JP5897890B2 - 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 - Google Patents
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Description
本発明の各実施形態は一般的には、診断撮像の方法及び装置に関し、さらに具体的には、積重ね型（stacked）フラット・パネルＸ線検出器アセンブリを製造する装置及び方法に関する。
典型的には、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。一般的には、Ｘ線源及び検出器アセンブリは、撮像平面内で被検体を中心としてガントリの周りを回転する。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。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。
検出器アセンブリは典型的には、複数の検出器モジュールで構成されている。検出器素子の各々における受光されたＸ線ビームの強度を表わすデータが、一連のガントリ角度にわたって収集される。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。
従来のＣＴシステムは、多色スペクトルを有するＸ線を放出する。被検体の各々の物質のＸ線減弱は、放出されるＸ線のエネルギに依存する。ＣＴ投影データが多数のＸ線エネルギ・レベル又はスペクトルにおいて取得される場合には、データは、撮像されている被検体又は対象に関する従来のＣＴ画像の内部には含まれない付加的情報を含む。例えば、スペクトルＣＴデータを用いて、選択された単色エネルギと等価のＸ線減弱係数による新たな画像を形成することができる。かかる単色画像は、恰もＣＴ画像が被検体からの投影データを単色Ｘ線ビームによって収集することにより形成されているかのようにボクセルの強度値が割り当てられている画像データを含んでいる。スペクトルＣＴデータは、各組織のさらに十分な識別を容易にして、例えばカルシウムを含む組織及びヨードを含む組織のように各物質を区別することを容易にする。
エネルギ感知型走査の主な目的は、異なる色エネルギ状態での２以上の走査を利用することにより、画像の内部の情報（コントラスト分離及び物質特異性等）を強調する診断用ＣＴ画像を得ることである。高周波発生器が、交互ビュー毎に高周波電磁エネルギ投射源のｋＶｐ電位を切り換えることを可能にした。結果として、２以上のエネルギ感知型走査のデータを、従来のＣＴ技術の場合に典型的に生ずる数秒間隔で行なわれる２回の別個の走査ではなく、時間的にインタリーブされた態様で得ることができる。インタリーブされた投影データはさらに、例えば何らかの形態の補間を用いて、各々のエネルギ・レベルにおいて同じ経路長が画定されるように位置合わせされ得る。
従来の曲線型検出器アレイは、当該検出器アレイに配列された多数の個別の検出器素子を含んでいる。これらの検出器素子は二次元モジュールとして配列されたシンチレータ／フォトダイオードのセルであり、次いでこれらの二次元モジュールを結合して二次元（２Ｄ）検出器面積アレイにする。この検出器アレイの検出範囲（coverage）面積は、各々の２Ｄモジュールにおける検出器素子の数及び検出器アセンブリを形成するように結合される２Ｄモジュールの数によって画定される。
従来の曲線型検出器アレイを含む公知のシステム及び方法を用いて、多数のＸ線エネルギ・レベル又はスペクトルにおける投影データを取得して表示することができるが、走査の検出範囲面積は検出器アレイの寸法によって画定される。各々の個別の検出器素子が当該素子固有の読み出しチャネルを有するため、検出器アセンブリが大きいほどイメージング・システムは高価で複雑になる。
心走査のような様々な撮像応用において、撮像対象についての画像データの全てをガントリの単一の回転において取得することができると有利である。かかる画像データ取得技術は、一例としてモーション・アーティファクトを最小化することを含めて多くの利点を有する。しかしながら、検出器アセンブリの検出範囲面積は、検出器アレイでの撮像対象の投影の寸法に基づいて見合った寸法にされなければならない。例えば心臓を撮像するのに十分に大きい検出範囲面積を有して設計される曲線型検出器アセンブリは、極めて複雑で法外に高価となる。
従って、上述の欠点を克服するＸ線検出器アセンブリを設計することが望ましい。
本発明の一観点によれば、Ｘ線検出器アセンブリが、第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器と、第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器とを含んでいる。このＸ線検出器アセンブリはさらに、Ｘ線透過方向にＸ線源から第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器に向かって発散するＸ線を受光しないように第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器を遮断する第一の位置において第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器を整列させるように構成されている第一の検出器装着構造を含んでいる。
