JP2006526761A - Ｃｔスキャナ用の散乱防止ｘ線コリメータ - Google Patents

Abstract

Ｘ線検出器の列および行からなる検出器アレイを照らすＸ線源からのＸ線をコリメートするための、Ｘ線源に面する第１の側と、その第１の側と反対の、検出器アレイに面する第２の側とを有するＸ線コリメータであって、Ｘ線吸収材料から形成され、長方形状のひだおよび／または正方形状のひだを有するようにそれぞれ波形とされた、複数の細板と、各細板のひだが、隣接する細板のひだと整列させられ、上記の検出器アレイ内のＸ線検出器に対応する長方形状および／または正方形状のウェルの行および列からなるアレイを形成するように、上記の複数の細板を互いに隣接させた状態に保持する手段とを含むＸ線コリメータ。

Description

本発明は、コンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）によるＸ線撮像に関し、特に、ＣＴ撮像システム内のＸ線検出器を、散乱されたＸ線から防護するシールドに関するものである。

患者の関心領域（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ；ＲＯＩ）を撮像するためのマルチスライスＣＴは、その焦点スポットから放射される円錐状のＸ線ビームを供給するＸ線源と、Ｘ線検出器の行および列を含む検出器アレイとを含んでいる。検出器アレイはＸ線源と向き合うように配され、患者の体を通過したＸ線源からのＸ線を受光する。Ｘ線源および検出器アレイは、構台の回転子の上にマウントされ、患者は適切な支持診察台上に支持される。診察台は、構台に対して１つの軸（「ｚ軸」とする）に沿って軸方向に移動可能とされており、回転子は、ｚ軸回りにＸ線源を回転させてＸ線源を異なる複数の「円錐ビーム観察角度」に配置するように、回転可能とされている。一般的には、検出器アレイ内の検出器行はｚ軸に対して垂直であり、検出器列はｚ軸に平行である。

ＲＯＩを撮像するため、スキャナのＸ線源と検出器アレイとの間に位置するスキャナの視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ；ＦＯＶ）を通ってＲＯＩを並進移動させるように、診察台がｚ軸に沿って移動させられる。ＲＯＩがＦＯＶを通って移動する間、Ｘ線源がｚ軸回りに回転させられ、異なる複数の観察角度で、Ｘ線をＲＯＩに照射する。それぞれの観察角度およびＲＯＩの種々の軸方向位置において、検出器アレイ内の検出器が、ＲＯＩを通過したＸ線源からのＸ線の強度を計測する。検出器アレイ内のある所与の検出器により計測されたＸ線の強度は、Ｘ線源からＲＯＩを通ってその所与の検出器までの経路長に沿った、スライス中の物質によるＸ線の減衰量の関数である。この計測は、上記の経路長に沿ったＲＯＩ中の組織の組成および密度に関する情報を与える。

検出器により与えられるＲＯＩについての減衰の計測結果は、当該技術分野において既知のアルゴリズムを用いて処理され、位置の関数としての、ＲＯＩ内の物質の吸収係数のマップが与えられる。このマップは、内部器官およびその領域の特徴部分を表示および同定するために用いられる。

理想的には、ＣＴスキャナ内の各検出器は、Ｘ線源からその検出器までほぼ直線状の経路に沿って通過した後にその検出器に到達した、Ｘ線の強度を計測する。したがって、理想的には、検出器は、Ｘ線源からその検出器までの経路に沿った物質による吸収も、Ｘ線がその検出器上に入射するのを妨げるような角度での上記の物質による散乱も受けないＸ線のみの、強度を計測する。しかしながら、Ｘ線源からＣＴスキャナの検出器アレイ内の１つのＸ線検出器までの経路から、散乱により外れたＸ線は、スキャナの検出器アレイ内の他のＸ線検出器に向かう方向に散乱され得る。これらの散乱されたＸ線が他のＸ線検出器に入射すると、他の検出器により与えられる計測結果に誤差が生じ、ＣＴスキャナにより提供される画像の品質が低下させられるおそれがある。

