JP4519699B2

JP4519699B2 - X-ray CT system

Info

Publication number: JP4519699B2
Application number: JP2005110531A
Authority: JP
Inventors: 浩治別所
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP2006288515A

Description

この発明は、２次元配列される複数のＸ線検出器、このＸ線検出器に電気接続される複数のプリント（ｐｒｉｎｔ）板およびこのプリント板からデジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）信号を入出力する複数の電気ケーブル（ｃａｂｌｅ）を有するＸ線ＣＴ装置に関する。 The present invention provides a plurality of two-dimensionally arranged X-ray detectors, a plurality of printed boards electrically connected to the X-ray detectors, and a plurality of electric signals for inputting / outputting digital signals from the printed boards. The present invention relates to an X-ray CT apparatus having a cable.

近年、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器部分には、無機結晶からなる固体検出器が用いられる。これらは、厚みを持って扇状に拡がるコーン（ｃｏｎｅ）状のＸ線ビーム（ｂｅａｍ）を発するＸ線管と対向配置され、２次元平面にマトリクス（ｍａｔｒｉｘ）状に複数配設されるＭＤ（ＭｕｌｔｉＤｅｔｅｃｔｏｒ−ｒｏｗ）ＣＴ装置を構成する。そして、ＭＤＣＴ装置では、被検体の奥行き方向に分解能を有する３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）画像が撮像される。 In recent years, a solid state detector made of an inorganic crystal is used for the X-ray detector portion of the X-ray CT apparatus. These are arranged opposite to an X-ray tube that emits a cone-shaped X-ray beam (beam) that expands in a fan shape with a thickness, and a plurality of MDs (Multi) arranged in a matrix on a two-dimensional plane. Detector-row) CT apparatus is configured. In the MDCT apparatus, a 3D (Dimension) image having resolution in the depth direction of the subject is captured.

ここで、２次元平面に複数配設されたＸ線検出器には、検出された電気信号を増幅し、この電気信号をアナログ（ａｎａｌｏｇ）信号からデジタル信号に変換し、このデジタル信号を後段の信号処理装置に通信するデータ（ｄａｔａ）収集部が接続される。このデータ収集部は、Ｘ線検出器の数が増えるに従って、多量のものとなる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−０８０７４９号公報、（第１頁、図２） Here, a plurality of X-ray detectors arranged on a two-dimensional plane amplify the detected electrical signal, convert the electrical signal from an analog signal to a digital signal, and convert the digital signal to a subsequent stage. A data collection unit that communicates with the signal processing device is connected. As the number of X-ray detectors increases, the number of data collection units increases (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-080749, (first page, FIG. 2)

しかしながら、上記背景技術によれば、データ収集部を、Ｘ線ＣＴ装置が有するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）内部の限られた空間に収納することは容易でない。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器は、多列化および多チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）化が進んでおり、接続されるデータ収集部の電子部品は急速に増えつつある。 However, according to the background art, it is not easy to store the data collection unit in a limited space inside the gantry of the X-ray CT apparatus. That is, the X-ray detectors of the X-ray CT apparatus are becoming multi-row and multi-channel, and the number of electronic components connected to the data collection unit is rapidly increasing.

一方、Ｘ線ＣＴ装置では、原理上、Ｘ線検出器およびデータ収集部は、回転するガントリ内部の限られた空間に収納される。また、これらデータ収集部は、高速で後段の信号処理装置とデータの通信を行う必要があり、限られた空間に多量の電子部品を収納することは、高周波特性の劣化にもつながる。 On the other hand, in the X-ray CT apparatus, in principle, the X-ray detector and the data acquisition unit are accommodated in a limited space inside the rotating gantry. In addition, these data collection units need to communicate data with a subsequent signal processing device at high speed, and storing a large amount of electronic components in a limited space leads to deterioration of high frequency characteristics.

特に、Ｘ線ＣＴ装置のサービスマン（ｓｅｒｖｉｃｅｍａｎ）によるメインテナンス（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を考慮すると、限られた空間に多量の電子部品を収納することは、限られた空間内の配線の複雑化，サービスマンによる脱着を困難にする等のメインテナンス性能を低下させる要因となる。 In particular, considering the maintenance by the service man of the X-ray CT apparatus, storing a large amount of electronic components in a limited space can lead to complicated wiring in the limited space and service personnel. It becomes a factor of deteriorating maintenance performance such as making it difficult to desorb and remove.

これらのことから、メインテナンス性能を低下させることなく、コンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）にガントリ内部に収納することができるデータ収集部を備えるＸ線ＣＴ装置をいかに実現するかが重要となる。 For these reasons, it is important how to realize an X-ray CT apparatus including a data acquisition unit that can be housed in the gantry in a compact manner without deteriorating maintenance performance.

