JP2009291370A - Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】他のペアからの散乱線やシンチレータのアフターグローによる不要な発光の影響を低減し、画質を向上したＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】被検体に対してＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管からのＸ線を光に変換するシンチレータと、このシンチレータからの光を入射し光強度に応じて電荷を発生する光電変換部、及び前記シンチレータと光電変換部との間に配置された透過光制御部を含み、Ｘ線管に対向配置したＸ線検出器と、Ｘ線検出器で検出した信号を収集して出力するデータ収集部と、透過光制御部を前記信号収集のタイミングに合わせて制御しシンチレータから光電変換部への光の透過状態を調節する制御部とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係り、特に不要な散乱線等の影響を低減して画質を向上したＸ線ＣＴ装置及びＸ線検出器に関する。

従来、Ｘ線ＣＴ装置(コンピュータ断層撮影装置)は、Ｘ線管で発生させたＸ線を被検体に照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で検出し、検出したデータをコンピュータ装置により再構成処理して断層像を得るようにしている。またＸ線管と検出器のペアを複数用意し、円環状の回転架台にＸ線管と検出器を複数搭載した多管球式のＸ線ＣＴ装置も知られている。さらに、２つの焦点位置から放射したＸ線を共通のＸ線検出器で検出するフライング・フォーカス方式や、Ｘ線管の位置に応じてＸ線管の管電圧を切り換え、Ｘ線管から放射するＸ線量を変化させるモジュレーション制御方式と呼ばれるＸ線ＣＴ装置もある。

多管球式のＸ線ＣＴ装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。この例では、第１、第２のＸ線管に対向して第１、第２のＸ線検出器を配置し、第１、第２のＸ線検出器のスライス厚を異ならせた例が記載されている。

ところで、Ｘ線管とＸ線検出器を２ペア搭載した多管球式のＸ線ＣＴ装置においては、一方のＸ線管がＸ線を照射している間、他方のＸ線管は照射停止状態にあるが、Ｘ線検出器のシンチレータは照射がオフされてもアフターグローによって減衰しながら発光を続けるため、アフターグロー期間の発光により画質の低下を招いていた。

またペアとなるＸ線管からの直接線と、ペア以外のＸ線管からの散乱線が検出器に到達することがあり、ペア以外のＸ線管からの散乱線が悪影響を及ぼし再構成画像の画質が低下することがあった。特に散乱線はアフターグロー以上に不安定であり画質に大きく影響を及ぼすため除去する必要がある。

図１０は、２管球式のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示したものであり、Ｘ線管１０１と１０２が例えば９０度の角度で回転架台に取り付けられ、それぞれのＸ線管１０１と１０２に対向してＸ線検出器２０１と２０２が配置されている。

図１１は、２管球式のＸ線ＣＴ装置における散乱線の影響を説明する図であり、（ａ）はデータ収集のトリガ信号であり、（ｂ）は第１のＸ線管１０１の照射期間（ハイレベル期間が照射期間）を示し、（ｃ）は第１のＸ線検出器２０１のシンチレータの発光量を示している。また（ｄ）は第２のＸ線管１０２の照射期間を示し、（ｅ）は第２のＸ線検出器２０２のシンチレータの発光量を示している。図１１（ｃ），（ｄ）の太円内は、ペア以外の他方のＸ線管からの散乱線による発光量を示しており、これらの散乱線により画質が大きく悪影響を受けていた。

また、フライング・フォーカス方式の場合、焦点の移動期間のデータは不要であり、またモジュレーション制御方式でもＸ線管の管電圧の遷移期間のデータは不要であるが、これらの期間にもＸ線検出器は光を検出するため、画質が低下するという問題点があった。
特開２００３−１１６８３５号公報

従来の多管球式Ｘ線ＣＴ装置においては、ペア以外のＸ線管からの散乱線による悪影響や、シンチレータのアフターグローによる発光によって再構成画像の画質が低下するという不具合があった。またフライング・フォーカス方式やモジュレーション制御方式のＸ線ＣＴ装置も、焦点の移動期間や管電圧の遷移期間に光を検出するため画質が低下するという問題点があった。

本発明は、他のペアからの散乱線の影響を低減するとともに、シンチレータのアフターグローによる不要な発光の影響等を低減して画質を向上したＸ線ＣＴ装置及びＸ線検出器を提供することを目的とする。

