JP2002306464A

JP2002306464A - Ｃｔ装置およびｘ線検出装置

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Publication number: JP2002306464A
Application number: JP2001114457A
Authority: JP
Inventors: Hikari Hanashima; 光花島; Akira Izumihara; 彰泉原
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ポストペイシャント（ＰＰ）コリメータを用
いないでも検出精度の高い信号を検出でき、長期間の運
転でも信頼度の高いＣＴ装置を提供する。【解決手段】ＣＴ装置は、Ｘ線管２０と、Ｘ線管２０
から放射されたＸ線の量を制限するコリメータ２２と、
コリメータ２２を通過したＸ線が被検体８を透過したＸ
線を検出する検出器アレイを構成するＸ線検出手段２４
０を有する。Ｘ線検出手段２４０は、シンチレータなど
のＸ線光変換層２４１と、フォトダイオードなどの光電
変換層２４３と、これらの間に設けられてポストペイシ
ャント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６の機能を発
揮する透過光制御層２４２を有する。透過光制御層２４
２はたとえば、液晶２４２ａからなる。透過光制御手段
３４が液晶２４２ａを制御して透光領域（遮光領域）の
大きさを制御する。この制御によりＸ線光変換層２４１
に入射する不用Ｘ線が変換された光を光電変換層２４３
に入射させない。

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線検出装置および
放射線断層撮像装置に関する。より特定的には、本発明
は放射線としてＸ線を用いたＸ線ＣＴ（Computed Comog
raphy)装置における断層撮影像の画質を向上させるため
検出器に入射するＸ線を適切に制御するＸ線・光学系お
よび検出器に関する。また本発明はＣＴ装置などに好適
に適用可能なＸ線検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体に放射線を照射して、被検体を透
過した放射線を検出し、検出信号を画像処理して被検体
の断層画像を生成する放射線断層撮影装置が知られてい
る。そのような放射線断層撮影装置の代表例として、放
射線としてＸ線を用いて被検体としての人体の断層画像
を得るＸ線ＣＴ装置が医用診断の分野などにおいて広く
使用されている。以下、放射線断層撮影装置の代表例と
して図１を参照してＸ線ＣＴ装置を例示して述べる。

【０００３】図１はＣＴ装置の全体構成の概略を図解し
た図である。図１に図解したＸ線ＣＴ装置においては、
走査ガントリ２内に撮影テーブル４に乗せられた被検体
が挿入される被検体領域１０の周囲を回転可能にＸ線管
２０と検出器アレイ２４とを被検体領域を挟んで対向さ
せて走査ガントリ２に配置し、被検体領域１０内に位置
する被検体、たとえば、人体の周囲を対向するＸ線管２
０と検出器アレイ２４とを回転させながらＸ線管２０か
ら放射した放射線を人体に照射して、その透過Ｘ線を検
出器アレイ２４で検出する。検出器アレイ２４はＸ線を
光信号に変換し、さらに電気信号に変換する。検出器ア
レイ２４の検出信号はデータ収集部４６で収集され、デ
ータ収集バッファ６４を介して中央処理装置６０に入力
されて、中央処理装置６０において各種の画像処理が行
われ、その結果の断層画像が表示装置６８に表示され
る。中央処理装置６０は生成した画像データを記憶装置
６６に記憶する。このような断層撮像は、操作装置７０
を介してオペレータと中央処理装置６０との間で対話し
た結果に基づいて行われる。中央処理装置６０は、制御
インタフェース６２を介して走査ガントリ２に配置され
ている、Ｘ線管駆動制御手段３０、コリメータ制御手段
３２、回転部制御手段４４と協動して断層撮像のための
各種の制御動作を行う。これらの制御については後述す
る。

