JP2001242253A - 放射線検出器およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、非常に多くの検出素子のマ
トリクス状のタイリングを実現する放射線検出器を提供
することにある。 【解決手段】本発明の放射線検出器は、配列された複数
の素子ブロック１５を有し、素子ブロック１５各々は単
一基板上にｍ×ｎのマトリクスで形成された複数の放射
線検出素子を有することを特徴とする。

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線等の放射線を
電気信号として検出する複数の検出素子がマトリクス状
に配列された２次元アレイ型の放射線検出器およびＸ線
ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療用Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と検出器
とを有する。Ｘ線管で発生されたＸ線は、被検体を透過
して、検出器に入射する。検出器は、Ｘ線等の放射線を
電気信号として検出する複数の検出素子を備えている。
検出素子には、蛍光体（シンチレータ等）でＸ線を光に
変換し更にその光を光電変換素子（フォトダイオード
等）で電気信号に変換する間接変換形と、特定の半導体
の特性、つまりＸ線により半導体内の電子正孔対の生成
及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直
接変換形とがあり、今後は、小型、軽量、平板形を実現
できる直接変換形が普及するものと考えられている。

【０００３】Ｘ線ＣＴ用の検出器としては、シングルス
ライス型検出器が普及している。シングルスライス型検
出器は、一列に配列された複数の検出素子を備えてい
る。このシングルスライス型検出器を複数列並べたマル
チスライス型検出器も知られている。

【０００４】図１に、従来のマルチスライス型検出器の
部分断面図を、図２にその平面略図、示す。なお、図２
では、シンチレータが取り除かれている。複数のフォト
ダイオード９２がシンチレータ９７の背面に配置され
る。複数のフォトダイオード９２は、複数のワイヤ９１
を介して、複数の積分器９５にそれぞれ接続されてい
る。選択スイッチ９６は、各列に１つずつ設けられてい
る。積分器９５の出力は選択スイッチ９６を介して順番
に読み出される。選択スイッチ９６の出力は、ボンディ
ングワイヤ９３を介して基板９４に電気的に接続されて
いる。

【０００５】積分器９５は、フォトダイオード９２で検
出した信号を蓄積する。また、積分信号は、選択スイッ
チ９６により順番にボンディングワイヤ９３を介して基
板９４に出力される。選択スイッチ９６により積分信号
を順番に読み出す理由は、基板１４に形成できるボンデ
ィングワイヤの数が制限されているためである。

【０００６】上記マルチスライス型検出器よりもチャン
ネル数が多く、さらに縦方向（スライス方向）の素子ピ
ッチが横方向（チャンネル方向）のそれとほぼ同一の２
次元アレイ型検出器が、次世代の検出器として注目され
ている。

【０００７】しかし、この２次元アレイ型検出器の実用
化には、様々な解決しなければならない問題点が複数立
ちはだかっている。

【０００８】その第１の問題は、２次元アレイ型検出器
のように検出素子数が非常に多くなると、その多くの素
子を特定の形状にタイルする工作の精度が低下してしま
うことである。

【０００９】第２の問題は、２次元アレイ型検出器のよ
うに検出素子数が非常に多くなると、正常に機能しない
検出素子が発生する可能性が高くなり、従って歩留まり
が低下する。

【００１０】同様に、長く使用していると、そのうち
に、多くの検出素子の中には正常に機能しない素子が発
生することは避けられない。その場合、検出素子アレイ
又は検出器全体を交換する必要があり、そのために必要
な費用は安価ではない。これが第３の問題である。

【００１１】また、ＣＴでは１回転あたり数百又は数千
回という膨大な回数の信号サンプリングが行われてい
る。従って、１周期の信号読出しのために許されている
時間は極短い。この短い読出し時間内に、非常に多くの
チャンネルの信号の読出しを完了することは非常に難し
い。これが第４の問題である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非常
に多くの検出素子のマトリクス状のタイリングを実現す
る放射線検出器を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、配列された複数の素子ブロックを有し、前記素子ブ
ロック各々は単一基板上にｍ×ｎのマトリクスで形成さ
れた複数の放射線検出素子を有することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図３は、第１の
実施形態におけるＸ線ＣＴ装置のシステム図である。

【００１５】Ｘ線管１３１は、放射線検出器１２７と共
に被検体１３２の周囲を回転可能に支持されている。Ｘ
線管１３１は、チャンネル方向Ｃとスライス方向Ａ（回
転軸に平行な方向（紙面に垂直な方向））との２方向に
広がるいわゆるコーンビームＸ線を発生する。被検体１
３２を透過したＸ線は、放射線検出器１２７で検出され
る。この放射線検出器１２７により検出された信号は、
データ収集回路１３４を介して補正処理などを行うデー
タ処理装置１３５に送られ、所定の信号処理を受け、そ
して記憶装置１３６に一時的に記憶される。ホストコン
トローラ１３８には、Ｘ線管１３１へ電力を供給する高
電圧発生装置１３９、Ｘ線管１３１等を回転させる回転
架台の架台駆動部１４０、データを再構成する再構成装
置１３７、再構成装置１３７により再構成された画像を
表示する表示装置１４１、表示装置１４１を操作する操
作部１４２、操作部１４２からホストコントローラ１３
８に制御信号を送る入力装置１４３などが接続されてい
る。

【００１６】図４には、放射線検出器１２７の構造を概
略的に示している。放射線検出器１２７は、チャンネル
方向Ｃに沿って配列された複数、例えば３８個の検出器
モジュール３４から構成される。Ｘ線ＣＴの場合には、
３８個の検出器モジュール３４は、平面的ではなく、Ｘ
線管１３１の焦点を中心とした円弧上に配列される。１
つの検出器モジュール３４は、１つの素子モジュール２
６と、１つのコリメータモジュール３３とから構成され
る。さらに素子モジュール２６は、スライス方向Ａに沿
って配列された複数、例えば４個の素子ブロック１５か
ら構成されている。１つの素子ブロック１５は、単一の
基板上に周辺回路とともにマトリクス状に形成されたｍ
×ｎ個の検出素子を備えている。なお、ここでは１つの
検出素子を１つのチャンネルとして扱うが、もちろん、
近隣の所定数の検出素子を１つのチャンネルとして扱う
ものであってもよい。１つのブロックあたりのチャンネ
ル数は、半導体デバイス製造上、比較的歩留まりの良好
な例えば２４×６４のマトリクスサイズで製造される。

【００１７】ブロック製造段階において、素子ブロック
１５は個々に検品され不良品は排除される。そして、複
数、例えば４つの素子ブロック１５がスライス方向Ａに
沿って配列され、モジュールベース（図１０（ａ）のエ
レメント１８）の上に固定される。なお、連結された４
つの素子ブロック１５を素子モジュール２６と称する。
この素子モジュール２６の上にコリメータモジュール３
３が取り付けられる。これにより検出器モジュール３４
が完成する。素子ブロック１５は、基本的に分解不能に
組み立てられるが、検出器の組み立て、試験、修理及び
交換は、素子ブロック１５ではなく、検出器モジュール
３４の単位で行われるこが好ましい。

