JPH09140695A - X線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

X線コンピュータ断層撮影装置

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JPH09140695A
JPH09140695A JP7309106A JP30910695A JPH09140695A JP H09140695 A JPH09140695 A JP H09140695A JP 7309106 A JP7309106 A JP 7309106A JP 30910695 A JP30910695 A JP 30910695A JP H09140695 A JPH09140695 A JP H09140695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
channel
detectors
ray detector
slice
Prior art date
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Pending
Application number
JP7309106A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyojiro Nanbu
恭二郎 南部
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、3以上の多チャンネル型X線
検出器を有するマルチスライス対応のX線検出器ユニッ
トの実用性を向上させることのできるX線コンピュータ
断層撮影装置を提供することである。 【解決手段】本発明は、X線管1と複数の多チャンネル
型X線検出器7,9,11とが被検体を挟んで対向配置
されるマルチスライスのX線コンピュータ断層撮影装置
において、複数の多チャンネル型X線検出器7,9,1
1は、雛段状に配置され、スライス厚可変なようにスラ
イス方向に沿ってスライド自在に設けられ、多チャンネ
ル型X線検出器7,9各々の側面には、スライス方向の
コリメート板13,15が装着されていることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、複数の多チャンネ
ル型X線検出器を有するマルチスライスのX線コンピュ
ータ断層撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シングルスライスのX線コンピュータ断
層撮影装置は1つの多チャンネル型X線検出器を装備し
ている。このシングルスライスのそれには、スライス厚
を変化させるために、X線管側に設けられたスリット幅
可変の絞り機構と、多チャンネル型X線検出器側に設け
られたスリット幅可変の遮蔽機構とが装備されている。
一方、マルチスライスのX線コンピュータ断層撮影装置
では、2列であれば同様の装備でスライス厚を変えるこ
とができる。しかし、3列以上のマルチスライスでは、
同様の機構を用いて、中心列のスライス厚を変化させる
ことは不可能である。そこで、3列以上のマルチスライ
スでは、全てのスライス厚を同じように変化させるため
に、各検出器を傾斜させることが提案されている。しか
し、この方法では、隣接する検出器間に漏洩X線による
カップリングが生じてしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、3以
上の多チャンネル型X線検出器を有するマルチスライス
対応のX線検出器ユニットの実用性を向上させることの
できるX線コンピュータ断層撮影装置を提供することで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
X線管と複数の多チャンネル型X線検出器とが被検体を
挟んで対向配置されるマルチスライスのX線コンピュー
タ断層撮影装置において、前記複数の多チャンネル型X
線検出器は、雛段状に配置され、スライス厚可変なよう
にスライス方向に沿ってスライド自在に設けられ、前記
複数の多チャンネル型X線検出器各々の側面には、スラ
イス方向のコリメート板が装着されていることを特徴と
する。
【0005】請求項1記載の発明によれば、多チャンネ
ル型X線検出器がスライドすると、前方の多チャンネル
型X線検出器の影になる面積が変化する。したがって、
スライス厚が変化する。
【0006】また、コリメート板は多チャンネル型X線
検出器の側面に装着されているので、後方の検出器に対
