特開2024-127034放射線検出器、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024127034
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】放射線検出器、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び製造方法
(51)【国際特許分類】
G01T 1/20 20060101AFI20240912BHJP
G01T 1/24 20060101ALI20240912BHJP
G01T 1/28 20060101ALI20240912BHJP
A61B 6/42 20240101ALI20240912BHJP
A61B 6/40 20240101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
G01T1/20 G
G01T1/20 E
G01T1/20 D
G01T1/24
G01T1/28
A61B6/03 320R
A61B6/03 320W
A61B6/03 320H
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023035870
(22)【出願日】2023-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】594164542
【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】細川 響
【テーマコード（参考）】
2G188
4C093
【Ｆターム（参考）】
2G188AA02
2G188BB02
2G188BB04
2G188BB07
2G188CC15
2G188CC22
2G188CC28
2G188DD04
2G188DD05
2G188DD07
2G188DD17
2G188DD20
2G188DD31
2G188DD45
2G188EE06
4C093AA22
4C093CA32
4C093EB12
4C093EB13
4C093EB18
4C093EB22
(57)【要約】
【課題】検出器モジュールに含まれる不感部によって生じる不感領域を減らすこと。
【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、第１の検出器モジュールと、第２の検出器モジュールとを備える。第１の検出器モジュールは、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。第２の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている。
【選択図】図５
【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、第１の検出器モジュールと、第２の検出器モジュールとを備える。第１の検出器モジュールは、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。第２の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第１の検出器モジュールと、
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備え、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている、
放射線検出器。
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備え、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている、
放射線検出器。
【請求項2】
前記不感部は、前記有感部から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換器を含む、
請求項１に記載の放射線検出器。
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項3】
前記有感部は、
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータに光学的に接続されており、前記光を前記アナログ信号に変換する複数のフォトダイオードが配列されたフォトダイオードアレイとを含み、
前記第１の検出器モジュールの有感部が、前記第２の検出器モジュールの不感部の上に重なるように配置されている、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータに光学的に接続されており、前記光を前記アナログ信号に変換する複数のフォトダイオードが配列されたフォトダイオードアレイとを含み、
前記第１の検出器モジュールの有感部が、前記第２の検出器モジュールの不感部の上に重なるように配置されている、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項4】
前記有感部は、入射した放射線に含まれるエネルギーに応じたアナログ信号を出力する半導体結晶を含み、
前記第１の検出器モジュールの有感部が、前記第２の検出器モジュールの不感部の上に重なるように配置されている、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
前記第１の検出器モジュールの有感部が、前記第２の検出器モジュールの不感部の上に重なるように配置されている、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項5】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールは、一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、列方向に沿って同じ向きで一列に並ぶように配置されている、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項6】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールは、それぞれの前記放射線の入射面が同一方向を向くように、前記列方向に対して同じ角度に傾けて配置されている、
請求項５に記載の放射線検出器。
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項7】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールは、それぞれの前記放射線の入射面が前記放射線発生源の焦点方向を向くように、前記列方向に対して個別に異なる角度に傾けて配置されている、
請求項５に記載の放射線検出器。
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項8】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールそれぞれの前記放射線の入射面に沿って配置されたコリメータをさらに備え、
前記コリメータは、前記列方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、
前記複数の第１遮蔽板は、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板を含む、
請求項５に記載の放射線検出器。
前記コリメータは、前記列方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、
