JPH07148148A - Two-dimensional array shaped radiation detector for x-ray ct apparatus - Google Patents
Two-dimensional array shaped radiation detector for x-ray ct apparatusInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数のX線検出素子が
2次元状に配置されるX線コンピュータトモグラフィ装
置(以下「X線CT装置」と略す)に用いられる2次元
アレイ型放射線検出器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional array type radiation used in an X-ray computer tomography apparatus (hereinafter abbreviated as "X-ray CT apparatus") in which a plurality of X-ray detecting elements are arranged two-dimensionally. Regarding the detector.
【0002】[0002]
【従来の技術】X線検出素子をチャンネル方向だけでな
くそれに直交するスライス方向にも配列した2次元アレ
イ型放射線検出器はコーンビームX線管と併用されて微
小なスライスピッチのマルチスライスデータを短時間の
うちに収集するものと早期実用化が期待されている。2. Description of the Related Art A two-dimensional array type radiation detector in which X-ray detecting elements are arranged not only in the channel direction but also in the slice direction orthogonal to the channel direction is used in combination with a cone beam X-ray tube to obtain multi-slice data with a minute slice pitch. It is expected that data will be collected in a short time and that it will be put to practical use as soon as possible.
【0003】しかし、2次元アレイ型放射線検出器には
従来から一般的な1次元放射線検出器にはない製造上の
課題がある。それはX線検出素子、特に微小なシンチレ
ータブロックを2次元状に配列するためそのアライメン
トに誤差が生じやすいことであり、2次元状に配列した
シンチレータとコリメータとの位置整合誤差が生じやす
いことであり、チャンネル間のクロストークに対して1
次元放射線検出器の場合のチャンネル方向だけでなくそ
れに直交するスライス方向にも対策を講じなければなら
ないことである。また、これは1次元放射線検出器にも
言えることであるが、シンチレータ内での光拡散によっ
てシンチレータ閃光の大部分がフォトダイオードに到達
しないために、X線検出素子のX線に対する実効的な感
度が低くなることである。However, the two-dimensional array type radiation detector has a manufacturing problem which is not present in the conventional one-dimensional radiation detector. This is because an X-ray detection element, particularly a minute scintillator block, is arranged two-dimensionally, so that an error is likely to occur in its alignment, and a position alignment error between the scintillator and the collimator arranged two-dimensionally is likely to occur. , 1 for crosstalk between channels
It is necessary to take measures not only in the channel direction in the case of the two-dimensional radiation detector but also in the slice direction orthogonal to the channel direction. This is also true for the one-dimensional radiation detector, but since most of the scintillator flash does not reach the photodiode due to light diffusion in the scintillator, the effective sensitivity of the X-ray detection element to X-rays is high. Is to be low.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、2次
元状に配置されるX線検出素子のアライメント誤差を軽
減し、チャンネル間のクロストークを防止できるX線C
T装置用の2次元アレイ型放射線検出器を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the alignment error of the two-dimensionally arranged X-ray detecting elements and prevent crosstalk between channels.
A two-dimensional array type radiation detector for a T-apparatus.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によるX線CT装
置用の2次元アレイ型放射線検出器は、X線管からのX
線に沿って設けられたX線及び光を透過しない仕切板で
直交2方向に所定のピッチで2次元状に仕切られた複数
の枠各々にX線検出素子が挿入されてなることを特徴と
する。A two-dimensional array type radiation detector for an X-ray CT apparatus according to the present invention includes an X-ray from an X-ray tube.
An X-ray detection element is inserted in each of a plurality of frames that are two-dimensionally partitioned at a predetermined pitch in two orthogonal directions by a partition plate that does not transmit X-rays and light provided along the line. To do.
【0006】[0006]
【作用】本発明によれば、X線検出素子を予め仕切板で
直交2方向に所定のピッチで仕切られている複数の枠各
々に挿入することによりX線検出素子を2次元状に配置
することができるので、X線検出素子のアライメント誤
差が軽減され、また仕切板はX線及び光を透過しないの
でチャンネル間のクロストークが防止される。According to the present invention, the X-ray detecting element is two-dimensionally arranged by inserting the X-ray detecting element into each of a plurality of frames which are partitioned by a partition plate in two orthogonal directions at a predetermined pitch. Therefore, the alignment error of the X-ray detection element is reduced, and since the partition plate does not transmit X-rays and light, crosstalk between channels is prevented.
