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【発明の名称】 Ｘ線ＣＴ装置
【発明者】 【氏名】八幡 満
【住所又は居所】東京都日野市旭ケ丘４丁目７番地の１２７ ジーイー横河メディカルシステム株式会社内
【要約】 【課題】高解像度撮影が可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。

【解決手段】チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオード４１ｐを２次元配列したフォトダイオード・アレイ４１の上面に、リフレクタやスリットなどで分画されていないシンチレータ４２を積層してなるマルチ検出器２４と、フォトダイオード４１ｐ，４１ｐ’からの信号を収集するＤＡＳ２６と、フォトダイオード４１ｐの１つ１つからの信号をＤＡＳ２６に伝達するか又はフォトダイオード４１ｐの２×２個からの信号を加算してＤＡＳ２６に伝達するかを切り換える信号伝達部２５とを具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなるＸ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記フォトダイオードの１つ１つからの信号を前記ＤＡＳに伝達するか又は前記フォトダイオードのＮ×Ｎ（Ｎは２以上の整数）個からの信号を加算して前記ＤＡＳに伝達するかを切り換える信号切替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオード・アレイは、チャネル方向およびスライス方向のピッチＰｈ＜０.６ｍｍの高解像度ブロックと、チャネル方向およびスライス方向のピッチＰｌ＝Ｎ×Ｐｈの低解像度ブロックとを有し、前記高解像度ブロックにおけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｈ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｈ個とし、前記低解像度ブロックにおけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｌ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｌ個とし、前記ＤＡＳに入力しうる信号数をＤとするとき、
Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｈ×Ｓｈ／（Ｎ×Ｎ）＋Ｃｌ×Ｓｌ
の関係があることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｈ＜０.６ｍｍでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなる高解像度Ｘ線検出器と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｌ＞Ｐｈでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなる低解像度Ｘ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記高解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を前記ＤＡＳに伝達するか又は前記低解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を前記ＤＡＳに伝達するかを切り換える信号切替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｈ＜０.６ｍｍでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなる高解像度Ｘ線検出器と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｌ＞Ｐｈでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなる低解像度Ｘ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記高解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号と前記低解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を加算して前記ＤＡＳに伝達する信号加算手段と、高解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させるか又は低解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させるかを切り替えるＸ線調節手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記高解像度Ｘ線検出器におけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｈ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｈ個とし、前記低解像度Ｘ線検出器におけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｌ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｌ個とし、前記ＤＡＳに入力しうる信号数をＤとするとき、
Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｌ×Ｓｌ
の関係があることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなるＸ線検出器とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記シンチレータの厚さが１ｍｍ以下であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、複数チャネル飛びに、スライス方向に延びるコリメータを有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、チャネル方向に延びるＸ線シールドを有さないことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、チャネル方向に延びるＸ線シールドを有さないことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオード・アレイのチャネル方向およびスライス方向のフォトダイオードのピッチＰｈが０.６ｍｍ以下であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置において、第１の位置をＸ線焦点として前記フォトダイオードからの信号を収集し次いで前記第１の位置よりもチャネル方向に距離Δだけ移動した第２の位置をＸ線焦点として前記フォトダイオードからの信号を収集するためにＸ線焦点を移動するＸ線焦点制御手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＸ線ＣＴ装置において、Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈであることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオードは、受光面と反対側の面に信号端子を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１５】
Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列し且つスライス方向に隣接するフォトダイオードはチャネル方向に１／２ピッチだけ位置をずらせて配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなるＸ線検出器とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１６】
Ｘ線管と、円弧に沿って複数のＸ線検出器モジュールをチャネル方向に並べたＸ線検出器とを具備し、隣接するＸ線検出器モジュールが密着するように前記Ｘ線検出器モジュールのチャネル方向の端部がテーパ面になっていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、さらに詳しくは、高解像度撮影が可能なＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置で高解像度撮影を可能にするために、コリメータで分画したセル毎に複数のフォトダイオードを設けたＸ線検出器（例えば、特許文献１参照。）や、シンチレータを多数のセルに分画するリフレクタを傾斜させたＸ線検出器（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３４８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＸ線ＣＴ装置では、次のような問題点がある。
（１）高解像度撮影を行えば、高解像度画像が得られるメリットがあるが、信号処理の負担が大きくなる，フォトダイオード数を増やさないと撮影範囲が狭くなる等のデメリットもある。つまり、低解像度画像で足る用途にも高解像度撮影を行えばデメリットだけになる。
（２）従来のＸ線検出器では、あるフォトダイオードだけが受光すべき光を隣接するフォトダイオードまでが受光してしまうことを防止するため、シンチレータがリフレクタやスリットなどにより分画されていた。しかし、リフレクタやスリットなどの存在は、シンチレータの発光効率を低下させる。従来は発光効率の低下を受容していたが、高解像度化する場合は発光効率の低下を受容できなくなる。
（３）従来のＸ線検出器では、シンチレータ上にコリメータを設置してセルを区画していた。しかし、コリメータの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。従来は発光効率の低下を受容していたが、高解像度化する場合は発光効率の低下を受容できなくなる。
（４）従来のＸ線検出器では、シンチレータ上にチャネル方向に延びるＸ線シールドを設置して、スライス方向についてのセル間の干渉を防止していた。しかし、Ｘ線シールドの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。従来は発光効率の低下を受容していたが、高解像度化する場合は発光効率の低下を受容できなくなる。
そこで、本発明の目的は、高解像度撮影が可能なＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなるＸ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記フォトダイオードの１つ１つからの信号を前記ＤＡＳに伝達するか又は前記フォトダイオードのＮ×Ｎ（Ｎは２以上の整数）個からの信号を加算して前記ＤＡＳに伝達するかを切り換える信号切替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、高解像度画像が必要な用途ではフォトダイオードの１つ１つからの信号をＤＡＳに伝達するようにし、低解像度画像で足る用途ではフォトダイオードのＮ×Ｎ（Ｎは２以上の整数）個からの信号を加算してＤＡＳに伝達する。高解像度撮影時と低解像度撮影時の撮影範囲が同程度なら信号数を減らすことができ、低解像度撮影時の信号処理の負担を小さくできる。一方、信号処理の負担が同程度でよいなら低解像度撮影時にのみ使用するフォトダイオードを追加でき、撮影範囲を広げることが出来る。
なお、上記構成において「分画されていないシンチレータ」とは、リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータをいう。従来は、あるセルのフォトダイオードが隣接するセルの光を受光するのを防止するため、シンチレータがリフレクタやスリットなどによりセル毎に分画されていた。しかし、リフレクタやスリットなどの存在は、シンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。そこで、上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、分画されていないシンチレータを採用した。なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせてシンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオード・アレイは、チャネル方向およびスライス方向のピッチＰｈ≦０.６ｍｍの高解像度ブロックと、チャネル方向およびスライス方向のピッチＰｌ＝Ｎ×Ｐｈの低解像度ブロックとを有し、前記高解像度ブロックにおけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｈ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｈ個とし、前記低解像度ブロックにおけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｌ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｌ個とし、前記ＤＡＳに入力しうる信号数をＤとするとき、
Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｈ×Ｓｈ／（Ｎ×Ｎ）＋Ｃｌ×Ｓｌ
の関係があることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、ＤＡＳに入力する信号数が一定数Ｄなので、高解像度撮影時と低解像度撮影時の信号処理の負担は同程度になるが、低解像度撮影時には低解像度ブロックのフォトダイオードも追加使用できるので、撮影範囲を広げることが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｈ≦０.６ｍｍでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなる高解像度Ｘ線検出器と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｌ＞Ｐｈでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなる低解像度Ｘ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記高解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を前記ＤＡＳに伝達するか又は前記低解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を前記ＤＡＳに伝達するかを切り換える信号切替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、高解像度画像が必要な用途では高解像度Ｘ線検出器からの信号をＤＡＳに伝達するようにし、低解像度画像で足る用途では低解像度Ｘ線検出器からの信号をＤＡＳに伝達する。高解像度撮影時と低解像度撮影時の撮影範囲が同程度なら信号数を減らすことができ、低解像度撮影時の信号処理の負担を小さくできる。一方、信号処理の負担が同程度でよいなら、低解像度撮影時の撮影範囲を広げることが出来る。