【０００４】図３は図１に図解した走査ガントリ２内の
Ｘ線管２０、コリメータ２２、被検体８、図１に概略的
に図解した検出器アレイ２４の具体例として２列の検出
器列２４ａ，２４ｂからなる検出アレイ２４Ａの関係を
図解する斜視図である。図９（Ａ）は従来のＸ線管２
０、コリメータ２２、撮影テーブル４、ポストペイシャ
ント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６、および、検
出器アレイ２４の位置関係を示す図である。図９（Ａ）
に図解したＣＴ装置においては、撮影テーブル４に乗る
被検体８の下部で検出器アレイ２４の上にの位置にポス
トペイシャント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６が
配設されている。

【０００５】図９（Ａ）に図解した構成およびポストペ
イシャント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６の必要
性について述べる。Ｘ線管駆動制御手段３０で駆動され
たＸ線管２０からＸ線が放射され、そのＸ線とコリメー
タ制御手段３２によって開口の大きさが制御されたコリ
メータ２２においてＸ線のプロファイル（Ｘ線の形状）
が絞られる。コリメータ２２を通過したＸ線は撮影テー
ブル４に乗っている被検体８に照射され、被検体８を透
過したＸ線が図１に図解した検出器アレイ２４（または
図３に図解した検出器アレイ２４Ａ、以下、検出器アレ
イ２４と総称する）に入射する。検出器アレイ２４は被
検体８を透過したＸ線を光信号に変換し、さらに電気信
号に変換する。検出器アレイ２４で検出された電気信号
が図１に図解したデータ収集部４６およびデータ収集バ
ッファ６４を経由して中央処理装置６０に入力されて断
層画像生成のための画像処理に使用される。

【０００６】コリメータ２２の開口の大きさにもよる
が、検出器アレイ２４において検出したＸ線を電気信号
に変換した信号は、理想的には図９（Ｂ）に実線で示し
た矩形のパルス波形になる。しかしながら、実際には破
線で示したように、立ち上がり部分および立ち下がり部
分がなだらかな波形となる。その理由は、Ｘ線が回折し
て半影を形成するからである。この半影の部分が拡大し
て急峻なパルスをなだらかな波形にする。このようなな
だらかに変化する信号を用いて中央処理装置６０におい
て断層画像処理を行うと、最大振幅は低く、検出器アレ
イの隣接する検出器エレメントの信号と混じったものと
なり、画質が低い画像になる。

【０００７】図１０を参照して分解能について空間周波
数ｆ（横軸）とアパーチャー伝達関数（ＡＴＦ）または
修正伝達関数（ＭＴＦ）（縦軸）との関係を述べる。Ｘ
線を検出したときの拡大率Ｍは下記式１で規定される。

【０００８】

【数１】Ｍ＝ＳＩＤ／ＳＯＤ・・・（１）ただし、ＳＩＤ（Source Image Distance)はＸ線管２０
と検出器アレイ２４との距離であり、ＳＯＤ（Source O
bject Distance) はＸ線管２０と被検体８との距離であ
る。

