明する。図５に、本
装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示す
ように、ステップ（ｓｔｅｐ）９１２で、操作者が操作
装置７０を通じてスキャン計画を入力する。スキャン計
画には、スキャン時間、スキャン範囲、Ｘ線照射条件等
に加えて、１スキャンのデータから再構成する画像数が
含まれる。

【００４３】スキャン計画の入力は、例えば表示装置６
８に表示された入力画面によって行われる。入力画面に
は画像数指定用として例えば図６に示すように、３つの
押しボタン（ｂｕｔｔｏｎ）を模擬したＧＵＩが表示さ
れる。３つの押しボタンは画像数を表す数字をそれぞれ
の表面に表示している。

【００４４】数字１は１つの画像を得ることを意味す
る。これはまた４スライス分の断層像を全部加算平均す
ることを意味する。数字２は２つの画像を得ることを意
味する。これはまた４スライス分の断層像を隣接する２
スライスずつ加算平均することを意味する。数字４は４
つの画像を得ることを意味する。これはまた４スライス
分の断層像を個々に画像化することを意味する。操作者
はポインティングデバイス等により所望の数を指定す
る。

【００４５】本装置は、入力されたスキャン計画に従
い、操作者の操作およびデータ処理装置６０による制御
の下で動作する。ステップ９１４ではスキャン位置決め
を行う。すなわち、操作者が操作装置７０を操作して撮
影テーブル４を移動させ、撮影対象８の撮影部位の中心
をＸ線照射・検出装置の回転の中心（アイソセンタ：ｉ
ｓｏｃｅｎｔｅｒ）に一致させる。

【００４６】このようなスキャン位置決めを行った後に
ステップ９１６でスキャンを行う。すなわち、Ｘ線照射
・検出装置を撮影対象８の周囲で回転させて、１回転当
たり例えば１０００ビューの投影データをデータ収集バ
ッファ６４に収集する。

【００４７】スキャン後あるいはスキャンに並行して、
ステップ９１８でデータ補正を行う。データ補正には例
えばＸ線強度補正、チャンネル感度補正、温度補正等が
含まれる。これによって４スライス分の補正済みのデー
タが得られる。

【００４８】これら４スライス分のデータについて、ス
テップ９２０において、指定画像数に応じた加算平均を
行う。すなわち、指定画像数が１の場合は４スライス分
のデータを全加算平均し、２の場合は半数ずつを加算平
均し、４の場合は加算平均を行わない。

【００４９】加算平均済みのデータに基づいて、ステッ
プ９２２で画像再構成を行う。画像再構成は例えばフィ
ルタード・バックプロジェクション法等により行われ
る。これによって断層像が再構成される。なお、加算平
均は、ステップ９１８で行う代わりに、ここで再構成し
た画像について行うようにしても良いのはもちろんであ
る。

【００５０】次に、ステップ９２４で画像表示を行う。
これによって、例えば図７に示すような画像が表示装置
６８で表示される。同図の（ａ）は画像数が１の場合、
（ｂ）は画像数が２の場合、（ｃ）は画像数が４の場合
である。（ｂ），（ｃ）に示すように画像が複数の場合
は、それらを一挙に表示する代わりに順次に表示するよ
うにしても良い。

【００５１】図８に、検出器アレイの主要部の模式的構
成を示す。同図において互いに垂直な３方向をｉ，ｊ，
ｋとしたとき、ｉは２次元マトリクスの行に平行な方向
である。以下、これを行方向ともいう。ｋは２次元マト
リクスの列に平行な方向である。以下、これを列方向と
もいう。ｊはＸ線ビームが到来する方向である。

【００５２】同図に示すように、検出器アレイ２４はシ
ンチレータ集合体１００を有する。シンチレータ集合体
１００は、本発明におけるシンチレータ集合体の実施の
形態の一例である。シンチレータ集合体１００の外形は
直方体である。直方体の３つの稜はそれぞれｉ，ｊ，ｋ
方向に平行である。図ではｉ方向に見た端面を示す。

【００５３】シンチレータ集合体１００は、複数のシン
チレータ素子１０２を光反射性物質でモールド（ｍｏｌ
ｄ）したものとなっている。なお、シンチレータ素子へ
の符号付けは１カ所で代表する。複数のシンチレータ素
子１０２は、シンチレータ集合体１００内でｉ，ｋ方向
の２次元マトリクスを形成する。図ではｋ方向の配列を
示す。なお、ここでは、ｋ方向のシンチレータ素子１０
２の数を６としている。