なお、上記構成において「分画されていないシンチレータ」とは、リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータをいう。従来は、あるセルのフォトダイオードが隣接するセルの光を受光するのを防止するため、シンチレータがリフレクタやスリットなどによりセル毎に分画されていた。しかし、リフレクタやスリットなどの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。そこで、上記第３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、分画されていないシンチレータを採用した。なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせて、シンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｈ≦０.６ｍｍでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなる高解像度Ｘ線検出器と、チャネル方向およびスライス方向にピッチＰｌ＞Ｐｈでフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなる低解像度Ｘ線検出器と、前記フォトダイオードからの信号を収集するＤＡＳと、前記高解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号と前記低解像度Ｘ線検出器のフォトダイオードからの信号を加算して前記ＤＡＳに伝達する信号加算手段と、高解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させるか又は低解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させるかを切り替えるＸ線調節手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、高解像度画像が必要な用途では高解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させ、低解像度画像で足る用途では低解像度Ｘ線検出器のみにＸ線を入射させる。高解像度Ｘ線検出器と低解像度Ｘ線検出器の撮影範囲が同程度なら信号数を減らすことができ、低解像度撮影時の信号処理の負担を小さくできる。一方、信号処理の負担が同程度でよいなら、低解像度Ｘ線検出器の撮影範囲を広げることが出来る。
なお、上記構成において「分画されていないシンチレータ」とは、リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータをいう。従来は、あるセルのフォトダイオードが隣接するセルの光を受光するのを防止するため、シンチレータがリフレクタやスリットなどによりセル毎に分画されていた。しかし、リフレクタやスリットなどの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。そこで、上記第４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、分画されていないシンチレータを採用した。なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせて、シンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記高解像度Ｘ線検出器におけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｈ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｈ個とし、前記低解像度Ｘ線検出器におけるチャネル方向のフォトダイオード数をＣｌ個としスライス方向のフォトダイオード数をＳｌ個とし、前記ＤＡＳに入力しうる信号数をＤとするとき、
Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｌ×Ｓｌ
の関係があることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、ＤＡＳに入力する信号数が一定数Ｄなので、高解像度撮影時と低解像度撮影時の信号処理の負担は同程度になる。しかし、低解像度Ｘ線検出器の撮影範囲を広げることが出来る。
【００１０】
第６の観点では、本発明は、Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列したフォトダイオード・アレイの上面に分画されていないシンチレータを積層してなるＸ線検出器とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記構成において「分画されていないシンチレータ」とは、リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータをいう。従来は、あるセルのフォトダイオードが隣接するセルの光を受光するのを防止するため、シンチレータがリフレクタやスリットなどによりセル毎に分画されていた。しかし、リフレクタやスリットなどの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。
そこで、上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、分画されていないシンチレータを採用した。これにより、フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.６ｍｍ以下）することが出来る。
なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせて、シンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。
【００１１】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記シンチレータの厚さが１ｍｍ以下であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
「分画されていないシンチレータ」を用いると、リフレクタで分画されているシンチレータに比べて、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまう可能性が高くなってしまう。
そこで、上記第７の観点によるＸ線ＣＴ装置では、シンチレータを１ｍｍ以下に薄くした。これにより、あるフォトダイオードが受光すべき光が、当該フォトダイオードの受光面に入射角０゜を中心として小さな入射角で入射するのに対し、隣接するフォトダイオードの受光面には大きな入射角で入射するので、干渉を抑制することが出来る。