この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、メインテナンス性能を低下させることなく、コンパクトにガントリ内部に収納することができるデータ収集部を備えるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the background art, and provides an X-ray CT apparatus including a data acquisition unit that can be compactly accommodated inside a gantry without degrading maintenance performance. The purpose is to do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、厚みを持って扇状に拡がるＸ線ビームを検出し、前記Ｘ線ビームの入射方向と概ね直交するＸ線の検出面に２次元配列される複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器と電気接続され、前記検出されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の通信を行う同一形状および同一プリント配線パターンを有する複数のプリント板と、前記複数のプリント板から前記デジタル信号を入出力する複数の電気ケーブルと、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記プリント板は、前記通信を行う通信手段を有し、前記通信手段は、前記電気ケーブルの接続および非接続によりオンオフされる、複数の通信用入出力回路を有し、前記プリント板は、前記電気ケーブルおよび前記通信用入出力回路を電気接続する、複数のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、さらに前記プリント板は、電子部品が装着されない背面を絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、前記組み合わせ板は、密着された各プリント板の１つのコネクタに、前記電気ケーブルが電気接続されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an X-ray CT apparatus according to a first aspect of the invention detects an X-ray beam that has a thickness and expands in a fan shape, and detects the incident direction of the X-ray beam. A plurality of X-ray detectors that are two-dimensionally arranged on a substantially orthogonal X-ray detection surface and electrically connected to the X-ray detector, convert the detected analog signal into a digital signal, and communicate the digital signal An X-ray CT apparatus comprising: a plurality of printed boards having the same shape and the same printed wiring pattern; and a plurality of electric cables for inputting and outputting the digital signals from the plurality of printed boards, The communication means has a plurality of input / output circuits for communication that are turned on and off by connection and disconnection of the electric cable, and the printed board A plurality of printed wiring patterns and connectors for electrically connecting an air cable and the communication input / output circuit; and the printed board is a set of two sheets in which a back surface on which no electronic component is mounted is closely attached via an insulator The combination board is characterized in that the electric cable is electrically connected to one connector of each printed board in close contact with the combination board.

この第１の観点による発明では、通信手段は、複数の通信用入出力回路を有し、プリント板は、板面上に複数のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、さらにプリント板は、２枚のプリント板を、電子部品が装着されない背面で絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、この組み合わせ板は、密着された各プリント板の１つのコネクタに、電気ケーブルが電気接続される。 In the invention according to the first aspect, the communication means has a plurality of communication input / output circuits, the printed board has a plurality of printed wiring patterns and connectors on the board surface, and two printed boards. A pair of combined boards is formed by attaching the printed boards to each other through an insulator on the back surface where no electronic component is mounted, and this combined board is connected to one connector of each of the attached printed boards with an electric cable. Are electrically connected.

第２の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ装置は、厚みを持って扇状に拡がるＸ線ビームを検出し、前記Ｘ線ビームの入射方向と概ね直交するＸ線の検出面に２次元配列される複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器と電気接続され、前記検出されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の通信を行う同一形状および同一プリント配線パターンを有する複数のプリント板と、前記複数のプリント板から前記デジタル信号を入出力する複数の電気ケーブルと、を備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記プリント板は、前記通信を行うＩＣからなる通信手段を有し、前記通信手段は、前記電気ケーブルの接続および非接続によりオンオフされる、前記ＩＣに概ね軸対称に配置される２系統の通信用入出力回路を有し、前記プリント板は、前記電気ケーブルおよび前記通信用入出力回路を電気接続する、前記プリント板の板面上で概ね前記軸対称をなす２系統のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、さらに前記プリント板は、一枚のプリント板を前記軸対称の対称軸を中心に１８０度回転し、電子部品が装着されない背面を絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、前記組み合わせ板は、密着された各プリント板の異なる系統に属するの１つのコネクタに、前記電気ケーブルが電気接続されることを特徴とする。 An X-ray CT apparatus according to a second aspect of the invention detects an X-ray beam that expands in a fan shape with a thickness, and is two-dimensionally arranged on an X-ray detection surface that is substantially orthogonal to the incident direction of the X-ray beam. A plurality of X-ray detectors and a plurality of prints having the same shape and the same printed wiring pattern that are electrically connected to the X-ray detectors, convert the detected analog signals into digital signals, and communicate the digital signals An X-ray CT apparatus comprising: a board; and a plurality of electric cables for inputting and outputting the digital signals from the plurality of printed boards, wherein the printed board includes a communication unit including an IC that performs the communication. The communication means has two systems of communication input / output circuits that are turned on and off by connection and disconnection of the electric cable and are arranged substantially symmetrically with respect to the IC. An electrical cable and the communication input / output circuit are electrically connected to each other. The printed board has two printed wiring patterns and connectors that are substantially symmetrical on the board surface of the printed board, and the printed board is a single printed board. The plate is rotated 180 degrees around the axis of symmetry of the axis to form a combination plate of two pieces in which the back surface on which no electronic component is mounted is closely attached via an insulator, and the combination plate is closely attached The electrical cable is electrically connected to one connector belonging to a different system of each printed board.

この第２の観点による発明では、ＩＣからなる通信手段は、概ね軸対称に配置される２系統の通信用入出力回路を有し、プリント板は、板面上で概ねこの軸対称をなす２系統のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、さらにプリント板は、一枚のプリント板をこの軸対称の対称軸を中心に１８０度回転し、電子部品が装着されない背面を絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、この組み合わせ板は、密着された各プリント板の異なる系統に属する１つのコネクタに、電気ケーブルが電気接続される。 In the invention according to the second aspect, the communication means comprising the IC has two systems of communication input / output circuits that are arranged substantially symmetrically about the axis, and the printed board is substantially symmetrical about the axis 2 on the board surface. The printed circuit board has a printed wiring pattern and connector, and the printed circuit board is rotated 180 degrees around the axis of symmetry of the printed circuit board, and the back surface on which the electronic component is not mounted is brought into close contact via an insulator. Further, a combination board of two sheets is formed, and an electric cable is electrically connected to one connector belonging to a different system of each printed board in close contact with the combination board.