前記複数の第１遮蔽板は、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板を含む、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項9】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールは、それぞれ個別に、前記放射線の入射面上に配置されたコリメータをさらに有し、
前記コリメータは、前記列方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、
前記複数の第１遮蔽板は、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板を含む、
請求項５に記載の放射線検出器。
前記コリメータは、前記列方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、
前記複数の第１遮蔽板は、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板を含む、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項10】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールそれぞれの前記放射線の入射面に沿って配置されたコリメータをさらに備え、
前記コリメータは、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の遮蔽板を有し、
前記第１の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で、前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板をモジュール側面にさらに有する、
請求項５に記載の放射線検出器。
前記コリメータは、前記列方向と直交するチャネル方向に間隔を空けて平行に配置された複数の遮蔽板を有し、
前記第１の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュールの有感部と前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なる箇所で、前記第１の検出器モジュールの有感部の側面へ入射する散乱放射線を遮蔽する遮蔽板をモジュール側面にさらに有する、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項11】
前記有感部は、
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータに光学的に接続されており、前記光をアナログ信号に変換する複数のフォトダイオードが配列されたフォトダイオードアレイとを含み、
前記シンチレータは、前記複数のフォトダイオードそれぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子を含んでおり、各シンチレータ素子の間が、前記放射線の入射方向に沿って傾斜した反射材によって区切られている、
請求項５に記載の放射線検出器。
入射した放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータに光学的に接続されており、前記光をアナログ信号に変換する複数のフォトダイオードが配列されたフォトダイオードアレイとを含み、
前記シンチレータは、前記複数のフォトダイオードそれぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子を含んでおり、各シンチレータ素子の間が、前記放射線の入射方向に沿って傾斜した反射材によって区切られている、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項12】
前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールと同じ構造を有する第３の検出器モジュール及び第４の検出器モジュールをさらに備え、
前記第３の検出器モジュール及び前記第４の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールとともに一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、前記列方向に沿って前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールとは反対の向きで前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールと同じ列に並ぶように配置されており、
前記放射線発生源の焦点とアイソセンタとを通る直線が放射線検出器と交差する位置において、前記第２の検出器モジュールの有感部と前記第４の検出器モジュールの有感部とが隣接するように配置されている、
請求項５に記載の放射線検出器。
前記第３の検出器モジュール及び前記第４の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールとともに一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、前記列方向に沿って前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールとは反対の向きで前記第１の検出器モジュール及び前記第２の検出器モジュールと同じ列に並ぶように配置されており、
前記放射線発生源の焦点とアイソセンタとを通る直線が放射線検出器と交差する位置において、前記第２の検出器モジュールの有感部と前記第４の検出器モジュールの有感部とが隣接するように配置されている、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項13】
Ｘ線管と、Ｘ線検出器とを含むＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
前記Ｘ線検出器は、
前記Ｘ線管と対向する面に、入射したＸ線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第１の検出器モジュールと、
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、前記Ｘ線管と対向する面に、入射したＸ線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備え、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線検出器は、
前記Ｘ線管と対向する面に、入射したＸ線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第１の検出器モジュールと、
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、前記Ｘ線管と対向する面に、入射したＸ線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備え、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項14】
放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第１の検出器モジュールと、
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備える放射線検出器の製造方法であって、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とを重なるように配置するステップを含む、
製造方法。
前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する第２の検出器モジュールとを備える放射線検出器の製造方法であって、
