JPH08243098A - X-ray ct equipment - Google Patents

X-ray ct equipment

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JPH08243098A
JPH08243098A JP7051196A JP5119695A JPH08243098A JP H08243098 A JPH08243098 A JP H08243098A JP 7051196 A JP7051196 A JP 7051196A JP 5119695 A JP5119695 A JP 5119695A JP H08243098 A JPH08243098 A JP H08243098A
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collimator
channel
detector
arc
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Tomotsune Yoshioka
智恒 吉岡
Shinichi Uda
晋一 右田
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Abstract

PURPOSE: To provide X-ray CT equipment capable of obtaining a good tomography image inexpensively, by high-precisely and simply arranging a channel direction collimator and a detector element array of a solid detector. CONSTITUTION: This X-ray CT equipment, which is to obtain an examinee's body tomography image by guiding X-ray from an X-ray tube to a solid detector controlling its width by a collimator 31 in the slice direction mounted in an arc shape in the incoming side of the detector container 30, is constituted so as to separate a collimator in the channel direction arranging a plurality of grid plates G with an equal angle into a plurality of blocks. Those are assembled based on a step part formed on the lower end of the arc collimator in the slice direction, A detector element array is arranged in a polygon shape along the arc with the center on the focus of the plural X-ray tubes in the detector container 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はX線により人体などの被
検体の断層映像を得るX線CT装置に関し、特に、X線
CT装置のX線検出器の構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT apparatus for obtaining a tomographic image of a subject such as a human body by X-rays, and more particularly to improving the structure of an X-ray detector of the X-ray CT apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線により患者など人体の断層映像を得
るX線CT装置では、X線の発生源から放射されて被検
体を通過したX線を入射部のX線検出素子で検出する。
すなわち、かかる装置のX線検出素子は、X線発生源で
あるX線管の焦点と検出素子の中心とを結んだ線上(計
測パス)に存在する被検体部分によるX線の減弱を計測
することとなるが、しかしながら、被検体の他の部分か
らの散乱X線が入射されると、この計測に誤差を生じる
ことになる。すなわち、散乱X線が入射することによ
り、その検出素子の出力は実際の値よりも大きくなり、
計測パス上の被検体の減弱がみかけ上小さくなるように
測定されてしまい、計測に誤差が生じることとなる。
2. Description of the Related Art In an X-ray CT apparatus that obtains a tomographic image of a human body such as a patient by X-rays, the X-rays emitted from a source of X-rays and passing through a subject are detected by an X-ray detection element at an incident portion.
That is, the X-ray detection element of such an apparatus measures the attenuation of X-rays due to the subject portion existing on the line (measurement path) connecting the focal point of the X-ray tube that is the X-ray generation source and the center of the detection element. However, when scattered X-rays from other parts of the subject are incident, however, this measurement causes an error. That is, due to the incidence of scattered X-rays, the output of the detection element becomes larger than the actual value,
The attenuation of the subject on the measurement path is measured to be apparently small, which causes an error in the measurement.

【0003】このような誤差が増えると、これらの計測
データを使って再構成されるCT画像(断面画像)で
は、分解能の低下が起こってくる。特に、濃度分解能と
呼ばれる低コントラスト分解能の低下が問題となってく
る。その他にも、このような誤差の発生を原因としたも
のとして、臨床的にはリブアーチファクトと呼ばれる肋
骨の内側のCT値が沈み込み、これによって画像上に黒
い領域が現われたり、あるいは、肝臓の中のCT値が場
所によってばらつくといったことが生じてしまう。
When such an error increases, the resolution of the CT image (cross-sectional image) reconstructed using these measurement data will decrease. In particular, deterioration of low contrast resolution called density resolution becomes a problem. In addition, as a cause of such an error, clinically, a CT value inside the rib called a rib artifact sinks, which causes a black area to appear on the image, or the liver. The CT value inside may vary depending on the place.

【0004】従来、かかる散乱X線による悪影響を取り
除くため、電離箱検出器では、添付の図9に示すよう
に、X線管焦点と入射部とを結ぶ線と平行に、多数の高
圧電極板を配置した構造のものが提案されている。かか
る構造の検出器では、高圧電極板がある程度のグリッド
の効果を持ち、そのため、X線管焦点の方向から入射す
るX線に対する感度に比較すると、斜めから入射する散
乱X線に対する感度はかなり低くすることが可能にな
る。
In order to eliminate the adverse effects of such scattered X-rays, conventionally, in an ionization chamber detector, as shown in FIG. 9 attached, a large number of high-voltage electrode plates are arranged in parallel with the line connecting the X-ray tube focal point and the incident portion. A structure in which is arranged is proposed. In the detector having such a structure, the high-voltage electrode plate has a grid effect to some extent, and therefore, the sensitivity to scattered X-rays obliquely incident is considerably lower than the sensitivity to X-rays incident from the direction of the X-ray tube focus. It becomes possible to do.

【0005】それに対し、添付図10に例示するよう
な、いわゆる、隔壁板により仕切られたシンチレータと
フォトダイオードからなる光電変換素子とを組み合わせ
た固体検出器では、上述のようなグリッドの効果が無い
ため、散乱X線による悪影響を取り除くことが出来な
い。これは、図からも明らかなように、散乱X線が斜め
方向から入射してきた場合、検出器を斜め方向から見込
んだ時のほうが、正面から見た場合よりも、チャンネル
幅が狭くなるという多少の効果はあるものの、しかしな
がら、X線管焦点の方向から入射するX線に対する感度
と、斜めから入射する散乱X線に対する感度との差はあ
まりない。そのため、電離箱検出器では画像アーチファ
クトとしてあまり問題とならなかったレベルの散乱X線
についても、かかる固体検出器では、画質の低下を生じ
ることが多い。
On the other hand, in the solid-state detector as shown in FIG. 10 in which a so-called scintillator partitioned by a partition plate and a photoelectric conversion element composed of a photodiode are combined, there is no grid effect as described above. Therefore, it is not possible to eliminate the adverse effect of scattered X-rays. This is because, as is clear from the figure, when scattered X-rays are incident from an oblique direction, the channel width becomes narrower when the detector is viewed obliquely than when viewed from the front. However, there is not much difference between the sensitivity to X-rays incident from the direction of the X-ray tube focus and the sensitivity to scattered X-rays obliquely incident. Therefore, even with respect to scattered X-rays at a level that does not cause much problem as an image artifact in the ionization chamber detector, such solid-state detector often causes deterioration in image quality.

【0006】従来、かかる固体検出器における上記のよ
うな問題点は、固体検出器の入射部分に上記グリッドの
効果を持つチャンネル方向のコリメータを配置すること
によって解決することが出来ることが、例えば、米国特
許第4,338,521号などにより既に知られてい
る。すなわち、この米国特許により知られる検出器は、
シンチレータ、フォトダイオード(あるいはフォトマ
ル)、印刷配線板、信号取り出し用コネクタ、及び、チ
ャンネル方向コリメータなどを一体に組み合わせた検出
素子モジュールを用意し、この検出素子モジュールを複
数、検出器容器の内部に並べる構造のものである。かか
る構造の検出素子では、固体検出素子(すなわち、シン
チレータとフォトダイオード)とチャンネル方向コリメ
ータとの間の位置合わせが正確に行えること、さらに
は、不良チャンネルが発生したときにはモジュール単位
での交換が簡単に可能であるなどの利点が上げられる。
Conventionally, the above-mentioned problems in such a solid-state detector can be solved by disposing a collimator in the channel direction having the above-mentioned grid effect at the incident portion of the solid-state detector. It is already known from US Pat. No. 4,338,521. That is, the detector known from this US patent is
Prepare a detector element module that combines a scintillator, a photodiode (or a photomultiplier), a printed wiring board, a signal extraction connector, a channel direction collimator, and the like, and place multiple detector element modules inside the detector container. It has a structure of lining up. With the detection element having such a structure, the alignment between the solid-state detection element (that is, the scintillator and the photodiode) and the channel direction collimator can be accurately performed, and further, when a defective channel occurs, it is easy to replace the module unit. The advantages such as possible are raised.

