JP4901919B2

JP4901919B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及びｘ線検出装置製造方法

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Publication number: JP4901919B2
Application number: JP2009165060A
Authority: JP
Inventors: 健二五十嵐; 秀樹井手; 建二牛見; 泰男斉藤; 祐三吉田; 美和奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2009282033A

Description

本発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する。）及びＸ線検出装置製造方法に関し、特に散乱Ｘ線を除去するコリメータに対して所望の位置に検出器ユニットを位置決めすることができるものに関する。

Ｘ線ＣＴ像の高分解能化、高精細化の要求に伴い、固体検出器のシンチレータブロックがフォトダイオードのパターンと同じ２次元配列の構造であるマルチスライス型のＸ線ＣＴ装置が用いられることが多くなり、実用化されている。これに伴って、円弧状のコリメータに複数配列された個々の検出器ユニットの中のＸ線を瑕疵化させるための個々のシンチレータ・セグメントの配置に対する位置精度を高める必要がある。

このような検出器のチャンネル方向の調整は、コリメータ単板に対してピッチが合致するように位置決めする必要がある。また、上述したようなマルチスライス型のＸ線ＣＴ装置においては、チャンネル方向のみならずスライス方向の調整も高精度に要求される場合もある。

一方、リアルタイムに像を得るための技術として、大面積検出器を用いることが検討されている。しかし、現在主流の固体検出器では、フォトダイオードチップの大面積化することはウエハサイズ、材料歩留り、加工性及び製造装置の関係で実用化が困難である。さらに、シンチレータ材料についてもインゴットサイズ、材料歩留り、加工性等から、直接大面積検出器を製造することは困難である。

特開平９−２１８２６９号公報

上述した従来のマルチスライス型のＸ線ＣＴ装置においては次のような問題があった。すなわち、コリメータに対して検出器ユニットを位置決めする際に、高精度の位置決めを行うための調整装置が必要となる。このため、一度出荷したＸ線ＣＴ装置の検出器ユニットに異常が発生し、検出器ユニットの交換が必要と判断された場合であっても、高精度な位置決めを行うための特別な装置が必要となることから、現場で検出器ユニットを交換することは不可能である。このため、Ｘ線検出装置全体をＸ線ＣＴ装置から取り出して換装していた。

一方、上述したような大面積検出器を用いたＸ線ＣＴ装置においては、コリメータも同様に大型化することになるから、コリメータ単板の反りを抑制することは困難である。

そこで本発明は、特殊な装置を必要とせず、調整を意識せずに機械的に組立てるだけで、容易にコリメータに対して検出器の位置決めを行うことができるＸ線ＣＴ装置及びＸ線検出装置製造方法を提供することを目的としている。

また本発明は、大面積検出器を用いた場合であっても高精度に位置決めを行うことができるＸ線ＣＴ装置及びＸ線検出装置製造方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のＸ線ＣＴ装置及びＸ線検出装置製造方法は次のように構成されている。

（１）被検体の断層像を求めるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、上記被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源から照射され、チャンネル方向に沿って配置された複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過した上記Ｘ線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置と、チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュールと、これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられた検出器ユニットとを備え、上記コリメータモジュールは、上記Ｘ線入射側及び出射側に配置された入射側サポート及び出射側サポートと、上記入射側サポート及び上記出射側サポートには、上記コリメータ単板が上記Ｘ線の進行方向に沿って配置される溝が形成されていることを特徴とする。

（３）被検体の断層像を求めるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、上記被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源から照射され、チャンネル方向に沿って配置された複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過した上記Ｘ線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置と、チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュールと、これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられた検出器ユニットとを備え、上記コリメータモジュールには、上記ベース部材に嵌合する嵌合部と、上記検出器ユニットに設けられた嵌合部が嵌合する被嵌合部が設けられていることを特徴とする。

（４）チャンネル方向に沿って延設されたベース部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部を有するモジュールベースにスライス方向に沿って複数の検出器モジュールを搭載する検出器モジュール位置決め方法において、モニタ画面上に位置決めマークを形成する位置決めマーク形成工程と、取付用ベースに設けられた位置決めピンに上記穴部を嵌入して上記モジュールベースを固定するモジュールベース取付工程と、上記モジュールベースを撮像し、上記モニタ画面上に表示する撮像工程と、上記位置決めマークに基づいて上記検出器モジュールを位置決めする位置調整工程とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線源を用いた位置決め装置等の特殊な機器を必要とせず、調整を意識せずに機械的に組立てるだけで、容易にコリメータに対して検出器の位置決めを行うことが可能となる。

