JP6431919B2 - Ctシステム及び検出器モジュール - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、概して、診断撮像用の放射線検出器に関し、特に、自動位置決め用機構が形成されたタイリング可能な(tileable)複数の検出器センサを有するコンピュータ断層撮影(CT)検出器モジュールに関する。
典型的に、コンピュータ断層撮影(CT)撮像システムにおいて、X線源は、扇状ビームを患者又は荷物などの被写体又は物体に向けて放出する。以下では、用語「被写体」及び「物体」は、撮像される可能性のある如何なるものも含むものとする。ビームは、被写体により減衰した後、放射線検出器アレイに当たる。検出器アレイにて受けられる減衰した放射線ビームの強度は、被写体によるX線ビームの減衰に典型的に依存する。検出器アレイの各検出器要素は、各検出器要素により受けられた減衰ビームを示す個別の電気信号を生成する。電気信号は、アナログ−デジタル変換器に送られ、次いでデジタル画像への処理に送られる。
マルチスライス撮像システムにおいて、検出器モジュールの平行行は、複数の検出器パック又はセンサからそれぞれ成り、各単一のアレイ行に対応するデータを用いて患者を通る単一の薄いスライス画像を生成できるように配置される。検出器モジュールは、本質的にX線源を中心とする弧を形成するように概ね共に並べて配置される。CT撮像システムのガントリへの検出器モジュールの配置及び取付けにおいて、検出器モジュールのそのような配置及び取付けは、かなりの精度で行われる必要があり、CT撮像システムの製造を非常に困難にし、許容可能な品質のCT撮像システムを顧客に輸送できるようになる前に拡張試験、手戻り及び検出器モジュールの再位置決めをしばしば要求することが認識される。
加えて、CT撮像システムが現場において使用されるようになると、検出器モジュールの交換は困難となり時間を要する。つまり、検出器モジュール内の欠陥放射線検出器を交換するためには、放射線検出器を置き換えるためにモジュール全体を取り除き、高度に訓練された技術者が交換を行うオフラインの特殊な定着具に持って来ることが要求される。現場において、このような位置決め定着具の使用は、定着具を損傷なしに現地に輸送する必要があり、更に、現地の現場技術者が定着具の正しい使用方法を知り、設置後の放射線検出器の位置決めを検証できる必要があるので、非実用的であり望ましくない。あるいは、モジュール全体は、複数の検出器センサから成ることがあり、欠陥センサのみではなくユニットとして交換される必要がある。検出器の適用範囲が広がると、この問題は、検出器の製造者が現場において複数センサモジュール全体を交換することを、より高価にする。
したがって、特殊な位置決め定着具又は高度に訓練された設置技術者の技能を必要としない自動位置決めをもたらすCT検出器を設計することが望ましい。このようなCT検出器が、容易な設置、スケーラビリティ、早期試験の可能性、及びサービス可能性を可能にするタイリング可能な構成を有し、複数センサモジュール全体の取替えよりも単一センサの取替え/交換が可能となることも望ましい。
米国特許出願公開第2012/183119号明細書
本発明の一態様によると、CTシステムは、スキャンされるべき物体を受けるための開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリ上に配置され、X線ビームを物体に向けて投影するX線投影源と、回転式ガントリ上に配置され、物体により減衰したX線を受けるように構成された複数の検出器モジュールとを含む。複数の検出器モジュールのそれぞれは、上面及び側面を有するモジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレームの上面に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサとを更に備え、タイリング可能な複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器要素のアレイと、検出器要素のアレイに直接的又は間接的に結合され、モジュールフレームへの検出器センサの装着及び位置決めをもたらすように構成された装着用構造(mounting structure)であって、検出器センサ上に検出器要素のアレイの概ね反対側の面で配置された位置決めプレート(alignment plate)を備える装着用構造とを含む。位置決めプレートは、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピン(alignment pin)と、検出器センサをモジュールフレームに固定する締結具を受け入れるように構成された1つ又は複数のねじボス(threaded boss)とを含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された適合機構(keyed features)を含む。
本発明の別の態様によると、CTスキャン処置中に物体により減衰したX線を受けるための検出器モジュールは、上面及び側面を備えるモジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレーム上に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサとを含む。複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器画素のアレイと、検出器要素のアレイにX線を受けるのとは反対側の側部で直接的又は間接的に結合された位置決めプレートであって、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピンと、締結具を受け入れるように構成され、検出器センサをモジュールフレームに固定する1つ又は複数のねじボスとを備える位置決めプレートとを更に含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された基準穴を含む。
本発明の更に別の態様によると、CTスキャン処置中に物体により減衰したX線を受けるための検出器モジュールは、モジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレームの上面に配置された選択的に追加可能な複数の検出器センサとを含む。複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器要素のアレイと、検出器センサ上に検出器要素のアレイとは概ね反対側の面で配置された位置決めプレートであって、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピンを含む位置決めプレートとを更に含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された基準穴を含む。
各種の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかになるであろう。
図面は、本発明を実施するために現在考えられる好適な実施形態を例示する。
CT撮像システムの絵図である。 図1に例示されたシステムのブロック概略図である。 CTシステムの検出器アレイの一実施形態の斜視図である。 本発明のある実施形態による検出器モジュールの斜視図である。 本発明のある実施形態による図4の検出器モジュールで用いるための検出器センサの図である。 本発明のある実施形態による図4の検出器モジュールで用いるための検出器センサの図である。 本発明のある実施形態による自動位置決め用機構を伴う垂直装着用構造を組み込む、図5及び図6の検出器センサの斜視図である。 本発明のある実施形態による垂直装着用構造を用いてモジュールフレームに装着された、図7の検出器センサの図である。 本発明のある実施形態による垂直装着用構造を用いてモジュールフレームに装着された、図7の検出器センサの図である。 本発明のある実施形態による自動位置決め用機構を伴う水平装着用構造を組み込む、図5及び図6の検出器センサの斜視図である。 本発明のある実施形態による自動位置決め用機構を伴う水平装着用構造を組み込む、図5及び図6の検出器センサの斜視図である。 本発明のある実施形態による水平装着用構造を用いてモジュールフレームに装着された、図9A及び図9Bの検出器センサの図である。 本発明のある実施形態による水平装着用構造を用いてモジュールフレームに装着された、図9A及び図9Bの検出器センサの図である。 非侵入性パッケージ検査システムで用いるためのCTシステムの絵図である。