【0007】しかしながら、この従来技術では、チャン
ネル方向コリメータも素子モジュール単位で分割される
ため、部品点数が増えてしまい、そのためコストが上昇
し、また、モジュール単位で検出器容器内に配置される
構造であるため、検出器の制作時においては、モジュー
ルの数だけ位置合わせをする必要がある。そのため、検
出器容器の側(壁)面のモジュール保持部には、モジュ
ールを位置合わせして固定するための、いわゆる位置決
め用ピンや穴を、多数、高精度に形成しておく必要があ
り、かつ、これら多数のモジュールを、個別に、X線管
焦点やスライス方向のコリメータに対して高い精度の位
置合わせを行いながら配置して固定するという作業を必
要とするという問題点があった。
However, in this conventional technique, since the channel direction collimator is also divided into the element modules, the number of parts increases, which increases the cost, and the module is arranged in the detector container. Therefore, it is necessary to align the number of modules when manufacturing the detector. Therefore, a large number of so-called positioning pins and holes for aligning and fixing the module must be formed in the module holding portion on the side (wall) surface of the detector container with high precision. In addition, there is a problem that it is necessary to individually arrange and fix these many modules while performing highly accurate alignment with respect to the X-ray tube focal point and the collimator in the slice direction.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、上述の従
来技術によれば、特に、散乱X線による悪影響を取り除
くため、固体検出器におけるグリッドの効果を持つチャ
ンネル方向のコリメータを配置することは既に提案され
ているものの、しかしながら、かかるグリッド効果を有
するチャンネル方向のコリメータを固体検出器と共に、
高精度でかつ簡単に配置して固定するための具体的な構
造は、未だ、提案されていなかった。
As described above, according to the above-mentioned conventional technique, in particular, in order to remove the adverse effect of scattered X-rays, it is possible to arrange the collimator in the channel direction having the grid effect in the solid-state detector. Although already proposed, however, a channel-direction collimator having such a grid effect together with a solid-state detector,
A specific structure for highly accurate and easy placement and fixing has not been proposed yet.

【0009】ところで、一般に、固体検出器のX線検出
素子は、入射してきたX線によるシンチレータでの発光
や散乱が隣接チャンネルに入り込んでクロストークを生
じることを防ぐために、各検出素子の間は隔壁板によっ
て仕切られた構造を備えている。この隔壁板によって仕
切られた検出素子の境界部は、構造的に、入射X線に対
しての感度を持たない。一方、チャンネル方向のコリメ
ータを固体検出素子と組み合わせた場合、入射してきた
X線は、このチャンネル方向コリメータ板によって吸収
され、後方へは達しない。そのため、入射X線の利用効
率を考慮すると、このチャンネル方向コリメータ板は、
検出素子の感度がない検出素子境界部分に配置するのが
望ましく、また、このチャンネル方向コリメータは、X
線検出素子のピッチと同じものを、全チャンネルにわた
り精度よく位置合わせを行う必要がある。
Generally, in the X-ray detecting element of the solid-state detector, in order to prevent light emission or scattering in the scintillator due to incident X-rays from entering the adjacent channels and causing crosstalk, the space between the detecting elements is increased. It has a structure partitioned by partition walls. The boundary portion of the detection element partitioned by the partition plate is structurally insensitive to the incident X-ray. On the other hand, when the collimator in the channel direction is combined with the solid-state detection element, the incident X-rays are absorbed by the collimator plate in the channel direction and do not reach the rear side. Therefore, considering the utilization efficiency of incident X-rays, this channel direction collimator plate is
It is desirable to arrange it at the boundary of the detection element where the detection element is not sensitive, and this channel direction collimator is
It is necessary to accurately align the pitch of the line detection elements over all channels.

【0010】一方、かかるチャンネル方向コリメータ板
を、全チャンネルにわたって一体物のチャンネル方向コ
リメータとして製造することにより、全チャンネルでの
位置精度が高い物を作成することができるが、しかしな
がら、その組立の途中に一部でも不具合があり、精度不
良のチャンネルが生じると、それにより、コリメータ全
体が不良となってしまうという問題点がある。
On the other hand, by manufacturing such a channel-direction collimator plate as an integrated channel-direction collimator over all channels, it is possible to manufacture an object with high positional accuracy in all channels. However, in the process of assembly. However, there is a problem in that even if a part of the collimator is defective, and a channel with poor accuracy occurs, the entire collimator becomes defective.

【0011】また、本発明の適用される円弧状のスライ
ス方向コリメータを有する構造のCT装置用X線検出器
においては、上記のチャンネル方向コリメータ板を固定
するためには、溝などをスライス方向コリメータの円弧
状の内周面に加工しなければならないが、上述のよう
に、全チャンネルを一体物として作成する場合には、加
工するワークの寸法、及び、加工時の回転角度も大きく
なり、その加工精度を確保することが困難となってしま
うという不都合がある。
Further, in the X-ray detector for a CT apparatus having a structure having an arc-shaped slice direction collimator to which the present invention is applied, in order to fix the above-mentioned channel direction collimator plate, a groove or the like is formed in the slice direction collimator. Although it is necessary to process on the arc-shaped inner peripheral surface of the above, as described above, when all channels are made as an integrated body, the size of the workpiece to be processed and the rotation angle at the time of processing become large. There is an inconvenience that it becomes difficult to secure the processing accuracy.

【0012】あるいは、チャンネル方向コリメータを一
体物ではなく、これを幾つかに分割して複数のブロック
によって構成する方法では、既述のように、コリメータ
部品の加工は比較的簡単でかつ精度よく行えるが、各コ
リメータブロックは正確にX線管焦点を中心とした円弧
上に配置する必要があり、隣接するコリメータブロック
との相対位置、角度、及び、X線検出素子との位置合わ
せを、これらブロックの数量分だけ行わなければなら
ず、加えて、この位置合わせの精度によって検出器の特
性が左右されるため、高精度の合わせ込みを行なわなけ
ればならない。そのため、従来では、この高精度の合わ
せ込みを行なうために、例えばチャンネル方向コリメー
タの外形に合わせ、各コリメータブロックを所定の位置
に配置するための位置合わせ治具などを使用していた
が、この治具のセッティングなどにも工数がかかってい
た。
Alternatively, in the method in which the channel-direction collimator is not a single body but is divided into several blocks and is configured by a plurality of blocks, as described above, the processing of the collimator parts can be performed relatively easily and accurately. However, each collimator block must be placed exactly on an arc centered on the X-ray tube focus, and the relative position and angle with the adjacent collimator block and the alignment with the X-ray detection element must be adjusted. In addition, since the characteristics of the detector depend on the accuracy of this alignment, highly accurate registration must be performed. Therefore, conventionally, in order to perform this highly accurate alignment, for example, an alignment jig for aligning each collimator block at a predetermined position according to the outer shape of the channel direction collimator has been used. It took a lot of time to set jigs.