本発明のもう一つの観点によれば、検出器アセンブリを製造する方法が、Ｘ線源に対面するように構成された上面を含む第一のフラット・パネル検出器を設けるステップを含んでおり、第一のフラット・パネル検出器は、スライス方向に第一のフラット・パネル検出器の第一の側面と第二の側面との間に画定される幅、及びチャネル方向に第一のフラット・パネル検出器の第三の側面と第四の側面との間に画定される長さを有する。この方法はまた、Ｘ線源に対面するように構成された上面を含む第二のフラット・パネル検出器を設けるステップを含んでおり、第二のフラット・パネル検出器は、スライス方向に第二のフラット・パネル検出器の第一の側面と第二の側面との間に画定される幅、及びチャネル方向に第二のフラット・パネル検出器の第三の側面と第四の側面との間に画定される長さを含んでいる。さらに、この方法は、第一のフラット・パネル検出器がスライス方向及びチャネル方向において第二のフラット・パネル検出器に実質的に整列するように、Ｘ線透過方向に第二のフラット・パネル検出器の上面の上で第一のフラット・パネル検出器を整列させるように構成された遮断位置を有する装着アセンブリに第一のフラット・パネル検出器を結合するステップを含んでいる。
本発明のもう一つの観点によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を内部に有する回転式ガントリと、回転式ガントリの開口の内部に配置されて開口を通ってｚ方向に移動可能なテーブルと、回転式ガントリに結合されてＸ線のビームを走査対象へ向けて投射するように構成されているＸ線源とを含んでいる。このＣＴシステムはまた、Ｘ線源からのＸ線のビームを受光するように配置された検出器アセンブリを含んでいる。検出器アセンブリは、第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器と、第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器とを含んでいる。第一のフラット・パネル型ディジタル検出器は、Ｘ線源から第二のフラット・パネル型ディジタル検出器へ向けて投射する第一の複数のＸ線が第一のフラット・パネル型ディジタル検出器によって吸収されるように、第二のフラット・パネル型ディジタル検出器とＸ線源との間に配置される。
他の様々な特徴及び利点が、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ましい各実施形態を示す。
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。
ＣＴシステム検出器アレイの一実施形態の遠近図である。
検出器の一実施形態の遠近図である。
本発明の一実施形態による検出器アセンブリを有するイメージング・システムの一部の断面図である。
本発明の一実施形態による図５の検出器アセンブリの遠近図である。
第一の位置にあるフラット・パネル検出器を示す図５の検出器アセンブリのブロック概略図である。
第二の位置にあるフラット・パネル検出器を示す図５の検出器アセンブリのもう一つのブロック概略図である。
本発明の一実施形態による検出器アセンブリを有するイメージング・システムの一部の断面図である。
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６４スライス型計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに関連して説明する。但し、当業者には、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が認められよう。また、本発明をＸ線の検出及び変換に関連して説明する。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スキャナに関連して説明するが、本発明は他のＣＴシステムでも同等に適用可能である。
加えて、本発明の幾つかの実施形態は、例えば二重エネルギ・データのような多重エネルギ・データを取得するためのシステム、方法、及びコンピュータ命令を提供する。幾つかの多重エネルギ・データは、例えばフォトン計数システムのようなスペクトル・イメージング・システムにおいて用いられ得る。多重エネルギ・データの一形式である二重エネルギ・データは、単色画像、物質密度画像、及び／又は実効Ｚ画像において具現化され得る。本書に記載される実施形態の多くは二重エネルギ・データに関連して議論されているが、当業者には認められるように、これらの実施形態は二重エネルギ・データに限定されず、他の形式の多重エネルギ・データに関連して用いられることもできる。
