JP2012143334A - Radiation detection system, and x-ray ct apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線、γ線等の放射線を検出する放射線検出システム及びこの放射線検出システムを搭載したX線CT装置に係り、特に、複数の検出モジュールとデータ収集装置との配線に関する。 The present invention relates to a radiation detection system for detecting radiation such as X-rays and γ-rays and an X-ray CT apparatus equipped with the radiation detection system, and more particularly to wiring between a plurality of detection modules and a data collection apparatus.
X線CT装置のX線検出システム(放射線検出システム)は、複数のX線検出素子を2次元配列した検出モジュールが円弧状に連設されたX線検出器と、X線検出器が検出したデータを収集し、画像処理系へ出力するデータ収集装置とを備えている。
また、上述の検出モジュールは、入射したX線をその強度に応じた電気信号に変換するX線検出素子と、各X線検出素子からアナログ電気信号を収集し、I/V変換及びA/D変換等の信号処理を行う信号処理回路が実装された信号処理基板とを備えて構成される。信号処理基板は、上述の信号処理回路に加え、複数の信号処理回路から出力されるデジタルデータを保存するメモリ、各信号処理回路に対して制御信号を入出力する回路、及び電源回路等が搭載されたものが開発されている。また、X線検出素子と信号処理基板とは、ケーブル接続されるもの、コネクタ接続されるものの他、検出素子と信号処理基板とが一体化したものも開発されている。
An X-ray detection system (radiation detection system) of an X-ray CT apparatus includes an X-ray detector in which a detection module in which a plurality of X-ray detection elements are two-dimensionally arranged is connected in an arc shape, and an X-ray detector detects And a data collection device for collecting data and outputting it to an image processing system.
The detection module described above collects X-ray detection elements that convert incident X-rays into electrical signals corresponding to the intensity thereof, and analog electrical signals from the respective X-ray detection elements, and performs I / V conversion and A / D conversion. And a signal processing board on which a signal processing circuit for performing signal processing such as conversion is mounted. In addition to the signal processing circuit described above, the signal processing board includes a memory for storing digital data output from a plurality of signal processing circuits, a circuit for inputting / outputting control signals to / from each signal processing circuit, and a power supply circuit. What has been developed has been developed. In addition to an X-ray detection element and a signal processing board that are connected by a cable and a connector, an X-ray detection element and a signal processing board that are integrated with the detection element have been developed.
ところで、各検出モジュールで検出されたデータは、ケーブル等を用いてデータ収集装置へ出力されているが、検出モジュールは一つのデータ収集装置に対して複数配置されるため、複数のケーブルが必要となり、その配置や接続方法が非常に煩雑となるという問題があった。
このような問題を解決するため、例えば特許文献1では、各検出モジュール(特許文献1では「データ収集部」)からの出力をデイジーチェーン接続された伝送路(光ケーブル等)を介して制御部(データ収集装置)へ送出するデータ収集システムについて記載されている。これによりケーブル本数を削減し、配線の煩雑さを低減させていた。
By the way, the data detected by each detection module is output to the data collection device using a cable or the like. However, since a plurality of detection modules are arranged for one data collection device, a plurality of cables are required. There is a problem that the arrangement and connection method are very complicated.
In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, an output from each detection module (“Data Collection Unit” in Patent Document 1) is transmitted to a control unit (such as an optical cable) via a daisy chain-connected transmission path (such as an optical cable). A data collection system to be sent to a data collection device is described. This reduces the number of cables and reduces the complexity of the wiring.
しかしながら、特許文献1では各検出モジュール(データ収集部)からのデータ転送を直列接続で行うため、複数の検出モジュールのうち一つでも動作不能となると、全ての検出モジュールからの出力データがデータ収集装置(制御部)に送信されなくなっていた。また、動作不能になった検出モジュールの箇所を特定するために全ての検出モジュールをひとつずつ調べる必要があり、不良箇所を即時に特定することは困難であった。 However, in Patent Document 1, since data transfer from each detection module (data collection unit) is performed in a serial connection, if even one of a plurality of detection modules becomes inoperable, output data from all the detection modules is collected. It was no longer sent to the device (control unit). Further, in order to specify the location of the detection module that has become inoperable, it is necessary to examine all the detection modules one by one, and it is difficult to immediately identify the defective location.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の検出モジュールのデータをデータ収集装置を用いて収集する放射線検出システムにおいて、いずれかの検出モジュールに動作不良が発生しても正常に動作している検出モジュールのデータを収集可能とし、また動作不良箇所の特定を容易とする放射線検出システム及びX線CT装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a radiation detection system that collects data of a plurality of detection modules using a data collection device, even if an operation failure occurs in any of the detection modules. It is an object of the present invention to provide a radiation detection system and an X-ray CT apparatus that can collect data of a detection module that is operating normally and that can easily identify a malfunctioning portion.
前述した目的を達成するために第1の発明は、複数の放射線検出素子と、各放射線検出素子から出力される信号に所定の信号処理を施す信号処理回路を備えた検出モジュールと、複数の検出モジュールからデータを収集し、画像処理系へ出力するデータ収集装置と、を備えた放射線検出システムにおいて、各検出モジュールの出力データが前記データ収集装置に並列に入力されることを特徴とする放射線検出システムである。 In order to achieve the above-described object, a first invention includes a plurality of radiation detection elements, a detection module including a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on a signal output from each radiation detection element, and a plurality of detections A radiation detection system comprising: a data collection device that collects data from a module and outputs the data to an image processing system; and output data of each detection module is input in parallel to the data collection device System.
また、第2の発明は、X線源と、前記X線源に対して対向配置されたX線検出システムと、前記X線源及び前記X線検出システムとを保持し被検体周囲に回転駆動される回転板と、前記X線検出システムにて検出されたX線の強度に基づき、前記被検体の断層像を再構成する画像処理装置と、画像処理装置により再構成された断層像を表示する表示装置と、を備えたX線CT装置において、前記X線検出システムは、複数のX線検出素子と、各X線検出素子から出力される信号に所定の信号処理を施す信号処理回路を備えた検出モジュールと、複数の検出モジュールからデータを収集し、前記画像処理装置へ出力するデータ収集装置と、を備え、各検出モジュールの出力データが前記データ収集装置に並列に入力されることを特徴とするX線CT装置である。 The second invention holds an X-ray source, an X-ray detection system disposed opposite to the X-ray source, the X-ray source and the X-ray detection system, and is driven to rotate around the subject. An image processing apparatus for reconstructing a tomographic image of the subject based on the rotation plate to be detected, the X-ray intensity detected by the X-ray detection system, and a tomographic image reconstructed by the image processing apparatus are displayed. In the X-ray CT apparatus including the display device, the X-ray detection system includes a plurality of X-ray detection elements and a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on signals output from the X-ray detection elements. A detection module provided, and a data collection device that collects data from a plurality of detection modules and outputs the data to the image processing device, wherein output data of each detection module is input in parallel to the data collection device Characteristic X-ray Is a T devices.
本発明により、複数の検出モジュールにて検出したデータをデータ収集装置を用いて収集する放射線検出システムにおいて、いずれかの検出モジュールに動作不良が発生しても正常に動作している検出モジュールのデータを収集可能とし、また動作不良箇所の特定を容易とする放射線検出システム及びX線CT装置を提供できる。 According to the present invention, in a radiation detection system that collects data detected by a plurality of detection modules using a data collection device, data of a detection module that is operating normally even if any detection module malfunctions. Can be collected, and a radiation detection system and an X-ray CT apparatus that can easily identify a malfunctioning portion can be provided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施の形態]
まず、本発明の第1の実施の形態として、図1の放射線検出システム1について説明する。
図1に示す放射線検出システム1は、複数の検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zを連設した放射線検出器106と、放射線検出器106の電気的な動作を制御し、各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zが検出したデータを収集するデータ収集装置107Aとを備える。なお、以下の説明において、各検出モジュールを個別に説明する必要がない場合は200の符号を付して説明するものとする。
[First Embodiment]
First, the radiation detection system 1 of FIG. 1 is demonstrated as 1st Embodiment of this invention.
