JP2012081265A - X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法 - Google Patents

X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2012081265A
JP2012081265A JP2011215822A JP2011215822A JP2012081265A JP 2012081265 A JP2012081265 A JP 2012081265A JP 2011215822 A JP2011215822 A JP 2011215822A JP 2011215822 A JP2011215822 A JP 2011215822A JP 2012081265 A JP2012081265 A JP 2012081265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
ray
plates
ray attenuation
collimator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011215822A
Other languages
English (en)
Inventor
Abdelaziz Ikhlef
アブデラジズ・イクレフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2012081265A publication Critical patent/JP2012081265A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4291Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis the detector being combined with a grid or grating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

【課題】散乱線対一次線量比(SPR)が低下するように二つの次元で散乱を減少させる。
【解決手段】第一の複数のX線減弱プレート(54)の(58)は第一の方向(56)に沿って延在し、第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)は第二の方向(62)に沿って互いから隔設されている。第二の複数のX線減弱プレート(60)の長さ(64)は第二の方向(62)に沿って延在し、第二の複数のX線減弱プレート(60)の各プレート(60)は、第一の方向(56)に沿って互いから隔設され、また第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)を通して延在している。第一及び第二の方向(56、62)は直交しており、第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)の幅(66)は、第二の複数のX線減弱プレート(60)の各プレート(60)の幅(68)よりも広い。
【選択図】図3

Description

本発明の各実施形態は一般的には、診断撮像に関し、さらに具体的には、X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法に関する。
典型的には、計算機式断層写真法(CT)イメージング・システムでは、X線源が患者又は手荷物のような被検体又は物体へ向けてファン(扇形)形状のビームを放出する。以下では、「被検体」及び「対象」「物体」等の用語は、撮像されることが可能な任意の物体を含むものとする。ビームは被検体によって減弱された後に放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイにおいて受光される減弱後のビーム放射線の強度は典型的には、被検体によるX線ビームの減弱量に依存する。検出器アレイ内の各々の検出器素子が、各々の検出器素子によって受光される減弱後のビームを示す別個の電気信号を発生する。電気信号はデータ処理システムへ伝送されて解析され、ここから最終的に画像を形成する。
一般的には、X線源及び検出器アレイは、撮像平面内で被検体を中心としてガントリの周りで回転する。X線源は典型的には、焦点においてX線ビームを放出するX線管を含んでいる。X線検出器は典型的には、検出器において受光されるX線ビームをコリメートするポスト・ペイシェント(post-patient)X線コリメータと、コリメータに隣接して設けられてX線を光エネルギへ変換するシンチレータと、隣接するシンチレータから光エネルギを受け取ってここから電気信号を発生するフォトダイオードとを含んでいる。
典型的には、シンチレータ・アレイの各々のシンチレータがX線を光エネルギに変換する。各々のシンチレータは、隣接するフォトダイオードに光エネルギを放出する。各々のフォトダイオードが光エネルギを検出して、対応する電気信号を発生する。次いで、フォトダイオードの出力はデータ処理システムへ伝送されて画像再構成を施される。
米国特許第7620143号
CT検出に用いられるポスト・ペイシェントX線コリメータは、X線管の焦点スポットに整列したタングステン・プレート又はモリブデン・プレートのような高吸収性材料で主に製造される装置である。コリメータの主な作用は、特定の方向に沿ったX線(焦点スポットからの一次ビーム)を選択すること及び他の方向からの散乱放射線(患者散乱放射線)を拒絶することである。この目的のために、コリメート用プレートがシンチレータ・ピクセルの前面に配置されて、患者からの散乱放射線を除去する。一例では、コリメータは、検出器セルの境界面(検出器隔壁(セプタム))の前面に配置されたタングステン・プレートを含んでおり、整列の目的のためには、個々の部品の内部に高精度の製造特徴及び整列/精度特徴を要求する。Y軸(X線経路/方向)における寸法は所望の散乱線対一次線量比(SPR)の量によって決定される。明らかに、Y軸における寸法が大きいほどSPRは低くなる。マルチ・スライス型検出器の出現以来、Z軸における撮像範囲は拡大し続けており、SPRは上昇の一途を辿っている。高いSPRは、一般には画質に著しい影響を及ぼし、特に低信号応用/低コントラスト検出能応用(LCD)に著しい影響を及ぼす。
