JP3351541B2 - 放射線検出装置及びx線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
放射線検出装置及びx線コンピュータ断層撮影装置Info
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Description
を検出する放射線検出装置及びその放射線検出装置を装
備したX線コンピュータ断層撮影装置に関する。
ている装置の一例として、X線コンピュータ断層撮影装
置(以下「X線CT装置」と称する)がある。
タに基づいて被検体の断層面の各方向のX線投影データ
を得て、その情報を再構成して、各位置のX線吸収係数
を得、そのX線吸収係数に比例した画素の明るさ情報を
与え、画像(断層像)を得る装置である。このX線CT
装置は扇状のファンビームX線を***するX線源と、こ
のX線を検出する複数のX線検出素子をファンビームX
線の拡がり幅に合わせ並設して成る多チャンネル型の放
射線検出装置とを被検体を挟んで対峙させ、且つこれら
X線源と放射線検出装置とを一体として被検体の位置を
中心に所定方向に所定の角速度で回転させ、所定角度毎
にX線***を行い被検体の多方向のX線投影データを収
集した後、この多方向のX線投影データに基づいて再構
成処理等の画像処理を行って断層像を得ることができ
る。
段の相違によりシンチレータ・フォトマル型、電離箱
型、半導体型等、様々な種類がある。放射線検出装置を
X線CT装置に用いる場合、放射線検出装置はX線CT
装置に特有の性能、例えば高い検出効率を持つこと、広
いダイナミックレンジを持つこと、立上がりが早く残像
が少ないこと、小型で空間的配置が容易なこと等の性能
を要求される。そのためシンチレータ・フォトマル型の
放射線検出装置を改良し、フォトマルをフォトダイオー
ドに置き換えた検出器、すなわちシンチレータとフォト
ダイオードとを組み合わせた検出装置(以下「固体検出
装置」と称する)が考案された。
図であり、図5は図4に示す矢印Aの方向から見た固体
検出装置の平面図である。固体検出装置は一側壁面にX
線入射窓を備え開口部を有するケースと、一端部にシン
チレータとフォトダイオードを備え他端部にコネクタを
備え中央部にフォトダイオードからの信号をコネクタへ
伝達する配線を備えているマザーボード(MB)基板
と、ケースの蓋としての第1プレートおよび第2プレー
トと、から構成されている。
するフォトダイオードが複数設けられていて、固体検出
装置は図5に示したように複数枚のMB基板を備えるこ
とによって、必要数のチャンネルを獲得している。この
固体検出装置は次のような作用を経てX線の強度を検出
し、X線検出信号を外部すなわち再構成処理部等の画像
データ処理部に供給する。被検体を透過したX線はケー
スのX線入射窓を介して内部に入射し、コリメータによ
って所定方向のX線のみ取り出され、シンチレータによ
ってそのX線の強度に応じた明るさの可視光に変換さ
れ、その可視光の明るさに応じた電気信号を得るフォト
ダイオードによって電気信号に変換される。得られた電
気信号はMB基板上にプリントされている配線を介して
同じMB基板に設けられているコネクタへ伝達され、そ
のコネクタから外部へ出力される。
と第1プレートおよび第2プレートで外部と光学的に隔
離された空間内(以下「光電空間」と称する)で行われ
る。フォトダイオードは光に対し非常に敏感であるた
め、X線の強さに忠実に応答したオフセットノイズの無
いX線検出信号を得るためには入射X線に応じたシンチ
レータからの光だけによって光電変換することが重要で
ある。そのためにケースと、第1プレート及び第2プレ
ートにより光電空間を光学的に密閉し、外部の光がその
内部に侵入することを防いでいるとともに、光が侵入す
る可能性のある経路(以下「光パス」と称する)、すな
わち第1プレートとMB基板との隙間、第2プレートと
MB基板との隙間、第1プレートとケースとの隙間、第
2プレートとケースとの隙間に遮光材を挿入して、光電
空間の光学的な密閉性を高めようとしている。
B基板との隙間、第2プレートとMB基板との隙間にお
いて遮光性が悪い。というのもMB基板はフォトダイオ
ードとX線入射窓との相対的位置関係を常に一定に保つ
ことを目的としてその形状が変化しないように十分な厚
みを有したリジッドな基板である。そのために遮光材が
隅々まで十分行き渡らない可能性が在る。
