JPH02293684A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばＸ線ＣＴ装置等において、被検体を
透過したＸ線ビームを検出する放射線検出器に関するも
のである。

（従来の技術） 近年、医療診断に際して、被検体各部の高画質断層像を
極めて容易に提供してくれるＸ線ＣＴ装置は、無くては
ならないものとして多用されている。このような装置の
一例である第三世代Ｘ線ＣＴ装置は第１０図のように構
成されている。

即ち、Ｘ線源１からＸ線ファンビーム２を被検体３に向
けて曝射し、この被検体３を透過したＸ線ビームを多チ
ャンネル形Ｘ線検出器４で検出する。この検出器４から
、検出Ｘ線量に比例した電気信号を信号処理回路５に向
けて出力し、ここで各種の信号処理を実施して後、画像
再構成処理回路６にその出力信号を倶給する。このよう
な動作を、Ｘ線源１及びＸ線検出器４のペアを被検体３
の周りを回転させることによって、繰返して実施する。

処理回路６では受け取った複数の信号を基にして画像再
構成処理を実施し、被検体３の任意の断層像を表示器７
によって表示する。

上記しｌ；Ｘ線ＣＴ装置の一構成要素である多チャンネ
ル形Ｘ線検出器４は、複数の検出素子を高密度に一次元
配列して構成されるものである。このＸ線検出器は、こ
れまで主流を占めてきたガス電離箱形に代って、シンチ
レータ素子とフォトダイオード素子とを組合せて構成さ
れる固体検出器が汎用されつつある。というのは、固体
検出器に使用されるフォトダイオード素子は高密度実装
が可能であるため、高分解能のＣＴ画像を得るのに検出
素子の配列ピッチをできるだけ小さくしなければならな
いという要請に応ずることができるからである。

このような固体検出器を使用したＸ線ＣＴ用検出器とし
て、従来、第１１図（ａ）及び（ｂ）に示すように二種
類のものが知られている。前者は、基板８上に複数チャ
ンネル（例えば１０〜３０チャンネル）の受光領域を持
ったフォトダイオード９を設け、このフォトダイオード
の各受光領域部分に複数のシンチレータ素子１０を配置
して成る検出器構成ユニット１１を、複数個一・列に並
べて配置したものである。後者は、１チャンネルのフォ
トダイオード素子１２と１チャンネルのシンチレータ素
子１３とを組合せたものを、基板１４上に複数組一列に
並べて配置したものである。

（発明が解決しようとする課題） 第１１図（ａ）及び（ｂ）に示された従来のそれぞれの
固体検出器の何れにおいても、検出器の総チャンネル数
は装置が希望する最大撮影可能領域のサイズによって決
定され、また検出器のチャンネルピッチ即ち各チャンネ
ル開口幅は装置が希望するＣＴ像の分解能によって決定
される。このようにして一度決定され製品化された検出
器の総チャンネル数及び検出器のチャンネルピッチ（開
口幅）は上記何れの従来例の場合であっても構造的に変
更することは全く不可能である。

従って、最大撮影可能領域を大きく設定した場合、総チ
ャンネル数を大きく設定できるときは問題ないといえる
が、経済上の問題から総チャンネル数をそれ程増加させ
ることは不可能である。このことから総チャンネル数は
限定されたものとなるので、この場合小さな被写体を撮
影するときに、有効検出素子が減少してＣＴ像の分解能
が低下することになる。また逆に最大撮影可能領域を経
済−１−の問題、分解能の向上等の理由で、小さく設定
した場合、大きな被検体を撮影するときに、被検体の一
部が視野から外れ全体像を撮影することが不可能となる
。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところはＸ線を取込む検出器の検出素子開口
幅が自由に変更でき、その結果最大撮影可能領域を被検
体の大きさに応じて変えられ、また検出分解能も最適制
御が可能な放射線検出器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、』．記目的を達成するために、放射線蛍光
素子及び光電変換素子を入射放射線ビーム方向に並べて
構成した検出素子を、所望数だけ、撮影スライス方向に
並べて構成した放射線検出器において、前記各検出素子
の入射放射線に対する有感領域の大きさを変更する手段
を備えたものである。