【0013】また、固体検出器では、シンチレータと光
電変換素子を組み合わせた検出素子が、基板上に複数配
列されて多チャンネルのX線検出素子アレイが形成さ
れ、これら基板上の検出素子アレイは、X線管焦点を中
心としてポリゴン(多角形)状に配置される。そのた
め、このポリゴン状に配置される検出素子の配置にまっ
たく一致するように上記チャンネル方向コリメータを構
成する多数のグリッド板を配置しようとすると、その構
造は複雑なものとならざるを得ない。
Further, in the solid-state detector, a plurality of detection elements in which a scintillator and a photoelectric conversion element are combined are arranged on a substrate to form a multi-channel X-ray detection element array. They are arranged in a polygonal shape centered on the focal point of the X-ray tube. Therefore, if a large number of grid plates constituting the channel direction collimator are arranged so as to be completely aligned with the arrangement of the detection elements arranged in a polygonal shape, the structure must be complicated.

【0014】これに対し、チャンネル方向コリメータの
グリッド板を等角度ピッチに配置することにより、チャ
ンネル方向コリメータの構造を簡単にすることも出来る
が、しかしながら、X線検出素子アレイは、検出素子間
の特性のばらつきを少なくするためにも各検出素子ピッ
チは等間隔になっているので、このまま等角度ピッチで
配列されるグリッド板と組み合わせると、検出素子とグ
リッド板との間で、すなわちチャンネル位置がわずかで
はあるがずれてしまう。このように、グリッド板と検出
素子の位置がずれてしまうことは、検出器における検出
特性のずれを生じさせ、特に、このずれは検出素子アレ
イごとの周期的な特性のずれとなるため、最終的には、
得られる断層画像上にリング状のアーチファクトを発生
させる原因となる。
On the other hand, by arranging the grid plates of the channel-direction collimator at an equal angular pitch, the structure of the channel-direction collimator can be simplified. However, in the X-ray detector array, the X-ray detector array is between the detectors. Since the detection element pitches are evenly spaced in order to reduce variations in characteristics, if this is combined with a grid plate arranged at an equal angular pitch, the detection device and grid plate, that is, the channel position will be It shifts a little, though. As described above, the positional deviation between the grid plate and the detection element causes a deviation in the detection characteristics of the detector. In particular, this deviation results in a periodic deviation in the characteristics of each detection element array. Specifically,
This causes a ring-shaped artifact on the obtained tomographic image.

【0015】そこで、本発明では、上記のような従来技
術における問題点に鑑み、すなわち、固体検出器におい
て複数のグリッド板を有するチャンネル方向のコリメー
タを、固体検出器を構成するX線検出素子と共に高精度
でかつ簡単な構造で配置して固定するための構造を提供
し、もって、装置全体として安価に組み立てることが可
能なCT装置用X線検出器を提供することを目的とする
ものである。
Therefore, in the present invention, in view of the problems in the prior art as described above, that is, in the solid-state detector, a collimator in the channel direction having a plurality of grid plates is used together with an X-ray detection element constituting the solid-state detector. It is an object of the present invention to provide a structure for arranging and fixing with high accuracy and a simple structure, and thus to provide an X-ray detector for a CT device that can be assembled inexpensively as a whole device. .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】かかる上記の目的を達成
するため、まず、本発明により提案されるX線CT装置
は、X線を放射するX線発生源と、内部にX線検出手段
を前記X線発生源を中心として円弧状に配置した円弧状
の検出器容器とを備え、前記X線発生源から放射される
X線を前記円弧状検出器容器の入射面側に円弧状に設け
られたスライス方向のコリメータを介してその幅を制限
して前記X線検出手段に導き、もって、被検体の断層画
像を得るX線CT装置であって、前記検出器容器の前記
円弧状のスライス方向コリメータと前記円弧状に配置し
たX線検出手段との間に、複数のグリッド板を、前記X
線発生源に対して等角度で配列してなるチャンネル方向
のコリメータを配置したものにおいて、前記チャンネル
方向コリメータをチャンネル方向に複数に分離してブロ
ックを形成し、当該複数のチャンネル方向コリメータの
ブロックを、前記円弧状のスライス方向コリメータの前
記X線検出手段側の端部に形成した基準線を基準として
組み込んだものである。
In order to achieve the above-mentioned object, first of all, an X-ray CT apparatus proposed by the present invention comprises an X-ray generating source for emitting X-rays and an X-ray detecting means inside. An arc-shaped detector container arranged in an arc shape with the X-ray generation source as a center, and X-rays emitted from the X-ray generation source are provided in an arc shape on the incident surface side of the arc-shaped detector container. An X-ray CT apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by limiting the width of the slice through a collimator in the slice direction to obtain a tomographic image of the subject, and the arc-shaped slice of the detector container. A plurality of grid plates are provided between the directional collimator and the X-ray detecting means arranged in the arc shape.
In the arrangement in which the collimators in the channel direction arranged at equal angles to the line generation source are arranged, the channel direction collimator is divided into a plurality of blocks in the channel direction to form blocks, and the blocks of the plurality of channel direction collimators are formed. The reference line formed at the end of the arc-shaped slice direction collimator on the X-ray detecting means side is incorporated as a reference.

【0017】さらに、本発明によれば、上記のX線CT
装置において、前記X線検出手段を、光変換素子とシン
チレータとを積層配置してなるX線検出素子を隔壁板に
より等間隔に分離し、これら検出素子を基板上に、複
数、等間隔に配置して構成したX線検出素子アレイを、
前記検出器容器内に、複数、前記X線発生源を中心とす
る円弧に沿ってポリゴン状に配置して構成したもの、さ
らには、前記チャンネル方向コリメータを構成するグリ
ッド板の板厚を、少なくとも前記基板上に形成したX線
検出素子アレイの各検出素子間に配置された前記隔壁板
の板厚よりも大きくしたものが提案されている。
Further, according to the present invention, the above-mentioned X-ray CT
In the apparatus, the X-ray detection means comprises X-ray detection elements formed by stacking a light conversion element and a scintillator, which are equally spaced by a partition plate, and these detection elements are arranged on the substrate at a plurality of equal intervals. The X-ray detection element array configured by
In the detector container, a plurality of them are arranged in a polygonal shape along an arc centered on the X-ray generation source, and further, a plate thickness of a grid plate constituting the channel direction collimator is at least It has been proposed that the thickness of the partition plate is larger than the thickness of the partition plate arranged between the detection elements of the X-ray detection element array formed on the substrate.

【0018】すなわち、本発明により提案される以下に
説明する実施例からも明らかとなるように、スライス方
向コリメータに関しては、そのX線検出素子のX線入射
部分に検出素子アレイより幅の広いチャンネル方向コリ
メータプロックをグリッドブロック保持板(この保持板
はスライス方向コリメータを兼ねている)に固定した複
数のブロックを形成し、これらを円弧状のスライス方向
コリメータの前記X線検出手段側に円弧状に形成した段
差部を基準として組み込み、さらに、X線検出素子アレ
イに関しては、こを検出器容器内にポリゴン状に配置
し、これにより、全チャンネル分を一体構造としたチャ
ンネル方向コリメータ組立品として検出器容器に組み込
んで、チャンネル方向コリメータ付構造の検出器として
まとめたものである。
That is, as will be apparent from the embodiments proposed below according to the present invention, with respect to the slice direction collimator, a channel wider than the detector array is provided in the X-ray incident portion of the X-ray detector. A plurality of blocks in which the direction collimator block is fixed to the grid block holding plate (this holding plate also serves as the slice direction collimator) is formed, and these blocks are formed in an arc shape on the X-ray detection means side of the arc shape slice direction collimator. The formed step is incorporated as a reference, and regarding the X-ray detection element array, this is arranged in a polygonal shape inside the detector container, and as a result, all channels are detected as a channel direction collimator assembly with an integrated structure. It is assembled in a container and put together as a detector with a channel direction collimator.