前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とを重なるように配置するステップを含む、
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、放射線検出器、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Computed Tomography：ＣＴ）装置では、広カバレッジ化が進んでおり、歩留まりや部品共通化の観点から、小単位の検出器モジュールをチャネル方向及び列方向に複数並べてＸ線検出器を構成する方法が知られている。
【0003】
例えば、一般的な方法として、Ｘ線の入射面が矩形状に形成され、入射面の四辺全てがＸ線を検出する有感部に含まれるように構成された４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる方法が知られている。しかし、４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールは、フォトダイオードアレイから出力される信号を裏面（Ｘ線の入射面とは反対側の面）から読み出す必要があり、高コストとなる問題がある。
【0004】
これに対し、入射面の四辺のうちの一辺がＸ線を検出しない不感部に含まれるように構成された３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる方法も知られている。３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールは、不感部においてフォトダイオードアレイの入射面と同じ側から信号の読み出しが可能な構造となっており、４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールと比較して安価に製造することが可能である。しかし、３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる場合、モジュールは安価に製造できるが、不感部によって不感領域が生じるため、それを補うための補完処理が必要であり、また、必要に応じて、不感部をＸ線から保護するダミーシンチレータ等が必要になるという問題がある。
【0005】
なお、この問題は、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器に限って生じるものではなく、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置やＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置のγ線検出器のように、他の放射線診断装置の放射線検出器にも同様に生じ得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２１－１４８４６８号公報
【特許文献2】特開２０１４－０６２８９８号公報
【特許文献3】特開２０１２－０４０１４０号公報
【特許文献4】特開２００７－１１７７３３号公報
【特許文献5】特開２０１９－０４８１８１号公報
【特許文献6】特開２００５－２９６３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、検出器モジュールに含まれる不感部によって生じる不感領域を減らすことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態に係る放射線検出器は、第１の検出器モジュールと、第２の検出器モジュールとを備える。第１の検出器モジュールは、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。第２の検出器モジュールは、前記第１の検出器モジュールとは異なる検出器モジュールであって、放射線発生源と対向する面に、入射した放射線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、前記有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有する。前記第１の検出器モジュールの有感部と、前記第２の検出器モジュールの不感部とが重なるように配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本願が開示する放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置及び製造方法の実施形態について説明する。ここで、各図面に示される構成は模式的なものであり、図示されている各構成要素の寸法や構成要素間の寸法の比率は実物と異なる場合がある。また、図面相互の間でも、同じ構成要素の寸法や構成要素間の寸法の比率が異なって示されている場合がある。
以下、図面を参照しながら、本願が開示する放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置及び製造方法の実施形態について説明する。ここで、各図面に示される構成は模式的なものであり、図示されている各構成要素の寸法や構成要素間の寸法の比率は実物と異なる場合がある。また、図面相互の間でも、同じ構成要素の寸法や構成要素間の寸法の比率が異なって示されている場合がある。
【0011】
以下の実施形態では、本願が開示する技術をＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器に適用した場合の例を説明する。
【0012】
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。
【0013】
例えば、図１に示すように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。ここで、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とそれぞれ定義するものとする。
【0014】
架台装置１０は、患者等である被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、コンソール装置４０に出力する装置である。具体的には、架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８とを備える。なお、図１では、図示の便宜上、Ｘ軸方向から見た架台装置１０とＺ軸方向から見た架台装置１０とを示しているが、実際には、Ｘ線ＣＴ装置１は、一つの架台装置１０を有している。
【0015】
Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１は、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管である。
【0016】
ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge filter）や、ボウタイフィルタ（bow-tie filter）とも呼ばれる。
【0017】
Ｘ線絞り１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等を含み、複数の鉛板等を組み合わせることによってスリットを形成している。なお、Ｘ線絞り１７は、コリメータと呼ばれる場合もある。
【0018】
Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１の焦点を中心とする一つの円弧に沿ったチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有し、当該複数のＸ線検出素子列がチャネル方向と直交する列方向（スライス方向、ｒｏｗ方向）に配列された構造を有している。
【0019】