（作用） このように構成されていれば、放射線検出器の各検出素
子の入射放射線に対する有感領域の大きさを、撮影する
被検体の大きさに応じて変更させることができるので、
大きな被検体を撮影するときは有感領域を広げて（即ち
検出器の開口幅を大きくして）、全体像を撮影すること
ができ、また小さな彼検体を撮影するときは有感領域を
狭めて（即ち開口幅を小さくして）、高分解能の撮影を
実施することができる。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図及び第２図を参照し
て説明する。この実施例である放射線検出器（例えばＸ
線検出器）のＸ線検出部を構成する検出素子１５は、第
１図に示すように、基台１６の図示上面に光電変換素子
、例えばフォトダイオード素子１７を取付け、またこの
素子１７の有感領域に対面して放射線蛍光素子、例えば
シンチレータ素子１８を取付けて、矢印八のように入射
するＸ線を受入れるように配置構成されている。

シンチレータ素子１８の隣りの素子と対面する面に迷光
を阻止するための遮光板１８ａ，１８ｂを貼着する。更
に、基台１６の形状は後述する理由のために台形に形成
され、また基台１６の図示下端部にこの検出素子の中心
軸１９上に沿うようノックピン２０を突設する。

そのような検出素子１５を所望個数、列状に配置して支
持させるための支持枠２１を、第２図に示す。この支持
枠２１は、円弧状に形成され、図示上面中央に円弧状の
溝２２が設けられている。

この溝２２は、Ｘ線源から曝射されるＸ線ファンビーム
の位置とも一致している。このような円弧状支持枠２１
の円弧状溝２２に、検出素子１５のノックビン２０を挿
入することによって、検出索子１５はそのビン軸を中心
に回転でき、また検出素子１５自体が溝２２に沿って移
動することができる。このような検出素子１５の動きは
、基台１６が台形形状を呈しているため、支持枠２１の
一部に衝突する等して妨害されることはない。

次に上記のように構成された実施例の動作を、第３図乃
至第５図を更に追加して説明する。支持枠２１の円弧状
溝２２に、所望個数の検出素子１５のそれぞれのノック
ピン２０を挿入し、全ての検出素体１５をファンビーム
の広がり方向に対し直角に並べて配置した状態の検出器
の開口幅を第３図に示す。各検出素子１５の配列に対し
Ｘ線ビームによるスライス幅２３によって囲まれた部分
２４が開口領域で、この開口幅はｄｉとして示されてい
る。

開口幅を変更する目的で、第４図に示すように、各検出
素子１５をそれぞれ角度θだけ回転させる。

各検出素子１５は、この回転の際、スライス線上での検
出素子間距離が増加するので、支持枠２１の溝２２に沿
って平行移動させられる。この状態幅ｄ２は図中の幾何
学的関係 ｄ２　　　　，．　　　ｄｌ　　　　　　　　　ｌ　　
　　力、らｄ２　−　　　ｄｌ２　　　　　２　　　　
ｃｏｓθ　　　　　　ＣＯＳθとして求めらる。従って
、例えばθ−３０’ｄ１−１關とするとｄ２　＝　１．
１５　ｍｍとなる。ここで、検出器の総チャンネル数を
５００チャンネルとすれば、ｌ．Ｌ５　ｍｍＸ５　０　
０−５　７　５ｍｍとなり、これを第３図の最初の状態
と比較すると、検出器の位置において、５　７　５ｍｍ
−５　０　０ｍｍ−　７　５ｍｍだけ撮影可能領域が広
がることになる。これらの状態を第５図に示す。即ち、
Ｆ１が最初の撮影可能領域を、Ｆ２が変更後の増加され
た撮影可能領域をそれぞれ示している。

第６図及び第７図を参照して、この発明の他の実施例の
構成を説明する。この実施例における検出器の検出素子
２５は、第６図に示すように構成されている。台形面を
持つフォトダイオード素子２６の図示台形上面２６ａに
、台形柱状のシンチレータ素子２７を取り付ける。この
シンチレータ素子２７はフォトダイオード素子２６の台
形形状とほぼ同一の台形上面２７ａ及び底面２７ｂを備
え、その周囲に小なる矩形面２７Ｃ（前面）及び大なる
矩形面２７ｄ（後面）を備え、更に前から後に向って末
広がりに傾斜する２面２７ｅ，２７ｆを備えている。こ
れらの傾斜面には、隣りの検出素子に迷光を与えないよ
う、遮光板２８ａ，２８ｂを貼着してある。

