JP2014210047A

JP2014210047A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2014210047A
Application number: JP2013087765A
Authority: JP
Inventors: 加藤　徹; Toru Kato; 徹加藤; 中井　宏章; Hiroaki Nakai; 宏章中井; 幹人林; Mikito Hayashi
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2014-11-13
Also published as: WO2014171517A1; CN105188544A; US20160029985A1

Abstract

【課題】例えば、ＳｉＰＭの出力は顕著な温度依存性を有するため、安定した出力を得るためにはＳｉＰＭの温度制御が必要となる。本発明が解決しようとする課題は、所定温度近傍で光電変換部の温度を制御することである。【解決手段】上記課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータによって変換された前記光に基づいて電気信号を生成する光電変換部と、前記光電変換部の温度を所定温度近傍で吸熱制御する温度制御手段と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

近年、フォトンカウンティング方式の検出器を用いたＸ線ＣＴ装置の開発が進められている。従来のＸ線ＣＴ装置で用いられている積分型の検出器と異なり、フォトンカウンティング方式の検出器は、被検体を透過したＸ線に由来する光を個々に計数する。したがって、フォトンカウンティング方式の検出器を用いたＸ線ＣＴ装置は、ＳＮ比（ＳｉｇｎａｌｐｅｒＮｏｉｓｅ）の高いＸ線ＣＴ画像を再構成することができる。またフォトンカウンティング方式の検出器を用いたＸ線ＣＴ装置は、１種類のＸ線出力を複数のエネルギー成分に分けて画像化できるため、Ｋ吸収端の違いを利用した物質の同定が可能となる。フォトンカウンティング方式の検出器には、光電変換部として、例えばシリコンフォトマルチプライヤー(ＳｉＰＭ)が使用される。

特開２０１２−３４９０１号公報

しかしながら、ＳｉＰＭの出力は顕著な温度依存性を有するため、安定した出力を得るためにはＳｉＰＭの温度制御が必要となる。

本発明が解決しようとする課題は、所定温度近傍で光電変換部の温度を制御することである。

上記課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、前記シンチレータによって変換された前記光に基づいて電気信号を生成する光電変換部と、前記光電変換部の温度を所定温度近傍で吸熱制御する温度制御手段と、を備える。

実施形態の構成を示すブロック図。実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の概略図。実施形態における架台内部の概略図。実施形態におけるＸ線検出部の概略図１。実施形態におけるＸ線検出部の概略図２。実施形態におけるＸ線検出部の概略図３。実施形態におけるＸ線検出部と冷却機構の概略図。実施形態の動作を示すフロー図。変形例におけるＸ線検出部の概略図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の構成を図１乃至図７のいずれかを用いて説明する。

図１は、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１のブロック図である。

図２は、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の概略図である。

図１又は図２に示すように、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、架台１ａ、コンソール１ｂ、寝台１３を備える。本実施形態では、寝台１３に載置される被検体の体軸方向に延びる軸をＺ軸、鉛直上下方向に延びる軸をＹ軸、Ｚ軸とＹ軸に直交する方向に延びる軸をＸ軸とし、以下説明する。

図１に示すように、架台１ａは、回転部１ｃ、固定部１ｄを備える。

図３は、架台１ａ内部の概略図である。

図１に示すように、回転部１ｃは、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出部５、データ送信部６を備える。また、図１乃至図３のいずれかに示すように、固定部１ｄは、データ受信部７、回転部駆動機構１２、冷却機構１４、開口部１５を備える。回転部１ｃは、Ｘ線照射部４から照射され被検体を透過したＸ線がＸ線検出部５の検出面２１に入射するようにそれぞれを保持する。回転部１ｃは、回転部駆動機構１２の動作に基づいて、開口部１５の中心Ｏを通りＺ軸に平行な軸（鎖線Ａ）を中心に回転する。回転部１ｃは、回転部駆動機構１２の動作に基づいて、Ｘ線照射部４が開口部最上端１５ａに対して最も近く位置し、尚且つ、検出面２１の湾曲方向Ｂにおける検出面中央２１ａが開口部最下端１５ｂに最も近く位置する状態で停止する。