本発明の請求項1記載のＸ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線管と；前記Ｘ線管からのＸ線を光に変換するシンチレータと、このシンチレータからの光を入射し光強度に応じて電荷を発生する光電変換部、及び前記シンチレータと前記光電変換部との間に配置された透過光制御部を含み、前記Ｘ線管に対向配置したＸ線検出器と；前記Ｘ線検出器で検出した信号を収集して出力するデータ収集部と；前記透過光制御部を前記信号収集のタイミングに合わせて制御し前記シンチレータから前記光電変換部への光の透過状態を調節する制御部と；を具備し、前記光電変換部に不要な光が入射するのを低減することを特徴とする。

また本発明の請求項６記載のＸ線検出器は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、二次元的に配置された複数の光電変換素子を含み前記シンチレータからの光を入射し光強度に応じて電荷を発生する光電変換部と、前記シンチレータと前記光電変換部との間に配置された透過光制御部と、前記光電変換部で変換された前記電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチング素子と、を具備し、前記透過光制御部を制御して前記シンチレータから前記光電変換部への光の透過状態を調節可能にしたことを特徴とする。

本発明によれば、多管球方式のＸ線ＣＴ装置では、散乱線によるＣＴ値の異常やアフターグローによる影響を除去し、本来必要とされるデータのみを収集することが可能になる。またフライング・フォーカス方式における焦点の移動期間や、モジュレーション制御方式における管電圧の遷移期間の不要なデータを削除することができ、画質の向上を図ることができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る多管球式のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示す構成図であり、図２はＸ線検出器とデータ収集部の構成を示したブロック図である。

図１において、本実施形態のＸ線ＣＴ装置（コンピューテッド・トモグラフィ装置）は、ガントリ１０とコンピュータ装置２０と寝台（図示せず）とを有している。ガントリ１０は多管球式であり、Ｘ線管とＸ線検出器とのペアを含むスキャナが複数搭載されている。本実施形態では２管球式として説明する。

ガントリ１０には回転架台１１が設けられ、図示しない回転機構によって回転中心軸を中心に回転する。回転架台１１には、Ｘ線管１２１とＸ線検出器１３１を対向配置した第１のペアと、Ｘ線管１２２とＸ線検出器１３２を対向配置した第２のペアでなるスキャナが所定の角度（例えば９０度の角度）で配置されており、回転架台１１の中心部分は開口して、そこに寝台の天板１４に載置された被検体Ｐが挿入されるようになっている。

Ｘ線管１２１，１２２にはそれぞれ絞り装置１５１，１５２が設けられている。またＸ線検出器１３１，１３２は、シンチレータと、光電変換部を構成するフォトダイオード（詳細は後述）を含み、Ｘ線を光信号に変換し、さらに光信号を電気信号に変換して出力する。Ｘ線検出器１３１，１３２の検出出力は、それぞれデータ収集部１６１，１６２に送られ、コンピュータ装置２０の前処理部(後述)に供給される。データ収集部１６１，１６２は一般的にＤＡＳ（Data acquisition System）と呼ばれている。

また、ガントリ１０には、架台制御部１７が設けられ、回転架台１１の回転制御等を行う。さらに架台制御部１７はＸ線発生部１８に接続され、Ｘ線発生部１８は、Ｘ線管１２１，１２２の管電圧の制御等を行う。

一方コンピュータ装置２０は、中央制御部２１を有し、それに対して前処理部２２、再構成処理部２３、画像表示部２４、操作部２５等がデータ／制御バスライン２００を介して接続されている。

被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３１，１３２で電気信号に変換され、データ収集部１６１，１６２で増幅され、かつデジタルデータに変換され、投影データが前処理部２２に供給される。前処理部２２では、信号強度の補正や信号欠落の補正等の処理を行い、撮影データをバスライン２００上に出力する。

中央制御部２１は、コンピュータ装置２０の各部の動作や、架台制御部１７を制御するものであり、再構成処理部２３は、投影データに基づいて断層画像データを再構成する。画像表示部２４は、医用画像等を表示するディスプレイを含み、操作部２５は、医師による患者の状態や検査方法等の情報を入力するものである。

