JP2013128626A - 放射線断層撮影装置および放射線検出装置並びに放射線断層撮影における空間分解能切換方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線断層撮影において、シンプルな構成で空間分解能の切換えを可能にする。
【解決手段】放射線源２１と対向して配置される複数の放射線検出素子５６ｉと、複数の放射線検出素子５６ｉを放射線検出素子のチャネル方向（ＣＨ方向）に区分する複数のコリメータ板５５であって、それぞれの板面が放射線源２１からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板５５とを備えた放射線検出装置２８において、複数のコリメータ板５５における放射線源２１寄りの各端部の端辺に沿って延びる複数の放射線吸収棒５７を、上記端部を覆う第１の位置と上記端部を開放する第２の位置とに、上記端部の端辺に沿って移動させることにより、複数のコリメータ板５５によって形成される各開口の幅を変更する。
【選択図】図２
【解決手段】放射線源２１と対向して配置される複数の放射線検出素子５６ｉと、複数の放射線検出素子５６ｉを放射線検出素子のチャネル方向（ＣＨ方向）に区分する複数のコリメータ板５５であって、それぞれの板面が放射線源２１からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板５５とを備えた放射線検出装置２８において、複数のコリメータ板５５における放射線源２１寄りの各端部の端辺に沿って延びる複数の放射線吸収棒５７を、上記端部を覆う第１の位置と上記端部を開放する第２の位置とに、上記端部の端辺に沿って移動させることにより、複数のコリメータ板５５によって形成される各開口の幅を変更する。
【選択図】図２
Description
本発明は、放射線断層撮影における空間分解能を向上させる技術に関する。
放射線検出器に設けられたコリメータ（collimator）の開口部を、遮蔽物などで一部覆い、その開口を狭くすることで、放射線断層撮影における空間分解能の改善が可能であることが知られている。また、その具体的な手法として、放射線検出器の表面に、検出素子の縁部を覆うように「絞り」を配置する方法が提案されている（特許文献１，要約参照）。この「絞り」は、放射線源から照射される放射線の広がり方向や放射線源の回転軸方向（ｚ方向）に延びる帯状体を組み合わせて構成されている。
ところで、放射線検出器を構成する検出素子の検出面を部分的に覆うと、空間分解能は向上するが、その分、放射線利用効率は低下する。そのため、放射線断層撮影において、この手法を常に用いて空間分解能を高いままに維持することは、被曝の観点からは望ましくない。そこで、実際には、放射線利用効率を犠牲にしてもより高い空間分解能が必要であるときだけ、この手法により空間分解能を向上させ、それ以外は通常のままで撮影を行うようにすることが考えられる。つまり、「絞り」を必要に応じて着脱させる方法が考えられる。
しかしながら、上記のような帯状体を組み合わせて構成された「絞り」を着脱させるには、大掛かりで複雑な着脱機構が必要になり、コスト（cost）的にもスペース（space）的にも不利である。また、正確な位置合せも容易でない。そのため、この「絞り」を着脱する方法は、放射線断層撮影における空間分解能の切換えには不向きである。
このような事情により、シンプル（simple）な構成で放射線断層撮影における空間分解能の切換えを可能にする技術が望まれている。
第１の観点の発明は、
撮影対象の周りを回転し、前記撮影対象に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源と対向して配置された複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方（channel）向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線断層撮影装置を提供する。
撮影対象の周りを回転し、前記撮影対象に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源と対向して配置された複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方（channel）向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線断層撮影装置を提供する。
第２の観点の発明は、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端部を受けるための複数の受部を有している上記第１の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端部を受けるための複数の受部を有している上記第１の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第３の観点の発明は、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している上記第１の観点または第２の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している上記第１の観点または第２の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第４の観点の発明は、
