JP2016150208A - Ｘ線検出器およびｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線焦点移動による出力変動を生じることなく、フォトダイオードアレイに形成される回路等を保護することができるＸ線検出器および当該Ｘ線検出器を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、Ｘ線検出器は、複数の受光帯と、コリメータ板とを備える。コリメータ板は、コリメータ板の受光帯側の一端の幅が当該一端に対向する間隙の幅より狭く、かつＸ線によりコリメータ板を投影した投影領域がＸ線によりコリメータ板のＸ線管側の他端を投影した投影領域より広くなる配置および形状とする。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線を検出するＸ線検出器および当該Ｘ線検出器を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

一般に、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置は、Ｘ線を検出するＸ線検出器を有している。Ｘ線検出器は、例えば、複数のＸ線検出素子（シンチレータおよびフォトダイオードを含む）と、コリメータとを備えている。複数のＸ線検出素子は、Ｘ線を各々検出する。コリメータは、複数のＸ線検出素子各々に対応して設けられる。コリメータは、Ｘ線を焦点に照準する。コリメータは、選別したＸ線を当該複数のＸ線検出素子各々に入射させる。また、Ｘ線検出器は、Ｘ線を非検出とする不感帯を設けている。不感帯は、当該複数のＸ線検出素子のうち隣接する２つのＸ線検出素子の間に位置している。不感帯は、Ｘ線検出素子で生じた蛍光が他のＸ線検出素子へ侵入することを防止する。

Ｘ線検出器は、ファット方式とダイエット方式とに分けられる。ファット方式のＸ線検出器は、上記コリメータを形成するコリメータ板（Ｘ線遮蔽板）の幅が上記不感帯の幅より広い。ファット方式のＸ線検出器は、コリメータ板の幅が不感帯の幅より広いことより、受光サイズが大きくなってもコリメータ板の変形等が起きにくいメリットがある。また、ファット方式のＸ線検出器は、フォトダイオードアレイにスイッチ等の回路を形成する場合、コリメータ板を投影した影で回路を覆う。これにより、ファット方式のＸ線検出器は、Ｘ線による回路の劣化を抑えることができる。しかしながら、Ｘ線焦点移動により、Ｘ線でコリメータ板を投影した影の位置が変化する。Ｘ線焦点移動は、例えば、Ｘ線管における熱膨張等により生じる。これにより、Ｘ線検出器からの出力の変動が生じるという問題がある。

一方、ダイエット方式のＸ線検出器は、上記コリメータ板の幅が不感帯の幅より狭い。ダイエット方式のＸ線検出器は、Ｘ線によりコリメータ板を投影した影が不感帯の領域に包含されている。ダイエット方式のＸ線検出器は、Ｘ線でコリメータ板を投影した影が不感帯の領域に包含されているため、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器からの出力の変動を生じない。しかしながら、ダイエット方式のＸ線検出器は、コリメータ板の幅が不感帯の幅より狭いため、スイッチ等の回路をＸ線から遮蔽することができない。これにより、Ｘ線による回路の劣化が生じるという問題がある。

特開平１１−２１８５７８号公報

本実施形態の目的は、Ｘ線焦点移動による出力変動を生じることなく、フォトダイオードアレイに形成される回路等を保護することができるＸ線検出器および当該Ｘ線検出器を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

実施形態によれば、Ｘ線検出器は、所定の間隙を隔てて設けられ、Ｘ線発生源から発生されたＸ線を検出する複数の受光帯と、前記複数の受光帯と前記Ｘ線発生源との間、かつ前記複数の受光帯のうち隣接する２つの受光帯の間隙への前記Ｘ線を遮蔽するように設けられ、前記Ｘ線を遮蔽するＸ線遮蔽板とを具備する。前記Ｘ線遮蔽板は、前記Ｘ線遮蔽板の前記受光帯側の一端の幅が前記一端に対向する前記間隙の幅より狭く、かつ前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板を投影した第１投影領域が前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板の前記Ｘ線発生源側の他端を投影した第２投影領域より広くなる配置および形状とする。