【０００９】曲線ＣＶ１の特性は下記式２で規定され
る。

【００１０】

【数２】ｓｉｎｃ〔（πｆ（Ｍ−１）ａ）／Ｍ〕・・・（２）ただし、ａはＸ線の焦点の大きさである。

【００１１】曲線ＣＶ２の特性は下記式３で規定され
る。

【００１２】

【数３】ｓｉｎｃ〔（πｆｂ）／Ｍ〕・・・（３）ただし、ｂは検出器アレイ２４のピクセルの大きさであ
る。

【００１３】全体的な検出のボケは式２と式３とを乗算
した結果として得られる。その結果は、理想的には、曲
線（直線）ＣＶ３で示したものとなる。しかしながら、
パラメータｂが大きいと曲線（直線）ＣＶ３の特性が曲
線ＣＶ４の特性に変化する。曲線ＣＶ４は曲線ＣＶ３か
ら離れて急激に低下して、検出器アレイ２４における検
出精度が低下することを意味する。ポストペイシャント
・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６は被検体８の下
で、検出器アレイ２４の上の位置に配置されて、図９
（Ｂ）に図解した半影成分を除去して検出器アレイ２４
に照射する本来のＸ線でない不用Ｘ線成分を遮光するた
めに設けられている。ＰＰコリメータ２６の開口の大き
さはポストペイシャント・コリメータ（ＰＰＣ）制御手
段３６によって制御する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ＰＰコリメータ２６は
機械的に開口が変化する機構になっている。このように
機械的に開口が変化するＰＰコリメータ２６を用いる
と、精度高く開口の大きさを制御できないし、動作速度
が遅いという問題に遭遇している。さらに、ＰＰコリメ
ータ２６は被検体８が乗っている撮影テーブル４と検出
器アレイ２４との間に配置されるが、この間に機械的に
動作するポストペイシャント・コリメータ（ＰＰコリメ
ータ）２６を配置することが寸法的に難しく、保守の面
でも面倒な作業になるという問題に遭遇している。さら
に、ＰＰコリメータ２６は磨耗するので使用頻度が高く
なると、精度誤差が大きくなり、再現性に乏しい。した
がって、本発明は、正確に不用のＸ線を除去（排除）で
き、空間的に寸法をとらず、応答速度が速く、保守性に
富む、ポストペイシャント・コリメータに代わる新たな
手段（Ｘ線検出装置）を提供することを目的とする。ま
た本発明はそのような手段（Ｘ線検出装置）を用いて画
質の高い断層画像が得ることができるＣＴ装置を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、Ｘ線断層撮像装置におけるＸ線を検出するＸ線検
出装置であって、たとえば、図５（Ａ）に図解したよう
に、入射Ｘ線に応じた光信号に変換するＸ線光変換層２
４１と、該Ｘ線光変換層からの光の透過領域を変化可能
な透過光制御層２４２と、該透過光制御層を透過した光
を電気信号に変換する光電変換層２４３とを具備する検
出装置が提供される。

【００１６】このようなＸ線検出装置は、好適には、本
発明のＣＴ装置に適用できるが、本発明のＸ線検出装置
はＣＴ装置への適用に限定される訳ではない。好ましく
は、たとえば、図６（Ａ）〜（Ｃ）に図解したように、
Ｘ線光変換層２４１はシンチレータ２４１ａを有し、透
過光制御層２４２は電圧印加に応じて透過光の量を制御
する液晶２４２ａを有し、光電変換層２４３はフォトダ
イオード２４３ａを有する。また好ましくは、たとえ
ば、図８（Ａ）〜（Ｃ）に図解したように、透過光制御
層２４２は、液晶２４２ａと協動して電圧印加に応じて
透過光の量を制御する偏光フィルタ２４２ｂを有する。

【００１７】本発明の第２の観点によれば、上記Ｘ線検
出装置を検出器アレイに代わるＸ線検出手段として用い
たＣＴ装置が提供される。当該ＣＴ装置は、図２に図解
したように、Ｘ線管２０と、該Ｘ線管２０から放射され
たＸ線の量を制限するコリメータ２２と、該コリメータ
２２の開口の大きさを制御するコリメータ制御手段３２
と、前記コリメータ２２を通過したＸ線が被検体８を透
過したＸ線を検出するＸ線検出手段２４０を有する。Ｘ
線検出手段２４０は、上述した本発明の第１観点のＸ線
検出装置に該当し、たとえば図５に図解したように、Ｘ
線光変換層２４１と、透過光制御層２４２と、光電変換
層２４３からなる。さらに当該ＣＴ装置は、Ｘ線検出手
段２４０の透過光制御層２４２の透過光領域を制御する
透過光制御手段３４とを有する。本発明のＣＴ装置は、
図９に図解した、ポストペイシャント・コリメータ（Ｐ
Ｐコリメータ）２６およびポストペイシャント・コリメ
ータ（ＰＰＣ）制御手段３６を設けていない。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜図８を参照して本発明のＣ
Ｔ装置およびＸ線検出装置について述べる。