図１に示すように、コンソール１ｂは、システム制御部２、スキャン制御部３、画像再構成部８、画像記憶部９、表示部１０、入力部１１を備える。

システム制御部２は、所定のタイミングで所定の入力画面を表示部１０に表示させる。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータの指示に従って、スキャン計画を生成する。なお、スキャン計画の詳細については、本実施形態と直接的に係わりがないため割愛する。システム制御部２は、生成した当該スキャン計画を、スキャン制御部３に通知する。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータによってスキャン開始が指示されると、スキャン開始の旨をスキャン制御部３に通知する。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータの指示に従って、画像再構成部８によって再構成され画像記憶部９に記憶された画像を表示部１０に表示させる。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータの指示に従って、寝台１３の動作を制御する。システム制御部２は、Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、冷却機構１４に冷却開始を指示する。システム制御部２は、回転部駆動機構１２から回転部１ｃの回転を開始する旨を通知されると、冷却機構１４に冷却停止を指示する。システム制御部２は、回転部駆動機構１２から回転部１ｃの回転が停止した旨を通知されると、入力部１１を介したオペレータの指示にしたがって、冷却機構１４に冷却開始を指示する。

スキャン制御部３は、システム制御部２からスキャン開始の旨を通知されると、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出部５、回転部駆動機構１２、寝台１３に指示を与える。スキャン制御部３は、システム制御部２から通知されたスキャン計画に基づくタイミングと強度でＸ線の照射を開始するように、Ｘ線照射部４に指示する。スキャン制御部３は、システム制御部２から通知されたスキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止するように、Ｘ線照射部４に指示する。スキャン制御部３は、検出したＸ線に基づく信号をスキャン計画に基づくタイミングでデータ送信部に送信するように、Ｘ線検出部５に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングで回転部１の回転を開始するように、回転部駆動機構１２に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングで回転部１の回転を停止するように、回転部駆動機構１２に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングと速度で寝台１３に載置された被検体のＺ軸方向への移動を開始するように、寝台１３に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングで寝台１３に載置された被検体のＺ軸方向への移動を停止するように、寝台１３に指示する。

Ｘ線照射部４は、スキャン制御部３の指示に基づいて、Ｘ線を照射する。Ｘ線照射部４は、スキャン制御部３の指示に基づいて、Ｘ線の照射を停止する。

図４は、Ｘ−Ｙ平面と平行な断面におけるＸ線検出部５の内部構造を示す概略図である。

Ｘ線検出部５は、シンチレータ３１、ＳｉＰＭ３２、基板３３、ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ回路（ＣＭＯＳ回路３４）、蓄熱部３５を備える。

図５、図６は、湾曲方向ＢとＺ軸に平行な断面におけるＸ線検出部５の内部構造を示す概略図である。

本実施形態において、例えばシンチレータ３１とＳｉＰＭ３２は、各々一つずつで素子２４を一つ形成する。また、本実施形態において、例えば基板３３、ＣＭＯＳ回路３４、蓄熱部３５各々一つずつと複数の素子２４は、ブロック２３を一つ形成する。Ｘ線検出部５は、前述の湾曲方向ＢとＺ軸方向をそれぞれ行方向と列方向とみなしたとき、例えば図５に示すように４、（行）×３８（列）個のブロック２３を備える。更に、一つのブロック２３は、例えば図５に示すように、６４（行）×２４（列）個の素子２４を備える。Ｘ線照射部４から照射され寝台１３に載置された被検体を透過したＸ線は、各素子２４単位でコリメートされ、各素子２４に入射する。

シンチレータ３１は、入射されたＸ線に基づいて光を発生させる。

ＳｉＰＭ３２は、光電変換部であり、シンチレータ３１で発生した光に基づくアナログ信号を生成する。ＳｉＰＭ３２は、図４に示すように基板３３と接触する。

基板３３は、対応する各ＳｉＰＭ３２によって生成されたアナログ信号を、ＣＭＯＳ回路３４に伝達する。基板３３は、図４又は図６に示すように、ＳｉＰＭ３２、ＣＭＯＳ回路３４、蓄熱部３５と接触する。基板３３は、ＳｉＰＭ３２との接触部に銅箔を広く備え、ＳｉＰＭ３２で発生した熱は基板３３に良好に伝わる。また、基板３３は、蓄熱部３５との接触部に銅箔を広く備え、ＳｉＰＭ３２から基板３３に伝わった熱は蓄熱部３５に良好に伝わる。

