JP5610461B2 - コリメータモジュール、x線検出器及びx線ct装置 - Google Patents
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Description
一方、X線CT装置に用いるX線検出器は、被検体の体軸方向のカバレッジを増やすため、近年において多列化が進んでおり、従来の16列、64列から、さらに列数が増加した128列、320列等の多列X線検出器が提案されている。このような100列を超えるような多列X線検出器にコリメータモジュールを用いる場合、コリメータ単板のスライス方向(X線検出器の列方向)の長さが長くなり、コリメータモジュールを用いたX線検出器を高速に回転させたときに、コリメータ単板が撓んだり反ったりし易くなり、上記特許文献1に開示されたようなコリメータモジュールを使用したのでは、高速回転に耐えられないという問題点があった。
図1は、X線CT装置100の外観を示す斜視図である。図1に示されたように、X線CT装置100は、被検体Sをスキャンして投影データを収集する走査ガントリ101と、被検体Sを載置して撮影空間である走査ガントリ101のボア104に出入りするクレードル102とを有している。さらに、X線CT装置100は、X線CT装置100の操作を行ったり、収集された投影データを基に画像を再構成したりする操作コンソール103を具備している。
図1においては、クレードル102による被検体Sの体軸方向をZ軸方向、地面に垂直方向をY軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に直交する水平方向をX方向とする。
図3は、コリメータ装置20の構成を説明する斜視図である。図3に示されたように、コリメータ装置20はX線管30からのX線ビームをコリメータする複数のコリメータモジュール10と、これらのコリメータモジュール10を基準位置に固定する円弧状のベース部60とを有する。説明をしやすくするためにX線管30が描かれているが、コリメータ装置20に含まれるものではない。
(第1実施形態)
図4は、第1実施形態の第1コリメータモジュール10Aを示した図である。図4(a)は、第1コリメータモジュール10Aの平面図である。図4(b)は、第1コリメータモジュール10Aの側面図である。
図5は、図4(a)で破線CCに囲まれた部分の拡大図である。図を見やすくするために、図5では24枚のコリメータ単板11が描かれているが、第1コリメータモジュール10Aには数十枚のコリメータ単板11を有している。また、第1の溝125を示すために、第1入射側固定シート13は透過して示している(第1入射側固定シート13を点線で示す。)。
図6は、第1入射側固定シート13および第1出射側固定シート15を説明するための図である。図6(a)は、第1入射側固定シート13および第1出射側固定シート15の斜視図である。図6(b)は、図4(a)のA−A断面図で、第1入射側固定シート13および第1出射側固定シート15がコリメータ単板11に接着剤(不図示)で接合している状態を示す。
尚、実施形態1のコリメータモジュールにおいては、コリメータ単板の長辺11LSの一部のみを第1入射側固定シート13及び第1出射側固定シート15により覆ったが、コリメータ単板の長辺11LSの全面を覆うようにしてもよい。
図8は、第2実施形態の第2コリメータモジュール10Bを説明するための図である。図8(a)は、第2コリメータモジュール10Bの平面図である。図8(b)は、第2コリメータモジュール10Bの側面図である。
また、実施形態2のコリメータモジュールによれば、第1入射側固定シート13と第2入射側固定シート14、第2入射側固定シート14同士、第1の出射側固定シート15と第2出射側固定シート16、並びに第2出射側固定シート16同士に間隔があけられることから、その製造過程において複数のコリメータ単板を整列させるための冶具(例えば、図12及び図13に示された押圧部材75)を挿入して、コリメータ単板を高精度に整列されることができ、さらには、その間隔から、コリメータ単板が正しく整列しているかを、撮像カメラ等を用いて観察又は検査することが可能である。
図9は、第3実施形態の第3コリメータモジュール10Cを説明するための図である。図9(a)は、第3コリメータモジュール10Cの平面図である。図9(b)は、第3コリメータモジュール10Cの側面図である。
図10は、第4実施形態の第4コリメータモジュール10Dを説明するための図である。図10(a)は、第4コリメータモジュール10Dの平面図である。図10(b)は、第4コリメータモジュール10Dの側面図である。
なお、特に図示しないが、第2コリメータモジュール10Bに入射側支持シート21のみを接合し、出射側支持シート22を接合しないコリメータモジュールを提供することも可能である。また第2コリメータモジュール10Bに出射側支持シート22のみを接合し、入射側支持シート21を接合しないコリメータモジュールを提供することも可能である。
図11は、第5実施形態の第5コリメータモジュール10Eを説明するための図である。図11(a)は、第5コリメータモジュール10Eの平面図である。図11(b)は、第5コリメータモジュール10Eの側面図である。
なお、特に図示しないが、第3コリメータモジュール10Cに入射側支持シート21のみを接合し、出射側支持シート22を接合しないコリメータモジュールを提供することも可能である。また第3コリメータモジュール10Cに出射側支持シート22のみを接合し、入射側支持シート21を接合しないコリメータモジュールを提供することも可能である。
次にコリメータモジュール10の組み立て方法を説明する。まず、コリメータモジュール10の組み立てに用いられるジグ70について、図12〜図14を参照しながら説明する。
図14は、押圧部材75の構造を示した図である。図12及び図13に示されたように、押圧部材75は基準板751、櫛部752及びバネ板部753より構成されている。図14(a)は、基準板751を示した正面図である。図14(b)は、櫛部752を示した正面図である。図14(c)は、バネ板部753を示した正面図である。