【0007】[0007]
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。主に第3世代のX線CT装置に用いられるべき2次
元アレイ型放射線検出器は複数のX線検出素子を理想的
にはX線管から全て等距離であって、チャンネル方向及
びそれに直交するスライス方向に所定のピッチで配列し
たものであり、コーンビームX線管と併用され、1回の
X線曝射で多チャンネル方向の信号(投影データ)をマ
ルチスライスで収集するものである。Embodiments will be described below with reference to the drawings. A two-dimensional array type radiation detector, which should be mainly used in a third-generation X-ray CT apparatus, has a plurality of X-ray detection elements ideally all equidistant from the X-ray tube and orthogonal to the channel direction. It is arranged in a slice direction at a predetermined pitch and is used together with a cone-beam X-ray tube to collect signals (projection data) in multiple channels in multiple slices by one X-ray exposure.
【0008】本実施例に係る2次元アレイ型放射線検出
器の構成をその製造工程に沿って説明する。図1は本実
施例に係る2次元アレイ型放射線検出器の枠組の外観図
である。枠組1の外枠2内には、チャンネル方向及びそ
れに直交するスライス方向それぞれに所定のピッチで複
数の枠4が、X線及び光を透過しないWやMo等の金属
製の仕切板3で仕切られている。全ての仕切板3は図示
しないX線管からのX線の照射方向を想定して、それぞ
れ照射されるX線に沿って異なる角度で設けられる。ま
た全ての仕切板3の高さは、X線検出素子の側面高より
高く設定される。The structure of the two-dimensional array type radiation detector according to this embodiment will be described along with its manufacturing process. FIG. 1 is an external view of a framework of a two-dimensional array type radiation detector according to this embodiment. In the outer frame 2 of the frame 1, a plurality of frames 4 are separated by a metal partition plate 3 such as W or Mo that does not transmit X-rays and light in a predetermined pitch in each of the channel direction and the slice direction orthogonal thereto. Has been. All partition plates 3 are provided at different angles along the X-rays to be irradiated, assuming the irradiation direction of X-rays from an X-ray tube (not shown). The height of all the partition plates 3 is set higher than the side height of the X-ray detection element.
【0009】全ての枠4は、少なくともX線検出素子が
挿入可能なサイズに設定される。複数の枠4はチャンネ
ル方向に、チャンネル方向のX線検出素子数と同じ数だ
け、複数のX線検出素子のチャンネル方向のピッチと同
じピッチで設けられる。また複数の枠4はスライス方向
に、スライス方向のX線検出素子数と同じ数だけ、複数
のX線検出素子のスライス方向のピッチと同じピッチで
設けられる。All the frames 4 are set to a size in which at least an X-ray detecting element can be inserted. The plurality of frames 4 are provided in the channel direction in the same number as the number of X-ray detection elements in the channel direction and at the same pitch as the pitch in the channel direction of the plurality of X-ray detection elements. Further, the plurality of frames 4 are provided in the slice direction by the same number as the number of X-ray detection elements in the slice direction and at the same pitch as the pitch in the slice direction of the plurality of X-ray detection elements.
【0010】このような枠組1を注型やエッチングによ
り一体成型してもよいし、図2(a),(b)に示す仕
切板3を井げた状に組み合わせ、その状態で図2(c)
の外枠2の開口部6内に設置するようにして形成しても
よい。仕切板3を井げた状に組み合わせる場合、図2
(a)のチャンネル方向に沿って配置されるべき仕切板
3に、複数のX線検出素子のチャンネル方向のピッチと
同じピッチでスリット5を設け、図2(b)のスライス
方向に沿って配置されるべき仕切板3に複数のX線検出
素子のスライス方向のピッチと同じピッチでスリット5
を設け、両方向の仕切板3を互いにスリット5で嵌合し
て井げた状に組み合わせることが製造効率や製造精度の
点から好ましい。全ての仕切板3の側面には、一体成型
後、または井げた状に組み合わせる前後問わず、光反射
樹脂が塗布され又は光反射フィルムが装着されて光反射
層が形成される。Such a frame 1 may be integrally molded by casting or etching, or the partition plates 3 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) may be combined in a barbed shape, and in that state, as shown in FIG. 2 (c).