【００１９】第１実施の形態図１〜図７を参照して本発
明の第１実施の形態のＣＴ装置およびＸ線検出装置につ
いて述べる。図１は本発明のＣＴ装置の全体構成の概略
を図解した図である。上述したように、図１に図解した
Ｘ線ＣＴ装置においては、走査ガントリ２内に撮影テー
ブル４に乗せられた被検体が挿入される被検体領域１０
の周囲を回転可能にＸ線管２０と検出器アレイ２４とを
被検体領域を挟んで対向させて走査ガントリ２に配置
し、被検体領域１０内に位置する被検体、たとえば、人
体の周囲を対向するＸ線管２０と検出アレイ２４とを回
転させながらＸ線管２０から放射した放射線を人体に照
射して、その透過Ｘ線を検出アレイ２４で検出する。

【００２０】検出器アレイ２４として本発明のＸ線検出
装置を用いる。Ｘ線検出装置の１例を図５（Ａ）にＸ線
検出手段２４０として図解している。図５（Ａ）に図解
したＸ線検出手段２４０を適用した本発明の検出器アレ
イ２４も、従来の検出器アレイと同様に、Ｘ線を光信号
に変換し、さらに電気信号に変換する。図５（Ａ）に図
解したＸ線検出手段２４０を適用した本発明の実施の形
態の検出器アレイ２４の検出信号はデータ収集部４６で
収集され、データ収集バッファ６４を介して中央処理装
置６０に入力されて、中央処理装置６０において各種の
画像処理が行われ、その結果の断層画像が表示装置６８
に表示される。中央処理装置６０は生成した画像データ
を記憶装置６６に記憶する。このような断層撮像は、操
作装置７０を介してオペレータと中央処理装置６０との
間で対話した結果に基づいて行われる。中央処理装置６
０は、制御インタフェース６２を介して走査ガントリ２
に配置されている、Ｘ線管駆動制御手段３０、コリメー
タ制御手段３２、回転部制御手段４４と協動して断層撮
像のための各種の制御動作を行う。これらの制御につい
ては後述する。

【００２１】図２は図１に図解したＣＴ装置のうち本発
明の主要部の構成を図解した図である。Ｘ線管２０はＸ
線管駆動制御手段３０によって駆動制御される。コリメ
ータ２２はコリメータ制御手段３２によって開口の大き
さが制御される。図５（Ａ）を参照して後述する本発明
のＸ線検出装置の１例としてのＸ線検出手段２４０の透
過光制御層２４２は透過光制御手段３４によって制御さ
れる。透過光制御層２４２の透過光が制御された検出手
段２４０の光電変換制御層２４３で検出した電気信号が
全体制御部６０Ａに入力される。具体的には、光電変換
制御層２４３で検出した電気信号は、図１に図解したデ
ータ収集部４６を経由して検出信号がデータ収集バッフ
ァ６４および中央処理装置６０に出力される。

【００２２】図２に図解したＸ線管駆動制御手段３０、
コリメータ制御手段３２、および、透過光制御手段３４
は、および、図１に図解した回転部制御手段４４、撮影
テーブル４は、中央処理装置６０内の全体制御部６０Ａ
と協動してそれらの制御動作を行う。すなわち、全体制
御部６０Ａは操作装置７０を介してオペレータと対話し
てオペレータによって指定された断層撮像条件に基づい
て、Ｘ線管駆動制御手段３０、コリメータ制御手段３
２、透過光制御手段３４、回転部制御手段４４および撮
影テーブル４の全体的な駆動制御を行う。

【００２３】図３は図１に図解した走査ガントリ２内の
Ｘ線管２０、コリメータ２２、被検体８、検出アレイ２
４（本発明の実施の形態において、図２および図５
（Ａ）に図解したＸ線検出手段２４０に対応するもの）
の関係を図解する斜視図である。本実施の形態において
は、被検体８とＸ線検出手段２４０との間に、図９
（Ａ）に図解したポストペイシャント・コリメータ（Ｐ
Ｐコリメータ）２６は配設されていない。図３に図解さ
れている検出アレイ２４Ａは二列の検出器アレイ２４
ａ、２４ｂの場合を例示しているが、基本的には一列で
もよいし、さらに多列の検出器アレー構成でもよい。基
本的には、図４に図解したように、被検体８の体軸方向
と直交する方向に半円弧状に複数の検出器エレメントが
連続的に配設されていればよい。図４は検出器エレメン
トが１列の場合を示す図である。各列の検出器アレイ
が、たとえば、図５（Ａ）に図解するＸ線検出手段２４
０から構成される。

