JPH09218269A - Ｘ線ｃｔ装置用固体検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コリメータ板とシンチレータアレイの個々のシ
ンチレータ素子の並列方向の位置合わせを精度よく行
う。 【解決手段】溝２が形成された基板１の上にフォトダイ
オードアレイ１１およびシンチレータアレイ１３をその
中央軸がこの溝２と一致するように接着する。一方、多
数のコリメータ板が並列しているコリメータ装置の中央
にあるコリメータ板を嵌合部２３をもつ板２２とし、こ
の嵌合部２３が基板１の溝２にはまり込むように位置合
わせし、コリメータ装置の筐体２４と基板１を筐体締結
穴６の部分でねじ止めして固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用の診断装置
であるＸ線ＣＴ装置に使用されＸ線を検出する固体検出
器、すなわち、シンチレータと光電変換器からなるセン
サ部とその前面に配置されるコリメータ部よりなる固体
検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般のＸ線ＣＴ装置は、図８に示すよう
に、Ｘ線管３１とコリメータ装置３４および放射線検出
器３５よりなり、Ｘ線管３１から放射されるファン状Ｘ
線ビーム３２は被検体３３を透過し、コリメータ装置３
４を通った後にアレイ状に多数の放射線検出素子を並べ
た放射線検出器３５で検出される。この放射線検出器３
５は、放射線を光に変換するシンチレータとこの光を電
気信号に変換する光電変換素子を組み合わせたものを一
次元的なアレイ状に並列させた固体放射線検出器であ
り、シンチレータと光電変換素子の組み合わせを８〜３
０個並べて一ブロックとし、この検出器ブロック３６を
円周上に連続して多角形状に配置することによって全体
の放射線検出器３５としている。

【０００３】このようなＸ線ＣＴ装置に使用される固体
検出器は、従来、図９に示すようにコリメータ装置３４
と検出器ブロック３６が取付板４４に取り付けられた構
造となっている。そして、コリメータ装置３４は内部に
多数のコリメータ板４７を備えており、その一枚一枚が
Ｘ線の発生する点に向けて配置されるよう、コリメータ
装置３４が取付板４４に固定されている。一方、検出器
ブロック３６は、シンチレータアレイ４１とフォトダイ
オードアレイ４２とを組み立てたものを支持台４３に固
定し、一次元状に並列した放射線検出素子アレイとして
構成されており、この検出器ブロック３６も取付板４４
に固定されてコリメータ装置３４と一体にされる。この
とき、個々のコリメータ板４７が個々のシンチレータ素
子のちょうど境界４６に位置する必要があるため、取付
板４４にはピン４５が設けられており、このピン４５を
検出器ブロック３６の支持台４３に形成されている嵌合
穴にはめ込むことによってコリメータ装置３４と検出器
ブロック３６の相対的位置が決められる。このピンを立
てる位置は設計的に決められた位置であり、位置精度は
ピンと穴とのはめあいの精度で決まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の固体検出器は以
上のように構成されており、コリメータ装置と検出器ブ
ロックとの相対的位置関係は位置決めピンによってのみ
決定されるので、位置精度が悪いという問題があった。
すなわち、コリメータ板がコリメータ装置の筐体によっ
て保持され、シンチレータアレイは支持台によって保持
され、その筐体と支持台の間が位置決めピンによって連
結されるというように、コリメータ板とシンチレータア
レイの間に多くの介在物が存在していたので、最も重要
であるコリメータ板とシンチレータアレイの間の相対的
位置精度を上げることが困難であった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、コリメータ板とシンチレータアレイの
間の相対的位置精度を簡単な構造で向上させることがで
きるＸ線ＣＴ装置用固体検出器を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、Ｘ線ＣＴ装置用固体検出器において、基
準位置に溝を形成した基板と、シンチレータアレイと、
光電変換素子アレイと、嵌合部を有するコリメータ板を
基準位置に配置したコリメータ部とを備え、上記基板の
溝の中心軸にそれぞれの基準軸を一致させて光電変換素
子アレイおよびシンチレータアレイが上記基板上に固定
され、上記溝にコリメータ板の上記嵌合部がはめ合わさ
れるようにしたことで特徴づけられる。

【０００７】検出器ブロックの基準となる位置に溝を形
成し、この溝に基準となる位置のコリメータ板をはめ込
むことで直接的にコリメータ板と検出器ブロックとの位
置合わせが行える。したがって、余分な部品を介するこ
とがないのでコリメータ板とシンチレータアレイの精度
の高い位置合わせが行える。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜図６を用いて、本発明の固
体検出器の第１の実施の形態を、製作の順を追って説明
する。ここで例示する実施の形態では基準となる軸とし
て、シンチレータアレイやフォトダイオードアレイを構
成する個々の素子の並列方向の中央を基準軸としてい
る。