以上説明したように、本発明によれば、同一形状および同一プリント配線パターンを有するプリント板を背面を密着させた２枚一組の組み合わせ板とし、この組み合わせ板の一方の端部に存在する２つのコネクタを電気ケーブルと接続し、通信を行うこととしているので、同一のプリント板をガントリ内の限られた空間にコンパクトに配設し、収納効率を向上すると共に、電気ケーブルとプリント板の電気接続を、コネクタが存在する組み合わせ板の一方の端部に限定された脱着の容易なものとし、ひいては同一のプリント板を用いた部品点数の縮減およびメインテナンス性能の低下の防止を行うことができる。 As described above, according to the present invention, a printed board having the same shape and the same printed wiring pattern is made into a set of two combined boards with the backs in close contact with each other, and 2 existing at one end of the combined board. Since one connector is connected to an electrical cable for communication, the same printed board is compactly arranged in a limited space in the gantry to improve storage efficiency, and the electrical cable and printed board are electrically connected. The connection can be easily removed and attached to one end portion of the combination board where the connector is present, and as a result, the number of parts using the same printed board can be reduced and the maintenance performance can be prevented from being lowered.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるＸ線ＣＴ装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
まず、本実施の形態にかかるＸ線ＣＴ装置の全体構成について説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）１０および操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６を有する。 The best mode for carrying out an X-ray CT apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
First, the overall configuration of the X-ray CT apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a block diagram of an X-ray CT apparatus. As shown in FIG. 1, the apparatus has a scanning gantry 10 and an operation console 6.

走査ガントリ１０は、Ｘ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により、例えば、厚みを持って扇状に拡がり且つコーン状のＸ線ビームとなるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。 The scanning gantry 10 has an X-ray tube 20. X-rays (not shown) radiated from the X-ray tube 20 are formed by a collimator 22 so as to spread, for example, in a fan shape with a thickness and become a cone-shaped X-ray beam. Irradiated.

Ｘ線検出器２４は、ファンビームＸ線の広がり方向にマトリックス状に配列された複数のシンチレータを有する。Ｘ線検出器２４は、複数のシンチレータをマトリックス状に配列した、幅のある多チャネルの検出器となっている。 The X-ray detector 24 has a plurality of scintillators arranged in a matrix in the fan beam X-ray spreading direction. The X-ray detector 24 is a wide multi-channel detector in which a plurality of scintillators are arranged in a matrix.

Ｘ線検出器２４は、全体として、凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。Ｘ線検出器２４は、例えば無機結晶からなるシンチレータと光電変換器であるフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）等を組み合わせたものである。 The X-ray detector 24 as a whole forms an X-ray incident surface curved in a concave shape. The X-ray detector 24 is a combination of, for example, a scintillator made of an inorganic crystal and a photodiode (photo diode) that is a photoelectric converter.

Ｘ線検出器２４には、データ収集部２６が接続されている。データ収集部２６は、Ｘ線検出器２４の個々のシンチレータの検出情報を収集する。Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係およびコリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。 A data collection unit 26 is connected to the X-ray detector 24. The data collection unit 26 collects detection information of individual scintillators of the X-ray detector 24. X-ray irradiation from the X-ray tube 20 is controlled by an X-ray controller 28. Note that the connection relationship between the X-ray tube 20 and the X-ray controller 28 and the connection relationship between the collimator 22 and the collimator controller 30 are not shown. The collimator 22 is controlled by a collimator controller 30.

以上の、Ｘ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ１０の回転部３４に搭載されている。ここで、被検体あるいはファントム（ｐｈａｎｔｏｍ）は、回転部３４の中心に位置するボア（ｂｏｒｅ）２９内の撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４上に載置される。回転部３４は、回転コントローラ３６により制御されつつ回転し、Ｘ線管２０からＸ線を***し、Ｘ線検出器２４において被検体およびファントムの透過Ｘ線を、回転角度に応じた各ビュー（ｖｉｅｗ）ごとの投影情報として検出する。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。 The above-described components from the X-ray tube 20 to the collimator controller 30 are mounted on the rotating unit 34 of the scanning gantry 10. Here, the subject or phantom is placed on an imaging table 4 in a bore 29 located at the center of the rotating unit 34. The rotator 34 rotates while being controlled by the rotation controller 36, bombards X-rays from the X-ray tube 20, and transmits X-rays of the subject and the phantom in the X-ray detector 24 according to the rotation angle. It is detected as projection information for each (view). The connection relationship between the rotating unit 34 and the rotation controller 36 is not shown.

操作コンソール６は、データ処理装置６０を有する。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ等によって構成される。データ処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ１０が接続されている。データ処理装置６０は、制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ１０を制御する。 The operation console 6 includes a data processing device 60. The data processing device 60 is configured by a computer or the like, for example. A control interface (interface) 62 is connected to the data processing device 60. The scanning gantry 10 is connected to the control interface 62. The data processing device 60 controls the scanning gantry 10 through the control interface 62.

走査ガントリ１０内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６は、制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、これら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。 The data acquisition unit 26, the X-ray controller 28, the collimator controller 30 and the rotation controller 36 in the scanning gantry 10 are controlled through a control interface 62. The individual connections between these units and the control interface 62 are not shown.

データ処理装置６０には、また、データ収集バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）６４が接続されている。データ収集バッファ６４は、走査ガントリ１０のデータ収集部２６に接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力される。 A data collection buffer 64 is also connected to the data processing device 60. The data collection buffer 64 is connected to the data collection unit 26 of the scanning gantry 10. Data collected by the data collection unit 26 is input to the data processing device 60 through the data collection buffer 64.