このようにして構成された検出素子２５を、所望個数だ
け、第７図に示すように、列状に配置する。即ち各検出
素子２５の配列において、Ｘ線ビーム方向に見てシンチ
レータ２７の末広がり方向が交互に変わるような関係に
する。また各検出索子１５のそれぞれは図示矢印の方向
、即ちＸ線ビームと直交する方向に移動可能に構成され
る。

次に上記した実施例の動作を第８図を参照して説明する
。第８図（ａ）に示すように、交互に逆向きに配列され
た各検出素子１５の前面及び後面が一線上にそろった状
態にある場合は、標準チャンネルピッチとして使用され
る。各検出素子１５をそれぞれ外方向に移動させて同図
（ｂ）のように配列した場合は、検出器のチャンネルピ
ッチが小さくなり、小さい被検体の撮影に使用され、分
解能も改善される。逆に各検出素子１５をそれぞれ内方
向に移動させて、同図（ｅ）のように配列した場合は、
検出器のヂャンネルビッチは大きくなり、またビームフ
ァン角度も拡げられるので、大きな被検体の撮影に使用
することができる。

尚、上記したこの発明の２つの実施例の何れも、第９図
に示す機構によって、それぞれの各検出素子が制御され
る。即ち同図（ａ）において、検出器ユニット２９を構
成する各検出素子は、検出器制御装置３０によって制御
される駆動機構３１によって、駆動制御される。同図（
ａ）はチャンネルピッチを大きくした場合で、同図（ｂ
）はチャンネルピッチを小さくした場合をそれぞれ示し
２ている。

［発明の効果］ 以，Ｌ記載したように、この発明の放射線検出器によれ
ば、検出器ユニットを構成する各検出素子の入射放射線
に対する有感領域の大きさを、搬影する被検体の大きさ
に応じて変更させることができるので、大きな被検体を
撮影するときは有感領域を広げて（即ち検出器の開口幅
を大きくして）、全体像を撮影することができ、また小
さな彼検体を撮影するときは有感領域を狭めて（即ち開
口幅を小さくして）、高分解能の撮影を実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれこの発明の一実施例の主要
部を示す斜視図、第３図及び第４図は同実施例における
それぞれ異なる開口幅状態を示す説明図、第５図は同実
施例の動作を説明するだめの概略図、第６図及び第７図
はこの発明の他の実施例の主要部を示す斜視図、第８図
（ａ）乃至（ｃ）は同実施例の動作を説明するための概
略図、第９図（ａ）及び（ｂ）はこの発明の全体的動作
を説明するための概略構成図、第１０図はＸ線ＣＴ装置
の一般的構成を示すブロック図、第１１図（ａ）及び（
ｂ）はそれぞれ異なる従来例を示す斜視図である。 １５・・・・・・検出素子， １７・・・・・・フォトダイオー　ド素子．１８・・・
・・・シンチレータ素子，２１・・・・・・支持枠，３
０・・・・・・検出器制御装置 第１図 代理人　　弁理士　　則　近　憲　佑 代理人　　弁理士　　近　藤　　　猛 １１１２　　ｇ 第 図 （ｂ） 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線蛍光素子及び光電変換素子を入射放射線ビ
   ーム方向に並べて構成した検出素子を、所望数だけ、撮
   影スライス方向に並べて構成した放射線検出器において
   、前記各検出素子の入射放射線に対する有感領域の大き
   さを変更する手段を備えたことを特徴とする放射線検出
   器。
2. （２）前記各検出素子の入射放射線に対する有感領域の
   大きさを変更する手段が、所望数の前記検出素子のそれ
   ぞれを前記入射放射線ビームパスに平行な中心軸の囲り
   を回転させ、且前記入射放射線ビームの広がり方向に移
   動させる機構を備えていることを特徴とした特許請求の
   範囲第１項に記載された放射線検出器。
3. （３）前記各検出素子の互の隣接面を前記入射放射線ビ
   ームと直交する線に対して所定の角度をもって形成し、
   且前記各検出素子の入射放射線に対する有感領域の大き
   さを変更する手段が、前記各検出素子を前記入射放射線
   ビームに対し直交する方向に移動させる機構を構えたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した放射線
   検出器。