ＣＴスキャナにおける「散乱誤差」を低減するため、一般的に、スキャナの検出器アレイ内のＸ線検出器は、散乱防止（ａｎｔｉ−ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；ＡＳ）コリメータにより、散乱されたＸ線からシールドされている。一般的に、このコリメータは、適切なＸ線吸収材料により形成された薄い平板状のＡＳ薄片を含んでいる。比較的少ない数の検出器行を有するマルチスライススキャナでは、ＡＳ薄片は一般的に、検出器列間には配されているが、検出器行間には配されていない。ＡＳ薄片は、ｚ軸に平行なそれぞれの自平面を有している。それらの平面はＸ線源の焦点スポットと交わるように配向されている。比較的多くの数の検出器行と、ｚ軸に平行な範囲として比較的大きな範囲を有する円錐ビームとを有するマルチスライススキャナでは、ＡＳコリメータは、検出器行間と検出器列間との両方にＡＳ薄片を含むことが有利であることが分かっている。行間と列間との双方のＡＳ薄片は、Ｘ線源の焦点スポットと交わるように配向された自平面を有している。検出器行間のみに薄片が配されたＡＳコリメータは、「一次元」ＡＳコリメータと呼ばれる。検出器行間と検出器列間との両方に薄片が配されたＡＳコリメータは、「二次元」ＡＳコリメータと呼ばれる。コリメータのＡＳ薄片による妨害を受けずにＸ線が通過し得る、全側面をＡＳ薄片で囲まれた二次元ＡＳコリメータ内のスペースであって、全側面をＡＳ薄片で囲まれたより小さなスペースを内包しないスペースは、「散乱防止（ＡＳ）ウェル」と呼ばれる。

２００２年９月４日出願の未公開のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ０２／００７２９号には、マルチスライスＣＴスキャナに使用可能な、種々の二次元ＡＳコリメータの構成が記載されている。この特許文献の内容は、参照により本明細書に含まれているものとする。

米国特許第６３６３１３６号には、ＣＴスキャナ用の二次元ＡＳコリメータであって、それぞれ１つの基板とその基板に対して垂直に取り付けられた複数の薄片とを含む、複数のシールド要素から形成された二次元ＡＳコリメータが記載されている。複数のシールド要素は互いに当接させられており、１つの板の薄片が、隣接するシールド要素の基板に当接するようにされている。当接させられた基板は、それらの基板を受ける溝を有する支持板により、正しい位置に保持される。

「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ（コリメータの製造方法）」と題された米国特許第４０５４８００号には、「放射受光および撮像装置のためのコリメータ」の様々な製造方法が示されている。すべての方法は、コリメータの構成要素同士を結合する接続部として、ほぞ−ほぞ穴様の接続部を採用している。この特許の図６は、わずかに台形波状とされたひだを付けられた放射吸収材料の箔を示しており、この台形波状のひだにより、このひだを付けられた箔同士のほぞ−ほぞ穴様の接続がし易くされている。互いに接続された細板は、適切なフレーム内での圧縮により、一体に保持されている。

「Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ ｆｏｒ Ｒａｙ Ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ（放射診断装置のためのコリメータ）」と題された米国特許第３９４３３６６号には、蜂の巣に非常によく似た、六角形のＡＳウェルを有するハニカム構造を形成することが記載されている。この構造は、台形波状のエッジ上形状を有するひだが付けられた細板で形成されており、各ひだのエッジ上形状は、六角形の三辺のように見える形状とされている。細板同士は、接着剤で結合されてハニカム状のコリメータを形成している。

「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｓｔｒｉｐｓ（コリメータの細板を形成するための方法および装置）」と題された米国特許第４４５０７０６号には、米国特許第３９４３３６６号に記載されたものと類似の、ハニカム構造のコリメータを作製するのに適した細板の形成方法が記載され示されている。この方法は、対となる雄型と雌型との間で、変形可能な適切な放射吸収材料の細板をプレスする処理を含む。

本発明のいくつかの実施形態の１つの側面は、コリメータ内の薄片が長方形状のＡＳウェルを形成するような、ＣＴスキャナ用の二次元Ｘ線ＡＳコリメータおよびそのコリメータを製造する方法に関連する。

本発明の１つの実施形態によれば、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）といった適当な重金属の細板が、精度よく「波形」とされ、エッジ上形状を見ると、たとえば長方形状および／または正方形状の矩形パルスの連なりの形状を示すような金属細板が生成される。すなわち、ひだの「エッジ上（ｅｄｇｅ−ｏｎ）」形状が、長方形状または正方形状とされる。複数の波形細板は、各細板のひだの突出した「凸」面が、隣接する細板のひだの窪んだ「凹」面と向き合うように整列させられ、長方形状および／または正方形状のＡＳウェルのハニカム構造を形成するように一体に接着される。

