JPH11218579A - Ct用固体検出器 - Google Patents

Ct用固体検出器

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JPH11218579A
JPH11218579A JP2066898A JP2066898A JPH11218579A JP H11218579 A JPH11218579 A JP H11218579A JP 2066898 A JP2066898 A JP 2066898A JP 2066898 A JP2066898 A JP 2066898A JP H11218579 A JPH11218579 A JP H11218579A
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JP
Japan
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detector
ray
collimator
focus
solid
Prior art date
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JP2066898A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Tonami
寛道 戸波
Junichi Oi
淳一 大井
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線管の焦点位置がスライス方向に移動して
も、中心部で強いアーチファクトが現れないCT用固体
検出器を提供する。 【解決手段】 初期焦点位置からのX線入射方向5のX
線ビームは中央部で高さの低いコリメータ13の間を通
り検出器2に入射し、その上に焦点位置からのX線入射
幅7の開口で信号を取り込む。一方焦点移動後のX線入
射方向6のX線ビームは高さの低いコリメータ13の右
コリメータの上端角と左コリメータの下端角に制限され
て、検出器2上の焦点移動後のX線入射幅8の開口で信
号を取り込む。コリメータ遮蔽プレートが中央から周辺
部に順次高くなるように設計されており、このため両者
7,8の開口面積の差は、幾何学的に非常に小さくな
る。従って焦点移動による検出器出力変化率は非常に小
さく、このため中心部(画像にしてφ30〜φ50)で
発生する強いアーチファクトが見られない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線CT装置に用
いられるCT用固体検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT装置は被検体を中心に円周方向
に回転しながらX線管からX線を放射し、それと対向し
た円形配置の複数個の検出器で、被検体を透過したX線
量を検知して、その信号をコンピュータ処理して画像を
構成するもので、その検出器は円弧状に複数個二次元状
に配列されている。その方向をスライス方向と呼び、そ
れと直角方向をチャンネル方向(被検体の横たわってい
る方向)と呼んでいる。X線管から放射されたX線は、
被検体を直進して透過したものと、被検体で散乱したも
のがあり、前者の情報のみを取り込んで、斜めから入る
散乱線を除去しそのクロストークを防ぐために、検出器
の前に、コリメータが設けられている。このコリメータ
は二次元に配列された検出器の前に、スライス方向とチ
ャンネル方向にX線の透過し難い材料でX線遮蔽壁を形
成している。
【0003】そして、検出器はX線を光に変換するシン
チレータ素子と、このシンチレータ素子で変換された光
を検出し、電気信号として出力するフォトダイオードと
からなるX線検出素子を、X線管を中心として円弧状に
約500〜1000チャンネル程度配列した構成を有す
る。
【0004】図8に示すようにX線管焦点Aから放射さ
れるX線は、X線管の前面に設けられたコリメータによ
り、扇状のX線ビーム4に絞られ被検体を透過して、検
出器2の前面のコリメータ3で、体軸方向にスライス厚
みに応じてマスキングされ、検出器2に入る。コリメー
タ3は全チャンネルにわたって、遮蔽プレートの高さは
一定で、その方向はX線管焦点Aの方向に収斂してい
る。そのためその方向以外の斜めからの散乱線を除去す
ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のX線CT装置用
の固体検出器は以上のように構成されているが、X線C
T装置のX線管が回転中に、図8に示すようにX線管焦
点AがA′にスライス方向(断層面方向)に焦点移動す
る。このようにX線管焦点位置が移動すると、図7に示
すように初期焦点位置からのX線入射方向5から入射す
るX線ビームは、コリメータ3のピッチで決まる全量
(初期焦点位置からのX線入射幅7)が検出器2に入る
が、焦点移動後のX線入射方向6から入射するX線ビー
ムはコリメータ3の角(右コリメータの上端と左コリメ
ータの下端)で制限され、焦点移動後のX線入射幅8は
前記の7より小さくなる。
【0006】任意の検出器2の出力に対する角度依存性