【0019】[0019]

【作用】X線検出素子の入射部には、スライス方向に対
して斜めに入射してくる散乱線をある程度さえぎり、ま
た中央部分に比較してチャンネル間の感度ばらつきの大
きいX線検出素子の端部に入射するX線を制阻するため
のスライス方向コリメータが設けられている。そこで、
このX線検出素子の入射部に設けてあるスライス方向コ
リメータにチャンネル方向コリメータブロックを組み込
み一体化する構造にすることにより、チャンネル方向コ
リメータの相互位置・角度を簡便に精度よく合わせるこ
とが可能となる。
In the incident portion of the X-ray detecting element, the scattered rays incident obliquely with respect to the slice direction are blocked to some extent, and the end of the X-ray detecting element in which the sensitivity variation between channels is large compared to the central portion. A slice-direction collimator is provided to control the X-rays incident on the section. Therefore,
With the structure in which the channel-direction collimator block is incorporated and integrated into the slice-direction collimator provided at the incident part of the X-ray detection element, the mutual positions and angles of the channel-direction collimators can be easily and accurately adjusted. .

【0020】すなわち、スライス方向コリメータの所定
基準線位置を基準に複数のチャンネル方向コリメータブ
ロックを配置する方法で検出器の組立を行うことによ
り、大型で精度のよい加工機を使用することなく、チャ
ンネル方向コリメータの構成部品を高精度で製作可能で
あり、また、チャンネル方向コリメータブロック間の相
対位置関係も簡単にかつ正確に合わせることが出来る。
これにより、X線検出素子に入射してくる大部分の散乱
X線を除去し、かつ、チャンネル間特性のそろった、良
好なX線検出器を作成でき、アーチファクトの無い診断
能の高い良好なCT画像を得ることが可能になる。
That is, by assembling the detector by a method of arranging a plurality of channel-direction collimator blocks with reference to a predetermined reference line position of the slice-direction collimator, the channel can be processed without using a large and accurate processing machine. The components of the directional collimator can be manufactured with high accuracy, and the relative positional relationship between the channel directional collimator blocks can be easily and accurately matched.
As a result, most of the scattered X-rays incident on the X-ray detection element can be removed, and a good X-ray detector with uniform channel characteristics can be created, and high diagnostic ability without artifacts can be obtained. It becomes possible to obtain a CT image.

【0021】また、X線検出素子アレイを前記X線発生
源を中心にした円弧に沿って配列することにより、前記
チャンネル方向コリメータのの構造を複雑にすることな
く、基板平面上に光変換素子やシンチレータを複数、隔
壁板によって等間隔に分離して形成したX線検出素子ア
レイを、比較的簡単に位置決めすることが可能になり、
さらに、前記グリッド板の板厚を厚くすることにより、
グリッド板を等角度で配置して構成する、比較的簡単に
制作できるチャンネル方向コリメータに対しても、グリ
ッド板の板厚を考慮することにより、周期的な特性ずれ
を起こさず、等角度ピッチの比較的簡単な構造のグリッ
ドを使用して斜入する散乱線を除去し、アーチファクト
の発生を抑制することが出来る。
Further, by arranging the X-ray detection element array along an arc centered on the X-ray generation source, the light conversion elements are arranged on the plane of the substrate without complicating the structure of the channel direction collimator. It becomes possible to relatively easily position an X-ray detection element array formed by separating a plurality of or scintillators by a partition plate at equal intervals,
Furthermore, by increasing the plate thickness of the grid plate,
Even for a channel direction collimator that can be produced relatively easily by arranging grid plates at equal angles, by considering the plate thickness of the grid plates, periodic characteristic deviation does not occur, By using a grid with a relatively simple structure, obliquely scattered rays can be removed and the occurrence of artifacts can be suppressed.

【0022】すなわち、上記の検出素子アレイをポリゴ
ン状に配置する構成によれば、検出素子アレイの端チャ
ンネルはX線管焦点から見るとやや斜めに見込むことに
なり、チャンネルの開き角は中央チャンネルに比較する
とやや小さくなり、検出素子アレイの端チャンネルへい
くほど素子角度ピッチも小さくなる。特に、等角度ピッ
チのコリメータと組み合わせると、検出素子とグリッド
のチャンネルのずれは、検出素子アレイの端チャンネル
で最も大きくなる。そこで、このグリッド板の板厚を、
この最大ずれ分を考慮して、検出素子アレイに使ってい
る隔壁板の厚さ以上に厚くすることにより、グリッドと
検出素子とのチャンネル位置ずれによる特性ずれをなく
すことができる。
That is, according to the above arrangement of the detecting element arrays arranged in a polygonal shape, the end channels of the detecting element array are seen slightly obliquely when viewed from the X-ray tube focus, and the opening angle of the channels is the central channel. It becomes slightly smaller than that of the above, and the element angle pitch also becomes smaller toward the end channel of the detection element array. Especially when combined with a collimator with an equiangular pitch, the deviation between the channels of the detection element and the grid becomes the largest in the end channel of the detection element array. So, the thickness of this grid plate,
In consideration of this maximum deviation, by making the partition plate thicker than the thickness of the partition plate used in the detection element array, it is possible to eliminate the characteristic deviation due to the channel position deviation between the grid and the detection element.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照しながら説明を行うこととする。図2には、本発
明の実施例であるX線CT装置の原理的な構造が示され
ており、すなわち、図に符号10で示されるX線の発生
源、すなわち、X線管から放射されたX線は、例えば患
者など、被検体20を通過した後、X線検出器を内蔵し
た検出器容器30において検出される。そして、これに
よって計測されたデータを使い、図示されない電子計算
機などにより所定の画像処理演算を行い、もって、被検
体の断面画像であるCT画像を再構成することとなる。
この図からも明らかなように、この検出器容器30は、
上記X線管10の焦点位置を中心にして円弧状に湾曲し
て形成されており、この容器内には検出素子全体が納め
られ、具体的には、後に詳述するシンチレータ及びフォ
トダイオードやそれらを支持しているプリント配線基板
さらにはスライス方向コリメータなどは、この容器30
内に配置されて固定されている。なお、この図の紙面
上、横方向(矢印Cで示す)は、X線検出器が多数並べ
られていおり、チャンネル方向と呼ばれ、紙面の表裏方
向(印Sで示す)は、撮影される被検体の断面の幅であ
る、いわゆるスライス方向を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 shows a principle structure of an X-ray CT apparatus which is an embodiment of the present invention, that is, an X-ray generation source shown by reference numeral 10 in the drawing, that is, an X-ray tube radiated. The X-rays that have passed through the subject 20, such as a patient, are detected in a detector container 30 having an X-ray detector therein. Then, using the data measured by this, a predetermined image processing operation is performed by an electronic calculator (not shown) or the like to reconstruct a CT image that is a cross-sectional image of the subject.
As is clear from this figure, the detector container 30
The detection element is formed in a circular arc shape with the focus position of the X-ray tube 10 as the center, and the detection element as a whole is housed in this container. The printed wiring board supporting the substrate and the slice direction collimator are
Placed inside and fixed. A large number of X-ray detectors are arranged in the lateral direction (indicated by arrow C) on the paper surface of this figure, which is called a channel direction, and the front and back direction (indicated by a mark S) of the paper surface is photographed. The so-called slice direction, which is the width of the cross section of the subject, is shown.

