JP2014104353A - Ｘ線検出器、コリメータ、ｃｔ装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＴ装置のコスト低減、スキャン時の患者Ｘ線線量の低減、スキャン対象臓器の画質向上を実現した検出器、コリメータ、ＣＴ装置を提供する
【解決手段】このＸ線検出器は、互いに直交するスライス方向及び信号チャンネル方向に沿ってアレイを成すように配列させた複数の検出器モジュールを備えており、該アレイは少なくとも信号チャンネル方向で隣り合った左検出領域、中央検出領域及び右検出領域を備えており、スライス方向では左検出領域の有効域と右検出領域の有効域は相補的でありかつこれら２つの有効域の総和は中央検出領域の有効域に等しい。このコリメータは、１対となった移動式遮蔽板とその内部の窓の形状がアレイの形状と同じである固定式遮蔽板とを備える。このＣＴ装置は、このＸ線検出器及びコリメータを備え、非対称アルゴリズムまたは補間アルゴリズムとの協働によってホールアレイ検出器と同様の画質を実現する。
【選択図】図３

Description

本開示は全般的にはＣＴ装置及びその方法に関し、また具体的には特殊構造を備えたＸ線検出器及びコリメータ、これらを備えたＣＴ装置並びにその方法に関する。

コンピュータ断層撮像（ＣＴ）装置は、医学診断分野並びにその他の分野において益々広く利用されるようになっている。ＣＴ装置は典型的には、ガントリ及び関連する制御器、Ｘ線源、コリメータ、Ｘ線検出器、データ収集システム（ＤＡＳ）、並びにデータ処理システムその他を備える。目下のところ、Ｘ線検出器及び関連するＤＡＳアセンブリがＣＴシステムのコストの極めて大きな部分を占めている。大部分のＸ線検出器では検出器モジュールをホールアレイ（ｗｈｏｌｅ−ａｒｒａｙ）のレイアウトで用いている（すなわち、各スライス層ごとに信号チャンネルがフルにある状態である）ためにコストが極めて高くなる。

さらに、患者に対するＸ線線量が低い程、ＣＴスキャン時の患者の健康についてより大きな恩恵が得られる。テクノロジーの発達に伴って、患者に対するＸ線線量を低減することはＣＴ装置の製造において重大な課題となっている。

米国特許出願第ＵＳ２００２／００７１５１７Ａ１号は１つの検出器アレイを開示している。このアレイは、スライス方向と信号チャンネル方向の両方向において対称性であると共に、３つの領域に分割されている。スライス方向における左及び右領域内の検出器モジュールの数は、中央領域におけるモジュール数と比べて低減させており、したがってそのコストが低減されている。しかしこれでは、左及び右領域内の画像スライスの数も減少してしまう。さらに、スキャン時の患者に対するＸ線線量は低減されない。

米国特許出願第ＵＳ２００２／００７１５１７Ａ１号

本発明により解決しようとする技術的問題の１つはＣＴ装置のコストを低減させることである。本発明により解決しようとする技術的問題の別の１つはＣＴスキャンにおいて患者に対するＸ線線量を低減させることである。本発明により解決しようとする技術的問題のまた別の１つはＣＴ装置のコストを低減させても同じ画質及び画像スライス数を維持することかつ／または患者に対するＸ線線量を低減させることである。また本発明により解決しようとする技術的問題のさらに別の１つはスキャン対象の関心対象臓器の画質をその他の臓器の画質と比較して向上させることである。

本発明の第１の態様では、互いに直交するスライス方向及び信号チャンネル方向に沿ってアレイを成すように配列させた複数の検出器モジュールを備えたＣＴ装置向けのＸ線検出器であって、該アレイは信号チャンネル方向で隣り合った左検出領域、中央検出領域及び右検出領域を少なくとも備えており、スライス方向では左検出領域の有効域と右検出領域の有効域は相補的でありかつこれら２つの有効域の総和は中央検出領域の有効域に等しいＸ線検出器を提供する。

本発明の一実施形態ではそのアレイはさらに、最も左にありかつ左検出領域と隣り合った左基準領域と、最も右にありかつ右検出領域と隣り合った右基準領域と、を備えている。

本発明の一実施形態では、左検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数と右検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数の総和はＭであり、かつ中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数はＭ（ここで、Ｍは２以上の整数）である。