本発明の１つの実施形態では、ひだ同士のほぞ継ぎ、および細板同士を一体に接着するのに用いられる接着剤のための接着地付与を容易とするため、各ひだの角が面取りされる。

本発明の１つの実施形態では、Ｘ線吸収性金属の平板状細板が、波形細板の一方の側においてひだの凹面を覆うように、各細板は、かかる平板状細板と整列させられかつその平板状細板に接着される。互いに接着された波形細板と平板状細板とは、一方の側が平板状とされ他方の側が波形とされている、「中間ユニット」を形成する。このユニット同士は、１つのユニットの平板状の側が、隣の１つのユニットの波形とされた側と向き合うように整列させられ、一体に接着されて二次元ＡＳコリメータを形成する。

したがって、本発明の１つの実施形態によれば、Ｘ線検出器の列および行からなる検出器アレイを照らすＸ線源からのＸ線をコリメートするための、Ｘ線源に面する第１の側と、その第１の側と反対の、検出器アレイに面する第２の側とを有するＸ線コリメータであって、Ｘ線吸収材料から形成され、長方形状のひだおよび／または正方形状のひだを有するようにそれぞれ波形とされた複数の細板と、各細板のひだが、隣接する細板のひだと整列させられ、上記の検出器アレイ内のＸ線検出器に対応する正方形状および／または長方形状のウェルの行および列からなるアレイを形成するように、上記の複数の細板を互いに隣接させた状態に保持する手段とを含む、Ｘ線コリメータが提供される。

オプションとして、１つの細板のひだの凸面が、隣接する細板のひだの凹面と向き合うよう整列させられるように、ひだ同士が整列させられてもよい。また、オプションとして、所与の細板のひだの角が、隣接する細板のひだの角と当接してもよい。加えてまたはオプションとして、それらのひだの角が面取りされていてもよい。加えてまたはオプションとして、複数の細板を整列させた状態に保持する手段は、互いに当接するひだの角同士を接着する接着剤を含んでいてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、１つの細板のひだの凸面が、隣接する細板のひだの凸面と向き合いかつ境を接するように、整列させられる。オプションとして、複数の細板を整列させた状態に保持する手段は、上記のひだの境を接する領域同士を接着する接着剤を含んでいてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、複数の細板を一体に保持する上記の手段は、波形細板の端部を受ける鏡像スロットを有するように形成された、対向する互いに平行な２つの側面を有するフレームを含む。

本発明のいくつかの実施形態では、当該Ｘ線コリメータは、Ｘ線吸収材料から形成され、各２つの波形細板間に挟まれている平板状細板を含む。オプションとして、複数の細板を整列させた状態に保持する手段は、上記の平板状細板の各々を、その平板状細板を挟んでいる波形細板に接着する接着剤を含んでいてもよい。加えてまたはオプションとして、複数の細板を一体に保持する手段は、波形細板および上記の平板状細板の端部を受ける鏡像スロットを有するように形成された、対向する互いに平行な２つの側面を有するフレームを含んでいてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、当該Ｘ線コリメータは、整列させられ他の平板状細板と平行とされた２つの平板状細板であって、当該コリメータの最も外側の波形細板のそれぞれ異なるものと境を接する２つの平板状細板を含む。オプションとして、それらの最も外側の平板状細板は、当該コリメータの上記の第２の側において、波形細板を超えて突設されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、上記の最も外側の平板状細板は、当該コリメータの上記の第１の側において、波形細板の縁を超えて突設される。

本発明のいくつかの実施形態では、各ひだが、４つの辺を有する３つの平板状薄片を含んでおり、それら平板状薄片の辺と一致する直線が、当該コリメータの第１の側において、実質的に同一の交点で交わる。オプションとして、その交点は、上記のＸ線源の焦点スポットと実質的に一致してもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、上記のＸ線検出器アレイは、ＣＴスキャナ内に含まれる。

以下、本発明の実施形態の例（これらの例に限定されるものではない）を、添付の図面を参照して説明する。図中では、２つ以上の図に現れている同一の構造、要素および部分は、全体として、それらの図のすべてにおいて同一の参照番号を付されている。図に示されている各要素および特徴部分の寸法は、図の明確さのために便宜的に選択されたものであり、必ずしも正しい縮尺で示されてはいない。