【0024】次に、図1には、上記検出器容器30の断
面構造が示されている。この図からも明らかなように、
被検体を透過して図面の上から下に向かってきたX線
は、検出器容器30の内周面(図の上側面)上に形成さ
れたスライス方向に幅Wの検出器入射部Eを通り、検出
素子を構成するシンチレータ41に入射する。このシン
チレータ41は、その入射X線の強度に応じて発光し、
その光をシンチレータ41の下側に層状に接触して配置
されているフォトダイオード42で受け、ここで電気信
号(電流)に変換される。この変換された信号電流は、
プリント配線基板43、コネクタ44、さらには、信号
ケーブル45を通り、後段に接統されている図示しない
増幅回路などへ送られる。
Next, FIG. 1 shows a sectional structure of the detector container 30. As is clear from this figure,
The X-rays that have passed through the subject and have gone from the top to the bottom of the drawing pass through the detector entrance E having a width W in the slice direction formed on the inner peripheral surface (upper side surface of the drawing) of the detector container 30. As described above, the light enters the scintillator 41 that constitutes the detection element. The scintillator 41 emits light according to the intensity of the incident X-ray,
The light is received by a photodiode 42 arranged in contact with the lower side of the scintillator 41 in a layered manner, and converted into an electric signal (current) here. This converted signal current is
It passes through the printed wiring board 43, the connector 44, and further the signal cable 45, and is sent to an amplifier circuit (not shown) and the like connected in the subsequent stage.

【0025】なお、上記幅Wの検出器入射部Eは、検出
器容器30の内周面上に対向して配置された一対のスラ
イス方向コリメータ31、31によって形成される。図
3には、その一方のスライス方向コリメータ31の外形
が示されており、略「L」字状の断面を有し、かつ、上
記検出器容器30の内周面に沿って、やはり、円弧状に
湾曲して形成されている。これらのスライス方向コリメ
ータ31、31は、X線遮蔽効率を考慮すると、タング
ステンやモリプデンなどのX線吸収係数の高い材質を使
用して形成されるのが効果的である。
The detector entrance portion E having the width W is formed by a pair of slice-direction collimators 31 and 31 arranged on the inner peripheral surface of the detector container 30 so as to face each other. FIG. 3 shows the outer shape of one of the slice-direction collimators 31, which has a substantially “L” -shaped cross section and which is also circular along the inner peripheral surface of the detector container 30. It is curved and formed in an arc shape. Considering the X-ray shielding efficiency, these slice direction collimators 31 and 31 are effectively formed using a material having a high X-ray absorption coefficient, such as tungsten or molybdenum.

【0026】また、上記のシンチレータ41のX線入射
側には、上記のスライス方向コリメータ31、31に続
いて、チャンネル方向コリメータ32が設置されてお
り、これにより、被検体20内において散乱されて検出
素子に斜め方向から入射してくる散乱X線を遮蔽する構
造となっている。なお、このチャンネル方向コリメータ
32は複数のブロックからなり、これら複数のブロック
は、上記一対のスライス方向コリメータ31、31の検
出素子側に設けられた切り欠き部による段差部33、3
3にはめ込むようにして位置決めされて組み込まれ、そ
の後、ネジ34、34などで固定される構造となってい
る。また、図中の符号35、35は、上記チャンネル方
向コリメータ32を所定の位置に配置して固定するため
の保持材を示している。
On the X-ray incident side of the scintillator 41, a channel-direction collimator 32 is installed following the slice-direction collimators 31 and 31, which scatters in the subject 20. It has a structure that shields scattered X-rays that obliquely enter the detection element. The channel-direction collimator 32 is composed of a plurality of blocks. The plurality of blocks are stepped portions 33, 3 formed by notches provided on the detection element side of the pair of slice-direction collimators 31, 31.
It is structured such that it is positioned so as to be fitted into the connector 3 and assembled, and then fixed by screws 34, 34 and the like. Further, reference numerals 35 and 35 in the drawing denote holding members for arranging and fixing the channel direction collimator 32 at a predetermined position.

【0027】このチャンネル方向コリメータ32の一つ
のブロックBの構造が、添付の図4に示されている。図
において、検出器入射部31のスライス方向に幅Wだけ
離れて互いに対向して配置された一対の保持材35、3
5は、金属あるいはセラミック材のように精密加工に適
した材料により形成され、かつ、それぞの内側面には複
数の溝36、36…が等間隔に並んで形成されている。
これらの溝36、36…により、上記検出器入射部31
のスライス方向の幅Wよりも広い幅W’(W’=W+α
>W)の溝が形成され、これら溝36、36…には、板
状のチャンネル方向のコリメータ板(グリッド板)Gが
挿入され、かつ、保持材35、35の溝36、36…の
側壁に接着剤などにより接着固定されている。
The structure of one block B of this channel direction collimator 32 is shown in the attached FIG. In the figure, a pair of holding members 35 and 3 are arranged facing each other with a width W in the slice direction of the detector entrance portion 31.
5 is formed of a material suitable for precision processing such as metal or ceramic material, and a plurality of grooves 36, 36 ... Are formed side by side at equal intervals on the inner surface of each.
The detector entrance portion 31 is formed by these grooves 36, 36 ...
Width W '(W' = W + α that is wider than the width W in the slice direction of
> W) grooves are formed, and a plate-like channel-direction collimator plate (grid plate) G is inserted into these grooves 36, 36 ... And side walls of the grooves 36, 36 ... Of the holding members 35, 35. It is fixedly adhered to by an adhesive or the like.

【0028】すなわち、チャンネル方向コリメータ32
は、検出器1台について、複数のブロックに分割される
ことによって構成されている。そして、チャンネル方向
コリメータ32を構成するそれぞれのブロックは、上記
スライス方向コリメータ31、31に形成した切り欠き
部による段差部33、33に、面A及び面Bを合わせる
ようにして固定することにより、全ブロックの位置合わ
せを精度よく行うことが可能となる。すなわち、チャン
ネル方向コリメータ32の位置合わせは、スライス方向
コリメータ31、31の切り欠き部による段差部33、
33の側面を基準とすることにより、各ブロック間の上
下及び円弧の中心方向の位置合わせを正確に行うことが
可能となる。
That is, the channel direction collimator 32
Is configured by dividing one detector into a plurality of blocks. Then, the respective blocks constituting the channel direction collimator 32 are fixed by aligning the surfaces A and B with the step portions 33, 33 formed by the notches formed in the slice direction collimators 31, 31, by It is possible to accurately align the positions of all blocks. That is, the alignment of the channel direction collimator 32 is performed by the step portion 33 formed by the cutout portions of the slice direction collimators 31, 31.
By using the side surface of 33 as a reference, it is possible to perform accurate alignment between the blocks in the vertical direction and the center direction of the arc.

【0029】図5は、このようにして、チャンネル方向
コリメータ32の複数のブロックを配列した様子を示し
たものである。スライス方向コリメータ31、31は、
全チャンネルの長さにわたり一体の構造であるため、切
り欠き部による段差部33の円弧は、高精度での加工が
可能となる。また、複数構成のチャンネル方向コリメー
タ32のブロックは、このスライス方向コリメータの切
り欠き部による段差部33を基準とするので、やはり高
精度での配置あるいは位置決めが可能となる。なお、ス
ライス方向コリメータ31、31は、検出器容器30に
固定されており、また、X線検出素子もこの検出器容器
30に固定されているので、スライス方向コリメータ3
1、31とX線検出素子との相対位置も高精度に合わせ
ることが出来る。
FIG. 5 shows a state in which a plurality of blocks of the channel-direction collimator 32 are arranged in this way. The slice direction collimators 31, 31 are
Since the structure is integrated over the length of all channels, the arc of the step portion 33 formed by the cutout portion can be processed with high accuracy. Further, since the blocks of the channel-direction collimator 32 having a plurality of configurations are based on the stepped portion 33 formed by the cutout portion of the slice-direction collimator, it is possible to arrange or position with high accuracy. Since the slice direction collimators 31 and 31 are fixed to the detector container 30 and the X-ray detection element is also fixed to the detector container 30, the slice direction collimator 3 is provided.
The relative positions of 1, 31 and the X-ray detection element can also be adjusted with high accuracy.