また本発明によれば、大面積検出器を用いた場合であっても高精度に位置決めを行うことが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るＸ線検出装置が組み込まれたＸ線ＣＴ装置の概要を示す図。同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出部の要部を示す図。同検出部に組み込まれたシンチレータ及び櫛形調整用部品を示す図。同櫛形部品の変形例を示す図。本発明の第２の実施の形態に係るＸ線検出装置の要部を示す図。同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出器ユニットの組立方法を示す図。同Ｘ線検出装置の変形例を示す図。本発明の第３の実施の形態に係るＸ線検出装置を示す組立分解図。同Ｘ線検出装置に組み込まれたコリメータユニットを示す図。同Ｘ線検出装置に組み込まれたコリメータユニット及び検出器ユニットを示す図。同Ｘ線検出装置に組み込まれた検出器ユニットの組立方法を示す図。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１０を示す図、図２の（ａ），（ｂ）はＸ線ＣＴ装置１０に組み込まれたＸ線検出装置２０の要部を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線源１１と、このＸ線源１１を中心として弧状に形成されたＸ線検出装置２０とを備えている。なお、図１中ＲはＸ線の照射方向、Ｗは被検体を示している。

Ｘ線検出装置２０は、コリメータ部３０と、このコリメータ部３０にチャンネル方向Ｃに沿って取り付けられた複数の検出器ユニット４０とを備えている。

コリメータ部３０は、撮像上有害な散乱Ｘ線を除去する機能を有しており、チャンネル方向Ｃに延設されスライス方向Ｓに並設された一対のコリメータサポート３１，３２と、このコリメータサポート３１，３２間にチャンネル方向Ｃに沿って配置された複数枚のコリメータ単板３３とを備えている。コリメータ単板３３はモリブデン等Ｘ線吸収率の高い材料から形成されている。また、Ｘ線検出装置２０がＸ線ＣＴ装置１０に組込まれたとき、コリメータ単板３３の面は、スライス方向Ｓに対し平行となるように配置され、かつ、全てのコリメータ単板３３の面の延長線上にＸ線源１１が位置するように配置されている。さらに、コリメータサポート３１，３２には予め溝（不図示）が形成され、この溝にコリメータ単板３３が挿入されているので、個々のコリメータ単板３３の配置は同一ピッチで、かつ、累積誤差が少ないものとなっている。

検出器ユニット４０は、入射したＸ線の強度を電気信号として出力する機能を有しており、基板４１と、この基板４１上にチャンネル方向Ｃとスライス方向Ｓに沿って光電変換素子が配列されたフォトダイオードチップ４２と、このフォトダイオードチップ４２の入射面のそれぞれに対応してシンチレータセグメントが格子状の反射材の枠内に配置されるよう構成され、Ｘ線を受光することにより可視光を発するシンチレータブロック４３と、基板４１に設けられフォトダイオードチップ４２からの出力を積算したり、スライス厚を変えるための出力切換えを行なう機能を有する半導体チップ(不図示)とを備えている。シンチレータブロック４３のスライス方向Ｓ上下端部には、図２の（ｂ）及び図３の（ａ），（ｂ）に示すように櫛型調整用部品４５，４５が取り付けられている。

櫛型調整用部品４５は、コリメータ単板３３の端部が嵌合する凹部４５ａがＲ方向からみてシンチレータセグメントをスライス方向Ｓに区画している反射材の延長線上に配置されているとともに個々のコリメータ単板３３に嵌合するよう設けられている。

このように構成されたＸ線検出装置２０では、次のようにしてコリメータ単板３３と検出器ユニット４０との位置合わせを行う。

予めシンチレータブロックの反射材のスライス方向延長線上に凹部４５ａが配置されるよう位置を決めて取り付けられているので、コリメータ単板３３の端部に櫛型調整用部品４５の凹部４５ａを嵌合させることで、簡単にコリメータ単板３３と検出ユニット４０との位置合わせを行うことができる。シンチレータブロック４３に対する櫛型調整用部品４５の取付精度を高精度に行うことで、コリメータ単板３３とフォトダイオードチップ４２又はシンチレータブロック４３の反射材とのずれ量は無視できる程度に小さくすることができる。