図16は、第2コリメータモジュール10Bの組み立て方法を示したフローチャートである。
ステップS118において、他方のブロック12の第1の溝125に接着剤を塗布し、再びブロック12をコリメータ単板11の短辺11SSに再び戻す。これによりブロック12の第1の溝125とコリメータ単板11の短辺11SSとが接合する。
11 … コリメータ単板
12、12a、12b … ブロック
125 … 第1の溝
122 … 位置決めピン
123 … 位置決め孔
13、15 … 第1入射側固定シート、第1出射側固定シート
135、155 … 第2の溝
14、16 … 第2入射側固定シート、第2出射側固定シート
17、18 … 第3入射側固定シート、第3出射側固定シート
20 … コリメータ装置
21、22 … 支持シート
30 … X線管
40 … X線検出器、 50 … X線検出素子
60 … ベース部、 61、62 … 基底材
70 … ジグ
71 … フレーム
72 … 柱型台座
73 … 押圧部材用ブロック
74 … 連結柱
75 … 押圧部材(751 … 基準板、752 … 櫛部、753 … バネ板部)
76 … 台座用ブロック
77 … ブラケット
78 … 貫通部
79 … コリメータモジュール固定ブロック
81、84 … 切欠き部
82 … バネ部
85 … 第1当て板、 86 … 第2当て板
90 … 支持ブロック、 91 … シート載置部、 99 … 基部
100 … X線CT装置
101 … 走査ガントリ、 102 … クレードル
103 … 操作コンソール、 104 … ボア
D … コリメータモジュールの幅
L1 … コリメータモジュールの長さ
L2 … コリメータ単板の長さ
Claims (9)
- チャネル方向に複数配設することによりコリメータ装置を構成するコリメータモジュールであって、
一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形状の複数のコリメータ単板と、
X線の照射方向に沿って伸びており、前記コリメータ単板の短辺がそれぞれ挿入される複数の第1の溝を有する一対のブロックと、
前記X線の入射側及び出射側から前記複数のコリメータ単板を支持する支持部材であって、X線透過性を有しており、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記一対のブロックの複数の第1の溝と前記複数のコリメータ単板の少なくとも該第1の溝に挿入された部分を含む前記長辺の一部とを、前記短辺が前記第1の溝に挿入され前記長辺が前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記一対のブロックおよび前記複数のコリメータ板と接着固定される入射側固定板及び出射側固定板を含む支持部材と、を備えたコリメータモジュールであって、
前記入射側固定板及び前記出射側固定板は、前記複数のコリメータ単板の長辺の端部を前記X線の入射側及び出射側から覆う第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板からなり、
前記支持部材は、さらに、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と間隔をあけて、前記コリメータ単板の長辺を、前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第2の入射側固定板及び第2の出射側固定板を有しており、
前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板は、それぞれ互いに間隔をあけて複数配置されており、
前記支持部材は、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第3の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板とのそれぞれの間隔、及び/又は前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板同士の間隔を埋めるように配置され、前記コリメータ単板の長辺が前記第2の溝に挿入された状態で、前記コリメータ単板の長辺を前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第3の入射側固定板及び第3の出射側固定板をさらに有する、コリメータモジュール。 - 前記支持部材は、前記一対のブロック間にわたって伸びており、第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板にそれぞれ重ねられて接着固定される一対の支持板を備える、請求項1に記載のコリメータモジュール。
- 前記支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されている、請求項1または請求項2に記載のコリメータモジュール。
- チャネル方向に沿って円弧状に延びるベース部材と、前記ベース部材に対してチャネル方向に沿って配設された複数のコリメータモジュールと、前記複数のコリメータモジュールのX線出射側に設けられた複数のX線検出素子とを備えたX線検出器であって、
前記コリメータモジュールは、
一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形状の複数のコリメータ単板と、
X線の照射方向に沿って伸びており、前記コリメータ単板の短辺がそれぞれ挿入される複数の第1の溝を有する一対のブロックと、
前記X線の入射側及び出射側から前記複数のコリメータ単板を支持する支持部材であって、X線透過性を有しており、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記一対のブロックの複数の第1の溝と前記複数のコリメータ単板の少なくとも該第1の溝に挿入された部分を含む前記長辺の一部とを、前記短辺が前記第1の溝に挿入され前記長辺が前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記一対のブロックおよび前記複数のコリメータ板と接着固定される入射側固定板及び出射側固定板を含む支持部材と、
