JP2021129710A - Ｘ線検出器及び医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトンカウンティング検出器において、放電による故障を抑制すること。【解決手段】Ｘ線検出器は、複数の検出器モジュールが配列されて構成されるＸ線検出器であって、第Ｍｎの検出器モジュール、第Ｍｎ＋１の検出器モジュール、電圧を印加するＴｒａｎｓ１３ｂ、第２発光部１３ｄ−２、第１受光部１３ｅ−１を備える。第Ｍｎ＋１の検出器モジュールは、複数の検出器モジュールのうち、第Ｍｎの検出器モジュールに隣接する。電圧を印加するＴｒａｎｓは、各検出器モジュールに設けられ、各検出器モジュールに含まれる複数の検出素子に電圧を印加する第２発光部１３ｄ−２は、第Ｍｎの検出器モジュールに設けられ、当該第Ｍｎの検出器モジュールのＴｒａｎｓによる電圧に基づいて信号を送信する。第１受光部１３ｅ−１は、第Ｍｎ＋１の検出器モジュールに設けられ、第２発光部１３ｄ−２から送信される信号を受信する。【選択図】図４

Description

本明細書等に開示の実施形態は、Ｘ線検出器及び医用画像診断装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮像装置（Ｘ−Ｒａｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下「Ｘ線ＣＴ装置」と呼ぶ。）において使用されるＸ線検出器として光子計数型のＸ線検出器（フォトンカウンティング検出器）が知られている。フォトンカウンティング検出器は、入射するＸ線の１つ１つを光子として捕らえ、光子数をカウントすることにより、Ｘ線の強度を計測する。また、フォトンカウンティング検出器においては、Ｘ線フォトンを電荷に変換する際に、Ｘ線フォトンがもつエネルギーに応じた電荷量が発生する。このため、Ｘ線フォトン１つ１つのエネルギースペクトルを計測することが可能である。

一般的に、フォトンカウンティング検出器には、例えば直接型検出器と間接型検出器とが存在する。直接型検出器とは、ＣｄＴｅやＣｄＴｅＺｎ（又はＣＺＴ）等を用いた半導体検出器であり、入射するＸ線を直接電荷に変換するものである。また、間接型検出器とは、入射するＸ線をシンチレータにより一旦可視光に変換する方式を用いるものである。

直接型検出器においては、検出素子の電極間に高い電圧（バイアス電圧）をかける必要がある。また、面検出器としてのフォトンカウンティング検出器は、直接型検出器に限らずモジュール構造にした検出器を多数配置して構成される。例えば、直接型検出器において、1つのモジュールにおける高電圧部が故障して電圧降下(例えば０Ｖ付近)になると、隣のモジュールとの電位差により放電が発生し、隣のモジュールも故障する場合がある。さらに、放電により故障したモジュールの高電圧部が０Ｖ付近に落ちると、さらに隣のモジュールとの間で放電が発生し、最終的に検出器モジュール全面に故障が波及する可能性がある。

特開平７−１６３０４４号公報 特開平６−３３３６９６号公報

本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、フォトンカウンティング検出器において、あるモジュールで電圧降下が発生した場合であっても、放電による故障を抑制することである。

実施形態に係るＸ線検出器は、複数の検出器モジュールが配列されて構成されるＸ線検出器であって、第１の検出器モジュールと、第２の検出器モジュールと、電圧印加部と、第１の送信部と、第１の受信部と、を備える。前記第２の検出器モジュールは、複数の前記検出器モジュールのうち、前記第１の検出器モジュールに隣接する。前記電圧印加部は、複数の前記検出器モジュールのそれぞれに設けられ、複数の前記検出器モジュールのそれぞれに含まれる複数の検出素子に電圧を印加する。前記第１の送信部は、前記第１の検出器モジュールに設けられ、当該第１の検出器モジュールの前記電圧印加部による前記電圧に基づいて信号を送信する。前記第１の受信部は、前記第２の検出器モジュールに設けられ、前記第１の送信部から送信される前記信号を受信する。

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の架台の正面図である。 図３は、実施形態に係るＸ線検出器の一例を説明するための図である。 図４は、実施形態に係るＸ線検出器の各検出器モジュールの構成を説明するための図である。 図５（ａ）は、隣り合う複数の検出器モジュールを示した図である。図５（ｂ）は、隣り合う検出器モジュールの間における、第１発光部と第２受光部との配置関係、第２発光部と第１受光部との配置関係を示した図である。 図６は、実施形態に係るＸ線検出器及びＸ線ＣＴ装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、変形例１に係るＸ線検出器の各検出器モジュールの構成を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係るＸ線検出器及びＸ線ＣＴ装置を説明する。

以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、フォトンカウンティングＣＴを実行可能な装置である。すなわち、以下の実施形態で説明するＸ線ＣＴ装置は、従来の積分型（電流モード計測方式）の検出器ではなく、フォトンカウンティング検出器を用いて被検体を透過したＸ線を計数することで、ＳＮ比の高いＸ線ＣＴ画像データを再構成可能な装置である。

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台１０と、寝台２０と、コンソール３０とを有する。

架台１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線に関するデータを収集する装置であり、Ｘ線高電圧装置１１と、Ｘ線発生装置１２と、検出器１３と、データ収集回路１４と、回転フレーム１５と、架台制御装置１６とを有する。