A radiation detection system 1 shown in FIG. 1 controls a
また、図1では複数の検出モジュール200は直線状に並べられているが、当該放射線検出システム1がX線CT装置の回転板等に搭載される場合には、各検出モジュール200はチャネル方向に円弧状に並べられることとなる。
In FIG. 1, a plurality of
放射線検出器106の各検出モジュール200はデータ収集装置107Aに対して並列接続されている。各検出モジュール200とデータ収集装置107Aとはケーブルまたはコネクタ等の接続部205を介して着脱可能に接続される。
Each
検出モジュール200は、入射した放射線をアナログ電気信号に変換する複数の放射線検出素子201と、複数の放射線検出素子201にて検出されたアナログ電気信号を収集してI/V変換及びA/D変換等の信号処理を施す信号処理回路203とを備える。放射線検出素子201及び信号処理回路203は基板202(以下、信号処理基板202という)に実装され、必要な配線等が施される。また、図示しないが、信号処理基板202には、信号処理回路203の制御回路、電源回路等が配設されている。
The
データ収集装置107Aは、複数のメモリ204a,・・・204x,204y,204zと、制御用チップ206とを備える。
The
メモリ204a,・・・204x,204y,204zは、接続部205を介して接続されている各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zから出力される各デジタルデータa,・・・,x,y,zを一時的に保存する。
以下の説明において、各メモリを個別に説明する必要がない場合は204の符号を付して説明するものとする。
The
In the following description, when it is not necessary to describe each memory individually, a description will be given with reference numeral 204.
制御用チップ206は、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからのデータの読み出し、及び画像処理系へデータ出力を制御する。
また、制御用チップ206は、放射線検出システム1の動作試験を実行し、動作試験の結果を出力する。動作試験では、動作不良の検出モジュールの有無や、動作不良箇所の特定を行い、特定した動作不良箇所等を試験結果として出力する。
The
The
また、データ収集装置107Aにおいて、各メモリ204と制御用チップ206とを電気的に接続する配線には、図1の実線矢印で示すデジタルデータ転送ライン及び二重線で示す制御信号ラインが含まれる。
すなわち、各メモリ204及び制御用チップ206はデジタルデータ転送ラインによってデイジーチェーン接続される。
また、制御用チップ206と各メモリ204とは制御信号ラインによってバス接続されており、制御用チップ206から出力される制御信号は制御信号ラインを経て各メモリ204へ伝送される。
Further, in the
That is, each memory 204 and the
The
なお、データ収集装置107Aの配線(デジタルデータ転送ライン、制御信号ライン)は、基板面へのプリント配線としてもよいし、配線層を多層に形成した積層基板を用いてもよい。
また、本第1の実施の形態の放射線検出システム1では、メモリ204の個数を検出モジュール200の数と同数とし、各メモリ204のデータ容量は少なくとも1つの検出モジュール200が検出したデータを十分に記憶できる容量とする。
Note that the wiring (digital data transfer line, control signal line) of the
In the radiation detection system 1 according to the first embodiment, the number of the memory 204 is the same as the number of the
次に、第1の実施の形態の放射線検出システム1の動作を説明する。
各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zに入射したX線は、放射線検出素子201によりフォトン/電流変換され、アナログ電気信号として信号処理回路203へ出力される。信号処理回路203に入力したアナログ電気信号は、I/V変換及びA/D変換等の信号処理が施され、デジタルデータとしてデータ収集装置107Aへ出力される。
Next, operation | movement of the radiation detection system 1 of 1st Embodiment is demonstrated.
X-rays incident on the
各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zの信号処理回路203から出力された各デジタルデータa,・・・x,y,zは、それぞれデータ収集装置107A上に配置されたメモリ204a,・・・204x,204y,204zに一時的に保存される。制御用チップ206は所定時間毎或いは所定のトリガ情報を基準としてメモリ204のデータを読み出すための読み出し信号を生成し、各メモリ204に出力する。
Each digital data a,..., X, y, z output from the
制御用チップ206から各メモリ204に対して制御信号ラインを介して制御信号(読み出し信号)が入力されると、各メモリ204は保存されているデジタルデータを、デジタルデータ転送ラインを介して制御用チップ206に出力する。デジタルデータ転送ラインはデイジーチェーン接続されているため、メモリ204aの出力データaがメモリ204xに入力され、メモリ204xに保存されたデータxと結合されてメモリ204yに入力される。次に、メモリ204yに保存されたデータyと結合されてメモリ204zに入力され、更に、メモリ204zに保存されたデータzと結合されて制御用チップ206に入力される。
このように、各メモリ204に保存されたデジタルデータa,・・・x,y,zは順次結合され、一連のデータとして、制御用チップ206に送信されることとなる。制御用チップ206にデータ送信後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
When a control signal (read signal) is input from the
In this way, the digital data a,..., X, y, z stored in each memory 204 are sequentially combined and transmitted to the
制御用チップ206は、全てのメモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集した一連のデータにログ情報用データ(例えば、測定条件、エラー内容等)を付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム1に接続される画像処理装置)に出力する。
The
次に、図2を参照して放射線検出システム1の動作試験について説明する。
ここで、全ての検出モジュール200の信号処理回路203は所定のオフセット値を持つこととする。すなわち、放射線が入射されない場合でも、動作正常であれば、各検出モジュール200は一律に「0」でない所定値(以下、オフセット値)をデータ収集装置107Aに出力する。
Next, an operation test of the radiation detection system 1 will be described with reference to FIG.
Here, it is assumed that the
動作試験は、放射線検出システム1に対して放射線を照射しない状態で開始される。
動作試験が開始されると、各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zの信号処理回路203からそれぞれデジタルデータa,・・・x,y,zが出力され、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに一時保持される。
動作正常の検出モジュール200からはオフセット値が出力され、対応するメモリ204に保持される。そのため、上述のデジタルデータa,・・・x,y,zはオフセット値またはオフセット値付近の値となる。
動作不良の検出モジュール200からはデータを得ることができないため、該当するメモリ204内のデータはNullとなる。
The operation test is started in a state where the radiation detection system 1 is not irradiated with radiation.
