JP2016030215A - Ｃｔ検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線が検出器モジュール内の隣接するシンチレータ間の隙間に入り込むことを防止すること、および、Ｘ線が隣接する画素にシフトしてクロストークを生成することを防止することが可能であるＣＴ検出器を提供する。【解決手段】本発明は、間に隙間を有し、２次元離散画素を構成するための複数のシンチレータを含む検出器モジュールと、Ｘ線を対応する２次元離散画素に誘導するための、検出器モジュールの、Ｘ線を受ける一面の上方に配置されたコリメータプレートとを備え、Ｘ線が隙間に放射されるのを阻止するために、検出器モジュールとコリメータプレートとの間に配置されたグリッドをさらに備える、ＣＴ検出器を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、検出器の技術分野に関し、より詳細には、ＣＴ検出器に関する。

図１に示すように、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置では、検出器１０３は、Ｘ線管１０１（管球）から放射され検出対象物１０２を貫通するＸ線を受信し、当該Ｘ線を電気信号に変換するのに使用することができる。通常、検出器１０３は複数の検出器モジュール１０３１、１０３２等を含み得る。

従来技術のＣＴ検出器は、複数の検出器モジュールを含み、複数の検出器モジュールの各々は、Ｘ方向（即ち、検出器が回転する円弧の方向）においてより少ないチャネル（即ち、画素）を有している。このようにして、これらの検出器モジュールは、等しい画素寸法を有するように、円弧の形状またはほぼ円弧の形状に設定することができる。その上、管球の焦点に対して、画素寸法が等しいと、フレア角も等しい。

コストを低減するために、従来技術の別のＣＴ検出器に含まれる検出器モジュールの数は、上記のようなアーク検出器よりも少なくなっており、各検出器モジュール内のチャネル数は、アーク検出器における各検出器モジュールのチャネルよりも著しく多い。換言すれば、各検出器モジュールは、より広い面を有している。したがって、複数のそのような検出器モジュールは、複数の直線セグメントが、Ｘ方向において互いと接続するポリライン形状を有している。そのような検出器において、管球の焦点に対して、等しい寸法を有する画素は、等しいフレア角に対応しない。

図２に示すように、ＣＴ検出器が上述のようないずれのタイプであるかにかかわらず、その検出器モジュール内の画素を構成するためのシンチレータ（図２中のブロック）は、Ｘ方向およびＺ方向に配列され得、隣接するシンチレータ同士は、それらの間に隙間を有しており、それらの隙間は多くの場合、隣接する画素を接続するための材料を充填されている。Ｘ線が隙間内に放出されることが多いと、材料の性能が影響を受けることになる。更に、上述したように直線セグメントが互いと接続しているＣＴ検出器に関して、照射のフレア角が等しいことによって検出器の表面に異なる幅が生成される可能性があり、その結果、Ｘ線が隣接画素にシフトされる場合があり、クロストークが発生し、最終的に生成される画像がアーチファクトを有することになる。

したがって、Ｘ線が検出器モジュール内の隣接するシンチレータ間の隙間に入り込むことを防止すること、および、Ｘ線が隣接する画素にシフトしてクロストークを生成することを防止することが可能であるＣＴ検出器を提供することが必要とされている。

本発明の１つの実施形態は、間に隙間を有し、２次元離散画素を構成するための複数のシンチレータを含む検出器モジュールと、Ｘ線を対応する２次元離散画素に誘導するための、検出器モジュールの、Ｘ線を受ける一面の上方に配置されたコリメータプレートとを備え、Ｘ線が隙間に放射されるのを阻止するために、検出器モジュールとコリメータプレートとの間に配置されたグリッドをさらに備える、ＣＴ検出器を提供する。

本発明は、添付の図面を参照して本発明の実施形態の説明を踏まえると、よりよく理解することができる。

ＣＴ装置の構造全体の概略図である。 検出器モジュール内の２次元離散画素を構成するためのシンチレータの上面図である。 本発明によるＣＴ検出器の一実施形態の構造全体の概略図である。 本発明によるＣＴ検出器に設けられた２次元グリッドの位置の断面図である。 本発明によるＣＴ検出器に設けられた２次元グリッドの位置の上面図である。 本発明によるＣＴ検出器のグリッド形状の一実施形態の上面図である。 本発明によるＣＴ検出器のグリッド形状の別の実施形態の上面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。実施形態の詳細な説明において、簡単且つ簡潔にするために、この説明が実際の実施形態のすべての特徴について、詳細に説明することは不可能であることを指摘しておく。任意の実施形態を実際に実践する過程において、ちょうど立案計画または設計計画の過程と同様に、開発者の特定の目標を達成するために、また、いくつかのシステム関連またはビジネス関連の制約を満足するために、通常、様々な決定が為され、これは実施形態ごとにも変化することが理解されるべきである。更に、そのような開発プロセスにおいて為される試行は複雑で時間がかかる場合があるが、本開示に開示されている技術内容に基づく設計、製造および生産のようないくつかの変形例は、本発明に開示されている内容に関する技術分野における通常の当業者にとっては当該技術分野において通常の技術手段に過ぎず、本発明の開示が不十分であるとみなすべきではないこともわかる。

