JP2009285050A - コリメータ板の固定構造、放射線検出装置及び放射線診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線源及び放射線検出器の回転時におけるコリメータ板のひずみが生じることがないコリメータ板の固定構造、放射線検出装置及び放射線診断装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検出装置１において、一対の円弧状の保持板５，６の対向面５ｂ，６ｂに、該保持板５，６の長手方向に並ぶようにして形成された複数の溝部に前記コリメータ板７が挿入されて、放射線入射側の端面７ａと放射線出射側の端面７ｂとが前記複数のコリメータ板７全体で円弧状をなすようにして配置され、可撓性を有するとともに、Ｘ線管からのＸ線に対して透過性を有し、接着剤１０によって形成される平坦な接着剤層を有するシート９が、放射線入射側の前記各コリメータ板７の端面７ａに、可撓性を利用して円弧状に曲げて接着されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線検出装置において散乱放射線を除去するコリメータ板の固定構造、放射線検出装置及び放射線診断装置に関する。

放射線診断装置の一例であるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とこのＸ線管から照射されて被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置とを備え、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出装置とをその位置関係を維持した状態で回転させながら、前記Ｘ線管から照射されたＸ線を前記Ｘ線検出装置で検出するようになっている。

前記Ｘ線検出装置にあっては、スライス方向（被検体の体軸方向）に配置された一対の保持板の間に、被検体を透過した際に生じる散乱Ｘ線を除去するためのコリメータ板が取り付けられている。このコリメータ板は、前記一対の保持板の互いに対向する面に形成された溝部に挿入され、接着固定されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２０７５７５号公報

前記コリメータ板は、前記各溝部に挿入されて前記各保持板の間において前記保持板の円弧に沿って配置されて、放射線入射側と放射線出射側における各端面が前記複数のコリメータ板全体で円弧状をなすようにして固定されている。このようにして固定された前記コリメータ板は、Ｘ線管から照射されたＸ線のうち、被検体内を直進したＸ線のみがＸ線検出素子で検出されるように、被検体内で散乱したＸ線を除去するものであるので、その面方向が前記Ｘ線管の方向を向いている。従って、前記コリメータ板は、その面方向が前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出装置の回転中心とは異なる方向になっているので、前記Ｘ線検出装置の回転時に、前記コリメータ板には、その板面に対して直交する方向に遠心力の成分が作用することになる。ここで、前記コリメータ板は、互いに対向する２つの端面が前記保持板によって支持されているものの、残りの対向する２つの端面、すなわちＸ線入射側とＸ線出射側における各端面は開放状態にあるため、前記のような遠心力が前記コリメータ板に作用すると、前記コリメータ板にひずみが生じるおそれがある。このように、前記コリメータ板にひずみが生じると、Ｘ線検出素子であるシンチレータに入射すべきＸ線の一部が遮断され、ＣＴ画像に悪影響を及ぼす。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、放射線源及び放射線検出器の回転時におけるコリメータ板のひずみが生じることがないコリメータ板の固定構造、放射線検出装置及び放射線診断装置を提供することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、第１の観点の発明は、放射線源からの放射線を検出する放射線検出装置において、互いに対向するようにして配置された一対の円弧状に延びる保持板の間に固定されるコリメータ板の固定構造であって、前記一対の保持板は、それぞれ内周側端面を前記放射線源へ向けた状態で配置され、また前記各保持板の対向面には、該保持板の長手方向に所定の間隔で並ぶようにして複数の溝部が形成されており、前記コリメータ板は、前記各溝部に挿入されて、放射線入射側の端面と放射線出射側の端面とが前記複数のコリメータ板全体で円弧状をなすようにして配置され、可撓性を有するとともに、前記放射線に対して透過性を有し、なおかつ片面に平坦な接着剤層が形成されたシートが、前記各溝部に挿入された前記各コリメータ板の端面に、可撓性を利用して円弧状に曲げて前記接着剤層によって接着されることにより、前記保持板の長手方向に並ぶ複数の前記コリメータ板全体に亘って接着されていることを特徴とするコリメータ板の固定構造である。