該コリメータモジュールが前記ベース部材の基準位置に固定されるように前記一対のブロックに設けられた位置決め部とを備えており、
前記入射側固定板及び前記出射側固定板は、前記複数のコリメータ単板の長辺の端部を前記X線の入射側及び出射側から覆う第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板からなり、
前記支持部材は、さらに、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と間隔をあけて、前記コリメータ単板の長辺を、前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第2の入射側固定板及び第2の出射側固定板を有しており、
前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板は、それぞれ互いに間隔をあけて複数配置されており、
前記支持部材は、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第3の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板とのそれぞれの間隔、及び/又は前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板同士の間隔を埋めるように配置され、前記コリメータの長辺が前記第2の溝に挿入された状態で、前記コリメータ単板の長辺を前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第3の入射側固定板及び第3の出射側固定板をさらに有する、X線検出器。 - 前記支持部材は、前記一対のブロック間にわたって伸びており、第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板にそれぞれ重ねられて接着固定される一対の支持板を備える、請求項4に記載のX線検出器。
- 前記支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されている、請求項4または請求項5に記載のX線検出器。
- チャネル方向に沿って円弧状に延びるベース部材と、前記ベース部材に対してチャネル方向に沿って配設された複数のコリメータモジュールと、前記複数のコリメータモジュールのX線出射側に設けられた複数のX線検出素子とを備えたX線検出器を含むX線CT装置であって、
前記コリメータモジュールは、
一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形状の複数のコリメータ単板と、
X線の照射方向に沿って伸びており、前記コリメータ単板の短辺がそれぞれ挿入される複数の第1の溝を有する一対のブロックと、
前記X線の入射側及び出射側から前記複数のコリメータ単板を支持する支持部材であって、X線透過性を有しており、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記一対のブロックの複数の第1の溝と前記複数のコリメータ単板の少なくとも該第1の溝に挿入された部分を含む前記長辺の一部とを、前記短辺が前記第1の溝に挿入され前記長辺が前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記一対のブロックおよび前記複数のコリメータ板と接着固定される入射側固定板及び出射側固定板を含む支持部材と、
該コリメータモジュールが前記ベース部材の基準位置に固定されるように前記一対のブロックに設けられた位置決め部とを備えており、
前記入射側固定板及び前記出射側固定板は、前記複数のコリメータ単板の長辺の端部を前記X線の入射側及び出射側から覆う第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板からなり、
前記支持部材は、さらに、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第2の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と間隔をあけて、前記コリメータ単板の長辺を、前記第2の溝に挿入された状態で前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第2の入射側固定板及び第2の出射側固定板を有しており、
前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板は、それぞれ互いに間隔をあけて複数配置されており、
前記支持部材は、前記コリメータ単板の長辺が挿入される複数の第3の溝を有し、前記第1の入射側固定板及び前記第1の出射側固定板と前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板とのそれぞれの間隔、及び/又は前記第2の入射側固定板及び前記第2の出射側固定板同士の間隔を埋めるように配置され、前記コリメータ単板の長辺が前記第2の溝に挿入された状態で、前記コリメータ単板の長辺を前記X線の入射側及び出射側から覆い、前記複数のコリメータ単板と接着固定される第3の入射側固定板及び第3の出射側固定板をさらに有する、X線CT装置。 - 前記支持部材は、前記一対のブロック間にわたって伸びており、第1の入射側固定板及び第1の出射側固定板にそれぞれ重ねられて接着固定される一対の支持板を備える、請求項7に記載のX線CT装置。
- 前記支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されている、請求項7または請求項8に記載のX線CT装置。
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