ここで、本実施形態では、Ｘ線検出器１２は、シンチレータと、フォトダイオードアレイとを含んだ間接変換型の検出器である。シンチレータは、入射したＸ線を光に変換する。フォトダイオードアレイは、シンチレータに光学的に接続されており、シンチレータによって変換された光をアナログ信号に変換する複数のフォトダイオードが配列されている。ここで、シンチレータは、フォトダイオードアレイに含まれる複数のフォトダイオードそれぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子を含んでいる。この場合に、対応するシンチレータ素子及びフォトダイオードの組は、Ｘ線検出素子の一例である。
【0020】
また、Ｘ線検出器１２は、各Ｘ線検出素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換器（Analog to Digital Converter：ＡＤＣ）を有し、当該ＡＤＣによって検出器データを生成する。そして、Ｘ線検出器１２は、生成された検出器データをＤＡＳ１８に出力する。なお、例えば、Ｘ線検出器１２のＸ線の入射面側には、散乱Ｘ線を低減させるためにコリメータが設置されてもよい。このコリメータは、散乱線除去グリッド又は後置コリメータと呼ばれることもある。
【0021】
ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２から出力される検出データを収集する。そして、ＤＡＳ１８は、収集した検出データをコンソール装置４０へ転送する。
【0022】
Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線出力に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。ここで、固定フレームは、回転フレーム１３を回転可能に支持する支持フレームである。
【0023】
回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とが固定され、回転軸を中心として回転する円環状のフレームである。具合的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを回転軸を挟んで対向配置した状態で支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４を更に備えて支持する。
【0024】
ここで、回転フレーム１３は、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム。図１での図示は省略している）により回転可能に支持される。回転機構は、例えば、回転駆動力を生ずるモータと、当該回転駆動力を回転フレーム１３に伝達して回転させるベアリングとを含む。モータは、例えば、当該非回転部分に設けられ、ベアリングは、回転フレーム１３及び当該モータと物理的に接続され、モータの回転力に応じて回転フレーム１３が回転する。
【0025】
また、回転フレーム１３及び非回転部分にはそれぞれ、非接触方式又は接触方式の通信回路が設けられ、これにより回転フレーム１３に支持されるユニットと当該非回転部分或いは架台装置１０の外部装置との通信が行われる。例えば、非接触の通信方式として光通信を採用する場合、ＤＡＳ１８によって生成された検出データは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置１０の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、さらに送信機により当該非回転部からコンソール装置４０へ転送される。なお、通信方式としては、この他に容量結合式や電波方式等の非接触型のデータ伝送方式の他、スリップリングと電極ブラシを使った接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。
【0026】
制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３３を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３によって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。なお、制御装置１５は、架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。
【0027】
寝台装置３０は、スキャン対象である被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を天板３３の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。
【0028】
コンソール装置４０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置１の操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された検出データを用いてＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、ここでは、コンソール装置４０と架台装置１０とが別体である場合の例を説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の構成要素の一部が含まれてもよい。
【0029】
メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、投影データやＣＴ画像データを記憶する。
【0030】
ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。なお、例えば、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、例えば、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。
【0031】
入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際のスキャン条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データから後処理画像データを生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。なお、例えば、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、例えば、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。
【0032】
処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、及び画像処理機能４４４を実行する。
【0033】
システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１において実行されるＣＴスキャンを制御する。また、システム制御機能４４１は、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、及び画像処理機能４４４を制御することで、コンソール装置４０におけるＣＴ画像データの生成や表示を制御する。
【0034】
前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施した投影データを生成する。なお、前処理前のデータ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。
【0035】
再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データ（再構成画像データ）を生成する。
【0036】