図１には、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又はコリメータ１６へ向けてＸ線のビームを投射する。図２を参照すると、検出器アセンブリ１６は、複数の検出器又は検出器モジュール１８及びデータ取得システム（ＤＡＳ）２０によって形成されている。複数の検出器１８は、患者２４を透過する投射Ｘ線２２を感知し、ＤＡＳ２０は後続の処理のためにデータをディジタル信号へ変換する。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２４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２６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２８によって制御される。制御機構２８は、Ｘ線制御器３０とガントリ・モータ制御器３２とを含んでおり、Ｘ線制御器３０はＸ線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器３２はガントリ１２の回転速度及び位置を制御する。画像再構成器３４が、標本化されてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ２０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３６への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
コンピュータ３６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４０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４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ３６からのその他のデータを観察することができる。操作者が供給した命令及びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、ＤＡＳ２０、Ｘ線制御器３０及びガントリ・モータ制御器３２に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ３６は、電動テーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２４及びガントリ１２を配置する。具体的には、テーブル４６は患者２４を図１のガントリ開口４８を通して全体として又は部分的に移動させる。
図３に示すように、検出器アセンブリ１６は、コリメート用ブレード又はプレート５２を間に配置したレール５０を含んでいる。プレート５２は、Ｘ線ビームが例えば検出器アセンブリ１６に配置された図４の検出器１８に入射する前にＸ線２２をコリメートするように配置されている。一実施形態では、検出器アセンブリ１６は５７個の検出器１８を含んでおり、各々の検出器１８が６４×１６のアレイ寸法のピクセル素子５４を有している。結果として、検出器アセンブリ１６は６４列の横列及び９１２列の縦列（１６×５７個の検出器）を有し、ガントリ１２の各回の回転によって６４枚の同時スライスのデータを収集することを可能にしている。
図４を参照すると、検出器１８はＤＡＳ２０を含んでおり、各々の検出器１８が、パック５６として構成されている多数の検出器素子５４を含んでいる。検出器１８は、検出器素子５４に対してパック５６の内部に配置されたピン５８を含んでいる。パック５６は、複数のダイオード６２を有する背面照射型ダイオード・アレイ６０の上に配置されている。次に、背面照射型ダイオード・アレイ６０は多層基材６４の上に配置されている。スペーサ６６が多層基材６４の上に配置されている。検出器素子５４は背面照射型ダイオード・アレイ６０に光学的に結合され、次に背面照射型ダイオード・アレイ６０は多層基材６４に電気的に結合されている。軟質（フレックス）回路６８が、多層基材６４の面７０及びＤＡＳ２０に取り付けられている。検出器１８は、ピン５８の利用によって検出器アセンブリ１６の内部に配置される。
一実施形態の動作時には、検出器素子５４の内部に入射するＸ線がフォトンを発生し、フォトンがパック５６を横断することによりアナログ信号を発生して、この信号が背面照射型ダイオード・アレイ６０の内部のダイオードにおいて検出される。発生されるアナログ信号は、多層基材６４を通り、フレックス回路６８を通ってＤＡＳ２０まで運ばれて、ここでアナログ信号がディジタル信号へ変換される。
図５は、例えば図１のＣＴイメージング・システム２６のようなイメージング・システム７２の一部の側面図を示す。イメージング・システム７２は、回転式ガントリ７８の回転中心７６の周りを回転するように構成されているＸ線源７４を含んでいる。Ｘ線源７４から放出される高速の電子がＸ線源７４のターゲット部（図示されていない）の表面に衝突すると、Ｘ線ビーム８０が発生される。Ｘ線ビーム８０は患者８２を透過して検出器アセンブリ８４に入射する。