【００１８】３８個の検出器モジュール３４が、湾曲し
た検出器ベース２８（図１０（ａ））上に配列される。
これにより放射線検出器１２７が完成する。これら３８
個の検出器モジュール３４は、検出器ベース２８に対し
て個々に着脱自在である。これは、ある１つの検出器モ
ジュール３４が動作不良を起こしたとき、その検出器モ
ジュール３４だけを正常な検出器モジュール３４に交換
することにより、安価且つ迅速に放射線検出器１２７を
故障から回復させることを実現する。

【００１９】なお、素子モジュール２６を用いることな
く、素子ブロック１５を方向Ａと方向Ｃとの互いに直交
する２つの方向に配列することにより、放射線検出器１
２７を構成しても良いが、モジュール３４単位で扱う方
が、作業効率及び歩留まり等の面から好ましい。

【００２０】図５は、素子ブロック１５の分解斜視図、
図６は断面図である。基板１４の表面にｍ×ｎマトリク
ス状に形成されたフォトダイオード１７がマウントされ
ている。フォトダイオード１７上に、シンチレータブロ
ック１６が取り付けられる。シンチレータブロック１６
は、フォトダイオード１７のマトリクスと同じｍ×ｎ個
のシンチレータピース１１から構成される。

【００２１】シンチレータピース１１の側面とＸ線入射
面には光反射材がコートされている。光反射材は、外乱
光の入射を防止するとともに、各シンチレータピース１
１で発生した光のリークを防止する。光反射材のコート
は、白色のプラスチック板をシンチレータピース１１の
側面とＸ線入射面に貼り付けることで代用され得る。

【００２２】大部分のシンチレータピース１１は、直方
体、典型的には立方体であるが、スライス方向Ａの両端
に位置するｎ個のシンチレータピース１１は、図６に示
すように、その端面が略中央付近から底面にかけて内側
に斜めに切り欠かれており、略５角形の断面形状を有し
ている。この切り欠き部分３０のスペースに、フォトダ
イオード１７を基板１４に接続するためのボンディング
ワイヤ１３が収められる。この構造により、図９
（ａ）、図９（ｂ）に示すように、素子モジュール２８
を構成するために４つの素子ブロック１５をスライス方
向Ａに沿ってジョイントする際、素子ブロック１５の間
でシンチレータピース１１どうしを密着させて、ブロッ
ク間のギャップを解消することができる。また、ボンデ
ィングワイヤ１３をスライス方向の端部から引き出した
ので、図９（ｃ）に示すように、検出器モジュール３４
をチャンネル方向Ｃに配列する際、モジュール間のギャ
ップを解消することができる。

【００２３】なお、切り欠き部分３０の形状には特に制
限は無い。例えば、図７に示すように、シンチレータピ
ース１１の端面を、表面から底面にかけて斜めに切り欠
いてもよい。この場合、当該端のシンチレータピース１
１は台形の断面形状を有する。また、シンチレータピー
ス１１の端面を、直線的ではなくて、図８に示すよう
に、適度な湾曲をつけて切り欠くようにしてもよい。

【００２４】素子ブロック１５（基板１４）の表面積
は、シンチレータブロック１６のＸ線入射面と概ね等し
く設計されている。また、シンチレータブロック１６の
大きさは概ね等しく設計されている。なお、スライス方
向Ａの両端に位置するフォトダイオード１７の大きさ
は、ジョイントマージンのために、両端以外のフォトダ
イオード１７の大きさより若干小さく設計されているか
もしれない。この場合、検出器モジュール３４のスライ
ス方向Ａの端のチャンネルは端以外のものと比べて、Ｘ
線変換率が大きく異なる傾向があるが、この問題は、端
のチャンネルで検出したデータを、データ処理装置３５
で重み付け補間などのデータ補正を行うことで解決可能
である。重みについては、検査の目的、例えば端の素子
のデータの精度や期待する解像度などを考慮して設定す
る。

【００２５】フォトダイオード１７で検出された信号
は、電気信号として、ボンディングワイヤ１３を介して
基板１４に送られる。ボンディング加工技術上の問題
で、ボンディングワイヤ１３は、フォトダイオード１２
の表面からある程度、突出する。突出したボンディング
ワイヤ１３は、スライス方向Ａに隣接する２つの素子ブ
ロック１５の切り込み部分３０の合計スペースに収めら
れる。

【００２６】図１０（ａ）には、１つの検出器モジュー
ル３４をスライス方向から見た側面図を示している。上
述したように、１つの検出器モジュール３４は、スライ
ス方向に連結される４つの素子ブロック１５からなる１
つの素子モジュール２６と、素子モジュール２６の上に
取り付けられた１つのコリメータモジュール３３とから
構成される。素子モジュール２６は、板状のモジュール
ベース１８の上に固定用スタンド３１を介して固定され
る。素子モジュール２６の背面には、フォトダイオード
１７から信号を読出し、収集するデータ収集回路基板２
５が配置されている。フォトダイオード１７からボンデ
ィングワイヤ１３を介して基板１４へ送られた信号は、
図１１に示すように、基板内部配線を通り、基板背面に
配置されたデータ収集装置１４３の回路基板２５へ送ら
れる。なお、この回路２５は、フォトダイオード１７の
基板１４上にフォトダイオードアレイ及びその周辺回路
とともに形成するようにしてもよい。

【００２７】コリメータモジュール３３は、タングステ
ン、モリブデン等の重くて剛性の高い複数のコリメータ
板２０を有する。複数のコリメータ板２０は、チャンネ
ルのピッチに等しい間隔で平行に配列されるように、２
枚のコリメータサポート２１の間にサポートされてい
る。コリメータモジュール３３は、複数のコリメータ板
２０が複数のチャンネルの境界の上にそれぞれ位置する
ように、素子モジュール２６に対して位置整合されてい
る。

【００２８】コリメータモジュール３３のチャンネル方
向Ｃの幅は、素子モジュール２６の幅に等しく設計され
ている。しかし、コリメータモジュール３３は、素子モ
ジュール２６の真上に配置されるのではなく、素子モジ
ュール２６に対して、隣り合う検出素子（チャンネル）
の中心点間距離（ピッチ）Δｄの１／２の距離（Δｄ／
２）だけ、チャンネル方向Ｃにずらされている。このコ
リメータモジュール３３を素子モジュール２６に対して
距離（Δｄ／２）だけずらしたことにより、図１０
（ｂ）に示すように、隣り合う素子モジュール２６のチ
ャンネルの境界の真上にコリメータ板２０を位置させる
ことができる。これにより、３８個の検出器モジュール
３４を検出器ベース２８の上に一列に配列したとき、あ
るモジュール３４Ａの右端のチャンネルＣＡと、その右
隣のモジュール３４Ｂの左端のチャンネルＣＢとの間に
も、当該右隣のモジュール３４Ｂの突出している左端の
コリメータ板２０Ｂが配置され、端以外と同様な散乱線
除去効果が得られる。