従って、SPRが低下するように二つの次元で散乱を減少させるコリメータを設計することが望ましい。
本発明の一観点によれば、X線コリメータが、幅及び長さを有する第一の複数のX線減弱プレートを含んでおり、長さは第一の方向に沿って延在し、第一の複数のX線減弱プレートの各プレートは第二の方向に沿って互いから隔設されている。コリメータはさらに、幅及び長さを有する第二の複数のX線減弱プレートを含んでおり、長さは第二の方向に沿って延在し、第二の複数のX線減弱プレートの各プレートは、第一の方向に沿って互いから隔設され、また第一の複数のX線減弱プレートの各プレートを通して延在している。第一の方向及び第二の方向は直交しており、第一の複数のX線減弱プレートの各プレートの幅は、第二の複数のX線減弱プレートの各プレートの幅よりも広い。
本発明のもう一つの観点によれば、CTシステムが、走査される対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されてX線のビームを当該X線投射源の焦点スポットから対象へ向けて投射するように構成されているX線投射源と、回転式ガントリに配置された検出器モジュールとを含んでいる。検出器は、対象によって減弱されたX線を受光するように構成された検出器セルの二次元アレイと、検出器モジュールに隣接して回転式ガントリに配置されたコリメータとを含んでおり、隣り合った検出器セルの間の空間が、第一の次元に沿って平行に整列された第一の複数の隔壁と第一の次元に直交する第二の次元に沿って平行に整列された第二の複数の隔壁とを有する隔壁の二次元格子を形成している。コリメータは、入射するX線をコリメートするように構成され、第一の複数の隔壁に整列された第一の複数のプレートと、第二の複数の隔壁に整列された第二の複数のプレートとを含んでおり、第二の複数のプレートは、第一の複数のプレートを通して延在する部分を有している。第一及び第二の次元に直交する第三の次元に沿った第二の複数のプレートの幅は、第三の次元に沿った第一の複数のプレートの幅よりも狭い。
本発明のさらにもう一つの観点によれば、X線コリメータを製造する方法が、第一の複数のX線減弱プレートの長さに沿って複数のスロットを形成するステップであって、各々のスロットがそれぞれのX線減弱プレートの幅に沿って延在している、形成するステップと、第一の複数のX線減弱プレートの1枚の各々のスロットが、第一の方向に直交する第二の方向に沿って他の第一の複数のX線減弱プレートの各々の対応するスロットに整列して複数の整列したスロットを形成するように、第一の方向に沿って第一の複数のX線減弱プレートの長さを整列させるステップとを含んでいる。この方法はまた、第二の複数のX線減弱プレートの各々のX線減弱プレートの長さが第二の方向に沿って整列するように、第二の複数のX線減弱プレートの各々のX線減弱プレートを上述の複数の整列したスロットのそれぞれの整列したスロットに挿入するステップを含んでおり、第二の複数のX線減弱プレートの各X線減弱プレートの幅は、第一の複数のX線減弱プレートの各X線減弱プレートの幅よりも狭い。
他の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
図面は、本発明を実施するために現状で思量される好適実施形態を示す。
CTイメージング・システムの見取り図である。 図1に示すシステムのブロック概略図である。 本発明の一実施形態によるX線コリメータの等角図である。 本発明の一実施形態による検出器アレイに隣接して配置された図3のコリメータを示す概略図である。 図4の線5−5の分解等角図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータの複数のプレートの等角図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータのプレートの概略図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータの複数のプレートの等角図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータのプレートの概略図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータのプレートの概略図である。 本発明の一実施形態による図3のコリメータのプレートの概略図である。 非侵襲型小包検査システムと共に用いられるCTシステムの見取り図である。
本発明の動作環境を256スライス型計算機式断層写真法(CT)システムに関して説明する。但し、当業者は、本発明が他のマルチ・スライス型構成での利用にも同等に適用可能であることを認められよう。また、本発明をX線の検出及び変換に関して説明する。但し、当業者はさらに、本発明が他の高周波電磁エネルギの検出及び変換にも同等に適用可能であることを認められよう。本発明を「第三世代」CTスキャナに関して説明するが、本発明は他のCTシステムについても同等に適用可能である。
図1には、計算機式断層写真法(CT)イメージング・システム10が、「第三世代」CTスキャナに典型的なガントリ12を含むものとして示されている。ガントリ12はX線源14を有し、X線源14は、ガントリ12の反対側に位置する検出器アセンブリ16へ向けてX線ビームを投射する。図2を参照すると、検出器アセンブリ16が、複数の検出器18、複数のコリメータ・アセンブリ20、及びデータ取得システム(DAS)22によって形成されている。複数の検出器18は、患者26を透過する投射X線24を感知し、DAS22は後続の処理のためにデータをディジタル信号に変換する。各々の検出器18が、入射X線ビームの強度を表わし従って患者26を透過した減弱後のビームを表わすアナログ電気信号を発生する。X線投影データを取得するための1回の走査の間に、ガントリ12及びガントリ12に装着されている構成部品は回転中心28の周りを回転する。
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30によって制御される。制御機構30は、X線源14に電力及びタイミング信号を供給するX線制御器32と、ガントリ12の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御器34とを含んでいる。画像再構成器36が、標本化されてディジタル化されたX線データをDAS22から受け取って高速再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ38への入力として印加され、コンピュータ38は大容量記憶装置40に画像を記憶させる。