ここで図５及び図６を参照して述べると、検出器アセンブリ８４は、第一の装着ブラケット８８に結合された第一のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器８６と、第二の装着ブラケット９２に結合された第二のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器９０とを含んでいる。フラット・パネル検出器８６、９０は、カテーテル撮像に典型的に用いられるディジタル・フルオロスコピィ・パネルのような固体ディジタル投影放射線撮影検出器である。各々のフラット・パネル検出器８６、９０が、横列及び縦列に構成されたピクセル９４のアレイを含んでいる。ＣＴイメージング・システムに典型的に用いられており曲線型検出器アセンブリの各々の検出器モジュール毎に個々の読み出しチャネルを有する例えば検出器アセンブリ１６（図３）のような従来の曲線型検出器アセンブリとは異なり、フラット・パネル検出器８６、９０のピクセル９４は、図６に示すように走査線９６及び読み出し線９８のマトリクスに関連付けられる。各々のフラット・パネル検出器８６、９０が、読み出し線９８毎に単一の読み出しチャネル１００を含んでいる。一実施形態では、フラット・パネル検出器８６、９０は、General Electric CompanyのGE Healthcare事業部から市販されているRevolution（商標）XR/dである。
様々な実施形態によれば、フラット・パネル検出器８６、９０は異なる減弱特性を有して構築され得る。例えば、フラット・パネル検出器８２、９０のシンチレータは、第一のフラット・パネル検出器８６が低エネルギＸ線を吸収し第二のフラット・パネル検出器９０が高エネルギＸ線を吸収するように、異なる厚み（ｙ方向１０２に測定される）を有していてもよいし異なるシンチレータ材料で製造されていてもよい。
検出器アセンブリ８４は、Ｘ線ビーム８０が患者８２を通過して、患者８２の関心領域１０４と整列した第一のフラット・パネル検出器８６に最初に入射するように、Ｘ線源７４と整列させられる。図５に示すように、第一のフラット・パネル検出器８６は、Ｘ線透過方向１０６にＸ線源７４と第二のフラット・パネル検出器９０との間に配置される。このように、患者８２を通過した後に、Ｘ線ビーム８０は第一のフラット・パネル検出器８６の上面１０８に入射する。Ｘ線ビーム８０の一部は第一のフラット・パネル検出器８６によって吸収され、Ｘ線ビーム８０の一部は第一のフラット・パネル検出器８６を通過して第二のフラット・パネル検出器９０の上面１１０に入射する。第一のフラット・パネル検出器８６は、ｘ方向１１２（チャネル方向）に第一の側面１１４と第二の側面１１６との間で測定される幅、及びｚ方向１１８（スライス方向）に第三の側面１２０と第四の側面１２２との間で測定される長さを有する。同様に、第二のフラット・パネル検出器９０は、ｘ方向１１２にそれぞれの第一及び第二の側面１２４、１２６の間で測定される幅、及びｚ方向１１８にそれぞれの第三及び第四の側面１２８、１３０の間で測定される長さを有する。
第一のフラット・パネル検出器８６の検出範囲面積は、第一のフラット・パネル検出器８６の上面１０８での関心領域１０４の全投影１３２の寸法に少なくとも等しい。このように、第一のフラット・パネル検出器８６を、様々な実施形態に従って心臓、肝臓又は肺のような着目器官の投影寸法と同じ寸法にすることができる。一実施形態では、第一のフラット・パネル検出器８６は、検出範囲面積が近似的にｘ方向１１２に２０ｃｍでありｚ方向１１８に測定して２０ｃｍである。
様々な実施形態によれば、関心領域１０４は、例として心臓、肺、又は肝臓のような被撮像器官に対応する。従って、関心領域１０４が心臓として画定される心走査応用では、第一のフラット・パネル検出器８６の検出範囲面積が当該第一のフラット・パネル検出器８６での心臓の投影１３２よりも大きいため、成人の心臓全体を回転式ガントリ７８の単一回転で走査することができる。
選択により、それぞれの第一及び第二のフラット・パネル検出器８６、９０のＸ線透過方向１０６の前面に、当該第一及び第二のフラット・パネル検出器８６、９０において受光されるＸ線ビームをコリメートするフラット・パネル・コリメータ・アセンブリ又はフラット・パネル・コリメータ・アセンブリ若しくはグリッド１３４、１３６（二点鎖線で示す）を配置してもよい。
一実施形態では、第一の装着アセンブリ又はブラケット８８は、第一のフラット・パネル検出器８６が第二のフラット・パネル検出器９０の上で実質的に中心に位置するように回転式ガントリ７８の内部に装着される固定型ブラケットである。代替的には、第一の装着ブラケット８８は、第一のフラット・パネル検出器８６が第二のフラット・パネル検出器９０に対して整列した状態及び整列しない状態、並びにＸ線ビーム８０に対して入った状態及び出た状態に移動させられるようにする一対の可動式ガイド・レールを含んでおり、このことについて図７及び図８に関して詳述する。
図７は、第一の位置にある検出器アセンブリ８４の第一のフラット・パネル検出器８６のブロック概略図であり、同図では第一のフラット・パネル検出器８６は第二のフラット・パネル検出器９０の上に位置して実質的に重なり合っている。第一のフラット・パネル検出器８６が第一の位置にあるときに、Ｘ線透過方向１０４に検出器アセンブリ８４に向かって発散するＸ線８０の一部は第一のフラット・パネル検出器８６によって吸収され、Ｘ線８２の他の一部は第一のフラット・パネル検出器８６を通過して第二のフラット・パネル検出器９０に入射する。
図８は、第二の位置にある第一のフラット・パネル検出器８６のブロック概略図であり、同図では第一のフラット・パネル検出器８６は第二のフラット・パネル検出器９０からｚ方向１１８にずれている。このように、第一のフラット・パネル検出器８６が第二の位置にあるときに、Ｘ線透過方向１０４に検出器アセンブリ８４に照射されるＸ線８０は、最初に第一のフラット・パネル検出器８６を透過することなく、第二のフラット・パネル検出器９０に入射する。