本発明の一実施形態ではその複数の検出器モジュールは同一であり、また左検出領域及び右検出領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数はＮであり、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数は２Ｎ（ここで、Ｎは１以上の整数）である。

本発明の一実施形態では、その複数の検出器モジュールは、長尺モジュール、左及び右の短尺モジュールを備えており、スライス方向における長尺モジュールの長さはスライス方向における左と右の短尺モジュールの長さの総和に等しく、かつ信号チャンネル方向における長尺モジュールの幅は信号チャンネル方向における左または右の短尺モジュールの幅と必ずしも同一でない。

本発明の一実施形態では、そのスライス方向における長尺モジュールの長さはスライス方向における左と右の短尺モジュールの各々の長さの２倍であり、かつ信号チャンネル方向における長尺モジュールの幅は信号チャンネル方向における左と右の短尺モジュールの各々の幅と同一である。

本発明の一実施形態では、その左検出領域及び右検出領域は短尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における短尺モジュール数はＮであり、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域は長尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における長尺モジュール数もまたＮ（ここで、Ｎは１以上の整数）である。

本発明の一実施形態では、中央検出領域の信号チャンネル方向における幅は信号チャンネル方向における左検出領域または右検出領域の幅と比べてかなり小さい。

本発明の一実施形態ではその中央検出領域の信号チャンネル方向における幅はゼロまで削減されている。

本発明の一実施形態では、上記アレイがスライス方向に積み重ねられて多数存在しており、かつ上記アレイはすべて両端部の位置で整列させている。

本発明の一実施形態では、中央検出領域の信号チャンネル方向における幅はスキャン対象の関心対象臓器の大きさに依存する。

本発明の一実施形態では、Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するために非対称アルゴリズムが用いられる。

本発明の一実施形態ではその非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムは、Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するために用いられる。

本発明の第２の態様では、スキャン対象で必要とするスキャン有効域を画定するための１対の移動式遮蔽板と、その内部に窓を有する固定式遮蔽板であって該窓は特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか１項に従ったＸ線検出器のアレイの形状と同じとしアレイ上に当たるＸ線のみが該窓を通過できるようにした固定式遮蔽板と、を備えるＣＴ装置向けのコリメータを提供する。

本発明の第３の態様では、特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか１項に従ったＸ線検出器と、特許請求の範囲第１４項に従ったコリメータと、を備えるＣＴ装置を提供する。

本発明の一実施形態ではそのＣＴ装置はさらに画像再構成装置を備えており、該画像再構成装置は、Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するための非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いる手段と、該原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成するための手段と、を備えている。

本発明の第４の態様では、ＣＴ装置のための方法であって、特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか１項に従ったＸ線検出器によってスキャン対象から原始データを取得する工程と、非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足する工程と、該原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成する工程と、を含む方法を提供する。

本発明は、ＣＴ装置のコストの低減、患者に対するＸ線線量の低減、ホールアレイ検出器と同じまたは同様の画質の取得、並びに特にスキャン対象の関心対象臓器の画質の向上という利点を実現している。

本発明に関するその他の目的、利点及び新規性については、添付の図面を参照しながら本発明の詳細な説明を見ることによって明らかとなろう。

ＣＴ装置を表した簡略立体図である。 図１のＣＴ装置を表した機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に従ったＸ線検出器を表している簡略構造図である。 本発明の第２の実施形態に従ったＸ線検出器を表している簡略構造図である。 本発明の第３の実施形態に従ったＸ線検出器を表している簡略構造図である。 本発明の第４の実施形態に従ったＸ線検出器を表している簡略構造図である。 本発明の第５の実施形態に従ったＸ線検出器を表している簡略構造図である。 Ｘ線検出器アレイの構造を表した図である。 本発明の一実施形態に従った視野域（ＦＯＶ）内に設けられた２つの撮像レンジを表した図である。 本発明の一実施形態に従ったコリメータの簡略立体図である。 本発明の一実施形態に従ったコリメータの固定式遮蔽板を表した図である。 本発明の一実施形態に従ったコリメータの固定式遮蔽板と係合している検出器アレイを表した図である。 本発明の別の実施形態に従ったコリメータ内の固定式遮蔽板を表した図である。 本発明の一実施形態に従ったコリメータ内の移動式遮蔽板の機能を表した図である。 本発明の一実施形態に従ったＣＴ装置のための方法を表した図である。