コンピュータ38はまた、キーボード、マウス、音声作動式コントローラ、又は他の任意の適当な入力装置のような何らかの形態の操作者インタフェイスを有するコンソール42を介して、操作者から命令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている表示器44によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ38からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給した命令及びパラメータはコンピュータ38によって用いられて、DAS22、X線制御器32及びガントリ・モータ制御器34に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ38は、電動テーブル48を制御するテーブル・モータ制御器46を動作させて、患者26及びガントリ12を配置する。具体的には、テーブル48は患者26を図1のガントリ開口50を通して全体として又は部分的に移動させる。
図3は、本発明の一実施形態による図2のコリメータ・アセンブリ20のX線コリメータ52の等角図である。コリメータ52は、プレート54の長さ58が第一の軸56に沿って位置するように第一の軸56に沿って配置された複数のプレート54を含んでいる。コリメータ52は、プレート60の長さ64が第一の軸56と直交する第二の軸62に沿って位置するように第二の軸62に沿って配置された複数のプレート60を含んでいる。一実施形態では、第一の軸56はスライス方向に一致しており、第二の軸62はチャネル方向に一致している。この態様で配置されると、プレート54は、第二の軸62方向において互いから離隔されつつ第一の軸56に沿った方向に整列し、プレート60は、第一の軸56方向において互いから離隔されつつ第二の軸62に沿った方向に整列する。
プレート54の幅66及びプレート60の幅68が、第一及び第二の軸56、62の両方に直交する第三の軸70に沿って全体的に延在している。一実施形態では、図11に関して後述するようにX線源14のようなX線源に向かうプレート54及び/又はプレート60の集束型構成が望まれるときには、プレート54、60は互いに全て平行になる訳ではない。集束型構成が設計される場合でも、プレート54、60の幅66、68は、第一又は第二の軸56、62の何れに対するよりも第三の軸70に対して密に整列して、それぞれの方向に沿って延在する。
以下に図示して議論するように、プレート60は、各々のプレート54に形成された複数のスロット72を介してプレート54に結合される。図3及び図4を参照して述べると、相互係止型のプレート54、60の格子が、複数のコリメート通路又はコリメート空間74を形成しており、一実施形態では、X線のコリメーションが望まれる検出器アレイ78の検出器セル76の数に一致するように設計される。すなわち、各々のプレート54は、隣接するプレート54から例えば検出器アレイ78のチャネル幅に対応する距離だけ離隔され、各々のプレート60は、隣接するプレート60から例えば検出器アレイ78のスライス幅に対応する距離だけ離隔される。本発明の各実施形態によれば、コリメータ52は、スライス方向に256個まで又はこれ以上のコリメート通路74を有し、スライス方向に74個まで又はこれ以上のコリメート通路74を有するように設計され得る。
コリメータ52は、検出器アセンブリ(図示されていない)の複数のレール(図示されていない)にコリメータ52を結合するように構成されている1対の装着用部材80、82を含んでいる。この態様で、複数のコリメータ52が互いに隣接して配置されて、例えば256列の横列及び912列の縦列を有するコリメータ・アセンブリを形成することができる。
プレート54、60の幅66、68は、X線源14のようなX線源からの一次X線84がコリメート通路74を通過して検出器セル76に入射することを許し、また散乱X線86が検出器セル76に入射しないように散乱X線86を十分に減弱させ又は吸収するように設計される。プレート54は、タングステン、モリブデン、タンタル、又は高Z材料合金等のようなX線減弱材料で構築される。プレート60も、タングステン、モリブデン、タンタル、又は高Z材料合金等のようなX線減弱材料で構築されるが、プレート54と必ずしも同じ材料で構築されなくてもよい。
本発明のもう一つの実施形態によれば、コリメータ52のコリメート通路74の数は、検出器セル76の数よりも少ない。例えば、各々のコリメート通路74が2個の検出器セル76に一致してよく、プレート60が1個置きの検出器セル76に一致してコリメータ52に配置されるようにする。所望の散乱線対一次線量比(SPR)に依存して、各々のコリメート通路74が2個、3個、又はこれ以上の数の検出器セル76に一致するようにプレート60を配置することができる。加えて、プレート54も、コリメート通路74が一次元又は二次元の検出器セル76群に一致するように配置され得る。
図5は、図4のコリメータ及び検出器アセンブリの分解等角図を線5−5の周りで示す。図示のように、検出器アレイ78は検出器セル76の二次元アレイを含んでいる。検出器セル76の各々の隣り合う対の間に隔壁88の二次元格子が形成されている。プレート54は、第一の軸56に一致する方向に配向した隔壁の第一の部分集合90に一致するように配置され、プレート60は、第二の軸62に一致する方向に配向した隔壁の第二の部分集合92に一致するように配置される。一実施形態では、第二の軸62に一致する方向でのプレート54の厚み及び第一の軸56に一致する方向でのプレート60の厚みは、隔壁90、92に対応する厚みよりも大きい。この態様で、コリメータ52は、コリメータ52がなければ隔壁90、92に入射したであろう一次X線84を吸収するように構成される。
