JP2001356174A - ２次元放射線検出器とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンネル方向のみならずスライス方向も散
乱線を十分に除去することができ加工が容易で精度の高
い２次元放射線検出器の製造方法を提供する。 【解決手段】 チャンネル方向コリメータ板３と主支持
板１と支持板２を、専用の組立治具を用いて組立て、取
付プレート７を支持板２に固着して、チャンネル方向コ
リメータ部を製作する。一方、スライス方向コリメータ
板６と薄板支持板８と支持板４と支持板５を、専用の組
立治具を用いてモジュールに組立て、取付ネジ１１でチ
ャンネル方向コリメータ部に位置を合せて全てのモジュ
ールを取付け、コリメータ部を製作する。そして、シン
チレータ３０とＰＤＡ３１を搭載した基板２９を、取付
ネジ１０によってコリメータ部に精度良く位置を合せて
固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチスライスＸ
線ＣＴ装置、デュアルスライスＸ線ＣＴ装置、コーンビ
ームＸ線ＣＴ装置等に係わり、特に、チャンネル方向コ
リメータとスライス方向コリメータを有する２次元放射
線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とコリメータを
備えた検出器が、被検体を中心に円周方向に回転しなが
らＸ線管からＸ線ビームを放射し、それと対向した円形
配置の複数個の検出器で、被検体を透過したＸ線量を検
知して、その信号をコンピュータ処理して画像を構成す
るもので、その検出器は円弧状に一次元または二次元状
に複数個配列されている。そして、Ｘ線管から放射され
たＸ線ビームは、被検体を直進して透過したものと被検
体で散乱したものがあり、前者の情報のみを検出器に取
り込んで、斜めから入る散乱線を除去し、そのクロスト
ークを防ぐために、検出器の前にコリメータが設けられ
ている。このコリメータは一次元または二次元に配列さ
れた検出器の前で各チャンネル毎にＸ線の透過し難い材
料でＸ線遮蔽壁を形成している。

【０００３】そして、検出器は、Ｘ線を光に変換するシ
ンチレータ素子と、このシンチレータ素子で変換された
光を検出し、電気信号として出力するフォトダイオード
とからなるＸ線検出素子を、Ｘ線管を中心として円弧状
に約５００〜１０００チャンネル程度配列した構成を有
する。図５にコリメータ１５の構造を示す。コリメータ
１５は、円弧状の主支持板１７と、その主支持板１７の
面両端部から支持棒１８が出て支えられている円弧状の
支持板１９と、その支持板１９と主支持板１７との間に
Ｘ線管からのＸ線ビームの入射方向に向けて挿入固着さ
れているチャンネル方向コリメータ板１６とから構成さ
れている。

【０００４】図６にコリメータ１５のチャンネル方向
（被検体の体軸方向）の断面構造を示す。チャンネル方
向コリメータ板１６がその両側を主支持板１７と支持板
１９で接着剤によって固定されている。この固定接着作
業はコリメータ１５の全体の外形に沿った形状のくりぬ
き空間を持ち、この空間の内法に沿ってチャンネル方向
コリメータ板１６が嵌挿できる多数の垂直溝を有する治
具枠に、予めカットしたチャンネル方向コリメータ板１
６を前記溝に沿って縦方向に挿入し、チャンネル方向コ
リメータ板１６の上下端面を主支持板１７、支持板１９
に一体的に接着した後、前記枠体から上下何れか一方側
へ引き抜いて製作される。または、主支持板１７と支持
板１９にチャンネル方向コリメータ板１６の両端が挿入
できる溝が設けられ、その溝にチャンネル方向コリメー
タ板１６が嵌め込まれて、固定用接着剤で固定される。
このチャンネル方向コリメータ板１６の固定される方向
は、Ｘ線管の焦点方向に収斂されるようにそれぞれが接
着固定される。溝が設けられて固定される場合には、溝
の方向がそれぞれＸ線管の焦点方向に収斂されるように
加工されている。