第１実施形態に係るＸ線検出器を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係るＸ線検出器の構造の一例を示す断面図。 図２に示すコリメータ板を不感帯に投影した投影領域の一例を示す図。 第１実施形態に係るＸ線検出器の効果を説明するための図。 第１実施形態に係るＸ線検出器の効果を説明するための図。 第１実施形態に係るＸ線検出器の効果を説明するための図。 第１実施形態に係るＸ線検出器の効果を説明するための図。 第２実施形態に係るＸ線検出器の構造の一例を示す断面図。 図８に示すコリメータ板を不感帯に投影した投影領域の一例を示す図。 第３実施形態に係るＸ線検出器の構造の一例を示す断面図。 図１０に示すコリメータ板を不感帯に投影した投影領域の一例を示す図。 第４実施形態に係るＸ線検出器の構造の一例を示す断面図。 図１２に示すコリメータ板を不感帯に投影した投影領域の一例を示す図。

以下、本実施形態に係るＸ線検出器について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能および構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７を備えるＸ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置１の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、ガントリ（架台）３と、コンソール５とを備える。

ガントリ３は、スリップリング３０１と、高電圧発生部３０３と、Ｘ線管３０５と、Ｘ線検出器３０７と、データ収集部（ＤＡＳ：Data Acquisition System）３０９と、非接触データ伝送部３１１とを内部に有している。

ガントリ３は、回転リング３１３、被検体の体軸（Ｚ軸）を回転軸として回転自在に回転リング３１３を支持するリング支持機構、および回転リング３１３の回転を駆動する回転駆動部（電動機）等を有する。回転リング３１３の開口部には、被検体Ｐを載置可能な天板Ｔが挿入される。天板Ｔは、回転リング３１３の中心軸に沿って移動可能に寝台（図示せず）に支持される。ここで、天板Ｔに載置された被検体Ｐの体軸が回転リング３１３の中心軸に一致するように、天板Ｔが位置決めされる。

回転リング３１３には、高電圧発生部３０３、Ｘ線管３０５、ＤＡＳ３０９、および非接触データ伝送部３１１等が搭載されている。

高電圧発生部３０３は、後述する走査制御部５０１による制御の下で、スリップリング３０１を介して供給された電力を用いて、Ｘ線管３０５に印加する高電圧と、Ｘ線管３０５に供給するフィラメント電流とを発生する。

Ｘ線管３０５は、高電圧発生部３０３からの高電圧の印加およびフィラメント電流の供給を受けて、Ｘ線の焦点から天板Ｔに載置された被検体ＰへＸ線を放射する。Ｘ線管３０５は、高電圧発生部３０３により印加される高電圧に対応するエネルギースペクラトルを有するＸ線を発生する。Ｘ線の放射範囲は、図１に示す二点鎖線で示されている。

Ｘ線検出器３０７は、回転軸を挟んでＸ線管３０５に対峙する位置およびアングルで、回転リング３１３に取り付けられる。Ｘ線検出器３０７は、複数の受光帯を有する。ここでは、単一の受光帯が単一のチャンネルを構成しているものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸に直交し、かつ放射されるＸ線の焦点を中心として、この中心から１チャンネル分の受光帯の中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）とＺ方向（スライス方向）との２方向に関して２次元状に配列される。Ｘ線検出器３０７の出力側には、ＤＡＳ３０９が接続される。具体的なＸ線検出器３０７の構造については、後程詳しく説明する。

なお、Ｘ線検出器３０７は、複数の受光帯を１列に配列する。このとき、複数の受光帯各々は、上記チャンネル方向に沿って略円弧方向に１次元状に配列される。また、複数の受光帯は、チャンネル方向とスライス方向との２方向に関して２次元状に配列させてもよい。すなわち、２次元状の配列は、上記チャンネル方向に沿って一次元状に配列された複数のチャンネルを、スライス方向に関して複数列並べて構成される。このような２次元状の受光帯配列を有するＸ線検出器３０７は、略円弧方向に１次元状に配列される複数の上記複数の受光帯をスライス方向に関して複数列並べて構成してもよい。

ＤＡＳ３０９は、Ｘ線検出器３０７の各チャンネルの電流信号を電圧に変換するＩＶ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号変換するアナログ・ディジタル・コンバータとを、チャンネルごとに取り付けている。ＤＡＳ３０９は、出力したデータ（純生データ（pure raw data））を、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部３１１を経由して、前処理部５０３に伝送する。

コンソール５は、走査制御部５０１と、前処理部５０３と、再構成部５０５と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５０７と、画像処理部５０９と、入力部５１１と、表示部５１３と、記憶部５１５と、システム制御部５１７とを備える。