本発明の動作環境は、256スライスのコンピュータ断層撮影(CT)システムに関して記述される。しかし、以下で詳細に説明されるように、本発明は、他の単一スライス構成及びマルチスライス構成(すなわち、所望のサイズを有するように組み立てることができる任意のモジュールベース検出器)と共に用いるために等しく適用可能である。また、本発明は、X線の検出及び変換に関して記述される。しかし、当業者は、他の高周波電磁エネルギーの検出及び変換のために本発明が等しく適用可能であることを更に理解するであろう。本発明は、「第三世代」CTスキャナに関して記述されるが、他のCTシステムに等しく適用可能である。
図1及び図2を参照すると、コンピュータ断層撮影(CT)撮像システム10は、「第三世代」CTスキャナを表すガントリ12を含むように示される。ガントリ12は、X線源14の焦点位置15からガントリ12の反対側の検出器アセンブリ18に向けてX線ビームを投影するX線源14を有する。つぎに図2を参照すると、検出器アセンブリ18は、複数の検出器モジュール20、及び制御処理基板32(すなわち電子機器基板)により形成される。複数の検出器モジュール20は、医療患者22を通過する投影されたX線16を検知し、電子機器基板32は、取得したデータに関する後続処理を行う。各検出器モジュール20は、当たるX線ビーム及び患者22を通過するときに減衰したビームの強度を表す出力を生成する。X線投影データを取得するためのスキャン中、ガントリ12及びガントリに装着された部品は、回転中心24を中心として回転する。
ガントリ12の回転及びX線源14の動作は、CTシステム10の制御機構26により統御される。制御機構26は、電力及びタイミング信号をX線源14に提供するX線コントローラ28と、ガントリ12の回転の速度及び位置を制御するガントリモータコントローラ30とを含む。画像再構成器34は、サンプリングされデジタル化されたX線データを電子機器基板32から受けて高速再構成を行う。再構成された画像は、画像を大容量記憶デバイス38に記憶するコンピュータ36への入力として用いられる。
コンピュータ36は、キーボード、マウス、音声作動コントローラ、又は任意の他の適当な入力装置など、何らかの形態のオペレータインターフェイスを有するコンソール40を介して、コマンド及びスキャン用パラメータをオペレータから受ける。関連付けられたディスプレイ42は、オペレータが再構成された画像及びコンピュータ36からの他のデータを観察することを可能にする。オペレータにより供給されたコマンド及びパラメータは、制御信号及び情報を電子機器基板32、X線コントローラ28及びガントリモータコントローラ30に提供するためにコンピュータ36により用いられる。加えて、コンピュータ36は、患者22及びガントリ12を配置するようにモータ駆動テーブル46を制御するテーブルモータコントローラ44を動作させる。特に、テーブル46は、図1のガントリ開口48を通じて患者22を全体的又は部分的に移動させる。
図3に示されるように、検出器アセンブリ18は、コリメート用ブレード又はプレート19が間に配置されたレール17を含む。プレート19は、X線をコリメートし、散乱X線16を、そのようなビームが、例えば、検出器アセンブリ18上に配置された、図4の検出器モジュール20に当たる前に、除去するように配置される。本発明のある実施形態によると、検出器アセンブリ18は、256×16の画素要素のアレイサイズを各々に有する57個の検出器モジュール20を含む。結果として、検出器アセンブリ18は、256行及び912列(16×57個の検出器)を有し、このことは256個の同時データスライスをガントリ12の回転毎に収集することを可能にする。しかし、例示的な検出器モジュール20が256×16の画素要素のアレイサイズを有するように表されるが、本発明の実施形態による検出器モジュール20の構造に基づいて検出器アセンブリ18内の行及び列の数を選択的に制御でき、これによって、同時に収集されるスライスの数を最大512個のデータスライスなどに増減できるようになっていることが認識される。
図4を参照すると、本発明のある例示的な実施形態による検出器モジュール20の構成が示される。検出器モジュール20は、上面54及び側面55を有するモジュールフレーム52を含む。本発明の実施形態によると、上面54は、平坦面、X線ビームの弧に沿う若しくは沿わない円弧に凡そ形成された湾曲部、又は傾斜させた複数の小面を伴う階段状構成として構成されることができる。図4に示されるように、複数の検出器サブモジュール又は「センサ」56は、モジュールフレーム52の上面に配置され、患者又は物体を通って減衰するX線を受けて処理するようにZ軸に沿って位置決めされる。本発明の実施形態によると、モジュールフレーム52の上面54に配置された検出器センサ56の数をCTシステム10(図1)内の検出器モジュール20の動作要件に基づいて製造プロセス中に調整することができる。つまり、検出器モジュール20の検出器センサ56は、所望に応じて検出器センサ56をモジュールフレーム52に選択的に追加できる、タイリング可能な検出器センサとして構成され、これによって、検出器モジュール20内に含まれる検出器センサ56の数を、Z軸に沿う適用範囲の大きさを変化させる(すなわち、取得されるスライスの数を変化させる/制御する)ように調整できるようになっている。よって、例えば、本発明の一実施形態によると、6個の検出器センサ56が検出器モジュール20内に含まれ得る。しかし、検出器モジュール20の他の実施形態は、例えば、図4に示された仮想線により示されるように、4個、8個、又は12個の検出器センサ56を含むことができる。各実施形態において、検出器センサ56は、検出器モジュールの中心線58を中心として対称にZ軸に沿って上面54に配置される。よって、モジュールフレーム52上の検出器センサ56の増減に基づいて、Z軸に沿う調整可能な長さ/適用範囲を有する検出器モジュール20を構築できることが認識される。
本発明のある実施形態による検出器センサ56の詳細図が図5及び図6に示される。検出器センサ56は、物体を通って減衰したX線を受けてX線をアナログ電気信号に変換するように構成される、検出器要素又は画素60のアレイを含む。一実施形態によると、検出器要素/画素60は、シンチレータ−フォトダイオード対から形成される。シンチレータ−フォトダイオード対の形成において、多数のシンチレータ検出器要素又は画素62は、シンチレート用パックアレイ64を形成するように配置される。例えば、シンチレート用パックアレイ64は、各シンチレート用パックアレイ64が32個のスライスを含むように、32×16のシンチレータ検出器要素62のアレイで構成され得る。シンチレート用パックアレイ64は、複数のダイオード要素又は画素(不図示)で形成されたフォトダイオードアレイ66上に配置され、ダイオードアレイ66は、例えば、シンチレータ検出器要素62の数に対応する、32×16のダイオードアレイで形成される。