When the operation test is started, digital data a,..., X, y, z are output from the
An offset value is output from the normal
Since data cannot be obtained from the
制御用チップ206が各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに対して読み出し信号を送出すると、各メモリ204は受信した読み出し信号に応答して保存しているデジタルデータa,・・・x,y,zを出力する。各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからの出力データはデジタルデータ転送ラインにて伝送され、順次結合され、一連のデータとして、制御用チップ206に送信される。
When the
制御用チップ206は、取得した一連のデータからNullデータの有無を判別する。Nullデータが含まれる場合は、更に、Nullデータの位置から動作不良の検出モジュール200を特定する。制御用チップ206は、試験結果として動作不良の検出モジュールの有無や、特定した動作不良箇所の情報を出力する。
The
図2(a)に示すように、制御用チップ206が各メモリ204a,・・・204x,204y,204zから取得した全てのデータa,・・・x,y,zが所定のオフセット値またはその許容範囲内である場合、制御用チップ206は、すべての検出モジュール200が正常に動作していると判断する。
As shown in FIG. 2 (a), all data a,..., X, y, z acquired by the
一方、動作不良の検出モジュール200がある場合、動作不良の検出モジュール200からの出力データはNullデータ、動作正常の検出モジュール200からの出力データはオフセット値またはオフセット値付近となるため、制御用チップ206の取得するデータはオフセット値とNullデータとが混在したデータ列となる。
図2(b)の例では、データyがあるべき位置にNullデータ「0」があり、その他のデータはオフセット値を示すため、制御用チップ206は、検出モジュール200yが動作不良であるか、または検出モジュール200yとデータ収集装置107Aとを接続する接続部205が断線していると判断する。
On the other hand, when there is a
In the example of FIG. 2B, the null data “0” is present at the position where the data y should be, and the other data indicates an offset value. Therefore, the
以上説明したように、第1の実施の形態の放射線検出システム1では、複数の検出モジュール200からの出力データが並列にデータ収集装置107Aに入力するように接続される。これにより、データ収集装置107Aは、いずれかの検出モジュール200に動作不良が生じても、正常な検出モジュール200のデータを収集できる。また、収集したデータの内容に基づいて動作不良箇所を特定できるため、モジュール単位での交換や修理が容易となり、メンテナンス性に優れる。また、データ収集装置107A側にメモリ204を備えているため、検出モジュール200とデータ収集装置107Aとの接続の不良箇所も容易に特定可能となる。
As described above, in the radiation detection system 1 according to the first embodiment, output data from the plurality of
また、データ収集装置107A内部では、デジタルデータ転送をデイジーチェーン接続で行っているため、配線を簡略化でき、データ収集を効率よく管理できる。
Further, since the digital data transfer is performed by daisy chain connection in the
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態の放射線検出システム2について図3を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、説明を省略することとする。
[Second Embodiment]
Next, the radiation detection system 2 of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図3に示す放射線検出システム2は、複数の検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2を連設した放射線検出器106と、放射線検出器106の電気的な動作を制御し、各検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2から出力されるデータを収集するデータ収集装置107Bとを備える。放射線検出器106の各検出モジュール200とデータ収集装置107Bとはケーブルまたはコネクタ等の接続部205を介して並列に接続されている。
The radiation detection system 2 shown in FIG. 3 includes a
また、図3では複数の検出モジュール200は直線状に並べられているが、当該放射線検出システム2がX線CT装置の回転板等に搭載される場合には、各検出モジュール200はチャネル方向に円弧状に並べられることとなる。
In FIG. 3, the plurality of
本第2の実施の形態の検出モジュール200の構成は、第1の実施の形態の検出モジュール200と同様である。すなわち、検出モジュール200は、放射線検出素子201と、信号処理回路203と、信号処理回路203の制御回路(不図示)と、電源回路(不図示)等と、これらの素子及び回路等を搭載し、必要な配線を施した信号処理基板202とを備える。
The configuration of the
一方、第2の実施の形態のデータ収集装置107Bは、第1の実施の形態と同様に、複数のメモリ204a,・・・204x,204y,204zと、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからのデータの読み出し及び画像処理系へのデータ出力を制御する制御用チップ206とを備えるが、各メモリ204にはそれぞれ複数の入力線が設けられている。
On the other hand, as in the first embodiment, the data collection device 107B according to the second embodiment includes a plurality of
すなわち、第2の実施の形態では、複数の検出モジュール200が1つのメモリ204に対して並列に接続される。
図3の例では、検出モジュール200a1及び200a2がメモリ204aに並列接続され、検出モジュール200x1及び200x2がメモリ204xに並列接続され、検出モジュール200y1及び200y2がメモリ204yに並列接続され、検出モジュール200z1及び200z2がメモリ204zに並列接続される。
That is, in the second embodiment, a plurality of
In the example of FIG. 3, the detection modules 200a1 and 200a2 are connected in parallel to the
なお、1つのメモリ204に接続される検出モジュール200の個数は2つに限らず、メモリ204のデータ容量に応じて3つ以上の検出モジュールを接続することも可能である。
各メモリ204は、並列接続される複数の検出モジュール200からの出力データを十分保持できるデータ容量とする。
Note that the number of
Each memory 204 has a data capacity that can sufficiently hold output data from a plurality of
例えば、1つのメモリ204に、6144画素分(=256スライス×24チャネル)の出力データを保存できる容量とする。この場合、検出素子201の配列が128列×24チャネルの検出モジュールであればモジュール2つ分のデータを1つのメモリで保存でき、64列×24チャネルの検出モジュールであればモジュール4つ分のデータを1つのメモリで保存できる。
For example, the memory 204 has a capacity capable of storing output data for 6144 pixels (= 256 slices × 24 channels). In this case, if the arrangement of the
また、データ収集装置107Bにおいて、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zと制御用チップ206との配線は、第1の実施の形態と同様である。すなわち、図3の実線矢印で示すように、各メモリ204から制御用チップ206へのデジタルデータ転送ラインはデイジーチェーン接続され、また、制御用チップ206からの制御信号を伝送する制御信号ラインは各メモリ204a,・・・204x,204y,204zとバス接続されている。
In the data collection device 107B, the wiring between the
本第2の実施の形態の放射線検出システム1では、1つのメモリ204に対して2つの検出モジュール200が接続されているため、データ収集装置107Bに実装するメモリ204の個数は、検出モジュール200の個数の半数でよい。
同様に、1つのメモリ204に対してN個(Nは正整数)の検出モジュール200を接続する場合には、データ収集装置107Bに実装するメモリ204の個数は、検出モジュール200の個数の1/N個でよいこととなる。
In the radiation detection system 1 according to the second embodiment, since two
Similarly, when N detection modules 200 (N is a positive integer) are connected to one memory 204, the number of memories 204 mounted in the data collection device 107B is 1 / number of the
次に、第2の実施の形態の放射線検出システム2の動作を説明する。
各検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2に入射したX線は、放射線検出素子201によりフォトン/電流変換され、アナログ電気信号として信号処理回路203へ出力される。信号処理回路203に入力したアナログ電気信号は、I/V変換及びA/D変換され、デジタルデータとしてデータ収集装置107Bへ出力される。
Next, operation | movement of the radiation detection system 2 of 2nd Embodiment is demonstrated.
X-rays incident on the detection modules 200a1, 200a2,... 200x1, 200x2, 200y1, 200y2, 200z1, and 200z2 are photon / current converted by the
検出モジュール200a1,200a2の各信号処理回路203から出力された各デジタルデータa1,a2は、いずれもデータ収集装置107Bのメモリ204aに入力され、一時的に保存される。同様に、検出モジュール200x1,200x2からの出力データx1,x2は、メモリ204xに保持され、検出モジュール200y1,200y2からの出力データy1,y2は、メモリ204yに保持され、検出モジュール200z1,200z2からの出力データz1,z2は、メモリ204zに保持される。
The digital data a1 and a2 output from the
制御用チップ206は所定時間毎或いは所定のトリガ情報を基準にメモリ204のデータを読み出すための読み出し信号を生成し、各メモリ204に出力する。
制御用チップ206から各メモリ204に対して制御信号ラインを介して制御信号(読み出し信号)が入力されると、各メモリ204は保存されているデジタルデータを、デジタルデータ転送ラインを介して制御用チップ206に出力する。デジタルデータ転送ラインはデイジーチェーン接続されているため、各メモリ204に保存されたデジタルデータa1及びa2,・・・x1及びx2,y1及びy2,z1及びz2は順次結合され、一連のデータとして、制御用チップ206に送信されることとなる。制御用チップ206にデータ送信後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
The
When a control signal (read signal) is input from the
制御用チップ206は、全てのメモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集した一連のデータにログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム2に接続される画像処理装置)に出力する。
The
放射線検出システム2における動作試験の流れは第1の実施の形態と同様である。
すなわち、放射線検出システム2に対して放射線を照射しない状態で動作試験が開始される。検出モジュール200が動作正常である場合はオフセット値が出力されるため、対応するメモリ204に保持されるデジタルデータa1及びa2,・・・x1及びx2,y1及びy2,z1及びz2はオフセット値またはオフセット値付近の値となる。動作不良の検出モジュール200からはデータを得ることができないため、該当するメモリ204内のデータはNullとなる。
The flow of the operation test in the radiation detection system 2 is the same as that in the first embodiment.