画像処理機能４４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。なお、３次元画像データの生成は再構成処理機能４４３が直接行っても構わない。
【0037】
ここで、例えば、処理回路４４は、プロセッサにより実現される。この場合に、処理回路４４が有する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１に記憶される。そして、処理回路４４は、メモリ４１から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、図１の処理回路４４内に示された各処理機能を有することとなる。
【0038】
なお、ここでは、単一の処理回路４４によって、上述した各処理機能が実現されるものとして説明したが、例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路４４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、処理回路４４が有する各処理機能は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。また、ここでは、単一のメモリ４１が各処理機能に対応するプログラムを記憶する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の記憶回路が分散して配置され、処理回路４４が、個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出して実行する構成としても構わない。
【0039】
以上、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の全体的な構成について説明した。
【0040】
ここで、近年、Ｘ線ＣＴ装置では、広カバレッジ化が進んでおり、歩留まりや部品共通化の観点から、小単位の検出器モジュールをチャネル方向及び列方向に複数並べてＸ線検出器を構成する方法が知られている。
【0041】
例えば、一般的な方法として、Ｘ線の入射面が矩形状に形成され、入射面の四辺全てが、Ｘ線を検出する有感部に含まれるように構成された４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる方法が知られている。しかし、４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールは、フォトダイオードアレイから出力される信号を裏面（Ｘ線入射面とは反対側の面）から読み出す必要があり、高コストとなる問題がある。
【0042】
これに対し、入射面の四辺のうちの一辺がＸ線を検出しない不感部に含まれるように構成された３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる方法も知られている。３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールは、不感部においてフォトダイオードアレイの入射面と同じ側から信号の読み出しが可能な構造となっており、４Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールと比較して安価に製造することが可能である。しかし、３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを用いる場合、モジュールは安価に製造できるが、不感部によって不感領域が生じるため、それを補うための補完処理が必要であり、また、必要に応じて、不感部をＸ線から保護するダミーシンチレータ等が必要になるという問題がある。
【0043】
このようなことから、本実施形態では、複数の３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールを並べてＸ線検出器１２が構成される場合に、検出器モジュールに含まれる不感部によって生じる不感領域を減らすことができるようにしている。以下、本実施形態に係るＸ線検出器１２の構成について詳細に説明する。
【0044】
図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器１２の構成例を示す図である。
【0045】
例えば、図２に示すように、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１の焦点Ｆを中心とする一つの円弧に沿ったチャネル方向Ｃ及びチャネル方向Ｃに直交する列方向Ｒそれぞれに沿って複数の検出器モジュール２０を並べて構成されている。なお、以下では、列方向Ｒに沿って並ぶ検出器モジュール２０の一列を列方向の検出器モジュール群と呼ぶ。ここで、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２は、前述した回転フレーム１３が回転することによって、アイソセンタＩを通る列方向Ｒと平行な回転軸Ａを挟んで軸周りに回転する。なお、図２に示す直線Ｌは、Ｘ線管１１の焦点Ｆ及びアイソセンタＩを通り、Ｘ線検出器１２と交差する直線を示している。また、図２に示す直線ＭＬは、直線ＬとＸ線検出器１２とが交差する点を通る、チャネル方向Ｃに沿った線（以降、列方向の中心線と呼ぶ。）を示している。
【0046】
ここで、複数の検出器モジュール２０は、それぞれ、３Ｓｉｄｅタイラブル検出器モジュールであり、各検出器モジュール２０が同じ構造を有している。具体的には、各検出器モジュール２０は、Ｘ線管１１と対向する面に、入射したＸ線に応じたアナログ信号を出力する有感部と、当該有感部が出力するアナログ信号の伝送路の少なくとも一部が設けられた不感部とを有している。
【0047】
図３は、第１の実施形態に係る検出器モジュール２０の構成例を示す図である。
【0048】
例えば、図３に示すように、検出器モジュール２０は、有感部２１と、不感部２２と、基板２３とを有する。ここで、有感部２１及び不感部２２は、基板２３におけるＸ線管１１と対向する側の面上に、列方向Ｒに隣接するように並べて取り付けられている。
【0049】
有感部２１は、シンチレータ２１１と、フォトダイオードアレイ２１２とを有する。シンチレータ２１１は、入射したＸ線を光に変換する。フォトダイオードアレイ２１２は、シンチレータ２１１に光学的に接続されており、シンチレータ２１１によって変換された光をアナログ信号に変換する複数のフォトダイオード２１２１が配列されている。ここで、シンチレータ２１１は、フォトダイオードアレイ２１２に含まれる複数のフォトダイオード２１２１それぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子を含んでいる。
【0050】
不感部２２は、有感部２１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣを含む。当該ＡＤＣは、アナログーデジタル変換器の一例である。
【0051】
このような構成において、本実施形態では、Ｘ線検出器１２は、検出器モジュール２０に含まれる不感部２２によって生じる不感領域を減らすことができるように構成されている。
【0052】
具体的には、本実施形態では、Ｘ線検出器１２において、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０が、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と、他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なるように配置されている。
【0053】
図４及び５は、第１の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0054】