ＣＭＯＳ回路３４は、スキャン制御部３の指示に基づいて、基板３３から伝達されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をデータ送信部６に送信する。

蓄熱部３５は、温度制御手段であり、例えばパラフィン、塩化カルシウム水和物、硫化ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物などの潜熱蓄熱材を、熱伝導性が高い容器内に備える。この潜熱蓄熱材は、ＳｉＰＭ３２で発生し、基板３３を介して伝わった熱を吸収する。上述した通り、本実施形態においてＳｉＰＭ３２で発生した熱は、基板３３を介して蓄熱部３５に良好に伝わるため、潜熱蓄熱材の温度とＳｉＰＭ３２の温度は等しい温度になろうとする。以下簡略化のため、例えばそれぞれの比熱の違いを無視し、潜熱蓄熱材の温度とＳｉＰＭ３２の温度が等しくなる場合を仮定し、説明する。

例えば、潜熱蓄熱材の温度とＳｉＰＭ３２の温度が潜熱蓄熱材の融解温度より低いとき、潜熱蓄熱材の温度はＳｉＰＭ３２で発生し基板３３を介して伝導した熱に基づいて、まず、当該融解温度まで上昇する。潜熱蓄熱材の温度が当該融解温度まで上昇すると、潜熱蓄熱材はＳｉＰＭ３２で発生し基板３３を介して伝導した熱を蓄積し始める。潜熱蓄熱材の温度は、蓄積された熱量が潜熱蓄熱材の融解熱を超えない限り、一定に保たれる。したがって、このときＳｉＰＭ３２で熱が発生しても、その熱は基板３３を介して潜熱蓄熱材に伝導し蓄積されるため、ＳｉＰＭ３２の温度は一定に保たれる。最終的に、ＳｉＰＭ３２で更に熱が発生し、潜熱蓄熱材に蓄積された熱量が潜熱蓄熱材の融解熱を超えると、潜熱蓄熱材の温度は上昇し、ＳｉＰＭ３２の温度も上昇する。なお、例えば潜熱蓄熱材が以下の組成式で表されるパラフィンであった場合、融解温度は約２８℃であり、融解熱は約２４０ｋＪ／ｋｇである。

データ送信部６は、例えば光通信手段を備えており、ＣＭＯＳ回路３４から受信したデジタル信号を光情報に変換し、当該光通信手段を用いて当該光情報を固定部１ｄのデータ受信部７に送信する。

データ受信部７は、データ送信部６から受信した光情報に基づいて投影データを生成し、当該投影データを画像再構成部８に送信する。

画像再構成部８は、データ受信部７から受信した投影データに基づいて、画像を再構成する。画像再構成部８は、再構成した画像を画像記憶部９に送信する。

画像記憶部９は、画像再構成部８から受信した画像を記憶する。

表示部１０は、システム制御部２の指示に従って、画像記憶部９に記憶された画像を表示する。表示部１０は、システム制御部２の指示に従って、所定の入力画面を表示する。

入力部１１は、例えばマウスやキーボードなどを備え、これらを用いたオペレータの入力内容に基づく指示をシステム制御部２に与える。

回転部駆動機構１２は、スキャン制御部３の指示に基づいて、回転部１ｃを回転させる。回転部駆動機構１２は、スキャン制御部３の指示に基づいて、回転部１ｃの回転を停止させる。回転部駆動機構１２は、回転部１ｃの回転を停止させる際、上述したようにＸ線照射部４が開口部最上端１５ａに対して最も近く位置し、尚且つ、検出面２１の湾曲方向Ｂにおける検出面中央２１ａが開口部最下端１５ｂに最も近く位置する状態にする。回転部駆動機構１２は、回転部１ｃの回転を開始するとき、システム制御部２に回転部１ｃの回転を開始する旨を通知する。回転部駆動機構１２は、回転部１ｃの回転が停止したとき、システム制御部２に回転部１ｃの回転が停止した旨を通知する。