That is, the operation test is started in a state where no radiation is irradiated to the radiation detection system 2. Since the offset value is output when the
制御用チップ206が各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに対して読み出し信号を送出すると、各メモリ204は受信した読み出し信号に応答して保存しているデジタルデータa1及びa2,・・・x1及びx2,y1及びy2,z1及びz2を出力する。各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからの出力データは順次結合され、一連のデータとして、制御用チップ206に送信される。制御用チップ206は、取得した一連のデータからNullデータの有無を判別する。Nullデータが含まれる場合は、更に、Nullデータの位置から動作不良の検出モジュール200または配線に不具合の生じた箇所を特定する。制御用チップ206は、試験結果として動作不良の検出モジュールの有無や、特定した動作不良箇所の情報を出力する。
When the
以上説明したように、第2の実施の形態の放射線検出システム2によれば、各検出モジュール200から出力されるデータはデータ収集装置107Bに並列に入力され、メモリ204に一時的に保持された後にデータ収集装置107Bにて順次収集される。このため、動作不良の検出モジュール200が混在していても正常な検出モジュール200のデータを収集できる。また、収集したデータの内容に基づいて動作不良の検出モジュールの箇所を特定できる。
As described above, according to the radiation detection system 2 of the second embodiment, data output from each
また、第2の実施の形態の放射線検出システム2は、データ収集装置107Bに搭載されるメモリ204に複数の入力線を設け、かつメモリ204のデータ容量を、接続される複数の検出モジュール200からの出力データを十分保持できる容量として、各メモリ204に対して複数の検出モジュール200からの出力データを並列に接続できるようにしている。このため、異なるスライス数の検出モジュール200との接続にも対応できるようになり、データ収集装置107Eをスライス数の異なる複数種類の放射線検出器106で共用可能となる。また、メモリ204の個数をモジュールの個数より少なくできるため、データ収集装置107Bの構成を簡素にできる。
In the radiation detection system 2 of the second embodiment, the memory 204 mounted on the data collection device 107B is provided with a plurality of input lines, and the data capacity of the memory 204 is changed from the plurality of
また、データ収集装置107B内部では、データ転送を直列接続で行っているため、データ送受信用の配線(デジタルデータ転送ライン)を簡略化できる。 In addition, since data transfer is performed in series in the data collection device 107B, wiring for data transmission / reception (digital data transfer line) can be simplified.
なお、上述の第1及び第2の実施の形態の構成の放射線検出システム1,2では、メモリ204が故障している場合は、制御用チップ206はメモリ204からデータを取得できないが、メモリ204の故障の頻度は検出モジュール200の故障の頻度と比較して非常に小さいため、メモリ204の故障について考慮しない。メモリ204の故障箇所も特定するためには、放射線検出システムの構成を後述する第4または第5の実施の形態の構成とする。
In the radiation detection systems 1 and 2 having the configurations of the first and second embodiments described above, when the memory 204 is faulty, the
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態の放射線検出システム100について図4を参照して説明する。なお、上述の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、説明を省略することとする。
[Third Embodiment]
Next, the radiation detection system 100 of 3rd Embodiment is demonstrated with reference to FIG. The same parts as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図4に示す放射線検出システム3は、複数の検出モジュール210a,・・・210x,210y,210zを連設した放射線検出器106と、放射線検出器106の電気的な動作を制御し、各検出モジュール210a,・・・210x,210y,210zから出力されるデータを収集するデータ収集装置107Cとを備える。なお以下の説明において、各検出モジュール210a,・・・210x,210y,210zを個別に説明する必要がない場合は210の符号を付して説明するものとする。放射線検出器106の各検出モジュール210とデータ収集装置107Cとはケーブルまたはコネクタ等の接続部205を介して並列に接続されている。
The
また、図4では各検出モジュール210は直線状に並べられているが、当該放射線検出システム3がX線CT装置の回転板等に搭載される場合には、各検出モジュール210はチャネル方向に円弧状に並べられることとなる。
In FIG. 4, the detection modules 210 are arranged in a straight line. However, when the
第3の実施の形態の放射線検出システム3では、検出モジュール210にメモリ204が配置されている。
すなわち、検出モジュール210は、入射した放射線をアナログ電気信号に変換する放射線検出素子201と、複数の放射線検出素子201にて変換されたアナログ電気信号を収集してI/V変換及びA/D変換等の信号処理を施す信号処理回路203と、信号処理回路203の出力データを一時的に保持するメモリ204と、信号処理回路203の制御回路(不図示)と、電源回路(不図示)等と、これらの素子、チップ、メモリ、及び回路等を搭載した信号処理基板202とを備える。
In the
That is, the detection module 210 collects
データ収集装置107Cは、第1及び第2の実施の形態のデータ収集装置107A,107Bとは異なり、メモリ204を備えず制御用チップ206を備える。また、データ収集装置107Cには、複数の検出モジュール200Cから出力されるデジタルデータを制御用チップ206に並列に入力するための複数のデジタルデータ転送ライン(図4の実線矢印)と、制御用チップ206から各検出モジュール210のメモリ204へ制御信号を伝送する制御信号ライン(図4の二重線)の配線が施されている。
Unlike the
制御用チップ206は各メモリ204からのデジタルデータの読み出し及び画像処理系へのデータ出力を制御する。また、制御用チップ206は、放射線検出システム3の動作試験を実行し、試験結果を出力する。
The
次に、第3の実施の形態の放射線検出システム3の動作を説明する。
各検出モジュール210a,・・・210x,210y,210zに入射したX線は、放射線検出素子201によりフォトン/電流変換され、アナログ電気信号として信号処理回路203へ出力される。信号処理回路203に入力したアナログ電気信号は、I/V変換及びA/D変換等の信号処理が施され、デジタルデータとしてメモリ204a,・・・204x,204y,204zにそれぞれ保存される。
Next, operation | movement of the
X-rays incident on the
制御用チップ206は、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに対して順に制御信号を送出する。メモリ204aに制御信号(読み出し信号)が入力されると、メモリ204aは保存されているデジタルデータを、デジタルデータ転送ラインを介して制御用チップ206に出力する。次に、制御用チップ206からメモリ204yに対して制御信号ラインを介して制御信号(読み出し信号)が入力されると、メモリ204yは保存されているデジタルデータを、デジタルデータ転送ラインを介して制御用チップ206に出力する。このように、制御用チップ206は順次各メモリ204からデジタルデータを読み出す。
制御用チップ206にデータ出力後、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに保存されたデータは全てクリアされる。
The
After data is output to the
制御用チップ206は、全てのメモリ204a,・・・204x,204y,204zからデータを収集するとログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム3に接続される画像処理装置)に出力する。
When the
次に第3の実施の形態の放射線検出システム3の動作試験の流れを説明する。
第1、第2の実施の形態と同様に、全ての検出モジュール210の信号処理回路203は所定のオフセット値を持つ。すなわち、放射線が入射されない場合でも、動作正常であれば、各検出モジュール200は一律に「0」ではないオフセット値をメモリ204に出力する。
Next, the flow of the operation test of the
Similar to the first and second embodiments, the
放射線検出システム3に対して放射線を照射しない状態で動作試験が開始される。検出モジュール210が動作正常である場合はオフセット値が出力されるため、対応するメモリ204に保持されるデジタルデータa,・・・x,y,zはオフセット値またはオフセット値付近の値となる。動作不良の検出モジュール200からはデータを得ることができないため、該当するメモリ204内のデータはNullとなる。
The operation test is started in a state where the
制御用チップ206が各メモリ204a,・・・204x,204y,204zに対して読み出し信号を送出すると、各メモリ204は受信した読み出し信号に応答して保存しているデジタルデータa,・・・x,y,zを出力する。各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからの出力データは制御用チップ206に送信される。制御用チップ206は、取得した各メモリ204のデータがNullデータであるか否かを判別する。Nullデータである場合は、その検出モジュール210が動作不良であるか、または断線していると判断し、動作不良箇所と特定する。制御用チップ206は、試験結果として特定した動作不良箇所の情報を出力する。