【００５４】シンチレータ集合体１００の光出射側には
光検出素子集合体１１０が設けられる。光検出素子集合
体１１０は、本発明における光検出素子集合体の実施の
形態の一例である。シンチレータ集合体１００の光出射
側では、シンチレータ素子１０２の光出射面が露出して
いる。光検出素子集合体１１０は、例えば光学的接着剤
等によりシンチレータ集合体１００に接着される。

【００５５】光検出素子集合体１１０は、シンチレータ
素子１０２に対応した光検出素子１１２を有する。な
お、光検出素子への符号付けは１カ所で代表する。光検
出素子１１２は、光検出素子集合体１１０内でｉ，ｋ方
向の２次元マトリクスを形成する。図ではｋ方向の配列
を示す。

【００５６】シンチレータ集合体１００のＸ線受光面の
前にはコリメータ素子１２２が設けられる。以下、Ｘ線
受光面を単に受光面という。コリメータ素子１２２は、
本発明におけるコリメータ素子の実施の形態の一例であ
る。また、本発明における列方向コリメータ素子の実施
の形態の一例である。

【００５７】コリメータ素子１２２は概ね長方形の外形
を持つ板状部材である。コリメータ素子１２２は、例え
ばタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等のＸ線吸
収性が高い金属で構成される。

【００５８】コリメータ素子１２２の板面はｊｋ面に平
行である。すなわち、シンチレータ集合体１００の受光
面に関して法線方向となる。コリメータ素子１２２は、
シンチレータ集合体１００に対して、ｉ方向に隣り合う
シンチレータ素子１０２間の境界に相当する位置に端面
を合わせてｉ方向に複数個配置される。

【００５９】コリメータ素子１２２には、ｋ方向に沿っ
て複数のコリメータ素子１２４が取り付けられている。
コリメータ素子への符号付けは１カ所で代表する。コリ
メータ素子１２４も概ね長方形の外形を持つ板状部材で
あり、コリメータ素子１２２と同じ材料で構成される。
図ではその端面を示す。

【００６０】コリメータ素子１２４は、シンチレータ集
合体１００に対して、ｋ方向に隣り合うシンチレータ素
子１０２間の境界に相当する位置に端面を合わせ、法線
方向を向く。コリメータ素子１２４は、本発明における
行方向コリメータ素子の実施の形態の一例である。コリ
メータ素子１２２に対するコリメータ素子１２４の取り
付けは、コリメータ素子１２２に設けた溝にコリメータ
素子１２４を挿入すること等により行われる。この溝
は、本発明における行方向コリメータ素子のための取り
付け部の実施の形態の一例である。

【００６１】以上のようなシンチレータ集合体１００お
よびコリメータ素子１２２が、支持部材１３０，１４０
に取り付けられる。支持部材１３０，１４０は、本発明
における支持部材の実施の形態の一例である。支持部材
１３０，１４０はｉ方向に延在する。図ではその端面の
一部を示す。

【００６２】支持部材１３０，１４０はそれぞれ基準面
１３２，１４２を有する。基準面１３２，１４２はコリ
メータ素子１２２の前端の一部が当接する面である。検
出器アレイ２４の組み立て時には、コリメータ素子１２
２を図における左側からｊ方向に先端が基準面１３２，
１４２に当接するまで挿入する。これによって、ｊ方向
におけるコリメータ素子１２２の位置（アライメント）
が一義的に確定する。

【００６３】支持部材１３０は、また、基準面１３４を
有する。基準面１３４は、コリメータ素子１２２のｋ方
向の一方の側面およびシンチレータ集合体１００のｋ方
向の一方の側面が共通に当接する面である。検出器アレ
イ２４の組み立ては、コリメータ素子１２２およびシン
チレータ集合体１００のｋ方向の一方の側面を基準面１
３４に当接させた状態で行う。

【００６４】シンチレータ集合体１００においては、ｋ
方向のシンチレータ素子１０２の位置決めがｋ方向の一
方の側面を基準として行われており、また、コリメータ
素子１２２におけるコリメータ素子１２４の取り付け位
置も、コリメータ素子１２２における同じ側の面を基準
としてとして定められている。