【００１２】
第８の観点では、本発明は、上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、複数チャネル飛びに、スライス方向に延びるコリメータを有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
従来は、シンチレータ上にコリメータを設置してセルを区画していた。しかし、コリメータの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。
そこで、上記第８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータを採用した。これにより、コリメータによる発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.６ｍｍ以下）することが出来る。
なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせて、シンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。従って、スライス方向に延びるコリメータを、複数チャネル飛びとしても支障は生じない。
【００１３】
第９の観点では、本発明は、上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、チャネル方向に延びるＸ線シールドを有さないことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
従来は、シンチレータ上にチャネル方向に延びるＸ線シールドを設置して、スライス方向についてのセル間の干渉を防止していた。しかし、Ｘ線シールドの存在はシンチレータの発光効率を低下させる。フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチが大きい（例えば１.０ｍｍ）ときは発光効率の低下を受容できたが、フォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.５ｍｍ）すると発光効率の低下を受容できなくなる。
そこで、上記第９の観点によるＸ線ＣＴ装置では、チャネル方向に延びるＸ線シールドを設置しないこととした。これにより、Ｘ線シールドによる発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイにおけるフォトダイオードのピッチを小さく（例えば０.６ｍｍ以下）することが出来る。
なお、フォトダイオードのピッチを小さくするのに合わせて、シンチレータを薄くする（例えば１ｍｍ以下）ことにより、あるフォトダイオードが受光すべき光を隣接するフォトダイオードが受光してしまうことを抑制できる。従って、Ｘ線シールドを廃止しても支障は生じない。
【００１４】
第１０の観点では、本発明は、上記第８の観点によるＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器は、前記シンチレータ上に、チャネル方向に延びるＸ線シールドを有さないことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第８の観点による作用と前記前記第９の観点による作用の相乗効果により、発光効率の低下をさらに十分に抑制することが出来る。
【００１５】
第１１の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオード・アレイのチャネル方向およびスライス方向のフォトダイオードのピッチＰｈが０.６ｍｍ以下であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第１１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、フォトダイオードのピッチＰｈが０.６ｍｍ以下であるため、従来（ピッチ１.０ｍｍ以上）よりも高解像度の撮影が可能になる。
【００１６】
第１２の観点では、本発明は、上記第１１の観点によるＸ線ＣＴ装置において、第１の位置をＸ線焦点として前記フォトダイオードからの信号を収集し次いで前記第１の位置よりもチャネル方向に距離Δだけ移動した第２の位置をＸ線焦点として前記フォトダイオードからの信号を収集するためにＸ線焦点を移動するＸ線焦点制御手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
Ｘ線ビームはＸ線焦点から放射状に照射されるから、あるフォトダイオードに対応するＸ線束を考えたとき、回転中心付近（被検体の位置）でのＸ線束のチャネル方向幅は、シンチレータ位置でのＸ線束のチャネル方向幅の１／２程度になっている。
そこで、上記第１２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、チャネル方向に距離Δだけ異なるＸ線焦点で信号収集を２回行うことにより、シンチレータへのＸ線束の入射領域が同一でも、回転中心付近（被検体の位置）でのＸ線束のチャネル方向の位置が異なる信号を収集可能となる。これにより、チャネル方向の解像度を高めることが出来る。
なお、Ｘ線焦点制御手段は、例えば電子ガンとターゲットの間に設置した電磁偏向装置あるいは電界偏向装置である。
【００１７】
第１３の観点では、本発明は、上記第１２の観点によるＸ線ＣＴ装置において、Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈであることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
前記第１２の観点で述べたように、回転中心付近（被検体の位置）でのＸ線束のチャネル方向幅は、シンチレータ位置でのＸ線束のチャネル方向幅の１／２程度になっている。しかし、実際の被検体の位置でのＸ線束の正確なチャネル方向幅は、Ｘ線焦点と被検体とＸ線検出器の幾何学的配置に依存し、装置や被検体によって異なる。つまり、Ｘ線焦点を移動する距離Δは、装置や被検体によって異なる。
そこで、上記第１３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈとした。この範囲内で、装置や被検体に合わせて調整すればよい。
【００１８】
第１４の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記フォトダイオードは、受光面と反対側の面に信号端子を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
従来は、受光面側の面に信号端子を有するフォトダイオードを採用していたため、受光面側に配線スペースを設ける必要があり、高解像度化の妨げになっていた。
そこで、上記第１４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、受光面と反対側の面に信号端子を有するフォトダイオードを採用した。これにより、受光面側に配線スペースを設ける必要がなくなり、高解像度に有効になる。
【００１９】