寝台１３は、システム制御部２の指示に従って、載置された被検体をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向に移動させる。寝台１３は、スキャン制御部３の指示に基づいて、載置された被検体をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向に移動させる。寝台１３は、スキャン制御部３の指示に基づいて、載置された被検体の移動を停止させる。

冷却機構１４は、蓄熱部３５を冷却するための冷却手段であり、システム制御部２の指示に従って、冷風を発生させる。冷却機構１４は、システム制御部２の指示に従って、発生させた冷風を停止させる。

図７は、本実施形態におけるＸ線検出部５と冷却機構１４の概略図である。

回転部１ｃは、上述の構成に加えて、図７に示すようなダクト１６ａ、ダクト１６ｂを備える。固定部１ｄは、上述の構成に加えて、図７に示すようなダクト１７ａ、ダクト１７ｂを備える。Ｘ線検出部５は、上述の構成に加えて、図３と図７に示すような通気口２２ａ、通気口２２ｂを備える。冷却機構１４によって発生した冷風は、例えばダクト１７ａ、ダクト１６ａ、通気口２２ａ、Ｘ線検出器５の内部、通気口２２ｂ、ダクト１６ｂ、ダクト１７ｂの順で循環するように送風される。なお、図７に示すように、ダクト１６ａとダクト１７ａ、ダクト１６ｂとダクト１７ｂは、回転部１ｃが停止中、即ち、検出面２１の湾曲方向Ｂにおける検出面中央２１ａが開口部最下端１５ｂに最も近く位置する状態のときに接続される。本実施形態において、冷却機構１４で発生される冷風の温度は、例えば潜熱蓄熱材の融解温度であり、当該冷風が潜熱蓄熱材に蓄積された熱を取り除きつつ、潜熱蓄熱材の温度を融解温度より下げない構成になっている。

次に、本実施形態の動作について、図８のフロー図を用いて説明する。

ステップＳ１において、検査を開始する。

ステップＳ２において、オペレータはＸ線ＣＴ装置１を起動させる。Ｘ線ＣＴ装置１が起動すると、システム制御部２は、冷却機構１４に冷却開始を指示する。冷却機構１４は、システム制御部２の指示に従って、冷風を発生させる。冷却機構１４によって発生した冷風は、ダクト１７ａ、ダクト１６ａ、通気口２２ａ、Ｘ線検出器５の内部、通気口２２ｂ、ダクト１６ｂ、ダクト１７ｂの順で循環するように送風され、蓄熱部３５を潜熱蓄熱材の融解温度に冷却する。また、ここで、システム制御部２は、スキャン計画生成用の入力画面を表示部１０に表示させる。

ステップＳ３において、オペレータは、表示部１０に表示されたスキャン計画生成用の入力画面を参照し、入力部１１を介して入力する。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータの指示に従って、スキャン計画を生成する。システム制御部２は、生成した当該スキャン計画を、スキャン制御部３に通知する。

ステップＳ４において、オペレータは、寝台１３に被検体を載置させる。また、オペレータは、載置させた被検体をスキャン開始位置に移動させるように、入力部１１に入力する。システム制御部２は、入力部１１を介したオペレータの指示に従って、寝台１３の動作を制御する。寝台１３は、システム制御部２の制御に従って、被検体の位置をスキャン開始位置に移動させる。寝台１３の動作によって被検体がスキャン開始位置に移動すると、オペレータは入力部１１に入力し、システム制御部２にスキャン開始を指示する。

ステップＳ５において、入力部１１を介したオペレータによってスキャン開始が指示されると、システム制御部２は、スキャン開始の旨をスキャン制御部３に通知する。スキャン制御部３は、システム制御部２からスキャン開始の旨を通知されると、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出部５、回転部駆動機構１２、寝台１３に指示を与える。スキャン制御部３は、システム制御部２から通知されたスキャン計画に基づくタイミングと強度でＸ線の照射を開始し、スキャン計画に基づくタイミングでＸ線の照射を停止するように、Ｘ線照射部４に指示する。スキャン制御部３は、検出したＸ線に基づく信号をスキャン計画に基づくタイミングでデータ送信部に送信するように、Ｘ線検出部５に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングで回転部１の回転を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで回転部１の回転を停止するように、回転部駆動機構１２に指示する。スキャン制御部３は、スキャン計画に基づくタイミングと速度で寝台１３に載置された被検体のＺ軸方向への移動を開始し、スキャン計画に基づくタイミングで寝台１３に載置された被検体のＺ軸方向への移動を停止するように、寝台１３に指示する。