走査制御部５０１は、所定のスキャンシーケンスに従って撮影を行うように、スリップリング３０１から高電圧発生部３０３への電力供給を制御する。

前処理部５０３は、ＤＡＳ３１１から出力された純生データに対して前処理を施す。前処理には、例えば、純生データに対する対数変換処理、チャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。前処理部５０３は、前処理を施した再構成処理直前のデータ（生データ（raw data）または、投影データと称される、ここでは投影データという）を、データ収集したときにビューアングルを表すデータと関連付けて、再構成部５０５および記憶部５１５へ伝送する。

なお、投影データとは、被検体を透過したＸ線の強度に応じたデータ値の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビュー角が同一である全チャンネルにわたる一揃いの投影データを、投影データセットと称する。また、ビュー角は、Ｘ線管３０５が回転軸を中心として周回する円軌道の各位置を、回転軸から鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表したものである。なお、投影データセットの各チャンネルに対する投影データは、ビュー角、コーン角、チャンネル番号によって識別される。

再構成部５０５は、前処理部５０３から伝送された、ビューアングルが３６０°または１８０°＋ファン角の範囲内の投影データセットに基づいて、フェルドカンプ法またはコーンビーム再構成法により、略円柱形のボリュームデータを再構成する。再構成部５０５は、例えば、ファンビーム再構成法（ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法ともいう）、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ：Filtered Back Projection）または逐次近似再構成法等により、上記投影データセットから２次元ＣＴ画像（断層画像、以降、単にＣＴ画像と記載）を再構成する。フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法であり、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角のエラーが抑えられる方法として、再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。再構成部５０５は、再構成されたボリュームデータおよびＣＴ画像を記憶部５１５へ伝送する。

インターフェイス５０７は、有線あるいは無線にて外部装置と通信する。外部装置は、例えば、モダリティ、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、病院情報システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）およびＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）等のシステムに含まれるサーバ、あるいは他のワークステーション等である。

画像処理部５０９は、例えば、上記ボリュームデータにおける各ボクセルに対して、表示色情報と不透明度（Opacity）情報とを付加することで、被検体に関する３次元画像等を発生する。

入力部５１１は、ユーザの操作に応じたコマンド等を入力するインターフェイスである。入力部５１１は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボールおよび各種ボタン等を含む。

表示部５１３は、例えば、上記ＣＴ画像および上記３次元画像等を表示デバイスに表示する。表示デバイスとしては、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）あるいはプラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。

記憶部５１５は、比較的大容量のデータを記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等である。記憶部５１５は、前処理部５０３から伝送された投影データおよび再構成部５０５で再構成されたボリュームデータを記憶する。記憶部５１５は、高電圧をＸ線管３０５に印加するタイミングを制御する制御プログラムを記憶する。

なお、記憶部５１５は、ＨＤＤ等の磁気ディスク以外にも、光磁気ディスクやＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを利用してもよい。また、記憶部５１５の保存領域は、コンソール５内にあってもよいし、上記ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。

システム制御部５１７は、ガントリ３の内部構成における複数のユニット各々と、走査制御部５０１と、前処理部５０３と、再構成部５０５と、インターフェイス５０７と、入力部５１１と、表示部５１３と、記憶部５１５との動作および処理等を制御する。

ここで、Ｘ線検出器３０７の具体的な構造について、図面を参照して説明する。

図２は、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造の一例を示す断面図である。なお、上記チャンネル方向をｘ方向、上記スライス方向をｚ方向、当該ｘ方向とｚ方向とに直交する方向をｙ方向とする。以降の実施形態についても、同様である。

図２に示すように、Ｘ線検出器３０７は、例えば、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ：Photo Diode Array）３０７１と、受光面３０７２と、コリメータ３０７３とを備えている。

フォトダイオードアレイ３０７１には、例えば、受光帯４０１とＤＡＳ３０９との接続を切り替えるスイッチ回路ＳＷが設けられている。本実施形態において、スイッチ回路ＳＷは、例えば、不感帯４０３の直下に形成する。スイッチ回路ＳＷは、フォトダイオードアレイ３０７の上面または下面のいずれにも形成可能である。