次に図２を参照してＸ線検出器１３１，１３２とデータ収集部１６１，１６２、及びそれらを制御する制御部の構成について説明する。尚、図２において、Ｘ線検出器１３１とデータ収集部１６１を総称してＤＡＳ／検出器３０１と呼び、Ｘ線検出器１３２とデータ収集部１６２を総称してＤＡＳ／検出器３０２と呼ぶ。

図２においてＸ線検出器１３１は、Ｘ線を光に変換するシンチレータ３１１と、変換した光を入射しその光強度に応じて電荷に変換する光電変換部３２１を有し、シンチレータ３１１と光電変換部３２１の間に透過光制御部３３１を配置している。光電変換部３２１は例えばフォトダイオードで構成され、透過光制御部３３１は例えば液晶パネルで構成されているおり、以下、フォトダイオード３２１及び液晶パネル３３１を用いた例を説明する。

フォトダイオード３２１によって発生した電荷は電荷蓄積容量（キャパシタ）に蓄積され、蓄積された電荷は電荷幅器３４１によって読み出され電圧に変換され、その後、Ａ／Ｄ変換器３５１によってデジタルデータに変換されて出力される。また液晶パネル３３１、電荷幅器３４１、Ａ／Ｄ変換部３５１は、コントローラ３６１によって動作が制御される。

Ｘ線検出器１３２とデータ収集部１６２も同様に、シンチレータ３１２、光電変換部（フォトダイオード）３２２、透過光制御部（液晶パネル）３３２、電荷増幅器３４２、Ａ／Ｄ変換部３５２及びコントローラ３６２にて構成されている。

一方、Ｘ線検出器１３１，１３２に対向してＸ線管１２１，１２２が配置されており、Ｘ線管１２１，１２２からのＸ線がシンチレータ３１１。３１２に照射されるようになっている。Ｘ線管１２１，１２２はＸ線発生部１８１，１８２によって制御され、管電圧やＸ線の発生タイミングが制御される。

また、これらＸ線発生部１８１，１８２及びコントローラ３６１，３６２を制御するため、メインコントローラ４０が設けられている。コントローラ３６１，３６２及びメインコントローラ４０は制御部を構成するものであり、以下、メインコントローラ４０をコントローラＡ、コントローラ３６１をコントローラＢ１、コントローラ３６２をコントローラＢ２と呼ぶことにする。尚、シンチレータ３１１，３１２、フォトダイオード３２１，３２２は、後述するように行方向及び列方向に配置した複数の画素構造を有している。

図３は、Ｘ線管１２１，１２２と、ＤＡＳ／検出器３０１，３０２、Ｘ線発生部１８１，１８２及びコントローラＡ（４０）の配置例を示した図であり、Ｘ線管１２１と１２２は発生したＸ線が直交するように９０度の角度位置にある。ＤＡＳ／検出器３０１と３０２は、それぞれペアとなるＸ線管１２１と１２２に対向して配置され、Ｘ線管１２１と１２２に隣接してＸ線発生部１８１と１８２がそれぞれ配置され、コントローラＡ（４０）がＸ線管１２２とＤＡＳ／検出器３０１の間に配置されている。

図４は、透過光制御部３３１，３３２を構成する液晶パネルの構造を示す図である。液晶パネルは、偏光方向を互いに９０度にずらした２枚の偏光フィルタ５１，５２間にＴＮ(Twisted Nematic)型液晶５３を配置し、ＴＮ型液晶５３の電極５４，５５に電圧を加えることで液晶分子の配向が変るようにしたものである。

電圧源５６から供給される電圧はスイッチ５７によってオン・オフされ、電源オフ時は上部偏光フィルタ５１を透過した光は、ねじれ関係にある下部偏光フィルタ５３を透過できない。一方、電源オンの状態では液晶分子が９０度ねじれた配列になるため、ＴＮ型液晶５３は９０度ねじれるように光を透過する。その結果上部偏光フィルタ５１を透過した光は、下部偏光フィルタ５２を透過できる。

本発明では、この液晶の特性を利用し、Ｘ線検出器１３１，１３２のシンチレータ３１１とフォトダイオード３２１間に液晶パネル３３１，３３２を配置して、光の透過状態を調節するようにしたものである。

次に図５を参照してＤＡＳ／検出器３０１，３０２の詳細な構成を説明する。尚、ＤＡＳ／検出器３０１，３０２は同じ構成であるため附号は共通化し、シンチレータ３１、光電変換部３２、液晶パネル３３、電荷幅器３４、Ａ／Ｄ変換部３５、コントローラＢ（３６）…として説明する。