なお、図２の（ｂ）に示すように、櫛型調整用部品４５に、コリメータサポート３１，３２側の内寸法と櫛型調整用部品４５を含むスライス方向のシンチレータブロック４３の外寸法を規定することにより、スライス方向についても高精度の位置決めを行うことが可能である。さらに、櫛型調整用部品４５の先端のスライス方向Ｓ外方の側面にはテーパ部４６が形成されているので、コリメータ部３０と検出器ユニット４０を嵌め合せる際スライス方向に多少のズレを伴っても検出器ユニット４０を嵌め合せることを可能とするとともに位置決め可能な構造となる。

さらに、隣り合う検出器ユニット４０のスライス方向についての位置合わせは予め基板４１の背面（コリメータ単板３３と対向した面）にシンチレータブロック４３のパターンを基準にしてアライメントマーク４７を刻設しておくことで、このアライメントマークが並置されるように位置合わせすればよい。

上述したように本第１の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１０によれば、高精度の位置決めを行う特殊な機器を必要とすることなく、調整を意識せずに機械的に組立てるだけで、容易に、かつ、高精度にコリメータに対して検出器の位置決めを行うことができる。この結果、製品としてX線ＣＴ装置１０を出荷後、現地で検出器ユニット４０に万一トラブルが生じても、短時間に検出器ユニット４０の交換が可能となる。

図４の（ａ），（ｂ）は、櫛型調整用部品４５の変形例である櫛型調整用部品４８，４９を示す図である。すなわち、図４の（ａ）に示すように櫛型調整用部品４８においては、コリメータ板３３全てに対して凹部４８ａを形成するのではなく、少なくとも２枚以上のコリメータ板に対して挿入できる凹部４８ａを設けるようにしてもよく、同様の効果を得ることができる。

また、図４の（ｂ）に示すように櫛型調整用部品４９においては、コリメータ単板３３に対して凹部４９ａの先端４９ｂ側をテーパ状とすることで、コリメータ板３３に対して挿入し易くなり、より短時間の組み立てが可能となる。なお、先端４９ｂより奥側では、高精度に位置決めされるように嵌合部４９ｃを形成する。

図５は本発明の第２の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ａに組み込まれたＸ線検出部１０の要部を示す図である。Ｘ線検出部１０は、コリメータ部１３０と、このコリメータ部１３０にチャンネル方向Ｃに沿って取り付けられた検出器ユニット１４０とを備えている。

コリメータ部１３０は、散乱Ｘ線を除去する機能を有しており、スライス方向Ｓに対向配置されチャンネル方向Ｃに延設される一対のコリメータサポート１３１，１３２と、このコリメータサポート１３１，１３２間にチャンネル方向Ｃに並設された複数枚のコリメータ単板１３３とを備えている。コリメータ単板１３３はモリブデン等Ｘ線吸収率の高い材料から形成されている。また、Ｘ線検出装置１２０がＸ線ＣＴ装置１０Ａに組込まれたとき、コリメータ単板１３３の面は、スライス方向Ｓに対し平行となるように配置され、かつ、全てのコリメータ単板１３３の面の延長線上にＸ線源１１が位置するように配置されている。さらに、コリメータサポート１３１，１３２は予め溝（不図示）を形成し、この溝にコリメータ単板１３３を挿入しているので、同一ピッチで、かつ、累積誤差が少ないものが製作されている。

コリメータサポート１３１，１３２には、後述する位置決めプレート１５０の一対の位置決めピン１５４，１５４が挿入される丸穴１３１ａ及び長穴１３２ａがコリメータ単板１３３の位置を決める溝を基準として形成されている。また、コリメータサポート１３１，１３２には、コリメータサポート１３１，１３２のＸ線源１１側からＲ方向にザグリ部１３１ｂ，１３２ｂが形成されている。ザグリ部１３１ｂ，１３２ｂには、さらに貫通孔が設けられ、締結用ネジ１３９をＸ線源１１側から挿入し、位置決めプレート１５０に形成されたネジ穴１５３で検出器ユニット１４０を締結・固定できるようにした。

検出器ユニット１４０は、位置決めプレート１５０と、フォトダイオード基板１６０とから構成されている。位置決めプレート１５０は、板材１５１と、この板材１５１に設けられた窓部１５２と、両端に設けられたネジ穴１５３と、板材１５１に圧入された一対の位置決めピン１５４，１５４とを備えている。