図5及び図6に示されるように、シンチレータ検出器要素62は、ダイオードアレイ66に光学的に結合され、ダイオードアレイ66は、1つ又は複数の特定用途向け集積回路(ASIC)電子機器パッケージ68に電気的に結合される。ASIC電子機器パッケージ68(すなわちアナログ−デジタル(A/D)変換器)は、上部(すなわち、ASIC電子機器パッケージ68の前後面)に形成された入力/出力(I/O)インターコネクト70を用いてダイオードアレイ66に電気的及び機械的に結合される。I/Oインターコネクト70は、例えば、ボールグリッドアレイ(BGA)型のインターコネクトとして、又は、ASIC電子機器パッケージ68をダイオードアレイ66に電気的及び機械的に結合する別の類似の接合用デバイスとして形成され得る。本発明の実施形態によると、各ASIC電子機器パッケージ68は、パッケージ68を集合的に形成する4つのASICダイ72など、1つ又は複数の個々のASICダイ72を含む。
フォトダイオードアレイ66上に配置されたシンチレータアレイ64を検出器センサ56が含むように上述されたが、本発明の実施形態が直接変換型センサも包含することが認識される。つまり、検出器センサ56がシンチレータアレイ64及びフォトダイオードアレイ66を含むように図5及び図6に示されるが、検出器センサ56内のそのような要素/材料を、テルル化カドミウム(CdTe)又はテルル化亜鉛カドミウム(CZT)など、X線を電気信号に直接変換する直接変換型材料と交換できることが認識される。図5及び図6に示されるものとは異なるセンサ設計も本発明の範囲であると考慮されることが更に認識される。
本発明の実施形態によると、ASIC電子機器パッケージ68は、フォトダイオードアレイ66から受けた信号のアナログ−デジタル(A/D)変換を行うように部分的に構成される。つまり、ASIC電子機器パッケージ68は、フォトダイオードアレイ66から受けたアナログ電気信号を、ダイオードアレイから受けた信号のレベルに基づくデジタル数値に変換するように機能する。よって、一実施形態の動作において、X線は、シンチレータ検出器要素62の内部に当たって、パックアレイ64を横断しダイオードアレイ66内のフォトダイオード画素/要素上で検出されるフォトンを発生させ、それに応じてダイオードアレイ66により生成されたアナログ信号は、デジタル信号/数値への変換のためにASIC電子機器パッケージ68により受けられる。
図5及び図6に更に示されるように、基材層74(すなわちASICパッケージ基材)は、ASIC電子機器パッケージ68の下方、シンチレート用パックアレイ64とは反対側に配置される。基材層74は、多層セラミック(MLC)などの電気絶縁材料で形成され、検出器センサ56に支持/剛性をもたらすように構成される。基材層74とASIC電子機器パッケージ68の間に配置されるのは、ASIC電子機器パッケージからの信号を検出器モジュール20(図4)の制御処理基板32に導き、制御処理基板32から/に制御及び電力を移送もする、ASIC電子機器パッケージ68に取り付けられたフレックス回路76である。フレックス回路76は、ASIC電子機器パッケージ68からのデジタル信号/数値を伝達するように機能する「デジタルフレックス回路」の形態を成す。フレックス回路76は、ASIC電子機器パッケージ68とインターフェイス接続する(すなわち、I/Oインターコネクト70とインターフェイス接続する)ように構成されたコネクタ/電気的に接合可能なエリア78と、検出器モジュール20(図4)の制御処理基板32とインターフェイス接続するように構成されたコネクタ80とを含む。一実施形態によると、フレックス回路76のコネクタ/電気的に接合可能なエリア78は、基材層74を(ペデスタルを介して)ASIC電子機器パッケージ68に熱的に接合するようにASIC電子機器パッケージ68内のASICダイと対応する、内部に形成された穴(不図示)を含む。また、ある実施形態によると、ASIC電子機器パッケージ68とフレックス回路76の間には、部品を一緒に接合するとともに検出器センサ56に別個の熱伝導をもたらすための熱接着剤79も設けられる。
検出器センサの調整可能かつ可変の性質に基づく検出器センサ56の構造及び検出器モジュール内への導入によって、検出器センサのタイリング可能性とサイズ決定との両方に関して更なる利益がもたらされる。つまり、本発明の実施形態によると、性能及びスケーラビリティを最適化するために検出器センサ56の構成を変化させることができる。つまり、検出器センサ56が32×16(すなわち、32個のスライス及び16個のチャンネル)の検出器画素/要素アレイを有するように上述されたが、検出器センサ56は、多数のN×M(例えば、N=16、32、若しくは64、M=16、24、若しくは32、例えば)の画素/要素アレイのうちのいずれか1つを有するように形成され得、アレイサイズは、コスト、性能、歩留まり、試験時間スケーラビリティ、信頼性などに基づいて最適化されることが認識される。対応して、検出器センサ56の寸法が変化し、検出器センサ56は、検出器モジュール20の正確な構成に応じて、長さ10mmから最大長さ40mmの長さ(すなわち、Z軸沿いの寸法)を有し得る。
本発明の実施形態によると、検出器センサ56のそれぞれは、組合せ用適合機構を有するフレーム(例えばフレーム52、図4)へのセンサの差込みを可能にする自動位置決め用機構を伴って更に構成される。自動位置決め用機構は、定着又は調節が要求されない精度でのセンサの配置を可能にする、検出器センサ用の位置決め基準面を作り出す。工場及び現場での個々の検出器センサの取替えを自動位置決め用機構を用いて特殊な定着具又は工具を用いずに精密な位置決めで行うことができ、これによって、真のプラグアンドプレイ(plug−and−play)検出器センサの可能性がもたらされるようになっている。
つぎに図7並びに図8A及び図8Bを参照すると、本発明のある実施形態による、自動位置決め用機構を含む検出器センサ56の図と、検出器モジュール20を集合的に形成するための対応するモジュールフレーム52に対するそのような検出器センサの係合の図とが示される。まず図7を参照すると、フレーム上への検出器センサの精密な配置を可能にする位置決め基準機構を上部に設ける、上部に形成されたここでは概ね「垂直」装着用構造84と呼ばれるものを含む検出器センサ56が示される。垂直装着用構造84は、検出器センサ56にシンチレート用パックアレイ64とは反対側(すなわち、X線を受ける側部とは反対側)にある検出器構造の側部で恒久的に取り付けられる位置決めプレート86を含み、位置決めプレート86は、シンチレート用パックアレイ64に対して精密に位置決めされる。一実施形態によると、位置決めプレートは、例えば接着剤又は他の適当な材料を用いるなどして検出器センサ56の後部で基材層74に取り付けられる。位置決めプレート86は、検出器センサ56の主要部品(すなわち、シンチレート用パックアレイ64、フォトダイオードアレイ66)と平行に配向される概ね平面状の構造として形成される。
位置決めプレート86は、プレートから外側に延びて対応するモジュールフレーム52(図4)上への検出器センサ56の自動位置決めをもたらす、上部に形成された位置決めピン88を含む。つまり、位置決めピン88は、以下でより詳細に説明されるように、モジュールフレーム52内に形成され位置決めピン88を受けて位置決めされたアセンブリを作り出す組合せ用適合機構と係合するように構成されるので、対応するモジュールフレーム52上への検出器センサ56の自動位置決めをもたらす基準構造として働く。2つの位置決めピン88が位置決めプレート86の概ね両側端に形成されるように示されるが、より多数の位置決めピン88を基準構造として働くように上部に形成できることが認識される。
位置決めプレート86は、モジュールフレーム52上への垂直装着用構造84(及び検出器センサ56)の取付けをもたらすように構成される、上部に形成された係合用機構90も含む。ある例示的な実施形態によると、係合用機構90は、位置決めプレート86の中心領域に形成されたねじボスとして形成され、ねじボス90は、それぞれのねじがねじボス90により受けられると、モジュールフレーム52への検出器センサ56の確実な取付けをもたらす。