前記放射線透過性部材が、炭素繊維を含んでいる上記第３の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記放射線透過性部材が、炭素繊維を含んでいる上記第３の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第５の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を、前記溝部に前記端部を嵌合させた状態で移動させる上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を、前記溝部に前記端部を嵌合させた状態で移動させる上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第６の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、鉛、モリブデン（molybdenum）、タングステン（tungsten）、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、鉛、モリブデン（molybdenum）、タングステン（tungsten）、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第７の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第８の観点の発明は、
撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線検出装置を提供する。
撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線検出装置を提供する。
第９の観点の発明は、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端を受けるための複数の先端受部を有している上記第８の観点の放射線検出装置を提供する。
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端を受けるための複数の先端受部を有している上記第８の観点の放射線検出装置を提供する。
第１０の観点の発明は、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している上記第８の観点または第９の観点の放射線検出装置を提供する。
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している上記第８の観点または第９の観点の放射線検出装置を提供する。
第１１の観点の発明は、
前記放射線透過性部材が、炭素繊維を含んでいる上記第１０の観点の放射線検出装置を提供する。
前記放射線透過性部材が、炭素繊維を含んでいる上記第１０の観点の放射線検出装置を提供する。
第１２の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収棒を、前記溝部に前記端部をそれぞれ嵌合させた状態で移動させる上記第８の観点から第１１の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段が、前記複数の放射線吸収棒を、前記溝部に前記端部をそれぞれ嵌合させた状態で移動させる上記第８の観点から第１１の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
第１３の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、鉛、モリブデン、タングステン、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている上記第８の観点から第１２の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、鉛、モリブデン、タングステン、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている上記第８の観点から第１２の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
第１４の観点の発明は、
前記複数の放射線吸収部材が、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている上記第８の観点から第１３の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
前記複数の放射線吸収部材が、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている上記第８の観点から第１３の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