It may be formed so as to be installed in the opening 6 of the outer frame 2. When combining the partition plates 3 in a barbed shape, see FIG.
Slits 5 are provided on the partition plate 3 to be arranged along the channel direction of (a) at the same pitch as the pitch of the plurality of X-ray detection elements in the channel direction, and arranged along the slice direction of FIG. 2 (b). The partition plate 3 to be formed has slits 5 at the same pitch as the pitch in the slice direction of the plurality of X-ray detection elements.
It is preferable from the standpoint of manufacturing efficiency and manufacturing accuracy that the partition plates 3 in both directions are fitted to each other with the slits 5 and combined in a barbed shape. A light reflecting resin is applied or a light reflecting film is attached to the side surfaces of all the partition plates 3 to form a light reflecting layer, regardless of whether they are integrally molded or before and after they are combined in a hollow shape.
【0011】図3に示すように枠組1の各枠4には、サ
イコロ状のシンチレータブロック7が嵌込まれる。シン
チレータブロック7は、X線を光に変換するものであ
り、このシンチレータブロック1から出力される光を電
気信号に変換して断層像を再構成するコンピュータ系に
出力するフォトダイオードと共にX線検出素子を構成す
る。なお、液状のシンチレータを各枠4に流し込んで、
シンチレータブロック7を構成するようにしてもよい。As shown in FIG. 3, a dice-shaped scintillator block 7 is fitted into each frame 4 of the framework 1. The scintillator block 7 converts X-rays into light. The scintillator block 7 converts the light output from the scintillator block 1 into an electric signal and outputs the electric signal to a computer system for reconstructing a tomographic image. Make up. In addition, pouring a liquid scintillator into each frame 4,
The scintillator block 7 may be configured.
【0012】このようにして完成した2次元アレイ型放
射線検出器をX線管側から見た外観図を図4に示し、図
5に図4のA−A´断面図を示す。8は上述した光反射
層であり、9は上述したフォトダイオードである。上述
したように全ての仕切板3の高さはX線検出素子、ここ
ではシンチレータブロック7の側面高より高く設定され
ていて、全てのシンチレータブロック7は、その表面よ
り仕切板3がX線管側に突出するように枠4に挿入され
嵌合される。この仕切板3はX線を透過しない材料で形
成されているので、従来のコリメータ板としての機能を
実効する。これは従来のコリメータ板とX線検出素子配
列とを別体で製造し両者を位置整合して合体させる場合
に少なからず生じていた位置整合の誤差が発生する機会
を皆無にする。An external view of the thus completed two-dimensional array type radiation detector as seen from the X-ray tube side is shown in FIG. 4, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. Reference numeral 8 is the above-mentioned light reflecting layer, and 9 is the above-mentioned photodiode. As described above, the heights of all the partition plates 3 are set to be higher than the side surface height of the X-ray detecting element, here, the scintillator block 7, and all the scintillator blocks 7 have the partition plates 3 from the surface thereof. The frame 4 is inserted and fitted so as to project to the side. Since the partition plate 3 is formed of a material that does not transmit X-rays, it functions as a conventional collimator plate. This eliminates any chance of occurrence of a positional alignment error which is not a little generated when the conventional collimator plate and the X-ray detection element array are manufactured separately and are aligned and combined.