フォトダイオードとシンチレータブロックを搭載したフォトダイオード基板１６０は、位置決めプレート１５０に圧入された一対の位置決めピン１５４，１５４に対して後述する調整装置１８０を用いて所定の位置関係となるよう位置決めされている。

マスターベース１７０は、図６の（ｂ）に示すように、板材１７１と、この板材１７１上に形成されたダミー検出器パック１７２及び一対のピン１７３，１７３とから形成されている。ダミー検出器パック１７２には、ピン１７３，１７３を基準としてセンタ軸を決めるための十字マーク１７４ａ，１７４ｂが刻設されている。すなわち、ピン１７３，１７３間を結ぶ直線上に十字マーク１７４ａ，１７４ｂが配置される。

図６の（ａ）は調整装置１８０を示す図である。調整装置１８０は、ベース１８１と、調整部１８２と、撮像部１８３とを備えている。

ベース１８１には、位置決めピン１５４，１５４を挿入するためのピン穴１８１ａ，１８１ｂが設けられている。調整部１８２は、ＸＹθ調整機構１８２ａと、このＸＹθ調整機構１８２ａによって駆動されるクランプ機構１８２ｂとを備えている。

撮像部１８３は、定点から位置決めプレート１５０上面を撮像するＣＣＤカメラユニット１８４ａ，１８４ｂと、これらＣＣＤカメラユニット１８４ａ，１８４ｂからの画像を表示するモニタ１８５ａ，１８５ｂとを備えている。

このように構成されたＸ線検出装置１２０は、次のようにして組み立てられる。すなわち、調整装置１８０のモニタ１８５ａ，１８５ｂの画面上に基準となるクロスライン１８６ａ，１８６ｂを設定する。マスターベース１７０をベース１８１に取り付け、十字マーク１７４ａ，１７４ｂが視野内に収まるようにＣＣＤカメラユニット１８４ａ，１８４ｂの撮像位置をおおまかに調整する。さらにモニタ１８５ａ，１８５ｂ上に表示してあるクロスライン１８６ａ，１８６ｂを写し出されている十字マーク１７４ａ，１７４ｂと一致するように移動させる。

次に、マスターベース１７０を取り外し、位置決めプレート１５０とフォトダイオード基板１６０とをネジ１６４で仮組みした状態で取り付ける。このため、検出器ユニット１４０をコリメータサポート１３１，１３２に組み立てるときと同様な状態が再現される。

次に、クランプ機構１８２ｂでフォトダイオード基板１６０のみを把持する。モニタ１８５ａ，１８５ｂ上のクロスライン１８６ａ，１８６ｂと、検出器パック１６３のシンチレータブロックパターンとを確認しながら、ＸＹθ調整機構１８２ｂによってＸＹθ３軸方向で調整を行い、シンチレータセグメント間にスライス方向Ｓに延設されている反射材とクロスライン１８６ａ，１８６ｂとが重なるように位置合わせする。なお、クロスライン１８６ａ，１８６ｂと、シンチレータブロックパターンとのスライス方向Ｓのずれ量は、いずれか一方で合致するように調整するのではなく、バランス良く、両方のずれ量が同等（同一）となるように調整する。調整後、ネジ１６４を本締めしてフォトダイオード基板１６０と位置決めプレート１５０とを一体化する。

これにより、フォトダイオード基板１６０を位置決めピン１５４に対して高精度に位置決めした状態で、位置決めプレート１５０に固定することができる。

次に、検出器ユニット１４０の位置決めピン１５４，１５４をコリメータサポート１３１，１３２の丸穴１３１ａ及び長穴１３２ａに挿入する。位置決めピン１５４は丸穴１３１ａに嵌合するので、コリメータサポート１３１，１３２に対して検出器ユニット１４０を高精度に位置決めすることができる。なお、スライス方向Ｓに長い長穴１３２ａを設けることにより、検出器ユニット１４０をチャンネル方向Ｃに複数個配列した場合に、スライス方向のずれ量を許容できるようにしている。

上述したように本第２の実施の形態に係るＸ線検出装置１２０によれば、検出器パック１６３を位置決めプレート１５０に高精度に位置決めして固定しておき、一方、コリメータサポート１３１，１３２側には丸穴１３１ａ及び長穴１３２ａをコリメータ単板１３３に対する取り付け位置を基準として形成しておくことで、検出器ユニット１４０とコリメータサポート１３１，１３２との位置決めを位置決めピン１５４を利用して簡便に行うことが可能となり、不意の交換の際にも容易に応じることが可能となる。