データ処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した透過Ｘ線信号すなわち投影情報を用いて画像再構成を行う。データ処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は、データ収集バッファ６４に収集された投影情報や再構成された断層画像情報および本装置の機能を実現するためのプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶する。 The data processing device 60 performs image reconstruction using a transmission X-ray signal collected through the data collection buffer 64, that is, projection information. A storage device 66 is also connected to the data processing device 60. The storage device 66 stores projection information collected in the data collection buffer 64, reconstructed tomographic image information, a program (program) for realizing the functions of the present device, and the like.

また、データ処理装置６０には、表示装置６８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置６８は、データ処理装置６０から出力される断層画像情報やその他の情報を表示する。操作装置７０は、オペレータによって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力する。オペレータは表示装置６８および操作装置７０を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。なお、走査ガントリ１０、撮影テーブル４および操作コンソール６は、被検体あるいはファントムを撮影して断層画像を取得する。 Further, a display device 68 and an operation device 70 are connected to the data processing device 60, respectively. The display device 68 displays the tomographic image information and other information output from the data processing device 60. The operation device 70 is operated by an operator and inputs various instructions and information to the data processing device 60. An operator operates the apparatus interactively using the display device 68 and the operation device 70. The scanning gantry 10, the imaging table 4, and the operation console 6 acquire a tomographic image by imaging a subject or a phantom.

図２は、Ｘ線管２０、Ｘ線検出器２４およびデータ収集部２６の立体的な配置を図示したものである。Ｘ線検出器２４は、Ｘ線管２０により生成されるコーン状のＸ線ビームを検出するシンチレータ４１、シンチレータ４１の発光を検出する光電変換器であるフォトダイオード４２および基盤４３を含む。 FIG. 2 illustrates a three-dimensional arrangement of the X-ray tube 20, the X-ray detector 24, and the data collection unit 26. The X-ray detector 24 includes a scintillator 41 that detects a cone-shaped X-ray beam generated by the X-ray tube 20, a photodiode 42 that is a photoelectric converter that detects light emission of the scintillator 41, and a base 43.

シンチレータ４１は、コーン状のＸ線ビームと対向する面に２次元配列され、Ｘ線が入射すると発光する。ここで、シンチレータ４１は、コーン状のＸ線ビームの厚み方向であるスライス方向およびＸ線ビームの扇状の拡がり方向であるチャネル方向に、概ね６４列および１０００チャネル程度の数が配列される。 The scintillator 41 is two-dimensionally arranged on the surface facing the cone-shaped X-ray beam, and emits light when X-rays enter. Here, scintillators 41 are arranged in approximately 64 rows and about 1000 channels in the slice direction, which is the thickness direction of the cone-shaped X-ray beam, and in the channel direction, which is the fan-shaped spreading direction of the X-ray beam.

フォトダイオード４２は、基盤４３上に形成され、シンチレータ４１の発光を検出する。ここで、フォトダイオード４２は、複数チャネルに対応するものが基盤４３上に一体構造をなして形成され、図２の例では４チャネルのフォトダイオード４２が一体構造を形成している。 The photodiode 42 is formed on the base 43 and detects light emission of the scintillator 41. Here, photodiodes 42 corresponding to a plurality of channels are formed on the substrate 43 as an integral structure, and in the example of FIG. 2, the 4-channel photodiodes 42 form an integral structure.

データ収集部２６は、フレキシブルプリント板４４、組み合わせ板４５および電気ケーブル４６を含む。フレキシブルプリント板４４は、フォトダイオード４２で検出したＸ線のアナログ信号を組み合わせ板４５に伝送する。組み合わせ板４５は、部品が装着されない板面を絶縁層４９を介して密着させた２枚一組のプリント板で、検出したＸ線のアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を後段のデータ収集バッファ６４に転送する。 The data collection unit 26 includes a flexible printed board 44, a combination board 45, and an electric cable 46. The flexible printed board 44 transmits an X-ray analog signal detected by the photodiode 42 to the combination board 45. The combination board 45 is a set of two printed boards in which the board surface on which no component is mounted is closely attached via the insulating layer 49, and converts the detected X-ray analog signal into a digital signal. Transfer to the data collection buffer 64.

なお、組み合わせ板４５は、板面を平行にしてチャネル方向に配列され、図示しない収納ボックス（ｂｏｘ）に収納される。ここで、シンチレータ４１は、チャネル方向に数ｍｍ程度の大きさの有し、一方複数チャネルのフォトダイオード４２および基盤４３が一体構造とされる。この場合、シンチレータ４１の背後に組み合わせ板４５を無理なく配列する間隔は数ｃｍ程度であり、この間隔は、組み合わせ板４５の厚さを数ｍｍ程度、さらに組み合わせ板４５に装着される電子部品の高さ１ｃｍ程度とすると、収納が極めて厳しいものである。 The combination plate 45 is arranged in the channel direction with the plate surfaces parallel to each other, and is stored in a storage box (not shown). Here, the scintillator 41 has a size of about several millimeters in the channel direction, while the multi-channel photodiode 42 and the base 43 are integrally formed. In this case, the interval at which the combination plate 45 is reasonably arranged behind the scintillator 41 is about several centimeters. This interval is about several millimeters in thickness of the combination plate 45 and further the electronic components mounted on the combination plate 45. If the height is about 1 cm, the storage is extremely strict.