図6は、1対のプレート54及び1対のプレート60の等角図を示し、本発明の一実施形態による図3のコリメータ52のプレート54、60の関係を説明している。図示のように、各々のプレート54にスロット72が形成されており、プレート60が各々のプレート54を通して延在して配置され得るようにしている。図6に示すように、スロット72は、幅66と全体的に整列した方向に延在するように形成される。スロット72は閉じており、それぞれのプレート54の材料が第一の軸56及び第三の軸70によって形成される平面内で各々のスロット72を包囲するようにしている。プレート54を整列させると、1枚のプレート54の各々のスロット72が他のプレート54の各々における対応するスロット72と整列して、第二の軸62に一致する方向に複数の整列したスロット72が形成される。プレート60をプレート54に結合するために、プレート60は、第二の軸62と実質的に整列した方向においてそれぞれの整列したスロット72に挿入される。プレート54、プレート60は、信頼性の高い接着剤を用いて互いに係止される。
図6に示すように、プレート60は実質的に矩形の輪郭を有する。図7に示すもう一つの実施形態によれば、プレート60の輪郭の一部が彎曲していてもよい。プレート60の曲率量は一実施形態では、図1に示す検出器アセンブリ16の曲率に一致する。
プレート54のプレート60との係合を説明するために複数のプレート54を透視的に示す。プレート60の第一の端部94は、製造し易さの目的のために1又は複数のタブ96、98を有するように形成されてよく、プレート60の第一の端部94がプレート54から抜け難くなるようにしている。
図8は、1対のプレート54及び1対のプレート60の等角図を示し、本発明の一実施形態によるコリメータ52のプレート54、60の関係を説明している。図示のように、各々のプレート54にスロット72が形成されており、プレート60が各々のプレート54を通して延在して配置され得るようにしている。図6に示すように、スロット72は、幅66と全体的に整列した方向に延在するように形成される。スロット72は開いており、それぞれのプレート54の材料が第一の軸56及び第三の軸70によって形成される平面内で各々のスロット72を完全には包囲しないで、開口100が形成されるようにしている。プレート60をプレート54に結合するために、プレート60は、第二の軸62に実質的に整列した方向又は第三の軸70に実質的に整列した方向においてスロット72に挿入され得る。ここでも、両形式のプレートは信頼性の高い接着剤を用いて互いに係止される。
図9は、本発明の一実施形態による図8のプレート60を示す。図示のように、プレート60の輪郭の一部が彎曲しており、上述のように、曲率は一実施形態では、図1に示す検出器アセンブリ16の曲率に一致し得る。図7に示すプレート60と同様に、図9に示すプレート60も第一の端部94に形成されたタブ98を有していてよく、第一の端部94がプレート54を滑り抜け難くなるようにしている。加えて、プレート60の第二の端部102がタブ104を有するように形成されていてよく、当該プレート60の第二の端部102がプレート54から抜け難くなるようにしている。
図10は、本発明のもう一つの実施形態に従って図8のプレート54と係合するように構成されているプレート60の一実施形態を示す。プレート60は、プレート54と係合するように構成された複数の開いたスロット106を内部に形成されて有している。スロット106は開いており、それぞれのプレート60の材料が第二の軸62及び第三の軸70によって形成される平面内で各々のスロット106を完全には包囲しないようにしている。プレート60は、それぞれのプレート54のスロット72に挿入されて該スロット72を通して延在しており、それぞれのプレート54もそれぞれのスロット106に挿入されて該スロット106を通して延在している。この態様でのプレート60のプレート54との係合は、第二の軸62に実質的に一致する方向においてプレート60がプレート54から離隔する移動が回避されるように、プレート54、60を相互に係止している。加えて、プレート54、60のこの相互係止はまた、上述のようにプレート60の第一又は第二の端部94、102の何れにもタブを形成する必要性をなくす。
図11は、スロット72を形成する一構成を示すプレート54の概略図であって、コリメータ52のコリメート通路74が一次X線84の線源(図示されていない)の焦点(図示されていない)に向けられた集束108を有するような構成になっている。
図12は、非侵襲型小包検査システムと共に用いられるX線イメージング・システム110の見取り図である。X線システム110は、複数の小包又は手荷物116を通過させ得る開口114を内部に有するガントリ112を含んでいる。ガントリ112は、検出器アセンブリ118及びX線管120のような高周波電磁エネルギ線源を収容している。また、コンベヤ・システム122が設けられており、コンベヤ・システム122は、構造126によって支持されており走査のために小包又は手荷物116を自動的に且つ連続的に開口114に通すコンベヤ・ベルト124を含んでいる。物体116をコンベヤ・ベルト124によって開口114に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト124によって開口114から小包116を除去することを、制御された連続的な態様で行なう。結果として、郵便物検査官、手荷物積み降ろし員及び他の警備人員が、爆発物、刃物、銃及び密輸品等について小包116の内容を非侵襲的に検査することができる。当業者は、ガントリ112が静止型であっても回転式であってもよいことを認められよう。回転式ガントリ112の場合には、システム110は、手荷物走査応用、又は他の産業応用若しくは医療応用向けのCTシステムとして動作するように構成され得る。
本発明の各実施形態によるコリメータは、ISOにおける160mmX線撮像範囲(心臓のような器官を撮像する寸法に対応する)について高い散乱線拒絶を図っており(例えば10%未満のSPRを達成し得る)、高重力負荷までの高剛性を含んでいる。従って、速度較正がさらに単純化される。加えて、本書に記載するようなハイブリッド型一次元−二次元コリメータは、既存の一次元コリメータと互換的な外被を有し、かかる一次元コリメータのアップグレードを考慮している。