【0030】なお、チャンネル方向コリメータ32の各
ブロックを構成する一対の保持材35、35は、予め、
上記スライス方向コリメータ31の切り欠き部による段
差部33の湾曲面に合わせて形成されており、また、そ
れらの対向する内側面に形成される複数の溝36、36
…についても、X線管焦点位置に向かうような等角度ピ
ッチで形成されている。このような構成によれば、得ら
れるチャンネル方向コリメータ32のブロックは、それ
ぞれ湾曲面の一部を構成するブロックとなり、これらブ
ロックは、スライス方向コリメータ31、31の切り欠
き部による段差部33、33に配列されることにより、
簡単に、X線管焦点位置に向かうような等角度ピッチで
配置されることから、かかる構成を採用することによ
り、取り付け精度の高いチャンネル方向コリメータ32
を得ることが可能になることは明らかであろう。
The pair of holding members 35, 35 forming each block of the channel-direction collimator 32 are arranged in advance.
A plurality of grooves 36, 36 are formed so as to match the curved surface of the step portion 33 formed by the cutout portion of the slice direction collimator 31 and are formed on the inner surfaces facing each other.
... are also formed with an equal angular pitch so as to move toward the focal position of the X-ray tube. According to such a configuration, the blocks of the obtained channel direction collimator 32 become blocks that respectively configure a part of the curved surface, and these blocks are stepped portions 33, 33 due to the cutout portions of the slice direction collimators 31, 31. By being arranged in
Since they are easily arranged at an equal angular pitch so as to move toward the X-ray tube focal position, by adopting such a configuration, the channel direction collimator 32 with high mounting accuracy can be obtained.
It will be clear that it will be possible to obtain

【0031】すなわち、X線管焦点を中心とする円弧状
のスライス方向コリメータはX線検出素子の入射部にほ
ば接するように設けられている。このスライス方向コリ
メータの内側にやはりX線管焦点を中心とする円弧状の
段差を設け、この段差位置にチャンネル方向コリメータ
ブロックのX線入射側の面を突き当てて、隣接するチャ
ンネル方向コリメータとの間隔だけを管理してやれば、
チャンネル方向コリメータブロックは自動的にX線管焦
点を中心とする円弧位置に配置されることになる。この
ようにして、正碓に位置合わせの完了したチャンネル方
向コリメータをスライス方向コリメータに組み込むこと
ができ、最終的にはこのチャンネル方向コリメータを組
み込んだスライス方向コリメータをX線検出素子と正し
い位置関係になるように調整し固定することにより、チ
ャンネル方向コリメータとX線検出索子を全チャンネル
にわたり正碓な位置合わせを行うことが出来る。
That is, an arc-shaped slice direction collimator centering on the focal point of the X-ray tube is provided so as to be almost in contact with the incident portion of the X-ray detecting element. An arc-shaped step centering around the X-ray tube focal point is also provided inside this slice direction collimator, and the surface on the X-ray incidence side of the channel direction collimator block is abutted against this step position so as to form an adjacent channel direction collimator. If you manage only the interval,
The channel-direction collimator block is automatically arranged at an arc position centered on the X-ray tube focus. In this way, the channel-direction collimator whose alignment has been completed can be incorporated into the slice-direction collimator, and finally the slice-direction collimator incorporating this channel-direction collimator is placed in the correct positional relationship with the X-ray detection element. By adjusting and fixing so that the channel direction collimator and the X-ray detecting cord can be accurately aligned over all channels.

【0032】続いて、添付の図6には、上記検出器容器
30内に配置されるX線検出素子の構造が示されてい
る。この図からも明らかなように、プリント配線基板4
3の上には、フォトダイオード42上にシンチレータ4
1を積層した構造のX線検出素子が、複数、分離されて
形成されている。すなわち、これらシンチレータ41と
フォトダイオード42を組み合わせたX線検出素子は、
基板43上に、隣接チャンネルとは隔壁板46、46…
を介して等間隔に分離して配置され、これにより複数の
検出素子からなる検出素子アレイ47を形成している。
また、上記プリント配線基板43上の検出素子が形成さ
れたとは反対側の面上には、信号ケーブル45を接続す
るためのコネクタ44が取り付けられている。
Next, FIG. 6 attached herewith shows the structure of the X-ray detection element arranged in the detector container 30. As is clear from this figure, the printed wiring board 4
3 above the scintillator 4 above the photodiode 42.
A plurality of X-ray detection elements each having a stacked structure of 1 are formed separately. That is, the X-ray detection element in which the scintillator 41 and the photodiode 42 are combined is
On the substrate 43, the adjacent channels are partition plates 46, 46 ...
Are arranged at equal intervals via the, to thereby form a detection element array 47 including a plurality of detection elements.
A connector 44 for connecting a signal cable 45 is attached to the surface of the printed wiring board 43 opposite to the surface on which the detection element is formed.

【0033】このようなX線検出素子における検出素子
アレイ47の構造において、上記隣接する複数の検出素
子を分ける隔壁板46、46…には、検出素子を形成す
るシンチレータ41に入射したX線による発光やX線の
散乱が隣接チャンネルに漏れ込むクロストークを防ぐた
めに、例えばタングステンやモリブデンなど、X線吸収
係数の高い材質の薄板が使用されている。また、シンチ
レータ41での発光がフォトダイオード42の受光部へ
効率良く導かれるように、その表面にアルミ蒸着などを
施して光反射率を高めた物を使用することがさらに望ま
しい。
In the structure of the detection element array 47 in such an X-ray detection element, the partition plates 46, 46 for dividing the plurality of adjacent detection elements are formed by the X-rays incident on the scintillator 41 forming the detection elements. A thin plate made of a material having a high X-ray absorption coefficient, such as tungsten or molybdenum, is used to prevent crosstalk in which light emission or X-ray scattering leaks into adjacent channels. Further, in order to efficiently guide the light emitted from the scintillator 41 to the light receiving portion of the photodiode 42, it is more preferable to use a material whose surface has been subjected to aluminum vapor deposition or the like to have a high light reflectance.

【0034】次に、上述のように、X線検出素子を複数
並べてなる検出素子アレイ47の上記検出器容器30内
での配置構造について、以下に詳細に説明する。これら
X線検出素子アレイ47、47…は、添付の図7あるい
は上記の図1にも示すように、検出器容器30の中に多
角形状(ポリゴン状)に配置される。なお、これらの図
においても、上記のチャンネル方向コリメータ32を構
成するグリッド板が符号Gで示されている。
Next, the arrangement structure of the detection element array 47 formed by arranging a plurality of X-ray detection elements in the detector container 30 as described above will be described in detail below. These X-ray detection element arrays 47, 47 ... Are arranged in a polygonal shape in the detector container 30 as shown in FIG. 7 attached or FIG. Note that, also in these drawings, the grid plate forming the above-mentioned channel direction collimator 32 is indicated by a symbol G.