図９には、代替的な実施形態によるイメージング・システム１４０を示す。イメージング・システム１４０は、第二のフラット・パネル検出器９０の上に配置された第一のフラット・パネル検出器８６を含む検出器アセンブリ８４へ向けてＸ線ビーム８０を照射するように配置されたＸ線源７４を含んでいる点で図５のイメージング・システム７２に関連して記載されているものと同様の態様で構成されている。イメージング・システム７２（図５）に含まれる各構成要素に加えて、イメージング・システム１４０は、Ｘ線透過方向１０４に第一及び第二のフラット・パネル検出器８６、９０の間に配置されてエネルギ識別計算機式断層写真法（ＥＤＣＴ）応用に用いられるノッチ・フィルタ１４２を含んでいる。ノッチ・フィルタ１４２はＸ線減弱材料で構築されて、Ｘ線源７４から放出されるＸ線８０の高エネルギＸ線帯と低エネルギＸ線帯との間に相対的に広いエネルギ分離帯又はノッチを提供する。様々な実施形態によれば、ノッチ・フィルタ１４２は、単一材料で構築されてもよいし、濾波されるＸ線のノッチ幅を拡大するように複合材料で構築されてもよい。さらに、イメージング・システム７２は、異なる濾波特性を有して所与の走査の詳細に基づいて選択され得る多数の交換可能なノッチ・フィルタ１４２を含み得る。ノッチ・フィルタ１４２は、第一のフラット・パネル検出器８６に関連して上述したような同様の態様でガイド・レール１４４に堅固に又は摺動自在に装着され得る。当業者は、代替的な実施形態によれば、イメージング・システムが、ノッチ・フィルタを含めず検出器８６、９０と同様の一対のフラット・パネル検出器を含み得ることを認められよう。さらに、ノッチ・フィルタ１４２は、患者８２と第一のフラット・パネル検出器８６との間に配置されてもよい。
イメージング・システム１４０はまた、各々のフラット・パネル検出器８６、９０の前面に配置された選択随意要素のコリメート用アセンブリ、フラット・パネル・コリメータ・アセンブリ又はグリッド１３４、１３６（図５）と同様のコリメート用アセンブリ又はグリッド（図示されていない）を含んでいてもよい。
二つのフラット・パネル検出器８６、９０を組み合わせることにより、得られる検出器アセンブリ８４は、ＣＴ撮像応用でのフラット・パネル検出器の利用に固有の負の側面を軽減する。例えば、異なる減弱特性の２種の積重ね型検出器を含む検出器アセンブリは、単一のフラット・パネル検出器よりも改善されたダイナミック・レンジを有する。さらに、ＣＴイメージング・システムでのフラット・パネル検出器技術の利用は、従来の曲線型検出器アセンブリを凌ぐ多数の利点を有する。また、フラット・パネル検出器の製造は同様の検出範囲面積を有する曲線型検出器よりも対費用効果が高いので、フラット・パネル検出器を用いると、ｚ方向１１８での（すなわち患者軸に沿った）検出範囲の拡大を可能にしつつ検出器アセンブリ８４の全体の費用を縮小する。このように、フラット・パネル検出器８６、９０は心撮影に望まれる分解能及び検出範囲を提供するので、検出器アセンブリ８４は心ＣＴ撮像応用での利用に特に有利である。
図１０を参照すると、小包／手荷物検査システム１４６が、小包又は手荷物を通過させ得る開口１５０を内部に有する回転式ガントリ１４８を含んでいる。回転式ガントリ１４８は、高周波電磁エネルギ源１５２と、図３又は図４に示されるものと同様のシンチレータ・セルで構成されたシンチレータ・アレイを有する検出器アセンブリ１５４とを収容している。また、コンベヤ・システム１５６が設けられており、コンベヤ・システム１５６は、構造１６０によって支持されて走査のために小包又は手荷物１６２を自動的に且つ連続的に開口１５０に通すコンベヤ・ベルト１５８を含んでいる。物体１６２をコンベヤ・ベルト１５８によって開口１５０に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト１５８によって開口１５０から小包１６２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１６２の内容を非侵襲的に検査することができる。
当業者は、本発明の各実施形態が、コンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読の記憶媒体に結び付けられて制御され得ることを認められよう。コンピュータ可読の記憶媒体は、電子的構成要素、ハードウェア構成要素、及び／又はコンピュータ・ソフトウェア構成要素の１又は複数のような複数の構成要素を含んでいる。これらの構成要素は、連鎖を成す１若しくは複数の具現化形態又は実施形態の１若しくは複数の部分を実行するソフトウェア、ファームウェア、及び／又はアセンブリ言語のような命令を一般に記憶する１又は複数のコンピュータ可読の記憶媒体を含み得る。これらのコンピュータ可読の記憶媒体は一般的には、非一時的であり且つ／又は有形である。かかるコンピュータ可読の記憶媒体の例としては、コンピュータの記録可能なデータ記憶媒体及び／又は記憶装置等がある。コンピュータ可読の記憶媒体は例えば、磁気式、電気式、光学式、生物式、及び／又は原子式のデータ記憶媒体の１又は複数を用いていてよい。さらに、かかる媒体は、例えばフロッピィ・ディスク、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハード・ディスク・ドライブ、及び／又は電子メモリの形態を取り得る。列挙されていない他の形態の非一時的であり且つ／又は有形であるコンピュータ可読の記憶媒体を本発明の各実施形態と共に用いてもよい。