従って、本発明の実施形態によれば、X線コリメータが、幅及び長さを有する第一の複数のX線減弱プレートを含んでおり、長さは第一の方向に沿って延在し、第一の複数のX線減弱プレートの各プレートは第二の方向に沿って互いから隔設されている。コリメータはさらに、幅及び長さを有する第二の複数のX線減弱プレートを含んでおり、長さは第二の方向に沿って延在し、第二の複数のX線減弱プレートの各プレートは、第一の方向に沿って互いから隔設され、また第一の複数のX線減弱プレートの各プレートを通して延在している。第一の方向及び第二の方向は直交しており、第一の複数のX線減弱プレートの各プレートの幅は、第二の複数のX線減弱プレートの各プレートの幅よりも広い。
本発明のもう一つの実施形態によれば、CTシステムが、走査される対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、回転式ガントリに配置されてX線のビームを当該X線投射源の焦点スポットから対象へ向けて投射するように構成されているX線投射源と、回転式ガントリに配置された検出器モジュールとを含んでいる。検出器は、対象によって減弱されたX線を受光するように構成された検出器セルの二次元アレイと、検出器モジュールに隣接して回転式ガントリに配置されたコリメータとを含んでおり、隣り合った検出器セルの間の空間が、第一の次元に沿って平行に整列された第一の複数の隔壁と第一の次元に直交する第二の次元に沿って平行に整列された第二の複数の隔壁とを有する隔壁の二次元格子を形成している。コリメータは、入射するX線をコリメートするように構成され、第一の複数の隔壁に整列された第一の複数のプレートと、第二の複数の隔壁に整列された第二の複数のプレートとを含んでおり、第二の複数のプレートは、第一の複数のプレートを通して延在する部分を有している。第一及び第二の次元に直交する第三の次元に沿った第二の複数のプレートの幅は、第三の次元に沿った第一の複数のプレートの幅よりも狭い。
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、X線コリメータを製造する方法が、第一の複数のX線減弱プレートの長さに沿って複数のスロットを形成するステップであって、各々のスロットがそれぞれのX線減弱プレートの幅に沿って延在している、形成するステップと、第一の複数のX線減弱プレートの1枚の各々のスロットが、第一の方向に直交する第二の方向に沿って他の第一の複数のX線減弱プレートの各々の対応するスロットに整列して複数の整列したスロットを形成するように、第一の方向に沿って第一の複数のX線減弱プレートの長さを整列させるステップとを含んでいる。この方法はまた、第二の複数のX線減弱プレートの各々のX線減弱プレートの長さが第二の方向に沿って整列するように、第二の複数のX線減弱プレートの各々のX線減弱プレートを上述の複数の整列したスロットのそれぞれの整列したスロットに挿入するステップを含んでおり、第二の複数のX線減弱プレートの各X線減弱プレートの幅は、第一の複数のX線減弱プレートの各X線減弱プレートの幅よりも狭い。
この書面の記載は、最適な態様を含めて発明を開示し、また任意の装置又はシステムを製造して利用すること及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めてあらゆる当業者が本発明を実施することを可能にするように実例を用いている。本発明の特許付与可能な範囲は特許請求の範囲によって画定され、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書字言語に相違しない構造的要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書字言語と非実質的な相違を有する等価な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
10 計算機式断層写真法(CT)イメージング・システム
12 ガントリ
14 X線源
16 検出器アセンブリ
18 複数の検出器
20 コリメータ・アセンブリ
22 データ取得システム(DAS)
24 投射X線
26 患者
28 回転中心
30 制御機構
32 X線制御器
34 ガントリ・モータ制御器
36 画像再構成器
38 コンピュータ
40 大容量記憶装置
42 コンソールを介した操作者
44 付設されている表示器
46 テーブル・モータ制御器
48 電動テーブル
50 ガントリ開口
52 コリメータ
54 プレート
56 第一の軸
58 長さ
60 プレート
62 第二の軸
64 長さ
66、68 幅
70 第三の軸
72 スロット
74 コリメート通路
76 検出器セル
78 検出器アレイ
80、82 装着用部材
84 一次X線
86 散乱X線
88、90、92 隔壁
94 第一の端部
96、98 タブ
100 開口
102 第二の端部
104 タブ
106 スロット
108 焦点
110 X線イメージング・システム
112 ガントリ
114 開口
116 複数の小包又は手荷物
118 検出器アセンブリ
120 X線管
122 コンベヤ・システム
124 コンベヤ・ベルト
126 構造

Claims (10)

  1. 幅(66)及び長さ(58)を有する第一の複数のX線減弱プレート(54)であって、前記長さ(58)は第一の方向(56)に沿って延在し、当該第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)は、第二の方向(62)に沿って互いから隔設されている、第一の複数のX線減弱プレート(54)と、
    幅(68)及び長さ(64)を有する第二の複数のX線減弱プレート(60)であって、前記長さ(64)は前記第二の方向(62)に沿って延在し、当該第二の複数のX線減弱プレート(60)の各プレート(60)は、前記第一の方向(56)に沿って互いから隔設され、また前記第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)を通して延在している、第二の複数のX線減弱プレート(60)と
    を備えたX線コリメータ(52)であって、
    前記第一及び第二の方向(56、62)は直交しており、
    前記第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)の前記幅(66)は、前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各プレート(60)の前記幅(68)よりも広い、
    X線コリメータ(52)。
  2. 前記第一の方向(56)はスライス方向に対応している、請求項1に記載のX線コリメータ(52)。