スキャン制御部３による指示が与えられると、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出部５、回転部駆動機構１２、寝台１３は、スキャン制御部３の指示に基づく各々の動作を実施する。

回転部駆動機構１２は、スキャン制御部３の指示に基づいて、回転部１ｃを回転させる。このとき、回転部駆動機構１２は、システム制御部２に回転部１ｃの回転を開始する旨を通知する。システム制御部２は、回転部駆動機構１２から回転部１ｃの回転を開始する旨を通知されると、冷却機構１４に冷却停止を指示する。冷却機構１４は、システム制御部２の指示に従って、発生させた冷風を停止させる。

Ｘ線照射部４は、スキャン制御部３の指示に基づいて、Ｘ線を照射する。シンチレータ３１は、寝台１３に載置された被検体を透過し入射されたＸ線に基づいて光を発生させる。ＳｉＰＭ３２は、シンチレータ３１で発生した光に基づくアナログ信号を生成する。基板３３は、対応する各ＳｉＰＭ３２によって生成されたアナログ信号を、ＣＭＯＳ回路３４に伝達する。ＣＭＯＳ回路３４は、スキャン制御部３の指示に基づいて、基板３３から伝達されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をデータ送信部６に送信する。データ送信部６は、ＣＭＯＳ回路３４から受信したデジタル信号を光情報に変換し、光通信手段を用いて当該光情報を固定部１ｄのデータ受信部７に送信する。データ受信部７は、データ送信部６から受信した光情報に基づいて投影データを生成し、当該投影データを画像再構成部８に送信する。画像再構成部８は、データ受信部７から受信した投影データに基づいて、画像を再構成する。画像再構成部８は、再構成した画像を画像記憶部９に送信する。画像記憶部９は、画像再構成部８から受信した画像を記憶する。

寝台１３は、寝台１３は、スキャン制御部３の指示に基づいて、載置された被検体を移動させる。

ステップＳ６において、ステップＳ３で生成されたスキャン計画に基づくスキャンが終了すると、Ｘ線照射部４、回転部駆動機構１２、寝台１３は、ステップＳ５におけるスキャン制御部３の指示に基づく各々の動作を実施する。

Ｘ線照射部４は、ステップＳ５におけるスキャン制御部３の指示に基づいて、Ｘ線の照射を停止する。

寝台１３は、ステップＳ５におけるスキャン制御部３の指示に基づいて、被検体の移動を停止させる。

回転部駆動機構１２は、ステップＳ５におけるスキャン制御部３の指示に基づいて、回転部１ｃの回転を停止させる。回転部駆動機構１２は、回転部１ｃの回転を停止させる際、上述したようにＸ線照射部４が開口部最上端１５ａに対して最も近く位置し、尚且つ、検出面２１の湾曲方向Ｂにおける検出面中央２１ａが開口部最下端１５ｂに最も近く位置する状態にする。回転部駆動機構１２は、回転部１ｃの回転が停止したとき、システム制御部２に回転部１ｃの回転が停止した旨を通知する。

ステップＳ７において、システム制御部２は、別のスキャンを実施するか否かの選択画面を表示部１０に表示させる。オペレータは、別のスキャンを実施する場合、入力部１１を介して別のスキャンを実施するための選択肢を選択する。この場合、フローはステップＳ８に移行する。一方、オペレータは、別のスキャンを実施しない場合、入力部１１を介して別のスキャンを実施しないための選択肢を選択する。この場合、フローはステップＳ９に移行する。