図１は、破線２６で模式的に示されたＸ線円錐状ビーム２４を供給するように制御可能なＸ線源２２と、Ｘ線検出器３０のアレイ２８とを含む、マルチスライスＣＴスキャナ２０を概略的に示している。円錐状ビーム２４は、Ｘ線源２２の焦点スポット３２から出射する。Ｘ線源２２と検出器アレイ２８とは回転子４０にマウントされており、この回転子４０は、軸４４（便宜上、座標系４５のｚ軸とする）回りに回転させられ得るように、固定子４２に回転可能にマウントされている。固定子４２と回転子４０とは、ＣＴスキャナ２０の構台４６の構成要素である。図１には、ＣＴスキャナ２０の、ここでの説明に密接な関連のある特徴部分および構成要素のみが示されている。

アレイ２８は、Ｘ線検出器３０の行５０と列５２とを有している。Ｘ線検出器３０の行５０ならびに列５２の数、および検出器アレイ２８内に示されているＸ線検出器３０の相対的なサイズは任意であり、ここでは図の明確さのために便宜的に選択されている。アレイ２８内の検出器３０は、二次元ＡＤコリメータ６０でシールドされている。この二次元ＡＤコリメータ６０は、図１では、検出器が見えるように一部切除されて示されている。ＡＳコリメータ６０は、検出器３０の行５０同士の間に配された「行」薄片６２と、検出器３０の列５２同士の間に配された「列」薄片６４とを含む。

オプションとして、薄片６２および６４は、それら薄片のそれぞれの平面が焦点スポット３２と実質的に交差するように配向されている。典型的には、薄片６２および６４は、約２０μｍから約１００μｍまでの範囲内の厚さを有し、アレイ２８から焦点スポット３２の方に向かって、約２０ｍｍから約４０ｍｍまでの範囲内の高さまで延設されている。行薄片６２と列薄片６４とは、ＡＳウェル６６を形成する。オプションとして、単一のＸ線検出器が、１つのウェル６６の「底」に配置されている。複数のＸ線検出器３０が、１つのウェル６６の「底」に配置される構成もある。コリメータ６０の一部の行薄片６２、列薄片６４、およびウェル６６が、挿入図６７に見易いように拡大されて示されている。

実際には、典型的なマルチスライスＣＴスキャナ内のＸ線検出器アレイは、それぞれ約１ｍｍ^２に等しい面積を有し、数十の検出器行５０と何百もの検出器列５２とを含むアレイ２８に構成された、何千もの小さなＸ線検出器３０を含み得る。一般的には、Ｘ線検出器アレイは、通常は検出器行５０と検出器列５２との長方形状の「ミニアレイ」に構成された、比較的少ない数のＸ線検出器３０をそれぞれ含む、複数の検出器モジュールから形成される。典型的には、このミニアレイは、数センチメートルの長さと数センチメートルの幅とを有し、自己のＡＳコリメータと共にマウントされる。それらのモジュールは、互いに隣接して境を接するように配されて、Ｘ線検出器アレイを形成する。

図２は、検出器モジュール８０と、それに付随する二次元ＡＳコリメータ８２とを概略的に示している。二次元ＡＳコリメータ８２は、検出器３０が見えるように一部切除されて示されている。ＡＳコリメータ８２は、検出器３０の行５０同士の間の行薄片８３と、検出器３０の列５２同士の間の列薄片８４とを含んでいる。ＡＳコリメータ８２はまた、検出器モジュール８０の両側において行薄片８３と列薄片８４との下方まで突設された、「外側」行薄片８６も含んでいる。端の２つの薄片８６は、それらの間にある検出器モジュール８０を囲い込み、ＡＳコリメータ８２をその検出器モジュールに対して整列させマウントするのを助ける。

図３Ａから３Ｅは、本発明の１つの実施形態に従う、図２に示された検出器モジュール８０に類似の検出器モジュール用の、二次元ＡＳコリメータを形成する方法の各工程を概略的に示している。

第１の工程では、比較的高いＸ線吸収係数を有する材料（たとえばＷまたはＭｏ）の、実質的に長方形状を有する複数の細板のそれぞれが、複数のひだを示すように精度よく波形とされる。各ひだは、隣接する３つの薄片を含み、そのエッジ上形状を見ると、正方形状または長方形状の順「Ｕ」字形または逆「Ｕ」字形に見える。各逆Ｕ字形のひだは、順Ｕ字形のひだと隣接し、１つの薄片を共有している。上記のひだが付けられた後の、波形細板のその長さ方向に平行な断面は、長方形状または正方形状の矩形パルスの連なりに似ている。