【００２９】このように同一構造のモジュール３４をチ
ャンネル方向Ｃに順番に配置していくことで、モジュー
ル３４間のギャップを解消することができる。

【００３０】上述したように、３８個の検出器モジュー
ル３４は、例えば数本のネジを外す等の比較的簡単な作
業で検出器ベース２８から個々に取り外すことができ
る。これにより、ある１つの検出器モジュール３４が動
作不良を起こしたとき、そのモジュール３４を検出器ベ
ース２８から取り外し、空いたスペースに新しい正常な
モジュール３４を装着する。これにより検出器１２７は
正常な機能を取り戻すことができる。

【００３１】ただし、モジュール３４を交換するとき、
モジュール３４間でコリメータモジュール３３が部分的
に重なっているので、その不良モジュール３４だけを単
独で取り外すことはできず、当該不良モジュール３４と
ともに、それより右側の複数の正常モジュール３４も取
り外すことが必要とされる。

【００３２】不良モジュール３４を正常モジュール３４
に交換するときに、取り外す検出器モジュール３４の数
を減らして、その交換作業を効率化するための変形例を
図１２（ａ），図１２（ｂ），図１２（ｃ）に示す。こ
のために、２種類の検出器モジュール３４−１，３４−
２が用意される。２種類の検出器モジュール３４−１，
３４−２は、コリメータモジュール３３−１，３３−２
の幅及びコリメータ板２０の数が相違するだけで、他の
構造は同一である。一方のコリメータモジュール３３−
１は、図１２（ａ）に示すように、コリメータ板２０の
数がチャンネル数（ｎ）より１つ多く、他方のコリメー
タモジュール３３−２は、図１２（ｂ）に示すように、
コリメータ板２０の数がチャンネル数（ｎ）より１つ少
ない。このコリメータ板２０の数の違い（２枚）の分だ
け、一方のコリメータモジュール３３−１の幅が他方の
コリメータモジュール３３−２の幅よりも長い。

【００３３】このようにコリメータモジュール３３−
１，３３−２が相違する２種類の検出器モジュール３４
−１，３４−２を、図１２（ｃ）に示すように、検出器
ベース２８の上に、チャンネル方向Ｃに沿って、交互に
隙間無く配列する。

【００３４】このような構造は検出器モジュール３４が
２種類になるが、不良モジュール３４を正常モジュール
３４に交換する場合、取り外す必要のある検出器モジュ
ール３４の数は、１又は３個に減らすことができる。図
１２（ａ）の不良モジュール３４を交換する場合、その
不良モジュール３４だけを取り外し、正常なモジュール
３４を装着する。図１２（ｂ）の不良モジュール３４を
交換する場合、その不良モジュール３４とともに、その
両隣の２つのモジュール３４を取り外し、正常なモジュ
ール３４を装着し、両隣の２つのモジュール３４を戻
す。

【００３５】なお、コリメータの代わりにグリッドを用
いてもよい。グリッドを用いたものを図１３に示す。な
お、図１３はグリッドとシンチレータピース付近の拡大
図である。グリッド２４は、鉛などの重い金属箔２２
を、アルミニウムなどの軽い物質で作られた中間材２３
と交互に挟むように接着して構成されている。金属箔２
２は中間材２３で支持されるので、コリメータサポート
２１のようなサポートは不要である。

【００３６】なお、コリメータは、上述したように、コ
リメータモジュール３３を装着した検出器モジュール３
４を配列することで完成するようにしてもよいし、図１
４に示すように、コリメータモジュール３３を装着して
いない検出器モジュール３４を配列し、その後に、コリ
メータモジュール３３を検出器モジュール３４に装着す
るようにしてもよい。また、コリメータモジュール３３
を連結して完成したコリメータを、配列された検出器モ
ジュール３４に取り付けるようにしてもよい。

【００３７】前述のように、端のシンチレータピース１
１の一部に切り込みを加え、前記切り込みにボンディン
グワイヤ１３などの取り出し手段を配置することによ
り、時間的に連続したボクセルデータの取得などに必要
な隙間のない大型の放射線検出器を作成することができ
る。

【００３８】例えば、従来例では、スライス方向Ａに４
チャンネルしか配列できなかったが、図１５に示すよう
に、本発明では、スライス方向Ａにｍ（例えば６４個）
のフォトダイオードを持つ素子ブロック１５を４個並べ
ることで、スライス方向のチャンネル数２５６を達成で
きる。素子ブロック１５の配列数を増やし、又は複数個
の素子モジュール２６をスライス方向Ａに沿って配列す
ることでさらに多くのチャンネル数を実現することがで
きる。

【００３９】検出器全体では、ｍ×ｎ（６４×２４）個
のフォトダイオードを備える素子ブロック１５をスライ
ス方向Ａに４個、チャンネル方向Ｃに３８個配列するこ
とで、Ｍ×Ｎ（２５６×９１２）のチャンネルマトリク
スを実現できる。ｍは偶数個、例えば、ｍ＝６４であっ
ても良いし、奇数個ｍ＝６５であっても良い。なお、ｍ
の数は限定されない。またさらに、チャンネル方向も偶
数個、例えば、ｎ＝２４であっても良いし、奇数個ｎ＝
２５であっても良い。なお、ｍと同様、ｎの数は限定さ
れない。また同様に、検出器モジュールの個数も、偶
数、奇数などに限定されない。

【００４０】また、素子ブロック１５のスライス方向Ａ
の個数が偶数の場合、例えば図９（ｂ）に示すように４
個の場合、Ｘ線管１３１から発生したＸ線のスライス方
向の中心線は素子ブロック１５と他の素子ブロックの接
合部分を通り、素子ブロック１５のスライス方向Ａの個
数が奇数の場合、例えば図９（ｃ）に示すように３個の
場合、Ｘ線管１３１から発生したＸ線のスライス方向の
中心線は素子ブロック１５の中心を通ることになる。

【００４１】なお、上述では、シンチレータピースは直
方体としたが、図１６に示すように、Ｘ線入射面側であ
る上辺が、光出力面側である下辺よりわずかに長い断面
略平行四辺形のシンチレータピース５１を採用してもよ
いし、Ｘ線入射面よりも光出力面の方が狭くなる断面台
形のシンチレータピースを採用してもよい。また、フォ
トダイオード５２は、シンチレータピース５１の光出力
面と対向するような位置、および形状にする。その他の
構成は、第１の実施形態と同様であるため、省略する。

【００４２】この場合、両端以外のシンチレータも直方
体でなくなるため、シンチレータブロックの製造方法は
複雑になるが、シンチレータブロック両端のシンチレー
タピースに接合しているフォトダイオードの光入射面
を、両端以外のシンチレータピースに接合しているフォ
トダイオードの光入斜面と略同じ大きさとすることがで
きるため、両端で検出されるデータ精度を向上すること
ができる。また、端から複数個シンチレータピースを選
択し、選択したシンチレータピースのＸ線入射面よりも
光出力面の方が狭い形状としても良い。