受光面３０７２は、複数の受光帯４０１と、不感帯４０３とを有している。複数の受光帯４０１各々は、Ｘ線発生源（図１に示すＸ線管３０５）から発生されたＸ線を検出する。不感帯４０３は、Ｘ線を非検出とする。不感帯４０３は、複数の受光帯４０１のうち隣接する２つの受光帯の間に位置している。コリメータ３０７３は、不感帯４０３とＸ線管３０５との間に設けられる。コリメータ３０７３は、Ｘ線を遮蔽するコリメータ板（Ｘ線遮蔽板）２００を有している。なお、コリメータ板２００は、図示しない保持筐体等により、受光面３０７２のＸ線管３０５側の面上に保持されている。

図２に示すように、コリメータ板２００の不感帯４０３側の一端の幅４０７は、当該一端に対向する不感帯４０３の幅４０９より狭い。Ｘ線によりコリメータ板２００を不感帯４０３に投影した影（投影領域）は、Ｘ線によりコリメータ板２００のＸ線管３０５側の他端を不感帯４０３に投影した投影領域より広い。

具体的には、コリメータ板２００の幅４０７は、コリメータ板２００の当該一端からコリメータ板２００の当該他端まで一定である。コリメータ板２００は、コリメータ板２００を不感帯４０３に投影した投影領域が不感帯４０３の領域に包含されるように、不感帯４０３のＸ線管３０５側の面の法線に対して所定の角度傾斜する。例えば、コリメータ板２００は、コリメータ板２００の長辺４０８と当該法線との間の角の正弦と当該長辺４０８の長さとの積が不感帯４０３の領域に包含されるように、当該法線に対して所定の角度傾斜する。なお、所定の角度とは、例えば、鋭角または鈍角である。また、コリメータ板２００に関する所定の角度は、例えば、ｘ方向に沿って一定である。また、コリメータ板２００に関する所定の角度は、例えば、ｚ方向に沿って一定であってもよい。また、例えば、Ｘ線管３０５とＸ線検出器３０７との回転方向の関係等からＸ線の焦点移動の傾向がわかる場合、Ｘ線の焦点移動による影響が少ないように、コリメータ板２００の傾斜方向を決定してもよい。

図３は、図２に示すコリメータ板２００を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の一例を示す図である。なお、図３に示す破線は、Ｘ線射線を表す。以降の実施形態における破線についても同様である。

図３に示すように、コリメータ板２００を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、フォトダイオードアレイ３０７１に設けられるスイッチ回路ＳＷを覆うことが可能になる。また、投影領域４０５が不感帯４０３の領域に包含されているため、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動は生じない。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
第１実施形態に係るＸ線検出器３０７は、複数の受光帯４０１と、不感帯４０３と、コリメータ板２００とを備えている。コリメータ板２００の不感帯４０３側の一端の幅４０７は、当該一端に対向する不感帯４０３の幅４０９より狭い。また、Ｘ線によりコリメータ板２００を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、Ｘ線によりコリメータ板２００のＸ線管３０５側の他端を不感帯４０３に投影した投影領域より広い。

図４乃至図７は、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７の効果を説明するための図である。例として、図４および図５に、従来のファット方式のＸ線検出器を示す。また、図６及び図７に、従来のダイエット方式のＸ線検出器を示す。

図４に示すように、ファット方式のＸ線検出器は、コリメータ板２０２の幅４１１が不感帯４０３の幅４０９より広いことより、受光サイズが大きくなってもコリメータ板２０２の変形等が起きにくいメリットがある。また、ファット方式のＸ線検出器は、フォトダイオードアレイ３０７１にスイッチ回路ＳＷを形成する場合、Ｘ線でコリメータ板２０２を投影した影でスイッチ回路ＳＷを覆う。これにより、ファット方式のＸ線検出器は、Ｘ線によるスイッチ回路ＳＷの劣化を抑えることが可能である。しかしながら、図５に示すように、Ｘ線焦点移動により、Ｘ線でコリメータ板２０２を投影した影の位置が変化する。これにより、Ｘ線検出器からの出力の変動が生じるという問題がある。

図６に示すように、コリメータ板２０４の幅４１３が不感帯４０３の幅４０９より狭いため、スイッチ回路ＳＷをＸ線から遮蔽することができない。これにより、Ｘ線による回路の劣化が生じるという問題がある。しかしながら、図７に示すように、ダイエット方式のＸ線検出器は、上記コリメータ板２０４の幅４１３が不感帯４０３の幅４０９より狭いことで、Ｘ線でコリメータ板２０４を投影した影が不感帯４０３の領域に包含される。これにより、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器からの出力の変動は生じない。