しては、スライス方向のコリメート板として機能し、こ
れと同時に当該側面から入射する散乱線によるノイズの
発生を解消させる機能も達成する。
【0007】さらに、コリメート板のピッチをスライス
厚の変化に追従させるための機構は多チャンネル型X線
検出器のスライド機構に兼用できるので、コリメート板
に専用の機構は不要である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態を説明する。X線コンピュータ断層撮影装置
のガントリには、図1に示すように、X線管1とX線検
出器ユニット3とが互いに向き合った状態を維持したま
まで被検体の周囲を回転するように、図示しない回転リ
ングに設けられている。X線管1のX線放射窓の直前に
は、ばく射されたX線を扇状に絞り込むためのX線絞り
装置5が配置される。X線絞り装置5には、扇状のX線
束の厚さを変化させることができるように、組み合わさ
れた複数の可動遮蔽板が装備されている。なお、説明の
便宜上、X線管1と同期して回転中心軸の回りを回転す
る回転座標系を定義する。この回転座標系においては、
X線束中心線をX軸、回転中心軸をZ軸、X軸及びZ軸
に直交するようにY軸をそれぞれ定義する。
【0009】X線検出器ユニット3には、1回のスキャ
ンでZ座標の異なる複数の断面(スライス)の断層像を
得ることのできるいわゆるマルチスライスに対応して、
複数の多チャンネル型X線検出器7,9,11が装備さ
れている。ここでは3つの多チャンネル型X線検出器
7,9,11が装備されているとして説明する。多チャ
ンネル型X線検出器7,9,11それぞれは、複数のX
線検出素子がY軸に沿って配列されている。Y軸は、チ
ャンネル方向と称されることもある。1チャンネルは、
1つ又は2〜3個のX線検出素子で構成される。
【0010】図2(a)はX線検出器ユニット3の斜視
図、同図(b)は1つの多チャンネル型X線検出器の斜
視図である。図3(a)はX線検出器ユニット3の正面
図、同図(b)はX線検出器ユニット3の平面図であ
る。多チャンネル型X線検出器7,9,11は略平行に
配置される。多チャンネル型X線検出器7はX線管1か
ら第1の距離に配置される。多チャンネル型X線検出器
9はX線管1から第1の距離より遠い第2の距離に配置
される。多チャンネル型X線検出器11はX線管1から
第2の距離より遠い第3の距離に配置される。多チャン
ネル型X線検出器7,9,11はZ軸に沿ってZ座標が
少しづつずれされて配置され、全体としては雛段状に設
けられる。多チャンネル型X線検出器7,9,11は、
後方の多チャンネル型X線検出器がそれの前方の多チャ
ンネル型X線検出器の影になる面積が変化して、スライ
ス厚が変化するように、Z軸に沿ってスライド可能に支
持されている。図5にはスライス厚が薄く変化されたと
きの多チャンネル型X線検出器7,9,11の正面図を
示す。なお、このスライド機構については後述する。
【0011】多チャンネル型X線検出器7,9,11の
前方(X線管1側)には、3つの多チャンネル型X線検
出器7,9,11で共有されるチャンネル方向のコリメ
ータ19が設けられる。このコリメータ19は回転リン
グに固定される。コリメータ19は、チャンネルの配列
に対応した配列でY軸に沿って配列された複数のコリメ
ート板21から構成される。コリメート板21に長さ
は、最もスライス厚が厚くされたときの多チャンネル型
X線検出器7,9,11の全幅と同じ又はそれより少な
くとも長く設計される。これにより、多チャンネル型X
線検出器7,9,11がどの位置にあっても、X線をコ
リメータ19によりチャンネル方向にコリメートするこ
とができる。
【0012】多チャンネル型X線検出器7,9,11の
背面には、遮蔽板23,25,27が装着される。ま
た、最前列の多チャンネル型X線検出器7の前方(X線
管1側)には、遮蔽板31が、多チャンネル型X線検出
器7,9,11と同様にZ軸に沿ってスライド可能に設
けられる。
【0013】多チャンネル型X線検出器7,9,11及
び遮蔽板31がスライドすると、多チャンネル型X線検
出器7,9,11各々において、前方の遮蔽板の影にな
る面積が変化する。これによりスライス厚が変化する。
【0014】多チャンネル型X線検出器7,9,11そ
れぞれの側面には、コリメート板13,15,17が装
着される。コリメート板13,15,17は、それぞれ
対応する多チャンネル型X線検出器7,9,11の側面
の全域を覆っている。また、コリメート板13,15,
17は、それぞれ対応する多チャンネル型X線検出器