【００４３】この場合、素子ブロックの両端以外のシン
チレータ及びフォトダイオードの形状が変わるため、Ｘ
線変換率が大きく異なる場合があるので、前記データ処
理装置３５で、全体のシンチレータ−フォトダイオード
で検出したデータにも重み付け補間などのデータ補正を
行うと、よりデータ精度を向上することができる。重み
については、検査の目的、例えば端の素子のデータの精
度や期待する解像度などを考慮して設定する。

【００４４】また、図１７に示すように、端のシンチレ
ータピース６１は、上述と同じように、Ｘ線入射面と光
出力面が略同じ大きさの略直方体の形状であるが、他よ
り薄いダミーシンチレータ６２が設けられている。ダミ
ーシンチレータ６２のＸ線入射面の大きさはシンチレー
タピース６１のＸ線入射面と略同じ大きさであり、側面
の長さは、シンチレータピース６１の長さより短く構成
されている。ダミーシンチレータ６２は、ボンディング
ワイヤ１３にＸ線が照射され誤作動を起こさないよう
に、Ｘ線の遮蔽などを目的としたもので、通常のシンチ
レータを遮光したものや、ほぼ同じ構成ながら発光しな
いように構成を変えたもの、あるいは、重い金属などを
用いる。なお、ダミーシンチレータ６２の取り付け位置
は、前記シンチレータピース６１とダミーシンチレータ
６２のＸ線入射面が略平坦となるように行う。

【００４５】また、ダミーシンチレータ６２のチャンネ
ル方向に関しては、シンチレータブロック１６の長さと
一致させるようにしても良い。この場合には、側面の長
さは前述のものと変わらないが、ダミーシンチレータ６
２のＸ線入射面の大きさは、スライス方向には前記シン
チレータピース６１のスライス方向の長さと等しく、チ
ャンネル方向には前記シンチレータブロック１６の長さ
となる。

【００４６】この場合、各シンチレータ及びフォトダイ
オードの形状は略同じ大きさとなるため、各シンチレー
タ及びフォトダイオードのＸ線変換率は略同じの場合が
多いが、ダミーシンチレータ６２には、フォトダイオー
ドが用いられていないため、ダミーシンチレータ６２は
データを取得することができない。従って、素子ブロッ
ク１５をスライス方向Ａに複数配列する際、素子ブロッ
ク間にはデータの欠落部分が存在することになる。そこ
で欠落したデータに対しては、欠落部分のスライス方向
Ａに隣接するフォトダイオード、あるいはさらに隣接す
るフォトダイオードにチャンネル方向Ｃに隣接するフォ
トダイオードで取得したデータから、重み付け平均値を
求めたりする方法で、欠落部分のデータとする、補正を
行うことにより、よりデータ精度を向上することができ
る。補間に用いるデータの範囲、重みについては、検査
の目的、例えば端の素子のデータの精度や期待する解像
度などを考慮して設定する。

【００４７】このように、ダミーシンチレータを用いる
方法は、従来のシンチレーションブロックに遮蔽手段を
加えるだけで実施することができ、応用性が極めて高
い。

【００４８】図１８は、素子ブロック１５の一部分の回
路図を示している。素子ブロック１５は、ｍ×ｎのマト
リクスに配列された複数個のフォトダイオード１７を備
えている。複数個のフォトダイオード１７の出力には、
複数のトランジスタスイッチ７２をそれぞれ介して信号
線７４が接続されている。スライス方向Ａに一列に配列
されたｍ個のフォトダイオード１７の出力は同じ信号線
７４に共通接続されている。また、チャンネル方向Ｃに
配列されたｎ個のスイッチ７２のゲートは、同じ制御線
７５に共通接続されている。

【００４９】あるシンチレータピース１１にＸ線が入射
すると、そのシンチレータピース１１でＸ線が光に変換
される。その光は、対応するフォトダイオード１７で電
気信号に変換される。フォトダイオード１７ではスイッ
チ７２がオフの期間、電荷が蓄積される。複数の制御線
７５は、順番にアクティブにされる。これに同期して複
数のスイッチ７２が順番にオンされる。つまり、複数の
制御線７５によってスイッチ７４がスライス方向に順番
に且つチャンネル方向にはパラレルにオンされる。これ
により複数スライスの電荷情報が、シリアルに読み出さ
れる。従来では、フォトダイオード各々に信号線を１本
ずつ配線していたが、各チャンネルごとにスライス方向
に並んだ複数のフォトダイオードで信号線を共通化する
ことで、信号線本数を大幅に減少させることができる。

【００５０】なお、１スライスを近隣の所定数のフォト
ダイオードで構成する場合、近隣の制御線７５のスイッ
チ７２を一斉にオンすることで、アナログ的に信号加算
を実現することができる。これによりスライス方向に束
ねられたデータを出力することができる。

【００５１】図１９には、素子ブロック１５の一部分の
他の構成を示している。フォトダイオード１７と、スイ
ッチ７２との間に、積分器７６が介在される。積分器７
６は、増幅器とコンデンサを並列に接続したタイプ又は
他のタイプが採用される。

【００５２】フォトダイオードの出力は、アナログの電
流信号であるため、通常コンピュータでの信号処理を行
うため、まず、この電流信号を電圧信号に変換し、そし
て電圧信号をディジタル信号に変換する。図１９の例で
は、フォトダイオード１７とスイッチ７２の間に設けた
積分器７６で、電流／電圧変換が行われる。これによ
り、データ収集回路基板２５に電流／電圧変換回路を設
ける必要がない。また、応答速度が向上する。また、さ
らに積分器７６の増幅器の後段の出力の経路が相対的に
長くなり、ノイズ等の外乱の影響を受けやすい増幅器前
段の経路が短くなるので、ノイズ等の外乱の影響を受け
にくくなる。

【００５３】また、図２０に示すように、素子ブロック
１５の隅に、制御信号発生回路７７が設けられている。
図２０では、紙面方向にあるシンチレータを省略してい
るが、シンチレータとその他の素子の位置関係を説明す
るため、１部分のみ斜線で記入している。また、スイッ
チ７２と制御信号発生回路７７は、Ｘ線管１３１から見
てシンチレータの影になるように配置し、Ｘ線の照射に
よる誤動作やダメージを受けないようにする。このよう
に制御信号発生回路７７を素子ブロック１５の隅に設け
たことにより、素子ブロックの外部から複数の制御線７
５に制御信号を供給する複数の配線を形成する必要が無
く、素子ブロックの外部からは制御信号発生回路７７に
数本の制御信号を供給するだけでよいので、配線を簡素
に構成することができる。