(ポーラレスポンス)として、X線管焦点位置と検出器
の出力の関係を図6に示した。図8にも示したように各
検出器2とコリメータ3は出力ピークの位置がθ(検出
器2の法線と、X線管焦点Aと検出器2を結ぶ直線との
角度)=0となるようにコリメート構造設計されてお
り、図8の検出器中心軸X−XからX線管焦点が移動す
れば、コリメータ3の角でX線ビームが欠けるので、そ
れに応じて検出器の出力が低下する。
【0007】しかし、図5に示すように、このとき第一
検出器D1では△Ia減少しているが、第二検出器D2
では△Ib増加しているような現象が生じ、このチャン
ネルが隣り合って存在すると検出器の出力変化率の差が
発生する。これが中心部(画像にしてφ30〜φ50)
で発生すると、画像上特に強いアーチファクトとして現
れるという問題があった。
【0008】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、X線管の焦点位置がスライス方向に移
動しても、中心部で強いアーチファクトが現れないCT
用固体検出器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のCT用固体検出器は、X線のクロストーク
を防止するためのコリメータ部分と、そのX線開口部に
二次元配列のX線検出素子を備えたCT用固体検出器に
おいて、二次元配列方向のコリメータ遮蔽プレートの高
さを、中央から順次高くなるように配置構成したことを
特徴とする。
【0010】また、X線のクロストークを防止するため
のコリメータ部分と、そのX線開口部に二次元配列のX
線検出素子を備えたCT用固体検出器において、中央部
に一個または複数の検出器モジュールを配置し、そのモ
ジュールのコリメータ遮蔽プレートの厚さを、検出器の
セパレータの厚さよりも薄くし、その他のモジュールに
ついてはコリメータ遮蔽プレートの厚さを、検出器のセ
パレータの厚さよりも厚くして配置構成したことを特徴
とする。
【0011】本発明のCT用固体検出器は、上記のよう
に構成されており、二次元配列方向(スライス方向)の
コリメータ遮蔽プレートの高さやその厚みと検出器のセ
パレータ厚さを変えることで、検出器の出力変化率の差
を無くすことにより、画像中央部に強いアーチファクト
のない良好な画像を得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1のCT用固体検
出器の一実施例を図1により説明する。
【0013】このCT用固体検出器は、図1に示すよう
に、X線源と対向した円形配置の複数個の検出器2とセ
パレータ16と、その上部にコリメータ3と中央部に高
さの低いコリメータ13を備えたもので構成され、その
コリメータ遮蔽プレートの高さは中央から順次スライス
方向に高くなるように配置構成している。
【0014】コリメータ3及び高さの低いコリメータ1
3はチャンネル方向の支持板で等間隔に支えられ、その
方向はX線源の方向(初期焦点位置からのX線入射方向
5)に収斂して、その材質はX線の透過し難い材料でX
線遮蔽壁を形成して散乱線を除去し、検出器2に入射す
るX線ビームが最大になるように設けられている。検出
器2はX線を光に変換するシンチレータ素子と、このシ
ンチレータ素子で変換された光を検出し、電気信号とし
て出力するフォトダイオードとからなるX線検出素子
が、X線管を中心として円弧状にセパレータ16で隔壁
され、約500〜1000チャンネル程度配列された構
成を有している。
【0015】初期焦点位置からのX線入射方向5からの
X線ビームは検出器2に入射し、初期焦点位置からのX
線入射幅7に入る。一方焦点移動後のX線入射方向6か
らのX線ビームは、検出器2に入射する前に高さの低い
コリメータ13の角でかすかに欠けて、焦点移動後のX
線入射幅8となる。コリメータが全域にわたって一様な
高さの場合に比べ、コリメータ遮蔽プレートの高さを低
くしたことにより、この7と8の差は非常に小さくな
る。この場合の任意の検出器2の出力に対する角度依存
性(ポーラレスポンス)として、X線管焦点位置と検出
器の出力の関係を図4に示した。この特性は図6と比べ
ると、検出器出力の低下は少ない。図3に示したよう
に、このとき第一検出器D1では△Ia減少している
が、その大きさは図5の△Iaと比べると小さく、また
第二検出器D2ではわずか△Ibだけしか増加していな
い。隣り合って存在する検出器の出力変化率の差|△I
a―△Ib|が非常に小さい。このため中心部(画像に
してφ30〜φ50)で発生する強いアーチファクトが
見られない。
【0016】本発明の請求項2のCT用固体検出器の一
実施例を図2により説明する。
【0017】このCT用固体検出器は、図2に示すよう
に、中央部に検出器モジュール部17を配置し、そのモ
ジュールのコリメータ遮蔽プレート(薄いコリメータ
9)の厚さを検出器のセパレータ(幅大のセパレータ1
4)の厚さよりも薄くし、その他のモジュールについて
はコリメータ遮蔽プレート(厚いコリメータ10)の厚
さを検出器のセパレータ(幅小のセパレータ15)の厚
さよりも厚くした配置構成をしている。
【0018】薄いコリメータ9及び厚いコリメータ10