  3. 前記第二の方向(62)はチャネル方向に対応している、請求項2に記載のX線コリメータ(52)。
  4. 前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各プレート(60)は、隣り合ったプレート(60)の各々の対の間に形成される通路(74)が焦点へ向けて集束されるように配置されている、請求項1に記載のコリメータ(52)。
  5. 前記第一の複数のX線減弱プレート(54)の各々のプレート(54)が、当該プレートを通して形成されている複数のスロット(72)を含んでおり、各々のスロット(72)は、前記第二の複数のX線減弱プレート(60)のそれぞれのプレート(60)を内部に配置されている、請求項1に記載のX線コリメータ(52)。
  6. 各々のスロット(72)は、当該スロットが形成されている前記プレート(54)の材料により包囲されている、請求項5に記載のX線コリメータ(52)。
  7. 各々のスロット(72)の周辺は、当該スロット(72)が形成されている前記プレート(54)の材料が当該スロット(72)を包囲しないようにする開口を有している、請求項5に記載のX線コリメータ(52)。
  8. 前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各々のプレート(60)が、当該プレート(60)を通して形成された複数のスロット(106)を含んでおり、
    前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各々のスロット(106)の周辺は、当該スロット(106)が形成されている前記プレート(60)の材料が当該スロット(106)を包囲しないようにする開口を有しており、
    前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各々のスロット(106)は、前記第一の複数のX線減弱プレート(54)のそれぞれのプレート(54)を内部に配置されている、
    請求項7に記載のX線コリメータ(52)。
  9. 前記第二の複数のX線減弱プレート(60)の各X線減弱プレート(60)の輪郭の一部が彎曲している、請求項1に記載のX線コリメータ(52)。
  10. 前記第一の複数のX線減弱プレート(54)の各プレート(54)は、入射するX線を十分に減弱するように構成されており、タングステン、モリブデン、タンタル及び高Z材料合金の一つを含む材料で構築されている、請求項1に記載のX線コリメータ(52)。
JP2011215822A 2010-10-12 2011-09-30 X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法 Pending JP2012081265A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/902,530 2010-10-12
US12/902,530 US20120087462A1 (en) 2010-10-12 2010-10-12 Hybrid collimator for x-rays and method of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012081265A true JP2012081265A (ja) 2012-04-26

Family

ID=44993998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011215822A Pending JP2012081265A (ja) 2010-10-12 2011-09-30 X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120087462A1 (ja)
EP (1) EP2442315A3 (ja)
JP (1) JP2012081265A (ja)
CN (1) CN102446573A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013246170A (ja) * 2012-05-29 2013-12-09 General Electric Co <Ge> コリメータ板、コリメータ・モジュール、放射線検出装置、放射線撮影装置、及びコリメータ・モジュールの組み立て方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5674507B2 (ja) * 2011-02-28 2015-02-25 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 2次元コリメータモジュール、x線検出器、x線ct装置、2次元コリメータモジュールの組立て方法、および2次元コリメータ装置の製造方法。
US9442083B2 (en) * 2012-02-14 2016-09-13 Aribex, Inc. 3D backscatter imaging system
US9033989B2 (en) * 2012-06-04 2015-05-19 Depuy (Ireland) Surgical cutting guide
EP2760028B1 (en) * 2013-01-23 2018-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd Radiation generator
US20140332660A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-13 Brook Aaron Seaton Orthographic lens system
JP6506583B2 (ja) * 2015-03-25 2019-04-24 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 放射線断層撮影装置及び画像生成装置並びにプログラム
US10617369B2 (en) 2015-10-30 2020-04-14 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Anti-scatter grid for radiation detector