第１５の観点では、本発明は、Ｘ線管と、チャネル方向およびスライス方向にフォトダイオードを２次元配列し且つスライス方向に隣接するフォトダイオードはチャネル方向に１／２ピッチだけ位置をずらせて配列したフォトダイオード・アレイの上面にシンチレータを積層してなるＸ線検出器とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第１５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、ヘリカルピッチを小さくすることで、ほぼ同じ被検体の位置を、チャネル方向に１／２ピッチだけ位置をずらせて撮影できる。これにより、チャネル方向の解像度を２倍に高めることが出来る。
【００２０】
第１６の観点では、本発明は、Ｘ線管と、円弧に沿って複数のＸ線検出器モジュールをチャネル方向に並べたＸ線検出器とを具備し、隣接するＸ線検出器モジュールが密着するように前記Ｘ線検出器モジュールのチャネル方向の端部がテーパ面になっていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
従来のＸ線検出器モジュールは直方体形状であったため、円弧に沿って複数のＸ線検出器モジュールをチャネル方向に並べたとき、隣接するＸ線検出器モジュールの間に三角柱状の隙間が空いていた。
これに対して、上記第１６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、三角柱状の隙間が空かず、それだけシンチレータやフォトダイオードを大きくできる。よって、検出感度を高めることが出来る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、高解像度撮影が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００を示す平面図である。
このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、寝台装置１０と、走査ガントリ２０とを具備している。
【００２４】
操作コンソール１は、操作者の入力を受け付ける入力装置２と、画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ５と、投影データから再構成したＣＴ画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＣＴ画像を記憶する記憶装置７とを具備している。
【００２５】
寝台装置１０は、被検体を乗せて走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しするテーブル１２を具備している。テーブル１２は、寝台装置１０に内蔵するモータで昇降（ｙ軸方向）および直線移動（ｚ軸方向）される。
【００２６】
走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、管電圧・管電流を制御するＸ線コントローラ２２と、Ｘ線焦点位置を制御するＸ線焦点コントローラ２３と、Ｘ線ビームの広がりを規制する開口（アパーチャ）を制御する開口調節器２８と、複数の検出器列を有するマルチ検出器２４と、マルチ検出器２４からの信号をＤＡＳ（Data Acquisition System）２６に伝達する信号伝達部２５と、ＤＡＳ２６と、回転中心（≒被検体の体軸）の回りにＸ線管２１などを回転させる回転コントローラ２７と、制御信号などを前記操作コンソール１や寝台装置１０とやり取りする制御コントローラ２９と、スリップリング３０とを具備している。
【００２７】
テーブル１２の直線移動量は寝台装置１０に内蔵するエンコーダによりカウントされ、制御コントローラ２９にて直線移動量からテーブル１２のｚ軸座標を算出し、スリップリング３０を経由してＤＡＳ２５にｚ軸座標が送られ投影データに付加される。
【００２８】
マルチ検出器２４で得られた信号は、ＤＡＳ２６でＡＤ変換され、投影データとして、ｚ軸座標とともにスリップリング３０を経由してデータ収集バッファ５へ転送される。
中央処理装置３は、データ収集バッファ５に収集した投影データに対して前処理および画像再構成処理を行い、ＣＴ画像を生成する。
【００２９】
図２は、実施例１に係るＸ線検出器モジュール４０の側面図である。図３は、同正面図である。図４は、同底面図である。図５は、同上面図である。
Ｘ線検出器モジュール４０は、フォトダイオード・アレイ４１の上面に、分画されていないシンチレータ４２を積層し、シンチレータ４２上に複数チャネル飛びにスライス方向（ｚ軸方向）に延びるコリメータ４３を設置した構造であり、チャネル方向に延びるＸ線シールドは有していない。
【００３０】
フォトダイオード・アレイ４１は、高解像度ブロック４１ｈと、その高解像度ブロック４１ｈをスライス方向に挟む２つの低解像度ブロック４１ｌからなっている。
【００３１】
高解像度ブロック４１ｈは、フォトダイオード４１ｐをピッチＰｈ＝０.５ｍｍで２次元配列したものである（一つの半導体基板上に形成している）。チャネル方向（ｘ軸方向）のフォトダイオード数３２個、スライス方向のフォトダイオード数３２個である。
なお、図３に示すように、Ｘ線検出器モジュール４０のチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっているため、チャネル方向の両端のフォトダイオード４１ｐは他より少しだけチャネル方向に大きくなっている。
角度αは、ファン角度÷マルチ検出器２４を構成するＸ線検出器モジュール数÷２である。例えばファン角度６０゜、マルチ検出器２４を構成するＸ線検出器モジュール数＝６０なら、α＝０.５゜である。
【００３２】
各低解像度ブロック４１ｌは、高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐよりチャネル方向およびスライス方向のサイズが２倍大きいフォトダイオード４１ｐ’をピッチＰｌ＝２×Ｐｈ＝１.０ｍｍで２次元配列したものである（一つの半導体基板上に形成している）。チャネル方向のフォトダイオード数１６個、スライス方向のフォトダイオード数２４個である。
なお、図３に示すように、Ｘ線検出器モジュール４０のチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっているため、チャネル方向の両端のフォトダイオード４１ｐ’は他より少しだけチャネル方向に大きくなっている。
【００３３】
シンチレータ４２は、リフレクタやスリットなどがない、つまり、セルに分画されていないシンチレータであり、高密度材料製であり、厚さ１ｍｍである。
【００３４】
コリメータ４３は、スライス方向に延びる金属板であり、チャネル方向の両端部から４チャネル目と５チャネル目の間にそれぞれ設置されている。
【００３５】
図６は、マルチ検出器２４の正面図である。
マルチ検出器２４は、例えば６０個のＸ線検出器モジュール４０をチャネル方向に円弧に沿って並べたものである。Ｘ線検出器モジュール４０のチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっているので、隣接するＸ線検出器モジュール４０が密着するように並べることが出来る。そして、Ｘ線検出器モジュール４０のフォトダイオード・アレイ４１側が広がっているので、その分だけシンチレータ４２やフォトダイオード４１ｐ，４１ｐ’を大きくできる。よって、検出感度を高めることが出来る。
マルチ検出器２４としての高解像度ブロック４１ｈにおけるチャネル方向のフォトダイオード数Ｃｈ＝６０×３２＝１８２０個であり、スライス方向のフォトダイオード数Ｓｈ＝３２個である。
また、低解像度ブロック４１ｌにおけるチャネル方向のフォトダイオード数Ｃｌ＝６０×１６＝９６０個であり、スライス方向のフォトダイオード数Ｓｌ＝２×２４＝４８個である。
【００３６】