多数のかかる構成要素がシステムの具現化形態において結合され又は分割され得る。さらに、かかる構成要素は、当業者には認められるように多数のプログラミング言語の任意のもので書かれ又は具現化された一組及び／又は一連のコンピュータ命令を含み得る。加えて、搬送波のような他の形態のコンピュータ可読の媒体を用いて、１又は複数のコンピュータによって実行されると、連鎖を成す１若しくは複数の具現化形態又は実施形態の１若しくは複数の部分を実行することを当該１又は複数のコンピュータに行なわせる命令の系列を表わすコンピュータ・データ信号を具現化することができる。
従って、一実施形態によれば、Ｘ線検出器アセンブリが、第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器と、第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器とを含んでいる。このＸ線検出器アセンブリはさらに、Ｘ線透過方向にＸ線源から第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器に向かって発散するＸ線を受光しないように第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器を遮断する第一の位置において第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器を整列させるように構成されている第一の検出器装着構造を含んでいる。
もう一つの実施形態では、検出器アセンブリを製造する方法が、Ｘ線源に対面するように構成された上面を含む第一のフラット・パネル検出器を設けるステップを含んでおり、第一のフラット・パネル検出器は、スライス方向に第一のフラット・パネル検出器の第一の側面と第二の側面との間に画定される幅、及びチャネル方向に第一のフラット・パネル検出器の第三の側面と第四の側面との間に画定される長さを有する。この方法はまた、Ｘ線源に対面するように構成された上面を含む第二のフラット・パネル検出器を設けるステップを含んでおり、第二のフラット・パネル検出器は、スライス方向に第二のフラット・パネル検出器の第一の側面と第二の側面との間に画定される幅、及びチャネル方向に第二のフラット・パネル検出器の第三の側面と第四の側面との間に画定される長さを含んでいる。さらに、この方法は、第一のフラット・パネル検出器がスライス方向及びチャネル方向において第二のフラット・パネル検出器に実質的に整列するように、Ｘ線透過方向に第二のフラット・パネル検出器の上面の上で第一のフラット・パネル検出器を整列させるように構成された遮断位置を有する装着アセンブリに第一のフラット・パネル検出器を結合するステップを含んでいる。
さらにもう一つの実施形態によれば、ＣＴシステムが、走査対象を収容する開口を内部に有する回転式ガントリと、回転式ガントリの開口の内部に配置されて開口を通ってｚ方向に移動可能なテーブルと、回転式ガントリに結合されてＸ線のビームを走査対象へ向けて投射するように構成されているＸ線源とを含んでいる。このＣＴシステムはまた、Ｘ線源からのＸ線のビームを受光するように配置された検出器アセンブリを含んでいる。検出器アセンブリは、第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器と、第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器とを含んでいる。第一のフラット・パネル型ディジタル検出器は、Ｘ線源から第二のフラット・パネル型ディジタル検出器へ向けて投射する第一の複数のＸ線が第一のフラット・パネル型ディジタル検出器によって吸収されるように、第二のフラット・パネル型ディジタル検出器とＸ線源との間に配置される。
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：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：データ取得システム（ＤＡＳ）
２２：投射Ｘ線
２４：患者
２６：回転中心
２８：制御機構
３０：Ｘ線制御器
３２：ガントリ・モータ制御器
３４：画像再構成器
３６：コンピュータ
３８：大容量記憶装置
４０：コンソール
４２：表示器
４４：テーブル・モータ制御器
４６：電動テーブル
４８：ガントリ開口
５０：レール
５２：コリメート用プレート
５４：ピクセル素子
５６：パック
５８：ピン
６０：背面照射型ダイオード・アレイ
６２：複数のダイオード
６４：多層基材
６６：スペーサ
６８：軟質（フレックス）回路
７０：面
７２：イメージング・システム
７４：Ｘ線源
７６：回転中心
７８：回転式ガントリ
８０：Ｘ線ビーム
８２：患者
８４：検出器アセンブリ
８６：第一のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器