電気ケーブル４６は、２枚一組の組み合わせ板４５にスライス方向の端部から電気接続されるフラットケーブルで、組み合わせ板４５を構成する２枚一組の各プリント板とデータ収集バッファ６４を電気接続する。ここで、電気ケーブル４６は、チャネル方向に配列される複数の組み合わせ板４５に対して、すべて同一のスライス方向端部から電気接続される。これにより、電気ケーブル４６の脱着あるいは配線等が簡便なものとなり、メインテナンス性能が向上する。 The electric cable 46 is a flat cable that is electrically connected from the end in the slicing direction to a set of two combination boards 45, and electrically connects each printed board constituting the combination board 45 and the data collection buffer 64. To do. Here, the electric cables 46 are all electrically connected to the plurality of combination plates 45 arranged in the channel direction from the same slice direction end. Thereby, the attachment / detachment or wiring of the electric cable 46 becomes simple, and the maintenance performance is improved.

図３および４は、組み合わせ板４５のスライス方向から見た側面図およびチャネル方向から見た正面図である。組み合わせ板４５は、２枚のプリント板４７および４８、絶縁層４９、プリント板４７および４８上に装着される電子部品５２および通信手段５１、コネクタＡ５３およびコネクタＢ５４を含む。 3 and 4 are a side view of the combination plate 45 seen from the slice direction and a front view seen from the channel direction. The combination board 45 includes two printed boards 47 and 48, an insulating layer 49, an electronic component 52 and communication means 51 mounted on the printed boards 47 and 48, a connector A53 and a connector B54.

ここで、図３および４の説明を行う前に図５および６を用いてプリント板４７単体の説明を行う。なお、プリント板４８は、プリント板４７と全く同様の形状およびプリント配線パターンを有し、装着される電子部品５２、通信手段５１およびコネクタも同様である。 Here, before describing FIGS. 3 and 4, the printed board 47 alone will be described with reference to FIGS. The printed board 48 has exactly the same shape and printed wiring pattern as the printed board 47, and the same applies to the electronic component 52, the communication means 51, and the connector to be mounted.

図５は、プリント板４７の正面図である。プリント板４７の正面には、電子部品５２、通信手段５１およびコネクタＡ５３が装着される。電子部品５２は、フォトダイオード４２からのアナログ信号を増幅する増幅器、このアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を含む。 FIG. 5 is a front view of the printed board 47. On the front surface of the printed board 47, the electronic component 52, the communication means 51, and the connector A53 are mounted. The electronic component 52 includes an amplifier that amplifies an analog signal from the photodiode 42, an A / D converter that converts the analog signal into a digital signal, and the like.

通信手段５１は、パラレル（ｐａｒａｌｌｅｌ）のデジタル信号をシリアル（ｓｅｒｉａｌ）のデジタル信号に変換あるいは逆変更する機能を有し、データ収集バッファ６４にデジタル信号をシリアルで伝送し、またデータ収集バッファ６４からシリアルのデジタル信号を受信しパラレルのデジタル信号に変換の後にプリント板４７内部の電子部品５２に送信する。ここで、通信手段５１は、ゲートアレイ（ｇａｔｅａｒｒａｙ）等のＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）技術を用いて作られたＩＣで、シリアルのデジタル信号を送受信する通信用入出回路を２系統有する。 The communication means 51 has a function of converting a parallel digital signal into a serial digital signal or reversely changing it, and transmits the digital signal serially to the data collection buffer 64, and from the data collection buffer 64. A serial digital signal is received, converted into a parallel digital signal, and then transmitted to the electronic component 52 inside the printed board 47. Here, the communication means 51 is an IC made using an IC (Integrated Circuit) technology such as a gate array, and has two systems of communication input / output circuits that transmit and receive serial digital signals.

コネクタＡ５３は、プリント板４７の正面、スライス方向端部に装着されるコネクタで、このコネクタの一部の端子は、通信手段５１の２系統存在する通信用入出力回路の最寄りの入出力回路とプリント配線パターンを介して電気接続される。なお、この電気接続に付いては後述する。 The connector A53 is a connector mounted on the front surface of the printed board 47 and at the end in the slicing direction. Some terminals of this connector are connected to the input / output circuit nearest to the communication input / output circuit of the two communication means 51. Electrical connection is made via a printed wiring pattern. This electrical connection will be described later.

また、図６は、プリント板４７の裏面図である。プリント板４７の裏面には、コネクタＢ５４が装着される。コネクタＢ５４は、概ね通信手段５１に対してコネクタＡ５３の対象位置に存在し、このコネクタの一部の端子は、通信手段５１の２系統存在する通信用入出力回路のコネクタＡ５３に接続されていない方の回路とプリント配線パターンを介して電気接続される。 FIG. 6 is a rear view of the printed board 47. A connector B 54 is attached to the back surface of the printed board 47. The connector B54 is generally located at the target position of the connector A53 with respect to the communication means 51, and some terminals of this connector are not connected to the connector A53 of the communication input / output circuit of the two means of the communication means 51. The other circuit is electrically connected through a printed wiring pattern.