When the
以上説明したように、第3の実施の形態の放射線検出システム3では、複数の検出モジュール210側にメモリ204を備え、各メモリ204に保存されているデジタルデータがデータ収集装置107Cに並列に入力される。これにより、動作不良の検出モジュール210が混在していてもデータ収集装置107Cは、正常な検出モジュール210からデータを収集できる。また、データ収集装置107Cの制御用チップ206は、収集したデータの内容に基づいて動作不良の検出モジュールの箇所を容易に特定できるため、モジュール単位での交換や修理が容易となり、メンテナンス性に優れる。また、検出モジュール210側にメモリ204を備えているため、データ収集装置107の構成が簡素となる。
As described above, in the
また、第3の実施の形態の放射線検出システム3は、データ収集装置107Cに搭載される制御用チップ206に複数の入力線を設けて複数の検出モジュール210からの出力データを並列に接続できるようにしている。このため、異なるスライス数の検出モジュールとの接続にも対応できるようになり、データ収集装置107Cをスライス数の異なる複数種類の放射線検出器106で共用可能となる。
Further, the
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態の放射線検出システム4について図5を参照して説明する。なお、上述の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、説明を省略することとする。
[Fourth Embodiment]
Next, the
図5に示す放射線検出システム4は、複数の検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zを連設した放射線検出器106と、放射線検出器106の電気的な動作を制御し、各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zから出力されるデータを収集するデータ収集装置107Dとを備える。放射線検出器106の各検出モジュール200とデータ収集装置107Dとはケーブルまたはコネクタ等の接続部205を介して並列に接続されている。
The
また、図5では各検出モジュール200が直線状に並べられているが、当該放射線検出システム4がX線CT装置の回転板等に搭載される場合には、各検出モジュール200はチャネル方向に円弧状に並べられることとなる。
In FIG. 5, the
本第4の実施の形態の検出モジュール200の構成は、第1、第2の実施の形態の検出モジュール200と同様である。すなわち、検出モジュール200は、放射線検出素子201と、信号処理回路203と、信号処理回路203の制御回路(不図示)と、電源回路(不図示)等と、これらの素子及び回路等を搭載し、必要な配線を施した信号処理基板202とを備える。
The configuration of the
第4の実施の形態のデータ収集装置107Dは、第1の実施の形態と同様に複数のメモリ204a,・・・204x,204y,204zと、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからのデータの読み出し及び画像処理系へのデータ出力を制御する制御用チップ206とを備えるが、その配線が異なる。
Similarly to the first embodiment, the
すなわち、データ収集装置107Dの各メモリ204と制御用チップ206とを接続する配線として、制御信号ラインとデジタルデータ転送ラインとを有する。そして第4の実施の形態では、更にデジタルデータ転送ラインにスイッチSWを設け、各メモリ204から制御用チップ206へのデータ転送を直列に行うか、並列に行うかを切り替え可能となっている。
That is, a control signal line and a digital data transfer line are provided as wirings connecting each memory 204 of the
具体的には、図5に示すように、データ収集装置107Dは、デジタルデータ転送ライン(dl)として、各メモリ204からの出力ラインdl1,dl3,dl5,dl7と、制御用チップ206への入力ラインdl8,dl9,dl10,(dl7)と、各メモリ204への入力ラインdl2,dl4,dl6と、を備える。そして、各メモリ204の出力ラインdl1,dl3,dl5にそれぞれスイッチSWを設け、このスイッチSWによって、出力ラインdl1,dl3,dl5をメモリ204への入力ラインdl2,dl4,dl6(直列接続側)に接続するか、制御用チップ206への入力ラインdl8,dl9,dl10(並列接続側)に接続するかを切り替える。
スイッチSWの切替えは制御用チップ206により制御される。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
Switching of the switch SW is controlled by the
各スイッチSWが「ON」されると直列接続側に切り替えられ、ラインdl1−dl2間、dl3−dl4間、dl5−dl6間が接続される。このとき、各メモリ204と制御用チップ206とはデイジーチェーン接続となり、各メモリ204に保存されたデータが順次連結されて制御用チップ206へ転送される。
When each switch SW is “ON”, it is switched to the serial connection side, and the lines dl1-dl2, dl3-dl4, and dl5-dl6 are connected. At this time, each memory 204 and the
一方、各スイッチSWが「OFF」されると並列接続側に切り替えられ、ラインdl1−dl8間、dl3−dl9間、dl5−dl10間が接続される。このとき、各メモリ204と制御用チップ206とは並列接続となり、各メモリ204に保存されたデータがそれぞれ個別に制御用チップ206へ転送される。
On the other hand, when each switch SW is turned “OFF”, the switch is switched to the parallel connection side, and the lines dl1-dl8, dl3-dl9, and dl5-dl10 are connected. At this time, each memory 204 and the
このようにデータ収集装置107Dのデジタルデータ転送ラインにスイッチSWを設け、メモリ204と制御用チップ206との接続を直列とするか並列とするかを切替可能とすれば、万が一デイジーチェーン接続(直列接続)による不具合が生じた場合にも、スイッチSWによって並列接続に切り替えることにより、各メモリ204に保存されたデータを個別に取り出すことが可能となる。制御用チップ206は個々のメモリ204から取り出したデータの内容に基づいて不具合の生じた箇所を容易に特定できる。
As described above, if the switch SW is provided in the digital data transfer line of the
次に、第4の実施の形態の放射線検出システム4の動作を説明する。
各検出モジュール200a,・・・200x,200y,200zに入射したX線は、放射線検出素子201によりフォトン/電流変換され、アナログ電気信号として信号処理回路203へ出力される。信号処理回路203に入力したアナログ電気信号は、I/V変換及びA/D変換され、デジタルデータとしてデータ収集装置107Dへ出力される。
Next, operation | movement of the
X-rays incident on the
検出モジュール200aの信号処理回路203から出力された各デジタルデータaはデータ収集装置107Dのメモリ204aに一時的に保存される。同様に、検出モジュール200xからの出力データxは、メモリ204xに保持され、検出モジュール200yからの出力データyは、メモリ204yに保持され、検出モジュール200zからの出力データzは、メモリ204zに保持される。
また、制御用チップ206は、所定時間毎或いは所定のトリガ情報を基準にメモリ204のデータを読み出すための読み出し信号を生成し、制御信号ラインを介して各メモリ204に出力する。
Each digital data a output from the
The
スイッチSWが「ON」されている場合は、各メモリ204及び制御用チップ206がデイジーチェーン(直列)接続される。
各メモリ204に対して制御信号(読み出し信号)が入力されると、メモリ204aに保存されているデータaが出力され、ラインdl1,dl2を経てメモリ204xに入力される。そしてメモリ204xに保存されているデータxと結合されて出力され、ラインdl3,dl4を経てメモリ204yに入力される。更にメモリ204yに保存されているデータyと結合されて出力され、ラインdl5,dl6を経てメモリ204zに入力される。そしてメモリ204zに保存されているデータzと結合されて出力され、ラインdl7を経て制御用チップ206へ出力される。
制御用チップ206にデータ送信後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
When the switch SW is “ON”, the memories 204 and the
When a control signal (read signal) is input to each memory 204, data a stored in the
After data transmission to the
制御用チップ206は、全てのメモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集した一連のデータにログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム4に接続される画像処理装置)に出力する。
The
いずれかのメモリ204からデータを取得できない場合、制御用チップ206はスイッチSWを「OFF」に切り替え、各メモリ204と制御用チップ206とを並列に接続する。
そして制御用チップ206が、各メモリ204に対して制御信号ラインを介して制御信号(読み出し信号)を送ると、メモリ204aに保存されているデータaは、ラインdl1,dl8を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204xに保存されているデータxは、ラインdl3,dl9を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204yに保存されているデータyは、ラインdl5,dl10を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204zに保存されているデータzはラインdl7を経て制御用チップ206に転送される。
スイッチSW「OFF」の場合も、制御用チップ206にデータ転送後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