の光電空間の光学的な密閉性が低いため、光電空間に外
部光が侵入する可能性が極めて高く、その結果X線の強
さを忠実に応答したX線検出信号を得ることができずそ
のX線検出信号に基づいて再構成して得た断層像の信頼
性は当然低くならざるをえなかった。
光電空間の光学的な密閉性を向上させることにより、信
頼性の高い放射線検出信号を得ることのできる放射線検
出装置及びX線コンピュータ断層撮影装置を提供するこ
とである。
装置は、放射線をその強度に応じた電気信号に変換する
検出器と、前記検出器を内部に収納する開口部を有する
容器と、前記容器の開口部を閉じるための蓋と、前記検
出器からの電気信号を前記容器外部に取り出すために前
記容器と前記蓋とに挟まれた状態で前記容器の内部から
外部にかけて延出される、屈曲形状又は階段形状を有す
る基板とを具備したことを特徴とする。
器外部に設けられ該検出器からの電気信号を外部に出力
するコネクタとを電気的に接続する接続部材を容器と蓋
とにより挟むことにより容器内部の遮光性を向上させる
ことができる。
る。
的な断面構造を示す図であり、図2は図1における矢印
A方向から見た場合の放射線検出装置の概略的な平面図
であり、図3はマザーボード基板の概略的な平面図であ
る。
射され、図示しない被検体を透過した扇状のファンビー
ムX線は、紙面の左方向から放射線検出装置に入射する
ものとする。また本発明に係る放射線検出装置は複数の
X線検出素子をファンビームX線の拡がり幅に合わせ並
設して成る多チャンネル型の放射線検出装置であり、シ
ンチレータとフォトダイオードとを組み合わせた半導体
型の放射線検出装置(以下「固体検出装置」と称する)
である。この固体検出装置は、入射したX線をまずシン
チレータによって光に変換し、その光をフォトダイオー
ドによってその明るさに応じた電気信号(X線検出信
号)に変換することによってX線を検出する。
しない空間を、すなわち図1に示す光電空間20を得る
必要があり、その光電空間20をケース2とプレート3
によって得ている。ここで光電空間20の遮光性を向上
させる条件としては、光電空間20へ外光が侵入する可
能性のある光の経路、すなわち光パスの本数を極力減ら
すことと、外光が直線的に侵入するのを防ぐためにその
光パスを可能なかぎり屈曲させることとである。
を参照して説明する。固体検出装置は、ファンビームX
線の拡がり幅に応じた内周長の円弧形状の箱であり、一
側面にはX線入射窓6を備え、また上方には階段状に広
がった開口部を有するケース2と、その開口部の階段状
の形状に合致するような形状の側面を有し、ケース2の
蓋としてのプレート3と、フォトダイオードを備え、X
線を検出するMB基板1とをその代表的な構成部材とし
て備えている。またその他の構成部材としては、X線を
その強度に応じた明るさの光に変換するシンチレータ4
と、統一した放射方向のX線だけを選択的に後方、すな
わちシンチレータ4の方向に伝えるコリメータ5と、ケ
ース2とプレート3の接合部分、すなわち光パスに挿入
される遮光材7と、MB基板1の第1リジッド部1aの
後方に配置されX線を遮蔽するシールド31と、光電空
間20の所定の位置にコリメータ5、シンチレータ4、
MB基板1の第1リジッド部1a、シールド31を固定
するサポート32,33と、ケース2の外壁に配置され
光電空間20内を加熱し、X線/光変換および光電変換
の効率を向上させるヒータ30とを備えている。
質、例えばアルミニウムにより形成されていて、その一
側面にはX線入射窓6を備えている。このX線入射窓6
はX線は透過するが、光は透過しない。階段状に広がっ
た開口部の階段数はここでは1段である。またケース2
の開口部であってプレート3と合致する部分には光反射
率の低い低反射塗料が塗布されていて、遮光特性をさら
に向上させるようになっている。ケース2の開口部とは
図1における遮光材7が挿入されている部分、すなわち
斜線部のことである。
ず、しかも軽い材質、例えばアルミニウムにより形成さ
れていて、ケースの階段状に広がった開口部の内側形状
に合致する形状の側面を有していて、ケース2の開口部
と合わせることによって、光電空間20内を光学的に密
閉するための蓋である。さらにプレート3のケース2の
開口部と合致する部分には光反射率の低い低反射塗料が
塗布されていて、遮光特性をさらに向上させるようにな
っている。
ジッド部1aと、フレキシブル部1bと、第2リジッド
部1cとからなる。第1リジッド部1aは多少の外力に