7,9,11の側面から後方(X線管1と反対の向き)
に突出されている。さらに、コリメート板13,15,
17は、それぞれ対応する多チャンネル型X線検出器
7,9,11の側面から前方(X線管1側)に突出され
ている。最前列の多チャンネル型X線検出器7の前方に
は、コリメート板29が遮蔽板31と共にZ軸に沿って
スライド可能に設けられる。
【0015】コリメート板13,15,17,29は、
全体としてスライス方向のコリメータを構成する。コリ
メート板13,29によりコリメートされたX線が多チ
ャンネル型X線検出器7に入射する。コリメート板1
3,15によりコリメートされたX線が多チャンネル型
X線検出器9に入射する。コリメート板15,17によ
りコリメートされたX線が多チャンネル型X線検出器1
1に入射する。
【0016】なお、コリメート板13,15,17,2
9は、多チャンネル型X線検出器7,9,11の検出面
と垂直に設けてもよいし、X−Y面と平行に設けてもよ
いし、図4に示すように、多チャンネル型X線検出器
7,9,11それぞれが常用スライス厚に対応する常用
位置にあるときにX線管1を中心として放射状に設けて
もよい。さらに、多チャンネル型X線検出器7,9,1
1それぞれがどの位置にあっても、コリメート板13,
15,17,29が常にX線管1を中心として放射状に
設けることができるように起倒可能に設けてもよい。
【0017】このような構成により、次のような効果が
実現される。多チャンネル型X線検出器7,9,11の
側面にコリメート板13,15,17を装着するという
簡単な構成により、多チャンネル型X線検出器7,9,
11のスライス厚の変化に忠実に対応してコリメート板
13,15,17の間隔を変化させることができる。ま
た、多チャンネル型X線検出器7,9,11のスライド
機構があれば、コリメート板13,15,17の間隔を
変化させるための別の機構は不要である。
【0018】コリメート板13,15,17は多チャン
ネル型X線検出器7,9,11の側面の全域を覆ってい
るので、当該側面から入射する散乱線によるノイズを完
全に解消させることができ、またX線多チャンネル型X
線検出器の間で側面から漏れる漏洩X線によるカップリ
ングを解消できる。
【0019】コリメート板13,15,17は、装着さ
れた多チャンネルX線検出器の側面から前後に突出して
いるので、コリメート特性は側面全域だけに装着されて
いる場合より格段に向上する。勿論、コリメート板1
3,15,17は、装着された多チャンネルX線検出器
の側面から前方又は後方の一方にだけ突出していてもよ
い。
【0020】また、遮蔽板23,25,31により、そ
れぞれに入射したX線が透過して後方の多チャンネル型
X線検出器7,9,11に到達することによるノイズを
解消することができる。また多チャンネル型X線検出器
11の背面の遮蔽板27により、多チャンネル型X線検
出器11を透過したX線が外部に漏洩することを防止す
ることができる。
【0021】さらに、チャンネル方向のコリメータ19
は多チャンネル型X線検出器7,9,11で共有できる
ので、多チャンネル型X線検出器7,9,11それぞれ
に設ける必要がなく、構成が簡素化できる。
【0022】図6(a)は多チャンネル型X線検出器7
に対応するスライド機構の正面図、同図(b)は図6
(a)のA−A断面図である。多チャンネル型X線検出
器7の端面に固着されているスライドピン33,35
が、回転リングに対して固定されたピンガイドとしての
スライドレール37に係合されている。これにより多チ
ャンネル型X線検出器7はスライドレール37に沿って
Z方向(スライス方向)にスライド自在に設けられる。
スライドピン33,35と平行に多チャンネル型X線検
出器7に固着されたピン39は、リードスクリュー機構
41のスクリューギア43に係合される。スクリューギ
ア43をスライドするリードギア45は、ステッピング
モータ47の回転軸に直結される。ステッピングモータ
47が回転すると、その回転運動はリードスクリュー機
構41により直線運動に変換される。この直線運動は多
チャンネル型X線検出器7に伝えられる。これにより多
チャンネル型X線検出器7がZ軸(スライス軸)に沿っ
てスライドする。なお、スライドレール37をX線管1
を中心として円弧状に形成することにより、多チャンネ
ル型X線検出器7がどの位置にあっても、その検出面を
X線管1に対して垂直に向けることができる。このよう
な構造のスライド機構は、他の多チャンネル型X線検出
器9,11それぞれに対しても個々に設けられる。合計