ある例示的な実施形態によると、垂直装着用構造84は、位置決めプレート86とモジュールフレーム52の間にあるように位置決めプレート86上に配置され、検出器センサ56が装着されるべき、熱ギャップパッド(thermal gap pad)92も含む。熱ギャップパッド92は、位置決めプレート内に形成され、熱ギャップパッド92の追加を可能にする、窪み94内に配置される。窪み94は、検出器センサ56がモジュールフレーム52に固定されると、低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導(ギャップパッドの一定レベルの圧縮による)が熱ギャップパッド92を介して形成されるように精密機械加工される。一定の低い熱抵抗は、検出器センサ56の精密な温度制御を可能にするために要求され、熱ギャップパッド92の導入は、センサ56とフレーム52の間の熱接触抵抗に対処し熱接触抵抗を制御するための可能性をもたらす。本発明の実施形態によると、熱ギャップパッド92は、多数の適当な熱伝導材料(TIM)のいずれかで形成され得る。適当なTIMの例は、非限定的に、接着剤、グリース、ゲル、パッド、フィルム、液体金属、圧縮性金属、及び相変化材料を含む。圧縮性金属は、例えば、隣接面同士を密着させるために十分に柔らかく、例えばインジウムを含み得る。図7に示されるように、一実施形態によると、熱ギャップパッド92は、位置決めプレート86のねじボス90及び位置決めピン88をそれぞれに収納する、ギャップパッド内に/ギャップパッドを通って形成された、開口96及び一対の刻み目98を含む。
図8A及び図8Bに示されるように、複数の検出器センサ56は、モジュールフレーム52上に配置され、各検出器センサ56は、モジュールフレーム52に対して位置決めされ、各検出器モジュール56上に設けられた垂直装着用構造84を用いてそこに固定される。前に上記されたように、モジュールフレーム52は、垂直装着用構造84上に形成された基準位置決めピン88に組み合わさり、検出器センサ56がモジュールフレーム52上に配置されると位置決めピン88を受ける、内部に形成された適合機構を含む。図8A及び図8Bに示されるように、基準穴102及び基準スロット104は、モジュールフレーム52上に装着されるべきそれぞれの検出器センサ56に対してモジュールフレーム52内に形成され、位置決めピン88は、モジュールフレーム52上に配置される検出器センサ56の自動位置決めを可能にするように穴102及びスロット104に受け入れられる。検出器センサ56がモジュールフレーム52に差し込まれると、その位置はよって設定され調節不能となる。
モジュールフレーム52へのそれぞれの検出器センサ56の固定をもたらすために、ねじ開口(threaded openings)106は、それぞれの基準穴−基準スロット対102、104の間にモジュールフレーム52を通って形成され、ねじ開口106は、モジュールフレーム52の上面54まで延びる。図8Aに示されるように、ねじ開口106は、検出器センサ56に取り付けられた垂直装着用構造84の係合用機構(すなわちねじボス)90に受け入れられるようにモジュールフレーム52を通って延びる締結具108(例えばねじ)を受け入れる。締結具108を締め付けて検出器センサ56をモジュールフレーム52に固定することができ、締結具108の締付けは、垂直装着用構造84の熱ギャップパッド92の一定の圧縮ももたらし、これによって、検出器センサ56とモジュールフレーム52の間の全体的な接触抵抗(及び抵抗の変動)が制御され、低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導が熱ギャップパッド92を介して形成されるようになっている。
図8A及び図8Bに更に示されるように、モジュールフレーム52は、フレームを検出器アセンブリ18(図3)のレール17と位置決め及び係合するための機構を上部に含む。モジュールフレーム52は、検出器モジュール20のフレームがレール17と自動位置決めされるように、レール17上の対応する機構と係合するレール基準位置穴110を含む。フレームをレール17に固定するためにモジュールフレーム52上に係合用機構112も設けられる。
つぎに図9A及び図9B並びに図10A及び図10Bを参照すると、本発明の別の実施形態による、自動位置決め用機構を含む検出器センサ56の図と、対応するモジュールフレーム52へのそのような検出器センサ56の係合の図とが示される。まず図9A及び図9Bを参照すると、フレーム上への検出器センサ56の精密な配置を可能にする位置決め基準機構を上部に設ける、上部に形成されたここでは概ね「水平」装着用構造114と呼ばれるものを含む検出器センサ56が示される。水平装着用構造114は、検出器センサ56の主要部品(すなわち、シンチレート用パックアレイ64、フォトダイオードアレイ66)と平行に配向された下部部材118と、下部部材118から垂直に外側に延びる縦方向部材(lengthwise member)120とを有するL字状位置決めプレート116を含む。L字状位置決めプレート116は、検出器センサ56にシンチレート用パックアレイ64とは反対側の検出器構造の側部で恒久的に取り付けられ、L字状位置決めプレート116の底部部材118は、シンチレート用パックアレイ64に対して精密に位置決めされる。一実施形態によると、底部部材118は、例えば、接着剤又は他の適当な材料を用いるなどして、検出器センサ56の後部で基材層74に取り付けられる。加えて、一実施形態によると、底部部材118は、検出器センサ56の後方側部まで延びるSMTデジタルコネクタ124を収納することによって、検出器センサ56への水平装着用構造114の取付けをもたらす、上部に形成された切欠き122を含む。しかし、L字状位置決めプレート116が、検出器センサ56が図5及び図6に示されるような直接フレックス取付け部76を含むときなど、内部に形成された切欠き122を有しない底部部材118を含むことができることが認識される。
図9A及び図9Bに示されるように、L字状位置決めプレート116の縦方向部材120は、縦方向部材120から外側に(モジュールフレーム52に係合されるべき側部に)延びて対応するモジュールフレーム上への検出器センサ56の自動位置決めをもたらす、上部に形成された位置決めピン122を含む。つまり、位置決めピン122は、モジュールフレーム52内に形成され位置決めピン122を受けて位置決めされたアセンブリを作り出す組合せ用適合機構と係合するように構成されるので、対応する検出器モジュールフレーム52上への検出器センサ56の自動位置決めをもたらす基準構造として働く。2つの位置決めピン122がL字状位置決めプレート116の縦方向部材120の概ね両側端に形成されるように示されるが、より多数の位置決めピン122を基準構造として働くように上部に形成できることが認識される。
L字状位置決めプレート116は、モジュールフレーム52上への水平装着用構造114(及び検出器センサ56)の取付けをもたらすように構成される、上部に形成された係合用機構124も含む。ある例示的な実施形態によると、係合用機構124は、L字状位置決めプレート116の縦方向部材120内にねじボスとして形成され、ねじボス124は、それぞれの締結具又はねじがねじボス124により受けられると、モジュールフレーム52への検出器センサ56の確実な取付けをもたらす。