【0035】すなわち、X線検出素子アレイ47のX線
入射面側には、斜め方向から入射してくるX線を遮蔽す
るためのチャンネル方向コリメータ32を構成するグリ
ッド板Gが配置されている。また、既述のように、これ
らのグリッド板Gは、所定の間隔で配置されるように、
その両端部分が保持部材35、35により固定されてい
る。具体的には、保持部材35の側面にはX線管10の
焦点位置が中心となるような等角度ピッチの溝36、3
6…が形成され、この溝36、36…の側壁をガイドと
し、かつ、そこに接着剤を介してグリッド板Gを固定す
ることにより、グリッド板Gの相互位置は精度よく配置
されている。
That is, on the X-ray incident surface side of the X-ray detection element array 47, a grid plate G constituting a channel direction collimator 32 for blocking X-rays obliquely incident is arranged. Further, as described above, these grid plates G are arranged at predetermined intervals,
Both end portions thereof are fixed by holding members 35, 35. Specifically, on the side surface of the holding member 35, grooves 36, 3 having an equal angular pitch such that the focal position of the X-ray tube 10 is centered.
6 are formed and the side walls of the grooves 36, 36 ... Are used as guides and the grid plate G is fixed thereto with an adhesive, whereby the mutual positions of the grid plates G are accurately arranged.

【0036】これらのグリッド板Gは、X線検出素子の
入射X線に対する感度を最も大きくするためには、隔壁
板45の位置に合うように設置する必要がある。ところ
で、各X線検出素子アレイ47を構成する複数のX線検
出素子は、既述のように、各検出素子アレイ47内にお
いては、一つの平面上に等間隔に配置されている。従っ
て、一つのX線検出素子アレイ47内での隔壁板46の
位置をxとすると、このxは以下の式で表される。 x=n×p ここで、nはチャンネル番号を、pはチャンネルピッチ
を表す。
In order to maximize the sensitivity of the X-ray detection element to incident X-rays, these grid plates G must be installed so as to match the position of the partition plate 45. By the way, as described above, the plurality of X-ray detection elements forming each X-ray detection element array 47 are arranged at equal intervals on one plane in each detection element array 47. Therefore, assuming that the position of the partition plate 46 in one X-ray detection element array 47 is x, this x is expressed by the following equation. x = n × p where n is the channel number and p is the channel pitch.

【0037】また、コリメータを構成するグリッド板G
は、等角度ピッチに配置されているので、このコリメー
タのグリッド板の位置x’は、以下の式で表される。 x’=r×sin(n×θ) ここで、rはX線焦点とコリメータのグリッド板との間
の距離を、nはチャンネル番号を、そして、θはコリメ
ータ角度ピッチを表している。
Further, a grid plate G constituting a collimator
Are arranged at an equal angle pitch, the position x ′ of the grid plate of this collimator is represented by the following equation. x ′ = r × sin (n × θ) where r is the distance between the X-ray focal point and the grid plate of the collimator, n is the channel number, and θ is the collimator angular pitch.

【0038】ここで、例えば、上記のX線検出素子アレ
イ47の中央で、チャンネル方向コリメータ32のグリ
ッド板Gと隔壁板46とが一致するように設定した場
合、図8(a)に示すように、端のチャンネルに行くに
従ってコリメータを構成するグリッド板Gと検出素子の
隔壁板46とのずれ量が大きくなる。図8の(b)は、
その関係を示したものであり、例えばX線管焦点と検出
素子間の距離を1000mm、検出素子のチャンネルピッ
チを1mm、そして、1つのX線検出素子アレイ47が2
4チャンネルで構成されている場合について計算した例
である。この計算により得られるずれ量は、最大でおよ
そ0.01mmとなる。
Here, for example, when the grid plate G of the channel direction collimator 32 and the partition plate 46 are set to coincide with each other at the center of the X-ray detection element array 47, as shown in FIG. In addition, the amount of deviation between the grid plate G forming the collimator and the partition plate 46 of the detection element increases as it goes to the end channel. In FIG. 8B,
The relationship is shown, for example, the distance between the X-ray tube focal point and the detection element is 1000 mm, the channel pitch of the detection element is 1 mm, and one X-ray detection element array 47 is two.
This is an example of calculation in the case of being configured with 4 channels. The maximum shift amount obtained by this calculation is approximately 0.01 mm.

【0039】また、コリメータのグリッド板Gの板厚と
隔壁板46の板厚が同じである場合には、X線管焦点の
方向から見込んだときのチャンネル(X線検出素子)の
有感部面の面積が、上記のずれ量だけ変わってくる。こ
の面積の違いは、検出素子の感度や特性の違いとなって
現れ、本計算例では感度差は1%程度であり、この程度
の値では大きな問題とはならない範囲であるが、しかし
ながら、特性差としては、この1%の違いは大きく、こ
れは画像上にアーチファクトを発生させうる大きさであ
る。
When the thickness of the grid plate G of the collimator and the thickness of the partition plate 46 are the same, the sensitive portion of the channel (X-ray detecting element) when viewed from the direction of the X-ray tube focus. The surface area changes by the above-mentioned amount of deviation. This difference in area appears as a difference in sensitivity and characteristics of the detection element, and in this calculation example, the difference in sensitivity is about 1%, which is a range that does not cause a big problem, but the characteristics As a difference, the difference of 1% is large, which is a size that can cause an artifact on an image.

【0040】そこで、本実施例では、コリメータのグリ
ッド板Gの板の厚さ(d)を、上記隔壁板45の厚さ
(d0)より大きく(d>d0)、具体的には、上記グリ
ッド板Gと隔壁板46との最大ずれ量との和(隔壁板の
厚さd十最大ずれ量)以上に設定されている。これによ
り、X線管焦点の方向から見込んだときのチャンネルの
有感部面の面積は、検出素子アレイ47上の全チャンネ
ルにおいて同じとなり、前記のグリッド板Gと隔壁板4
6とのずれによる検出素子の感度・特性に与える影響を
解消するすることが出来ることとなる。このコリメータ
のグリッド板Gの板厚が厚いほど、チャンネル位置ずれ
に対してのマージンが大きくなるが、このコリメータ板
厚さは、同時に、検出素子の出力にも影響を与える。そ
こで、出力低下による画像劣化を防ぐためには、このコ
リメータのグリッド板の厚さは、0.2mm程度が上限で
ある。
Therefore, in this embodiment, the thickness (d) of the grid plate G of the collimator is larger than the thickness (d 0 ) of the partition plate 45 (d> d 0 ), and specifically, It is set to be equal to or more than the sum of the maximum displacement amounts of the grid plate G and the partition plate 46 (the partition plate thickness d maximum displacement amount). As a result, the area of the sensitive portion surface of the channel when viewed from the direction of the X-ray tube focus becomes the same for all channels on the detection element array 47, and the grid plate G and the partition plate 4 are the same.
Therefore, it is possible to eliminate the influence on the sensitivity and characteristics of the detection element due to the deviation from 6. The thicker the plate thickness of the grid plate G of the collimator, the larger the margin for the channel displacement, but at the same time, the collimator plate thickness also affects the output of the detection element. Therefore, in order to prevent image deterioration due to output reduction, the upper limit of the thickness of the grid plate of this collimator is about 0.2 mm.

【0041】上記実施例では、基準線として段差部を設
けて説明したが、コリメータと検出器を性格に配置する
ために施すものであれば何なるマーキングであってもよ
い。
In the above-mentioned embodiment, the step portion is provided as the reference line, but any marking may be applied as long as it is provided to properly arrange the collimator and the detector.

