JPH0575078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、Ｘ線CT用Ｘ線検出器に関し、特に、
被写体からの散乱Ｘ線による悪影響を除去し良好
なCT画像を得る技術に関するものである。

〔背景技術〕

Ｘ線CT装置では、散乱Ｘ線の影響が大きいと
画像の鮮明度が劣化するだけでなく、被写体の形
状によつては得られた画像のCT値が本来あるべ
き値からずれ、画像中にアーチフアクトを生じる
ことが知られている。これはＸ線CT装置が、散
乱Ｘ線によつて生じる信号も、直接のＸ線によつ
て生じた信号であるとして処理し、画像の再構成
を行うことに起因する。散乱Ｘ線の影響を受けや
すいかどうかというのは、Ｘ線検出器の検出素子
の指向特性によつて決定される。指向特性が鋭い
場合は直接のＸ線に対する感度が高く、散乱Ｘ線
に対する感度が低いために散乱Ｘ線による影響が
少ない。これに対し指向特性が鈍い場合は散乱Ｘ
線に対する感度も高くなつてくるために、前述し
たように散乱Ｘ線の悪影響を受けてしまうという
問題があつた。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、散乱Ｘ線による画質の劣化を
防ぐために、散乱Ｘ線に対する感度をもたないよ
うに指向特性が鋭く、直接のＸ線に対する感度の
低下を防止することができるＸ線CT用Ｘ線検出
器を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述及び添付図面によつて明ら
かになるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち、代表的な
ものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

すなわち、Ｘ線遮蔽薄板を、Ｘ線検出器の１素
子の開口幅よりも狭いピツチで、Ｘ線透過方向が
Ｘ線焦点方向に一致するように円孤状に配置した
状態で一体化した構造の散乱Ｘ線除去グリツド又
はＸ線を遮蔽するＸ線遮蔽薄板とそれを異る材質
のＸ線を通過させやすいスペーサーとを交互に層
状に精度よく並べ一体化した構造の散乱Ｘ線除去
グリツドをＸ線検出素子のＸ線入射部の前面に置
くことにより、散乱Ｘ線がＸ線検出器に入射する
ことを防止するようにしたものである。

以下、本発明を実施例とともに図面を用いて説
明する。

なお、実施例を説明するための全図において、
同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する 〔実施例 〕 第１図は、本発明の実施例のＸ線CT用Ｘ線
検出器の構成を示す斜視図、第２図は、Ｘ線CT
装置のＸ線検出部分の配置を示す図である。

Ｘ線CT用Ｘ線検出器は、第２図に示すように、
回転板１には、Ｘ線管２とこれに対向するように
Ｘ線検出器３が取り付けられている。Ｘ線検出器
３のＸ線入射部に散乱Ｘ線除去グリツド（以下、
単にグリツドという）４が固定されている。Ｘ線
管２から放射されたＸ線は被検体５を透過し、Ｘ
線検出器３に入射されそのＸ線強度に対応した電
気信号に変換される。Ｘ線CT画像を得るために、
回転板１は被検体５を中心に回転し、全方向から
のＸ線透過データが計測される。

本実施例のＸ線検出器は、第１図に示すよう
に、Ｘ線検出素子７がＸ線検出器容器６の内部に
等間隔に並べられている。Ｘ線検出素子７は、例
えば、シンチレータとフオトダイオード等を組み
合せることによつて構成されている。Ｘ線検出器
容器６のＸ線入射面にグリツド４が動かないよう
に固定されている。グリツド４の端部には、Ｕ字
形のグリツド保持金具８があり、これによつてグ
リツド４全体が円孤状を保つている。内部には、
例えば、鉛（これはＸ線吸収係数の大きな材料で
あればよく、タングステンやモリブデンでもよ
い）の薄板９が等間隔に並べられている。鉛薄板
９の厚さは20μm〜60μm程度、ピツチは0.2mm〜
0.4mmとし、Ｘ線入射方向から見たときの鉛薄板
９の空間占有率が10％〜15％程度となるのが適当
である。鉛薄板９の両端にはアルミニウム等のス
ペーサー１０が鉛薄板９と交互に並べられてい
る。

第３図にグリツド４の端部の詳細構成を示す。
Ｘ線検出素子７が並んでいるピツチは通常0.8mm
〜1.5mm程度であり、鉛薄板９のピツチの２倍以
上となる。

グリツド４の鉛薄板９は等間隔に精度よく並べ
られ、グリツド４の焦点は、第２図に示すＸ線管
２の焦点位置にこなければならない。これは以下
に示す方法により作成する。