図３Ａは、本発明の１つの実施形態に従い、複数のひだ１０２を示すように波形とされた後の細板１００を概略的に示している。例として図３Ａでは、各ひだは、エッジ上形状を見ると長方形状の順Ｕ字形または逆Ｕ字形に見え、３つの薄片１０４、および辺１０６を有しており、さらに長さＬおよび高さＨを有している。細板１００はまた、幅「Ｗ」を有している。オプションとして、すべてのひだ１０２は同一の長さＬを有している。

挿入図１０８は、波形細板１００に含まれる、２つの隣接したひだ１０２を概略的に示している。この挿入図１０８内の左側のひだ１０２は、エッジ上形状を見ると逆方向のＵ字に似ており、右側のひだ１０２は、エッジ上形状を見ると順方向のＵ字に似ている。図示の便宜および煩雑さの排除のため、いくつかの薄片１０４および辺１０６のみに参照番号が付されている。オプションとして、細板１００は、各ひだ１０２の辺１０６と一致する各直線が実質的に同一の交点で交わるような波形とされている。この交点は、細板１００から形成されたＡＳコリメータが用いられるＣＴスキャナの焦点スポットからＸ線検出器までの距離にほぼ等しい距離だけ、ひだ１０２から離れた位置に設定される。図３Ａでは、２つのひだ１０２の辺１０６と一致する破線１１０が、これらの辺の配向を示すために描かれており、これらの破線１１０は、共通の交点１１２で交わっている。このようなひだ１０２の各辺１０６の配向の結果、ひだの薄片１０４の平面は、細板１００から形成されたＡＳコリメータが用いられるＣＴスキャナの焦点スポットを実質的に通る。波形細板１００の、交点１１２に近い側を、この細板の「Ｘ線源側」と呼ぶこととする。また、波形細板１００の、交点１１２から遠い側を、この細板の検出器側と呼ぶこととする。

オプションとして、各波形細板１００は、平板状細板に整列および接着される。この平板状細板を、以下、「閉鎖用細板」と呼ぶこととする。この閉鎖用細板は、比較的高いＸ線吸収係数を有する材料から形成されており、オプションとして、その材料は、波形細板の形成材料と同じであってもよい。図３Ｂは、波形細板１００と、それが接着されるべき平板状の閉鎖用細板１１４とを概略的に示している。図３Ｃは、細板１００が閉鎖用細板１１４に接着されて、「中間アセンブリ」１１６を形成している様子を概略的に示している。中間アセンブリ１１６の、閉鎖用細板１１４が配された側を、このアセンブリの「閉鎖側」と呼ぶこととする。また、閉鎖側と反対側の、閉鎖用細板１１４に接着されていない側を、このアセンブリの「開放側」と呼ぶこととする。たとえばＸ線への露出によって容易に劣化しないエポキシ樹脂といったような、適切な接着剤が、波形細板１００を閉鎖用細板１１４に接着するために用いられる。オプションとして、ここでは閉鎖用細板１１４と波形細板１００とは、実質的に同一の幅Ｗを有している。また、オプションとして、閉鎖用細板１１４および波形細板１００は、約２０μｍから約８０μｍまでの範囲内にある厚さを有している。さらにオプションとして、閉鎖用細板１１４と波形細板１００とは、同一の厚さを有している。

１つの中間アセンブリの閉鎖側が１つの隣接する中間アセンブリの開放側と向き合い、かつそれらのアセンブリ各々のＸ線源側が同一の方向に向くようにして、複数の中間アセンブリ１１６が互いに整列させられ接着されて、図３Ｄに示されるようなＡＳコリメータ１２０が形成される。例として、ＡＳコリメータ１２０に含まれる複数の中間アセンブリ１１６は、ここでは長方形状のウェル６６を形成している。アレイ１２０内の最初の中間アセンブリ１２４の開放されたひだ１０２を「閉鎖する」ため、追加の閉鎖用細板１２２が、この最初の中間アセンブリ１２４の開放側に接着される。この追加の閉鎖用細板１２２と、最後の中間アセンブリ１２６に含まれる閉鎖用細板１１４（図３Ｄ参照）とは、図２における端部の行薄片８６に類似した、端部の行薄片として機能する。ここではオプションとして、中間アセンブリ１２６に含まれる閉鎖用細板１１４、および追加の閉鎖用細板１２２は、それらが接着された各波形細板１００（図３Ｃ参照）よりも幅が広く、それら波形細板１００の検出器側にわずかに突設されている。