図７は、通信手段５１の通信用入出力回路部分と、コネクタＡ５３およびコネクタＢ５４とのプリント配線パターンを介した電気接続を模式的に示した図である。通信手段５１は、系統Ａ７６の入出力回路７１および７２、並びに、系統Ｂ７７の入出力回路７３および７４の２系統の通信用入出力回路を有する。なお、図７では簡便のため一対の入出力回路を例示したが、各系統の入出力回路の数はこれに限定されない。 FIG. 7 is a diagram schematically showing an electrical connection through a printed wiring pattern between the communication input / output circuit portion of the communication means 51 and the connector A53 and the connector B54. The communication means 51 has two systems of communication input / output circuits, that is, input / output circuits 71 and 72 of the system A76 and input / output circuits 73 and 74 of the system B77. Although FIG. 7 illustrates a pair of input / output circuits for simplicity, the number of input / output circuits of each system is not limited to this.

ここで、系統Ａ７６の入出力回路７１および７２は、プリント板４７の正面に装着されるコネクタＡ５３の端子とプリント配線パターンにより接続され、系統Ｂ７７の入出力回路７３および７４は、プリント板４７の裏面に装着されるコネクタＢ５４の端子とプリント配線パターンにより接続される。なお、ゲートアレイ等のＩＣで構成される通信手段５１の入出力端子は、概ね図７に示す様な物理的配置とされ、図７に示す対称軸に対して概ね対称な構造を有し、コネクタＡ５３およびコネクタＢ５４とのプリント配線パターンによる接続は、共に無駄がなく簡便な構造の同様のものとされ、ひいては共に良好な高周波特性を有するものとなる。 Here, the input / output circuits 71 and 72 of the system A76 are connected to the terminals of the connector A53 mounted on the front surface of the printed board 47 by a printed wiring pattern, and the input / output circuits 73 and 74 of the system B77 are connected to the printed board 47. It is connected to the terminal of the connector B54 mounted on the back surface by a printed wiring pattern. Note that the input / output terminals of the communication means 51 composed of an IC such as a gate array are generally physically arranged as shown in FIG. 7 and have a structure that is substantially symmetrical with respect to the symmetry axis shown in FIG. The connection with the connector A53 and the connector B54 by the printed wiring pattern is not wasteful and has the same simple structure. As a result, both have good high frequency characteristics.

また、入出力回路７１〜７４は、動作をオンオフさせる制御端子を有し、各系統ごとの入出力回路、例えば系統Ａ７６の入出力回路７１および７２は、すべて同期してオンオフの制御が行われる。ここで、通信手段５１が有する各系統の制御端子は、コネクタＡ５３あるいはコネクタＢ５４の所定の端子と接続され、電気ケーブル４６の接続あるいは非接続に応じて、例えばロウ（Ｌｏｗ）あるいはハイ（Ｈｉｇｈ）の制御信号が制御端子に入力される。 The input / output circuits 71 to 74 have a control terminal for turning on / off the operation. The input / output circuits for each system, for example, the input / output circuits 71 and 72 of the system A76, are all controlled to be turned on / off in synchronization. . Here, the control terminal of each system included in the communication means 51 is connected to a predetermined terminal of the connector A53 or the connector B54, and is, for example, low or high depending on whether the electric cable 46 is connected or not. The control signal is input to the control terminal.

図３の側面図に戻り、組み合わせ板４５は、上述した２枚のプリント板４７および４８を、電子部品５２が装着されていない板面を絶縁層４９を介して密着させたものである。ここで、プリント板４７および４８の裏面に装着されるコネクタＢ５４が重なる部分には、プリント板４８および４７の対応する部分に切り欠き部分が存在し、円滑に密着が行われる。 Returning to the side view of FIG. 3, the combination board 45 is obtained by adhering the above-described two printed boards 47 and 48 to the board surface on which the electronic component 52 is not mounted via the insulating layer 49. Here, in the portion where the connector B54 attached to the back surface of the printed boards 47 and 48 overlaps, a cutout portion exists in the corresponding portion of the printed boards 48 and 47, and the close contact is smoothly performed.

図４は、組み合わせ板４５の正面図を示している。組み合わせ板を構成するプリント板４７のコネクタＡ５３の横には、裏面に存在するプリント板４８のコネクタＢ５４が並置される。なお、組み合わせ板４５の裏面図は、正面図と全く同様のものとなる。 FIG. 4 shows a front view of the combination plate 45. Next to the connector A53 of the printed board 47 constituting the combination board, the connector B54 of the printed board 48 existing on the back surface is juxtaposed. The rear view of the combination plate 45 is exactly the same as the front view.

つづいて、電気ケーブル４６が装着された際の組み合わせ板４５の動作を図８を用いて説明する。図８は、組み合わせ板４５に電気ケーブル４６が接続された場合の２枚のプリント板４７および４８を別々に図示したものである。図８（Ａ）は、電気ケーブル４６が装着される側の正面のプリント板４７を示している。また、図８（Ｂ）は、プリント板４７の裏面に存在するプリント板４８を、プリント板４７が存在する側から見た図を示している。 Next, the operation of the combination plate 45 when the electric cable 46 is attached will be described with reference to FIG. FIG. 8 separately shows two printed boards 47 and 48 when the electric cable 46 is connected to the combination board 45. FIG. 8A shows a front printed board 47 on the side where the electric cable 46 is mounted. FIG. 8B shows a view of the printed board 48 existing on the back surface of the printed board 47 as viewed from the side where the printed board 47 exists.