ある例示的な実施形態によると、水平装着用構造114は、位置決めプレート116とモジュールフレーム52の間にあるようにL字状位置決めプレート116の縦方向部材120上に配置され、検出器センサ56が装着されるべき、熱ギャップパッド126も含む。熱ギャップパッド126は、熱ギャップパッド126の追加を可能にする、縦方向部材120内に形成された窪み128内に配置される。窪み128は、検出器センサ56がモジュールフレーム52に固定されると、低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導(ギャップパッドの一定レベルの圧縮による)が熱ギャップパッド126を介して形成されるように、精密機械加工される。一定の低い熱抵抗は、検出器センサ56の精密な温度制御を可能にするために要求され、熱ギャップパッド126の導入は、センサ56とフレーム52の間の熱接触抵抗に対処し熱接触抵抗を制御する可能性をもたらす。本発明の実施形態によると、熱ギャップパッド126は、多数の適当な熱伝導材料(TIM)のうちのいずれかで形成され得る。適当なTIMの例は、非限定的に、接着剤、グリース、ゲル、パッド、フィルム、液体金属、圧縮性金属、及び相変化材料を含む。圧縮性金属は、例えば、隣接面同士を密着させるために十分に柔らかく、例えばインジウムを含み得る。図9A及び図9Bに示されるように、一実施形態によると、熱ギャップパッド126は、熱ギャップパッド内に/熱ギャップパッドを通って形成された、L字状位置決めプレート116の縦方向部材120のねじボス124と位置決めされる一対の開口130と、位置決めピン122を収納する一対の穴132とを含む。
本発明のある実施形態による水平装着用構造114を用いたモジュールフレーム52への検出器モジュール56の係合が図10A及び図10Bに示される。前に上記されたように、モジュールフレーム52は、水平装着用構造114上に形成された基準位置決めピン122に組み合わさり、検出器センサ56がモジュールフレーム52上に配置されると位置決めピン122を受ける、内部に形成された適合機構(すなわち基準開口)を含む。図10に示されるように、基準穴134及び基準スロット136は、モジュールフレーム52上に装着されるべきそれぞれの検出器センサ56に対する側面55でモジュールフレーム52内に形成され、位置決めピン122は、モジュールフレーム52上に配置される検出器センサ56の自動位置決めを可能にするように穴134及びスロット136に受け入れられる。検出器センサ56がモジュールフレーム52に差し込まれると、その位置はよって設定され調節不能となる。
モジュールフレーム52へのそれぞれの検出器センサ56の固定をもたらすために、ねじ開口138は、それぞれの基準穴−基準スロット対134、136の間でモジュールフレーム52の側面55に形成される。図10Bに示されるように、ねじ開口138は、モジュールフレーム52内に形成されたねじ開口138に受け入れられるように位置決めプレート116の係合用機構(すなわちねじボス)124を通って延びる締結具140(例えばねじ)を受け入れる。締結具140を締め付けて検出器センサ56をモジュールフレーム52に固定することができ、締結具140の締付けは、水平装着用構造114の熱ギャップパッド126の一定の圧縮ももたらし、これによって、検出器センサ56とモジュールフレーム52の間の全体的な接触抵抗(及び抵抗の変動)が制御され、低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導が熱ギャップパッド126を介して形成されるようになっている。別の実施形態によると、検出器センサ56をモジュールフレーム52に固定するために位置決めプレート116のスタッド(不図示)をナット(不図示)と共に用いることができる。
図10A及び図10Bに示されないが、モジュールフレーム52が、フレーム52を検出器アセンブリ18のレール17(図3)と位置決め及び係合するための機構を上部に含むことが認識される。つまり、図8に示され上述されたように、モジュールフレーム52は、検出器モジュール20のフレームがレール17と自動位置決めされるように、レール17上の対応する機構と係合するレール基準位置穴110を含む。フレームをレール17に固定するためにモジュールフレーム52上に係合用機構112も設けられる。
有利なことに、検出器センサ56上の垂直又は水平の装着用構造84、114の導入、具体的には、位置決めプレート86、116及びそれらの上部の基準位置決めピン88、122、並びに、位置決めピンを受けるための組合せ用適合機構/基準穴102、104を伴うモジュールフレーム52は、検出器モジュール20用の自動位置決め用検出器センサ56をもたらす。検出器センサ56の取除き及び交換が精密定着具又は高技能の技術者の助けなしに可能となり、これによって、自動位置決め用検出器センサ56を試験庫、ガントリ試験スイート、又は現場において特殊な工具なしに容易に取り除き、設置できるようになっている。加えて、装着用構造84、114及びモジュールフレーム52の設計によって、単一の検出器センサ56の取替え及び試験(複数検出器センサモジュールの完全な取替えの代わりに)が、単一の検出器センサの精密な位置決めをもたらす一方で真のプラグアンドプレイの可能性並びに現在の時間及びコストの節約を可能にするように可能となる。
つぎに図11を参照すると、本発明の別の実施形態による検出器モジュール20の構成が示される。検出器モジュール20は、階段状構成を有するように構成された上面144を有するモジュールフレーム142を含み、よって複数の小面146を上部に含む。小面146は、Z軸に沿うモジュールフレーム142に沿って縦方向に位置決めされ、各小面146は、患者又は物体を通って減衰するX線を受けて処理する検出器センサ56を収納するようにサイズ決定及び構成される。本発明の一実施形態によると、8つの小面146は、モジュールフレーム142の上面144に形成され、検出器センサ56は、各検出器センサ56内の32×16の各検出器要素アレイの合計が検出器モジュール20用の検出器要素の256×16のアレイサイズをもたらすように各小面146に配置される。結果として、検出器モジュール20は、ガントリ12(図1)の回転毎に収集されるべき256個の同時データスライスをもたらす。
つぎに図11を参照すると、パッケージ又は荷物が通過し得る開口154を内部に有する回転式ガントリ152を含むパッケージ/荷物検査システム150が示される。回転式ガントリ152は、高周波電磁エネルギー源106と、図4から図10に示されるものと類似する検出器モジュール20を有する検出器アセンブリ158とを収容する。コンベヤシステム160も設けられ、コンベヤシステムは、パッケージ又は荷物166を開口154を通って自動的及び連続的に通過させてスキャンさせるように構造164により支持されたコンベヤベルト162を含む。物体166は、コンベヤベルト162により開口154を通って供給され、次いで撮像データが取得され、コンベヤベルト162は、制御され連続した態様でパッケージ166を開口154から取り除く。結果として、郵便物検査官、荷物取扱者、及び他のセキュリティ対策員は、爆発物、刃物、銃、密輸品などについてパッケージ166の中身を非侵入的に検査し得る。
本発明のある実施形態によると、パッケージ/荷物検査システム150への検出器モジュール20(図4〜図10)の組込みは、パッケージ166のスキャン時間の低減をもたらす。つまり、検出器モジュール20(図4〜図10)は、256個のスライスを検出器モジュール20により取得できるので、システム150がより多くの量のパッケージをガントリ152の単一の回転でスキャンすることを可能にする。パッケージ/荷物検査システム150によるパッケージ166のより効率的なスキャンは、よってシステム150内に組み込まれる検出器モジュール20(図4〜図10)を用いて達成される。
したがって、本発明の一実施形態によると、CTシステムは、スキャンされるべき物体を受けるための開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリ上に配置され、X線ビームを物体に向けて投影するX線投影源と、回転式ガントリ上に配置され、物体により減衰したX線を受けるように構成された複数の検出器モジュールとを含む。複数の検出器モジュールのそれぞれは、上面及び側面を有するモジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレームの上面に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサとを更に備え、タイリング可能な複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器要素のアレイと、検出器要素のアレイに直接的又は間接的に結合され、モジュールフレームへの検出器センサの装着及び位置決めをもたらすように構成された装着用構造(mounting structure)であって、検出器センサ上に検出器要素のアレイの概ね反対側の面で配置された位置決めプレート(alignment plate)を備える装着用構造とを含む。位置決めプレートは、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピン(alignment pin)と、検出器センサをモジュールフレームに固定する締結具を受け入れるように構成された1つ又は複数のねじボス(threaded boss)とを含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された適合機構(keyed features)を含む。