3つのスライド機構は図示しないコントローラに制御を
受けて互いに異なるスライド長で対応する多チャンネル
型X線検出器をスライドする。これにより後方の多チャ
ンネル型X線検出器がそれの前方の多チャンネル型X線
検出器の影になる面積が変化して、スライス厚が変化す
る。
【0023】図7は他のスライド機構の正面図を示して
いる。多チャンネル型X線検出器7のコリメータ板13
と反対側の側面にはロッド57が装着されている。ロッ
ド57はZ軸に沿ってスライド自在にガイド48に挿入
されている。ロッド57の後端はリードスクリュー機構
41のスクリューギア43に取り付けられている。リー
ドスクリュー機構41のステッピングモータ47が回転
すると、スクリューギア43がZ軸に沿って移動する。
これにより、多チャンネル型X線検出器7はZ方向(ス
ライス方向)にスライドする。このロッド57の途中に
はピン51が装着されている。このピン51は、Y軸の
平行な回転軸50で軸支されている首振り板49に係合
されている。ピン51がロッド57と共にスライドする
と、それに応じて首振り板49が傾斜する。ピン51の
係合位置より回転軸50に近い首振り板49の2つの位
置それぞれに、多チャンネル型X線検出器9に装着され
たロッド59のピン53、多チャンネル型X線検出器1
1のに装着されたロッド61のピン55に係合されてい
る。多チャンネル型X線検出器7がスライドして、首振
り板49が傾斜すると、それに連動して多チャンネル型
X線検出器9,11もZ方向(スライス方向)にスライ
ドする。回転軸50からピン51までの距離は、回転軸
50からピン53までの距離より長く、回転軸50から
ピン53までの距離は回転軸50からピン55までの距
離より長い。したがって、多チャンネル型X線検出器7
のスライド長は、多チャンネル型X線検出器9のスライ
ド長より長くなり、さらに多チャンネル型X線検出器9
のスライド長は、多チャンネル型X線検出器11のスラ
イド長より長くなる。これにより後方の多チャンネル型
X線検出器がそれの前方の多チャンネル型X線検出器の
影になる面積が変化して、スライス厚が変化する。図6
の例に比べて図7のスライス機構は1つの駆動系で所期
の目的が達成される。
【0024】図8に、このような雛段状に配置された多
チャンネル型X線検出器7,9,11に対するデータ収
集部(DAS)の構成を示す。データ収集部61には、
検出信号を増幅するためのアンプとA/D変換器とが含
まれる。データ収集部61は多チャンネル型X線検出器
7,9,11の1チャンネルに対して1つずつ必要とさ
れる。シングルスライスでは、1つの多チャンネル型X
線検出器のチャンネル数分のデータ収集部が1枚のプリ
ント基板に実装され、対応するチャンネルと個々に接続
されている。本発明では、多チャンネル型X線検出器
7,9,11それぞれに対して、シングルスライスの場
合と同様の構造で1つずつプリント基板が装備される。
したがって従来の多チャンネル型X線検出器とプリント
基板との接続技術がそのまま流用でき、無理なく実装で
きる。さらに、多チャンネル型X線検出器7,9,11
毎にプリント基板を交換できるので、歩留まりがよく、
また故障しても交換が安価で簡単である。
【0025】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではない。例えば同時撮影可能なスライス枚
数を増加するために、多チャンネル型X線検出器が多数
必要である場合、図9に示すように、多数の多チャンネ
ル型X線検出器63をV字状に配置することが、X線管
1からの距離の差を減らし、且つ多数の多チャンネル型
X線検出器63の設置スペースを減らすという点で好ま
しい。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、X線管と複数の
多チャンネル型X線検出器とが被検体を挟んで対向配置
されるマルチスライスのX線コンピュータ断層撮影装置
において、前記複数の多チャンネル型X線検出器は、雛
段状に配置され、スライス厚可変なようにスライス方向
に沿ってスライド自在に設けられ、前記複数の多チャン
ネル型X線検出器各々の側面には、スライス方向のコリ
メート板が装着されていることを特徴とする。
【0027】請求項1記載の発明によれば、多チャンネ
ル型X線検出器がスライドすると、前方の多チャンネル
型X線検出器の影になる面積が変化する。したがって、
スライス厚が変化する。
【0028】また、コリメート板は多チャンネル型X線
検出器の側面に装着されているので、後方の検出器に対