信号伝達部２５は、６４個のＸ線検出器モジュール４０の各高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐからの６１４４０（＝６０×３２×３２）個の信号をＤＡＳ２６に伝達するか、又は、６０個のＸ線検出器モジュール４０の各高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐからの信号を４個（＝２個×２個）分ずつ加算した１５３６０（＝６０×３２×３２／(２×２)）個の信号および各低解像度ブロック４１ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの４６０８０（＝６０×１６×２４×２）個の信号ＤＡＳ２６に伝達するかを切り替え可能になっている。
ＤＡＳ２６に入力しうる信号数Ｄは、６１４４０個になっている。
【００３７】
図７は、実施例１に係る信号伝達部２５の構成を示す模式図である。
説明を簡単にするために、マルチ検出器２４は、高解像度ブロック４１ｈに２×４個のフォトダイオード４１ｐを有し、各低解像度ブロック４１ｌに１×３個のフォトダイオード４１ｐ’を有するものに簡略化している。また、ＤＡＳ２６は、８個の信号を受け入れ可能なものに簡略化している。
なお、各フォトダイオード４１ｐ，４１ｐ’に図示した白丸・黒丸は、受光面と反対側の面に設けた信号端子を表している。白丸の端子は信号取り出し端子とし、図７に配線を表している。黒丸の端子は共通配線端子とし、配線は図示省略している。
【００３８】
信号伝達部２５は、スイッチを図７の実線位置または破線位置に切り替える。
スイッチを図７の実線位置に切り替えた状態では、高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐからの８（＝２×４）個の信号をＤＡＳ２６に伝達する。
スイッチを図７の破線位置に切り替えた状態では、高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐからの信号を４個（＝２個×２個）分ずつ加算した２（＝２×４／(２×２)）個の信号および各低解像度ブロック４１ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの６（＝１×３×２）個の信号をＤＡＳ２６に伝達する。
【００３９】
図８は、実施例１に係る信号伝達部２５の他の構成を示す模式図である。
図８の信号伝達部２５は、図７の信号伝達部２５における低解像度ブロック４１ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの信号を、対応する高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐからの信号にワイヤードオアにより加算してＤＡＳ２６に伝達するものである。
この構成の場合、高解像度撮影時には、高解像度ブロック４１ｈだけにＸ線ビームが入射するように、開口調節器２８によりＸ線ビームを絞る必要がある。
【００４０】
図９に示すように、Ｘ線ビームＢは、Ｘ線焦点Ｆａから放射状に照射されるから、あるフォトダイオード４１ｐに対応するＸ線束ｂを考えたとき、回転中心ＩＣ付近（被検体の位置）でのＸ線束ｂのチャネル方向幅は、シンチレータ位置でのＸ線束のチャネル方向幅≒フォトダイオード４１ｐのピッチＰｈの１／２程度になっている。例えば、フォトダイオード４１ｐのピッチＰｈ＝０.５ｍｍなら、回転中心ＩＣ付近（被検体の位置）でのＸ線束ｂのチャネル方向幅は、約０.２５ｍｍになる。
【００４１】
また、図９に示す白頭矢印ｍは、Ｘ線束ｂによる光が、対応するフォトダイオード４１ｐに入射することを表している。シンチレータ４２の厚さを１ｍｍとし、Ｘ線束ｂによる光の発光中心がシンチレータ４２の表面から０.３ｍｍの深さで且つ対応するフォトダイオード４１ｐの中心線上に位置すると仮定し、フォトダイオード４１ｐのピッチＰｈ＝０.５ｍｍとするとき、入射角θｍは、
｜θｍ｜＜１９.７゜
となる。
一方、図９に示す黒頭矢印ｓは、Ｘ線束ｂによる光が、対応するフォトダイオード４１ｐに隣接するフォトダイオードに入射することを表している。シンチレータ４２の厚さを１ｍｍとし、Ｘ線束ｂによる光の発光中心がシンチレータ４２の表面から０.３ｍｍの深さで且つ対応するフォトダイオード４１ｐの中心線上に位置すると仮定し、フォトダイオード４１ｐのピッチＰｈ＝０.５ｍｍとするとき、入射角θｓは、
１９.７≦｜θｓ｜＜４７゜
となる。
このように、入射角度の範囲が大きく異なるため、Ｘ線束ｂによる光が、対応するフォトダイオード４１ｐに隣接するフォトダイオードに入射しても、支障を生じない。
【００４２】
図１０に示すように、中央処理装置３は、Ｘ線焦点コントローラ２３を介して、第１の位置をＸ線焦点Ｆａとし、Ｘ線ビームＢを照射してフォトダイオード４１ｐからの信号を収集する。
次いで、中央処理装置３は、Ｘ線焦点コントローラ２３を介して、第１の位置よりもチャネル方向に距離Δだけ移動した第２の位置をＸ線焦点Ｆｂとし、Ｘ線ビームＢを照射してフォトダイオード４１ｐからの信号を収集する。
距離Δは、Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈの範囲内で、装置や被検体に合わせて調整し、回転中心ＩＣ付近（被検体の位置）でのＸ線束ｂのＸ線焦点Ｆａのときのチャネル方向位置とＸ線焦点Ｆｂのときのチャネル方向位置とが、回転中心ＩＣ付近（被検体の位置）でのＸ線束ｂの幅だけ異なるようにする。
これにより、チャネル方向の解像度を高めることが出来る。
【００４３】
実施例１のＸ線ＣＴ装置１００によれば、次の効果が得られる。
（１）高解像度画像が必要な用途では高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐの１つ１つからの信号をＤＡＳ２６に伝達し、低解像度画像で足る用途では高解像度ブロック４１ｈのフォトダイオード４１ｐの２×２個からの信号を加算してＤＡＳ２６に伝達すると共に低解像度ブロック４１ｌのフォトダイオード４１ｐ’の１つ１つからの信号をＤＡＳ２６に伝達する。これにより、高解像度撮影と低解像度撮影とを自由に選択できる。また、高解像度撮影時でも低解像度撮影時でも、信号数Ｄが同じなので（Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｈ×Ｓｈ／（Ｎ×Ｎ）＋Ｃｌ×Ｓｌ）、ＤＡＳ２６をフル活用できる。また、低解像度撮影時には、撮影範囲を広げることが出来る。
（２）リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータ４２を採用した。これにより、リフレクタやスリットなどによる発光効率の低下がないため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（３）シンチレータ４２を１ｍｍ以下に薄くした。これにより、あるフォトダイオード４１ｐが受光すべき光を隣接するフォトダイオード４１ｐが受光してしまうことを抑制できる。
（４）シンチレータ４２上で複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータ４３を採用した。これにより、コリメータ４３による発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（５）シンチレータ４２上でチャネル方向に延びるＸ線シールドを設置しないこととした。これにより、Ｘ線シールドによる発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（６）チャネル方向に距離Δ（Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈ）だけ異なるＸ線焦点Ｆａ，Ｆｂで信号収集を２回行うこととした。これにより、チャネル方向の解像度を高めることが出来る。