第１５の観点の発明は、
撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板とを備えた放射線検出装置において、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する、放射線断層撮影における空間分解能切換方法を提供する。
撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板とを備えた放射線検出装置において、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する、放射線断層撮影における空間分解能切換方法を提供する。
上記観点の発明によれば、複数のコリメータ板における放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、その端部を覆う第１の位置とその端部を開放する第２の位置とに、その端部の端辺に沿って移動させることにより、複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更するので、放射線吸収部材を短い距離だけ単純に直線移動させるだけで、放射線検出素子に入射する放射線の開口幅を変えることができ、シンプルな構成で放射線断層撮影における空間分解能の切換えが可能になる。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。
Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール（console）１と、撮影テーブル（table）１０と、走査ガントリ（gantry）２０とを具備している。
操作コンソール１は、操作者からの入力を受け付ける入力装置２と、被検体の撮影を行うための各部の制御や画像を生成するためのデータ（data）処理などを行う中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ（buffer）５と、画像を表示するモニタ（monitor）６と、プログラム（program）やデータなどを記憶する記憶装置７とを具備している。
撮影テーブル１０は、被検体４０を載せて走査ガントリ２０の開口部Ｂに搬送するクレードル（cradle）１２を具備している。クレードル１２は、撮影テーブル１０に内蔵するモータ（motor）で昇降および水平直線移動される。なお、ここでは、被検体４０の体軸方向すなわちクレードル１２の水平直線移動方向をｚ方向、鉛直方向をｙ方向、ｚ方向およびｙ方向に垂直な水平方向をｘ方向とする。
走査ガントリ２０は、回転部１５と、回転部１５を回転可能に支持する本体部２０ａとを有する。回転部１５には、Ｘ線管２１と、Ｘ線管２１を制御するＸ線コントローラ（controller）２２と、Ｘ線管２１から発生したＸ線８１をファンビーム（fan
beam）或いはコーンビーム（cone beam）に整形するアパーチャ（aperture）２３と、被検体４０を透過したＸ線８１を検出するＸ線検出部２８と、Ｘ線検出部２８の出力をＸ線投影データに変換して収集するＤＡＳ（Data Acquisition System）（データ収集装置ともいう）２５と、Ｘ線コントローラ２２，アパーチャ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転部コントローラ２６とが搭載されている。本体部２０ａは、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０と通信する制御コントローラ２９を具備する。回転部１５と本体部２０ａとは、スリップリング（slip ring）３０を介して電気的に接続されている。
beam）或いはコーンビーム（cone beam）に整形するアパーチャ（aperture）２３と、被検体４０を透過したＸ線８１を検出するＸ線検出部２８と、Ｘ線検出部２８の出力をＸ線投影データに変換して収集するＤＡＳ（Data Acquisition System）（データ収集装置ともいう）２５と、Ｘ線コントローラ２２，アパーチャ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転部コントローラ２６とが搭載されている。本体部２０ａは、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０と通信する制御コントローラ２９を具備する。回転部１５と本体部２０ａとは、スリップリング（slip ring）３０を介して電気的に接続されている。
Ｘ線管２１およびＸ線検出部２８は、被検体４０が載置される撮影空間、すなわち走査ガントリ２０の空洞部Ｂを挟んで互いに対向して配置されている。回転部１５が回転すると、Ｘ線管２１およびＸ線検出部２８は、その位置関係を維持したまま、被検体４０の周りを回転する。Ｘ線管２１から放射されアパーチャ２３で整形された扇状のファンビームまたはコーンビームのＸ線８１は、被検体４０を透過し、Ｘ線検出部２８の検出面に照射される。このファンビームまたはコーンビームのＸ線８１のｘｙ平面における広がり方向をチャネル方向（ＣＨ方向）という。