一方、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７は、投影領域４０５が不感帯４０３の領域に包含されるように、上記法線に対して所定の角度傾斜する。これにより、ダイエット方式のように、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動は生じない。また、ファット方式のように、コリメータ板２００を不感帯４０３に投影した投影領域４０５により、スイッチ回路ＳＷを保護することが可能になる。

ここで、コリメータ板２００をＸ線の焦点移動による影響が少ない方向に傾斜している場合、Ｘ線の焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動は生じにくい。

以上のことから、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動を生じることなく、フォトダイオードアレイ３０７１に形成されるスイッチ回路ＳＷを保護することができる。

なお、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７は、後ほど説明する第２乃至第４実施形態に係るＸ線検出器３０７と比較してコリメータ板２００の形状等が単純であるため、製造コストを低減することができる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造の一例を示す断面図である。なお、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造と共通する点については、詳しい説明を省略する。

図８に示すように、コリメータ板２００の他に、不感帯４０３とコリメータ板２００の当該他端との間に、コリメータ板２００の長辺４０８より短い長辺４１０を有するコリメータ板２０６を設ける。

具体的には、コリメータ板２０６の幅４１５は、コリメータ板２０６の不感帯４０３側の一端からコリメータ板２０６のＸ線管３０５側の他端まで一定である。コリメータ板２０６は、Ｘ線によりコリメータ板２００およびコリメータ板２０６を不感帯４０３に投影した投影領域が不感帯４０３の領域に包含されるように、上記法線に対してコリメータ板２００と異なる方向に所定の角度傾斜する。これにより、第２実施形態に係るＸ線検出器３０７は、第１実施形態よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることが可能になる。

図９は、図８に示すコリメータ板２００およびコリメータ板２０６を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の一例を示す図である。

図９に示すように、投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、フォトダイオードアレイ３０７１に設けられるスイッチ回路ＳＷを覆うことが可能になる。また、投影領域４０５が不感帯４０３の領域に包含されているため、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動は生じない。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
第２実施形態に係るＸ線検出器３０７は、複数の受光帯４０１と、不感帯４０３と、コリメータ板２０６とを備えている。コリメータ板２０６の不感帯４０３側の一端の幅４１５は、当該一端に対向する不感帯４０３の幅４０９より狭い。また、Ｘ線によりコリメータ板２００およびコリメータ板２０６を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、Ｘ線によりコリメータ板２００のＸ線管３０５側の他端およびコリメータ板２０６のＸ線管３０５側の他端各々を不感帯４０３に投影した投影領域より広い。

以上のことから、第２実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第１実施形態と同様に、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動を生じることなく、フォトダイオードアレイ３０７１に形成されるスイッチ回路ＳＷを保護することができる。また、第２実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることができる。

ここで、第２実施形態に係るＸ線検出器３０７は、コリメータ板２００の他端とコリメータ板２０６の他端との幅がコリメータ板２００の一端とコリメータ板２０６の一端との幅よりも狭い。このため、Ｘ線焦点が移動した場合でも影になりにくい。また、ダイエット方式と比較して、投影領域４０５が広いため、スイッチ回路ＳＷの防護機能に優れている。

（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造の一例を示す断面図である。なお、第１および第２実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造と共通する点については、詳しい説明を省略する。

図１０に示すように、コリメータ板２０８は、くさび形形状を有している。また、Ｘ線によりコリメータ板２０８を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、第３実施形態に係るＸ線検出器３０７は、第１実施形態よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることが可能になる。また、第３の実施形態に係るＸ線検出器は、くさび形形状を有しているため、Ｘ線焦点移動が生じる場合において、Ｘ線によりコリメータ板２０８を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の位置変化が従来よりも小さい。

図１１は、図１０に示すコリメータ板２０８を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の一例を示す図である。

図１１に示すように、コリメータ板２０８を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、フォトダイオードアレイ３０７１に設けられるスイッチ回路ＳＷを覆うことが可能になる。また、投影領域４０５が不感帯４０３の領域に包含されているため、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動は生じない。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
第３実施形態に係るＸ線検出器３０７は、複数の受光帯４０１と、不感帯４０３と、コリメータ板２０８とを備えている。コリメータ板２０８の不感帯４０３側の一端の幅４１２は、当該一端に対向する不感帯４０３の幅４０９より狭い。また、Ｘ線によりコリメータ板２０８を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、Ｘ線によりコリメータ板２０８のＸ線管３０５側の他端を不感帯４０３に投影した投影領域より広い。