【００５４】次に、本発明の一実施形態による信号読出
しオペレーションについて説明する。図２１には、検出
器１２７の１つの検出器モジュールと及び１モジュール
に対応する部分のデータ収集回路１３４の概略的回路図
を示している。上述したように１つの検出器モジュール
３４は、スライス方向に配列された４つの素子ブロック
１５−１，１５−２，１５−３，１５−４を有する。な
お、ここでは、素子ブロック１５−１，１５−２，１５
−３，１５−４各々は、シンチレータピース１１とフォ
トダイオード１７とからなる複数の検出素子４２が、２
４×６４のマトリクスサイズで配列されているもの仮定
として説明する。

【００５５】素子ブロック１５−１，１５−２，１５−
３，１５−４各々では、２４本の信号線７４と６４本の
制御線７５とが縦横に配線され、その各交点に検出素子
４２がそれぞれ配置される。同じチャンネルのスライス
方向Ａに配列された６４個の検出素子４２のフォトダイ
オード１７の出力は、６４個の素子トランジスタスイッ
チ（図示しない）をそれぞれ介して共通の信号線７４に
接続される。この信号線７４は、素子ブロック間で互い
に接続されている。２４本の信号線７４はそれぞれ増幅
器４４に接続される。一方、６４本の制御線７５各々に
は、同じスライスのチャンネル方向Ｃに配列された２４
個の素子トランジスタスイッチのゲートが共通接続され
ている。

【００５６】各ブロックの垂直シフトレジスタ４０−
１，４０−２，４０−３，４０−４から、４つの素子ブ
ロック１５−１，１５−２，１５−３，１５−４にわた
る６４×４本の制御線７５に順番にパルスがオンされ
る。これにより図２２に示すように、同じスライスのチ
ャンネル方向に配置されている６４×４個の検出素子４
２の信号が、順番に増幅器４４に読み出され、電圧信号
に変換され、さらにアナログディジタル変換機（ＡＤ
Ｃ）４６でディジタル信号に変換される。このような動
作が第１番目の信号線７４から第２４番目の信号線７４
までパラレルで同時に実行される。さらにこのような検
出器モジュール３４内の信号読出しオペレーションが、
３８個の検出器モジュール３４に対してパラレルで同時
に実行される。

【００５７】図２３には検出器モジュール３４の他の構
成を示す。この例では、信号線７４は、素子ブロック間
で接続されず、素子ブロック１５−１，１５−２，１５
−３，１５−４に対して個々に出力線４７−１，４７−
２，４７−３，４７−４、増幅器４４−１，４４−２，
４４−３，４４−４が設けられる。増幅器４４−１，４
４−２，４４−３，４４−４の出力は、共通のアナログ
ディジタル変換器４６を介して出力される。

【００５８】これら４つの増幅器４４−１，４４−２，
４４−３，４４−４の開閉器４１−−１，４１−２，４
１−３，４１−４は、データ収集周期（１／ｆｃ）の１
／４の時間ずつシフトされて順番に開閉される。これに
より図２４に示すように、インタリーブ方式に従って信
号読出しが行われる。つまり、素子ブロック１５−１の
あるフォトダイオード１７の信号読出と、次にスライス
方向Ａの隣のフォトダイオード１７の信号読出との間
に、他の３つの素子ブロック１５−２，１５−３，１５
−４のフォトダイオード１７の信号読出を割り込ませ
る。この方式によると、高速読出しが実現される。

【００５９】更に、図２５に示すように、素子ブロック
１５−１，１５−２，１５−３，１５−４に対して個々
にアナログディジタル変換器４６−１，４６−２，４６
−３，４６−４を設けて、１モジュール３４内の４つの
素子ブロック１５−１，１５−２，１５−３，１５−４
からの信号読出しをパラレルに行うようにしてもよい。

【００６０】（第２実施形態）本実施形態は、第１実施
形態の大視野の２次元アレイ型の放射線検出器を装備し
たＸ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピューテッドトモグラフィ装
置；ＣＴスキャナ）に関する。なお、Ｘ線ＣＴ装置に
は、Ｘ線管と放射線検出器とが１体として被検体の周囲
を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプと、リン
グ状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検
体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY /ROTATE)
タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発
明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めてい
る回転／回転タイプとして説明する。また、１ボリュー
ムのボクセルデータ（又は１枚の断層像）を再構成する
には、被検体の周囲１周、約３６０°分の投影データ
が、またハーフスキャン法でも２１０〜２４０°程度分
の投影データが必要とされる。いずれの方式にも本発明
を適用可能である。ここでは、一般的な前者の約３６０
°分の投影データから１ボリュームのボクセルデータ
（又は１枚の断層像）を再構成するものとして説明す
る。

【００６１】図２６に本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の
構成を示している。図２７に図２６の放射線検出器の斜
視図を示している。回転リング１０２は、架台駆動部１
０７により１回転あたり１秒以下という高速回転で駆動
される。この回転リング１０２には、有効視野領域ＦＯ
Ｖ内に載置された被検体Ｐに対してコーンビーム（四角
錐）状のＸ線を発生するためのＸ線管１０１が取り付け
られている。Ｘ線管１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電
力が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を
介して供給される。

【００６２】回転リング１０２には、被検体Ｐを透過し
たＸ線を検出するための放射線検出器１０３がＸ線管１
０１に対向する向きで取り付けられている。放射線検出
器１０３には、第１実施形態で説明した通りシンチレー
タピースとフォトダイオードとの組み合わせで構成され
る複数の検出素子が、被検体のスライス方向とそれに直
交するチャンネル方向とに関してマトリクス状に配列さ
れている。例えばチャンネル方向に関しては数千個の検
出素子が配列され、一方、スライス方向に関しては、数
百個の検出素子が高密度に配列されている。

【００６３】放射線検出器１０３で検出されたＭ×Ｎの
全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビェーあたりの
Ｍ×Ｎチャンネル分のデータを以下“２次元投影デー
タ”という）は、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４に一
旦集められ、そして、一括して光通信を応用した非接触
データ伝送装置１０５を介して固定側のデータ処理ユニ
ットに伝送される。放射線検出器１０３による検出動作
は、１回転（約１秒）の間に、例えば１，０００回程度
繰り返され、それによりＭ×Ｎチャンネル分の膨大な２
次元投影データが１秒（１回転）あたり１，０００回発
生し、このような膨大でしかも高速に発生する２次元投
影データを時間遅れなく伝送するために、データ収集回
路１０４及び非接触データ伝送装置１０５は超高速処理
化が図られている。

【００６４】データ処理ユニットは、ホストコントロー
ラ１１０を中心として、データ補正等の前処理を行う前
処理装置１０６、記憶装置１１１、補助記憶装置１１
２、データ処理装置１１３、再構成装置１１４、入力装
置１１５及び表示装置１１６がデータ／制御バス３００
を介して相互接続されている。さらに、このバス３００
を介して、補助記憶装置２０１、データ処理装置２０
２、再構成装置２０３、入力装置２０４及び表示装置２
０５からなる外部の画像処理装置２００が接続されてい
る。