第２の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記シートは、前記一対の保持板の間隔と同じ幅を有することを特徴とするコリメータ板の固定構造である。

第３の観点の発明は、第１又は２の観点の発明において、前記シートは、放射線による劣化が比較的少ない材質で形成されていることを特徴とするコリメータ板の固定構造である。

第４の観点の発明は、第１〜３のいずれか一の観点の発明において、前記シートは、炭素繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とするコリメータ板の固定構造である。

第５の観点の発明は、第１〜４のいずれか一の観点の発明において、前記接着剤層を形成する接着剤は、前記放射線源からの放射線に対して透過性を有する ことを特徴とするコリメータ板の固定構造である。

第６の観点の発明は、第１〜５のいずれか一の観点の発明に係るコリメータ板の固定構造を有することを特徴とする放射線検出装置である。

第７の観点の発明は、第６の観点の発明に係る放射線検出装置を備えることを特徴とする放射線診断装置である。

第１の観点によれば、前記保持板によって支持されていない放射線入射側及び放射線出射側の少なくともいずれか一方における前記各コリメータ板の端面に、前記シートが接着されているので、前記シートがない場合と比べて前記コリメータ板の剛性を高めることができる。従って、前記放射線源及び前記放射線検出装置を回転させたとき、前記コリメータ板のひずみが生じることを防止することができる。そして、前記シートを前記コリメータ板の端面に接着すればよいので、組立作業性が良好である。

また、前記シートが接着された前記コリメータ板の端面が面で支持されるようになっているので、前記シートを比較的剛性の高い材料で形成する必要はない。このように前記シートの材質に制約がないので、前記シートを前記放射線源からの放射線に対して透過性を有するものにすることができる。ここで、透過性を有するとは、前記放射線源からの放射線の吸収を極力抑えることができ、得られる画像に悪影響を及ぼすことを抑制することができる程度の透過性を有することをいう。従って、放射線入射側や放射線出射側に前記シートが存在していても、得られる画像に悪影響が及ぶことを抑制することができる。

また、前記シートは可撓性を有するので、円弧状に配置された前記コリメータ板に沿って、組立作業時に前記シートを可撓性を利用して円弧状に曲げて接着することができる。このように、組立作業時に前記シートを曲げればよいので、前記シートとして、前記コリメータ板が配置されている曲率に合わせて予め成形されたものを用意する煩雑さがない。そして、前記コリメータ板が配置されている曲率が変わっても、前記シートとして異なる曲率のものを用意する必要がなく、低コストに抑えることができる。

さらに、前記接着剤層は、平坦になっているので、前記シートを透過する放射線の散乱を抑制することができる。

第２の観点の発明によれば、前記シートは、前記一対の保持板間の幅と同じ幅を有するので、前記コリメータ板が、より高い剛性を得ることができる。

第３の観点の発明によれば、前記シートは、放射線入射側及び放射線出射側の少なくとも一方側に配置されているものの、放射線による劣化を抑制することができる。

第４の観点の発明によれば、前記シートが炭素繊維強化プラスチックで形成されているので、放射線吸収係数が低いとともに、放射線による劣化を抑制することができる。

第５の観点の発明によれば、前記接着剤層を形成する接着剤は、前記放射線源からの放射線に対して透過性を有するので、接着剤によって放射線が吸収されることにより、得られる画像に悪影響が及ぶことを抑制することができる。

第６の観点の発明によれば、第１〜５のいずれか一の観点の発明の効果を有する放射線検出装置を得ることができる。

第７の観点の発明によれば、第６の観点の発明の効果を有する放射線診断装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態では、本発明を、放射線検出装置のうちのＸ線検出装置及び放射線診断装置のうちのＸ線ＣＴ装置に適用した場合について説明する。

図１は、第一実施形態のコリメータ板の固定構造を有するＸ線検出装置とＸ線管とを示す正面図、図２は、図１に示すＸ線検出装置の斜視図、図３は、図１に示すＸ線検出装置の一部拡大平面図、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図（検出器ユニットは図示省略）である。