ステップＳ８において、システム制御部２は、冷却機構１４に冷却開始を指示する。冷却機構１４は、システム制御部２の指示に従って、冷風を発生させる。冷却機構１４によって発生した冷風は、ダクト１７ａ、ダクト１６ａ、通気口２２ａ、Ｘ線検出器５の内部、通気口２２ｂ、ダクト１６ｂ、ダクト１７ｂの順で循環するように送風され、蓄熱部３５を潜熱蓄熱材の融解温度に冷却する。また、ここで、システム制御部２は、スキャン計画生成用の入力画面を表示部１０に表示させ、フローはステップＳ３に移行する。

ステップＳ９において、検査を終了する。

以上で説明したように、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、スキャン時においてＳｉＰＭ３２が発生させた熱を蓄熱部３５に吸収させ、ＳｉＰＭ３２の温度を潜熱蓄熱材の融解温度に保つ。また、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、回転部１ｃの停止時に蓄熱部３５を潜熱蓄熱材の融解温度で冷却し、蓄熱部３５が備える潜熱蓄熱材に蓄積された熱を取り除く。以上によって、温度依存性が顕著なＳｉＰＭ３２の出力を安定させることができ、信頼性の高いＸ線ＣＴ画像を再構成することができる。また、本実実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、複雑な温度制御手段や冷却手段を回転部１ｃに設ける必要が無く、回転部１ｃの大型化も防止することができる。

本実施形態では、融解温度が約２８℃であり、融解熱が約２４０ｋＪ／ｋｇであるパラフィンを具体的な潜熱蓄熱材の例として説明したが、融解温度が更に低く、融解熱が更に大きい潜熱蓄熱材を蓄熱部３５に用いても良い。融解温度が更に低い潜熱蓄熱材を蓄熱部３５に用いた場合、ＳｉＰＭ３２で生成されるアナログ信号のＳＮ比を下げることができる。また、融解熱が更に大きい潜熱蓄熱材を蓄熱部３５に用いた場合、より安定してＳｉＰＭ３２の温度を保つことができる。

本実施形態では、冷却機構１４が発生させる冷風の温度を所定の温度に定め、ＳｉＰＭ３２と蓄熱部３５の温度を制御する場合について説明したが、例えば、ＳｉＰＭ３２や蓄熱部３５に温度センサを設け、この温度センサが検知したＳｉＰＭ３２や蓄熱部３５の温度に基づいて、冷却機構１４が発生させる冷風の温度を変化させても良い。また、この温度センサが検知した蓄熱部３５の温度が、潜熱蓄熱材の融解温度を超えて上昇をした場合、スキャンを中断し、蓄熱部３５を冷却しても良い。

本実施形態では、蓄熱部３５の温度を潜熱蓄熱材の融解温度に保ち、間接的にＳｉＰＭ３２の温度を維持する場合について説明したが、例えばペルチェ素子、温度センサ、温度コントローラを用いれば、潜熱蓄熱材の融解温度より低い温度でＳｉＰＭ３２の温度を維持することができる。

図９は、変形例におけるＸ線検出部５の内部構造の概略図である。

この変形例において、Ｘ線検出部５は、基板３３と蓄熱部３５の間にペルチェ素子３６を備え、ＳｉＰＭ３２と基板３３の間に温度センサ３７を備える。ペルチェ素子３６は、吸熱面と放熱面を有し、吸熱面は基板３３と、放熱面は蓄熱部３５と接触している。ペルチェ素子３６は、図示しない温度コントローラと接続されており、当該温度コントローラによって電流が印加されると、吸熱面から吸熱し、放熱面から放熱する。温度センサ３７は、ＳｉＰＭ３２の温度を検知し、当該温度コントローラにＳｉＰＭ３２の温度を通知する。温度コントローラは、温度センサ３７から通知されるＳｉＰＭ３２の温度が一定になるように、ペルチェ素子３６に電流を印加する。この変形例では、例えばペルチェ素子３６から蓄熱部３５に放熱された熱は、蓄熱部３５によって吸収される。蓄熱部３５は、本実施形態の説明と同様に、回転部１ｃの回転が中止されているときに冷却され、蓄熱部３５に蓄積された熱は取り除かれる。この場合、蓄熱部３５が温度を一定に保つことは必須では無いため、蓄熱部３５が潜熱蓄熱材を備えていなくとも良い。潜熱蓄熱材の代用としては、例えば熱容量が大きい部材などがある。