【００６５】図２８にデータの処理及びその流れを示し
ている。被検体を透過したＸ線は、放射線検出器１０３
においてアナログ電気信号の２次元投影データに変換さ
れ、さらにデータ収集回路１０４でディジタル電気信号
の２次元投影データに変換された後、非接触データ伝送
装置１０５を介して、各種補正を行う前処理装置１０６
に送られる。前処理装置１０６で感度補正やＸ線強度補
正等を受けた３６０゜分、つまり１，０００セットの２
次元投影データは、直接あるいは記憶装置１１１に一旦
記憶された後、再構成装置１１４に送られて、例えばＦ
ｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる方法に代表される３次元画
像再構成アルゴリズムによる再構成を行い、スライス方
向に広い対象領域（ボリューム）内におけるＸ線吸収系
数の３次元的分布データ（以下“ボリュームデータ（ボ
クセルデータの集まり）”という）に再構成される。こ
の３次元的分布データは、典型的には、マルチスライス
の断層画像データの集まりとして再構成される。

【００６６】再構成されたボリュームデータは、直接あ
るいは記憶装置１１１に一旦記憶された後、データ処理
装置１１３に送られて、オペレータの指示に基づき、任
意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング
処理による特定臓器の３次元表面画像等のいわゆる疑似
３次元画像データに変換され、そして表示装置１１６に
表示される。

【００６７】再構成、断面変換などのデータ処理及び表
示オペレーションは、Ｘ線ＣＴ装置１００ないで行われ
るのが一般的であるが、外部の画像処理装置２００にお
いて実行するようにしてもよい。外部の画像処理装置２
００を使用する場合、Ｘ線ＣＴ装置１００から、画像処
理装置２００に送られるデータは、再構成前でも、再構
成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態
でも本実施形態の効果を妨げるものではない。

【００６８】上記ボリュームデータのボクセルサイズ
は、放射線検出器１０３の一つの検出素子サイズ、シス
テムのジオメトリ、及びデータ収集速度などによって変
化するものの、例えば、最小で、０．５ｍｍ×０．５ｍ
ｍ×０．５ｍｍ程度を達成している。そして第１実施形
態の放射線検出器を採用することにより、１回転で大き
なボリュームデータを得ることができるので、広範囲の
等方位性(isotropic)のボクセルデータを連続的に収集
することができる。従って、任意断面の断層像の分解能
を略等しくすることができるので、臨床上役立てること
ができる。

【００６９】システムのオペレータは、検査、診断の目
的に応じて、上記のように、既に広く用いられている、
任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面
表示などのなかから表示形態を選択し、設定する。一つ
のボリュームデータから、異なる形態での画像を生成
し、表示する。表示の際には、１種類の画像だけでな
く、複数種類の画像を同時に表示するモードも備え、目
的に応じて一つの画像を表示するモードとの切り替えが
可能であるようになっている。

【００７０】任意断面の断層像は、図２９に示すよう
に、従来のＸ線ＣＴ装置で得られる体軸に直交した断面
（アキシャル断面）だけではなく、サジタル面、コロナ
ル面といった、アキシャル面に直交する断面、さらに
は、これらの断面に対して傾いたオブリーク断面につい
ての断層像である。上記ボリュームデータから、指定さ
れた断面について、やはり指定された厚さのボクセルデ
ータを抽出し、束ねて表示する。任意方向からの投影像
は、ボリュームデータに対して、設定された方向に並ん
だボクセルデータについて、例えば、最大値や、積算値
などを、２次元画像として表示するものである。３次元
表面表示は、例えば、設定されたしきい値による表面を
抽出し、設定された光源による陰影により、表面を３次
元的に表示する方法で、しきい値を変化させながら観察
することで、内部の構造も把握できる。

【００７１】１回転のスキャンにおいて、上記データ処
理を行うことにより、１回転だけで得られた多方向から
の２次元投影データから、スライス方向に例えば３０ｃ
ｍという広い対象領域について、スライス方向に時間差
のない、一つのボリュームデータを求められることにな
る。アキシャル断面以外でも、ある時刻における断層像
を観察することが可能となる。

【００７２】連続回転スキャンにおいて、複数回転で得
られた多方向からの２次元投影データに対して、１回転
の場合と同様の処理を繰り返して行う場合には、得られ
るボリュームデータが一つではなく複数となる。１回転
毎に再構成する場合でも回転数と同じ数のセットが得ら
れるし、再構成に使用するデータの範囲（システムの回
転角度の範囲）を少しずつズラしていくことにより、時
間的に少しずつ異なる、より多くのボリュームデータが
得られる。

【００７３】表示画像の形態については、１回転の場合
と同様であり、システムのオペレータの設定に応じて、
任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面
表示などのなかから選択可能である。

【００７４】上記時間的に少しずつ異なるボリュームデ
ータから、設定された形態での時間的に少しずつ異なる
画像を生成し、図３０に示すように、順番に表示する。
これにより、オペレータは、設定した形態での画像を、
動画としてリアルタイムに観察することが可能となる。
この連続スキャンと並行して画像を動画として表示する
オペレーションを、ここではＣＴ透視と称する。

【００７５】図３１には、このＣＴ透視におけるスキャ
ンから画像表示までの時間的な流れを１つの時間スケー
ルで示している。ここでは、１つの３次元画像データを
再構成するのに必要な投影データの角度範囲を、３６０
°として説明するが、もちろん１８０°＋ビュー角であ
ってもよい。まず、被検体の周囲をＸ線管１０１が放射
線検出器１０３と共に高速に連続回転をする。１回転あ
たりに要する時間は、ｔ０である。次々と収集される投
影データはほぼ実時間で前処理を受ける。そして、再構
成装置１１４では、前処理された３６０°分の投影デー
タに基づいて、３次元画像データ“Ｉ”を再構成する。
そして、再構成された３次元画像データ“Ｉ”に基づい
て、データ処理装置１１３で、任意断面の断層像、任意
方向からの投影像、３次元表面画像等の画像データ“Ｄ
Ｉ”が発生される。この画像データ“ＤＩ”は、表示装
置１１６に表示される。

【００７６】ＣＴ透視では、これらスキャンから画像表
示までの一連の処理が並行して行われ、これにより連続
スキャンしながら、その場で画像を次々と再構成し、そ
れを次々と表示することで、動画として表示することを
実現している。

【００７７】このＣＴ投影を実現するために、再構成装
置１１４は、投影データの収集オペレーション（スキャ
ン）と並行して、所定角度範囲（ここでは３６０°）分
の投影データを収集するのに要する時間ｔ０より短時間
で、３次元画像データＩを再構成するために必要な処理
能力を備えている。また、データ処理装置１１３は、３
次元画像データＩの再構成時間よりも短時間で、３次元
画像データから表示画像データＤＩを発生するために必
要な処理能力を備えている。さらに、表示装置１１６
は、画像データＤＩを、その画像データＤＩの起源の投
影データの収集オペレーションの期間の起点Ｔｓ又は終
点Ｔｅから、一定時間後に表示開始するために必要なカ
ウンタ及びメモリ等を装備している。