WO2017102831A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 Koninklijke Philips N.V. Radiation detector with an anti-scatter grid
US10186340B2 (en) 2016-01-21 2019-01-22 FMI Medical Systems Co., Ltd. Anti-scatter collimator for high speed rotation
US10314553B2 (en) 2016-01-21 2019-06-11 FMI Medical Systems Co., Ltd. Focal spot position control using pre-patient collimator with beam tracking
US10401507B2 (en) * 2016-03-24 2019-09-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Collimator, radiation detector, and radiation examination apparatus
WO2018208300A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Analogic Corporation Anti-scatter collimator for radiation imaging modalities
CN107174266B (zh) * 2017-06-28 2023-07-28 苏州紫光伟业激光科技有限公司 用于ct扫描仪的x射线准直器
NL2023695B1 (en) * 2019-08-23 2021-05-04 Milabs Bv X-ray imaging apparatus and methods
DE102020123064A1 (de) * 2020-09-03 2022-03-03 Jena-Optronik Gesellschaft mit beschränkter Haftung Detektor, optoelektronisches Bildaufnahmesystem und Raumflugkörper zur Bildaufnahme
CN116635711A (zh) * 2020-10-01 2023-08-22 史密斯探测公司 准直器及其形成方法
US11944476B2 (en) * 2021-04-22 2024-04-02 MinFound Medical Systems Co., Ltd. Apparatus and method of assembly of module for a CT detector
CN114983457A (zh) * 2022-06-09 2022-09-02 上海光脉医疗科技有限公司 一种新型平行孔准直器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120500A (ja) * 1989-10-04 1991-05-22 Toshiba Corp 多孔コリメータ及びその製造方法
JP2007082844A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Toshiba Corp X線ct装置及びx線ct装置製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988589A (en) * 1975-07-28 1976-10-26 Engineering Dynamics Corporation Methods of collimator fabrication
US4047037A (en) * 1976-02-09 1977-09-06 The Ohio State University Gamma ray camera for nuclear medicine
SE423458B (sv) * 1980-09-10 1982-05-03 Agne Larsson Anordning vid en kamera innefattande en manghalskollimator
JPS58169078A (ja) * 1982-03-31 1983-10-05 Shimadzu Corp シンチレ−シヨンカメラ
JPH0675570B2 (ja) * 1985-09-11 1994-09-28 株式会社東芝 X線ct装置
JPH04297899A (ja) * 1991-03-27 1992-10-21 Toshiba Corp コリメータ製造方法及び該製造方法で得るコリメータ
JPH0718423A (ja) * 1993-07-06 1995-01-20 Japan Energy Corp 薄膜形成装置
US5949850A (en) * 1997-06-19 1999-09-07 Creatv Microtech, Inc. Method and apparatus for making large area two-dimensional grids
JP4149110B2 (ja) * 1999-03-19 2008-09-10 富士フイルム株式会社 散乱線除去グリッド
DE19947537A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-05 Philips Corp Intellectual Pty Gitter zur Absorption von Röntgenstrahlung
US6396898B1 (en) * 1999-12-24 2002-05-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiation detector and x-ray CT apparatus
US7922923B2 (en) * 2001-02-01 2011-04-12 Creatv Microtech, Inc. Anti-scatter grid and collimator designs, and their motion, fabrication and assembly