なお、検出器パック１６３の位置決めプレート１５０への位置決めは生産工場等で行うことで、出荷されたＸ線ＣＴ装置１０Ａの検出器ユニット１４０を交換する際において、特別な機器を用いることなく、高精度に組立てを行うことができる。

さらに、Ｘ線源１１側からザグリ部１３１ｂ，１３２ｂを介して検出器ユニット１４０の締結用ネジ１３９にアクセスできることから、Ｘ線検出装置１２０の外側にメンテナンススペースを設ける必要がなくなり、Ｘ線ＣＴ装置を小型化することができる。また、Ｘ線ＣＴ装置１０Ａを設置した現場において、Ｘ線検出装置１２０をＸ線ＣＴ装置１０Ａから取り外すことなく、検出器ユニット１４０を交換することが容易になる。

図７は、コリメータサポート１３１，１３２の変形例である。スライス方向Ｓに長い長穴１３２ａの代わりにコリメータサポートの側端面から切り込む長溝１３４であってもよい。また、ザグリ部１３１ｂ，１３２ｂの代わりにコリメータサポートの側端面から切り込む溝部１３５のように形成してもよい。

図８は本発明の第３の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１０Ｂに組み込まれたＸ線検出装置２００を示す組立分解図である。Ｘ線検出装置２００は、Ｘ線ＣＴ装置に組み込まれるベース２１０と、このベース２１０に取り付けられる複数のコリメータモジュール２２０，２３０と、このコリメータモジュール２２０，２３０に対応して設けられた検出器ユニット２４０とを備えている。

ベース２１０は、円弧状のサポート２１１，２１２及びこれらサポート２１１，２１２の端部に取り付けられたサポートブロック２１３，２１４とを備えている。サポート２１１，２１２には、位置決めピン２１１ａ，２１２ａが突設されている。

コリメータモジュール２２０，２３０は、図９の（ａ），（ｂ）及び図１０の（ａ）に示すように、Ｘ線透過率の高い例えばカーボン繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）材製のＸ線源側のサポート２２１及び検出器ユニット側のサポート２２２とを備えている。すなわち、Ｘ線はサポート２２１，２２２の順に透過した後、検出器ユニット２４０に到達する構造となっている。

サポート２２１，２２２にはそれぞれ単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａが形成されており、これら単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａ間にはコリメータ単板２２３が挿入されている。単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａは概ね１ｍｍ弱と浅いため、単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａはサポート２２１，２２２の表面に対して垂直に形成されている。また、単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａは、コリメータ単板２２３の厚さよりも幅広く形成されており、挿入されたコリメータ単板２２３部分は接着剤によって固定されることで、コリメータモジュール２２０の剛性が維持される。

このため、サポート２２１，２２２を固定端とし、コリメータ単板２２３の両持ち構造と仮定したとき、スパンを短くでき、サポート２２１，２２２側に単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａを予め形成しておくことで、スライス方向Ｓにおける反りを矯正する効果を併せ持たせることが可能となる。

また、サポート２２１，２２２のそれぞれに設けられる単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａのピッチＰを互いに異なる値に設定することにより、組立てられたコリメータモジュール２２０のコリメータ単板２２３はＸ線源１１を中心とした放射状に配置することが可能となる。

サポート２２１，２２２にはそれぞれ切り欠き溝２２１ｂ，２２２ｂが形成されており、これら切り欠き溝２２１ｂ，２２２ｂはサポート２２１，２２２に形成された単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａのうち中心となる単板挿入用溝２２１ａ，２２２ａの位置と一致している。

図１０の（ａ）に示すコリメータモジュール２３０は基本的な構成をコリメータモジュール２２０と同じく構成されている。なお、２３１，２３２はサポート、２３３はコリメータ単板を示している。コリメータモジュール２２０，２３０は保持するコリメータ単板の枚数が異なるのみで、構造はほぼ同じである。また枚数の違いは２枚である。

コリメータモジュール２２０，２３０をベース２１０に取り付ける際には、サポートそれぞれの切り欠き溝２２１ｂ，２２２ｂを基準として、センター位置を位置決めして組み立てるため、放射状に組立てられたコリメータ単板２２３はサポート中心を通る垂線の延長線上にＸ線源１１が位置する。