【００６５】したがって、共通の基準面１３４に当接さ
せて組み立てることにより、シンチレータ素子１０２に
対するコリメータ素子１２４の位置関係（アライメン
ト）が一義的に確定する。この状態で、図示しない適宜
の固定手段により、シンチレータ集合体１００およびコ
リメータ素子１２２を支持部材１３０，１４０に固定す
る。このようにして、アライメントが正確な検出器アレ
イ２４を容易に得ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、検出素子マトリクスとコリメータ格子のアライメ
ントが容易なＸ線検出器、および、そのようなＸ線検出
器を用いるＸ線ＣＴ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】図１に示した装置における検出器アレイの模式
図である。

【図３】図１に示した装置におけるＸ線照射・検出装置
の模式図である。

【図４】図１に示した装置におけるＸ線照射・検出装置
の模式図である。

【図５】図１に示した装置の動作のフロー図である。

【図６】図１に示した装置における画像数指定用バーチ
ャルキーの外観図である。

【図７】図１に示した装置が表示する画像の模式図であ
る。

【図８】検出器アレイの主要部の模式図である。

【符号の説明】

２信号獲得部２０Ｘ線管２２コリメータ２４検出器アレイ２６データ収集部２８Ｘ線コントローラ３０コリメータコントローラ３４回転部３６回転コントローラ４撮影テーブル６信号処理部６０データ処理装置６２制御インタフェース６４データ収集バッファ６６記憶装置６８表示装置７０操作装置８撮影対象１００シンチレータ集合体１０２シンチレータ素子１１０光検出素子集合体１１２光検出器１２２，１２４コリメータ素子１３０，１４０支持部材１３２，１３４，１４２基準面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アレイ状に配置された複数のシンチレー
タ素子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対側の２面に
有するシンチレータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に
前記複数のシンチレータ素子間の境界に一方の端面を合
わせて法線方向に立つ長方形の板をなすコリメータ素子
と、前記コリメータ素子の前記シンチレータ集合体側とは反
対側の端面の一部が当接する基準面を有し前記シンチレ
ータ集合体および前記コリメータ素子を支持する支持部
材と、前記複数のシンチレータ素子に対応してアレイ状に配置
された複数の光検出素子を有し前記シンチレータ集合体
の前記光出射部が存する側に設けられた光検出素子集合
体と、を具備することを特徴とするＸ線検出器。
【請求項２】前記シンチレータ集合体は前記シンチレ
ータ素子の２次元マトリクスからなるアレイを有し、前記光検出素子集合体は前記光検出素子の２次元マトリ
クスからなるアレイを有する、ことを特徴とする請求項
１に記載のＸ線検出器。
【請求項３】２次元マトリクス状に配置された複数の
シンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対
側の２面に有し前記２次元マトリクスの行および列にそ
れぞれ平行な側面および端面を有する直方体をなすシン
チレータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に
前記複数のシンチレータ素子間の前記列に平行な境界に
一方の端面を合わせて法線方向に立つ長方形の板をなし
前記複数のシンチレータ素子間の前記行に平行な境界に
沿って設けられる行方向コリメータ素子のための取り付
け部を有する列方向コリメータ素子と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ素子
と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方と前記列
方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当接する共
通の基準面を有し前記シンチレータ集合体および前記列
方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリク
ス状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレ
ータ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検
出素子集合体と、を具備することを特徴とするＸ線検出
器。
【請求項４】２次元マトリクス状に配置された複数の
シンチレータ素子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対
側の２面に有し前記２次元マトリクスの行および列にそ
れぞれ平行な側面および端面を有する直方体をなすシン
チレータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に
前記複数のシンチレータ素子間の前記列に平行な境界に
一方の端面を合わせて法線方向に立つ長方形の板をなし
前記複数のシンチレータ素子間の前記行に平行な境界に
沿って設けられる行方向コリメータ素子のための取り付
け部を有する列方向コリメータ素子と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ素子
と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方と前記列
方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当接する共
通の基準面およびこの基準面の一端においてそれと直交
する方向に設けられ前記列方向コリメータ素子の前記シ
ンチレータ集合体側とは反対側の端面の一部が当接する
別な基準面を有し前記シンチレータ集合体および前記列
方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリク
ス状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレ
ータ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検
出素子集合体と、を具備することを特徴とするＸ線検出
器。
【請求項５】前記シンチレータ素子はヨウ化セシウム