図２および図３に、Ｘ線検出部２８の構成例を示す。図２は、Ｘ線検出部２８の斜視図、図３は、Ｘ線検出部２８をＸ線管２１側から見た図である。
Ｘ線検出部２８は、フレーム（frame）５０、複数のコリメータ板５５、Ｘ線検出器５６、複数のＸ線吸収棒５７、および、Ｘ線吸収棒移動機構６０を備えている。
フレーム５０は、第１および第２のレール（rail）５１，５２、第１および第２のエンドブロック（end-block）５３，５４により構成されている。第１および第２のレール５１，５２は、それぞれ、チャネル方向に沿うように湾曲して延びる板状であり、互いにｚ方向に所定の間隔を置いて平行に配置されている。第１および第２のエンドブロック５３，５４は、第１および第２のレール５１，５２を、そのチャネル方向の両端部で連結するように設けられている。
フレーム５０のＸ線出射側には、Ｘ線検出器５６が配置されている。Ｘ線検出器５６は、チャネル方向およびｚ方向にマトリクス（matrix）状に配列された複数のＸ線検出素子５６ｉにより構成されている。Ｘ線検出素子５６ｉは、例えば、チャネル方向およびｚ方向に、約１０００×３２個、配置されている。
複数のコリメータ板５５は、第１のレール５１と第２のレール５２とで挟むように支持されており、Ｘ線検出素子５６ｉをチャネル方向に区分するように設けられている。また、複数のコリメータ板５５は、それぞれの板面が、Ｘ線管２１のＸ線焦点からの放射方向に沿うように立設されている。コリメータ板５５の寸法は、例えば、ｚ方向の幅が３０〜４０ｍｍ、高さ方向の幅が２５ｍｍ、板厚が０．２ｍｍである。また、Ｘ線検出素子５６ｉのチャネル方向の配置間隔、すなわちコリメータ板５５同士のチャネル方向の配置間隔は、例えば、０．８ｍｍである。
なお、図２および図３では、便宜上、Ｘ線検出素子５６ｉおよびコリメータ板５５の数は、通常より大幅に少なくして描いてある。
Ｘ線吸収棒５７は、コリメータ板５５ごとに１つずつ用意されている。Ｘ線吸収棒５７は、その軸断面が実質的に円であり、略円柱状である。Ｘ線吸収棒５７の寸法は、例えば、長さがコリメータ板５５のｚ方向の幅より少しだけ長い程度であり、直径が０．５ｍｍである。Ｘ線吸収棒５７は、例えば、鉛、タングステン、モリブデン、または、タングステンやモリブデンの合金等により構成されている。
なお、Ｘ線吸収棒５７の軸断面は、円の他、矩形等であってもよい。これらの場合、加工が容易になり、低コスト化を図ることができる。また、Ｘ線吸収棒５７は、すべてのコリメータ板５５のうち、チャネル方向における中央寄りの一部についてのみ用意するようにしてもよい。空間分解能を向上させたい領域は、撮像視野の中心部に位置することが多いため、このようにしても実用上ほぼ問題がなく、低コスト化を図ることができる。
第１のレール５１には、第１のレール５１が支持しているコリメータ板５５のＸ線管２１寄りの上端部の上側の位置に、Ｘ線吸収棒５７を挿入するための挿入孔５８が、コリメータ板５５ごとに１つずつ形成されている。
Ｘ線吸収棒移動機構６０は、これら複数のＸ線吸収棒５７を、フレーム５０の外側から、それぞれ、挿入孔５８に通して、対応するコリメータ板５５のＸ線管２１寄りの上端部の端辺に沿って移動させる。これにより、Ｘ線吸収棒移動機構６０は、複数のＸ線吸収棒５７を、それぞれ、対応するコリメータ板５５のＸ線管２１寄りの上端部を覆う第１の位置と、この上端部を開放する第２の位置とに移動させることができる。その結果、複数のコリメータ板５５により形成される各開口の幅を変更することができる。
本例では、Ｘ線吸収棒移動機構６０は、ベース（base）板６１、第１および第２のモータ６２，６３、第１および第２のねじシャフト（shaft）６４，６５、第２のレール５２の内側の側面に設けられた複数の先端受部５９を有している。
ベース板６１には、各Ｘ線吸収棒５７の一端部が固定されている。また、ベース板６１のチャネル方向の両端部には、第１および第２のねじ孔６１１，６１２が形成されている。第１のモータ６２は、第１のエンドブロック５３に設けられている。第１のモータ６２のモータ軸には、ｚ方向を軸方向する第１のねじシャフト６４が直接またはギア（gear）を介して接続されている。第１のねじシャフト６４は、ベース板６１の第１のねじ孔６１１に嵌められている。同様に、第２のモータ６３は、第２のエンドブロック５４に設けられている。第２のモータ６３のモータ軸には、ｚ方向を軸方向する第２のねじシャフト６５が直接またはギアを介して接続されている。第２のねじシャフト６５は、ベース板６１の第２のねじ孔６１２に嵌められている。これにより、第１および第２のモータ６２，６３を駆動すると、第１および第２のねじシャフト６４，６５が回転して、ベース板６１がｚ方向に移動する。この移動する向きは、第１および第２のモータ６２，６３の回転駆動方向を切り換えることにより制御される。
なお、Ｘ線吸収棒移動機構６０には、ラック・アンド・ピニオン（rack and pinion）や、エアシリンダ（air
cylinder）等を用いてもよい。
cylinder）等を用いてもよい。