【００２４】図５（Ａ）は図３に図解したＸ線管２０、
コリメータ２２、Ｘ線検出手段２４０との関係を示す概
略的な断面図である。図５（Ａ）に図解したＣＴ装置に
は、図９（Ａ）に図解したポストペイシャント・コリメ
ータ（ＰＰコリメータ）２６およびポストペイシャント
・コリメータ（ＰＰＣ）制御手段３６は設けられてな
い。その反面、検出手段２４０は、Ｘ線光変換層２４
１、光電変換層２４３に加えて、Ｘ線光変換層２４１と
光電変換層２４３との間に透過光制御層２４２が配設さ
れている。図５（Ｂ）は破線で示した半影成分による不
用Ｘ線による検出波形が、本発明の実施の形態のＸ線検
出手段２４０によって不用Ｘ線成分が除去され、実線で
示したように急峻なパルス波形が得られることを図解し
ている。

【００２５】図５（Ａ）に代表的に図解した、Ｘ線光変
換層２４１はたとえば図６（Ａ）に図解したようにシン
チレータ２４１ａで構成されており、透過光制御層２４
２は液晶２４２ａで構成されており、光電変換層２４３
はフォトダイオード２４３ａで構成されている。図６
（Ａ）〜（Ｃ）は図５（Ａ）に図解したＸ線検出手段２
４０の１例としてのＸ線検出手段２４０Ａの構成とその
動作を図解した図である。Ｘ線光変換層２４１を構成す
るシンチレータ２４１ａはＸ線を光信号に変換する。光
電変換層２４３を構成するフォトダイオード２４３ａは
Ｘ線から変換された光信号を電気信号に変換する。

【００２６】透過光制御層２４２としての液晶２４２ａ
は印加される電圧に応じて液晶素子の偏光面が変化して
入射光を偏光する。もし、液晶２４２ａの液晶素子の偏
光面が入射光を透過させない向きのときシンチレータ２
４１ａで変換された光は液晶２４２ａで遮光されてフォ
トダイオード２４３ａに到達しない。したがって、液晶
２４２ａはシンチレータ２４１ａからの光を透過させる
制御手段、または、遮光手段として動作する。液晶２４
２ａの透過領域（遮光領域）は、図６（Ｂ）、（Ｃ）に
図解したように、透過光制御手段３４で印加する電圧の
大きさによって容易に制御できる。液晶２４２ａの液晶
素子の偏光の向きの制御は電圧印加に応じて電気的に制
御できるから、非常に高速である。しかも透過光制御層
２４２（液晶２４２ａ）は非常に薄いので、場所をとら
ず、Ｘ線光変換層２４１、光電変換層２４３とともに検
出手段２４０（２４０Ａ）として一体化されていて、従
来の検出アレイを配設する場合とほぼ同じ条件で配設で
きる。液晶２４２ａは機械的な動作ではなく磨耗のない
電気的な動作なので高速であり、精度が高く、再現性が
高く、原理的には永久に故障のない動作であるから保守
性に優れている。このように、透過光制御層２４２、た
とえば、液晶２４２ａは、図９（Ａ）に図解したポスト
ペイシャント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６と実
質的に同じ動作を行い、図５（Ｂ）に図解した破線の半
影成分を除去して、実線で示した波形の検出信号を検出
手段２４０（２４０Ａ）から出力させるが、上述したよ
うに、精度、高速性、耐久性、保守性、再現性に優れ、
寸法的な制約を受けない。