なお、架台１０において、図１に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台１０が非チルト時の状態における回転フレーム１５の回転中心軸方向を示す。また、検出器１３と、データ収集回路１４とは、一体型の検出器ユニットＤＵとして形成される場合もある。一般に、「検出器」、「Ｘ線検出器」等の文言は、検出器１３、検出器ユニットＤＵのいずれかを意味する。本実施形態では、説明を具体的にするため、検出器１３と、データ収集回路１４とは、一体型の検出器ユニットＤＵを形成するものとする。しかしながら、後述するモジュール間通信制御機能、モジュール間ブロック制御機能は、モジュール−システム間制御機能は、単体としての検出器１３、検出器１３とデータ収集回路１４との一体型としての検出器ユニットＤＵのいずれにも適用することができる。

図２は、実施形態に係る架台１０の正面図である。図２に示すように、Ｘ線発生装置１２と、検出器１３とデータ収集回路１４とからなる検出器ユニットＤＵとは、回転フレーム１５によって、被検体Ｐを挟んで対向するように支持される。回転フレーム１５は、後述する架台制御装置１６によって被検体Ｐを中心とした円軌道にて高速に回転する。

図１に戻り、Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体Ｐへ照射する装置である。Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａと、ウェッジ１２ｂと、コリメータ１２ｃとを有する。

Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から高電圧の供給を受けて、陰極（フィラメントと呼ぶ場合もある）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。すなわち、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。

また、Ｘ線管１２ａは、ファン角及びコーン角を持って広がるＸ線ビームを発生する。例えば、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、フル再構成用に被検体Ｐの全周囲でＸ線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲（１８０度＋ファン角）でＸ線を連続曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、予め設定された位置（管球位置）でＸ線（パルスＸ線）を間欠曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を変調させることも可能である。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、特定の管球位置では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を強くし、特定の管球位置以外の範囲では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を弱くする。

ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１２ｂは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）や、ボウタイフィルタ（ｂｏｗ・ｔｉｅ ｆｉｌｔｅｒ）とも呼ばれる。

コリメータ１２ｃは、鉛板等によって構成され、一部にスリットを有する。例えば、コリメータ１２ｃは、後述するＸ線高電圧装置１１の制御により、ウェッジ１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲をスリットにより絞り込む。

なお、Ｘ線発生装置１２のＸ線源は、Ｘ線管１２ａに限定されるものではない。例えば、Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａに代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームと衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとによって構成されてもよい。

Ｘ線高電圧装置１１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線管１２ａに印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１２ａが照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。また、Ｘ線高電圧装置１１は、コンソール３０のスキャン制御回路３３から制御を受ける。

架台制御装置１６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成される処理回路とモータ及びアクチュエータ等の駆動機構から構成される。架台制御装置１６は、コンソール３０に取り付けられた入力インターフェース３１もしくは架台１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台１０の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置１６は、入力信号を受けて回転フレーム１５を回転させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２ａと検出器１３とを旋回させる制御や、架台１０をチルトさせる制御、及び寝台２０及び天板２２を動作させる制御を行う。架台制御装置１６は、コンソール３０のスキャン制御回路３３から制御を受ける。

また、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａの位置を監視しており、Ｘ線管１２ａが所定の回転角度（撮像角度）に到達するとデータ収集回路１４に対してデータの取り込みを開始するタイミングを示すビュートリガ信号を出力する。例えば、回転撮像における全ビュー数が２４００ビューである場合、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａが円軌道上を０．１５度（＝３６０／２４００）移動する毎にビュートリガ信号を出力する。

検出器１３は、フォトンカウンティング検出器であり、被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光を計数するための複数のＸ線検出素子（「センサ」或いは単に「検出素子」とも言う）を有する。すなわち、検出器１３は、複数の検出素子から成り、入射した光子数に応じた検出信号（各Ｘ線検出素子が出力する電気信号）を出力する。なお、実施形態に係る検出器１３は、ＣｄＴｅやＣｄＴｅＺｎ（ＣＺＴ）等の半導体を用いた直接型の面検出器である。

データ収集回路１４は、検出器１３の検出信号を用いた計数処理の結果である計数結果を収集する機能を有する電気回路である。データ収集回路１４は、Ｘ線管１２ａから照射されて被検体Ｐを透過したＸ線に由来する光子（Ｘ線光子）を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。そして、データ収集回路１４は、計数結果を、コンソール３０に送信する。なお、データ収集回路１４のことを、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）とも言う。

また、例えば、データ収集回路１４は、複数のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を有する。ここで、検出器１３を面検出器として構成する場合、検出器１３からの微小な出力電流を計測するには検出器１３の極近傍にＡＳＩＣ等を高密度に配置する必要がある。

図３は、実施形態に係る検出器ユニットＤＵの一例を説明するための図であり、図２に示す検出器ユニットＤＵ（又は検出器１３）をＸ線入射方向から見た図（検出器ユニットＤＵをＹ軸側から見た図）である。図３に示すように、検出器ユニットＤＵは、例えば、Ｘ軸方向に稠密に配列された複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎによって構成される。

図４は、各検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎの構成を説明するための図である。なお、各検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎは、実質的に同じ構成を有する。以下においては、検出器モジュールＭ＿ｎを例としてその構成を説明する。

図４に示した様に、検出器モジュールＭ＿ｎは、検出部１３ａ、電圧変換部１３ｂ、ＨＶ検出部１３ｃ、第１発光部１３ｄ−１、第１受光部１３ｅ−１、第２発光部１３ｄ−２、第２受光部１３ｅ−２、モジュール制御部１３ｆ、ＨＶ遮断部１３ｇを備える。

検出部１３ａは、チャネル方向（図３中のＸ軸方向）及び被検体Ｐの体軸（列）方向（図３に示すＺ軸方向）に沿って配列された複数の検出素子を備える。この様な検出部１３ａを有する複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿ＮをＸ軸方向に配列するとで、チャネル方向及び列方向に複数の検出素子が配列され、検出器ユニットＤＵの検出面が形成される。