第２のレール５２の内側の側面には、第２のレール５２が支持しているコリメータ板５５のＸ線管２１寄りの上端部の上側の位置に、Ｘ線吸収棒５７の先端部を受けるための先端受部５９が、コリメータ板５５ごとに１つずつ形成されている。この先端受部５９は、例えば、凹部であり、深部より開口部の方が広くなるように形成されており、Ｘ線吸収棒５７を決められた位置に案内して位置決めする役目を果たす。なお、先端受部５９は、必須要素ではない。
このＸ線吸収棒移動機構６０によるＸ線吸収棒５７の移動は、中央処理装置３０によって制御される。
オペレータ（operator）がスキャン（scan）計画において、通常分解能モード（mode）を選択すると、中央処理装置３０は、Ｘ線吸収棒移動機構６０を制御して、図３に示すように、各Ｘ線吸収棒５７を各コリメータ板５５の上端部を開放する第２の位置へと移動させる。
一方、オペレータがスキャン計画において、高分解能モードを選択すると、中央処理装置３０は、Ｘ線吸収棒移動機構６０を制御して、図４に示すように、各Ｘ線吸収棒５７を各コリメータ板５５の上端部を覆う第１の位置へと移動させる。このとき、Ｘ線利用効率の低下をカバー（cover）するため、画像再構成法として、逐次近似法を応用した画像再構成法（例えば、ＧＥ社製のＸ線ＣＴ装置における「ＡＳｉＲ」）を用いるとよい。これにより、照射するＸ線線量を増大させることなく、画像ノイズ（noise）を抑えて、高空間分解能な撮影を行うことが可能になる。
図５は、Ｘ線吸収棒の移動に係る機構のバリエーションを示している。なお、図５では、横方向をチャネル方向（ＣＨ）、縦方向をＸ線焦点２１ｆに向かう方向（Ｕ）としている。
（ａ）は、円柱状のＸ線吸収棒５７を、コリメータ板５５の上端部の上側で、ｚ方向に出し入れする例である。
（ｂ）は、円柱状のＸ線吸収棒５７の表面の一部を受ける溝部６６Ｍが、コリメータ板５５の上端部の端辺方向に沿って形成されたガイドシート（guide sheet）６６を設けた例である。ガイドシート６６は、フレーム５０に対して固定されている。Ｘ線吸収棒５７は、このガイドシート６６により、他方向にぶれることなくｚ方向に案内される。ガイドシート６６は、Ｘ線透過性部材で構成されており、例えば、軽くて丈夫な炭素繊維を含む樹脂等である。なお、溝部６６Ｍの断面の輪郭形状は、「コ」の字形の他、「Ｖ」の字形、円弧状等も考えられる。
（ｃ）は、円柱状のＸ線吸収棒５７に、コリメータ板５５の上端部が嵌合するスリット（slit）５７Ｓが形成されて成るＸ線吸収棒５７′を、このスリット５７Ｓにコリメータ板５５の上端部を嵌合させた状態で、ｚ方向に出し入れする例である。Ｘ線吸収棒５７′は、このスリット５７Ｓにより他方向にぶれることなくｚ方向に案内される。
（ｄ）は、（ｂ）と（ｃ）とを組み合せた例である。Ｘ線吸収棒５７′は、より確実にぶれが抑えられて、ｚ方向に案内される。
このような実施形態によれば、複数のコリメータ板５５におけるＸ線管２１寄りの各上端部を覆うための複数のＸ線吸収棒５７を、その上端部を覆う第１の位置と、その上端部を開放する第２の位置とに、その上端部の端辺に沿って移動させるので、Ｘ線吸収棒５７を短い距離だけ単純に直線移動させるだけで、Ｘ線検出素子５６ｉに入射するＸ線の開口幅を変えることができ、シンプルな構成でＸ線断層撮影における空間分解能の切換えが可能になる。その結果、低コスト、省スペースで、Ｘ線ＣＴ装置に、空間分解能の切換え機能を組み込むことが可能になる。
なお、本実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置であるが、発明は、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴまたはＳＰＥＣＴとを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置やＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置などにも適用可能である。
１ 操作コンソール
２ 入力装置
３ 中央処理装置
５ データ収集バッファ
６ モニタ
７ 記憶装置
１０ 撮影テーブル
１２ クレードル
１５ 回転部
２０ 走査ガントリ
２１ Ｘ線管
２１ｆ Ｘ線焦点
２２ Ｘ線コントローラ
２３ アパーチャ
２５ ＤＡＳ
２６ 回転部コントローラ
２７ コリメータ
２８ Ｘ線検出部
２９ 制御コントローラ
３０ スリップリング
４０ 被検体
５０ フレーム
５１ 第１のレール
５２ 第２のレール
５３ 第１のエンドブロック
５４ 第２のエンドブロック
５５ コリメータ板
５６ Ｘ線検出器
５６ｉ Ｘ線検出素子
５７，５７′ Ｘ線吸収棒
５７Ｓ スリット
５８ 挿入孔
５９ 先端受部
６０ Ｘ線吸収棒移動機構
６１ ベース板
６１１ 第１のねじ孔
６１２ 第２のねじ孔
６２ 第１のモータ
６３ 第２のモータ
６４ 第１のねじシャフト
６５ 第２のねじシャフト
６６ ガイドシート
６６Ｍ 溝部
８１ Ｘ線
１００ Ｘ線ＣＴ装置
２ 入力装置
３ 中央処理装置
５ データ収集バッファ
６ モニタ
７ 記憶装置
１０ 撮影テーブル
１２ クレードル