本発明の別の実施形態によると、CTスキャン処置中に物体により減衰したX線を受けるための検出器モジュールは、上面及び側面を備えるモジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレーム上に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサとを含む。複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器画素のアレイと、検出器要素のアレイにX線を受けるのとは反対側の側部で直接的又は間接的に結合された位置決めプレートであって、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピンと、締結具を受け入れるように構成され、検出器センサをモジュールフレームに固定する1つ又は複数のねじボスとを備える位置決めプレートとを更に含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された基準穴を含む。
本発明の更に別の実施形態によると、CTスキャン処置中に物体により減衰したX線を受けるための検出器モジュールは、モジュールフレームと、物体により減衰したX線を受けるようにモジュールフレームの上面に配置された選択的に追加可能な複数の検出器センサとを含む。複数の検出器センサのそれぞれは、物体を通って減衰したX線を受けてX線を電気信号に変換するように構成された検出器要素のアレイと、検出器センサ上に検出器要素のアレイとは概ね反対側の面で配置された位置決めプレートであって、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするための基準構造を形成する位置決めピンを含む位置決めプレートとを更に含む。モジュールフレームは、検出器センサがモジュールフレーム上に装着されると、モジュールフレーム上に検出器センサを位置決めするようにそれぞれの検出器センサの位置決めピンを受け入れる、内部に形成された基準穴を含む。
この明細書は、ベストモードを含めて本発明を開示するために、並びに、任意の装置若しくはシステムの製作及び使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて当業者が本発明を実践することも可能にするために例示を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により規定されており、当業者が思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言とは相違しない構成要素を有する場合、又は、特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない均等な構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。
10 コンピュータ断層撮影(CT)撮像システム、CTシステム
12 ガントリ
14 X線源
15 焦点位置
16 X線
17 レール
18 検出器アセンブリ
19 コリメート用ブレード又はプレート
20 検出器モジュール
22 患者、医療患者
24 回転中心
26 制御機構
28 X線コントローラ
30 ガントリモータコントローラ
32 制御処理基板、電子機器基板、
34 画像再構成器
36 コンピュータ
38 大容量記憶デバイス
40 コンソール
42 ディスプレイ
44 テーブルモータコントローラ
46 モータ駆動テーブル
48 ガントリ開口
52 モジュールフレーム
54 上面
55 側面
56 検出器モジュール、検出器センサ
58 中心線
60 検出器要素、画素
62 シンチレータ検出器要素、画素
64 シンチレート用パックアレイ、シンチレータアレイ
66 ダイオードアレイ、フォトダイオードアレイ
68 特定用途向け集積回路(ASIC)電子機器パッケージ
70 入力/出力(I/O)インターコネクト
72 ASICダイ
74 基材層(ASICパッケージ基材)
76 フレックス回路、フレックス取付け部
78 電気的に接合可能なエリア
79 熱接着剤
80 コネクタ
84 垂直装着用構造
86 位置決めプレート
88 位置決めピン、基準位置決めピン
90 係合用機構、ねじボス
92 熱ギャップパッド
94 窪み
96 開口
98 刻み目
102 基準穴
104 基準スロット
106 ねじ開口、高周波電磁エネルギー源
108 締結具
110 レール基準位置穴
112 係合用機構
114 水平装着用構造
116 L字状位置決めプレート
118 下部部材、底部部材
120 縦方向部材
122 切欠き、位置決めピン
124 SMTデジタルコネクタ、係合用機構(ねじボス)
126 熱ギャップパッド
128 窪み
130 開口
132 穴
134 基準穴
136 基準スロット
138 ねじ開口
140 締結具
150 パッケージ/荷物検査システム
152 回転式ガントリ
154 開口
158 検出器アセンブリ
160 コンベヤシステム
162 コンベヤベルト
164 構造
166 パッケージ、荷物

Claims (14)

  1. スキャンされるべき物体(22、166)を受けるための開口(48、154)を有する回転式ガントリ(12、152)と、
    前記回転式ガントリ(12、152)上に配置され、X線(16)ビームを前記物体(22、166)に向けて投影するX線投影源(14)と、
    前記回転式ガントリ(12、152)上に配置され、前記物体(22、166)により減衰したX線(16)を受けるように構成された複数の検出器モジュール(20)であって、前記複数の検出器モジュール(20)のそれぞれが、
    上面(54)及び側面(55)を有するモジュールフレーム(52)と、
    前記物体(22、166)により減衰した前記X線(16)を受けるように前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサ(56)とを備える、複数の検出器モジュール(20)とを備え、
    タイリング可能な前記複数の検出器センサ(56)のそれぞれが、
    第1の表面と該第1の表面とは反対の第2の表面とを有する基材層と、
    前記物体(22、166)を通って減衰したX線(16)を受けて前記X線(16)を電気信号に変換するように構成された検出器要素(60)のアレイであって前記基材層の前記第1の表面に配置される検出器要素(60)のアレイと、
    前記検出器要素(60)のアレイに直接的又は間接的に結合され、前記モジュールフレーム(52)への前記検出器センサ(56)の装着及び位置決めをもたらすように構成された装着用構造(84、114)と
    を備え、
    前記装着用構造(84、114)は、