８８：第一の装着ブラケット
９０：第二のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器
９２：第二の装着ブラケット
９４：ピクセル
９６：走査線
９８：読み出し線
１００：読み出しチャネル
１０２：ｙ方向
１０４：関心領域
１０６：Ｘ線透過方向
１０８：第一のフラット・パネル検出器の上面
１１０：第二のフラット・パネル検出器の上面
１１２：ｘ方向
１１４：第一のフラット・パネル検出器の第一の側面
１１６：第一のフラット・パネル検出器の第二の側面
１１８：ｚ方向
１２０：第一のフラット・パネル検出器の第三の側面
１２２：第一のフラット・パネル検出器の第四の側面
１２４：第二のフラット・パネル検出器の第一の側面
１２６：第二のフラット・パネル検出器の第二の側面
１２８：第二のフラット・パネル検出器の第三の側面
１３０：第二のフラット・パネル検出器の第四の側面
１３２：関心領域の全投影
１３４、１３６：フラット・パネル・コリメータ・アセンブリ又はグリッド
１４０：イメージング・システム
１４２：ノッチ・フィルタ
１４４：ガイド・レール
１４６：小包／手荷物検査システム
１４８：回転式ガントリ
１５０：開口
１５２：高周波電磁エネルギ源
１５４：検出器アセンブリ
１５６：コンベヤ・システム
１５８：コンベヤ・ベルト
１６０：構造
１６２：小包又は手荷物
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：データ取得システム（ＤＡＳ）
２２：投射Ｘ線
２４：患者
２６：回転中心
２８：制御機構
３０：Ｘ線制御器
３２：ガントリ・モータ制御器
３４：画像再構成器
３６：コンピュータ
３８：大容量記憶装置
４０：コンソール
４２：表示器
４４：テーブル・モータ制御器
４６：電動テーブル
４８：ガントリ開口
５０：レール
５２：コリメート用プレート
５４：ピクセル素子
５６：パック
５８：ピン
６０：背面照射型ダイオード・アレイ
６２：複数のダイオード
６４：多層基材
６６：スペーサ
６８：軟質（フレックス）回路
７０：面
７２：イメージング・システム
７４：Ｘ線源
７６：回転中心
７８：回転式ガントリ
８０：Ｘ線ビーム
８２：患者
８４：検出器アセンブリ
８６：第一のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器
８８：第一の装着ブラケット
９０：第二のフラット・パネル型ディジタル投影放射線撮影検出器
９２：第二の装着ブラケット
９４：ピクセル
９６：走査線
９８：読み出し線
１００：読み出しチャネル
１０２：ｙ方向
１０４：関心領域
１０６：Ｘ線透過方向
１０８：第一のフラット・パネル検出器の上面
１１０：第二のフラット・パネル検出器の上面
１１２：ｘ方向
１１４：第一のフラット・パネル検出器の第一の側面
１１６：第一のフラット・パネル検出器の第二の側面
１１８：ｚ方向
１２０：第一のフラット・パネル検出器の第三の側面
１２２：第一のフラット・パネル検出器の第四の側面
１２４：第二のフラット・パネル検出器の第一の側面
１２６：第二のフラット・パネル検出器の第二の側面
１２８：第二のフラット・パネル検出器の第三の側面
１３０：第二のフラット・パネル検出器の第四の側面
１３２：関心領域の全投影
１３４、１３６：フラット・パネル・コリメータ・アセンブリ又はグリッド
１４０：イメージング・システム
１４２：ノッチ・フィルタ
１４４：ガイド・レール
１４６：小包／手荷物検査システム
１４８：回転式ガントリ
１５０：開口
１５２：高周波電磁エネルギ源
１５４：検出器アセンブリ
１５６：コンベヤ・システム
１５８：コンベヤ・ベルト
１６０：構造
１６２：小包又は手荷物
Claims (10)
- 第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）と、
第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）と、
Ｘ線透過方向にＸ線源（７４）から前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）に向かって発散するＸ線を直接受光しないように前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）を遮断する第一の位置において前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）を整列させるように構成されている第一の検出器装着構造（８８）と
を備え、
前記第一の検出器装着構造（８８）は、前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）を前記第一の位置と第二の位置との間で移動させることを可能にするように構成されているガイド・レールを含んでおり、