DE10136946A1 (de) * 2001-07-28 2003-02-06 Philips Corp Intellectual Pty Streustrahlenraster für eine Röntgeneinrichtung
US7099428B2 (en) * 2002-06-25 2006-08-29 The Regents Of The University Of Michigan High spatial resolution X-ray computed tomography (CT) system
EP1537407A1 (en) * 2002-09-04 2005-06-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Anti-scattering x-ray shielding for ct scanners
DE60323546D1 (de) * 2003-06-01 2008-10-23 Koninkl Philips Electronics Nv Röntgenlicht-kollimator mit antistreu-wirkung für ct scanner
JP4510823B2 (ja) * 2003-09-12 2010-07-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電磁放射線をコリメートするための装置
DE102004019972A1 (de) * 2004-04-23 2005-11-17 Siemens Ag Detektormodul zur Erfassung von Röntgenstrahlung
CN2702417Y (zh) * 2004-06-02 2005-05-25 杭州华源伽玛医疗设备投资有限公司 放疗设备的板式准直器
US7362849B2 (en) * 2006-01-04 2008-04-22 General Electric Company 2D collimator and detector system employing a 2D collimator
JP5674507B2 (ja) * 2011-02-28 2015-02-25 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 2次元コリメータモジュール、x線検出器、x線ct装置、2次元コリメータモジュールの組立て方法、および2次元コリメータ装置の製造方法。

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120500A (ja) * 1989-10-04 1991-05-22 Toshiba Corp 多孔コリメータ及びその製造方法
JP2007082844A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Toshiba Corp X線ct装置及びx線ct装置製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013246170A (ja) * 2012-05-29 2013-12-09 General Electric Co <Ge> コリメータ板、コリメータ・モジュール、放射線検出装置、放射線撮影装置、及びコリメータ・モジュールの組み立て方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2442315A2 (en) 2012-04-18
EP2442315A3 (en) 2014-12-17
US20120087462A1 (en) 2012-04-12
CN102446573A (zh) 2012-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012081265A (ja) X線用ハイブリッド型コリメータ及びその製造方法
JP6125704B2 (ja) コリメータ
JP6018748B2 (ja) Ctイメージング・システム
JP5897890B2 (ja) 積重ね型フラット・パネルx線検出器アセンブリ及び該検出器アセンブリを備えるctイメージング・システム
JP5897889B2 (ja) 積重ね型x線検出器アセンブリ及び該検出器アセンブリを備えるctイメージング・システム
JP4558372B2 (ja) 多数個構成の部材を有するコリメータ・アセンブリ
JP6121665B2 (ja) 計算機式断層写真法(ct)システム
JP6043474B2 (ja) タイル構成可能な多面検出器を備える容積測定計算機式断層写真法システム
US20130058451A1 (en) Method of dose reduction for ct imaging and apparatus for implementing same
US8699668B2 (en) Composite material x-ray collimator and method of manufacturing thereof
US20110211667A1 (en) De-populated detector for computed tomography and method of making same
US8917812B2 (en) Variable pitch collimator and method of making same
US8155265B2 (en) Asymmetric de-populated detector for computed tomography and method of making same
US6266434B1 (en) Methods and apparatus for reducing spectral artifacts in a computed tomograph system
WO2015030978A1 (en) Collimator-detector structure for a ct imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150707

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151208