以上のことから、第３実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第１および第２実施形態と同様に、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動を生じることなく、フォトダイオードアレイ３０７１に形成されるスイッチ回路ＳＷを保護することができる。また、第３実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第２実施形態と同様に、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることが可能になる。

ここで、第３実施形態に係るＸ線検出器３０７は、コリメータ板２０８の他端の幅がコリメータ板２０８の一端の幅よりも狭い。このため、Ｘ線焦点が移動した場合でも影になりにくい。また、ダイエット方式と比較して、投影領域４０５が広いため、スイッチ回路ＳＷの防護機能に優れている。

（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造の一例を示す断面図である。なお、第１乃至第３実施形態に係るＸ線検出器３０７の構造と共通する点については、詳しい説明を省略する。

図１２に示すように、コリメータ板２１０は、逆Ｔ形形状を有している。また、コリメータ板２１０を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、第４実施形態に係るＸ線検出器３０７は、第１実施形態よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることが可能になる。また、第４の実施形態に係るＸ線検出器は、逆Ｔ形形状を有しているため、Ｘ線焦点移動が生じる場合において、Ｘ線によりコリメータ板２１０を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の位置変化が従来よりも小さい。

図１３は、図１２に示すコリメータ板２１０を不感帯４０３に投影した投影領域４０５の一例を示す図である。

図１３に示すように、投影領域４０５は、不感帯４０３の領域に包含されている。これにより、フォトダイオードアレイ３０７１に設けられるスイッチ回路ＳＷを覆うことが可能になる。また、投影領域４０５が不感帯４０３の領域に包含されているため、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動が生じない。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
第４実施形態に係るＸ線検出器３０７は、複数の受光帯４０１と、不感帯４０３と、コリメータ板２１０とを備えている。コリメータ板２１０の不感帯４０３側の一端の幅４１４は、当該一端に対向する不感帯４０３の幅４０９より狭い。また、Ｘ線によりコリメータ板２１０を不感帯４０３に投影した投影領域４０５は、Ｘ線によりコリメータ板２１０のＸ線管３０５側の他端を不感帯４０３に投影した投影領域より広い。

以上のことから、第４実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第１乃至第３実施形態と同様に、Ｘ線焦点移動に伴うＸ線検出器３０７からの出力の変動を生じることなく、フォトダイオードアレイ３０７１に形成されるスイッチ回路ＳＷを保護することができる。また、第４実施形態に係るＸ線検出器３０７によれば、第２および第３実施形態と同様に、第１実施形態に係るＸ線検出器３０７よりもスイッチ回路ＳＷを保護できる領域をさらに広げることができる。

ここで、第４実施形態に係るＸ線検出器３０７は、コリメータ板２１０の他端の幅がコリメータ板２１０の一端の幅よりも狭い。このため、Ｘ線焦点が移動した場合でも影になりにくい。また、ダイエット方式と比較して、投影領域４０５が広いため、スイッチ回路ＳＷの防護機能に優れている。

上記実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置１は、いわゆる第３世代であるとした。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管３０５とＸ線検出器３０７とが一体となって回転軸の周囲を皆伝する回転／回転型（Rotate／Rotate-Type）であるとした。しかしながら、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、それのみに限定されない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、リング状に配列された多数の受光帯４０１が固定され、Ｘ線管３０５のみが回転軸の周囲を回転する固定／回転型（Stationary／Rotate-Type）でもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、リング状に配列された多数の受光帯４０１が固定され、リング状に陽極が配置され、電磁偏向により電子ビームを陽極に照射させる第５世代でもよい。

以上、本発明のいくつか実施形態を説明したが、これら実施形態は、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、発明の要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ものである。

１…Ｘ線ＣＴ装置、３…ガントリ、３０１…スリップリング、３０３…高電圧発生部、３０５…Ｘ線管、３０７…Ｘ線検出器、３０７１…フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）、３０７２…受光面、３０７３…コリメータ、３０９…データ収集部（ＤＡＳ）、３１１…非接触データ伝送部、５…コンソール、５０１…走査制御部、５０３…前処理部、５０５…再構成部、５０７…インターフェイス（Ｉ／Ｆ）、５１１…入力部、５１３…表示部、５１５…記憶部、５１７…システム制御部、２００，２０２，２０４，２０６，２０８，２１０…コリメータ板（Ｘ線遮蔽板）、４０１…受光帯、４０３…不感帯、４０５…投影領域。