【００７８】さらに、本装置は、動画としての画像観察
を容易にするための以下の手段を備えている。 （１）表示の順序は、正順だけでなく、逆順（巻き戻し
再生）も可能である。 （２）画像更新（画像の切り換え）は、自動更新と、手
動更新とを選択可能で、表示途中での切り替えも可能で
ある。 （３）自動更新では、オペレータが開始点（動画再生起
点）と終了点（動画再生終点）とを指定し、その期間内
で、予め設定された更新速度（画像切り換え速度（動画
の再生速度））で更新される。 （ｉ）開始点、終了点は表示途中でも変更が可能であ
る。 （ii）予め設定された更新速度は、以下のモードを備え
る。 （ａ）スキャンの速度、再構成間隔に基づいた、実際の
時間間隔 （ｂ）スロー表示 （ｃ）コマ送り表示 （ｄ）高速（倍速）表示 （iii)予め用意された以外でも、オペレータが設定した
任意の速度で表示する。 （iv）表示の途中でも、更新速度を変化させられる。 （ｖ）終了点まで表示すると、開始点に戻って表示を繰
り返す。 （４）手動更新では、オペレータの操作に応じて更新す
る。 また、全体の動きと、表示中の画像との関係の把握を容
易にするため、メインの画像とは別に、全体の時間範囲
について、全てあるいは一部の画像を、インデックス画
像として同時に表示することが可能になっている。 （１）インデックス画像上には、メインの画像の時刻が
表示され、インデックス画像上でメイン画像の時刻を設
定して、動画の再生起点を切り換えることが可能であ
る。 （２）インデックス画像は、データ処理装置１１３にお
いて縮小したり、解像度を落としたりして得られるもの
で、複数のインデックス画像が一画面に一覧で同時に表
示される。 （３）インデックス画像は、全ての画像を対象として生
成され表示されるのではなく、当該再生期間内の複数の
画像の中から適当に間引いて選択される。 （ｉ）一定時間間隔で間引いて表示する。 （ii）画像間の変動の激しい部分を抽出して表示する。 （４）インデックス画像は、メイン画像の前後の時間帯
を表示し、メイン画像が更新されるにつれて、インデッ
クス画像も更新される。 メインの画像表示と一緒に、ＲＯＩのＣＴ値や、心電図
など、時間的に変化する情報を、グラフで表示し、グラ
フ上に表示中のメイン画像の時刻も表示する。

【００７９】（変形例）本発明は、上述した実施形態に
限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、
開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせに
より種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示
される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても
よい。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、非常に多くの検出素子
のマトリクス状のタイリングを実現する放射線検出器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来において、検出器の一部断面図。

【図２】従来において、検出器のボンディングワイヤの
配線図。

【図３】本発明の第１実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置
のシステム図。

【図４】図３の検出器２７の概略的な平面構造図。

【図５】図４の素子ブロック１５の構造図。

【図６】図４の素子ブロック１５の部分断面図。

【図７】図６の切り欠き部分の他の形状例を示す部分断
面図。

【図８】図６の切り欠き部分の他の形状例を示す部分断
面図。

【図９】（ａ）は、第１実施形態において、素子ブロッ
クの配列を示す側面図、（ｂ）は、第１実施形態におい
て、素子ブロックの他の配列を示す側面図、（ｃ）は、
第１実施形態において、検出器モジュールの配列を示す
斜視図。

【図１０】（ａ）は、第１実施形態において、検出器モ
ジュールの側面構造を示す図、（ｂ）は、図１０（ａ）
の検出器モジュールの配列を示す側面図。

【図１１】図１０（ａ）の基板及びその周辺の断面図。

【図１２】（ａ）は、第１実施形態において、検出器モ
ジュールの他の側面構造を示す図、（ｂ）は、（ａ）の
検出器モジュールとペアをなす検出器モジュールの側面
構造を示す図、（ｃ）は、（ａ）の検出器モジュールと
（ｂ）の検出器モジュールとの配列を示す側面図。