を利用する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４
のうちのいずれか１つに記載のＸ線検出器。
【請求項６】前記光検出素子はフォトダイオードを利
用する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のう
ちのいずれか１つに記載のＸ線検出器。
【請求項７】Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対象
について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲得
手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基づいて断
層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置で
あって、前記Ｘ線検出器は、アレイ状に配置された複数のシンチレータ素子のＸ線受
光部と光出射部を互いに反対側の２面に有するシンチレ
ータ集合体と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に
前記複数のシンチレータ素子間の境界に一方の端面を合
わせて法線方向に立つ長方形の板をなすコリメータ素子
と、前記コリメータ素子の前記シンチレータ集合体側とは反
対側の端面の一部が当接する基準面を有し前記シンチレ
ータ集合体および前記コリメータ素子を支持する支持部
材と、前記複数のシンチレータ素子に対応してアレイ状に配置
された複数の光検出素子を有し前記シンチレータ集合体
の前記光出射部が存する側に設けられた光検出素子集合
体と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】前記シンチレータ集合体は前記シンチレ
ータ素子の２次元マトリクスからなるアレイを有し、前記光検出素子集合体は前記光検出素子の２次元マトリ
クスからなるアレイを有する、ことを特徴とする請求項
７に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対象
について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲得
手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基づいて断
層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置で
あって、前記Ｘ線検出器は、２次元マトリクス状に配置された複数のシンチレータ素
子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対側の２面に有し
前記２次元マトリクスの行および列にそれぞれ平行な側
面および端面を有する直方体をなすシンチレータ集合体
と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する
側に前記複数のシンチレータ素子間の前記列に平行な境界に一方の端面を合わせて
法線方向に立つ長方形の板をなし前記複数のシンチレー
タ素子間の前記行に平行な境界に沿って設けられる行方
向コリメータ素子のための取り付け部を有する列方向コ
リメータ素子と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ素子
と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方と前記列
方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当接する共
通の基準面を有し前記シンチレータ集合体および前記列
方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリク
ス状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレ
ータ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検
出素子集合体と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ
装置。
【請求項１０】Ｘ線源およびＸ線検出器を有し撮影対
象について複数ビューの透過Ｘ線信号を獲得する信号獲
得手段と、前記信号獲得手段が獲得した透過Ｘ線信号に基づいて断
層像を生成する画像生成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置で
あって、前記Ｘ線検出器は、２次元マトリクス状に配置された複数のシンチレータ素
子のＸ線受光部と光出射部を互いに反対側の２面に有し
前記２次元マトリクスの行および列にそれぞれ平行な側
面および端面を有する直方体をなすシンチレータ集合体
と、前記シンチレータ集合体の前記Ｘ線受光部が存する側に
前記複数のシンチレータ素子間の前記列に平行な境界に
一方の端面を合わせて法線方向に立つ長方形の板をなし
前記複数のシンチレータ素子間の前記行に平行な境界に
沿って設けられる行方向コリメータ素子のための取り付
け部を有する列方向コリメータ素子と、前記取り付け部に取り付けられる行方向コリメータ素子
と、前記シンチレータ集合体の両側面のうちの一方と前記列
方向コリメータ素子の両側面のうちの一方が当接する共
通の基準面およびこの基準面の一端においてそれと直交
する方向に設けられ前記列方向コリメータ素子の前記シ
ンチレータ集合体側とは反対側の端面の一部が当接する
別な基準面を有し前記シンチレータ集合体および前記列
方向コリメータ素子を支持する支持部材と、前記複数のシンチレータ素子に対応して２次元マトリク
ス状に配置された複数の光検出素子を有し前記シンチレ
ータ集合体の前記光出射部が存する側に設けられた光検
出素子集合体と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ
装置。
【請求項１１】前記シンチレータ素子はヨウ化セシウ
ムを利用する、ことを特徴とする請求項７ないし請求項
１０のうちのいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】前記光検出素子はフォトダイオードを
利用する、ことを特徴とする請求項７ないし請求項１１
のうちのいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。