図５において３２は光電変換部である。光電変換部３２は、複数の画素Ｐｉが行方向及び列方向に所定のピッチで二次元的に配列されている（図５では、４×４個の画素Ｐｉが示されている）。１つの画素Ｐｉは、光を信号電荷に変換する光電変換素子、例えばフォトダイオードＤと、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴＦＴと、電荷を蓄積するキャパシタＣ１等から構成されている。尚、光電変換部３２の上方には、Ｘ線を光に変換するシンチレータ３１の層及び液晶パネル３３が設けられているが、図５では省略している。

ＴＦＴはゲート電極、ソース電極、ドレイン電極を有し、例えばドレイン電極はフォトダイオードＤ及びキャパシタＣ１に電気的に接続されている。光電変換部３２にはＴＦＴの動作状態（オン・オフ状態）を制御するゲートドライバ４１が設けられており、ゲートドライバ４１は、複数の制御ライン４２を有し、それぞれの制御ライン４２は、同じ行の画素Ｐｉを構成するＴＦＴのゲート電極に接続されている。また光電変換部３２は列方向に複数のデータライン４３を有し、それぞれのデータライン４３は、同じ列の画素Ｐｉを構成するＴＦＴのソース電極に接続されている。

また各データライン４３は、電荷増幅器３４に接続されている。電荷増幅器３４は、各データライン４３に接続された演算増幅器Ａ１を含み、各演算増幅器Ａ１の一方の入力端子がデータライン４３に接続され、他方の入力端子が所定の電位点に接続されている。そして各演算増幅器Ａ１の一方の入力端子と出力端子間にコンデンサＣ２が接続され、積分回路を構成している。コンデンサＣ２には並列にスイッチＳが接続されており、スイッチＳを制御することでコンデンサＣ２に残った電荷を放電するようにしている。

各演算増幅器Ａ１によって電圧に変換され増幅された信号は、マルチプレクサ４４を介してＡ／Ｄコンバータ３５に供給され、Ａ／Ｄコンバータ３５によってデジタル信号に変換されて出力される。

また、ゲートドライバ４１、電荷増幅器３４、マルチプレクサ４４、Ａ／Ｄコンバータ３５は、コントローラＢ（３６）によって動作タイミングが制御され、さらにコントローラＢ（３６）は、液晶パネルパネル３３のオン・オフを制御する。コントローラＢ（３６）は、コントローラＡ（４０）に接続されており、コントローラＡ（４０）の制御のもとにコントローラＢ（３６）及びＸ線発生部１８が制御される。

以下、図２に示す２管球式のＸ線ＣＴ装置の動作を、図６のタイミングチャートを参照して説明する。

図６において、（ａ）は、データ収集のためのトリガ信号を示し、（ｂ１）はＸ線管１８１の照射タイミングを示し、ハイレベルの期間が照射期間を示している。（ｃ１）はシンチレータ３１１の発光量を電荷に換算して示し、（ｄ１）は液晶パネル３３１の光の透過状態を示し、ハイレベル期間は光の透過期間を示し、ローレベル期間は遮光期間を示している。（ｅ１）はフォトダイオード３２１への入射光量を電荷に換算して示し、（ｆ１）は電荷増幅器３４１への電荷のチャージ期間（ハイレベル期間にチャージ）を示し、（ｇ１）はＡ／Ｄコンバータ３５１のゲート信号を示し、ハイレベル期間がデータの読み出し期間を示している。

また（ｂ２）はＸ線管１８２の照射タイミングを示し、（ｃ２）はシンチレータ３１２の発光量を電荷に換算して示し、（ｄ２）は液晶パネル３３２の光の透過状態を示し、（ｅ２）はフォトダイオード３２２への入射光量を電荷に換算して示し、（ｆ２）は電荷増幅器３４２への電荷のチャージ期間を示し、（ｇ２）はＡ／Ｄコンバータ３５２のゲート信号を示しハイレベル期間がデータの読み出し期間を示している。尚、図６（ｃ１），（ｃ２）の太円内は、シンチレータ３１１，３１２がペア以外のＸ線管からの散乱線によって発光したときの発光量を示している
図６から分かるように、Ｘ線管１８１（１８２）の照射と、液晶パネル３３１（３３２）による透過と遮光、電荷増幅器３４１（３４２）への電荷のチャージ、Ａ／Ｄコンバータ３５１（３５２）からのデータの読み出は、コントローラＢ１、Ｂ２によってそれぞれデータの収集タイミングに合わせて制御され、Ｘ線管１８１と１８２は順次に照射を繰り返し、液晶パネル１８１が透過期間は、液晶パネル１８２は遮光状態にあり、液晶パネル１８２が透過期間は、液晶パネル１８１は遮光状態にある。