突出した薄片１２８を切り落とした後の、図３Ｅに概略的に示されたコリメータ１２０は、図２に示されたモジュール８０に類似したＸ線検出器モジュールに、二次元ＡＳコリメータとしてマウントされるのに適した形態である。コリメータ１２０内の長方形状の各ウェル６６は、たとえば、ウェルの底部に合った寸法を有する長方形状の１つのＸ線検出器または正方形状の２つのＸ線検出器に対して、Ｘ線をコリメートするのに適している。

ここで、ＡＳコリメータ１２０の作製に用いられる閉鎖用細板１１４および１２２は、中間アセンブリ１１６同士を一体に接着するのに使用される接着剤のために、十分な接着地を提供する点に留意されたい。加えて、ＡＳコリメータと共にマウントされる検出器モジュール内の検出器３０の行および列に対する、ＡＳコリメータの相対的な向きに応じて、閉鎖用細板１１４は、Ｘ線検出器の行５９同士の間または列５２同士の間に、追加のシールド材料を与える。一般的に、検出器アレイ内のＸ線検出器は、検出器アレイの行に実質的に交差する方向からよりも、検出器アレイの列に実質的に交差する方向から、より多くの散乱Ｘ線に露出される。そのため、通常は、検出器行間よりも、検出器列間により多くのシールド材料を与えるのが有利である。

上記の例示的な実施形態では、閉鎖用細板１１４および１２２は、コリメータのＸ線源側においては、波形細板１００の縁を超えて突設されていない。しかしながら、上記で引用したＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ０２／００７２９号に記載されているコリメータ等、いくつかのコリメータにおいては、コリメータのＸ線源側において、検出器行間の薄片の縁よりも遠くまで延設される薄片を、検出器列同士の間に設けることが有利である場合もある。

図４は、コリメータのＸ線源側において、平板状の閉鎖用細板１１４が、コリメータ内の波形細板１００の縁よりも遠くまで延設された、コリメータ１９０を概略的に示している。この結果、コリメータ１９０は、対応する検出器アレイ（図示せず）内の検出器列同士の間に、そのコリメータのＸ線源側において、その検出器アレイ内の検出器行同士の間の薄片の縁よりも遠くまで延設された薄片を有する。上記の説明によれば、ＡＳコリメータ１２０は、まず複数の中間ユニット１１６を形成し、その後それらの中間ユニット同士を接着することによって作製される。本発明のいくつかの実施形態では、波形細板１００や、閉鎖用細板１１４および１２２が、適切な治具にマウントされると同時に一体に接着され、ＡＳコリメータ１２０を形成する。

図５Ａは、本発明の１つの実施形態に従う、別のＡＳコリメータ１８０を概略的に示している。コリメータ１８０は、１つの細板のひだ１０２の突出した凸面の薄片１０４（図３Ａ参照）が、隣接する細板のひだ１０２の凸面の突出した薄片１０４と向き合いかつ境を接するように、細板１００同士を隣合わせに整列させることにより形成される。隣接する細板１００同士の境を接する薄片１０４が、適切な接着剤を用いて一体に接着され、余分な薄片が切り落とされて、ウェル１８０を有するコリメータ１８２が形成される。

コリメータ１８０の最初の外側波形細板１８３、および最後の外側波形細板１８４に沿った個所では、凹状のひだ１０２は開放状態にあり、完全なウェルを形成しない。本発明のいくつかの実施形態では、開放状態のひだはウェルの形成に用いられず、コリメータ１８０は、ウェル１８２に対応する検出器を有するアレイ内において、Ｘ線をコリメートするのに用いられる。

本発明のいくつかの実施形態では、図５Ｂに図示されているように、外側波形細板１８３および１８４の開放状態の凹状ひだ１０２を閉鎖するため、平板状の閉鎖用細板１１４が、それらの外側波形細板に接着される。外側波形細板１８３および１８４に接着された閉鎖用細板１１４で閉じられたこれら外側細板の凹状ひだは、ウェル１８２の半分の断面積を有する「完全な」ウェル１８６を形成する。

本発明のいくつかの実施形態では、隣接するコリメータ同士の開放状態の凹状ひだ１０２が互いに直接向き合うように、複数のコリメータ１８０が、互いに境を接するように並べて配置される。対向する２つの開放状態のひだは、互いに閉じ合い、ウェル１８２と実質的に同一の完全なウェルを形成する。したがって、並べて配置された複数のコリメータ１８０を用いることにより、その長さ方向に沿って実質的に同一のウェルを有する比較的長い均一なコリメータを形成することもできる。