はチャンネル方向の支持板で等ピッチに支えられ、その
方向はX線源の方向(初期焦点位置からのX線入射方向
5)に収斂して、その材質はX線の透過し難い材料でX
線遮蔽壁を形成して散乱線を除去し、幅小の検出器11
及び幅大の検出器12に入射するX線ビームを最大にな
るように設けられている。検出器2は、X線を光に変換
するシンチレータ素子と、このシンチレータ素子で変換
された光を検出し、電気信号として出力するフォトダイ
オードとからなるX線検出素子が、X線管を中心として
円弧状にセパレータ16で隔壁され、約500〜100
0チャンネル程度配列された構成を有している。
【0019】初期焦点位置からのX線入射方向5からの
X線ビームは、中央部では幅小の検出器11に入射し、
初期焦点位置からのX線入射幅7に入る。一方焦点移動
後のX線入射方向6からのX線ビームは、薄いコリメー
タ9によって欠けることなく幅小の検出器11に入射
し、焦点移動後のX線入射幅8となる。7と8は同じ幅
であり、検出器出力は同じとなる。他方外周部では5か
らのX線ビームは厚いコリメータ10の幅で決められた
入力で、幅大の検出器12に入射し、X線入射幅7にな
る。一方6からのX線ビームは、厚いコリメータ10の
右コリメータ上端角と左コリメータ下端角によってかす
かに制限されて、幅大の検出器12に入射し、X線入射
幅8になる。幅大の検出器12が大きいので、この場合
7と8との幅差は非常に小さい。中央のX線入射幅7と
周辺のX線入射幅7は同じ寸法(同じ開口面積)に設計
されているので、焦点移動による検出器出力変化率は非
常に小さく、このため中心部(画像にしてφ30〜φ5
0)で発生する強いアーチファクトが見られない。
【0020】本発明は、上記のようにコリメータ厚みと
検出器セパレータ厚みのディスクリートな変化をした構
造だけでなく、中央から連続変化した厚みの構造でも適
用できる。
【0021】
【発明の効果】本発明のCT用固体検出器は上記のよう
に構成されており、X線管焦点がスライス方向に移動し
ても、X線ビームはコリメータ遮蔽プレートでほとんど
欠けることなく、常に検出器に入射するため、検出器の
ポーラレスポンスによる各チャンネルの出力変化が発生
しない。したがって特別の調整をすることなしにアーチ
ファクトのない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のCT用固体検出器の一実施例を示す
図である。
【図2】 本発明のCT用固体検出器の他の一実施例を
示す図である。
【図3】 本発明の検出器出力変化を説明するための図
である。
【図4】 本発明の検出器ポーラレスポンスを示す図で
ある。
【図5】 従来の検出器出力変化を説明するための図で
ある。
【図6】 従来の検出器ポーラレスポンスを示す図であ
る。
【図7】 従来の検出器を説明するための図である。
【図8】 X線CT装置の幾何学的構造を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 X線管 2 検出器 3 コリメータ 4 X線ビーム 5 初期焦点位置からのX線入射方向 6 焦点移動後のX線入射方向 7 初期焦点位置からのX線入射幅 8 焦点移動後のX線入射幅 9 薄いコリメータ 10 厚いコリメータ 11 幅小の検出器 12 幅大の検出器 13 高さの低いコリメータ 14 幅大のセパレータ 15 幅小のセパレータ 16 セパレータ 17 検出器モジュール部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】X線のクロストークを防止するためのコリ
    メータ部分と、そのX線開口部に二次元配列のX線検出
    素子を備えたCT用固体検出器において、二次元配列方
    向のコリメータ遮蔽プレートの高さを、中央から順次高
    くなるように配置構成したことを特徴とするCT用固体
    検出器。
  2. 【請求項2】X線のクロストークを防止するためのコリ
    メータ部分と、そのX線開口部に二次元配列のX線検出
    素子を備えたCT用固体検出器において、中央部に一個
    または複数の検出器モジュールを配置し、そのモジュー
    ルのコリメータ遮蔽プレートの厚さを、検出器のセパレ
    ータの厚さよりも薄くし、その他のモジュールについて
    はコリメータ遮蔽プレートの厚さを、検出器のセパレー
    タの厚さよりも厚くして配置構成したことを特徴とする
    CT用固体検出器。
JP2066898A 1998-02-02 1998-02-02 Ct用固体検出器 Pending JPH11218579A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068513A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Yasu Medical Imaging Technology Co Ltd 放射線イメージセンサ及び光電変換素子アレイユニット
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