よってはその形状に歪みが生じないような硬質材から成
る部分であり、1チャネルに相当するフォトダイオード
11を所定数、ここでは6つ設けている。この第1リジ
ッド部1aはX線入射窓6と対向する位置にサポート3
2、33によって固定される。
ら成る部分であり、第1リジッド部1aと第2リジッド
部1bを電気的に接続する複数のライン12がプリント
されていて、ケース2の開口部の内側面とプレート3の
側面との間に挟まれる。このフレキシブル部1bのフレ
キシブルな特性によって、フレキシブル部1bをケース
2の階段状の開口部とプレート3とにより挟み込んだと
しても、フレキシブル部1bはその合致形状に沿って柔
軟に屈曲し、プレート3をケース2の開口部に隙間無く
合致することができる。
1に対応したコネクタピン14を有するコネクタ13を
備えている。コネクタ13はフォトダイオード11から
の電気信号を外部に出力するための接続部である。第2
リジッド部1bは硬質材であっても多少柔軟な材料であ
ってもよいが、ここでは取扱いの容易性を考慮し第1リ
ジッド部1aと同様、硬質材で形成されているものとす
る。この第2リジッド部1bはプレート3の外部側の面
に固定される。
前述した光電空間20の遮光性を向上させる条件を実現
している。すなわち“光電空間20へ外光が侵入する可
能性のある光の経路、すなわち光パスの数を極力減らす
こと”は、従来の光パスの中の第1プレートと第2プレ
ートの間の光パスを無くすことにより実現され、“外部
光が直線的に侵入するのを防ぐためにその光パスを可能
なかぎり屈曲させること”は、ケース2の開口部とプレ
ート3との合致形状を階段状にすることにより実現して
いる。
によれば、簡易な構造により光電空間の光学的な密閉性
を向上させることができ、その結果X線を高い信頼性で
検出することができる。
ない。例えばケース2の開口部とプレート3との合致部
分の各形状をさらに複雑にしてもよいし、その場合には
さらに光電空間の光学的な密閉性を向上させることがで
きる。またMB基板のケース2の開口部とプレート3と
に挟まれる部分を上記実施例ではフレキシブルとしてい
るが、ケース2の開口部とプレート3との合致部分の形
状に合わせて予め屈曲させているリジッド材であっても
よい。また上記実施例に係る放射線検出装置はR/R方
式のX線CT装置に適用しているが、他の方式のX線C
T装置、例えばR/S方式、S/S方式のX線CT装置
の放射線検出装置に適用してもよく、さらに放射線を検
出する装置であれば特にX線CT装置に限定されること
はない。
な構造により光電空間の光学的な密閉性を向上させるこ
とによって、信頼性の高い放射線検出信号を得ることが
できる放射線検出装置及びX線コンピュータ断層撮影装
置を提供することができる。
造を示す図。
出装置の概略的な平面図。
図。
す図。
出装置の概略的な平面図。
ブル部、1c…第2リジッド部、2…ケース、3…プレ
ート、4…シンチレータ、5…コリメータ、6…X線入
射窓、7…遮光材、11…フォトダイオード、12…ラ
イン、13…コネクタ、14…コネクタピン。
Claims (16)
- 【請求項1】 放射線をその強度に応じた電気信号に変
換する検出器と、 前記検出器を内部に収納する開口部を有する容器と、 前記容器の開口部を閉じるための蓋と、 前記検出器からの電気信号を前記容器外部に取り出すた
めに前記容器と前記蓋とに挟まれた状態で前記容器の内
部から外部にかけて延出される、屈曲形状又は階段形状
を有する基板とを具備したことを特徴とする放射線検出
装置。 - 【請求項2】 前記容器は、前記蓋との接合部分におい
て、屈曲形状又は階段形状を有することを特徴とする請
求項1記載の放射線検出装置。 - 【請求項3】 前記蓋は、前記容器との接合部分におい
て、屈曲形状又は階段形状を有することを特徴とする請
求項1記載の放射線検出装置。 - 【請求項4】 前記基板は、硬質材からなるリジット部
と、柔軟材からなるフレキシブル部とからなることを特
徴とする請求項1記載の放射線検出装置。 - 【請求項5】 前記基板の少なくとも前記容器と前記蓋
に挟まれる部分は、前記フレキシブル部であることを特
徴とする請求項4記載の放射線検出装置。 - 【請求項6】 前記容器及び前記蓋は、遮光性を有する
ことを特徴とする請求項1記載の放射線検出装置。 - 【請求項7】 前記検出器は、シンチレータとフォトダ
イオードとを有することを特徴とする請求項1記載の放