本実施形態では、簡略化のため、ＳｉＰＭ３２と蓄熱部３５の温度が等しい場合について説明したが、実際には比熱等の違いがあるため、ＳｉＰＭ３２と蓄熱部３５の温度に差がある。この場合においても、ＳｉＰＭ３２の温度は蓄熱部３５の潜熱蓄熱材の融解温度に起因して略一定に保たれるので、本実施形態で説明した効果と同様の効果を得られる。また、本実施形態では、簡略化のため、蓄熱部３５の潜熱蓄熱材の融解温度と同じ温度の冷風を冷却機構１４が送風すると、蓄熱部３５の温度が当該融解温度に保たれる場合について説明したが、実際には比熱等の違いがあるため、冷風の温度と冷却された蓄熱部３５の温度には差がある。この場合、例えば蓄熱部３５の温度が当該融解温度を維持するように、冷風の温度を当該融解温度より低く設定することで、本実施形態の効果と同様の効果を得られる。

本実施形態では、冷却機構１４が冷風を発生させ、その冷風で蓄熱部３５を冷却する場合について説明したが、例えばヒートパイプなどの他の冷却手段を用いて蓄熱部３５を冷却させても良い。

本実施形態では、スキャンの実施を優先させ、蓄熱部３５の冷却時間によらず冷却を停止させる場合について説明したが、例えば所定時間は確実に蓄熱部３５を冷却し、この所定時間が経過した後にスキャンを実施するような仕様でも良い。この場合、例えば蓄熱材３５が蓄積した熱を毎回所定量だけ取り除くことができ、ＳｉＰＭ３２の出力をより安定させることができる。

本実施形態は、光電変換部がＳｉＰＭである場合について説明したが、例えば顕著な温度依存性を有する光電変換部であれば本実施形態は適用できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・Ｘ線ＣＴ装置
１ａ・・・架台
１ｂ・・・コンソール
１ｃ・・・回転部
１ｄ・・・固定部
２・・・システム制御部
３・・・スキャン制御部
４・・・Ｘ線照射部
５・・・Ｘ線検出部
６・・・データ送信部
７・・・データ受信部
８・・・画像再構成部
９・・・画像記憶部
１０・・・表示部
１１・・・入力部
１２・・・回転部駆動機構
１３・・・寝台
１４・・・冷却機構
１５・・・開口部
１５ａ・・・開口部上端
１５ｂ・・・開口部下端
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ・・・ダクト
２１・・・検出面
２１ａ・・・検出面中央
２２ａ、２２ｂ・・・通気口
２３・・・ブロック
２４・・・素子
３１・・・シンチレータ
３２・・・ＳｉＰＭ
３３・・・基板
３４・・・ＣＭＯＳ回路
３５・・・蓄熱部
３６・・・ペルチェ素子
３７・・・温度センサ

Claims

Ｘ線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータによって変換された前記光に基づいて電気信号を生成する光電変換部と、
前記光電変換部の温度を所定温度近傍で吸熱制御する温度制御手段と、
を備えるＸ線ＣＴ装置。
前記シンチレータ、前記光電変換部、前記温度制御手段を回転部に備え、
前記回転部の回転が停止しているときに前記温度制御手段を冷却する冷却手段を備える請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記温度制御手段は、前記光電変換部で発生した熱を吸収し蓄熱する潜熱蓄熱材を備える請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記温度制御手段は、
吸熱面と放熱面を有し、電流が印加されると前記光電変換部で発生した熱を前記吸熱面で吸熱し前記放熱面で放熱するペルチェ素子と、
前記光電変換部の温度を計測する温度センサと、
前記温度センサが計測した温度に基づいて前記ペルチェ素子に電流を印加する温度コントローラと、
前記ペルチェ素子の前記放熱面で放熱された熱を蓄熱する蓄熱部と、
を備える請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記光電変換部の温度を計測する温度センサを備え、
前記冷却手段は、前記温度センサによって計測された前記光電変換部の温度に基づいて前記温度制御手段を冷却する請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。