If data cannot be acquired from any of the memories 204, the
When the
Even when the switch SW is “OFF”, all data stored in each memory 204 is cleared after the data is transferred to the
制御用チップ206は、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集したデータにログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム4に接続される画像処理装置)に出力する。
The
次に、放射線検出システム4の動作試験について説明する。
本実施の形態において、制御用チップ206は以下の(1)〜(4)の手順で動作試験を行う。
動作試験では、放射線を照射しない状態で各検出モジュール200から出力されるデータの内容に基づき、各検出モジュール200の動作の良・不良を判定する。また、動作試験において、各検出モジュール200からは正常時は所定のオフセット値が出力されるものとする。
Next, an operation test of the
In the present embodiment, the
In the operation test, whether the operation of each
(1)まず、制御用チップ206は、データ収集装置107DのスイッチSWを「ON」し、デジタルデータ転送ラインを直列接続に切り替える。各メモリ204から取得した一連のデータの値が全てオフセット値またはオフセット値付近の値であれば、正常に動作していると判断する。
(2)スイッチSWを「ON」した状態で、各メモリ204から取得した一連のデータにNULLデータが含まれる場合は、NULLデータの位置から動作不良箇所を特定する。これにより、動作不良の検出モジュール200または断線箇所を特定できる。
(3)スイッチSWを「ON」した状態でデータを取得できない場合は、制御用チップ206は、スイッチSWを「OFF」してデジタルデータ転送ラインを並列接続に切り替える。制御用チップ206は各メモリ204から個別にデータを取得し、データを取得可能であるか否かを判定する。データを取得可能であればそのメモリ204の動作は正常であると判定し、データを取得できない場合はそのメモリ204、またはメモリと制御用チップ206との配線が不良であると判定する。
(4)スイッチSWを「OFF」した状態でデータを取得可能であるが、取得したデータの内容がNULLデータである場合は、そのメモリ204に接続されている検出モジュール200が動作不良であるか、該当するメモリと検出モジュール200とを接続する配線が断線していると判断する。
(1) First, the
(2) When NULL data is included in a series of data acquired from each memory 204 in a state where the switch SW is “ON”, an operation failure location is specified from the position of the NULL data. Thereby, the
(3) If data cannot be acquired with the switch SW “ON”, the
(4) Although data can be acquired with the switch SW set to “OFF”, if the acquired data is NULL data, is the
以上説明したように、第4の実施の形態の放射線検出システム4では、複数の検出モジュール200とデータ収集装置107Dとを並列に接続し、また、データ収集装置107D内部のデジタルデータ転送ラインにスイッチSWを設け、メモリ204と制御用チップ206との接続を直列とするか並列とするかを切替可能としている。これにより、デジタルデータ転送ラインのデイジーチェーン接続(直列接続)による不具合が生じた場合、例えば、いずれかのメモリ204が動作不能となった場合にも、スイッチSWによって並列接続に切り替えて各メモリ204に保存されたデータを個別に取り出すことが可能となる。制御用チップ206は個々のメモリ204から取り出したデータの内容に基づいて不具合の生じた箇所を容易に特定できる。
[第5の実施の形態]
次に、第5の実施の形態の放射線検出システム5について図6を参照して説明する。なお、上述の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、説明を省略することとする。
As described above, in the
[Fifth Embodiment]
Next, a radiation detection system 5 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図6に示す放射線検出システム5は、複数の検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2を連設した放射線検出器106と、放射線検出器106の電気的な動作を制御し、各検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2から出力されるデータを収集するデータ収集装置107Eとを備える。放射線検出器106の各検出モジュール200とデータ収集装置107Eとはケーブルまたはコネクタ等の接続部205を介して並列に接続されている。
The radiation detection system 5 shown in FIG. 6 includes a
また、図6では各検出モジュール200が直線状に並べられているが、当該放射線検出システム5がX線CT装置の回転板等に搭載される場合には、各検出モジュール200はチャネル方向に円弧状に並べられることとなる。
In FIG. 6, the
本第5の実施の形態の検出モジュール200の構成は、第1、第2、第4の実施の形態の検出モジュール200と同様である。すなわち、検出モジュール200は、放射線検出素子201と、信号処理回路203と、信号処理回路203の制御回路(不図示)と、電源回路(不図示)等と、これらの素子及び回路等を搭載し、必要な配線を施した信号処理基板202とを備える。
The configuration of the
また、第5の実施の形態のデータ収集装置107Eは、第4の実施の形態と同様に複数のメモリ204a,・・・204x,204y,204zと、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zからのデータの読み出し及び画像処理系へのデータ出力を制御する制御用チップ206とを備え、各メモリ204と制御用チップ206との配線も、第4の実施の形態と同様である。
Further, the data collection device 107E of the fifth embodiment has a plurality of
すなわち、データ収集装置107Eの各メモリ204と制御用チップ206とを電気的に接続する配線として、制御信号ラインとデジタルデータ転送ラインとを設け、更にデジタルデータ転送ラインにスイッチSWを設け、このスイッチSWによって、メモリ204と制御用チップ206との間のデータ転送を直列に行うか、或いは並列に行うかを切り替え可能としている。
That is, a control signal line and a digital data transfer line are provided as wirings for electrically connecting each memory 204 of the data collection device 107E and the
また、第5の実施の形態では、各メモリ204は複数の入力線を備え、複数の検出モジュール200が1つのメモリ204に対して並列接続されるようになっている。
In the fifth embodiment, each memory 204 includes a plurality of input lines, and a plurality of
図6の例では、検出モジュール200a1及び200a2がメモリ204aに並列接続され、検出モジュール200x1及び200x2がメモリ204xに並列接続され、検出モジュール200y1及び200y2がメモリ204yに並列接続され、検出モジュール200z1及び200z2がメモリ204zに並列接続される。
なお、1つのメモリ204に接続される検出モジュール200の個数は2つに限らず、メモリ204のデータ容量に応じて3つ以上の検出モジュールを接続することも可能である。
各メモリ204は、並列接続される複数の検出モジュール200からの出力データを十分保持できるデータ容量とする。
In the example of FIG. 6, the detection modules 200a1 and 200a2 are connected in parallel to the
Note that the number of
Each memory 204 has a data capacity that can sufficiently hold output data from a plurality of
例えば、1つのメモリ204に、6144画素分(=256スライス×24チャネル)の出力データを保存できる容量とする。この場合、検出素子201の配列が128列×24チャネルの検出モジュール200であればモジュール2つ分のデータを保存でき、64列×24チャネルの検出モジュール200であればモジュール4つ分のデータを保存できる。
本第5の実施の形態の放射線検出システム1では、1つのメモリ204に対して2つの検出モジュール200が接続されているため、データ収集装置107Eに実装するメモリ204の個数は、検出モジュール200の個数の半数でよい。 同様に、1つのメモリ204に対してN個(Nは正整数)の検出モジュール200を接続する場合には、データ収集装置107Eに実装するメモリ204の個数は、検出モジュール200の個数の1/N個でよいこととなる。
For example, the memory 204 has a capacity capable of storing output data for 6144 pixels (= 256 slices × 24 channels). In this case, if the array of
In the radiation detection system 1 of the fifth exemplary embodiment, since two
次に、第5の実施の形態の放射線検出システム5の動作を説明する。
各検出モジュール200a1,200a2,・・・200x1,200x2,200y1,200y2,200z1,200z2に入射したX線は、放射線検出素子201によりフォトン/電流変換され、アナログ電気信号として信号処理回路203へ出力される。信号処理回路203に入力したアナログ電気信号は、I/V変換及びA/D変換され、デジタルデータとしてデータ収集装置107Eへ出力される。
Next, the operation of the radiation detection system 5 according to the fifth embodiment will be described.