前記第二の位置にあるときに、前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）は、前記Ｘ線透過方向に前記Ｘ線源（７４）から発散するＸ線が、前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）を通過せずに前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）に入射するように、前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）との整列を外される、
Ｘ線検出器アセンブリ（８４）。 - 前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）は、平均的な成人の心臓の完全投影に寸法が少なくとも等しい検出範囲面積を有するディジタル投影放射線撮影検出器を含んでいる、請求項１に記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。
- 所与のエネルギ帯の範囲内でＸ線を濾波するように選択されるＸ線減弱材料を含むノッチ・フィルタ（１４２）をさらに含んでいる請求項１または２に記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。
- 前記ノッチ・フィルタ（１４２）は、前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）の間、または、前記第一のパネル型ディジタル投影検出器と前記Ｘ線源（７４）との間に配置される、請求項３に記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。
- 前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）は低エネルギＸ線を吸収するように構成されており、
前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）は高エネルギＸ線を吸収するように構成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。 - 前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）は、前記Ｘ線透過方向において前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）の厚みよりも小さい厚みを有する、請求項５に記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。
- 前記第一のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６）は、低エネルギＸ線を吸収するように構成されている第一のシンチレート物質を含んでおり、
前記第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（９０）は、高エネルギＸ線を吸収するように構成されている第二のシンチレート物質を含んでいる、請求項１乃至６のいずれかに記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。 - ＣＴイメージング・システム（１０）用のＸ線検出器アセンブリ（８４）であり、
前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）は、チャネル方向に約２０ｃｍの幅を有している、請求項１乃至７のいずれかに記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。 - 前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）は、該第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）の上面に沿った第１の方向に配置された複数の走査線（９６）及び複数の読み出し線（９８）のマトリクスに関連付けられ、前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）の各々が、前記読み出し線（９８）毎に単一の読み出しチャネル（１００）を含んでいる、請求項１乃至８のいずれかに記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）。
- 請求項１乃至９のいずれかに記載のＸ線検出器アセンブリ（８４）と、記Ｘ線検出器アセンブリ（８４）へ向けてＸ線のビームを投射するＸ線源（１４）とを備えるガントリ（１２）と、
前記ガントリ（１２）の回転及び前記Ｘ線源（１４）の動作を制御する制御機構（２８）と、
前記Ｘ線検出器アセンブリ（８４）からのＸ線データを再構成する画像再構成器（３４）と、
再構成された画像を受けるコンピュータ（３６）と、
前記画像を記憶する記憶装置（３８）と、
を備え、
前記第一の検出器装着構造（８８）は、前記ガントリ（１２）の回転軸の方向に移動可能であり、
前記Ｘ線検出器アセンブリ（８４）が、前記第一及び第二のフラット・パネル型ディジタル投影検出器（８６、９０）からのデータをディジタル信号へ変換し、前記画像再構成器（３４）に出力するＤＡＳ（２０）を有している、
ＣＴイメージング・システム（１０）。
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