【0013】コーンビームX線管から曝射されたコーン
ビームX線は被検体を透過して全てのシンチレータ7に
略垂直に到達する。略垂直以外の角度でシンチレータブ
ロック7に向かって照射されるX線は仕切板3で吸収さ
れ、シンチレータブロック7には到達しない。各シンチ
レータブロック7で変換された光は全方向に放射され
る。従来はこの光の中のフォトダイオード9に直接向か
う一部の光だけを検出するようにしていたので、検出効
率が悪く低感度であった。本発明では、フォトダイオー
ド9に直接向かう一部の光に加えて、仕切板3の光反射
層8で反射した反射光も検出する。したがって従来に比
べ検出効率が向上し、これに伴って感度も向上すること
になる。これに関連して次のような理由により検出効率
及び感度の向上が望める。つまり、従来、フォトダイオ
ード9でより多くの光を検出しようとシンチレータブロ
ック7を薄くしてフォトダイオード9を光源に接近させ
るよう手立てされていたが、シンチレータブロック7を
薄くするとシンチレータブロック7をX線が通過してし
まう、つまり光に変換されずにそのまま通過するX線量
が増加して、結果的に検出効率が悪く低感度になってい
た。本発明ではX線が通過することのない又は従来より
少なくとも通過X線量を軽減する程度にシンチレータブ
ロック7を厚くしてフォトダイオード9が光源から遠く
なっても、光反射層8での反射によりフォトダイオード
9で検出される光量は、シンチレータブロック7内での
光透過率を無視して考えれば理論的には減少することは
ない。したがってこの観点からも従来に比べ検出効率及
び感度の向上を望める。The cone-beam X-rays emitted from the cone-beam X-ray tube pass through the subject and reach all the scintillators 7 substantially vertically. The X-rays emitted toward the scintillator block 7 at angles other than substantially vertical are absorbed by the partition plate 3 and do not reach the scintillator block 7. The light converted by each scintillator block 7 is emitted in all directions. Conventionally, only a part of the light that goes directly to the photodiode 9 is detected, so the detection efficiency is poor and the sensitivity is low. In the present invention, in addition to a part of the light that directly goes to the photodiode 9, the reflected light reflected by the light reflection layer 8 of the partition plate 3 is also detected. Therefore, the detection efficiency is improved as compared with the conventional one, and the sensitivity is also improved accordingly. In connection with this, improvement in detection efficiency and sensitivity can be expected for the following reasons. That is, conventionally, in order to detect more light with the photodiode 9, it has been made to make the scintillator block 7 thinner and bring the photodiode 9 closer to the light source. However, if the scintillator block 7 is made thin, the scintillator block 7 is exposed to X-rays. Pass through, that is, the amount of X-rays that pass without being converted into light increases, resulting in poor detection efficiency and low sensitivity. In the present invention, even if the scintillator block 7 is made thick enough to prevent X-rays from passing therethrough or at least reduce the passing X-ray dose compared to the conventional case, even if the photodiode 9 is far from the light source, the photo-reflecting layer 8 causes reflection of the light. The light amount detected by the diode 9 does not theoretically decrease if the light transmittance in the scintillator block 7 is ignored. Therefore, from this point of view, it is expected that the detection efficiency and the sensitivity are improved as compared with the conventional case.
【0014】また、シンチレータブロック7をX線を透
過しない仕切板3で少なくとも底面まで分離しているの
で、光に変換されないX線が隣のシンチレータブロック
7に突き抜けることによるチャンネル間のクロストーク
は少なくとも解消される。同様に、シンチレータブロッ
ク7を光を透過しない仕切板3で少なくとも底面まで分
離しているので、閃光が隣のシンチレータブロック7を
介して隣のフォトダイオード9に到達しそこで検出され
ることによるチャンネル間のクロストークは少なくとも
解消される。Further, since the scintillator block 7 is separated by the partition plate 3 which does not transmit X-rays to at least the bottom surface, at least crosstalk between channels due to penetration of X-rays which are not converted into light into the adjacent scintillator block 7. Will be resolved. Similarly, since the scintillator block 7 is separated by the partition plate 3 that does not transmit light to at least the bottom surface, the flash light reaches the adjacent photodiode 9 via the adjacent scintillator block 7 and is detected there, so that the inter-channel Crosstalk is eliminated at least.
【0015】さらに、全てのシンチレータブロック7は
予め形成された枠4それぞれ1つづつ挿入されてアライ
メントされるので、アライメント誤差が発生する可能性
が、従来のように1次元アレイ放射線検出器を多数列接
合するよりも格段に少なく、且つ製造効率も向上する。
本発明はその要旨を逸脱しない限りにおいて種々変形し
て実施可能であるのは勿論である。Further, since all the scintillator blocks 7 are inserted and aligned one by one in each of the preformed frames 4, there is a possibility that an alignment error may occur, and a large number of one-dimensional array radiation detectors are required as in the prior art. Remarkably less than in-line joining, and the manufacturing efficiency is improved.