射線検出装置。 - 【請求項8】 前記容器は、前記蓋と合致する部分に遮
光材を有することを特徴とする請求項1記載の放射線検
出装置。 - 【請求項9】 X線を曝射するX線管と被検体を透過し
たX線を検出する放射線検出装置とのスキャンにより得
られた投影データに基づいて、前記被検体のCT像を再
構成する再構成手段を有するX線コンピュータ断層撮影
装置において、 前記放射線検出装置は、 放射線をその強度に応じた電気信号に変換する検出器
と、 前記検出器を内部に収納する開口部を有する容器と、 前記容器の開口部を閉じるための蓋と、 前記検出器からの電気信号を前記容器外部に取り出すた
めに前記容器と前記蓋とに挟まれた状態で前記容器の内
部から外部にかけて延出される、屈曲形状又は階段形状
を有する基板とを具備したことを特徴とするX線コンピ
ュータ断層撮影装置。 - 【請求項10】 前記容器は、前記蓋との接合部分にお
いて、屈曲形状又は階段形状を有することを特徴とする
請求項9記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項11】 前記蓋は、前記容器との接合部分にお
いて、屈曲形状又は階段形状を有することを特徴とする
請求項9記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項12】 前記基板は、硬質材からなるリジット
部と、柔軟材からなるフレキシブル部とからなることを
特徴とする請求項9記載のX線コンピュータ断層撮影装
置。 - 【請求項13】 前記基板の少なくとも前記容器と前記
蓋に挟まれる部分は、前記フレキシブル部であることを
特徴とする請求項12記載のX線コンピュータ断層撮影
装置。 - 【請求項14】 前記容器及び前記蓋は、遮光性を有す
ることを特徴とする請求項9記載のX線コンピュータ断
層撮影装置。 - 【請求項15】 前記検出器は、シンチレータとフォト
ダイオードとを有することを特徴とする請求項9記載の
X線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項16】 前記容器は、前記蓋と合致する部分に
遮光材を有することを特徴とする請求項9記載のX線コ
ンピュータ断層撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20449291A JP3351541B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 放射線検出装置及びx線コンピュータ断層撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0545469A JPH0545469A (ja) | 1993-02-23 |
JP3351541B2 true JP3351541B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16491429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20449291A Expired - Lifetime JP3351541B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 放射線検出装置及びx線コンピュータ断層撮影装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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JP5965665B2 (ja) | 2012-02-23 | 2016-08-10 | 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 | 検出器モジュール、遮光部材および放射線検出装置並びに放射線断層撮影装置 |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP20449291A patent/JP3351541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0545469A (ja) | 1993-02-23 |
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