【００２７】透過光制御手段３４は、Ｘ線検出手段２４
０（２４０Ａ）の光電変換制御層２４３の検出信号が入
力される全体制御部６０Ａ（図１の中央制御処理装置６
０の一部）と協動して、たとえば、被検体８のスライス
厚を大きくするときは、図６（Ｂ）に図解したように、
液晶２４２ａの透光部を大きくし、被検体８のスライス
厚を小さくするときは図６（Ｃ）に図解したように液晶
２４２ａの透光部を小さくする。

【００２８】図７（Ａ）、（Ｂ）はコリメータ制御手段
３２によってコリメータ２２の開口の大きさを制御した
場合にＸ線管２０から放射されたＸ線がＸ線検出手段２
４０（２４０Ａ）にいかに照射されるかを図解した図で
ある。コリメータ制御手段３２によるこのようなコリメ
ータ２２の開口の大きさの制御、それに伴う、透過光制
御手段３４による検出手段２４０（２４０Ａ）内の透過
光制御層２４２（液晶２４２ａ）の透光領域（遮光領
域）の制御は、全体制御部６０Ａの管理のもとに行われ
る。このように、全体制御部６０Ａと協動する透過光制
御手段３４の上記液晶２４２ａの透光部の大きさの制御
は、事前に定めた制御方法（制御プログラム）に基づい
て行う。

【００２９】以上述べたように、本発明の検出装置とし
ての第１実施の形態の図６（Ａ）〜（Ｃ）に図解した検
出手段２４０（２４０Ａ）をＣＴ装置に用いると、ポス
トペイシャント・コリメータ（ＰＰコリメータ）２６を
用いた場合に比較して、精度高く、非常に高速に透光領
域を制御できるから、そのような検出手段２４０（２４
０Ａ）で検出した信号を用いて中央処理装置６０におい
て断層画像処理を行うと、画質の高い断層画像が得られ
る。その結果、表示装置６８に表示される断層画像は非
常に画質の高いものとなる。

【００３０】さらに本発明のＸ線検出手段２４０（２４
０Ａ）は、透過光制御層２４２の挿入によっても殆ど寸
法が大きくならないので、場所をとらないので設置が容
易である。実質的に従来の検出器アレイと同様に設置で
きる。したがって、走査ガントリ２の小型化に寄与す
る。さらに、Ｘ線検出手段２４０（２４０Ａ）は原理的
には永久に故障のない動作であるから再現性、耐久性、
保守性に優れている。

【００３１】第２実施の形態図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照
して本発明の検出装置の第２実施の形態について述べ
る。

【００３２】図８（Ａ）〜（Ｃ）は図５（Ａ）に図解し
たＸ線検出手段２４０の第２実施の形態の検出手段２４
０Ｂの構成とその動作を図解した図である。第２実施の
形態においては、図５（Ａ）のＸ線光変換層２４１はシ
ンチレータ２４１ａで構成されており、透過光制御層２
４２は液晶２４２ａと偏光フィルタ２４２ｂとで構成さ
れており、光電変換層２４３はフォトダイオード２４３
ａで構成されている。図６（Ａ）〜（Ｃ）に図解した検
出手段２４０Ａと比較すると、図８（Ａ）〜（Ｃ）に図
解した検出手段２４０Ｂは、透過光制御層２４２とし
て、液晶２４２ａに加えて、偏光フィルタ２４２ｂが付
加されている。