別に定義しない限り、特許請求の範囲および本明細書で使用されるすべての技術または科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されている通りの意味を有するものとする。本出願および特許請求の範囲における「第１」、「第２」等の用語は、任意の連続した順序、数または重要度を意味するものではなく、異なる構成要素を区別するためにのみ使用される。用語「ａ」、「ａｎ」等は、数量の限定を示すものではなく、少なくとも１つの存在を示している。用語「備える」「備えている」、「含む」、「含んでいる」等は、「備える」「備えている」、「含む」および「含んでいる」の前にある要素または対象物が、「備える」「備えている」、「含む」、および「含んでいる」に続いて示されている要素または対象物およびそれらの均等物を包含するが、他の要素または対象物を除外するものではないことを意味する。用語「結合された」、「接続された」等は、物理的または機械的に接続されていることに限定されず、直接または間接的に接続されることにも限定されない。

本発明の目的、技術的解決策、および利点をより明らかにするために、以下、本発明の技術的解決策を、本発明の具体的な実施形態および対応する添付図面と組み合わせて明確且つ完全に記載する。明らかに、記載されている実施形態は、本発明における実施形態のすべてではなく、一部に過ぎない。本発明における実施形態を考慮して、発明的な取り組みなしに当業者によって為される他の実施形態は、すべて本発明の保護範囲に含まれる。

ＣＴ検出器は通常、複数の検出器モジュールおよび複数のコリメータプレートを含む。図３は、ＣＴ検出器内の１つの検出器モジュール３０１および対応するコリメータプレート３０２を示す。検出器モジュール３０１は、間に隙間を有し、２次元離散画素を構成するための複数のシンチレータ３０３と、光電受光ダイオード３０４と、モジュール台座３０５とを含む。シンチレータはＸ方向およびＺ方向（人体の上下方向に沿って）に配置されて、２次元画素アレイを構成してもよい。光電受光ダイオード３０４は、モジュール台座３０５に取り付けられてもよく、シンチレータ３０３は光電受光ダイオード３０４に取り付けられてもよい。コリメータプレート３０２は、Ｘ線を対応する２次元離散画素に誘導するために、検出器モジュール３０１の、Ｘ線を受ける一面の上方に配置される。コリメータプレート３０２の上縁は、Ｘ線管球の焦点に集束され得、コリメータプレート３０２の厚さはＸ方向にある。

アーク検出器用であるか、またはポリラインセグメントタイプの検出器用であるかにかかわらず、検出器モジュール３０１内の複数のシンチレータ３０３の間には一定の隙間３０６がある。したがって、本発明の一実施形態では、図４に関連して図３に示すように、グリッド３０７は、検出器モジュール３０１とコリメータプレート３０２との間にも設けられ、隙間３０６に放射されるＸ線を阻止するために使用されてもよい。本発明の一実施形態では、グリッド３０７はまた、シンチレータ３０３上、またはその上方に取り付けられてもよい。本発明の一実施形態では、コリメータプレート３０２の下縁は、グリッド３０７上に位置付けられるか、または、グリッド３０７の上方に配置されてもよい。

本発明の一実施形態では、図５を参照して、グリッド３０７は、交差する２方向における隙間に設けられもよい。図６に関連して、グリッド３０７は、Ｘ方向およびＺ方向の隙間に設けられてもよく、Ｘ方向に沿った少なくとも１つのグリッド線上に破断接合部を有していてもよい。同様に、Ｚ方向に沿った少なくとも１つのグリッド線上に破断接合部があってもよく、または、Ｘ方向およびＺ方向の両方に沿った少なくとも１つのグリッド線上に破断接合部があってもよい。複数の異なるグリッド線上の破断接合部は位置合わせされてもよいし、位置合わせされなくてもよいことを強調しておく。図６に示すようなＸ方向に沿った複数のグリッド線の破断接合部は、Ｚ方向に位置合わせされているが、これらの破断接合部の位置はまた、Ｚ方向に位置合わせされていなくてもよい。