【０００５】チャンネル方向コリメータ板１６が固定さ
れたコリメータ１５は、基板２１上にＰＤＡ（フォトダ
イオードアレイ）２３とシンチレータ２２とが取付けら
れた検出器の上方に、取付けネジ２８によって固定され
る。このとき、コリメータ１５と検出器の位置精度は正
確に設定され、各検出器の検出感度を一様にかつ最大に
なるようにしている。そして、底板２４と側板２５が主
支持板１７に取付けられ検出器部及びチャンネル方向コ
リメータ板１６を保護するための保護板２７が被せられ
る。最後にコリメータ１５と検出器部を一体にしたもの
がＸ線ＣＴ装置の回転枠に取り付けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の放射線検出器は
以上のように構成されているが、チャンネル方向（被検
体の体軸と直角の方向）に一次元的に配列された検出器
では、断層像は１スライスしか得られないので、多層の
断層像を得るためには何回もスキャニングを行なわなけ
ればならない。一度に多くのスライスデータを得るため
には、基板２１上に設けられたＰＤＡ２３とシンチレー
タ２２とからなるＸ線検出素子をチャンネル方向だけで
なく、それに直行するスライス方向（被検体の体軸方
向）にも配列した２次元アレイ型放射線検出器が用いら
れる。２次元放射線検出器を用いたマルチスライスＸ線
ＣＴ装置、デュアルスライスＸ線ＣＴ装置、コーンビー
ムＸ線ＣＴ装置では、スライス方向の散乱線も除去する
必要があり、チャンネル方向コリメータ板の高さを、シ
ングルスライスＸ線ＣＴ装置で用いられるものより高く
して対応している。これは高くすることでグリッド比を
大きくして、チャンネル方向から斜めにスライス方向に
入射してくる散乱Ｘ線を除去するためである。しかし、
スライス方向にまっすぐに入射する散乱Ｘ線は除去でき
ないという問題がある。従って、チャンネル方向コリメ
ータ板の高さを高くするだけでは、散乱線除去は不完全
なものになってしまう。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、チャンネル方向のみならずスライス方
向も散乱線を十分に除去することができ、加工が容易で
精度良く製作できる２次元放射線検出器を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の２次元放射線検出器は、検出器素子アレイ
とチャンネル方向コリメータとスライス方向コリメータ
を有する２次元放射線検出器において、一体に形成した
チャンネル方向コリメータの下方に、一体に形成したス
ライス方向コリメータが位置合せて取付けられ、その下
部に２次元状に配列した検出素子アレイが配置されてい
るものである。

【０００９】そして、本発明の２次元放射線検出器の製
造方法は、検出器素子アレイとチャンネル方向コリメー
タとスライス方向コリメータを有する２次元放射線検出
器の製造方法において、前記チャンネル方向コリメータ
がコリメータ全体の外形に沿った形状のくりぬき空間を
持ち、この空間の内法に沿ってチャンネル方向コリメー
タ板が嵌挿できる多数の垂直溝を有する治具枠に予めカ
ットしたチャンネル方向コリメータ板を前記溝に沿って
縦方向に挿入し、チャンネル方向コリメータ板の上下面
を支持板に一体的に接着した後、前記枠体から上下何れ
か一方側へ引き抜いて製作され、一方、スライス方向コ
リメータがコリメータの全体の一部分の外形に沿った形
状のくりぬき空間を持ち、この空間の内法に沿ってスラ
イス方向コリメータ板と支持板が嵌挿できる垂直溝を有
する治具枠体に予めカットしたスライス方向コリメータ
板と支持板を接着した後、前記枠体から上下何れか一方
側へ引き抜いて製作され、前記チャンネル方向コリメー
タの下方に精度良く位置を合せて取付けられ、その下部
に２次元状に配列された検出器素子アレイを精度良く位
置を合せて組立てられたものである。