図６Ａおよび６Ｂは、本発明の１つの実施形態に従う別の二次元ＡＳコリメータ１５０の、分解図および組立図を概略的に示している。

コリメータ１５０は、薄片１５６を含む複数のひだ１５４を有する、複数の波形細板１５２から作製される。波形細板１５２は、薄片１５６が面取りされた角１５８を有する点を除いて、波形細板１００に類似している。加えて、波形細板１５２は、波形細板同士を一体に接着する接着地を与えてコリメータのマトリックス内のそれら波形細板同士の間に残存する閉鎖用細板には、接着されていない。それに代えて、波形細板１５２同士は、１つの細板のひだの突出した凸面が、隣接する細板のひだの窪んだ凹面と向き合い、凸状のひだの面取りされた角１５８が、凹状のひだの面取りされた角に当接するように、整列させられる。互いに整列させられた波形細板１５２は、接着地を与える面取りされた角に施された適切な接着剤により、一体に接着される。オプションとして、ＡＳコリメータ１５０の最初の波形細板１６４および最後の波形細板１６６に、閉鎖用細板１６０および１６２がそれぞれ接着され、それらの波形細板のひだ１５４を「閉鎖」する。

マトリックス１５０から余分な材料を切り落とした後、対応のＸ線検出器モジュールへのマウントに適した、図６Ｂに示すようなマトリックスが得られる。

本発明のいくつかの実施形態では、面取りされた辺を有するように形成されていない細板１００（図３Ａ参照）のような複数の波形細板が、波形細板１５２を一体に接着してコリメータを形成するやり方と同じようにして、整列させられ一体に接着される。１つの細板１００のひだ１０２の凸面が、隣接する細板１００のひだの１０２の凹面と向き合うように適切に整列させられれば、凸状のひだの面取りされていない角は、凹状のひだの面取りされていない角に当接する。面取りされていない角が与える接着地は、波形細板１５２の面取りされた角１５８に比べて小さいが、面取りされていない角でも、細板同士を一体に接着するのに用いられる接着剤用の十分な接着地を与える。

本発明のいくつかの実施形態では、図３Ａに図示された細板１００または図６Ａに図示された細板１５２のような波形細板が、適切なフレームにより正しい位置に保持され、コリメータを形成する。図７は、例として、フレーム２０２内に一体に保持された複数の細板１５２を含む、コリメータ２００を示している。フレーム２０２は、２つの位置決めバー２０４と、オプションとして端面の薄片２０６とを含んでいる。これらの位置決めバーおよび端面の薄片は、図中では陰影を付して図示されている。位置決めバー２０４は、細板１５２の端部２１０を受け、細板同士が互いに適切な相対位置に配されるよう保障するための、鏡像スロット２０８を有するように形成されている。

本発明のある実施形態に従う、波形細板と、隣接する波形細板同士の間に配された平板状細板とを含むコリメータも、波形細板に加えて平板状細板も正しい位置に保持するフレームを含んでいてもよい。位置決めバー中のスロットは、波形細板と平板状細板との両方の端部を受ける。

本願の明細書および特許請求の範囲においては、「備える」、「含む」ならびに「有する」との動詞およびそれらの活用形はそれぞれ、その動詞の目的語が、その動詞の主語の部材、構成部品、構成要素または部分を必ずしも完全に列挙したものではないことを示すために用いられている。

以上、本発明を、その実施形態の詳細な説明を用いて説明してきたが、これらは例として提示されたもので、本発明の範囲を限定する意図のものではない。上記で説明した実施形態は種々の異なる特徴部分を含んでいるが、これらの特徴部分のすべてが本発明のすべての実施形態で必須というわけではない。本発明の実施形態には、これら特徴部分またはそれら特徴部分の可能な組合せのうち、いくつかのみを利用する形態もある。当業者においては、上記で説明した本発明の実施形態の種々のバリエーション、および上記で説明した実施形態中で言及された特徴部分の異なる組合せを含む本発明の実施形態を思いつくことができよう。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