X-rays incident on the detection modules 200a1, 200a2,... 200x1, 200x2, 200y1, 200y2, 200z1, and 200z2 are photon / current converted by the
検出モジュール200a1,200a2の信号処理回路203から出力された各デジタルデータa1,a2は、データ収集装置107Eのメモリ204aに一時的に保存される。同様に、検出モジュール200x1,200x2からの出力データx1,x2は、メモリ204xに保持され、検出モジュール200y1,200y2からの出力データy1,y2は、メモリ204yに保持され、検出モジュール200z1,200z2からの出力データz1,z2は、メモリ204zに保持される。
The digital data a1 and a2 output from the
制御用チップ206は所定時間毎或いは所定のトリガ情報を基準にメモリ204のデータを読み出すための読み出し信号を生成し、各メモリ204に出力する。
The
スイッチSWが「ON」されている場合は、各メモリ204及び制御用チップ206がデイジーチェーン(直列)接続されている。
各メモリ204に対して制御信号(読み出し信号)が入力されると、メモリ204aに保存されているデータa1及びa2が出力され、ラインdl1,dl2を経てメモリ204xに入力される。そしてメモリ204xに保存されているデータx1及びx2と結合されて出力され、ラインdl3,dl4を経てメモリ204yに入力される。更にメモリ204yに保存されているデータy1及びy2と結合されて出力され、ラインdl5,dl6を経てメモリ204zに入力される。そしてメモリ204zに保存されているデータz1及びz2と結合されて出力され、ラインdl7を経て制御用チップ206へ出力される。
制御用チップ206にデータ送信後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
When the switch SW is “ON”, the memories 204 and the
When a control signal (read signal) is input to each memory 204, data a1 and a2 stored in the
After data transmission to the
制御用チップ206は、全てのメモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集した一連のデータにログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム5に接続される画像処理装置)に出力する。
The
いずれかのメモリ204からデータを取得できない場合、制御用チップ206はスイッチSWを「OFF」に切り替え、各メモリ204と制御用チップ206とを並列に接続する。
そして制御用チップ206が、各メモリ204に対して制御信号ラインを介して制御信号(読み出し信号)を送ると、メモリ204aに保存されているデータa1及びa2は、ラインdl1,dl8を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204xに保存されているデータx1及びx2は、ラインdl3,dl9を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204yに保存されているデータy1及びy2は、ラインdl5,dl10を経て制御用チップ206に転送され、メモリ204zに保存されているデータz1及びz2はラインdl7を経て制御用チップ206に転送される。
スイッチSW「OFF」の場合も、制御用チップ206にデータ送信後、各メモリ204に保存されたデータは全てクリアされる。
If data cannot be acquired from any of the memories 204, the
When the
Even when the switch SW is “OFF”, all data stored in each memory 204 is cleared after data is transmitted to the
制御用チップ206は、各メモリ204a,・・・204x,204y,204zから収集したデータにログ情報用データを付加し、画像処理系(例えば、放射線検出システム5に接続される画像処理装置)に出力する。
The
第5の実施の形態の放射線検出システム5の動作試験の手順は、第4の実施の形態と同様である。 The procedure of the operation test of the radiation detection system 5 of the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment.
以上説明したように、第5の実施の形態の放射線検出システム5では、複数の検出モジュール200とデータ収集装置107Eとを並列に接続し、また、データ収集装置107Eのデジタルデータ転送ラインにスイッチSWを設け、メモリ204と制御用チップ206との接続を直列とするか並列とするかを切替可能としている。これにより、デジタルデータ転送ラインのデイジーチェーン接続(直列接続)による不具合が生じた場合、例えば、いずれかのメモリ204が動作不能となった場合にも、スイッチSWによって並列接続に切り替えて各メモリ204に保存されたデータを個別に取り出すことが可能となる。制御用チップ206は個々のメモリ204から取り出したデータの内容に基づいて不具合の生じた箇所を容易に特定できる。
また、第5の実施の形態の放射線検出システム5は、データ収集装置107Eに搭載されるメモリ204に複数の入力線を設け、かつメモリ204のデータ容量を、接続される複数の検出モジュール200からの出力データを十分保持できる容量として、各メモリ204に対して複数の検出モジュール200からの出力データを並列に接続できるようにしている。このため、異なるスライス数の検出モジュール200との接続にも対応できるようになり、データ収集装置107Eをスライス数の異なる複数種類の放射線検出器106で共用可能となる。また、メモリ204の個数をモジュールの個数より少なくできるため、データ収集装置107Eの構成を簡素にできる。
As described above, in the radiation detection system 5 of the fifth embodiment, the plurality of
Further, in the radiation detection system 5 of the fifth exemplary embodiment, a plurality of input lines are provided in the memory 204 mounted on the data collection device 107E, and the data capacity of the memory 204 is changed from the plurality of
なお、上述の各実施の形態において、検出モジュール200,210は、信号処理基板202に検出素子201が配列された一体的な構造とする例を示したが、検出素子201と信号処理基板202とを別体として構成してもよい。この場合、検出素子201と信号処理基板202とはケーブルやコネクタ等により接続される。
In each of the above-described embodiments, the
[第6の実施の形態]
次に、第6の実施の形態として、第1〜第5の各実施の形態の放射線検出システム1〜5のいずれかを搭載したX線CT装置10について図を参照して説明する。
なお、第1〜第5の実施の形態と同一の各部は同一の符号を付し、説明を省略することとする。
[Sixth Embodiment]
Next, as a sixth embodiment, an X-ray CT apparatus 10 equipped with any of the radiation detection systems 1 to 5 of the first to fifth embodiments will be described with reference to the drawings.