【００１０】本発明の２次元放射線検出器は、上記のよ
うに構成され、製造されており、チャンネル方向コリメ
ータが専用の組み立て治具を用いて製作され、一方、ス
ライス方向コリメータも専用の組み立て治具を用いて製
作され、チャンネル方向コリメータの下方にスライス方
向コリメータが位置を合せて取付けられ、その下部に２
次元状に配列した検出器素子アレイが精度よく位置を合
せて組立てられる。そのため、加工が容易で精度良く製
作でき、チャンネル方向のみならずスライス方向も散乱
線を十分に除去することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の２次元放射線検出器の一
実施例を図１及び図２を参照しながら説明する。図１は
本発明の２次元放射線検出器のスライス方向の断面を示
す図である。図２は本発明の２次元放射線検出器のコリ
メータ部の構造を示す図である。図の本２次元放射線検
出器は、１．２５ｍｍピッチで１０スライス分をスキャ
ンできるマルチスライスＣＴ用検出器を示す。本２次元
放射線検出器は、チャンネル方向コリメータ部と、スラ
イス方向コリメータ部と、検出器部９と、取付ネジ１１
および取付ネジ１０とから構成されている。そして、本
発明の２次元放射線検出器は、一体に形成したチャンネ
ル方向コリメータの下方に、一体に形成したスライス方
向コリメータが位置合せて取付けられ、その下部に２次
元状に配列した検出素子アレイが配置されている。

【００１２】チャンネル方向コリメータ部は、チャンネ
ル方向コリメータ板３がその両端を主支持板１と支持板
２で支えられ、さらに支持板２に取付プレート７が固着
されている。スライス方向コリメータ部は、スライス方
向コリメータ板６がその両側から薄板支持板８で支えら
れ、その薄板支持板８の両端が支持板４と支持板５で支
えられ、図２に示すように、モジュール３２の構造をし
ている。各モジュール３２のつなぎ目は、入射Ｘ線に対
してチャンネル方向コリメータ板３で隠れるように構成
され、スライス方向コリメータのピッチは、マルチスラ
イス検出器のピッチに一致するように構成されている。

【００１３】検出器部９は、基板２９上にＰＤＡ（フォ
トダイオードアレイ）３１とその上部のシンチレータ３
０が、スライス方向には、スライス方向コリメータのピ
ッチに一致するように、チャンネル方向には、チャンネ
ル方向コリメータのピッチに一致するように２次元状に
配列されたものである。そして、チャンネル方向コリメ
ータ部とスライス方向コリメータ部が取付ネジ１１で、
チャンネル方向コリメータ部と検出器部９が取付ネジ１
０によって、精度良く位置を合せて固定されている。

【００１４】次に、本２次元放射線検出器の製造方法を
説明する。チャンネル方向コリメータ部は、コリメータ
の全体の外形に沿った形状のくりぬき空間を持ち、この
空間の内法に沿ってチャンネル方向コリメータ板３が嵌
挿できる多数の垂直溝を有する治具枠に、予めカットし
たチャンネル方向コリメータ板３を前記溝に沿って縦方
向に挿入し、チャンネル方向コリメータ板３の上下端面
を主支持板１、支持板２に一体的に接着した後、前記枠
体から上下何れか一方側へ、引き抜いて製作する。そし
て、取付プレート７を支持板２に固着する。これは従来
の方法によるものである。

【００１５】一方、スライス方向コリメータ部は、図３
に示すように、コリメータの全体の外形に沿った形状の
くりぬき空間を持ち、この空間の内方に沿ってスライス
方向コリメータ板６と支持板４及び支持板５が嵌挿でき
る垂直溝を有する治具枠に、予めカットしたスライス方
向コリメータ板６と支持板４及び支持板５を前記溝に沿
って縦方向に挿入し、図４に示すように、スライス方向
コリメータ板６と支持板４及び支持板５の上下端面を薄
板支持板８に一体的に接着した後、前記枠体から上下何
れか一方側へ引き抜いて製作する。次に、出来上がった
スライス方向コリメータのモジュール３２を、全てのチ
ャンネル方向コリメータ部に、精度良く位置決めして取
付ネジ１１で固定する。そして、検出器部９をチャンネ
ル方向コリメータ部の取付プレート７、主支持板１に、
精度良く位置決めして、取付ネジ１０で固定する。