本発明について、ある種の実施形態及び図面を参照しながら以下でより詳細に説明することにする。本開示では当業者が本発明を容易に理解できるように、例えば指定の構造、システム、構成要素その他に関する詳細を列挙しているが、これは例示を容易にするためであって限定のためではない。しかし、本発明が本明細書に記載した詳細を伴わない別の実施形態でも実施可能であること、並びに本明細書に記載した解決法はハードウェア及び／またはソフトウェア（埋め込み式ソフトウェアを含む）によって完全に実現することや部分的に実現することが可能であることを理解されたい。本発明はハードウェアとソフトウェアに関する何らかの指定の組み合わせに限定されるものではない。

図１は、その中に本発明を組み込み可能な例示的なＣＴ装置１０を表した簡略立体図である。ＣＴ装置１０は、ガントリ１４と、ガントリ上に装着させたＸ線源１８、コリメータ（図示せず）及びＸ線検出器２０と、スキャン対象１２（例えば、患者）を支持するためのテーブル２２と、その他の構成要素と、を備える。

図１に示したように、スキャン対象１２の体軸に沿った方向のことをスライス方向（または、Ｚ方向）と呼ぶのが一般的であり、Ｘ方向（または、Ｘ線発生装置の周りの焦点の弓形または斜辺面に関する信号チャンネル方向）はＹ方向と垂直でありかつＸ線ビームを配置させる面を画定しており、Ｘ方向とＹ方向の両者はＺ方向と直交している。

図２は、図１のＣＴ装置１０を表した機能ブロック図である。テーブル２２はテーブルモータ制御器５４の制御の下で、Ｚ軸に沿ってスキャン対象を並進させて検査対象臓器を適正な位置に配置させている。Ｘ線制御器３８及びガントリモータ制御器４０の制御の下で、Ｘ線源１８がコリメータ（図示せず）を通してＸ線ビーム３２を投射し、このＸ線ビーム３２がスキャン対象の検査臓器を通って減衰した後にＸ線検出器２０に当たる。Ｘ線検出器２０は、アレイの形に配列させた複数の検出器モジュール３４（図３〜５及び７に示した小ブロックの各々は１つの検出器モジュールを意味する）を備えている。各検出器モジュール３４は、２次元の下位アレイの形に配列させるのが一般的な複数の検出用素子（例えば、センサ）（図８の小正方形の各々は１つの検出用素子を意味する）を備える。各検出用素子は、入射したＸ線を受け取りこれに従った電気信号を発生させる。データ収集システム（ＤＡＳ）４２がこの電気信号を受け取ると共に、電気信号の増幅、アナログ対ディジタル変換その他などの処理によって原始データを作成しており、この際にソフトウェアアルゴリズムから取得したデータを原始データの一部として利用することが可能であると共に、この原始データが画像再構成装置４４に送られてスキャン対象の画像に再構成することができる。本発明の一実施形態ではその画像再構成装置は、Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するために非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いるための手段と、原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成するための手段と、を備えることがある。ＣＴ装置１０はさらに、上記の様々な制御器を制御するための主制御器４６と、この主制御器４６と接続させたオペレータコンソール５０、ディスプレイ５２及び記憶装置４８と、その他と、を備えることがある。

本発明では、Ｘ線検出器内の検出器モジュールが特殊なアレイ状に配列されている。具体的には、互いに直交するスライス方向（Ｚ方向）と信号チャンネル方向に沿って複数の検出器モジュールがアレイの形に配列されている。このアレイは少なくとも、信号チャンネル方向で隣り合った左検出領域、中央検出領域及び右検出領域を備えており、この際にスライス方向（Ｚ方向）では左検出領域の有効域と右検出領域の有効域は相補的でありかつこれら２つの有効域の総和は中央検出領域の有効域に等しい。実際の実現形態では一般に、較正や境界判定その他の目的のためにこのアレイはさらに、最も左にありかつ左検出領域と隣り合った左基準領域と、最も右にありかつ右検出領域と隣り合った右基準領域と、を備えることがある。