第４図及び第５図は、グリツド４の作成法を説
明するための図である。

まず、第４図に示すように、鉛薄板９とスペー
サー１０を交互に平行に並べて接着し一体化す
る。このとき鉛薄板９とスペーサー１０に厚さ精
度および平面性のよいものを使用することによ
り、最終的に鉛薄板９の間隔の高精度のものが得
られる。鉛薄板９とスペーサー１０を一体化した
ものの両端をＵ字形の保持金具８ではさみこみ固
定する。このあと、第５図に示すように、円孤状
に曲げる。この円孤の曲率半径は、第２図におけ
るＸ線管２の焦点からＸ線検出器３のＸ線入射面
までの距離と等しくする。グリツド４の厚さは
1.5mm〜3.0mm程度であり、Ｘ線管焦点からＸ線検
出器３までの距離は1000〜1100mmなので、グリツ
ド４を円孤状に曲げることは容易である。このよ
うに円孤状に曲げたグリツドのスペーサー１０を
化学エツチング等の方法によつて除去する。この
とき、保持金具８ではさみこまれる両端部分のス
ペーサー１０が除去されないようにマスキングを
行つてからエツチングを行う。

第６図乃至第８図は、前述のグリツド４とは別
のグリツド４の作成法を説明するための図であ
る。

まず、第６図に示すように、鉛薄板９とスペー
サー１０を交互に平行に並べて接続し一体化す
る。この場合、鉛薄板９の長さはスペーサー１０
よりも長く、鉛薄板９の両端がスペーサー１０よ
り出るように配置する。これを円孤状に曲げる。
曲げたあとで、第７図に示すように、鉛薄板９の
両端部にエポキシ樹脂等を流し込んで固定する。
このエポキシ樹脂等が最終的に鉛薄板９を保持す
る保持材１１となる。この後、化学エツチング等
の方法によつて、第８図に示すように、スペーサ
ー１０を除去する。

以上のような方法によつて簡単に精度のよいグ
リツド４を作成することができる。

以上の説明からわかるように、本実施例によれ
ば、鉛薄板９をＸ線検出器３の１素子の開口幅よ
りも狭いピツチで、Ｘ線透過方向がＸ線焦点方向
に一致するように円孤状に配置した状態で一体化
した構造のグリツド４を、Ｘ線検出素子のＸ線入
射部の前面に設けたことにより、被写体５からの
散乱Ｘ線の大部分をＸ線検出素子に入射すること
を防止し、直接のＸ線の強度の低下を防止するこ
とができるので、散乱Ｘ線によるアーチフアクト
がなく、ノイズの少ない良好なCT画像が得られ
る。

また、グリツドのスペーサーを除去することに
より、直接のＸ線の透過率があがるだけでなく、
スペーサーの厚さバラツキによるＸ線透過率のバ
ラツキをなくすことができる。

〔実施例 〕 本実施例のグリツド４は、第９図に示すよう
に、グリツド４の内部には、薄い鉛（これはＸ線
吸収係数の大きな材料であればよく、タングステ
ンやモリブデンでもよい）の薄板９とスペーサー
１０が交互に等間隔に並べられている。鉛薄板９
の厚さは20μm〜60μm程度、ピツチは0.2mm〜0.4
mmとし、Ｘ線入射方向から見たときの鉛薄板９の
空間占有率が10％〜15％程度となるのが適当であ
る。スペーサー１０は、アルミニウム、木片、ポ
リイミド樹脂あるいは紙等のＸ線吸収係数の小さ
いものを使用する。Ｘ線検出素子７が並んでいる
ピツチは通常0.8mm〜1.5mm程度であり、鉛薄板９
のピツチの２倍以上となる。

グリツド４の焦点は、第２図に示すＸ線管２の
焦点位置にこなければならない。これは以下に示
す方法により作成する。

まず、第１０図に示すように、鉛薄板９とスペ
ーサー１０を交互に平行に並べて接着し一体化
し、前記実施例と同様にして、第５図に示すよ
うに、円孤状に曲げる。この円孤の曲率半径は、
第２図におけるＸ線管２の焦点からＸ線検出器３
のＸ線入射面までの距離と等しくする。グリツド
４の厚さは1.5mm〜3.0mm程度であり、Ｘ線管焦点
からＸ線検出器３までの距離は1000〜1100mmなの
で、グリツド４を円孤状に曲げることは容易であ
る。