二次元ＡＳコリメータを有するＣＴスキャナの概略図 Ｘ線検出器アレイの構成要素である複数のＸ線検出器を含む検出器モジュールと、それに付随する二次元ＡＳコリメータとの概略図 本発明の１つの実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの製造過程を概略的に示した図 本発明の１つの実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの製造過程を概略的に示した図 本発明の１つの実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの製造過程を概略的に示した図 本発明の１つの実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの製造過程を概略的に示した図 本発明の１つの実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの製造過程を概略的に示した図 本発明の実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの他の構成の概略図 本発明の実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの他の構成の概略図 本発明の実施形態に従う、二次元ＡＳコリメータの他の構成の概略図 本発明の１つの実施形態に従う別のＡＳコリメータの分解図 図６ＡのＡＳコリメータの組立図 本発明の１つの実施形態に従う別のＡＳコリメータの概略図

Claims (17)

1. Ｘ線検出器の列および行からなる検出器アレイを照らすＸ線源からのＸ線をコリメートするための、前記Ｘ線源に面する第１の側と、該第１の側と反対の、前記検出器アレイに面する第２の側とを有するＸ線コリメータであって、
   Ｘ線吸収材料から形成され、長方形状のひだおよび／または正方形状のひだを有するようにそれぞれ波形とされた、複数の細板と、
   各細板のひだが、隣接する細板のひだと整列させられ、前記検出器アレイ内の前記Ｘ線検出器に対応する正方形状および／または長方形状のウェルの行および列からなるアレイを形成するように、前記複数の細板を互いに隣接させた状態に保持する手段とを含むことを特徴とするＸ線コリメータ。
2. １つの細板のひだの凸面が、隣接する細板のひだの凹面と向き合うよう整列させられるように、前記ひだが整列させられることを特徴とする請求項１記載のＸ線コリメータ。
3. 所与の細板のひだの角が、前記隣接する細板のひだの角と当接することを特徴とする請求項２記載のＸ線コリメータ。
4. 前記ひだの角が面取りされていることを特徴とする請求項２または３記載のＸ線コリメータ。
5. 前記複数の細板を整列させた状態に保持する前記手段が、互いに当接するひだの角同士を接着する接着剤を含むことを特徴とする請求項３または４記載のＸ線コリメータ。
6. １つの細板のひだの凸面が、隣接する細板のひだの凸面と向き合いかつ境を接するように、整列させられていることを特徴とする請求項１記載のＸ線コリメータ。
7. 前記複数の細板を整列させた状態に保持する前記手段が、前記ひだの境を接する領域同士を接着する接着剤を含むことを特徴とする請求項６記載のＸ線コリメータ。
8. 前記複数の細板を一体に保持する前記手段が、前記波形細板の端部を受ける鏡像スロットを有するように形成された、対向する互いに平行な２つの側面を有するフレームを含むことを特徴とする請求項１、２、３、４または６記載のＸ線コリメータ。
9. Ｘ線吸収材料から形成され、各２つの波形細板間に挟まれている平板状細板を含むことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のＸ線コリメータ。
10. 前記複数の細板を整列させた状態に保持する前記手段が、前記平板状細板の各々を、該平板状細板を挟んでいる波形細板に接着する接着剤を含んでいることを特徴とする請求項９記載のＸ線コリメータ。
11. 前記複数の細板を一体に保持する前記手段が、前記波形細板および前記平板状細板の端部を受ける鏡像スロットを有するように形成された、対向する互いに平行な２つの側面を有するフレームを含むことを特徴とする請求項９または１０記載のＸ線コリメータ。
12. 整列させられ他の平板状細板と平行とされた２つの平板状細板であって、当該コリメータの最も外側の波形細板のそれぞれ異なるものと境を接する２つの平板状細板を含むことを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載のＸ線コリメータ。
13. 前記最も外側の平板状細板が、当該コリメータの前記第２の側において、前記波形細板の縁を超えて突設されていることを特徴とする請求項１２記載のＸ線コリメータ。
14. 前記最も外側の平板状細板が、当該コリメータの前記第１の側において、前記波形細板の縁を超えて突設されていることを特徴とする請求項９から１３いずれか１項記載のＸ線コリメータ。
15. 各ひだが、４つの辺を有する３つの平板状薄片を含んでおり、前記平板状薄片の前記辺と一致する直線が、当該コリメータの第１の側において、実質的に同一の交点で交わることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載のＸ線コリメータ。
16. 前記交点が、前記Ｘ線源の焦点スポットと実質的に一致することを特徴とする請求項１５記載のＸ線コリメータ。
17. 前記Ｘ線検出器アレイが、ＣＴスキャナ内に含まれていることを特徴とする請求項１から１６いずれか１項記載のＸ線コリメータ。

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