    前記検出器要素(60)のアレイの反対側の前記基材層の前記第2の表面の前記検出器センサ(56)上に配置された位置決めプレート(86、116)であって、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするための基準構造を形成する位置決めピン(88、122)と、前記検出器センサ(56)を前記モジュールフレーム(52)に固定する締結具(108、140)を受け入れるように構成された1つ又は複数のねじボス(90、124)とを含む位置決めプレート(86、116)と、
    前記位置決めプレート(86、116)と前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)及び前記側面(55)との間に配置され、前記検出器センサ(56)が固定されるべき、熱ギャップパッド(92、126)とを更に備え、
    前記熱ギャップパッド(92、126)が、前記位置決めプレート(86、116)内に形成された窪み(94、128)内に配置され、前記検出器センサ(56)と前記モジュールフレーム(52)の間に低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導をもたらす、熱伝導材料(TIM)を備え、
    前記装着用構造の位置決めプレート(86、116)は、前記基材層と前記熱ギャップパッド(92、126)との間に配置され、
    前記モジュールフレーム(52)が、前記検出器センサ(56)が前記モジュールフレーム(52)上に装着されると、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするようにそれぞれの検出器センサ(56)の前記位置決めピン(88、122)を受け入れる、内部に形成された適合機構(102、104、134、136)を含む、CTシステム(10、150)。
  2. 前記基材層は電気絶縁用特定用途向け集積回路(ASIC)パッケージ基材層からなり、
    前記複数の検出器モジュール(20)のそれぞれが、
    アナログ電気信号を受けて前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換するように前記検出器要素(60)のアレイに電気的及び機械的に結合されたASIC電子機器パッケージ(68)と、
    前記検出器要素(60)のアレイとは反対側の前記ASIC電子機器パッケージ(68)の後面に配置された前記電気絶縁用途向け集積回路(ASICパッケージ基材層(74)とを更に備え、
    前記装着用構造(84、114)の前記位置決めプレート(86、116)が、前記電気絶縁用ASICパッケージ基材層(74)に直接取り付けられる、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  3. 前記モジュールフレーム(52)の前記適合機構(102、104、134、136)が前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に形成され、前記モジュールフレーム(52)が、前記モジュールフレーム(52)を通って形成され、前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)まで延びる、ねじ開口(106、138)を更に備え、前記ねじ開口(106、138)が、前記検出器センサ(56)を前記モジュールフレーム(52)に固定する締結具(108、140)を受けるように構成される、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  4. 各検出器センサ(56)のために、前記装着用構造(84、114)が、前記検出器要素(60)のアレイと平行に配向される概ね平面状の構成を前記位置決めプレート(86)が有する垂直装着用構造(84)を備え、これによって、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決め及び固定するように、前記位置決めプレート(86)の前記位置決めピン(88)が、前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に形成されたそれぞれの適合機構(102、104)に受け入れられるようになっており、前記1つ又は複数のねじボス(90)が、前記モジュールフレーム(52)内のそれぞれのねじ開口(106)を通って配置された締結具(108)を受けるようになっている、請求項3に記載のCTシステム(10、150)。
  5. 前記モジュールフレーム(52)の前記適合機構(102、104、134、136)が、前記モジュールフレーム(52)の前記側面(55)のうちの1つに形成され、前記モジュールフレーム(52)が、前記モジュールフレーム(52)内に形成され、前記モジュールフレーム(52)の一側面まで延びる、ねじ開口(106、138)を更に備え、前記ねじ開口(106、138)が、前記検出器センサ(56)を前記モジュールフレーム(52)に固定する締結具(108、140)を受けるように構成される、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  6. タイリング可能な前記複数の検出器センサ(56)のそれぞれが、前記検出器センサ(56)が配置されているZ軸方向に沿う前記検出器モジュール(20)の適用範囲の大きさを変化させるように前記モジュールフレーム(52)に選択的に追加可能であり、それぞれの検出器センサ(56)の前記装着用構造(84、114)が、各検出器センサ(56)のためのプラグアンドプレイの可能性をもたらすように前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めする、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  7. 前記モジュールフレーム(52)が、前記モジュールフレーム(52)を前記回転式ガントリ(12、152)上に取り付けられたレール構造(17)に対して位置決め及び係合するように構成された位置決め機構(112)を備える、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  8. 前記位置決めプレート(86、116)の前記位置決めピン(88、122)と前記1つ又は複数のねじボス(90、124)は、前記基材層の前記第2の表面と反対側の前記位置決めプレートの表面であって、前記検出器要素(60)のアレイの外周内に配置される、請求項1に記載のCTシステム(10、150)。
  9. CTスキャン処置中に物体(22、166)により減衰したX線(16)を受けるための検出器モジュール(20)であって、
    上面(54)及び側面(55)を備えるモジュールフレーム(52)と、
    前記物体(22、166)により減衰した前記X線(16)を受けるように前記モジュールフレーム(52)上に配置されたタイリング可能な複数の検出器センサ(56)であって、前記複数の検出器センサ(56)のそれぞれが、
    第1の表面と該第1の表面とは反対の第2の表面とを有する基材層と、
    前記物体(22、166)を通って減衰したX線(16)を受けて前記X線(16)を電気信号に変換するように構成された検出器画素(60)のアレイであって前記基材層の前記第1の表面に配置される検出器画素(60)のアレイと、
    前記検出器画素(60)のアレイに直接的又は間接的に結合され、前記検出器画素のアレイと反対側の前記基材層の前記第2の表面に配置された位置決めプレート(86、116)であって、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするための基準構造を形成する位置決めピン(88、122)と、締結具(108、140)を受け入れるように構成され、前記検出器センサ(56)を前記モジュールフレーム(52)に固定する、1つ又は複数のねじボス(90、124)とを備える位置決めプレート(86、116)と、