ここで、実施例及びにおけるグリツドの寸
法と散乱線除去効果の関係について第１１図を用
いて説明する。

鉛薄板９の長さ（グリツドの厚さに対応する）
を、鉛薄板９の間隔をｄとすると、グリツド４
を通過できるＸ線の入射角度θは、次の式（１）
で表わされる。

θ＝２×tan^-1（ｄ／） ……(1) ここで、ｄとの比がグリツド比であり、ｄ：
＝１：８程度で散乱線を充分除去することがで
きる。このときの式（１）のθは、約14度とな
る。

Ｘ線検出器及び被写体の配置と散乱線との関係
を第１２図を用いて説明する。

第１２図において、Ｘ線管２から放射されたＸ
線は、被写体５を透過しＸ線検出器３に入力され
る。Ｘ線が、，写体５を透過すると同時に散乱す
るため、被写体５の全体から散乱線が放射され
る。しかし、Ｘ線検出器３のＸ線入射部の前面に
前記グリツド４を配置することにより、Ｘ線検出
素子はＸ線管焦点方向を中心に角度θの範囲にし
か感度をもたなくなる。（第１２図では、中心の
素子についてのみ表示してあるが、周辺部素子に
ついても同じである。） 実際のＸ線CT装置では、第１２図中のＸ線検
出器３と被写体５との間の距離Ｌは、400mm〜450
mmであるためグリツド比１：８のものを使用する
と、散乱線に対して感度をもつ部分の被写体５の
中心での幅Ｗは100mm〜120mm程度となる。

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明
したが、本発明は、前記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲におて種々
変形し得ることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、鉛薄板
をＸ線検出器の１素子の開口幅よりも狭いピツチ
で、Ｘ線透過方向がＸ線焦点方向に一致するよう
に円孤状に配置した状態で一体化した構造の散乱
Ｘ線除去グリツドをＸ線検出素子のＸ線入射部の
前面に設けたことにより、被写体からの散乱Ｘ線
の大部分をＸ線検出素子に入射することを防止
し、直接のＸ線の強度の低下を防止することがで
きるので、散乱Ｘ線によるアーチフアクトがなく
ノイズの少ない良好なCT画像が得られる。

また、グリツドのスペーサーを除去することに
より、直接のＸ線の透過率があがるだけでなく、
スペーサーの厚さバラツキによるＸ線透過率のバ
ラツキをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例のＸ線CT用Ｘ線
検出器の構成を示す斜視図、第２図は、Ｘ線CT
装置のＸ線検出部分の配置を示す図、第３図は、
実施例のグリツドの端部の詳細構成を示す斜視
図、第４図及び第５図は、実施例のグリツドの
作成法を説明するための図である。第６図乃至第
８図は、実施例の別のグリツドの作成法を説明
するための図、第９図は、本実施例のグリツド
４の概略構成を示す断面図、第１０図は、実施例
のグリツドの作成方法を説明するための図、第
１１図は、実施例及びにおけるグリツドの寸
法と散乱線除去効果の関係を説明するための図、
第１２図は、Ｘ線検出器及び被写体の配置と散乱
線との関係を説明するための図である。 図中、１……回転板、２……Ｘ線管、３……Ｘ
線検出器、４……グリツド、５……被写体、６…
…Ｘ線検出器容器、７……Ｘ線検出素子、８……
グリツド保持金具、９……鉛薄板、１０……スペ
ーサー、１１……保持材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線遮蔽薄板をＸ線検出器の１素子の開口幅
   よりも狭いピツチで、Ｘ線透過方向がＸ線焦点方
   向に一致するように円孤状に配置した状態で一体
   化した構造の散乱Ｘ線除去グリツドをＸ線検出素
   子のＸ線入射部の前面に設けたことを特徴とする
   Ｘ線CT用Ｘ線検出器。 ２ 前記散乱Ｘ線除去グリツドは、Ｘ線遮蔽薄板
   とそれと異る材質のＸ線を通過させやすいスペー
   サーとを交互に層状に精度よく並べ一体化したあ
   とで、Ｘ線が通過する部分のスペーサーをエツチ
   ング等の手段で除去した作成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のＸ線CT用Ｘ線
   検出器。 ３ Ｘ線遮蔽薄板とＸ線を通過させやすい材質の
   スペーサーとを交互に層状に精度よく並べ一体化
   した構造の散乱Ｘ線除去グリツドを、Ｘ線検出素
   子のＸ線入射面に設けたＸ線CT用Ｘ線検出器で
   あつて、前記散乱Ｘ線除去グリツドのＸ線遮蔽薄
   板をＸ線検出器の１素子の開口幅よりも狭いピツ
   チで、Ｘ線透過方向がＸ線焦点方向に一致するよ
   うに円孤状に配置したことを特徴とするＸ線CT
   用Ｘ線検出器。