【００３３】液晶２４２ａと偏光フィルタ２４２ｂとは
透過光制御手段３４によって同時に制御されて、図８
（Ｂ）、（Ｃ）に図解したように透光領域（遮光領域）
の大きさが制御される。すなわち、液晶２４２ａと偏光
フィルタ２４２ｂとが透過光制御手段３４から印加され
る電圧に応じてそれぞれの偏光面が変化して入射光を偏
光する。このように透過光制御手段３４で印加する電圧
の大きさによって液晶２４２ａおよび偏光フィルタ２４
２ｂの透光領域を制御できる。この制御は電圧印加に応
じて電気的を制御できるから非常に高速である。しか
も、透過光制御層２４２（液晶２４２ａ、偏光フィルタ
２４２ｂ）は非常に薄いので、場所をとらず、Ｘ線光変
換層２４１、光電変換層２４３とともにＸ線検出手段２
４０Ｂとして一体化されていて、従来の検出器アレイを
配設する場合とほぼ同じ条件で配設できる。液晶２４２
ａおよび偏光フィルタ２４２ｂは機械的な動作ではなく
磨耗のない電気的な動作なので高速であり、精度が高
く、再現性が高く、原理的には永久に故障のない動作で
あるから保守性に優れている。このように、液晶２４２
ａと偏光フィルタ２４２ｂとからなる透過光制御層２４
２は、図９（Ａ）に図解したポストペイシャント・コリ
メータ（ＰＰコリメータ）２６と実質的に同じ動作を行
い、図５（Ｂ）に図解した破線の半影成分を除去して、
実線で示した波形の検出信号をＸ線検出手段２４０Ｂか
ら出力させるが、上述したように、精度、高速性、耐久
性、保守性、再現性に優れ、寸法的な制約を受けない。

【００３４】原理的には、図６（Ａ）〜（Ｃ）のＸ線検
出手段２４０Ａと図８（Ａ）〜（Ｃ）のＸ線検出手段２
４０Ｂとは同じである。ただし、偏光フィルタ２４２ｂ
か付加されている分、図８（Ａ）〜（Ｃ）のＸ線検出手
段２４０Ｂの遮光特性が高い。図１の検出器アレイ２４
として、図８（Ａ）〜（Ｃ）のＸ線検出手段２４０Ｂを
用いた場合の動作およびその効果は第１実施の形態のＸ
線検出手段２４０Ａと実質的に同じであるが、遮光特性
が高いぶん、中央処理装置６０による断層画像の画質が
向上する。透過光制御手段３４は、第１実施の形態と同
様、被検体８のスライス厚を大きくするときは、図８
（Ｂ）に図解したように、液晶２４２ａおよび偏光フィ
ルタ２４２ｂの透光部を大きくし、被検体８のスライス
厚を小さくするときは図８（Ｃ）に図解したように液晶
２４２ａおよび偏光フィルタ２４２ｂの透光部を小さく
する。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、正確に不用のＸ線を除
去（排除）でき、空間的に寸法をとらず、応答速度が速
く、精度が高く、再現性、耐久性および保守性に富む新
たなＸ線検出装置が提供できた。また本発明はそのよう
なＸ線検出装置を用いたＣＴ装置を構成しているので、
遮光制御（透光制御）動作が向上し、最終的な断層画像
の画質が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のＸ線検出装置の実施の形態Ｘ線
検出手段を検出器アレイとして適用した本発明の実施の
形態ＣＴ装置の全体構成の概略を図解した図である。

【図２】図２は図１に図解したＣＴ装置のうち本発明の
主要部の構成を図解した図である。

【図３】図３は図１に図解した走査ガントリ内のＸ線
管、コリメータ、被検体、検出器アレイ（Ｘ線検出手
段）の位置関係を図解する斜視図である。

【図４】図４は検出器アレイが１列の場合を示す図であ
る。

【図５】図５（Ａ）は図３に図解したＸ線管、コリメー
タ、Ｘ線検出手段（検出器アレイ）との関係を示す概略
的な断面図であり、図５（Ｂ）は検出波形を示す図であ
る。

【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は図５に図解したＸ線検出
手段の第１実施の形態態の構成とその動作を図解した図
である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は図５に図解したコリメー
タ制御手段によってコリメータの開口の大きさを制御し
た場合にＸ線管から放射されたＸ線が検出手段にいかに
照射されるかを図解した図である。

【図８】図８（Ａ）〜（Ｃ）は図５に図解したＸ線検出
手段の第２実施の形態の構成とその動作を図解した図で
ある。

【図９】図９（Ａ）は従来のＸ線管、コリメータ、撮影
テーブル、ポストペイシャント・コリメータ（ＰＰコリ
メータ）、および、検出器アレイの位置関係を示す図で
あり、図９（Ｂ）は検出器アレイで得られる検出信号の
波形図である。