電圧変換部１３ｂは、複数の検出器モジュールのそれぞれに含まれる複数の検出素子に電圧（バイアス電圧）を印加する。電圧変換部１３ｂは、図示していない電圧電源装置から供給される低電圧（ＬＶ）を高電圧（ＨＶ）に昇圧するトランス（変圧器）である。なお、本実施形態では、電圧変換部１３ｂの入力側の低電圧（ＬＶ）に接続されている回路部を低電圧部ＬＶと呼び、電圧変換部１３ｂの出力側の高電圧（ＨＶ）に接続されている回路部を高電圧部ＨＶと呼ぶ。

ＨＶ検出部１３ｃは、電圧変換部１３ｂの出力側の高電圧（ＨＶ）を検出する電圧検出回路である。ＨＶ検出部１３ｃは、電圧変換部１３ｂの出力側の高電圧（ＨＶ）の値が所定の基準値（閾値）を下回った場合には、電圧変換部１３ｂの出力側の高電圧（ＨＶ）の値が異常であることを知らせる異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。

第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は、電圧変換部１３ｂによる電圧に基づいて信号（光信号）を送信する。例えば、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は、高電圧（ＨＶ）を電圧変換して得られる電力に基づいて発光する発光素子（例えば、フォトダイオード）である。すなわち、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は、高電圧（ＨＶ）が正常値であれば点灯し、高電圧（ＨＶ）が例えば０Ｖ付近まで降下した場合には消灯する。また、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２の発光、消灯は、モジュール制御部１３ｆによっても制御される。

また、第１発光部１３ｄ−１は、当該検出器モジュールＭ＿ｎの筐体において、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ−２と対向する位置に設けられている。第２発光部１３ｄ−２は、当該検出器モジュールＭ＿ｎの筐体において、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１（すなわち、検出器モジュールＭ＿ｎ−１とは反対側のモジュール）の第１受光部１３ｅ−１と対向する位置に設けられている。

第１受光部１３ｅ−１は、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２から送信される信号を受信する。例えば、第１受光部１３ｅ−１は、光を受光する受光素子（例えば、フォトトランジスタ）である。第１受光部１３ｅ−１は、当該検出器モジュールＭ＿ｎの筐体において、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２と対向する位置に設けられている。また、第１受光部１３ｅ−１は、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２からの光を受光しなくなった場合には、受光しなくなったことを知らせる異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。

第２受光部１３ｅ−２は、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第１発光部１３ｄ−１から送信される信号を受信する。例えば、第２受光部１３ｅ−２は、光を受光する受光素子（例えば、フォトトランジスタ）である。第２受光部１３ｅ−２は、当該検出器モジュールＭ＿ｎの筐体において、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１（すなわち、検出器モジュールＭ＿ｎ−１とは反対側のモジュール）の第１発光部１３ｄ−１と対向する位置に設けられている。また、第２受光部１３ｅ−２は、隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第１発光部１３ｄ−１からの光を受光しなくなった場合には、受光しなくなったことを知らせる異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。

図５（ａ）は、図３に示した検出器ユニットＤＵにおいて、検出器モジュールＭ＿ｎと隣り合う検出器モジュールＭ＿ｎ−１、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１を示した図である。図５（ｂ）は、検出器モジュールＭ＿ｎ−１、検出器モジュールＭ＿ｎ、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の間における、第１発光部１３ｄ−１及び第２受光部１３ｅ−２の配置関係、第２発光部１３ｄ−２及び第１受光部１３ｅ−１の配置関係を示した図である。なお、図５（ｂ）において、検出器モジュールＭ＿ｎ−１と検出器モジュールＭ＿ｎとの間、検出器モジュールＭ＿ｎと検出器モジュールＭ＿ｎ＋１との間に一定の大きさの間隙が図示されている。この間隙は、第１発光部１３ｄ−１及び第２受光部１３ｅ−２の配置関係、第２発光部１３ｄ−２及び第１受光部１３ｅ−１の配置関係を説明するために便宜上設けたものである。上述した様に、複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎは、図３、図５（ａ）に示した様に稠密に配列される。従って、実際の検出器ユニットＤＵにおいては、図５（ｂ）に示した検出器モジュール間の間隙は存在しない。

図５（ｂ）に示した様に、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１は、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ−２と対応するように配置されている。従って、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１が何らかの理由により消灯した場合（例えば、検出器モジュールＭ＿ｎの高電圧部ＨＶの電圧が０Ｖになった場合）には、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ−２は、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１から受光しなくなる。

同じく図５（ｂ）に示した様に、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２は、検出器モジュールＭ＿ｎの第１受光部１３ｅ−１と対応するように配置されている。従って、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２が何らかの理由により消灯した場合（例えば、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の高電圧部ＨＶの電圧が０Ｖになった場合）には、検出器モジュールＭ＿ｎの第１受光部１３ｅ−１は、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２発光部１３ｄ−２からの光を受光しなくなる。

なお、検出器モジュールＭ＿１の第１受光部１３ｅ−１、検出器モジュールＭ＿Ｎの第２受光部１３ｅ−２は、その隣が検出器１３の筐体の壁となる。このため、検出器モジュールＭ＿１に隣接する検出器１３の壁には、検出器モジュールＭ＿１の第１受光部１３ｅ−１と対向する第２発光部１３ｄ−２を設ける。また、検出器モジュールＭ＿Ｎに隣接する検出器１３の壁には、検出器モジュールＭ＿Ｎの第２受光部１３ｅ−２と対向する第１発光部１３ｄ−１を設ける。この様な構成とすることで、検出器モジュールＭ＿１の第１受光部１３ｅ−１、検出器モジュールＭ＿Ｎの第２受光部１３ｅ−２は、常に受光状態となり、誤って異常検出信号を出力することがない。また、この様な構成により、複数の検出器モジュールＭ＿１〜検出器モジュールＭ＿Ｎを全て同一の構成とすることができる。なお、検出器モジュールＭ＿１の第１受光部１３ｅ−１、検出器モジュールＭ＿Ｎの第２受光部１３ｅ−２を設けない、或いは検出器モジュールＭ＿１の第１受光部１３ｅ−１、検出器モジュールＭ＿Ｎの第２受光部１３ｅ−２は異常検出信号を発生しない構成とすることもできる。