１５ 回転部
２０ 走査ガントリ
２１ Ｘ線管
２１ｆ Ｘ線焦点
２２ Ｘ線コントローラ
２３ アパーチャ
２５ ＤＡＳ
２６ 回転部コントローラ
２７ コリメータ
２８ Ｘ線検出部
２９ 制御コントローラ
３０ スリップリング
４０ 被検体
５０ フレーム
５１ 第１のレール
５２ 第２のレール
５３ 第１のエンドブロック
５４ 第２のエンドブロック
５５ コリメータ板
５６ Ｘ線検出器
５６ｉ Ｘ線検出素子
５７，５７′ Ｘ線吸収棒
５７Ｓ スリット
５８ 挿入孔
５９ 先端受部
６０ Ｘ線吸収棒移動機構
６１ ベース板
６１１ 第１のねじ孔
６１２ 第２のねじ孔
６２ 第１のモータ
６３ 第２のモータ
６４ 第１のねじシャフト
６５ 第２のねじシャフト
６６ ガイドシート
６６Ｍ 溝部
８１ Ｘ線
１００ Ｘ線ＣＴ装置
Claims (15)
- 撮影対象の周りを回転し、前記撮影対象に放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源と対向して配置された複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線断層撮影装置。 - 前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端部を受けるための複数の受部を有している請求項１に記載の放射線断層撮影装置。
- 前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している請求項１または請求項２に記載の放射線断層撮影装置。
- 前記放射線透過性部材は、炭素繊維を含んでいる請求項３に記載の放射線断層撮影装置。
- 前記複数の放射線吸収部材は、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材を、前記溝部に前記端部を嵌合させた状態で移動させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。 - 前記複数の放射線吸収部材は、鉛、モリブデン、タングステン、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
- 前記複数の放射線吸収部材は、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
- 撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、
前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板と、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する開口幅変更手段とを備えた放射線検出装置。 - 前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材が前記第１の位置に移動して配置されるときに該複数の放射線吸収部材の各先端を受けるための複数の先端受部を有している請求項８に記載の放射線検出装置。
- 前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材を前記端部の端辺方向に案内する放射線透過性部材を有している請求項８または請求項９に記載の放射線検出装置。
- 前記放射線透過性部材は、炭素繊維を含んでいる請求項１０に記載の放射線検出装置。
- 前記複数の放射線吸収部材は、それぞれ、前記コリメータ板の前記放射線源寄りの端部が嵌合する溝部を有しており、
前記開口幅変更手段は、前記複数の放射線吸収部材を、前記溝部に前記端部をそれぞれ嵌合させた状態で移動させる請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の放射線検出装置。 - 前記複数の放射線吸収部材は、鉛、モリブデン、タングステン、または、モリブデンもしくはタングステンの合金により構成されている請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
- 前記複数の放射線吸収部材は、その軸断面が実質的に円または矩形となるように形成されている請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
- 撮影対象に放射線を照射する放射線源と対向して配置される複数の放射線検出素子と、前記複数の放射線検出素子を該放射線検出素子のチャネル方向に区分する複数のコリメータ板であって、それぞれの板面が前記放射線源からの放射方向に沿うように立設された複数のコリメータ板とを備えた放射線検出装置において、
前記複数のコリメータ板における前記放射線源寄りの各端部の端辺方向に延びる複数の放射線吸収部材を、前記端部を覆う第１の位置と前記端部を開放する第２の位置とに、前記端部の端辺に沿って移動させることにより、前記複数のコリメータ板によって形成される各開口の幅を変更する、放射線断層撮影における空間分解能切換方法。
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