【図１０】図１０は分解能について空間周波数ｆ（横
軸）とアパーチャー伝達関数（ＡＴＦ）または修正伝達
関数（ＭＴＦ）（縦軸）との関係を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

２・・走査ガントリ、４・・撮影テーブル、８・・被検
体１０・・被検体領域２０・・Ｘ線管、２２・・コリメータ２４０，２４０Ａ，２４０Ｂ・・Ｘ線検出手段２４１・・Ｘ線光変換層、２４１ａ・・シンチレータ２４２・・透過光制御層、２４２ａ・・液晶、２４２ｂ
・・偏光フィルタ２４３・・光電変換層、２４３ａ・・フォトダイオード２６・・ポストペイシャント・コリメータ（ＰＰコリメ
ータ）３０・・Ｘ線管駆動制御手段、３２・・コリメータ制御
手段３４・・透過光制御手段３６・・ポストペイシャント・コリメータ（ＰＰＣ）制
御部４２・・回転部、４４・・回転部制御手段、４６・・デ
ータ収集部６４・・データ収集バッファ、６０・・中央処理装置、６０Ａ・・全体制御部６２・・制御インタフェース、６６・・記憶装置、６８
・・表示装置７０・・操作装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/20 Ｇ０１Ｔ 1/20 ＬＧ２１Ｋ 1/04 Ｇ２１Ｋ 1/04 ＲＨ０１Ｌ 27/14 Ｈ０４Ｎ 5/32 31/09 Ｈ０１Ｌ 31/00 ＡＨ０４Ｎ 5/32 27/14 ＫＤ (72)発明者花島光東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社内 (72)発明者泉原彰東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社内Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 GG13 GG16 GG19 GG20 JJ04 JJ05 JJ09 JJ36 KK33 LL11 LL12 4C093 AA22 CA08 CA36 CA39 EB11 EB12 EB22 FA23 FA42 FA59 4M118 AA10 AB01 CA02 CB11 GA09 GB20 5C024 AX12 CX37 EX17 EX35 GX11 5F088 AA01 BA02 BA13 BB07 EA03 JA17 LA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線管と、該Ｘ線管から放射されたＸ線の量を制限するコリメータ
と、該コリメータの開口の大きさを制御するコリメータ制御
手段と、前記コリメータを通過したＸ線が被検体を透過したＸ線
を検出する検出手段であって、Ｘ線光変換層と、透過光
制御層と、光電変換層とからなるＸ線検出手段と、該Ｘ線検出手段の透過光制御層の透過光領域を制御する
透過光制御手段とを有するＣＴ装置。
【請求項２】前記Ｘ線検出手段の前記Ｘ線光変換層はシ
ンチレータを有し、前記Ｘ線検出手段の前記透過光制御層は電圧印加に応じ
て透過光の量を制御する液晶を有し、前記Ｘ線検出手段の前記光電変換層はフォトダイオード
を有する請求項１記載のＣＴ装置。
【請求項３】前記Ｘ線検出手段の前記透過光制御層は、
前記液晶と協動して電圧印加に応じて透過光の量を制御
する偏光フィルタを有する請求項２記載のＣＴ装置。
【請求項４】Ｘ線断層撮像装置におけるＸ線を検出する
Ｘ線検出装置であって、入射Ｘ線に応じた光信号に変換するＸ線光変換層と、該Ｘ線光変換層からの光の透過領域を変化可能な透過光
制御層と、該透過光制御層を透過した光を電気信号に変換する光電
変換層とを具備するＸ線検出装置。
【請求項５】前記Ｘ線光変換層はシンチレータを有し、前記透過光制御層は電圧印加に応じて透過光の量を制御
する液晶を有し、前記光電変換層はフォトダイオードを有する請求項４記
載のＸ線検出装置。
【請求項６】前記透過光制御層は、前記液晶と協動して
電圧印加に応じて透過光の量を制御する偏光フィルタを
有する請求項５記載のＸ線検出装置。