図４に戻り、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの供給電圧を制御する。例えば、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから印加される電圧をＧＮＤ接続する（遮断する）。また、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから印加される電圧を放電が発生しない程度の低電圧に切り替えることもできる。

また、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。また、モジュール制御部１３ｆは、第１受光部１３ｅ−１、第２受光部１３ｅ−２のいずれかから受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。

また、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答して、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８に、当該モジュールにおいて異常が発生したことを通知する異常検出信号を出力する。

ＨＶ遮断部１３ｇは、電圧変換部１３ｂと検出部１３ａとの間に設けられ、モジュール制御部１３ｆからの制御信号に応答して電圧変換部１３ｂと検出部１３ａとの接続を遮断するスイッチ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子）等である。ＨＶ遮断部１３ｇは、モジュール制御部１３ｆからの制御信号（遮断ＯＮ信号）に応答して、検出部１３ａへの供給電圧を高電圧（ＨＶ）からＧＮＤへ切り替える。また、ＨＶ遮断部１３ｇは、モジュール制御部１３ｆからの制御信号に応答して、電圧変換部１３ｂ検出部１３ａへの供給電圧を、高電圧（ＨＶ）から放電を起さない程度の低電圧に切り替えることもできる。

図１に戻って、寝台２０は、被検体Ｐを載せる装置であり、天板２２と、寝台駆動装置２１とを有する。天板２２は、被検体Ｐが載置される板であり、寝台駆動装置２１は、天板２２をＺ軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動させる。なお、寝台駆動装置２１は、天板２２をＸ軸方向にも移動可能である。

なお、天板移動方法は、天板２２だけを移動させてもよいし、寝台２０のベースごと移動する方式であってもよい。また、立位ＣＴである場合には、天板２２に相当する患者移動機構を移動させる方式であってもよい。

なお、架台１０は、例えば、天板２２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台１０は、天板２２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。

なお、以下の実施形態では、架台１０と天板２２との相対位置の変化が天板２２を制御することによって実現されるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台１０が自走式である場合、架台１０の走行を制御することによって架台１０と天板２２との相対位置の変化が実現されてもよい。また、架台１０の走行と天板２２とを制御することによって架台１０と天板２２との相対位置の変化が実現されてもよい。

コンソール３０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台１０によって収集された計数結果を用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール３０は、図１に示すように、入力インターフェース３１と、ディスプレイ３２と、スキャン制御回路３３と、前処理回路３４と、投影データ記憶回路３５と、画像再構成回路３６と、画像記憶回路３７と、システム制御回路３８とを有する。

入力インターフェース３１は、Ｘ線ＣＴ装置の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御回路３８に転送する。例えば、入力インターフェース３１は、操作者からＸ線ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件や、Ｘ線ＣＴ画像データに対する画像処理条件等を受け付ける。

ディスプレイ３２は、操作者によって参照されるモニタであり、システム制御回路３８による制御のもと、Ｘ線ＣＴ画像データを操作者に表示したり、入力インターフェース３１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示したりする。

スキャン制御回路３３は、後述するシステム制御回路３８の制御のもと、Ｘ線高電圧装置１１、検出器１３、架台制御装置１６、データ収集回路１４及び寝台駆動装置２１の動作を制御することで、架台１０における計数結果の収集処理を制御する機能を有する電気回路である。

前処理回路３４は、データ収集回路１４から送信された計数結果に対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、チャネル間のゲイン補正処理、パイルアップ補正処理、応答関数補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施して生データを生成する機能を有する電気回路である。

投影データ記憶回路３５は、例えば、ＮＡＮＤ（Ｎｏｔ ＡＮＤ）型フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）であり、前処理回路３４により生成された投影データを記憶する。すなわち、投影データ記憶回路３５は、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成するための投影データを記憶する。

画像再構成回路３６は、前処理回路３４にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＸ線ＣＴ画像データを生成する。

画像再構成回路３６は、再構成したＸ線ＣＴ画像データを画像記憶回路３７に格納する。

ここで、フォトンカウンティングＣＴで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Ｐを透過することで減弱されたＸ線のエネルギーの情報が含まれている。このため、画像再構成回路３６は、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。また、画像再構成回路３６は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。

また、画像再構成回路３６は、例えば、各エネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データの各画素にエネルギー成分に応じた色調を割り当て、エネルギー成分に応じて色分けされた複数のＸ線ＣＴ画像データを重畳した画像データを生成する。また、画像再構成回路３６は、例えば、物質固有のＫ吸収端を利用して、当該物質の同定が可能となる画像データを生成することができる。画像再構成回路３６が生成する他の画像データとしては、単色Ｘ線画像データや密度画像データ、実効原子番号画像データ等が挙げられる。

また、Ｘ線ＣＴの応用として、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して、被検体Ｐに含まれる物質の種別、存在量、密度等を弁別する技術がある。これを、物質弁別と言う。例えば、画像再構成回路３６は、投影データに対して物質弁別を行い、物質弁別情報を得る。そして、画像再構成回路３６は、物質弁別の結果である物質弁別情報を用いて物質弁別画像を再構成する。