【図１３】第１実施形態において、コリメータに代用さ
れるグリッドを示す側面図。

【図１４】第１実施形態において、複数のコリメータモ
ジュールの装着例を示す図。

【図１５】第１実施形態において、検出器の横断面図。

【図１６】第１実施形態において、他のシンチレータピ
ースを示す側面図。

【図１７】第１実施形態において、さらに他のシンチレ
ータピースを示す側面図。

【図１８】第１実施形態において、検出素子の等価回路
図。

【図１９】第１実施形態において、検出素子の他の等価
回路図。

【図２０】第１実施形態において、検出素子のさらに他
の等価回路図。

【図２１】第１実施形態において、１つの検出器モジュ
ールの等価回路図。

【図２２】図２１の検出器モジュールの１列分の信号読
出しシーケンスを示す図。

【図２３】第１実施形態において、１つの検出器モジュ
ールの他の等価回路図。

【図２４】図２３の検出器モジュールの１列分の信号読
出しシーケンスを示す図。

【図２５】第１実施形態において、１つの検出器モジュ
ールの更に他の等価回路図。

【図２６】本発明の第２実施形態に係るＸ線ＣＴスキャ
ン装置の構成を示す図。

【図２７】図２６の放射線検出器の斜視図。

【図２８】第２実施形態において、処理及びデータの流
れを示す図。

【図２９】第２実施形態において、画像表示例を示す
図。

【図３０】第２実施形態において、画像表示の他の例を
示す図。

【図３１】第２実施形態において、ＣＴ透視の動作を示
す図。

【符号の説明】

１３１…Ｘ線管、 １２７…放射線検出器、 １３２…被検体、 １３４…データ収集回路、 １３５…データ処理装置、 １３６…記憶装置、 １３７…再構成装置、 １３８…ホストコントローラ、 １３９…高電圧発生装置、 １４０…架台駆動部、 １４１…表示装置、 １４２…操作部、 １４３…入力装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｔ 7/00 Ｇ０１Ｔ 7/00 Ｂ Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０４Ｎ 5/32 31/09 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ Ｈ０４Ｎ 5/32 31/00 Ａ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列された複数の素子ブロックを有し、
   前記素子ブロック各々は単一基板上にｍ×ｎのマトリク
   スで形成された複数の放射線検出素子を有することを特
   徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 前記複数の素子ブロックは所定数ずつ複
   数のモジュールベースに固定的に搭載されることを特徴
   とする請求項１記載の放射線検出器。
3. 【請求項３】 前記複数のモジュールベースは、検出器
   ベース上に着脱可能に搭載されることを特徴とする請求
   項２記載の放射線検出器。
4. 【請求項４】 検出器ベース上に着脱可能に搭載された
   複数の検出器モジュールを有し、前記検出器モジュール
   各々はモジュールベースに固定的に搭載された複数の素
   子ブロックを有し、前記素子ブロック各々は単一基板上
   にｍ×ｎのマトリクスで形成された複数の放射線検出素
   子を有することを特徴とする放射線検出器。
5. 【請求項５】 前記検出素子は、放射線を光に変換する
   蛍光素子と前記光を電気信号に変換する光電変換素子と
   からなり、前記素子ブロックの端に配置される蛍光素子
   は部分的に切り欠かれ、この切り欠きにより空いたスペ
   ースに前記光電変換素子から前記基板への配線が配置さ
   れることを特徴とする請求項４記載の放射線検出器。
6. 【請求項６】 前記蛍光素子はシンチレータピースであ
   り、前記光電変換素子はフォトダイオードであることを
   特徴とする請求項５記載の放射線検出器。
7. 【請求項７】 前記検出器モジュールは、前記素子ブロ
   ックの上に取り付けられるコリメータモジュールを有す
   ることを特徴とする請求項４記載の放射線検出器。
8. 【請求項８】 前記コリメータモジュールは前記素子ブ
   ロックに対して所定距離だけシフトされていることを特
   徴とする請求項７記載の放射線検出器。
9. 【請求項９】 前記所定距離は隣り合う検出素子の中心
   点間距離の１／２であることを特徴とする請求項８記載
   の放射線検出器。
10. 【請求項１０】 前記検出器モジュールには、前記素子
    ブロックより幅の広い第１のコリメータモジュールが前
    記素子ブロックの上に取り付けられている第１の検出器
    モジュールと、前記素子ブロックより幅の狭い第２のコ
    リメータモジュールが前記素子ブロックの上に取り付け
    られている第２の検出器モジュールとの２種類があり、
    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
    ールとは前記検出器ベース上に交互に配列されることを
    特徴とする請求項４記載の放射線検出器。
11. 【請求項１１】 前記第１のコリメータモジュールは前
    記素子ブロックより、隣り合う検出素子の中心点間距離
    の１／２ずつ両側に広く、前記第２のコリメータモジュ
    ールは前記素子ブロックより、前記中心点間距離の１／
    ２ずつ両側に狭いことを特徴とする請求項１０記載の放
    射線検出器。
12. 【請求項１２】 前記基板上には前記検出素子とともに
    複数本の信号線と複数本の制御線とが縦横に形成され、
    前記信号線各々には所定数の検出素子が個々にスイッチ
    ング素子を介して接続され、前記制御線各々には所定数
    のスイッチング素子のゲートに接続され、前記複数の信
    号線は出力線に接続されていることを特徴とする請求項
    ４記載の放射線検出器。
13. 【請求項１３】 前記信号線は、前記検出器モジュール
    内の前記素子ブロックの間で連結されていることを特徴
    とする請求項１２記載の放射線検出器。
14. 【請求項１４】 前記スイッチング素子のオン／オフを
    制御して、前記検出素子から信号を読み出す読出制御回
    路が前記基板上に形成されていることを特徴とする請求
    項１２記載の放射線検出器。
15. 【請求項１５】 前記読出制御回路は、前記検出器モジ
    ュール内の前記複数の素子ブロックにわたって、前記信
    号線に沿って前記スイッチング素子をシーケンシャリー
    にオンすることを特徴とする請求項１４記載の放射線検
    出器。
16. 【請求項１６】 前記読出制御回路は、前記信号線に沿
    って前記スイッチング素子をシーケンシャリーにオンす
    るとともに、このシーケンシャルオペレーションを、前
    記検出器モジュール内のある素子ブロックの信号読出し
    のインターバルに前記検出器モジュール内の他の素子ブ
    ロックの信号読出しを割り込ませるように、前記検出器
    モジュール内の前記複数の素子ブロック間で所定時間ず
    つずらして実行することを特徴とする請求項１４記載の
    放射線検出器。
17. 【請求項１７】 前記読出制御回路は、前記信号線に沿
    って前記スイッチング素子をシーケンシャリーにオンす
    るオペレーションを、前記検出器モジュール内の前記複
    数の素子ブロックに対してパラレルに実行することを特
    徴とする請求項１４記載の放射線検出器。
18. 【請求項１８】 前記出力線には増幅器とアナログディ
    ジタル変換器とが接続されていることを特徴とする請求
    項１２記載の放射線検出器。
19. 【請求項１９】 前記増幅器は前記検出器モジュール内
    の前記複数の素子ブロックに対して個々に設けられ、前
    記アナログディジタル変換器は前記検出器モジュール内
    の前記複数の素子ブロックで共用されることを特徴とす
    る請求項１８記載の放射線検出器。
20. 【請求項２０】 前記増幅器と前記アナログディジタル
    変換器とは、前記検出器モジュール内の前記複数の素子
    ブロックで共用されることを特徴とする請求項１８記載
    の放射線検出器。
21. 【請求項２１】 前記各検出素子とそれに対応するスイ
    ッチング素子との間に積分器が挿入されていることを特
    徴とする請求項１２記載の放射線検出器。
22. 【請求項２２】 前記放射線検出器を、前記放射線検出
    器に対向するＸ線管、前記放射線検出器の出力信号を収
    集するデータ収集回路、収集されたデータを処理するデ
    ータ処理回路、および処理されたデータに基づいて断層
    画像を発生するコンピュータとともに有することを特徴
    とする請求項４記載のＸ線ＣＴ装置。
23. 【請求項２３】 前記データ処理回路は、前記放射線検
    出器の少なくとも一部の検出素子のデータを補正するデ
    ータ補正回路を有することを特徴とする請求項２２記載
    のＸ線ＣＴ装置。
24. 【請求項２４】 検出器ベース上に着脱可能に搭載され
    た複数の検出器モジュールを有し、前記検出器モジュー
    ル各々はモジュールベースに固定的に搭載された複数の
    素子ブロックと前記素子ブロックの上に取り付けられる
    コリメータモジュールとを有し、前記素子ブロック各々
    は単一基板上にｍ×ｎのマトリクスで形成された複数の
    放射線検出素子を有することを特徴とする放射線検出
    器。
25. 【請求項２５】 Ｘ線をコーンビーム状に発生するＸ線
    管と、 被検体を透過したＸ線を検出するマトリクス状に配列さ
    れた複数の検出素子を有する放射線検出器と、 前記Ｘ線管と前記放射線検出器とを前記被検体の周波数
    を連続回転するための機構を有する架台と、 前記放射線検出器の出力から導出される所定角度範囲分
    のデータに基づいて、３次元の画像データを再構成する
    再構成装置と、 前記再構成された画像データを表示する表示装置とを具
    備し、 前記再構成装置は、前記データの収集オペレーションと
    並行して、前記所定角度範囲分のデータを収集するのに
    要する時間より短時間で、前記画像データを再構成し、 前記表示装置は、前記画像データを、次の画像データの
    再構成が完了する前に表示することを特徴とするＸ線Ｃ
    Ｔ装置。
26. 【請求項２６】 前記再構成装置は、前記画像データを
    ファンビーム再構成することを特徴とする請求項２５記
    載のＸ線ＣＴ装置。
27. 【請求項２７】 前記再構成装置は、等方位性のボクセ
    ルデータから成るボリュームデータを連続して再構成す
    ることを特徴とする請求項２５記載のＸ線ＣＴ装置。