図１０の（ｂ）は、コリメータモジュール２２０，２３０の接続部分Ｑを拡大して示す図である。モジュール構造であるため、コリメータモジュール２２０，２３０間の間隙を通ってＸ線（図中二点鎖線Ｔ）が直接検出器ユニット２４０に入射するパスが存在することになる。サポート２２１，２２２は、カーボン繊維強化樹脂のようにＸ線透過率の高い樹脂を用いているものの、全くＸ線減衰がないわけではない。この結果、均一な強度分布を持つＸ線が照射されたときに、検出器で検出する信号としては間隙ωが存在する部分のみＸ線強度が高いものと検出する場合がある。

図１０の（ｃ）は、上述した問題を解決した変形例を示す図である。すなわち、大型のコリメータモジュール２２０のサポート２２１，２２２の両端部をＸ線源１１側から見て裾広がりになるようにテーパ状に形成し、小型のコリメータモジュール２３０のサポート２３２の両端部を検出器ユニット２４０側から見て裾広がりになるようにテーパ状に形成することで、サポート２２１，２２２，２３１，２３２を透過しないでＸ線が直接検出器ユニット２４０に到達することを防止することができる。これにより、ほぼ検出器ユニット２４０全面において、特異なＸ線強度分布が生じることを防止でき、検出器ユニット２４０で検出したＸ線強度に依存する電気信号は、検出器ユニット２４０全面で均一となることから、補正等の特別な処理を施すことなく画像を構成することが可能となる。

検出器ユニット２４０は、モジュールベース２４１と、このモジュールベース２４１にスライス方向に縦列に配置された４つの検出器パック２４２ａ〜２４２ｄとを備えている。モジュールベース２４１には、位置決めピン２４３が突設されている。

図１１の（ａ）は調整装置２５０を示す図である。調整装置２５０は、ベース２５１と、調整部２５２と、撮像部２５３とを備えている。ベース２５１には、ピン２５１ａ，２５１ｂが設けられている。調整部２５２は、架台２５２ａと、この架台２５２ａに設けられた１軸ステージ２５２ｂと、この１軸ステージ２５２ｂに案内されてスライス方向Ｓに沿って往復動するＸＹθ調整機構２５２ｃと、このＸＹθ調整機構２５２ｃによって駆動されるクランプ機構２５２ｄとを備えている。

撮像部２５３は、定点から検出器パック２４２ａ〜２４２ｄのスライス方向Ｓの両端を撮像する５台のＣＣＤカメラユニット２５４ａ〜２５４ｅと、これらＣＣＤカメラユニット２５４ａ〜２５４ｅからの画像を表示するモニタ２５５ａ〜２５５ｅとを備えている。

次に、図１１の（ｂ）に示すマスターベース２６０を説明する。マスターベース２６０は、板材２６１から形成され、この板材２６１には一対の位置決めピン用のピン穴２６２とスライス方向Ｓに長穴のピン穴２６３が形成されている。板材２６１には、ピン穴２６２，２６３を基準としてセンタ軸が決まるようにマシン精度で十字マーク２６４ａ〜２６４ｅが形成されている。

このように構成されたＸ線検出装置２００は、次のようにして組み立てられる。すなわち、調整装置２５０のモニタ２５５ａ〜２５５ｅの画面上に基準となるクロスライン２５６ａ〜２５６ｅを設定する。マスターベース２６０をベース２５１に取り付け、十字マーク２６４ａ〜２６４ｅが視野内に収まるようにＣＣＤカメラユニット２５４ａ〜２５４ｅの撮像位置をおおまかに調整する。さらにモニタ２５５ａ〜２５５ｅ上に表示してあるクロスライン２５６ａ〜２５６ｅを写し出されている十字マーク２６４ａ〜２６４ｅと一致するように移動させる。

次に、マスターベース２６０を取り外し、クランプ機構２５２ｄで検出器パック２４２ａのみを把持する。モニタ２５５ａ，２５５ｂ上のクロスライン２５６ａ，２５６ｂと、検出器パック２４２ａのシンチレータブロックパターンとを確認しながら、ＸＹθ調整機構２５２ｃによってＸＹθ３軸方向で調整を行い、シンチレータセグメント間にスライス方向Ｓに並設されてい反射材とクロスライン２５６ａ，２５６ｂとが重なるように位置合わせする。なお、クロスライン２５６ａ，２５６ｂと、シンチレータブロックパターンとのスライス方向Ｓのずれ量は、いずれか一方で合致するように調整するのではなく、バランス良く、両方のずれ量が同等（同一）となるように調整する。調整後、ネジ（不図示）を本締めして検出器パック２４２ａとモジュールベース２４１とを一体化する。