【０００９】まず、図１に示すように、センサを載せる
基板の中央に所定の幅および深さで溝を形成する。基板
１は光電変換素子アレイやシンチレータアレイを載せ、
センサ部の支持台となるものであり、電気的な回路を形
成するプリント基板で兼ねることができる。この基板１
の中央部にダイシングソー４などを用いて溝２を形成す
る。この溝２は最終的にコリメータ板の嵌合部を差し込
むためのものであり、この溝の中心軸３がコリメータ位
置の基準位置となる。溝２の幅はコリメータ板がはまり
込む大きさが必要であるので１００〜３００μｍとし、
その深さは２００〜５００μｍ程度とする。基板１に
は、その他に、後にセンサ部をコリメータ装置の筐体に
締結するための穴６や信号を取り出すためのケーブル５
が設けられている。

【００１０】次に、図２に示すように、中央に溝を形成
した基板１に対しフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）１
１を接着する。このとき溝の中心軸３とＰＤＡの中央軸
１２が一致するように位置を調整する。さらにこのＰＤ
Ａ１１に対し、シンチレータアレイ１３を接着するが、
このときシンチレータアレイの中央軸１４も溝の中心軸
３に一致するように調整して接着する。この様にしてで
きたものが本発明の固体検出器のセンサ部１５となる。

【００１１】一方、本発明の固体検出器のコリメータ装
置３４は図３に示すように、複数のコリメータ板２１、
２２が補助部材（図示せず）によって支持され、この補
助部材が筐体２４によって保持される構造となってい
る。筐体２４の下側は図２で説明したセンサ部１５を取
り付けるように円周を多角形近似したあたり面２６とな
っている。また、コリメータ板２１や２２はＷやＭｏな
ど原子番号が高くＸ線遮蔽能力の高い薄板よりなり、Ｘ
線管の焦点を向くように等角度間隔に配置されている。
このコリメータ板の間隔および数は図２で説明したセン
サ部のシンチレータ素子の間隔および数と同じである
が、図４（ａ）に外観図を示すような、嵌合部を持たな
い通常コリメータ板２１と、図４（ｂ）に示したよう
な、上述した基板１の溝２に嵌合する嵌合部２３を持つ
コリメータ板２２の二種類からなっている。例えば、セ
ンサ部がＮ個のシンチレータ素子をもつ検出器ブロック
であればＮ個毎に嵌合部をもつコリメータ板２２が挿入
され、このコリメータ板２２がコリメータ装置ブロック
の中央部に位置するように配置される。すなわち、コリ
メータ装置３４の一つのあたり面２６に一つの検出器ブ
ロックが取り付けられるが、その中央部にある１枚のコ
リメータ板が嵌合部２３をもつコリメータ板２２であ
り、それ以外のコリメータ板は通常コリメータ板２１で
ある。そして、中央に配置されたコリメータ板２２の嵌
合部２３を基板１の溝２に嵌合することによりシンチレ
ータアレイ１３とコリメータ装置３４の位置合わせが行
われる。

【００１２】次に、センサ部１５とコリメータ装置３４
の組立について説明する。図２に示すセンサ部１５の上
に図３に示すコリメータ装置３４を載置することにより
固体検出器を組み立てるが、このとき、図５に示すよう
にコリメータ板２２の嵌合部２３が基板１の溝２にはま
り込むようにセンサ部１５とコリメータ装置３４の位置
合わせを行って組み立てる。図６はコリメータ装置（コ
リメータ部）と検出器ブロック（センサ部）を組み合わ
せた状態の中央部分を断面図で示したものであって、組
立後の様子を表わしたものである。コリメータ板２２は
他のコリメータ板とともに部材２５によって保持され、
この部材２５が筐体２４によって左右から挟まれてコリ
メータ装置が形成されている。一方、フォトダイオード
アレイ１１とシンチレータアレイ１３は図２で説明した
ように基板１の上に中心軸が一致するように接着されセ
ンサ部を構成している。コリメータ装置とセンサ部の相
対的位置関係は、コリメータ板２２の嵌合部２３がセン
サ部の中央に形成されている溝２にはまり込むことで位
置決めされ、筐体締結用穴６の部分でねじ止め固定され
ている。以上のように組み立てることで、嵌合部を持つ
コリメータ板２２の両隣には図示していない通常コリメ
ータ板が並んでいるが、これらのコリメータ板はシンチ
レータアレイの個々の素子の境界位置に正しく位置決め
されることになる。