図３〜７は、本発明に従った検出器モジュールのアレイに関する様々な実施形態を表している。

図３は、本発明の第１の実施形態に従った検出器モジュールのアレイを表しており、ここで検出器モジュールはすべて同じであり、かつ左検出領域及び右検出領域の各々の中におけるスライス方向の検出器モジュール数はＮであり、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数は２Ｎ（ここで、Ｎは１以上の整数）である。例えば図３に示したように、上側アレイではＮが１であり、また下側アレイではＮが２である。Ｎは、３、４、５、８、１０、１６、３２、６４、１２８等々などもっと大きな整数とすることが可能である。

本発明では、左検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数が右検出領域内における数と異なることがあるが、左検出領域内と右検出領域内における上記数の総和は中央検出領域におけるスライス方向の検出器モジュール数に等しい。例えば、左検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数と右検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数の総和はＭであり、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数はＭ（ここで、Ｍは２以上の整数）である。

図４は、本発明の第２の実施形態に従った検出器モジュールのアレイを表しており、ここで複数の検出器モジュールは長尺モジュール及び短尺モジュールを備えており、スライス方向における各長尺モジュールの長さはスライス方向における各短尺モジュールの長さの２倍であり、かつ長尺モジュールと短尺モジュールは信号チャンネル方向において同じ幅を有する。

本発明では長尺モジュールと短尺モジュールの比を別の比とすることが可能であり、図４に示した比に限定されるものではない。例えば、スライス方向における長尺モジュールの長さはスライス方向における左と右の短尺モジュールの長さの総和に等しく、また長尺モジュールと短尺モジュールは信号チャンネル方向において同じ幅を有することも異なる幅を有することもある。

さらに、図３のアレイは長尺と短尺のモジュールの組み合わせによって形成させることがある。例えば、図３の任意の２つの隣接するモジュールを１つの長尺モジュールで置き換えることが可能である。

図４に示したように、左検出領域及び右検出領域は短尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における短尺モジュール数はＮである、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域は長尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における長尺モジュール数もまたＮ（ここで、Ｎは１以上の整数）である。

図５は、本発明の第３の実施形態に従った検出器モジュールのアレイを表しており、ここで中央検出領域の信号チャンネル方向における幅は左または右の検出領域の幅と比べてかなり小さい。したがって使用する検出器モジュールの数が大幅に少なくなり、こうしたＸ線検出器に関する製造コストを大幅に削減することができる。しかし、中央検出領域の信号チャンネル方向における幅はある種のしきい値（画像再構成要件に大きく依存する）よりは小さくすべきでないことに留意すべきである。

図６は、本発明の第４の実施形態に従った検出器モジュールのアレイを表しており、ここで中央検出領域の信号チャンネル方向における幅をゼロまで削減し、そのアレイが左半アレイ及び右半アレイだけしか含まないようにしている。実際には、左半アレイと右半アレイは一般に、Ｚ方向に沿って若干の重なりを有している。

図７は、本発明の第５の実施形態に従った検出器モジュールのアレイを表している。実際には、このアレイは同一の構造を有する複数のアレイを組み合わせたものである。第１、第２、第３または第４の実施形態の各アレイを複数とするように再作成することが可能であり、次いでこの複数の同じアレイは両端の位置で整列させてスライス方向に沿って重ね合わせられる。

図８はＸ線検出器アレイの構造を表している。図８の小さい正方形の各々によって、１つの検出用素子（最小検出単位）を表すことができる。典型的には１つの検出器モジュールを形成するように、多重横列及び多重縦列の検出用素子が２次元の下位アレイの形に配列される。

Ｚ方向における検出用素子の数は撮像スライスの数を意味する。原理上は、スライスの数が多い程、その画質はそれだけ高くなる。本発明では、中央検出領域におけるスライス数が最も多くかつ必要に応じて（例えば、２、４、８、１０、・・・、６４、１２８、３２０、・・・で）設計可能であり、図８では図示したように２０のスライスを用いている。左検出領域内と右検出領域内におけるスライスの数（例えば、７と１３）は、中央検出領域におけるスライスの数（例えば、２０）に等しい。左／右基準領域におけるスライスの数は中央検出領域におけるスライスの数と同じになるように選択されることがある。スライスの数は図８に示したような数に限定されるものではないが、２、３、４、５、６、・・・、１６、・・・、３２、６４、１２８その他とすることが可能であることに留意すべきである。