Needless to say, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明は、予め仕切板で直交2方向に所
定のピッチで仕切られている複数の枠各々にX線検出素
子を挿入するようにしてX線検出素子のアライメント誤
差を軽減し、またこの仕切板をX線及び光を透過しない
材料で形成してチャンネル間のクロストークを防止し得
るX線CT装置用の2次元アレイ型放射線検出器を提供
することができる。The present invention reduces the alignment error of the X-ray detecting element by inserting the X-ray detecting element into each of a plurality of frames which are previously partitioned by the partition plate in the two orthogonal directions at a predetermined pitch. Further, it is possible to provide a two-dimensional array type radiation detector for an X-ray CT apparatus which can prevent crosstalk between channels by forming this partition plate with a material that does not transmit X-rays and light.
【図1】本発明の一実施例に係る2次元アレイ型放射線
検出器の枠組の外観図。FIG. 1 is an external view of a framework of a two-dimensional array type radiation detector according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の枠組の一構成例を説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the framework of FIG.
【図3】図1の枠組にシンチレータブロックを嵌込む工
程を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a step of fitting a scintillator block into the framework of FIG.
【図4】完成した本発明の一実施例に係る2次元アレイ
型放射線検出器の外観図。FIG. 4 is an external view of a completed two-dimensional array type radiation detector according to an embodiment of the present invention.
【図5】図4のA−A´断面図。5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
1…枠組、2…外枠、3…仕切板、4…枠、5…スリッ
ト、6…開口部、7…シンチレータブロック、8…光反
射層、9…フォトダイオード。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame, 2 ... Outer frame, 3 ... Partition plate, 4 ... Frame, 5 ... Slit, 6 ... Opening part, 7 ... Scintillator block, 8 ... Light reflecting layer, 9 ... Photodiode.
Claims (6)
線及び光を透過しない仕切板で直交2方向に所定のピッ
チで2次元状に仕切られた複数の枠各々にX線検出素子
が挿入されてなることを特徴とするX線CT装置用の2
次元アレイ型放射線検出器。1. An X provided along an X-ray from an X-ray tube.
An X-ray CT device characterized in that an X-ray detection element is inserted into each of a plurality of frames that are two-dimensionally partitioned at a predetermined pitch in two orthogonal directions by a partition plate that does not transmit rays and light.
Dimensional array type radiation detector.
されることを特徴とする請求項1記載のX線CT装置用
の2次元アレイ型放射線検出器。2. The two-dimensional array type radiation detector for an X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein light reflecting layers are formed on both side surfaces of the partition plate.
ら前記X線管側に突出して形成され前記X線検出素子に
対するコリメータ板としての機能を奏することを特徴と
する請求項1記載のX線CT装置用の2次元アレイ型放
射線検出器。3. The partition plate is formed so as to project from the surface of the X-ray detection element toward the X-ray tube, and functions as a collimator plate for the X-ray detection element. Two-dimensional array type radiation detector for X-ray CT system.
するシンチレータと前記光を電気信号に変換するフォト
ダイオードとが積層されてなることを特徴とする請求項
1記載のX線CT装置用の2次元アレイ型放射線検出
器。4. The X-ray CT according to claim 1, wherein the X-ray detection element comprises a scintillator for converting the X-ray into light and a photodiode for converting the light into an electric signal. Two-dimensional array type radiation detector for the device.
あって前記枠に嵌込まれてなることを特徴とする請求項
4記載のX線CT装置用の2次元アレイ型放射線検出
器。5. The two-dimensional array type radiation detector for an X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the scintillator is a solid scintillator and is fitted in the frame.
あって前記枠に流し込まれてなることを特徴とする請求
項4記載のX線CT装置用の2次元アレイ型放射線検出
器。6. The two-dimensional array type radiation detector for an X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the scintillator is a liquid scintillator and is poured into the frame.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5297840A JPH07148148A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Two-dimensional array shaped radiation detector for x-ray ct apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5297840A JPH07148148A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Two-dimensional array shaped radiation detector for x-ray ct apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07148148A true JPH07148148A (en) | 1995-06-13 |
Family
ID=17851838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5297840A Pending JPH07148148A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Two-dimensional array shaped radiation detector for x-ray ct apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07148148A (en) |
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JP2005508504A (en) * | 2001-11-02 | 2005-03-31 | バリアン・メディカル・システムズ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | X-ray image acquisition device |
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-
1993
- 1993-11-29 JP JP5297840A patent/JPH07148148A/en active Pending
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