Claims (9)

1. 所定の間隙を隔てて設けられ、Ｘ線発生源から発生されたＸ線を検出する複数の受光帯と、
   前記複数の受光帯と前記Ｘ線発生源との間、かつ前記複数の受光帯のうち隣接する２つの受光帯の間隙への前記Ｘ線を遮蔽するように設けられ、前記Ｘ線を遮蔽するＸ線遮蔽板と、
   を具備し、
   前記Ｘ線遮蔽板は、前記Ｘ線遮蔽板の前記受光帯側の一端の幅が前記一端に対向する前記間隙の幅より狭く、かつ前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板を投影した第１投影領域が前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板の前記Ｘ線発生源側の他端を投影した第２投影領域より広くなる配置および形状とするＸ線検出器。
2. 前記Ｘ線遮蔽板の幅は、前記Ｘ線遮蔽板の前記一端から前記Ｘ線遮蔽板の前記他端まで一定であり、
   前記Ｘ線遮蔽板は、前記第１投影領域が前記間隙の領域に包含されるように、前記間隙のＸ線発生源側の面の法線に対して所定の角度傾斜する請求項１記載のＸ線検出器。
3. 前記Ｘ線遮蔽板は、前記Ｘ線遮蔽板の長辺と前記間隙のＸ線発生源側の面の法線との間の角の正弦と前記長辺の長さとの積が前記間隙の領域に包含されるように、前記法線に対して所定の角度傾斜する請求項１および２のうちいずれか一項記載のＸ線検出器。
4. 前記受光帯と前記Ｘ線遮蔽板の前記他端との間に設けられ、前記Ｘ線遮蔽板の長辺より短い長辺を有する他のＸ線遮蔽板をさらに具備し、
   前記他のＸ線遮蔽板の幅は、前記他のＸ線遮蔽板の前記受光帯側の一端から前記他のＸ線遮蔽板の前記Ｘ線発生源側の他端まで一定であり、
   前記他のＸ線遮蔽板は、前記第１投影領域と前記Ｘ線により前記他のＸ線遮蔽板を投影した第３投影領域とで構成される第４投影領域が前記間隙の領域に包含されるように、前記間隙のＸ線発生源側の面の法線に対して前記Ｘ線遮蔽板と異なる方向に所定の角度傾斜する請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のＸ線検出器。
5. 前記Ｘ線遮蔽板は、くさび形形状を有し、
   前記第１投影領域は、前記間隙の領域に包含される請求項１記載のＸ線検出器。
6. 前記Ｘ線遮蔽板は、逆Ｔ字形形状を有し、
   前記第１投影領域は、前記間隙の領域に包含される請求項１記載のＸ線検出器。
7. 前記間隙に設けられ、前記Ｘ線を非検出とする不感帯をさらに具備する請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のＸ線検出器。
8. 前記不感帯の直下に設けられ、前記複数の受光帯と前記複数の受光帯から出力される前記Ｘ線に関するデータを収集するデータ収集システムとの接続を切り替える回路をさらに具備する請求項７記載のＸ線検出器。
9. Ｘ線管と、
   前記Ｘ線管から発生されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器からの出力に基づいて、被検体の断層画像を再構成する再構成部と、
   を具備し、
   前記Ｘ線検出器は、
   所定の間隙を隔てて設けられ、Ｘ線発生源から発生されたＸ線を検出する複数の受光帯と、
   前記複数の受光帯と前記Ｘ線発生源との間、かつ前記複数の受光帯のうち隣接する２つの受光帯の間隙への前記Ｘ線を遮蔽するように設けられ、前記Ｘ線を遮蔽するＸ線遮蔽板と、
   を備え、
   前記Ｘ線遮蔽板は、前記Ｘ線遮蔽板の前記受光帯側の一端の幅が前記一端に対向する前記間隙の幅より狭く、かつ前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板を投影した第１投影領域が前記Ｘ線により前記Ｘ線遮蔽板の前記Ｘ線発生源側の他端を投影した第２投影領域より広くなる配置および形状とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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