ここで、プリント板４７および４８に接続される電気ケーブル４６は、同一のフラットケーブルである。電気ケーブル４６の先端部には、プリント板４７のコネクタＡ５３と接続される接続端子が装着されており、さらにこの先端部から若干の距離を置いてプリント板４８のコネクタＢ５４と接続される接続端子がケーブルの途中に装着されている。なお図８（Ｂ）では、電気ケーブル４６のプリント板４７のコネクタＡ５３およびプリント板４８のコネクタＢ５４とを接続する部分は、図示を省略している。 Here, the electric cable 46 connected to the printed boards 47 and 48 is the same flat cable. A connection terminal to be connected to the connector A53 of the printed board 47 is attached to the distal end portion of the electric cable 46, and a connection terminal to be connected to the connector B54 of the printed board 48 at a slight distance from the distal end portion. Is installed in the middle of the cable. In FIG. 8B, the portion of the electrical cable 46 that connects the connector A53 of the printed board 47 and the connector B54 of the printed board 48 is not shown.

まず、図８（Ａ）に示す様に、電気ケーブル４６がプリント板４７のコネクタＡ５３に接続されると、通信手段５１の系統Ａ７６の入出力回路がオンにされ通信が行われる。他方、プリント板４７の裏面に存在するコネクタＢ５４には電気ケーブルが接続されていないので、通信手段５１の系統Ｂ７７の入出力回路はオフの状態のままにされる。 First, as shown in FIG. 8A, when the electric cable 46 is connected to the connector A53 of the printed board 47, the input / output circuit of the system A76 of the communication means 51 is turned on to perform communication. On the other hand, since the electrical cable is not connected to the connector B54 existing on the back surface of the printed board 47, the input / output circuit of the system B77 of the communication means 51 is left in the off state.

また、図８（Ｂ）に示す様に、同時に電気ケーブル４６が裏面のプリント板４８のコネクタＢ５４に接続されると、通信手段５１の系統Ｂ７７の入出力回路がオンにされ通信が行われる。他方、プリント板４８の部品装着面に存在するコネクタＡ５３には電気ケーブルが接続されていないので、通信手段５１の系統Ａ７６の入出力回路はオフの状態とされる。 Further, as shown in FIG. 8B, when the electric cable 46 is simultaneously connected to the connector B54 of the printed board 48 on the back surface, the input / output circuit of the system B77 of the communication means 51 is turned on to perform communication. On the other hand, since an electrical cable is not connected to the connector A53 present on the component mounting surface of the printed board 48, the input / output circuit of the system A76 of the communication means 51 is turned off.

これにより、プリント板４８は、表裏反転に伴い入出力回路の系統を系統Ａ７６から系統Ｂ７７に変更し、電気ケーブル４６が接続されるコネクタをコネクタＡ５３からコネクタＢ５４に変更し、後段のデータ収集バッファ６４との通信を行う。一方、電気ケーブル４６が接続されるプリント板４８のコネクタＢ５４は、プリント板４７のコネクタＡ５３の横に並設されるので、同一の電気ケーブル４６による接続が容易に行われる。 Thereby, the printed board 48 changes the system of the input / output circuit from the system A76 to the system B77 as the front and back are reversed, changes the connector to which the electric cable 46 is connected from the connector A53 to the connector B54, and the subsequent data collection buffer. 64 is communicated. On the other hand, since the connector B54 of the printed board 48 to which the electric cable 46 is connected is arranged side by side with the connector A53 of the printed board 47, the connection by the same electric cable 46 is easily performed.

上述してきたように、本実施の形態では、通信手段５１の通信用入出回路を２系統用意し、同一のプリント板４７および４８を電子部品が装着されない板面を背中合わせにして密着させた組み合わせ板４５の片側から電気ケーブル４６を装着し、この装着によりプリント板４７および４８上に存在する通信手段５１の異なる系統の入出力回路を選択的に動作状態にすることとしているので、背中合わせにされた２枚一組のプリント板により、プリント板の収納効率を向上させると共に、高周波特性を劣化させることなく電気ケーブル４６の脱着を２枚一組の組み合わせ板の片側からのみ行い、メンテナンス性能の低下を防止する。 As described above, in this embodiment, two communication input / output circuits of the communication means 51 are prepared, and the same printed boards 47 and 48 are combined boards in which the board surfaces on which electronic components are not mounted are brought into close contact with each other. Since the electric cable 46 is attached from one side of 45 and the input / output circuits of the different systems of the communication means 51 existing on the printed boards 47 and 48 are selectively put into operation by this attachment, they are back-to-back. A set of two printed boards improves the storage efficiency of the printed boards, and the electrical cable 46 is detached and attached only from one side of the combined board of two sets without deteriorating the high frequency characteristics, thereby reducing the maintenance performance. To prevent.

Ｘ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of a X-ray CT apparatus. 実施の形態のＸ線検出器およびデータ収集部を示す外観図である。It is an external view which shows the X-ray detector and data collection part of embodiment. 組み合わせ板の側面を示す側面図である。It is a side view which shows the side surface of a combination board. 組み合わせ板の正面を示す正面図である。It is a front view which shows the front of a combination board. プリント板の正面を示す正面図である。It is a front view which shows the front of a printed board. プリント板の裏面を示す裏面図である。It is a back view which shows the back surface of a printed board. プリント板の通信手段とコネクタとを接続するプリント配線パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the printed wiring pattern which connects the communication means and connector of a printed board. 電気ケーブルの接続による２系統からなる入出力回路の選択を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows selection of the input / output circuit which consists of 2 systems by the connection of an electric cable.