    前記位置決めプレート(86、116)内に形成された窪み(94、128)内に配置された熱ギャップパッド(92、126)であって、前記検出器センサ(56)が前記モジュールフレーム(52)に固定されると、前記熱ギャップパッド(92、126)が前記位置決めプレート(86、116)と前記モジュールフレーム(52)の間で圧縮されるようになっており、前記熱ギャップパッド(92、126)が、前記検出器センサ(56)と前記モジュールフレーム(52)の間に低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導をもたらす熱伝導材料(TIM)を備える熱ギャップパッド(92、126)と、
    を備える複数の検出器センサ(56)とを備え、
    前記位置決めプレート(86、116)は、前記基材層と前記熱ギャップパッド(92、126)との間に配置され、
    前記モジュールフレーム(52)が、前記検出器センサ(56)が前記モジュールフレーム(52)上に装着されると、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするようにそれぞれの検出器センサ(56)の前記位置決めピン(88、122)を受け入れる、内部に形成された基準穴(102、104、134、136)を含む、検出器モジュール(20)。
  10. 前記位置決めプレート(86、116)が、前記検出器素(60)のアレイと平行に配向され、前記検出器素(60)のアレイに直接的又は間接的に結合される、概ね平面状の位置決めプレート(86)を備え、前記位置決めピン(88)及び単一のねじボス(90)が、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)上に形成され、
    前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決め及び固定するように、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)の前記位置決めピン(88)が、前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に形成されたそれぞれの基準穴(102、104)に受け入れられ、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)の前記単一のねじボス(90)が、前記モジュールフレーム(52)内に形成され前記モジュールフレーム(52)の上面(54)まで延びる、それぞれのねじ開口(106)を通って配置された締結具(108)を受ける、請求項9に記載の検出器モジュール(20)。
  11. タイリング可能な前記複数の検出器センサ(56)のそれぞれが、
    アナログ電気信号を受けて前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換するように前記検出器画素(60)のアレイに電気的及び機械的に結合された特定用途向け集積回路(ASIC)電子機器パッケージ(68)と、
    前記デジタル信号を前記ASIC電子機器パッケージ(68)から受け前記デジタル信号を前記検出器モジュール(20)の電子機器基板に移送するように前記特定用途向け集積回路(ASIC電子機器パッケージ(68)に接続されたデジタルフレックス回路(76)と、
    前記検出器センサ(56)に対する支持をもたらすように前記検出器画素(60)のアレイとは反対側の前記ASIC電子機器パッケージ(68)の後面に配置された基材層(74)であって、前記位置決めプレート(86、116)が前記基材層(74)に直接結合される、基材層(74)とを更に備える、請求項9に記載の検出器モジュール(20)。
  12. 前記位置決めプレート(86、116)の前記位置決めピン(88、122)と前記1つ又は複数のねじボス(90、124)は、物体を通って減衰するX線を受ける前記検出器画素のアレイによって画される前記検出器センサ(56)のX線収集領域内に配置され、前記位置決めピン(88、122)は、前記検出器に隠されるようにX線が受けられる側とは反対側の前記検出器センサ(56)に配置される、請求項9に記載の検出器モジュール(20)。
  13. CTスキャン処置中に物体(22、166)により減衰したX線(16)を受けるための検出器モジュール(20)であって、
    上面(54)を備えるモジュールフレーム(52)と、
    前記物体(22、166)により減衰した前記X線(16)を受けるように前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に配置された選択的に追加可能な複数の検出器センサ(56)とを備え、
    前記複数の検出器センサ(56)のそれぞれが、
    第1の表面と該第1の表面とは反対の第2の表面とを有する基材層と、
    前記物体(22、166)を通って減衰したX線(16)を受けて前記X線(16)を電気信号に変換するように構成された検出器要素(60)のアレイであって前記基材層の前記第1の表面に配置される検出器要素(60)のアレイと、
    前記検出器センサ(56)上に前記検出器要素(60)のアレイとは反対側の前記基材層の前記第2の表面に配置された位置決めプレート(86、116)であって、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするための基準構造を形成する位置決めピン(88、122)を含む位置決めプレート(86、116)と、
    前記位置決めプレート(86、116)内に形成された窪み(94、128)内に配置された熱ギャップパッド(92、126)であって、前記検出器センサ(56)が前記モジュールフレーム(52)に固定されると、前記熱ギャップパッド(92、126)が前記位置決めプレート(86、116)と前記モジュールフレーム(52)の間で圧縮されるようになっており、前記熱ギャップパッド(92、126)が、前記検出器センサ(56)と前記モジュールフレーム(52)の間に低い熱抵抗で変動の少ない一定の熱伝導をもたらす熱伝導材料(TIM)を備える熱ギャップパッド(92、126)と、を備え、
    前記位置決めプレート(86、116)は、前記基材層と前記熱ギャップパッド(92、126)との間に配置され、
    前記モジュールフレーム(52)が、前記検出器センサ(56)が前記モジュールフレーム(52)上に装着されると、前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決めするようにそれぞれの検出器センサ(56)の前記位置決めピン(88、122)を受け入れる、内部に形成された基準穴(102、104、134、136)を含む、検出器モジュール(20)。
  14. 前記位置決めプレート(86、116)が、前記検出器要素(60)のアレイと平行に配向され、前記検出器要素(60)のアレイに直接的又は間接的に結合される、概ね平面状の位置決めプレート(86)を備え、前記位置決めピン(88)及び単一のねじボス(90)が、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)上に形成され、
    前記モジュールフレーム(52)上に前記検出器センサ(56)を位置決め及び固定するように、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)の前記位置決めピン(88)が、前記モジュールフレーム(52)の前記上面(54)に形成されたそれぞれの基準穴(102、104)に受け入れられ、前記概ね平面状の位置決めプレート(86)の前記単一のねじボス(90)が、前記モジュールフレーム(52)内に形成され前記モジュールフレーム(52)の上面(54)まで延びる、それぞれのねじ開口(106)を通って配置された締結具(108)を受ける、請求項13に記載の検出器モジュール。
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