本発明の原理によれば、スライス方向（Ｚ方向）では左検出領域有効域（第１〜第７スライス）と右検出領域有効域（第８〜第２０スライス）が相補的であり、かつこの２つの有効域の総和（スライス１〜７とスライス８〜２０の合成）は中央検出領域有効域（スライス１〜２０）に等しい。

左検出領域内と右検出領域内におけるスライス数は、同じことがありまた異なることがあることに留意すべきである。左と右の検出領域内のスライス数が同じときは、上で言及した原理に従って、左及び右の検出領域の各々におけるスライス数は中央検出領域におけるスライス数の半分になる。

従来のホールアレイＸ線検出器（スライスが各信号チャンネルでフルにある）と比較した場合、本発明のＸ線検出器は検出器モジュール数が大幅に削減されるためにＣＴ装置のコストが大幅に削減されることが理解できよう。

図９は、本発明の一実施形態に従った視野域（ＦＯＶ）に設けられた２つの撮像レンジ（すなわち、中核撮像レンジと通常撮像レンジ）を表している。

図のように中核撮像レンジは、視野域の中心に配置されると共に、中央検出領域のサイズ（例えば、信号チャンネル方向に沿った点Ｂから点Ｃまでの幅）に応じた直径Ｄ１を有する。典型的にはスキャン対象の関心対象臓器（心臓、肝臓、肺その他）を中核撮像レンジに包含させるべきである。換言すると検出器の設計において、中央検出領域の信号チャンネル方向における幅は主に、大部分のスキャン対象の幾つかの主要臓器のサイズによって決定される。

通常撮像レンジは中核撮像レンジの外側でかつ視野域の内部にある領域である。通常撮像レンジのサイズは左及び右検出領域のサイズに依存する。一般に通常撮像レンジは、通常のスキャンを受けるスキャン対象の領域を包含すべきである。換言すると検出器の設計において、信号チャンネル方向における左または右の検出領域の幅は主に大部分のスキャン対象の全身サイズによって決定される。

中核撮像レンジにより包含される関心対象臓器は、最も多くのスライスとより良好な画質を備えた中央検出領域において撮像される一方、通常撮像レンジにより包含される通常スキャンの領域はスライス数がより少ない左及び右検出領域において撮像されることになる。しかし左及び右検出領域に存在しないスライスデータを補てんするために本発明の画像再構成方法（後で詳述する）を利用し、左及び右検出領域内の像を中央検出領域内の画質とほとんど同じ画質で再構成することが可能である。

米国特許出願第ＵＳ２００２／００７１５１７Ａ１号に開示した検出器アレイはさらに異なるスライス数を有する中央検出領域、左検出領域及び右検出領域を備えており、またスキャン対象の主要臓器は同じく最もスライス数が多い中央検出領域で撮像されることに留意すべきである。しかしこのホールアレイはスライス方向と信号チャンネル方向の両方向で対称であるため、こうしたホールアレイには本発明の特殊な画像再構成方法を適用して左及び右に関する遺失データを補足することができず、このため左及び右に関する撮像層が中央検出領域の撮像層と比べて少ないという欠陥を克服することができない。

従来の非対称型検出器ではスカウト画像を得るためにスキャンを２度行う必要がある。しかし本発明の検出器は、１回のスキャンでスカウト画像を得ることができる。

図１０は、本発明の一実施形態に従ったコリメータを表した簡略立体図である。このＣＴ装置向けコリメータは、スキャン対象で必要とするスキャン有効域を画定するための１対の移動式遮蔽板と、その内部に窓を有する固定式遮蔽板であって該窓の形状は上述したＸ線検出器のいずれかにおけるアレイ（例えば、図３〜７のいずれかのアレイ）の形状と同じとし、これによりアレイ上に投射されるＸ線のみが該窓を通過できるようにした固定式遮蔽板と、を備える。このＸ線検出器では、検出用素子を備えない領域においてＸ線が阻止されることになる。