しては、スライス方向のコリメート板として機能し、こ
れと同時に当該側面から入射する散乱線によるノイズの
発生を解消させる機能も達成する。
【0029】さらに、コリメート板のピッチをスライス
厚の変化に追従させるための機構は多チャンネル型X線
検出器のスライド機構に兼用できるので、コリメート板
に専用の機構は不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるX線管とX線検出
器ユニットとの配置関係を示す図。
【図2】図1のX線検出器ユニットの斜視図。
【図3】図1のX線検出器ユニットの正面図及び平面
図。
【図4】図3の変形されたコリメート板の正面図。
【図5】スライス厚が変化されたときのX線検出器ユニ
ットの正面図。
【図6】スライド機構の構造図。
【図7】他のスライド機構の構造図。
【図8】データ収集部の配置を示す図。
【図9】多数の多チャンネル型X線検出器の配列を示す
正面図。
【符号の説明】
1…X線管、 3…X線検出器ユニット、 5…X線絞り装置 7,9,11…多チャンネル型X線検出器、 13,15,17,29…コリメート板、 19…チャンネル方向のコリメータ、 21…チャンネル方向のコリメート板、 23,25,27,31…遮蔽板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線管と複数の多チャンネル型X線検出
    器とが被検体を挟んで対向配置されるマルチスライスの
    X線コンピュータ断層撮影装置において、 前記複数の多チャンネル型X線検出器は、雛段状に配置
    され、スライス厚可変なようにスライス方向に沿ってス
    ライド自在に設けられ、 前記複数の多チャンネル型X線検出器各々の側面には、
    スライス方向のコリメート板が装着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。
  2. 【請求項2】 前記コリメータ板は、前記多チャンネル
    型X線検出器の側面から背面側に突出していることを特
    徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装
    置。
  3. 【請求項3】 前記コリメート板は、前記多チャンネル
    型X線検出器の側面から前記X線管側に突出しているこ
    とを特徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮
    影装置。
  4. 【請求項4】 前記多チャンネル型X線検出器の背面に
    はX線遮蔽板が装着されていることを特徴とする請求項
    1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の多チャンネル型X線検出器の
    前記X線管側には、前記複数の多チャンネル型X線検出
    器で共有されるチャンネル方向のコリメータが設けられ
    ていることを特徴とする請求項1記載のX線コンピュー
    タ断層撮影装置。
JP7309106A 1995-11-28 1995-11-28 X線コンピュータ断層撮影装置 Pending JPH09140695A (ja)

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JP7309106A JPH09140695A (ja) 1995-11-28 1995-11-28 X線コンピュータ断層撮影装置

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JP7309106A JPH09140695A (ja) 1995-11-28 1995-11-28 X線コンピュータ断層撮影装置

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JP (1) JPH09140695A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4654551B2 (ja) * 2001-08-27 2011-03-23 株式会社島津製作所 Ct装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4654551B2 (ja) * 2001-08-27 2011-03-23 株式会社島津製作所 Ct装置

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