画像再構成回路３６は、ＣＴ画像を再構成するには、フルスキャン再構成方式及びハーフスキャン再構成方式を適用可能である。例えば、画像再構成回路３６は、フルスキャン再構成方式では、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを必要とする。また、画像再構成回路３６は、ハーフスキャン再構成方式では、１８０度＋ファン角度分の投影データを必要とする。以下では、説明を簡単にするため、画像再構成回路３６は、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを用いて再構成するフルスキャン再構成方式を用いるものとする。

システム制御回路３８は、架台１０、寝台２０及びコンソール３０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置の全体制御を行う機能を有する電気回路である。具体的には、システム制御回路３８は、スキャン制御回路３３を制御することで、架台１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。また、システム制御回路３８は、前処理回路３４や、画像再構成回路３６を制御することで、コンソール３０における画像再構成処理や画像生成処理を制御する。また、システム制御回路３８は、画像記憶回路３７が記憶する各種画像データを、ディスプレイ３２に表示するように制御する。画像記憶回路３７は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリやＨＤＤであり、各種画像データを記憶する。

また、システム制御回路３８は、検出器モジュールのモジュール制御部１３ｆから受信した異常検出信号に応答して、撮像の停止、寝台の安全位置への移動、ユーザへの異常発生通知を実行する。

（モジュール間通信制御機能）
次に、本実施形態に係るＸ線検出器及びＸ線ＣＴ装置が備えるモジュール間通信制御機能について説明する。このモジュール間通信制御機能は、隣り合うモジュール間の通信機能によって、隣同士のモジュールで回路異常の有無を互いに監視し、隣のモジュールに異常(典型的には電圧変換部１３ｂの故障や回路のショートによる電圧降下等)が発生した場合、当該異常の発生を異常が発生したモジュールから隣り合うモジュールへ速やかに伝達するものである。

以下、図４を参照しながら、モジュール間通信制御機能について説明する。

例えば、図４において、検出器モジュールＭ＿ｎ（第１の検出器モジュールの一例）において、高電圧部(ＨＶ)が故障して電圧降下が発生し、高電圧部(ＨＶ)における電圧が例えば０Ｖ付近まで降下した場合を想定する。係る場合、この電圧降下に応答して、ＨＶ検出部１３ｃが異常信号をモジュール制御部１３ｆに出力すると共に、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は消滅することになる。

また、検出器モジュールＭ＿ｎの隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１（第２の検出器モジュールの一例）においては、第２受光部１３ｅ−２は、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１の消灯に応答して、異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。モジュール制御部１３ｆは、図４に示す様に、第２受光部１３ｅ−２のから受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。

また、検出器モジュールＭ＿ｎの隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１（すなわち、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の反対側の第２の検出器モジュールの一例）においては、第１受光部１３ｅ−１は、検出器モジュールＭ＿ｎの第２発光部１３ｄ−２の消灯に応答して、異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。モジュール制御部１３ｆは、図４に示す様に、第１受光部１３ｅ−１から受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。

さらに、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−２、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋２のそれぞれにおいて、同様の制御が順次実行される。最終的には、検出器モジュールＭ＿ｎにおける電圧降下に伴う第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２の消灯は、連鎖的に検出器ユニットＤＵの複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎの全てに及ぶことになる。

すなわち、複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎは、上記モジュール間通信制御機能により、隣り合うモジュール間の電圧状態を監視するようになっている。いずれかのモジュールにおいて電圧異常が発生した場合には、当該電圧異常が発生したモジュールの隣のモジュールは、光通信により、一方に隣接するモジュールに電圧異常が発生したことを把握すると共に、他方に隣接するモジュールに電圧異常が発生したことを通知することができる。その意味で、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２の光は、各モジュールにおける異常の有無を示す信号としての役割を果たす。この様な隣接するモジュール間の光信号による通信は連鎖的に実行され、最終的に複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎ全体に電圧異常が発生したことを通知することができる。

（モジュール間ブロック制御機能）
次に、本実施形態に係るＸ線検出器及びＸ線ＣＴ装置が備えるモジュール間ブロック制御機能について説明する。このモジュール間ブロック制御機能は、モジュール間通信制御機能によってあるモジュールの電圧異常が各モジュールに伝達された場合において、各モジュールにおいて高電圧部(ＨＶ)から各検出素子への高電圧の供給を遮断（瞬断）し、モジュール間での放電を高速にブロックするものである。

以下、図４を参照しながら、モジュール間ブロック制御機能について説明する。

例えば、図４において、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて、高電圧部(ＨＶ)が故障して電圧降下が発生し、高電圧部(ＨＶ)における電圧が例えば０Ｖ付近まで降下した場合を想定する。係る場合、この電圧降下に応答して、ＨＶ検出部１３ｃが異常信号をモジュール制御部１３ｆに出力すると共に、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は消滅する。

検出器モジュールＭ＿ｎにおいて、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する。

また、検出器モジュールＭ＿ｎの隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−１においては、第２受光部１３ｅ−２は、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１の消灯に応答して、異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。モジュール制御部１３ｆは、受け取った異常信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する。

また、検出器モジュールＭ＿ｎの隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋１（すなわち、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の反対側のモジュール）においては、第１受光部１３ｅ−１は、検出器モジュールＭ＿ｎの第２発光部１３ｄ−２の消灯に応答して、異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。モジュール制御部１３ｆは、受け取った異常信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する。

さらに、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の隣の検出器モジュールＭ＿ｎ−２、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の隣の検出器モジュールＭ＿ｎ＋２のそれぞれにおいて、同様の制御が順次実行される。すなわち、モジュール間通信制御機能により電圧異常を連鎖的に通知し、この連鎖的な通知に連動して、各モジュールにおいて電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧制御が実行される。最終的には、モジュール間通信制御機能によって連鎖的に伝達された検出器モジュールＭ＿ｎにおける電圧降下に応答して、検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎの全てにおいて、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給の遮断が実行される。この遮断は、数百ｕｓｅｃ以下で順次行う瞬断となるため、高速な放電事象に対しても対応することができる。

