| 【発明の名称】 |
プリアンプユニット及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】熊谷 幸夫
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号 株式会社日立メディコ内
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| 【要約】 |
【課題】コネクタの抜き差しが困難であるために極数が多く小型のＳＭＴタイプコネクタの使用が難しかった。
【解決手段】プリアンプ基板の両面にＳＭＴコネクタを実装し、基板の配列を斜形にかつ段差を設け、接続ケーブルを２種類用意する事により、ＳＭＴコネクタを実装したプリアンプユニットでもコネクタの抜き差しが可能となり、多極信号ケーブルの小型化、プリアンプ基板の高密度実装化が可能となり、さらなるスライス増、取得データの増加にも対応できるようになった。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル方向及びスライス方向に分離され、入射する放射線を検知して電気信号に変換するＸ線検出器の出力信号を増幅するプリアンプユニットにおいて、複数のプリアンプモジュール基板を有し、これらの基板のうちの隣接する基板同士の一端が隠れることなく露出するように斜めに配置し、前記露出部分に前記Ｘ線検出器とを接続するケーブルを繋ぐコネクタを配置したとこを特徴とするプリアンプユニット。
【請求項２】
被検体にＸ線ビームを照射するＸ線管と、 このＸ線管と対向して配置され前記被検体を透過したチャンネル方向及びスライス方向のＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出器と、このＸ線検出器の出力信号を増幅するプリアンプと、少なくとも前記Ｘ線管及びＸ線検出器を保持し、前記被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前記Ｘ線検出器の出力信号に基づいてＸ線画像を再構成する画像処理手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記プリアンプとして請求項１に記載のプリアンプユニットを用いたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置用Ｘ線検出器の出力を増幅するプリアンプユニットに関し、特に一度に複数のスライス方向のデータを検出する多数のＸ線検出素子を有するマルチスライスＸ線検出器の出力を増幅するプリアンプユニット及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の体軸を中心にして、Ｘ線源とＸ線検出器が円周方向に回転しながら、前記Ｘ線源からＸ線を放射し、それと対向して円弧状に配置された複数の検出素子を備えたＸ線検出器にて被検体を透過したＸ線量を検出し、この検出したデータに基づき画像処理装置にて断層像を再構成するものである。このようなＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線検出器はチャンネル方向に１次元的に多数のＸ線検出素子が配列されており、Ｘ線ビームを回転させて被検体を走査するＣＴ撮影（以下、ＣＴスキャン又は単にスキャンともいう）中に、Ｘ線検出器は１回転にて１枚の断層像を得るためのデータを検出する。
【０００３】
近年は、検査時間を短縮して装置のスループットの向上を図るために、これまでチャンネル方向に１次元的に多数のＸ線検出素子が配列されていたＸ線検出器を、スライス方向にも複数列配置することにより、１回のスキャンの間に複数のスライス分のデータを計測することができるマルチスライス型Ｘ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置が実用化されている。このように、Ｘ線検出器にて検出される計測データは増加する傾向にあり、これらのデータは増幅され（以下、この増幅する回路をプリアンプ回路と呼ぶ）、さらにデジタル値に変換される。このデジタル値に変換されたデジタルデータは、画像処理装置に送信されてデータ処理が施され断層画像が作成される。前記プリアンプ回路は、チャンネル方向及びスライス方向データの検出量に対応して複数の基板に分割して、これらの基板をユニット内に納めてプリアンプユニットを構成し、前記複数のＸ線検出素子を備えたＸ線検出器と共に前記Ｘ線源と対向する位置に円弧状に配置する。このような構成において、前記Ｘ線検出器のＸ線検出器素子とプリアンプ基板間はケーブルで接続され、この接続のために、図９に示す形状の、一般的にライトアングルと言われるピン数が１０極から１００極ほどのコネクタ２０が少なくとも１個用いられる。前記コネクタ２０は、ライトアングルタイプであるので、コネクタかん合面はコネクタ実装基板面と垂直になり、プリアンプユニット２１内の基板２２配置を図１０のようにすることで、コネクタの抜き差しが容易にできる構造である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のプリアンプユニット内でのプリアンプ基板の配置は、図１０に示すように基板を平行に並べる構造であったが、プリアンプ基板上に使われるコネクタの形状が図９のようなライトアングルタイプであるので、コネクタかん合面がプリアンプユニット上面に向き、コネクタの抜き差しの為のスペースが確保でき、作業が容易であった。しかし、一般的なＤＩＰ（Ｄｕａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ）タイプのライトアングルコネクタは、極数が最大でも１００極程度であり、今後さらにＸ線検出器からの出力がスライス数の増加に伴い増えれば、前記ＤＩＰタイプのライトアングルコネクタでは対応できず、多極のコネクタが必要となる。