同様にして検出器パック２４２ｂ〜２４２ｄをモジュールベース２４１に対して高精度に位置決めすることができる。

次に、コリメータモジュール２２０をモジュールベース２４１に圧入したピンによってチャンネル方向Ｃに拘束され、高精度に位置決めされる。モジュールベース２４１のピン穴２４１ａと長穴２４１ｂには、ベース２１０の位置決めピン２１１ａ，２１２ａが嵌合し、高精度に位置決めされる。

上述したように本第３の実施の形態に係るＸ線検出装置２００によれば、大面積検出器の採用に伴って、大型のコリメータ単板、例えば２００ｍｍ長程度のコリメータ単板２２３，２３３を使用する場合であってもその反り量を数１０μｍ程度に抑制することができる。また、コリメータモジュール２２０と検出器モジュール１４０同士を同一基準で組み立てることが可能であるため、部品加工の精度保証（累積誤差）が容易になる。また、検出器パック２４２ａ〜２４２ｄをシンチレータブロックのパターンを見ながらアライメントできるため、容易にスライス方向Ｓに沿って複数個の検出器パックを高精度に位置決めすることが可能である。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…Ｘ線ＣＴ装置
２０…Ｘ線検出装置
３３…コリメータ単板
４５…櫛型調整用部品
１２０…Ｘ線検出装置
１３１，１３２…コリメータサポート
１３３…コリメータ単板
１４０…検出器ユニット
１５０…位置決めプレート
１６０…フォトダイオード基板
１８０…調整装置
２００…Ｘ線検出装置
２１１，２１２…サポート
２２０，２３０…コリメータモジュール
２４０…検出器ユニット

Claims

被検体の断層像を求めるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
上記被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、
このＸ線源から照射され、チャンネル方向に沿って配置された複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過した上記Ｘ線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置と、
チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、
このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュールと、
これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられた検出器ユニットとを備え、
上記コリメータモジュールは、上記Ｘ線入射側及び出射側に配置された入射側サポート及び出射側サポートと、
上記入射側サポート及び上記出射側サポートには、上記コリメータ単板が上記Ｘ線の進行方向に沿って配置される溝が形成されていることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
上記コリメータモジュールのうち隣接するコリメータモジュールにおける入射側サポート相互の相対面は、上記Ｘ線の進行方向と交わる方向に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
被検体の断層像を求めるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
上記被検体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、
このＸ線源から照射され、チャンネル方向に沿って配置された複数のコリメータ単板を有するコリメータを通過した上記Ｘ線を複数の検出器ユニットで検出するＸ線検出装置と、
チャンネル方向に沿って配置されたベース部材と、
このベース部材にチャンネル方向に沿って配置され複数のコリメータ単板を保持する複数のコリメータモジュールと、
これら複数のコリメータモジュールに対応して設けられた検出器ユニットとを備え、
上記コリメータモジュールには、上記ベース部材に嵌合する嵌合部と、
上記検出器ユニットに設けられた嵌合部が嵌合する被嵌合部が設けられていることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
チャンネル方向に沿って延設されたベース部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部を有するモジュールベースにスライス方向に沿って複数の検出器モジュールを搭載する検出器モジュール位置決め方法において、
モニタ画面上に位置決めマークを形成する位置決めマーク形成工程と、
取付用ベースに設けられた位置決めピンに上記穴部を嵌入して上記モジュールベースを固定するモジュールベース取付工程と、
上記モジュールベースを撮像し、上記モニタ画面上に表示する撮像工程と、
上記位置決めマークに基づいて上記検出器モジュールを位置決めする位置調整工程とを備えていることを特徴とするＸ線検出装置製造方法。
上記位置決めマーク形成工程は、上記ベース部材に設けられた位置決めピンに嵌入される穴部を有し、かつ、上記穴部と上記検出器モジュールに対応する基準点との位置関係が高精度に規定された基準点とを有するマスターベースを撮像し、モニタ画面上に表示するマスターベース撮像工程と、
上記基準点の位置に上記位置決めマークを形成するマーク形成工程とを具備することを特徴とする請求項４記載のＸ線検出装置製造方法。