したがって、図６（ｃ１）で示すように、シンチレータ３１１がＸ線管１８２からの散乱線の影響を受けて不要に発光しても、液晶パネル３３１によって散乱線は遮光され、フォトダイオード３２１に伝わるのを阻止することができ、ＣＴ値の異常を防止することができる。同様に図６（ｃ２）で示すように、シンチレータ３１２がＸ線管１８１からの散乱線の影響を受けて不要に発光しても、液晶パネル３３２によって散乱線は遮光され、フォトダイオード３２２に伝わるのを阻止することができる。

またシンチレータ３１１，３１２のアフターグローによる不要な発光も図６（ｃ１），（ｃ２）の太円の期間に発生するため、アフターグローによってシンチレータ３１１，３１２が不要に発光しても、液晶パネル３２１，３３２によって遮光され、フォトダイオード３２１，３２２に伝わるのを阻止することができる。したがって、再構成画像の画質を向上させることができる。

次に本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の実施形態について図７を参照して説明する。第２の実施形態は１つのＸ線管１２を有するＸ線ＣＴ装置であり、図７（ａ）に示すように、Ｘ線管１２に対向してＤＡＳ／検出器３０が配置され、さらにＸ線管１２に隣接してＸ線発生部１８が配置され、ＤＡＳ／検出器３０に隣接してコントローラＡ（４０）が配置されている。

図７（ｂ）は、ＤＡＳ／検出器３０の構成を示すブロック図であり、Ｘ線検出器１３は、Ｘ線を光に変換するシンチレータ３１と、変換した光をその強度に応じて電荷に変換する光電変換部３２を有し、シンチレータ３１と光電変換部３２の間に透過光制御部３３を配置している。光電変換部３２は例えばフォトダイオードで構成され、透過光制御部３３は例えば液晶パネルで構成されている。

光電変換部３２によって発生した電荷は電荷蓄積容量（キャパシタ）に蓄積され、蓄積された電荷は電荷幅器３４によって読み出され電圧に変換され、その後、Ａ／Ｄ変換器３５によってデジタルデータに変換されて出力される。また液晶パネル３３、電荷幅器３４、Ａ／Ｄ変換部３５は、コントローラＢ（３６）によって動作が制御される。

またＸ線検出器１３に対向してＸ線管１２が配置され、Ｘ線管１２からのＸ線がシンチレータ３１に照射されるようになっている。Ｘ線管１２はＸ線発生部１８によって制御され、管電圧やＸ線の発生タイミングが制御される。またＸ線発生部１８及びコントローラ３６を制御するため、メインコントローラＡ（４０）が設けられている。尚、光電変換部３２（フォトダイオード）、液晶パネル３３、電荷増幅器３４、Ａ／Ｄ変換部３５の構成、及びそれらを制御するコントローラＢ（３６）は、図５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

第２の実施形態の一例は、フライング・フォーカス方式のＸ線ＣＴ装置であり、２つの焦点位置から照射したＸ線を共通のＸ線検出器で検出するようにしたものである。フライング・フォーカス方式ではＸ線の照射を連続的に行うが、データ収集トリガに同期して瞬時に焦点を移動させるため、焦点の移動中のデータは不要になる。そこで焦点の移動中は液晶パネル３３を遮光状態に調節するようにしたものである。

フライング・フォーカス方式のＸ線ＣＴ装置動作を、図８のタイミングチャートを参照して説明する。図８において、（ａ）は、データ収集のためのトリガ信号を示し、（ｂ）はＸ線管１８の照射のタイミングを示し、この場合は連続的に照射が行われる。（ｃ）はＸ線管１８の焦点移動の制御信号を示し、ハイレベルの期間に焦点の移動が行われる。（ｄ）はシンチレータ３１の発光量を電荷に換算して示している。