（モジュール−システム間制御機能）
次に、本実施形態に係るＸ線検出器及びＸ線ＣＴ装置が備えるモジュール−システム間制御機能について説明する。このモジュール−システム間制御機能は、最初に故障が発生した検出器モジュールＭ＿ｎのモジュール制御部１３ｆが、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答して、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８に、当該モジュールにおいて異常が発生したことを通知する異常検出信号を出力するものである。異常検出信号を受信したシステム制御回路３８は、撮像の停止、寝台の安全位置への移動、ユーザへの異常発生通知を実行する。

（Ｘ線検出器１３及びＸ線ＣＴ装置１の動作）
次に、Ｘ線検出器１３及びＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。

図６は、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて電圧異常が発生した場合における、Ｘ線検出器１３及びＸ線ＣＴ装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図６に示した様に、まず、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて電圧異常（例えば電圧変換部１３ｂの故障による電圧降下）が発生したとする（ステップＳ１）。

係る場合、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２は、電圧変換部１３ｂの電圧降下に伴い消灯する（ステップＳ２）。また、ＨＶ検出部１３ｃは、異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃからの異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、例えば、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する（ステップＳ３）。

また、検出器モジュールＭ＿ｎのモジュール制御部１３ｆは、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８に電圧異常が発生したことを通知する異常検出信号を出力する。Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８は、受信した異常検出信号に応答して、撮像の停止、寝台の安全位置への移動、ユーザへの異常発生通知を実行する（ステップＳ４）。

検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１が消灯したことに伴い、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ―２は、異常信号を検出器モジュールＭ＿ｎ−１のモジュール制御部１３ｆへ出力する。また、検出器モジュールＭ＿ｎの第２発光部１３ｄ−２が消灯したことに伴い、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第１受光部１３ｅ―１は、異常信号を検出器モジュールＭ＿ｎ＋１のモジュール制御部１３ｆへ出力する（ステップＳ５）。

検出器モジュールＭ＿ｎ−１において、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、例えば、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する。また、異常信号を検出器モジュールＭ＿ｎ＋１において、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、例えば、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する（ステップＳ６）。

検出器モジュールＭ＿ｎ−１において、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答して第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。また、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１において、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答して第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯させる（ステップＳ７）。

検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第１発光部１３ｄ−１が消灯したことに伴い、検出器モジュールＭ＿ｎ−２の第２受光部１３ｅ―２は、異常信号を検出器モジュールＭ＿ｎ−２のモジュール制御部１３ｆへ出力する。また、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第２発光部１３ｄ−２が消灯したことに伴い、検出器モジュールＭ＿ｎ＋２の第１受光部１３ｅ―１は、異常信号を検出器モジュールＭ＿ｎ＋２のモジュール制御部１３ｆへ出力する（ステップＳ８）。以降、ステップＳ５〜Ｓ８までの各処理が、隣り合う検出器モジュールに対して連鎖的に実行される。

最終的に、検出器モジュールＭ＿１において、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、例えば、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する（ステップＳ９）。また、異常信号を検出器モジュールＭ＿Ｎにおいて、モジュール制御部１３ｆは、異常検出信号に応答してＨＶ遮断部１３ｇを制御し、例えば、電圧変換部１３ｂから検出部１３ａへの電圧供給を遮断する（ステップＳ９）。

以上述べた様に、例えば、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて電圧変換部１３ｂの異常（電圧降下等）が発生した場合、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１は、隣接する検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ−２に対して、電圧変換部１３ｂの電圧に基づく信号を送信しなくなる（消灯する）。従って、検出器モジュールＭ＿ｎ−１の第２受光部１３ｅ−２は、検出器モジュールＭ＿ｎの第１発光部１３ｄ−１からの光信号を受信しなくなる。これにより、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて発生した電圧異常を、光通信により、隣接する検出器モジュールＭ＿ｎ−１に伝達することができる。

同様に、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて電圧変換部１３ｂの異常（電圧降下等）が発生した場合、検出器モジュールＭ＿ｎの第２発光部１３ｄ−２は、隣接する検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第１受光部１３ｅ−１に対して、電圧変換部１３ｂの電圧に基づく信号を送信しなくなる（消灯する）。従って、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１の第１受光部１３ｅ−１は、検出器モジュールＭ＿ｎの第２発光部１３ｄ−２からの光信号を受信しなくなる。これにより、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて発生した電圧異常を、光通信により、隣接する検出器モジュールＭ＿ｎ＋１に伝達することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検出器１３及びＸ線ＣＴ装置１は、検出器モジュールＭ＿ｎ−１、Ｍ＿ｎ＋１に設けられたモジュール制御部１３ｆをさらに備える。検出器モジュールＭ＿ｎ−１のモジュール制御部１３ｆは、第２受光部１３ｅ−２が信号を受信しない場合に、当該検出器モジュールＭ＿ｎ−１における電圧変換部１３ｂによる検出部１３ａへの電圧の印加を制御する。同様に、検出器モジュールＭ＿ｎ＋１のモジュール制御部１３ｆは、第１受光部１３ｅ−１が信号を受信しない場合に、当該検出器モジュールＭ＿ｎ＋１における電圧変換部１３ｂによる検出部１３ａへの電圧の印加を制御する。