【００１６】

【発明の効果】本発明の２次元放射線検出器は上記のよ
うに構成されており、従来のようにチャンネル方向コリ
メータ板の高さを高くしてマルチスライスを行うのでな
く、チャンネル方向コリメータ部とスライス方向コリメ
ータモジュールの集合からなるコリメータ部を２段に積
重ねて、チャンネル方向とスライス方向の両散乱線を十
分に除去することができる。

【００１７】そして、チャンネル方向及びスライス方向
の両コリメータ部は、各々専用の組み立て治具を用いて
製作され、検出器部と精度よく位置を合せて組立てられ
るため、加工が容易になり製作コストの低減をすること
ができる。そして、コリメータ開口部にＸ線吸収体が存
在しない構造であり、そのため感度が高く、しかも、精
度の高い２次元放射線検出器を製作することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の２次元放射線検出器の一実施例を示
す図である。

【図２】 本発明の２次元放射線検出器のコリメータの
構造を示す図である。

【図３】 本発明の２次元放射線検出器のスライス方向
コリメータの組立治具を示す図である。

【図４】 本発明の２次元放射線検出器のスライス方向
コリメータの組立治具を用いた状態を示す図である。

【図５】 従来のチャンネル方向コリメータを示す図で
ある。

【図６】 従来の放射線検出器を示す図である。

【符号の説明】

１…主支持板 ２…支持板 ３…チャンネル方向コリメータ板 ４…支持板 ５…支持板 ６…スライス方向コリメータ板６ ７…取付プレート ８…薄板支持板 ９…検出器部 １０…取付ネジ １１…取付ネジ １２…治具 １３…溝 １４…Ｘ線管焦点 １５…コリメータ １６…チャンネル方向コリメータ板 １７…主支持板 １８…支持棒 １９…支持板 ２０…検出器取付プレート ２１…基板 ２２…シンチレータ ２３…ＰＤＦ ２４…底板 ２５…側板 ２６…信号線 ２７…保護板 ２８…取付けネジ ２９…基板 ３０…シンチレータ ３１…ＰＤＡ ３２…モジュール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検出器素子アレイとチャンネル方向コリメ
   ータとスライス方向コリメータを有する２次元放射線検
   出器において、一体に形成したチャンネル方向コリメー
   タの下方に、一体に形成したスライス方向コリメータが
   位置合せて取付けられ、その下部に２次元状に配列した
   検出素子アレイが配置されていることを特徴とする２次
   元放射線検出器。
2. 【請求項２】検出器素子アレイとチャンネル方向コリメ
   ータとスライス方向コリメータを有する２次元放射線検
   出器の製造方法において、前記チャンネル方向コリメー
   タがコリメータ全体の外形に沿った形状のくりぬき空間
   を持ち、この空間の内法に沿ってチャンネル方向コリメ
   ータ板が嵌挿できる多数の垂直溝を有する治具枠に予め
   カットしたチャンネル方向コリメータ板を前記溝に沿っ
   て縦方向に挿入し、チャンネル方向コリメータ板の上下
   面を支持板に一体的に接着した後、前記枠体から上下何
   れか一方側へ引き抜いて製作され、一方、スライス方向
   コリメータがコリメータの全体の一部分の外形に沿った
   形状のくりぬき空間を持ち、この空間の内法に沿ってス
   ライス方向コリメータ板と支持板が嵌挿できる垂直溝を
   有する治具枠体に予めカットしたスライス方向コリメー
   タ板と支持板を接着した後、前記枠体から上下何れか一
   方側へ引き抜いて製作され、前記チャンネル方向コリメ
   ータの下方に精度良く位置を合せて取付けられ、その下
   部に２次元状に配列された検出器素子アレイを精度よく
   位置を合せて組立てられたことを特徴とする２次元放射
   線検出器の製造方法。