Ｘ線検出装置１及びＸ線管２は、Ｘ線ＣＴ装置（全体構成は図示省略）のガントリ（図示省略）において、互いに対向するようにして設けられており、前記Ｘ線管２から照射されたＸ線が、前記Ｘ線検出装置１で検出されるようになっている。前記Ｘ線管２は、本発明における放射線源の実施の形態の一例である。

前記Ｘ線検出装置１は、コリメータユニット３と、このコリメータユニット３に対し、前記Ｘ線管２が設けられた側とは反対側、すなわちＸ線出射側に設けられた複数の検出器ユニット４とを備えている。

前記コリメータユニット３は、スライス方向（被検体の体軸方向）に互いに対向するようにして配置された一対の円弧状に延びる保持板５，６と、この一対の保持板５，６の間に固定されたコリメータ板７とを有している。前記一対の保持板５，６は、その内周側端面５ａ，６ａを前記Ｘ線管２の方向へ向けた状態になっている。

また、前記検出器ユニット４は、Ｘ線を受けると発光する複数のシンチレータセグメントからなるシンチレータ（図示省略）と、このシンチレータが発光した光を受光して信号電流を発生するフォトダイオード（図示省略）とを有している。

前記コリメータ板７は、前記保持板５，６の対向面５ｂ，６ｂに、これら保持板５，６の長手方向、すなわちチャンネル方向に所定の間隔で並ぶようにして複数形成された溝部８に挿入され、チャンネル方向に複数配置されている。そして、前記コリメータ板７は、前記溝部８内において、接着固定されている。

前記溝部８は、この溝部８内に挿入されて固定された前記コリメータ板７の板面と平行な方向が、前記Ｘ線管２に向くように形成されている。そして、前記各溝部８内に挿入されて固定された前記各コリメータ板７は、Ｘ線入射側の端面７ａとＸ線出射側の端面７ｂ（図４参照）とが、前記複数のコリメータ板７全体で円弧状をなすようにして配置されるようになっている。

前記各コリメータ板７におけるＸ線入射側の端面７ａには、シート９が接着剤１０によって接着されている。前記シート９は、可撓性を有しており、前記保持板５，６の長手方向に並ぶ複数の前記コリメータ板７全体に亘って可撓性を利用して前記各コリメータ板に沿うようにして円弧状に曲げて接着されている。また、前記シート９は、前記保持板５，６の間隔と同じ幅を有しており、前記Ｘ線管２からのＸ線に対して透過性を有している。ここで、透過性を有するとは、できるだけＸ線吸収係数が低く、前記Ｘ線管２からのＸ線の吸収を極力抑えることができ、得られる画像に悪影響を及ぼすことを抑制することができる程度の透過性を有することをいう。

さらに、前記シート９は、前記Ｘ線による劣化が比較的少ない材質で形成されている。前記Ｘ線による劣化が比較的少なく、なおかつできるだけＸ線吸収係数が低い材質としては、例えば炭素繊維強化プラスチックを挙げることができる。このように炭素繊維強化プラスチックで形成される前記シート９としては、可撓性などの観点から、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さのものが好適に用いられる。

前記接着剤１０は、本例では前記シート９の片面側の全面にわたって塗布され、平坦な接着剤層を形成している。前記接着剤１０としては、Ｘ線吸収係数が比較的低いものを用いることが好ましい。また、前記接着剤１０としては、前記シート９の接着工程を考慮して、例えば紫外線硬化型接着剤を用いることができる。

前記シート９を前記コリメータ板７の端面７ａに接着する工程について説明すると、先ず前記シート９の片面側に前記接着剤１０を塗布する。次に、前記保持板５，６の長手方向に円弧状に配置された前記コリメータ板７の端面７ａに沿わせるようにして前記シート９を曲げ、このシート９を前記端面７ａに当接させる。そして、Ｘ線出射側から接着剤に紫外線を当てて硬化させ、前記シート９と前記コリメータ板７とを接着する。

以上説明した本例の固定構造によれば、前記保持板５，６によって支持されていないＸ線入射側における前記各コリメータ板７の端面７ａに、前記シート９が接着されているので、前記シート９がない場合と比べて前記コリメータ板７の剛性を高めることができる。従って、前記Ｘ線管２及び前記Ｘ線検出装置１を回転させたとき、前記コリメータ板７のひずみが生じることを防止することができる。そして、前記シート９を前記コリメータ板７の端面７ａに接着すればよいので、組立作業性が良好である。