【0042】以上に述べてきた実施例によるX線CT装
置の改良されたX線検出器の構造の利点として、高精度
のチャンネル方向コリメータを簡単な構造で構成するこ
とが出来、チャンネル方向コリメータの部分の部品点数
を低減でき、チャンネル方向コリメータ相互の位置合わ
せは必要であるがその個数が少ないため調整にかかる時
間が短時間で済み、また、位置合わせのための高精度に
位置決めしたピンや穴を必要としないなどの点から、精
度のよいチャンネル方向コリメータと固体検出素子を組
み合わせて、安価な検出器を構成することが出来ること
が挙げられる。
As an advantage of the structure of the improved X-ray detector of the X-ray CT apparatus according to the embodiment described above, a highly accurate channel direction collimator can be constructed with a simple structure, and the channel direction collimator It is possible to reduce the number of parts in the part, and it is necessary to align the channel direction collimators with each other, but the number of them is small, so the adjustment time is short, and the pins and holes that are positioned with high precision for alignment. It is possible to combine an accurate channel direction collimator and a solid-state detection element to form an inexpensive detector from the viewpoint of not requiring.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、特に、固体検出器を利用したX線
CT装置において、チャンネル方向コリメータと共に固
体検出器を構成するX線検出素子を含めて、これらを、
高精度でかつ簡単な構造で配置して固定することを可能
とし、さらには、かかる構造によるX線検出素子の特性
のばらつきにより生じるアーチファクトなどの発生を抑
制し、装置全体として安価に組み立てることが可能で、
かつ、良好な断層画像が得られ、診断能を向上すること
が可能となる。
As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, particularly in an X-ray CT apparatus using a solid-state detector, an X-ray detector that constitutes a solid-state detector together with a channel-direction collimator. These, including the element,
It is possible to arrange and fix the structure with high accuracy and a simple structure, and further suppress the occurrence of artifacts and the like caused by the variation in the characteristics of the X-ray detection element due to such a structure, so that the entire device can be assembled at low cost. Possible,
Moreover, a good tomographic image can be obtained, and the diagnostic ability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例であるX線CT装置の検出器容
器の断面構造の詳細を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing details of a sectional structure of a detector container of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例であるX線CT装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT apparatus according to the above embodiment.

【図3】上記検出器容器を構成するスライス方向コリメ
ータの構造を示す一部断面を含む斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view including a partial cross-section showing a structure of a slice direction collimator that constitutes the detector container.

【図4】上記検出器容器のチャンネル方向コリメータを
構成するブロックの構造を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a structure of a block forming a channel direction collimator of the detector container.

【図5】上記チャンネル方向コリメータの断面と複数の
ブロックを配列した構造を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a cross section of the channel direction collimator and a structure in which a plurality of blocks are arranged.

【図6】上記検出器容器のプリント配線基板上に形成さ
れた検出素子アレイを示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a detection element array formed on a printed wiring board of the detector container.

【図7】上記チャンネル方向コリメータのグリッドと検
出素子アレイとの配列関係を示す一部拡大断面図であ
る。
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing an arrangement relationship between a grid of the channel direction collimator and a detection element array.

【図8】上記チャンネル方向コリメータのグリッドと検
出素子アレイとの配列関係における位置ずれを説明する
図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a positional shift in the arrangement relationship between the grid of the channel direction collimator and the detection element array.

【図9】従来の電離箱検出素子の構造と散乱X線との関
係を説明した図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the structure of a conventional ionization chamber detection element and scattered X-rays.

【図10】従来の固体検出素子の構造と散乱X線との関
係を説明した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the structure of a conventional solid-state detection element and scattered X-rays.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 X線発生源(X線管) 20 被検体 30 検出器容器 31 スライス方向コリメータ 32 チャンネル方向コリメータ 33 段差部 34 ネジ 35 保持材 36 溝 41 シンチレータ 42 フォトダイオード 43 プリント配線基板(基板) 44 コネクタ 45 信号ケーブル 46 隔壁板 47 検出素子アレイ E 検出器入射部 G グリッド板(コリメータ板) 10 X-ray generation source (X-ray tube) 20 Subject 30 Detector container 31 Slice direction collimator 32 Channel direction collimator 33 Stepped portion 34 Screw 35 Holding material 36 Groove 41 Scintillator 42 Photodiode 43 Printed wiring board (board) 44 Connector 45 Signal cable 46 Partition plate 47 Detection element array E Detector incident part G Grid plate (collimator plate)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線を放射するX線発生源と、内部にX
線検出手段を前記X線発生源を中心として円弧状に配置
した円弧状の検出器容器とを備え、前記X線発生源から
放射されるX線を前記円弧状検出器容器の入射面側に円
弧状に設けられたスライス方向のコリメータを介してそ
の幅を制限して前記X線検出手段に導き、もって、被検
体の断層画像を得るX線CT装置であって、前記検出器
容器の前記円弧状のスライス方向コリメータと前記円弧
状に配置したX線検出手段との間に、複数のグリッド板
を、前記X線発生源に対して等角度で配列してなるチャ
ンネル方向のコリメータを配置したものにおいて、前記
チャンネル方向コリメータをチャンネル方向に複数に分
離してブロックを形成し、当該複数のチャンネル方向コ
リメータのブロックを、前記円弧状のスライス方向コリ
メータの前記X線検出手段側の端部の所定の基準線を基
準として組み込んだことを特徴とするX線CT装置。
1. An X-ray generation source that emits X-rays, and X inside.
An arc-shaped detector container in which an X-ray detection means is arranged in an arc shape with the X-ray generation source as a center, and X-rays emitted from the X-ray generation source are directed to the incident surface side of the arc-shaped detector container. An X-ray CT apparatus which obtains a tomographic image of an object by limiting the width of the X-ray CT through an arc-shaped collimator in a slice direction and thereby obtaining the tomographic image of the subject, wherein Between the arc-shaped slice direction collimator and the X-ray detecting means arranged in the arc shape, a plurality of grid plates are arranged at equal angles with respect to the X-ray generation source, and a channel-direction collimator is arranged. The channel direction collimator is divided into a plurality of blocks in the channel direction to form blocks, and the blocks of the plurality of channel direction collimators are divided into the X-rays of the arc-shaped slice direction collimator. X-ray CT apparatus characterized by incorporating reference to a predetermined reference line of the end portion of the detecting means side.
【請求項2】 前記請求項1に記載されたX線CT装置
において、前記X線検出手段は、光変換素子とシンチレ
ータとを積層配置してなるX線検出素子を隔壁板により
等間隔に分離し、これら検出素子を基板上に、複数、等
間隔に配置して構成したX線検出素子アレイを、前記検
出器容器内に、複数、前記X線発生源を中心とする円弧
に沿ってポリゴン状に配置して構成していることを特徴
とするX線CT装置。
2. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection means separates the X-ray detection element formed by stacking a light conversion element and a scintillator at equal intervals by a partition plate. Then, a plurality of X-ray detection element arrays, which are configured by arranging a plurality of these detection elements on a substrate at equal intervals, are provided inside the detector container as a polygon along a circular arc centered on the X-ray generation source. An X-ray CT apparatus characterized in that the X-ray CT apparatus is arranged in a shape of a circle.
【請求項3】 前記請求項2に記載されたX線CT装置
において、前記チャンネル方向コリメータを構成するグ
リッド板の板厚を、少なくとも前記基板上に形成したX
線検出素子アレイの各検出素子間に配置された前記隔壁
板の板厚よりも大きくしたことを特徴とするX線CT装
置。
3. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the grid plate constituting the channel direction collimator has a thickness of at least X formed on the substrate.
An X-ray CT apparatus characterized in that it is made thicker than the thickness of the partition plate arranged between the respective detection elements of the line detection element array.
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