【０００５】
極数が多いコネクタとしては、ＳＭＴ（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）タイプのコネクタがあるが、ＳＭＴタイプのコネクタはほとんどが図１１のようなストレートタイプ２３であり、コネクタかん合面２４が実装基板面２５と平行になるので、例えば、ＳＭＴタイプストレートコネクタ２６を使用し、今までと同じような構造のプリアンプユニットを構成すると、図１２のような構造になり、コネクタかん合面が隣接する基板に面してしまうために、ケーブル接続時のコネクタの抜き差しの作業スペースが取れず、作業性が非常に悪い。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、多極のＳＭＴタイプストレートコネクタを用いてもケーブル接続の為のコネクタ抜き差し作業が容易なＸ線ＣＴ装置用Ｘ線検出器のプリアンプユニット及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、チャンネル方向及びスライス方向に分離され、入射する放射線を検知して電気信号に変換するＸ線検出器の出力信号を増幅するプリアンプユニットにおいて、複数のプリアンプモジュール基板を有し、これらの基板のうちの隣接する基板同士の一端が隠れることなく露出するように斜めに配置し、前記露出部分に前記Ｘ線検出器とを接続するケーブルを繋ぐコネクタを配置する。そして、検体にＸ線ビームを照射するＸ線管と、このＸ線管と対向して配置され前記被検体を透過したチャンネル方向及びスライス方向のＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出器と、このＸ線検出器の出力信号を増幅するプリアンプと、少なくとも前記Ｘ線管及びＸ線検出器を保持し、前記被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前記Ｘ線検出器の出力信号に基づいてＸ線画像を再構成する画像処理手段を有するＸ線ＣＴ装置のプリアンプに上記のプリアンプを用いることによって達成される。
【０００８】
上記コネクタにＳＭＴ（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）タイプのストレートコネクタでもコネクタの抜き差しが可能となるようにプリアンプ基板のレイアウトを斜形にし、さらに各基板間に段差をつけることにより、コネクタを抜き差し可能とするスペースを作ることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】
図１に、本発明に係わるＸ線ＣＴ装置の全体構成の一例を示す。図１において、ガントリ１の中央部には開口部２が形成され、この開口部２にはベット３に戴置された被検体４が挿入される。ガントリ１に回転可能に支持されたスキャナ回転板（図示せず）上には、Ｘ線管５と、このＸ線管から放射される扇状のＸ線を所定の照射範囲に制限するコリメータ６と、被検体４を透過したＸ線を検出するマルチスライス型Ｘ線検出器７とが被検体４を挟んで対抗して配置され、前記マルチスライス型Ｘ線検出器７の後段には、該検出器より出力された微弱なアナログ電気信号を増幅しデジタル信号に変換するプリアンプ８が搭載されている。図示省略の操作卓より操作指令が走査部制御装置９に入力されると、前記操作指令に対応したスキャン条件によりＸ線制御装置１０、スキャナ駆動装置１１が作動して、スキャナ回転板（図示省略）は回転し、Ｘ線管５よりＸ線を放射してスキャンを開始する。そして、被検体４を透過したＸ線量をＸ線検出器７で検出し、これをプリアンプ８で増幅し、デジタル値に変換して画像処理装置１２に伝送する。この画像処理装置１２に入力されたデータに各種の補正やログ変換を行って投影データを作成し、これを記憶装置１３に記憶する。１スキャン分の投影データが作成された後に、このデータを用いて再構成演算を行い、表示階調処理などの後処理を行って断層画像を作成し、これをディスプレィ１４に表示する。このような構成のＸ線ＣＴ装置において、前記プリアンプ８は、前記スキャナ回転板上の限られたスペースのＸ線検出器の後段に配置される。そして、デジタル信号に変換されるまでは非常にノイズの影響を受けやすいアナログ信号であるので、該プリアンプユニットは扇型に近似の形状にして、Ｘ線検出器との距離が最短になるようにしている。