図１１〜１２は、本発明の一実施形態に従ったコリメータ内の固定式遮蔽板及びこの固定式遮蔽板と係合している検出器アレイを表している。固定式遮蔽板は、コリメータの底面上に装着させることがある。図１１の空白の領域は固定式遮蔽板の窓を示しており、図１２の影付していない格子は検出器アレイ内でＸ線を受け取ることが可能な検出器モジュールを示しており、また図１２の影付した格子はＸ線の受け取りができない検出器モジュールを示している。

図１３は、本発明の別の実施形態に従った図７に示したようなＸ線検出器アレイと協働することができるコリメータ内の固定式遮蔽板を表している。

図１４は、本発明の一実施形態に従ったコリメータ内における移動式遮蔽板の機能を表している。移動式遮蔽板は、スキャンを受ける必要がない身体領域に向けて投射されるＸ線を阻止するために、モータによって駆動させることや、Ｘ方向に沿って手で移動させるように調節することも可能である。図１４に示したように、領域Ａ１〜Ａ２とＢ１〜Ｂ２はＸ線によって投射することが可能である。一般にＸ線源から発せられたＸ線ビームは扇形の形状で投射されるため、Ｂ１〜Ｂ２の幅はＡ１〜Ａ２の幅より大きい。

本発明のコリメータを用いると、移動式遮蔽板が特殊な設計の固定式遮蔽板と噛み合い、これによりスキャン対象（例えば、患者）が受けるＸ線はかなり少なくなるので、患者の健康にとって有益である。

図１５は、ＣＴ装置のための方法を表している。本方法は、本発明のＸ線検出器によってスキャン対象から原始データを取得する工程（工程１５０２）と、非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いることによって検出器モジュールの無い領域におけるデータを補足する工程（工程１５０４）と、原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成する工程（工程１５０６）と、を含む。

具体的にはこの補間アルゴリズムは主に、複数の積み重ねたアレイ（図７に示したようなアレイまたは図６の重ね合わせアレイ）で用いられる。検出器モジュールの無い空白領域内の遺失の画像データはこの空白領域に隣接する２つのモジュール横列から取得したデータに基づく補間によって補足することができる。

非対称アルゴリズムは主に、図３〜５に示したようなアレイについて利用される。各アレイはＺ方向で上半分と下半分に分割される。各半分は非対称アルゴリズムを用いて空白信号チャンネル内のデータを補足する。例えば図３の各アレイはＺ方向で上半分と下半分に分割されており、上半分の左側のデータが非対称アルゴリズムによって補足され、かつ下半分の右側のデータが非対称アルゴリズムによって補足される。

非対称アルゴリズムはまた、図７に示したような積み重ねアレイについて、上述した補間アルゴリズムに対する代替としてあるいはこれに追加して適用される。

非対称アルゴリズムは、その全体を本明細書に組み込むものとする中国特許出願第２０１０１０５３０６０６．８号に詳述されている。

したがって本発明に従った検出器、コリメータ、ＣＴ装置及びその方法は、
−ＣＴ装置のコストの低減
−スキャン時の患者に対するＸ線線量の低減
−ホールアレイ検出器とほとんど同じ画質の取得
−特にスキャン対象の関心対象臓器の画質の向上
という技術的効果を達成することが可能である。

本明細書に記載した本発明の実施形態は単に一例として例証したものであり、限定を意味しない。本明細書において特定の用語を採用することがあるが、これらは単に一般的意味及び記述上の意味で用いたものであると共に、限定を目的としたものではない。本発明の趣旨は本特許請求の範囲及びその等価物のみによって規定されるものである。

１０ ＣＴ装置
１２ スキャン対象
１４ ガントリ
１８ Ｘ線源
２０ Ｘ線検出器
２２ テーブル
３２ Ｘ線ビーム
３４ 検出器モジュール
３８ Ｘ線制御器
４０ ガントリモータ制御器
４２ データ収集システムＤＡＳ
４６ 主制御器
４８ 記憶装置
５０ オペレータコンソール
５２ ディスプレイ
５４ テーブルモータ制御器

Claims (17)