【００１３】本発明の第２の実施の形態を図７に示す。
この第２の実施の形態の固体検出器は、基板に直接溝を
形成するのではなく、基板に貼り付けたブロックに溝を
形成するものであり、以下この固体検出器の製作方法を
説明する。まず、基板１にマシナブルセラミック、金
属、ガラス等のブロック７を接着剤、ネジ止め等により
貼り付ける。このブロック７の設置場所はフォトダイオ
ードアレイやシンチレータアレイを接着する基板の中心
部や、さらには、後に筐体を取りつける前後の端の部分
を除いたところとする。そのブロック７の上にダイシン
グソーなどにより溝８を形成する。この溝８は図１にお
ける溝２に相当するものであり、最終的な組み立て段階
でこの溝８にコリメータ板の嵌合部がはめ合わされる。
その後の製作工程は第１の実施の形態と同様であって、
図２〜図６で説明した工程と同じ工程により固体検出器
を組み立てることができる。

【００１４】この第２の実施の形態によれば、基板１に
直接溝を形成するのではなく基板１に貼り付けたブロッ
ク７に溝８を形成するので、ブロックの材質の選択や溝
の基板からの高さなどに設計の自由度が増し、最適な形
状とすることができる。したがって例えば次のような効
果を有する。マシナブルセラミックや金属は電気的回路
を形成するプリント基板よりも一般的に加工精度を高く
できるので溝の幅などが精密に加工できる。また、溝の
位置が基板１よりも高くなるので、嵌合部をもつコリメ
ータ板として特別な突起状の嵌合部は必要でなくなり、
通常コリメータ板の端の部分を嵌合部とすることができ
る。

【００１５】なお、図２、図３などに例示したシンチレ
ータ素子の数やコリメータ板の数は単なる例示であっ
て、本発明がこの数に限定されるものではない。また、
第１の実施の形態や第２の実施の形態に示した溝の数や
嵌合部をもつコリメータ板の数は各検出器ブロックにつ
き１つである必要はなく、２つ以上であってもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置用固体検出器にお
いては、検出器ブロックの基板の基準位置に溝を形成
し、この溝の中心軸に光電変換素子アレイの基準軸とシ
ンチレータアレイの基準軸を合わせてセンサ部を組み立
て、さらに、コリメータ部の基準位置のコリメータ板に
形成された嵌合部をこの溝にはめ合わせて組み立てるよ
うにしたので、直接的にコリメータ板とシンチレータア
レイの並列方向の位置合わせが行え、位置ずれを起こす
ことがない。したがって、多数の余分な部品を介して組
み立てられていた従来の検出器に比べて、コリメータ板
とシンチレータアレイの位置精度の高いＸ線ＣＴ装置用
固体検出器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のうち、センサ部基
板の様子を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態のうち、センサ部の組立の
様子を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態のうち、コリメータ装置の
一部の概略図である。

【図４】本発明の実施の形態のうち、コリメータ部の二
種類のコリメータ板の形を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態である固体検出器の
センサ部とコリメータ板の組み立てる過程を示す図であ
る。

【図６】本発明の第１の実施の形態である固体検出器の
組み立てられた様子を断面で示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態のうち、センサ部基
板の様子を示す図である。

【図８】Ｘ線ＣＴ装置の概略を示す図である。

【図９】従来のコリメータ装置および検出器ブロック
と、その位置関係を固定する方法を説明する図である。

【符号の説明】

１…基板 ２…溝 ３…溝の中心軸 ４…ダイシングソー ５…信号ケーブル ６…筐体締結用穴 ７…ブロック ８…溝 ９…溝の中心軸 １１…フォトダイオードアレイ １２…フォトダイオードアレイ中央軸 １３…シンチレータアレイ １４…シンチレータアレイ中央軸 １５…センサ部 ２１…通常コリメータ板 ２２…嵌合部をもつコリメータ板 ２３…嵌合部 ２４…筐体 ２５…補助部材 ２６…あたり面 ３１…Ｘ線管 ３２…ファン状Ｘ線ビーム ３３…被検体 ３４…コリメータ装置 ３５…放射線検出器 ３６…検出器ブロック ４１…シンチレータアレイ ４２…フォトダイオードアレイ ４３…支持台 ４４…取付板 ４５…ピン ４６…素子境界 ４７…コリメータ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 幹生 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所三条工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準位置に溝を形成した基板と、シンチ
   レータアレイと、光電変換素子アレイと、嵌合部を有す
   るコリメータ板を基準位置に配置したコリメータ部とを
   備え、上記基板の溝の中心軸にそれぞれの基準軸を一致
   させて光電変換素子アレイおよびシンチレータアレイが
   上記基板上に固定され、上記溝にコリメータ板の上記嵌
   合部がはめ合わされていることを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置用固体検出器。