（ｅ）は液晶パネル３３の光の透過状態を示し、ハイレベル期間は光の透過期間を示し、ローレベル期間は遮光期間を示している。（ｆ）は光電変換部３２（フォトダイオード）への入射光量を電荷に換算して示し、（ｇ）は電荷増幅器３４への電荷のチャージ期間（ハイレベル期間にチャージ）を示し、（ｈ）はＡ／Ｄコンバータ３５のゲート信号を示し、ハイレベル期間がデータの読み出し期間を示している。

図８から分かるように、Ｘ線管１８の照射と、液晶パネル３３による透過と遮光、電荷増幅器３４への電荷のチャージ、Ａ／Ｄコンバータ３５からのデータの読み出しは、コントローラＢ（３６）によってデータ収集のタイミングに合わせて制御され、Ｘ線管１８の焦点移動期間は、液晶パネル１８は遮光期間にある。したがって、図８（ｅ）で示すように、焦点移動期間のデータはフォトダイオード３２に伝わるのを阻止することができる。

また第２の実施形態の他の例は、モジュレーション制御方式のＸ線ＣＴ装置であり、Ｘ線管の位置に応じてＸ線管から放射するＸ線量を変化させるようにしたものである。これは、例えば照射方向から見た被検体の厚みに応じてＸ線量を変えたり、被検体Ｐの特定の部位（例えば眼球部分）に対するＸ線量を軽減することで、被検体の負担を低減する場合等に用いる方式である。

モジュレーション制御方式では、データ収集トリガ信号に同期して管電圧を変化させるが、管電圧を第１の電圧から第２の電圧に変化させる遷移期間、及び管電圧を第２の電圧から第１の電圧に変化させる遷移期間のデータは不要になるため、管電圧の遷移期間中は液晶パネル３３によって遮光するようにしたものである。

モジュレーション制御方式のＸ線ＣＴ装置の動作を、図９のタイミングチャートを参照して説明する。図９において、（ａ）は、データ収集のためのトリガ信号を示し、（ｂ）はＸ線管１８の管電圧の遷移タイミングを示す。この場合、Ｘ線管１８は例えば１２０ｋＶ又は８０ｋＶの管電圧に基づいて照射が行われる。（ｃ）はＸ線管１８のモジュレーション制御信号を示し、ハイレベルの期間に管電圧が１２０ｋＶから８０ｋＶへ、或いは８０ｋＶから１２０ｋＶに変化する。（ｄ）はシンチレータ３１の発光量を電荷に換算して示している。

（ｅ）は液晶パネル３３の光の透過状態を示し、ハイレベル期間は光の透過期間を示し、ローレベル期間は遮光期間を示している。（ｆ）は光電変換部３２（フォトダイオード）への入射光量を電荷に換算して示し、（ｇ）は電荷増幅器３４への電荷のチャージ期間（ハイレベル期間にチャージ）を示し、（ｈ）はＡ／Ｄコンバータ３５のゲート信号を示しハイレベル期間がデータの読み出し期間を示している。

図９から分かるように、Ｘ線管１８の照射と、液晶パネル３３による透過と遮光、電荷増幅器３４への電荷のチャージ、Ａ／Ｄコンバータ３５からのデータの読み出しは、コントローラＢ（３６）によってデータ収集のタイミングに合わせて制御され、Ｘ線管１８の管電圧の遷移期間は、液晶パネル１８は遮光期間にある。したがって、図９（ｅ）で示すように、管電圧の遷移期間のデータはフォトダイオード３２に伝わるのを阻止することができ、管電圧が安定したタイミングでデータを収集することできる。

このように本発明の例えば多管球方式のＸ線ＣＴ装置では、散乱線によるＣＴ値の異常や、アフターグローによる影響を低減し、本来必要とされるデータのみを収集することが可能になる。またフライング・フォーカス方式における焦点の移動期間や、モジュレーション制御方式における管電圧の遷移期間の不要なデータも低減することができる。したがって、画質の向上を図ることができる。