1. 互いに直交するスライス方向及び信号チャンネル方向に沿ってアレイを成すように配列させた複数の検出器モジュールを備えたＣＴ装置向けのＸ線検出器であって、該アレイは少なくとも信号チャンネル方向で隣り合った左検出領域、中央検出領域及び右検出領域を備えており、スライス方向では左検出領域の有効域と右検出領域の有効域は相補的でありかつこれら２つの有効域の総和は中央検出領域の有効域に等しい、ＣＴ装置向けＸ線検出器。
2. 前記アレイはさらに、最も左にありかつ左検出領域と隣り合った左基準領域と、最も右にありかつ右検出領域と隣り合った右基準領域と、を備えている、請求項１に記載のＸ線検出器。
3. 前記左検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数と右検出領域内におけるスライス方向の検出器モジュール数の総和はＭであり、かつ中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数はＭ（ここで、Ｍは２以上の整数）である、請求項２に記載のＸ線検出器。
4. 前記複数の検出器モジュールは同一でありかつ左検出領域及び右検出領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数はＮであり、中央検出領域、左基準領域及び右基準領域の各々内におけるスライス方向の検出器モジュール数は２Ｎ（ここで、Ｎは１以上の整数）である、請求項３に記載のＸ線検出器。
5. 前記複数の検出器モジュールは、長尺モジュール、左及び右の短尺モジュールを備えており、スライス方向における長尺モジュールの長さはスライス方向における左と右の短尺モジュールの長さの総和に等しく、かつ信号チャンネル方向における長尺モジュールの幅は信号チャンネル方向における左または右の短尺モジュールの幅と必ずしも同一でない、請求項２に記載のＸ線検出器。
6. 前記長尺モジュールのスライス方向における長さはスライス方向における左と右の短尺モジュールの各々の長さの２倍であり、かつ信号チャンネル方向における長尺モジュールの幅は信号チャンネル方向における左と右の短尺モジュールの各々の幅と同一である、請求項５に記載のＸ線検出器。
7. 前記左検出領域及び右検出領域は短尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における短尺モジュール数はＮであり、また中央検出領域、左基準領域及び右基準領域は長尺モジュールを備えるのみでありかつスライス方向における長尺モジュール数もまたＮ（ここで、Ｎは１以上の整数）である、請求項５に記載のＸ線検出器。
8. 前記中央検出領域の信号チャンネル方向における幅は信号チャンネル方向における左検出領域または右検出領域の幅と比べてかなり小さい、請求項１に記載のＸ線検出器。
9. 前記中央検出領域の信号チャンネル方向における幅はゼロまで削減されている、請求項８に記載のＸ線検出器。
10. 前記アレイがスライス方向に多数積み重ねられて存在しており、かつ前記アレイはすべて両端部の位置で整列させている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
11. 前記中央検出領域の信号チャンネル方向における幅はスキャン対象の関心対象臓器の大きさに依存している、請求項１〜７に記載のＸ線検出器。
12. 該Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するために非対称アルゴリズムが用いられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
13. 該Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するために非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムが用いられている、請求項１０に記載のＸ線検出器。
14. スキャン対象で必要とするスキャン有効域を画定するための１対の移動式遮蔽板と、
    その内部に窓を有する固定式遮蔽板であって該窓の形状は請求項１〜１３のいずれか１項に記載のＸ線検出器のアレイの形状と同じとしアレイ上に投射されるＸ線のみが該窓を通過できるようにした固定式遮蔽板と、
    を備えるＣＴ装置向けのコリメータ。
15. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のＸ線検出器と、請求項１４に記載のコリメータと、を備えたＣＴ装置。
16. Ｘ線検出器がスキャン対象から取得した原始データまたはソフトウェアアルゴリズムが取得したデータに基づいて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足するための非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いる手段と、
    原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成するための手段と、
    を備えた画像再構成装置をさらに備える請求項１５に記載のＣＴ装置。
17. ＣＴ装置のための方法であって、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のＸ線検出器によってスキャン対象から原始データを取得する工程と、
    非対称アルゴリズム及び／または補間アルゴリズムを用いて検出器モジュールの無い領域内のデータを補足する工程と、
    原始データ及び補足データに基づいてスキャン対象の画像を再構成する工程と、
    を含む方法。