また、前記シート９が接着された前記コリメータ板７の端面７ａが面で支持されるようになっているので、前記コリメータ板７の十分な剛性を得ることができる。また、このように前記端面７ａが面で支持されるようになっているので、前記シート９を比較的剛性の高い材料で形成する必要はない。このように前記シート９の材質に制約がないので、前記シート９を前記Ｘ線管２からの放射線に対して透過性を有するものにすることができる。そして、これにより、前記シート９によって吸収されるＸ線を極力抑えることができ、得られる画像に悪影響が及ぶことを抑制することができる。

また、前記シート９は可撓性を有するので、円弧状に配置された前記コリメータ板７に沿って、組立作業時に前記シート９を可撓性を利用して円弧状に曲げて接着することができる。このように、組立作業時に前記シート９を曲げればよいので、前記シート９として、前記コリメータ板７が配置されている曲率に合わせて予め成形されたものを用意する煩雑さがない。そして、前記コリメータ板７が配置されている曲率が変わっても、前記シート９として異なる曲率のものを用意する必要がなく、低コストに抑えることができる。

さらに、前記シート９を炭素繊維強化プラスチックで形成することにより、Ｘ線の吸収をできるだけ抑制することができるとともにＸ線による劣化をも抑制することができる。

また、前記接着剤１０によって形成される接着剤層は、平坦になっているので、前記シート９を透過するＸ線の散乱を抑制することができる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、この発明はこれらに限られるものではなく、本発明の主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、本発明は、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置など、Ｘ線ＣＴ装置以外の放射線診断装置にも適用することができる。

また、前記シート９は、前記コリメータ板７におけるＸ線出射側の端面に接着されていてもよい。さらに、前記シート９が、前記コリメータ板７におけるＸ線入射側の端面７ａとＸ線出射側の端面７ｂの両方に接着されていてもよい。

第一実施形態のコリメータ板の固定構造を有するＸ線検出装置とＸ線管とを示す正面図である。 図１に示すＸ線検出装置の斜視図である。 図１に示すＸ線検出装置の一部拡大平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１ Ｘ線検出装置
２ Ｘ線管
５，６ 保持板
５ａ，６ａ 内周側端面
５ｂ，６ｂ 対向面
７ コリメータ板
７ａ，７ｂ 端面
８ 溝部
９ シート

Claims (7)

1. 放射線源からの放射線を検出する放射線検出装置において、互いに対向するようにして配置された一対の円弧状に延びる保持板の間に固定されるコリメータ板の固定構造であって、
   前記一対の保持板は、それぞれ内周側端面を前記放射線源へ向けた状態で配置され、また前記各保持板の対向面には、該保持板の長手方向に所定の間隔で並ぶようにして複数の溝部が形成されており、
   前記コリメータ板は、前記各溝部に挿入されて、放射線入射側の端面と放射線出射側の端面とが前記複数のコリメータ板全体で円弧状をなすようにして配置され、
   可撓性を有するとともに、前記放射線に対して透過性を有し、なおかつ片面に平坦な接着剤層が形成されたシートが、前記各溝部に挿入された前記各コリメータ板の端面に、可撓性を利用して円弧状に曲げて前記接着剤層によって接着されることにより、前記保持板の長手方向に並ぶ複数の前記コリメータ板全体に亘って接着されている
   ことを特徴とするコリメータ板の固定構造。
2. 前記シートは、前記一対の保持板の間隔と同じ幅を有することを特徴とする請求項１に記載のコリメータ板の固定構造。
3. 前記シートは、放射線による劣化が比較的少ない材質で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコリメータ板の固定構造。
4. 前記シートは、炭素繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコリメータ板の固定構造。
5. 前記接着剤層を形成する接着剤は、前記放射線源からの放射線に対して透過性を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のコリメータ板の固定構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のコリメータ板の固定構造を有することを特徴とする放射線検出装置。
7. 請求項６に記載の放射線検出装置を備えることを特徴とする放射線診断装置。

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