本発明の別の実施形態では、グリッド３０７は、１つの方向のみに隙間が設けられてもよい。図７を参照して、グリッド３０７は、隙間にＸ方向にのみ設けられてもよく、Ｘ方向に沿った少なくとも１つのグリッド線上に破断接合部を有していてもよい。

本発明の一実施形態では、グリッドは、８０マイクロメートル〜１０ミリメートルの厚さを有してもよい。

本発明の一実施形態では、グリッド中のグリッド線自体が、１０マイクロメートル〜７００マイクロメートルの幅を有してもよい。

本発明の一実施形態では、グリッド内の隣接する２のグリッド線は０．０８ミリメートル〜３ミリメートルのピッチを有する。

本発明の一実施形態では、グリッドは、タングステン若しくは高密度合金を含むか、またはＸ線を強く吸収するための複合材料から作製されてもよい。

本発明の一実施形態では、隙間の上にグリッド線が、非対称にだけでなく、対称的にも設けてもよい。グリッド線が対称に設けられるか、または非対称に設けられるかにかかわらず、Ｘ線を照射されないように隙間がグリッド線に覆われることが保証されるという基準が両者において満たされ得る。その上、隣接する画素でのＸ線のクロストークをなくすためにグリッド線を使用する必要がある場合には、グリッド線はまた、Ｘ線のクロストークを受けるおそれがある隣接する画素上の領域も覆うことができる。

ここまで本発明の実施形態によるＣＴ検出器について説明した。本発明のＣＴ検出器によれば、Ｘ線が検出器モジュール内の隣接する画素間の隙間に入り込むのを防止することができ、Ｘ線が隣接する画素にシフトしてクロストークが発生することを防止することができる。更に、破断接合部を有するグリッドはグリッドの製造に有益であり、グリッドの切断加工中に、処理装置が、１つのブランクを切り出した後に、そのブランクに隣接する次のブランクに、次のブランクを処理するために連続して移動することが可能なようになっている。

本発明の実施形態は、上記に説明したものであり、本発明を限定するために使用されない。当業者には、本発明に種々の改変および変更が可能である。本発明の精神および原理において、本発明に為される任意の変形、均等物、改良等はすべて本発明の特許請求の範囲に含まれるべきである。

１０１ Ｘ線管
１０２ 検出対象物
１０３ 検出器
３０１ 検出器モジュール
３０２ コリメータプレート
３０３ シンチレータ
３０４ 光電受光ダイオード
３０５ モジュール台座
３０６ 隙間
３０７ グリッド
１０３１ 検出器モジュール
１０３２ 検出器モジュール

Claims (10)

1. ＣＴ検出器であって、
   間に隙間（３０６）を有し、２次元離散画素を構成するための複数のシンチレータ（３０３）を含む検出器モジュール（３０１）と、
   Ｘ線を対応する前記２次元離散画素に誘導するための、前記検出器モジュール（３０１）の、前記Ｘ線を受ける一面の上方に配置されたコリメータプレート（３０２）と
   を備え、
   前記ＣＴ検出器は、
   前記Ｘ線が前記隙間（３０６）に放射されるのを阻止するために、前記検出器モジュール（３０１）と前記コリメータプレート（３０２）との間に配置されたグリッド（３０７）をさらに備える、ＣＴ検出器。
2. 前記グリッド（３０７）は、交差する２方向における前記隙間（３０６）に設けられており、前記方向の少なくとも一方に破断接合部を有している、請求項１に記載のＣＴ検出器。
3. 前記グリッド（３０７）は、一方向における前記隙間（３０６）に設けられており、前記方向に破断接合部を有している、請求項１に記載のＣＴ検出器。
4. 前記グリッド（３０７）は、８０マイクロメートル〜１０ミリメートルの厚さを有する、請求項２に記載のＣＴ検出器。
5. 前記グリッド（３０７）のグリッド線は、１０マイクロメートル〜７００マイクロメートルの幅を有する、請求項２に記載のＣＴ検出器。
6. 前記グリッド（３０７）内の隣接する２つのグリッド線は、０．０８ミリメートル〜３ミリメートルのピッチを有する、請求項２に記載のＣＴ検出器。
7. 前記グリッド（３０７）は、タングステン若しくは高密度合金を含むか、または前記Ｘ線を強く吸収するための複合材料から作製される、請求項２に記載のＣＴ検出器。
8. 前記グリッド（３０７）は、前記隙間（３０６）に非対称に設けられる、請求項２に記載のＣＴ検出器。
9. 前記グリッド（３０７）は、前記隙間（３０６）に対称に設けられている、請求項２に記載のＣＴ検出器。
10. 前記ＣＴ検出器は、ポリライン形状に構成されている複数の検出器モジュール（３０１）を備えている、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＣＴ検出器。