すなわち、検出器モジュールＭ＿ｎ−１、Ｍ＿ｎ＋１のモジュール制御部１３ｆは、隣接する検出器モジュールＭ＿ｎにおいて電圧変換部１３ｂの異常が発生した場合、光通信によって当該異常に応答し、検出器モジュールＭ＿ｎ−１、Ｍ＿ｎ＋１において電圧変換部１３ｂが検出部１３ａへ供給する電圧を制御することができる。その結果、検出器モジュールＭ＿ｎと検出器モジュールＭ＿ｎ−１、Ｍ＿ｎ＋１との間で発生する放電、及び当該放電に伴って隣り合う検出器モジュール間で発生する連鎖的な放電を抑制することができる。

その結果、ある電圧変換部１３ｂが故障した場合等において、連鎖的な故障を抑制することができ、システムのダウンタイムを可能な限り短くすることができる。さらに、最初の故障モジュールとしての検出器モジュールＭ＿ｎのみの交換ですむため、保守費を安くすることができる。

また、検出器モジュールＭ＿ｎ−１、Ｍ＿ｎ＋１におけるモジュール制御部１３ｆの高電圧の瞬断、及びその隣以降の検出器モジュールにおける高電圧の瞬断は、数百ｕｓｅｃ以下で順次行うことができる。従って、高速な事象である放電の発生前に、連鎖的な放電を抑制することができる。この様な構成は、例えばバックプレーンを持たないようなモジュール構成で特に有効である。

また、本実施形態に係るＸ線検出器１３及びＸ線ＣＴ装置１は、検出器モジュールＭ＿ｎにおいて第１発光部１３ｄ−１が信号を送信しない場合（消灯した場合）には、検出器モジュールＭ＿ｎのモジュール制御部１３ｆは、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８へ異常検出信号を送信する。Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御回路３８は、受信した異常検出信号に応答して、撮像の停止、寝台の安全位置への移動、ユーザへの異常発生通知を実行する。従って、不要な被爆の発生することなく、患者の安全性を担保し、故障への迅速な対応を促すことができる。

（変形例１）
上記実施形態においては、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２は、電圧変換部１３ｂの電圧降下に伴い消灯する場合を例示した。これに対し、電圧変換部１３ｂの電圧の閾値処理の結果に基づいて第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２を消灯させ、モジュール間の通信制御を行うようにしてもよい。

図７は、変形例１に係るＸ線検出器の各検出器モジュールの構成を説明するための図である。図７において、ＨＶ検出部１３ｃが電圧変換部１３ｂの電圧をモニタリングし、閾値以下となった場合に異常検出信号をモジュール制御部１３ｆに出力する。このとき、ＨＶの値との比較に用いる閾値は可変とすることがきる。

モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２を消灯させる。

また、電圧変換部１３ｂの電圧変動に伴い、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２の光量を調整して、他の検出器モジュールの電圧変換部１３ｂの電圧を制御することも可能である。

すなわち、図７において、ＨＶ検出部１３ｃは検出した電圧変換部１３ｂをモジュール制御部１３ｆに出力し、モジュール制御部１３ｆは、ＨＶ検出部１３ｃから受け取った異常検出信号に応答して、第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２の光量を制御する。モジュール間通信機能により、一つの検出器モジュールでの第１発光部１３ｄ−１、第２発光部１３ｄ−２の光量の変動は、他の全ての検出器モジュールに連鎖する。各検出器モジュールにおいて、モジュール制御部１３ｆは、第１受光部１３ｅ−１、第２受光部１３ｅ−２の受光量に応じて、電圧変換部１３ｂの電圧を制御することができる。

（変形例２）
上記実施形態において、複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎのそれぞれのモジュール制御部１３ｆに、例えば第１受光部１３ｅ−１、第２受光部１３ｅ−２からの異常検出信号の有無を記憶する記憶部（レジスタ）を設けることで、最初に電圧異常が発生した検出器モジュールを特定することができる。

例えば、図４に示した例において、最初の故障モジュールとしての検出器モジュールＭ＿ｎにおいては、故障のため、モジュール制御部１３ｆの記憶部には、第１受光部１３ｅ−１、第２受光部１３ｅ−２からの異常検出信号は記憶されない。一方、その他の検出器モジュールにおいては、モジュール間ブロック制御機能によってモジュール制御部１３ｆによるＨＶ遮断部１３ｇの制御が実行される。従って、複数の検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎのそれぞれに設けられた記憶部に書き込まれた第１受光部１３ｅ−１、第２受光部１３ｅ−２からの異常検出信号の有無を調べることで、いずれの検出器モジュールにおいて電圧異常が発生したのかを特定することができる。

（変形例３）
上記実施形態においては、モジュール間通信制御機能として、隣接する検出器モジュール間で光通信を利用する場合を例示した。これに対し、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の電波を用いたモジュール間通信制御機能により、隣接する検出器モジュール間で通信を行うようにしてもよい。

（変形例４）
上記実施形態においては、各検出器モジュールにおいて、ＨＶ検出部１３ｃ、モジュール制御部１３ｆ、ＨＶ遮断部１３ｇは、それぞれ別体である構成とした。これに対し、ＨＶ検出部１３ｃ、モジュール制御部１３ｆ、ＨＶ遮断部１３ｇを一体とする構成としてもよい。

また、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２がＨＶ検出部１３ｃを兼ねるようにしてもよい。この場合、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２は、電圧変換部１３ｂの高電圧を変換した電圧で発光し、電圧変換部１３ｂのＨＶの低下に伴って消灯することになる。

また、第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２の発光は、定期的な点滅による発光であっても良い。

また、異常が発生した場合に第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を消灯する構成としたが、異常が発生した場合に第１発光部１３ｄ−１及び第２発光部１３ｄ−２を点灯する構成としてもよい。