（７）受光面と反対側の面に信号端子を有するフォトダイオード４１ｐを採用した。これにより、受光面側に配線スペースを設ける必要がなくなり、高解像度に有効になる。
（８）Ｘ線検出器モジュール４０のチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっている。これにより、円弧に沿って複数のＸ線検出器モジュール４０をチャネル方向に並べたとき、隣接するＸ線検出器モジュール４０の間に三角柱状の隙間が空かず、密着する。このため、シンチレータ４２やフォトダイオード４１ｐを大きくでき、検出感度を高めることが出来る。
【実施例２】
【００４４】
実施例２では、マルチ検出器２４として、高解像度Ｘ線検出器と低解像度Ｘ線検出器とを別個に備える。
【００４５】
図１１は、実施例２に係る高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈの側面図である。同正面図は図３と同一である。図１２は、同底面図である。図１３は、同上面図である。
高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈは、フォトダイオード・アレイ４１の上面に、分画されていないシンチレータ４２を積層し、シンチレータ４２上に複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータ４３を設置した構造であり、チャネル方向に延びるＸ線シールドは有していない。
【００４６】
フォトダイオード・アレイ４１は、フォトダイオード４１ｐをピッチＰｈ＝０.５ｍｍで２次元配列したものである（一つの半導体基板上に形成している）。チャネル方向のフォトダイオード数３２個、スライス方向のフォトダイオード数３２個である。
なお、図３に示すように、高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈのチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっているため、チャネル方向の両端のフォトダイオード４１ｐは他より少しだけチャネル方向に大きくなっている。角度αは、例えば０.５゜である。
【００４７】
シンチレータ４２は、リフレクタやスリットなどがない、つまり、セルに分画されていないシンチレータであり、高密度材料製であり、厚さ１ｍｍである。
【００４８】
コリメータ４３は、スライス方向に延びる金属板であり、チャネル方向の両端部から４チャネル目と５チャネル目の間にそれぞれ設置されている。
【００４９】
図６に示すのと同様に、６４個の高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈを円弧に沿ってチャネル方向に並べることで、高解像度Ｘ線検出器を構成する。
【００５０】
図１４は、実施例２に係る低解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｌの側面図である。図１５は、同正面図である。図１６は、同底面図である。図１７は、同上面図である。
低解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｌは、フォトダイオード・アレイ４１’の上面に、リフレクタ４４で分画されているシンチレータ４２’を積層し、シンチレータ４２’上に複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータ４３を設置した構造であり、チャネル方向に延びるＸ線シールドは有していない。
【００５１】
フォトダイオード・アレイ４１’は、高解像度Ｘ線検出器のフォトダイオード４１ｐよりチャネル方向およびスライス方向のサイズが２倍大きいフォトダイオード４１ｐ’をピッチＰｌ＝２×Ｐｈ＝１.０ｍｍで２次元配列したものである（一つの半導体基板上に形成している）。チャネル方向のフォトダイオード数１６個、スライス方向のフォトダイオード数３２個である。
【００５２】
シンチレータ４２’は、リフレクタ４４でセルに分画されているシンチレータであり、厚さ４ｍｍである。
【００５３】
コリメータ４３は、スライス方向に延びる金属板であり、チャネル方向の両端部から４チャネル目と５チャネル目の間にそれぞれ設置されている。
【００５４】
図６に示すのと同様に、６４個の低解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｌを円弧に沿ってチャネル方向に並べることで、低解像度Ｘ線検出器を構成する。
【００５５】
図１８は、実施例２に係る信号伝達部２５の構成を示す模式図である。
説明を簡単にするために、マルチ検出器２４は、高解像度Ｘ線検出器２４ｈに２×４個のフォトダイオード４１ｐを有し、低解像度Ｘ線検出器２４ｌに１×８個のフォトダイオード４１ｐ’を有するものに簡略化している。また、ＤＡＳ２６は、８個の信号を受け入れ可能なものに簡略化している。
なお、各フォトダイオード４１ｐ，４１ｐ’に図示した白丸・黒丸は、受光面と反対側の面に設けた信号端子を表している。白丸の端子は信号取り出し端子とし、図１８に配線を表している。黒丸の端子は共通配線端子とし、配線は図示省略している。
【００５６】
信号伝達部２５は、スイッチを図１８の実線位置または破線位置に切り替える。
スイッチを図１８の実線位置に切り替えた状態では、高解像度Ｘ線検出器２４ｈのフォトダイオード４１ｐからの８（＝２×４）個の信号をＤＡＳ２６に伝達する。
スイッチを図１８の破線位置に切り替えた状態では、低解像度Ｘ線検出器２４ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの８（＝１×８）個の信号をＤＡＳ２６に伝達する。
【００５７】
図１９は、実施例２に係る信号伝達部２５の他の構成を示す模式図である。
図１９の信号伝達部２５は、図１８の信号伝達部２５における低解像度Ｘ線検出器２４ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの信号を、対応する高解像度Ｘ線検出器２４ｈのフォトダイオード４１ｐからの信号にワイヤードオアにより加算してＤＡＳ２６に伝達するものである。
この構成の場合、高解像度撮影時には高解像度Ｘ線検出器２４ｈだけにＸ線ビームが入射し、低解像度撮影時には低解像度Ｘ線検出器２４ｌだけにＸ線ビームが入射するように、開口調節器２８によりＸ線ビームを切り替える必要がある。
【００５８】
実施例２でも、実施例１と同様に、中央処理装置３は、Ｘ線焦点コントローラ２３を介して、第１の位置をＸ線焦点Ｆａとし、Ｘ線ビームＢを照射してフォトダイオード４１ｐからの信号を収集する。次いで、中央処理装置３は、Ｘ線焦点コントローラ２３を介して、第１の位置よりもチャネル方向に距離Δだけ移動した第２の位置をＸ線焦点Ｆｂとし、Ｘ線ビームＢを照射してフォトダイオード４１ｐからの信号を収集する。
距離Δは、Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈの範囲内で、装置や被検体に合わせて調整する。
これにより、チャネル方向の解像度を高めることが出来る。
【００５９】
実施例２のＸ線ＣＴ装置によれば、次の効果が得られる。