The same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図7に示すように、X線CT装置10は、スキャナ12、寝台13、及び操作卓14を備えて構成され、スキャナ12のX線検出器106及びデータ収集装置107として、上述の各実施の形態の放射線検出システム1〜5のいずれかを適用する。
As shown in FIG. 7, the X-ray CT apparatus 10 includes a
スキャナ12は、X線管121、X線制御装置122、コリメータ123、開口部124、X線検出器(放射線検出器)106、データ収集装置107(データ収集装置107A〜107Eのいずれか)、ガントリ(回転板)127、ガントリ制御装置128等を備える。
The
X線制御装置122は、X線管121を制御し、ガントリ127の開口部124内に搬送された被検体に対してX線を照射させる。コリメータ123はX線管121から照射されるX線を、扇状のファンビームまたは角錐状のコーンビームに成形する。被検体を透過したX線はX線検出器106に入射する。
The
X線検出器106及びデータ収集装置107は、第1〜第5の実施の形態の放射線検出システム1〜5のいずれかであり、放射線検出素子201側が、被検体を介してX線管121と対向するように配置される。
X線検出器106はX線管121から放射されて被検体を透過したX線を検出し、検出した信号(アナログ信号)をデータ収集装置107に出力する。
X線検出器106及びデータ収集装置107(放射線検出システム)の構成及び動作は、第1〜第5のいずれかの実施の形態の放射線検出システム1〜5と同様である。データ収集装置107により収集されたデータは、操作卓14の画像処理装置142へ入力される。
The
The
The configurations and operations of the
ガントリ127には、X線管121、コリメータ123、X線検出器106、データ収集装置107等が搭載される。ガントリ127は、ガントリ制御装置128に制御されて回転される。
In the
寝台13は、天板、寝台制御装置301、上下動装置、及び天板駆動装置を備えて構成される。寝台制御装置301は、上下動装置を駆動することにより、寝台13を高さ方向に上下動させるとともに、天板駆動装置を駆動することにより天板を体軸方向及び体幅方向に移動させる。これにより被検体をX線照射範囲内の適切な位置に搬送する。
The
操作卓14は、システム制御装置141、画像処理装置142、記憶装置143、表示装置147、及び操作装置148から構成される。操作卓14はデータ伝送路を介してスキャナ12に接続される。
The
表示装置147は、液晶パネル、CRTモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置141に接続される。表示装置147は画像処理装置142から出力される画像、並びにシステム制御装置141が取り扱う種々の情報を表示する。操作装置148は、例えば、キーボード、マウス、テンキー等の入力装置、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置141に出力する。操作者は、表示装置147及び操作装置148を使用して対話的にX線CT装置10を操作する。
The
システム制御装置141は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成される。システム制御装置141は、スキャナ12内のX線制御装置122、ガントリ制御装置128に対して所定の制御信号を送信することにより、X線管121、コリメータ123、及びガントリ127を制御する。
The
画像処理装置142は、スキャナ12のデータ収集装置107から送信されたデータを受信し、これに基づいて被検体の断層像を再構成する。
記憶装置143は、ハードディスク等により構成されるものであり、システム制御装置141に接続される。記憶装置143には、画像処理装置142が生成する断層像やX線CT装置10の機能を実現するためのプログラム、データ等が記憶される。
The
The
以上のように構成されるX線CT装置10において、システム制御装置141は、X線制御装置122を制御して、寝台13に載置された被検体の周囲の複数角度方向からX線を照射し、被検体を透過したX線の強度に関するデータをX線検出器106にて検出し、I/V変換、A/D変換等の処理を施して、データ収集装置107に出力する。データ収集装置107の制御用チップ206は、X線検出器106の各検出モジュールからデータを収集し、操作卓14の画像処理装置142へ送出する。画像処理装置142は、収集したデータに基づいて被検体内部のX線吸収係数の分布情報を画像化する。
In the X-ray CT apparatus 10 configured as described above, the
以上説明したように、X線CT装置10は、上述の第1から第5の実施の形態のいずれかの放射線検出システム1〜5を、X線検出器106及びデータ収集装置107として用いる。このため、複数の検出モジュールのうちいずれかの検出モジュールが動作不良であっても、正常な検出モジュールのデータをデータ収集装置107が収集できる。また、データ収集装置107の制御用チップ206は、収集したデータの内容に基づいて動作不良箇所を特定できるようになる。
As described above, the X-ray CT apparatus 10 uses the radiation detection systems 1 to 5 according to any of the first to fifth embodiments described above as the
また、操作卓14のシステム制御装置141は、データ収集装置107から動作不良の情報(動作不良の検出モジュールまたは断線があること、及び動作不良箇所)を受信すると、受信した情報(動作不良モジュールがあること、及び動作不良モジュールの箇所等)を表示装置に表示したり、音声装置から出力するなど、操作者に特定情報を報知するようにしてもよい。
Further, when the
更に、X線CT装置10は、通信機能を備え、システム制御装置141は、通信インターフェース、ネットワーク等を介して、サービスセンタのサーバ装置に動作不良箇所の情報を送信し、サービス員に報知するようにしてもよい。
Further, the X-ray CT apparatus 10 has a communication function, and the
このように、X線検出器106またはデータ収集装置107の不良箇所を報知すれば、X線CT装置10の操作者やサービス員は動作不良箇所の情報を簡単に知ることができ、迅速に対処できるようになる。
As described above, if the defective part of the
以上、本発明に係る放射線検出システム、及びX線CT装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the radiation detection system and the X-ray CT apparatus according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. In addition, it is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
1・・・・・・・放射線検出システム(第1の実施の形態)
2・・・・・・・放射線検出システム(第2の実施の形態)
3・・・・・・・放射線検出システム(第3の実施の形態)
4・・・・・・・放射線検出システム(第4の実施の形態)
5・・・・・・・放射線検出システム(第5の実施の形態)
106・・・・・放射線検出装置(X線検出器)
107A,107B,107C,107D,107E・・・・データ収集装置
200・・・・・検出モジュール(第1、第2、第4、第5の実施の形態)
201・・・・・放射線検出素子
202・・・・・信号処理基板
203・・・・・信号処理回路
204・・・・・メモリ
205・・・・・接続部(ケーブル、コネクタ等)
206・・・・・制御用チップ
210・・・・・検出モジュール(第3の実施の形態)
SW・・・・・・スイッチ
dl・・・・・・デジタルデータ転送ライン
10・・・・・X線CT装置
12・・・・・スキャナ
13・・・・・寝台
14・・・・・操作卓
1. Radiation detection system (first embodiment)
2. Radiation detection system (second embodiment)
3. Radiation detection system (Third embodiment)
4. Radiation detection system (fourth embodiment)
5 .... Radiation detection system (fifth embodiment)
106 ... Radiation detector (X-ray detector)
107A, 107B, 107C, 107D, 107E...
201... Radiation detection element 202...
206... Control chip 210... Detection module (third embodiment)
SW ... switch dl ... digital data transfer line 10 ...
Claims (9)
各放射線検出素子から出力される信号に所定の信号処理を施す信号処理回路を備えた検出モジュールと、
複数の検出モジュールからデータを収集し、画像処理系へ出力するデータ収集装置と、を備えた放射線検出システムにおいて、
各検出モジュールの出力データが前記データ収集装置に並列に入力されることを特徴とする放射線検出システム。 A plurality of radiation detection elements;
A detection module including a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on a signal output from each radiation detection element;
In a radiation detection system comprising a data collection device that collects data from a plurality of detection modules and outputs the collected data to an image processing system,
The radiation detection system, wherein output data of each detection module is input in parallel to the data collection device.
収集したデータの内容に基づいて前記検出モジュールまたは配線の不良箇所を特定する特定手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出システム。 The data collection device includes:
The radiation detection system according to claim 1, further comprising: a specifying unit that specifies a defective portion of the detection module or the wiring based on the contents of the collected data.
前記信号処理回路の出力データを一時的に保持するメモリと、
前記メモリに保持されたデータの収集を制御するとともに、収集したデータを画像処理系に出力制御する制御用チップと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出システム。 The data collection device includes:
A memory that temporarily holds output data of the signal processing circuit;
A control chip for controlling the collection of data held in the memory and controlling the output of the collected data to an image processing system;
The radiation detection system according to claim 1, further comprising:
前記信号処理回路の出力データを一時的に保持するメモリを備えることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出システム。 The detection modules are respectively
The radiation detection system according to claim 1, further comprising a memory that temporarily holds output data of the signal processing circuit.
前記X線検出システムは、
複数のX線検出素子と、
各X線検出素子から出力される信号に所定の信号処理を施す信号処理回路を備えた検出モジュールと、
複数の検出モジュールからデータを収集し、前記画像処理装置へ出力するデータ収集装置と、を備え、
各検出モジュールの出力データが前記データ収集装置に並列に入力されることを特徴とするX線CT装置。 An X-ray source, an X-ray detection system disposed opposite to the X-ray source, a rotary plate that holds the X-ray source and the X-ray detection system and is driven to rotate around a subject, and the X An image processing device for reconstructing a tomographic image of the subject based on the X-ray intensity detected by the line detection system, and a display device for displaying the tomographic image reconstructed by the image processing device In the X-ray CT system,
The X-ray detection system includes:
A plurality of X-ray detection elements;
A detection module including a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on a signal output from each X-ray detection element;
A data collection device that collects data from a plurality of detection modules and outputs the collected data to the image processing device;
An X-ray CT apparatus, wherein output data of each detection module is input in parallel to the data acquisition apparatus.
前記特定手段により特定された不良箇所の情報を報知する報知手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項8に記載のX線CT装置。 Identifying means for identifying a defective portion of the detection module or wiring based on the content of the collected data;
Informing means for informing information of the defective part specified by the specifying means;
The X-ray CT apparatus according to claim 8, further comprising:
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