尚、以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えばＸ線管と検出器のペアにてなるスキャナは、９０度ずらして配置した２管球式の例を述べたが、他の角度で配置してもよいし、３管球等の多管球式でも良い。また管電圧は２段階で変化させる例を述べたが、それ以上の多段階で変化させるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る多管球式Ｘ線ＣＴ装置の全体構成図。 本発明の一実施形態に係る多管球式Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線検出器とデータ収集部の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるＸ線管の配置例を示す説明図。 本発明の一実施形態に使用する透過光制御部の構成図。 発明の一実施形態におけるＸ線検出器とデータ収集部の細部の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を説明するタイミングチャート。 本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すＸ線管の配置図とブロック図。 本発明の第２の実施形態に係るフライング・スキャン方式のＸ線ＣＴ装置の動作を説明するタイミングチャート。 本発明の第２の実施形態に係るモジュレーション制御方式のＸ線ＣＴ装置の動作を説明するタイミングチャート。 従来の多管球式のＸ線ＣＴ装置のＸ線管の配置図。 従来の多管球式のＸ線ＣＴ装置の動作を説明するタイミングチャート。

符号の説明

１０…ガントリ
１１…回転架台
１２，１２１，１２２…Ｘ線管
１３，１３１，１３２…Ｘ線検出器
１４…天板
１５１，１５２…絞り装置
１６，１６１，１６２…データ収集部
１７…架台制御部
１８，１８１，１８２…Ｘ線発生部
２０…コンピュータ装置
３０，３０１，３０２…ＤＡＳ／検出器
３１，３１１，３１２…シンチレータ
３２，３２１，３２２…光電変換部（フォトダイオード）
３３，３３１，３３２…透過光制御部（液晶パネル）
３４，３４１，３４２…電荷増幅器
３５，３５１，３５２…Ａ／Ｄ変換部
３６，３６１，３６２…コントローラ
４０…主コントローラ

Claims (7)

1. 被検体に対してＸ線を照射するＸ線管と、
   前記Ｘ線管からのＸ線を光に変換するシンチレータと、このシンチレータからの光を入射し光強度に応じて電荷を発生する光電変換部、及び前記シンチレータと前記光電変換部との間に配置された透過光制御部を含み、前記Ｘ線管に対向配置したＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器で検出した信号を収集して出力するデータ収集部と、
   前記透過光制御部を前記信号収集のタイミングに合わせて制御し前記シンチレータから前記光電変換部への光の透過状態を調節する制御部と、を具備し、
   前記光電変換部に不要な光が入射するのを低減することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記透過光制御部は、偏光方向の異なる偏光フィルタ間に配置された液晶を含み、前記液晶に印加する電圧に応じて前記光電変換部への入射光の透過と遮光を行う液晶パネルで構成したことを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とのペアで構成された複数のスキャナを備え、それぞれのスキャナを所定角度で交差して配置し、
   前記制御部は、前記複数のスキャナのＸ線管を制御してそれぞれのＸ線管から順次にタイミングをずらしてＸ線を照射するとともに、前記複数のスキャナの透過光制御部を制御して照射状態にあるスキャナの透過光制御部は前記Ｘ線の照射期間に光透過状態とし、非照射状態にあるスキャナの透過光制御部は遮光状態に制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記Ｘ線管は異なる焦点位置からＸ線を照射可能であって、それぞれの焦点位置から照射されたＸ線を前記Ｘ線検出器で検出するようにし、
   前記制御部は、前記焦点の移動中は前記透過光制御部を遮光状態に制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記Ｘ線管はそれぞれ異なる管電圧に基いてＸ線を照射可能であって、
   前記制御部は、前記管電圧の遷移期間は、前記透過光制御部を遮光状態に制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
6. Ｘ線を光に変換するシンチレータと、
   二次元的に配置された複数の光電変換素子を含み前記シンチレータからの光を入射し光強度に応じて電荷を発生する光電変換部と、
   前記シンチレータと前記光電変換部との間に配置された透過光制御部と、
   前記光電変換部で変換された前記電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
   前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチング素子と、を具備し、
   前記透過光制御部を制御して前記シンチレータから前記光電変換部への光の透過状態を調節可能にしたことを特徴とするＸ線検出器。
7. 前記透過光制御部は、偏光方向の異なる偏光フィルタ間に配置された液晶を含み、前記液晶に印加する電圧に応じて前記光電変換部への入射光の透過と遮光を行う液晶パネルで構成したことを特徴とする請求項６記載のＸ線検出器。

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