（１）高解像度画像が必要な用途では高解像度Ｘ線検出器２４ｈのフォトダイオード４１ｐからの信号をＤＡＳ２６に伝達し、低解像度画像で足る用途では低解像度Ｘ線検出器２４ｌのフォトダイオード４１ｐ’からの信号をＤＡＳ２６に伝達する。これにより、高解像度撮影と低解像度撮影とを自由に選択できる。また、高解像度撮影時でも低解像度撮影時でも、信号数Ｄが同じなので（Ｄ＝Ｃｈ×Ｓｈ＝Ｃｌ×Ｓｌ）、ＤＡＳ２６をフル活用できる。また、低解像度撮影時には、撮影範囲を広げることが出来る。
（２）高解像度Ｘ線検出器２４ｈでは、リフレクタやスリットなどにより多数のセルに分画されていないシンチレータ４２を採用した。これにより、リフレクタやスリットなどによる発光効率の低下がないため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（３）高解像度Ｘ線検出器２４ｈでは、シンチレータ４２を１ｍｍ以下に薄くした。これにより、あるフォトダイオード４１ｐが受光すべき光を隣接するフォトダイオード４１ｐが受光してしまうことを抑制できる。
（４）シンチレータ４２上で複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータ４３を採用した。これにより、コリメータ４３による発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（５）シンチレータ４２上でチャネル方向に延びるＸ線シールドを設置しないこととした。これにより、Ｘ線シールドによる発光効率の低下を抑制できるため、フォトダイオード・アレイ４１におけるフォトダイオード４１ｐのピッチＰｈを０.６ｍｍ以下に小さくすることが出来る。
（６）チャネル方向に距離Δ（Ｐｈ／２≦Δ≦Ｐｈ）だけ異なるＸ線焦点Ｆａ，Ｆｂで信号収集を２回行うこととした。これにより、チャネル方向の解像度を高めることが出来る。
（７）受光面と反対側の面に信号端子を有するフォトダイオード４１ｐを採用した。これにより、受光面側に配線スペースを設ける必要がなくなり、高解像度に有効になる。
（８）高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈのチャネル方向の端部が角度αのテーパ面になっている。これにより、円弧に沿って複数の高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈをチャネル方向に並べたとき、隣接する高解像度Ｘ線検出器モジュール４０ｈの間に三角柱状の隙間が空かず、密着する。このため、シンチレータ４２やフォトダイオード４１ｐを大きくでき、検出感度を高めることが出来る。
【実施例３】
【００６０】
実施例３では、フォトダイオードを千鳥状に配列したマルチ検出器２４を用いる。
【００６１】
図２０は、実施例３に係るマルチ検出器２４の側面図である。図２１は、同正面図である。図２２は、同底面図である。図２３は、同上面図である。
マルチ検出器２４は、フォトダイオード・アレイ４１の上面に、分画されていないシンチレータ４２を積層し、シンチレータ４２上に複数チャネル飛びにスライス方向に延びるコリメータ４３を設置した構造であり、チャネル方向に延びるＸ線シールドは有していない。
【００６２】
フォトダイオード・アレイ４１は、フォトダイオード４１ｐをピッチＰｈ＝０.５ｍｍで２次元配列したものである（一つの半導体基板上に形成している）。但し、スライス方向に隣接するフォトダイオード４１ｐは、チャネル方向に１／２ピッチだけ位置をずらせて配列している。
【００６３】
シンチレータ４２は、リフレクタやスリットなどがない、つまり、セルに分画されていないシンチレータであり、高密度材料製であり、厚さ１ｍｍである。
【００６４】
コリメータ４３は、スライス方向に延びる金属板であり、チャネル方向の両端部から４チャネル目と５チャネル目の間にそれぞれ設置されている。
【００６５】
実施例３のＸ線ＣＴ装置では、ヘリカルピッチを小さくすることで、ほぼ同じ被検体の位置を、チャネル方向に１／２ピッチだけ位置をずらせて撮影できる。これにより、チャネル方向の解像度を２倍に高めることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、高解像度撮影に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係るＸ線ＣＴ装置を示す構成説明図である。
【図２】実施例１に係るＸ線検出器モジュールを示す側面図である。
【図３】実施例１に係るＸ線検出器モジュールを示す正面図である。
【図４】実施例１に係るＸ線検出器モジュールを示す底面図である。
【図５】実施例１に係るＸ線検出器モジュールを示す上面図である。
【図６】実施例１に係るマルチ検出器を示す正面図である。
【図７】実施例１に係る信号伝達部の構成を示す回路図である。
【図８】実施例１に係る信号伝達部の別の構成を示す回路図である。
【図９】Ｘ線束を示す説明図である。
【図１０】Ｘ線焦点Ｆａ，Ｆｂで信号を収集する状態を示す説明図である。
【図１１】実施例２に係る高解像度Ｘ線検出器モジュールを示す側面図である。
【図１２】実施例２に係る高解像度Ｘ線検出器モジュールを示す底面図である。
【図１３】実施例２に係る高解像度Ｘ線検出器モジュールを示す上面図である。
【図１４】実施例２に係る低解像度Ｘ線検出器モジュールを示す側面図である。
【図１５】実施例２に係る低解像度Ｘ線検出器モジュールを示す正面図である。
【図１６】実施例２に係る低解像度Ｘ線検出器モジュールを示す底面図である。
【図１７】実施例２に係る低解像度Ｘ線検出器モジュールを示す上面図である。
【図１８】実施例２に係る信号伝達部の構成を示す回路図である。
【図１９】実施例２に係る信号伝達部の別の構成を示す回路図である。
【図２０】実施例３に係るマルチ検出器を示す側面図である。
【図２１】実施例３に係るマルチ検出器を示す正面図である。
【図２２】実施例３に係るマルチ検出器を示す底面図である。
【図２３】実施例３に係るマルチ検出器を示す上面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２１ Ｘ線管
２２ Ｘ線コントローラ
２３ Ｘ線焦点コントローラ
２４ マルチ検出器
２４ｈ 高解像度Ｘ線検出器
２４ｌ 低解像度Ｘ線検出器
２５ 信号伝達部
２６ ＤＡＳ
４０ Ｘ線検出器モジュール
４０ｈ 高解像度Ｘ線検出器モジュール
４０ｌ 低解像度Ｘ線検出器モジュール
４１ フォトダイオード・アレイ
４１ｈ 高解像度ブロック
４１ｌ 低解像度ブロック
４１ｐ，４１ｐ’ フォトダイオード
４２ シンチレータ
４３ コリメータ
４４ リフレクタ
１００ Ｘ線ＣＴ装置
Ｂ，Ｂ’ Ｘ線ビーム
ｂ，ｂ’ Ｘ線束
Ｆａ，Ｆｂ Ｘ線焦点
【出願人】 【識別番号】３０００１９２３８
【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー
【住所又は居所】アメリカ合衆国・ウィスコンシン州・５３１８８・ワウケシャ・ノース・グランドヴュー・ブールバード・ダブリュー・７１０・３０００
【出願日】 平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【代理人】 【識別番号】１０００９５５１１
【弁理士】
【氏名又は名称】有近 紳志郎
【公開番号】 特開２００６−１５０５０（Ｐ２００６−１５０５０Ａ）
【公開日】 平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願番号】 特願２００４−１９７９１２（Ｐ２００４−１９７９１２）