また、ＨＶ検出部１３ｃは、電圧変換部１３ｂの電圧を測定する例に限らす、電圧変換部１３ｂの高電圧側の電流を測定し、その値に基づいて異常検出信号を出力するようにしてもよい。

（変形例５）
上記実施形態においては、Ｘ軸方向に隣り合う検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎ間において、モジュール間通信制御機能及びモジュール間ブロック制御機能を実現する構成を例示した。これに対し、例えばＹ軸方向についても複数の検出器モジュールを配列した構成において、当該Ｙ軸方向についても放電の可能性が懸念される場合も想定される。係る場合には、Ｙ軸方向に隣り合う検出器モジュールＭ＿１〜Ｍ＿Ｎ間において、モジュール間通信制御機能及びモジュール間ブロック制御機能を実現することもできる。

（変形例６）
上記実施形態においては、Ｘ線ＣＴ装置の直接型のフォトンカウンティング検出器を例として説明した。しかしながら、当該例に限定されず、本実施形態に係るＸ線検出器は、モジュール構造を有する直接型のフォトンカウンティング検出器であれば、どのような医用画像診断装置であっても適用可能である。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、フォトンカウンティング検出器において、あるモジュールで電圧降下が発生した場合であっても、放電による故障を抑制することができる。

いくつか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、実施形態同士の組み合わせ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同様に、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
１０ 架台
１１ Ｘ線高電圧装置
１２ Ｘ線発生装置
１２ａ Ｘ線管
１２ｂ ウェッジ
１２ｃ コリメータ
１３ 検出器
１３ａ 検出部
１３ｂ 電圧変換部
１３ｃ ＨＶ検出部
１３ｄ−１ 第１発光部
１３ｄ−２ 第２発光部
１３ｅ−１ 第１受光部
１３ｅ−２ 第２受光部
１３ｆ モジュール制御部
１３ｇ ＨＶ遮断部
１４ データ収集回路（ＤＡＳ）
１５ 回転フレーム
１６ 架台制御装置
３０ コンソール
３１ 入力インターフェース
３２ ディスプレイ
３３ スキャン制御回路
３４ 前処理回路
３５ 投影データ記憶回路
３６ 画像再構成回路
３７ 画像記憶回路
３８ システム制御回路
ＤＵ 検出器ユニット
Ｍ＿１〜Ｍ＿Ｎ 検出器モジュール

Claims (8)

1. 複数の検出器モジュールが配列されて構成されるＸ線検出器であって、
   第１の検出器モジュールと、
   複数の前記検出器モジュールのうち、前記第１の検出器モジュールに隣接する第２の検出器モジュールと、
   複数の前記検出器モジュールのそれぞれに設けられ、複数の前記検出器モジュールのそれぞれに含まれる複数の検出素子に電圧を印加する電圧印加部と、
   前記第１の検出器モジュールに設けられ、当該第１の検出器モジュールの前記電圧印加部による前記電圧に基づいて信号を送信する第１の送信部と、
   前記第２の検出器モジュールに設けられ、前記第１の送信部から送信される前記信号を受信する第１の受信部と、
   を備えるＸ線検出器。
2. 前記第２の検出器モジュールに設けられ、前記第１の受信部が前記信号を受信しない場合に、当該第２の検出器モジュールにおける前記電圧印加部による複数の前記検出素子への電圧の印加を制御する第１の制御部をさらに備える、請求項１に記載のＸ線検出器。
3. 前記第１の制御部は、前記電圧印加部をＧＮＤ接続する又は前記電圧印加部から印加される前記電圧を一定値以下に制御する請求項２に記載のＸ線検出器。
4. 前記第１の検出器モジュールに設けられ、前記第１の検出器モジュールにおいて、前記第１の送信部が前記電圧に基づく前記信号を送信しない場合には、当該Ｘ線検出器を実装する撮像装置の制御部へ異常検出信号を送信する第２の制御部をさらに備える請求項２又は３に記載のＸ線検出器。
5. 前記第２の検出器モジュールは、前記電圧の印加の前記制御の有無を記憶する記憶部をさらに備える請求項２乃至４のうちいずれか一項に記載のＸ線検出器。
6. 前記第２の検出器モジュールに設けられ、当該第２の検出器モジュールの前記電圧印加部による前記電圧の印加時に信号を送信する第２の送信部と、
   前記第１の検出器モジュールに設けられ、前記第１の送信部から送信される前記信号を受信する第２の受信部と、
   を更に備える請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のＸ線検出器。
7. 前記第１の送信部及び前記第２の送信部は、光による前記信号又は電波による前記信号を送信し、
   前記第１の受信部及び前記第２の受信部は、光による前記信号又は電波による前記信号を受信する、
   請求項６に記載のＸ線検出器。
8. 複数の検出器モジュールが配列されて構成されるＸ線検出器を有する医用画像診断装置であって、
   前記Ｘ線検出器は、
   第１の検出器モジュールと、
   複数の前記検出器モジュールのうち、前記第１の検出器モジュールに隣接する第２の検出器モジュールと、
   複数の前記検出器モジュールのそれぞれに設けられ、複数の前記検出器モジュールのそれぞれに含まれる複数の検出素子に電圧を印加する電圧印加部と、
   前記第１の検出器モジュールに設けられ、当該第１の検出器モジュールの前記電圧印加部による前記電圧に基づいて信号を送信する第１の送信部と、
   前記第２の検出器モジュールに設けられ、前記第１の送信部から送信される前記信号を受信する第１の受信部と、
   前記第１の送信部が前記電圧に基づく前記信号を送信しない場合には、撮像動作を制御する制御部へ異常検出信号を送信するモジュール制御部と、
   を備える医用画像診断装置。

Images