このようなことから、従来のプリアンプの基板には図１０に示すような片面にコネクタを有する基板を用いていたが、マルチスライス化によるスライス数の増加に対応するために、図２に示す基板両面にコネクタを有するＳＭＴ（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）コネクタ型の基板２７を用いてプリアンプを構成し、これをスキャナ回転板に実装する。そして、両面のコネクタとも両立して使用可能とするために、同じピン番には同じ信号が割り当てられるように、各コネクタのピンアサインは基板上で図３に示す回路パターンにし、各コネクタの同じピン番号には同じ信号が割り当てられるようにする。基板へのコネクタ搭載は、コネクタの極性の位置により何パターンか考えられ、また基板のパターンもコネクタの搭載向きにより変わるが、図２と図３はそのうちの一例である。このようにすることで、従来と同様の複数枚の同じプリアンプ基板をユニット内に配置して、必要とする信号数のプリアンプユニットにすることができる。このように、コネクタを搭載した基板を図４に示すように斜形にかつ各基板に段差を持たせてプリアンプユニット内に配置する。
【００１０】
プリアンプユニットの左側半分の基板２８においては、ユニット正面から向かって右側のコネクタ２９を、右側半分の基板３０においてはユニット正面から向かって左側のコネクタ３１を使用することによって、コネクタの抜き差しのためのスペースを確保することができ、従来と同様にコネクタの抜き差しが可能となる。
【００１１】
上記ＳＭＴタイプのコネクタを有する基板を用い、かつ基板両面のコネクタを左右の基板で使い分けるようにしたために、接続ケーブル３２は図５、図６に示す２種類用意すれば良い。図７にＸ線検出器部とプリアンプ部の接続形態を示す。図８に示すように、Ｘ線検出器部もプリアンプユニット部と同様に、同じ形状の検出素子ブロック３３が並べられた形であるので、検出器信号出力部のコネクタ３４の搭載向きも全て同じである。
【００１２】
図７に示すように、同じ搭載向きのコネクタから左右分かれるように接続ケーブル３２を出すためには、図５、図６のようなケーブルに対して搭載するコネクタの向きを違えた構造にすれば良い。図７においては、プリアンプユニット左側の基板と検出器素子ブロックとの接続用として図５に示すケーブルを、プリアンプユニット右側の基板と検出器素子ブロックとの接続用として図６に示すケーブルを使用している。
【００１３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、プリアンプ基板の両面にコネクタを実装し、これらに対応した２種類の接続ケーブルでＸ線検出器とプリアンプとを接続すると共に前記プリアンプの基板を斜にして段差を設ける構造として多極のＳＭＴタイプストレートコネクタの採用を可能とした。これによって、コネクタの抜き差し作業を従来と同様に行うことができ、多信号用接続ケーブルのコンパクト化、プリアンプ基板の高密度実装化が可能となり、マルチスライス数の増大に対応可能なＸ線ＣＴ装置用Ｘ線検出器のプリアンプユニット及びこれを用いたＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＸ線ＣＴ装置の全体構成図。
【図２】本発明の実施例に用いたプリアンプ基板。
【図３】本発明の実施例に用いたプリアンプ基板コネクタの回路パターン図。
【図４】本発明のプリアンプユニットの斜視図。
【図５】本発明のプリアンプユニットの左側基板用接続端子を示す図。
【図６】本発明のプリアンプユニットの右側基板用接続端子を示す図。
【図７】本発明のプリアンプユニットとＸ線検出器の全体斜視図と接続図。
【図８】Ｘ線検出器のコネクタ部配列図。
【図９】ＤＩＰタイプライトアングルコネクタの外観図。
【図１０】ライトアングルコネクタを用いた従来のプリアンプユニット。
【図１１】ＳＭＴタイプストレートコネクタの外観図。
【図１２】ＳＭＴタイプストレートコネクタを用いた従来のプリアンプユニット。
【符号の説明】
１ ガントリ、５ Ｘ線管球、７ 線検出器、８ プリアンプ、９ 走査制御装置、１０ Ｘ線制御装置、１１ スキャナ駆動装置、１２ 画像処理装置、２７ プリアンプ基板、２９，３１ ストレートコネクタ、３２ 接続ケーブル、３３ 検出器素子ブロック
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５３４９８
【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号
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| 【出願日】 |
平成１４年８月９日（２００２．８．９） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００４−６５８０６（Ｐ２００４−６５８０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年３月４日（２００４．３．４） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２３２３００（Ｐ２００２−２３２３００） |
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