符号の説明Explanation of symbols

４撮影テーブル
６操作コンソール
１０走査ガントリ
２０Ｘ線管
２２コリメータ
２４Ｘ線検出器
２６データ収集部
２８Ｘ線コントローラ
３０コリメータコントローラ
３４回転部
３６回転コントローラ
４１シンチレータ
４２フォトダイオード
４３基盤
４４フレキシブルプリント板
４５組み合わせ板
４６電気ケーブル
４７、４８プリント板
４９絶縁層
５１通信手段
５２電子部品
５３コネクタＡ
５４コネクタＢ
６０データ処理装置
６２制御インタフェース
６４データ収集バッファ
６６記憶装置
６８表示装置
７０操作装置
７１〜７４入出力回路
７６系統Ａ
７７系統Ｂ 4 imaging table 6 operation console 10 scanning gantry 20 X-ray tube 22 collimator 24 X-ray detector 26 data acquisition unit 28 X-ray controller 30 collimator controller 34 rotation unit 36 rotation controller 41 scintillator 42 photodiode 43 base 44 flexible printed board 45 combination Board 46 Electric cables 47, 48 Print board 49 Insulating layer 51 Communication means 52 Electronic component 53 Connector A
54 Connector B
60 Data processing device 62 Control interface 64 Data collection buffer 66 Storage device 68 Display device 70 Operation devices 71 to 74 Input / output circuit 76 System A
77 System B

Claims

厚みを持って扇状に拡がるＸ線ビームを検出し、前記Ｘ線ビームの入射方向と概ね直交するＸ線の検出面に２次元配列される複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器と電気接続され、前記検出されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の通信を行う同一形状および同一プリント配線パターンを有する複数のプリント板と、
前記複数のプリント板から前記デジタル信号を入出力する複数の電気ケーブルと、
を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記プリント板は、前記通信を行う通信手段を有し、
前記通信手段は、前記電気ケーブルの接続および非接続によりオンオフされる複数の通信用入出力回路を有し、
前記プリント板は、前記電気ケーブルおよび前記通信用入出力回路を電気接続する、複数のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、
さらに前記プリント板は、電子部品が装着されない背面を絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、
前記組み合わせ板は、密着された各プリント板の１つのコネクタに、前記電気ケーブルが電気接続されることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 A plurality of X-ray detectors that detect an X-ray beam that expands in a fan shape with a thickness, and that are two-dimensionally arranged on an X-ray detection surface that is substantially orthogonal to the incident direction of the X-ray beam;
A plurality of printed boards having the same shape and the same printed wiring pattern that are electrically connected to the X-ray detector, convert the detected analog signal into a digital signal, and communicate the digital signal;
A plurality of electric cables for inputting and outputting the digital signals from the plurality of printed boards;
An X-ray CT apparatus comprising:
The printed board has communication means for performing the communication,
The communication means has a plurality of communication input / output circuits that are turned on and off by connection and disconnection of the electric cable,
The printed board has a plurality of printed wiring patterns and connectors that electrically connect the electrical cable and the communication input / output circuit,
Further, the printed board forms a combination board of two sheets in which a back surface on which electronic components are not mounted is closely attached via an insulator,
The X-ray CT apparatus, wherein the combination board is electrically connected to one connector of each printed board in close contact.

厚みを持って扇状に拡がるＸ線ビームを検出し、前記Ｘ線ビームの入射方向と概ね直交するＸ線の検出面に２次元配列される複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器と電気接続され、前記検出されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の通信を行う同一形状および同一プリント配線パターンを有する複数のプリント板と、
前記複数のプリント板から前記デジタル信号を入出力する複数の電気ケーブルと、
を備えるＸ線ＣＴ装置であって、
前記プリント板は、前記通信を行うＩＣからなる通信手段を有し、
前記通信手段は、前記電気ケーブルの接続および非接続によりオンオフされる、前記ＩＣに概ね軸対称に配置される２系統の通信用入出力回路を有し、
前記プリント板は、前記電気ケーブルおよび前記通信用入出力回路を電気接続する、前記プリント板の板面上で概ね前記軸対称をなす２系統のプリント配線パターンおよびコネクタを有し、
さらに前記プリント板は、一枚のプリント板を前記軸対称の対称軸を中心に１８０度回転し、電子部品が装着されない背面を絶縁体を介して密着させた２枚一組の組み合わせ板を形成し、
前記組み合わせ板は、密着された各プリント板の異なる系統に属する１つのコネクタに、前記電気ケーブルが電気接続されることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 A plurality of X-ray detectors that detect an X-ray beam that expands in a fan shape with a thickness, and that are two-dimensionally arranged on an X-ray detection surface that is substantially orthogonal to the incident direction of the X-ray beam;
A plurality of printed boards having the same shape and the same printed wiring pattern that are electrically connected to the X-ray detector, convert the detected analog signal into a digital signal, and communicate the digital signal;
A plurality of electric cables for inputting and outputting the digital signals from the plurality of printed boards;
An X-ray CT apparatus comprising:
The printed board has a communication means including an IC for performing the communication,
The communication means includes two systems of communication input / output circuits that are turned on and off by connection and disconnection of the electric cable and are arranged substantially symmetrically about the IC.
The printed board has two printed wiring patterns and connectors that are generally symmetrical about the axis on the board surface of the printed board that electrically connects the electric cable and the communication input / output circuit.
Further, the printed board is rotated by 180 degrees around the axis of symmetry with respect to the printed board, and a set of two sets of boards is formed in which the back surface on which electronic components are not mounted is brought into close contact with an insulator. And
The combination board is an X-ray CT apparatus, wherein the electrical cable is electrically connected to one connector belonging to a different system of each printed board in close contact.