ここで、図４及び５は、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示している。また、図４は、Ｘ線の入射方向から列方向の検出器モジュール群を見た様子を示しており、図５は、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0055】
例えば、図４及び５に示すように、本実施形態では、複数の検出器モジュール２０が、一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、列方向Ｒに沿って同じ向きで一列に並ぶように配置されている。
【0056】
ここで、本実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０は、それぞれのＸ線の入射面が同一方向を向くように、列方向Ｒに対して同じ角度に傾けて配置されている。すなわち、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０は、それぞれが列方向Ｒに対して一定の角度だけ傾くように配置されている。
【0057】
そして、本実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、各検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の上に重なるように配置されている。
【0058】
上記構成によれば、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２に重なるように配置されることによって、検出器モジュール２０に含まれる不感部２２によって生じる不感領域を減らすことができる。これにより、不感領域を補うための補完処理が不要になる。また、Ｘ線検出器１２の実装スペースを小さくすることができる。
【0059】
さらに、上記構成によれば、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２の上に重なるように配置されることによって、不感部２２に入射するＸ線を有感部２１で遮蔽することができる。これにより、不感部２２をＸ線から保護するダミーシンチレータ等が不要になり、Ｘ線検出器１２の実装にかかるコストを削減することができる。
【0060】
以上、第１の実施形態について説明したが、上述した第１の実施形態は、Ｘ線検出器１２の構成を適宜に変更して実施することも可能である。そこで、以下では、第１の実施形態に関する各種の変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下の実施形態では、第１の実施形態と異なる内容を中心に説明し、第１の実施形態と重複する内容については詳細な説明を省略する。
【0061】
（第２の実施形態）
例えば、上述した第１の実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０が、それぞれのＸ線の入射面が同一方向を向くように配置される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、各検出器モジュール２０のＸ線の入射面がＸ線管１１の焦点方向を向くようにしてもよい。以下では、このような例を第２の実施形態として説明する。
例えば、上述した第１の実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０が、それぞれのＸ線の入射面が同一方向を向くように配置される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、各検出器モジュール２０のＸ線の入射面がＸ線管１１の焦点方向を向くようにしてもよい。以下では、このような例を第２の実施形態として説明する。
【0062】
図６は、第２の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0063】
ここで、図６は、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群を列方向の中心線ＭＬ（図２を参照）で二つの範囲に分けた場合の一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０を示しており、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0064】
例えば、図６に示すように、本実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０は、それぞれのＸ線の入射面がＸ線管１１の焦点方向を向くように、列方向Ｒに対して個別に異なる角度に傾けて配置されている。すなわち、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０は、列方向の中心線ＭＬから離れるにつれて列方向Ｒに対する傾きが大きくなるように配置されている。
【0065】
そして、本実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、各検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の上に重なるように配置されている。
【0066】
上記構成によれば、列方向Ｒに並ぶ各検出器モジュール２０の入射面がＸ線管１１の焦点方向に向くように配置されることによって、検出器モジュール２０に対するコーン角方向のＸ線の斜入を抑制することができる。なお、ここでいうコーン角は、Ｘ線管１１から照射されるＸ線の列方向Ｒに沿った広がりの大きさを示す角度である。これにより、ＣＴ画像の画質を向上させることができる。また、チャネル方向Ｃ及び列方向Ｒの両方で検出器モジュール２０を円弧状に配列できるようになり、Ｘ線検出器１２を球面検出器として構成することができる。
【0067】
（第３の実施形態）
また、例えば、上述した第１の実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２の上に重なるように配置されることとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０の有感部２１が不感部２２の上に重ねられることによって露出する有感部２１の側面へ入射するＸ線を、二次元コリメータを用いて遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第３の実施形態として説明する。
また、例えば、上述した第１の実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２の上に重なるように配置されることとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０の有感部２１が不感部２２の上に重ねられることによって露出する有感部２１の側面へ入射するＸ線を、二次元コリメータを用いて遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第３の実施形態として説明する。
【0068】
図７は、第３の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0069】
ここで、図７は、図５と同様に、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示しており、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0070】
例えば、図７に示すように、本実施形態では、Ｘ線検出器１２が、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置されたコリメータ１２１をさらに備える。
【0071】
ここで、本実施形態では、コリメータ１２１は、Ｘ線検出器１２におけるＸ線の入射面の全体に亘って配置される二次元コリメータであり、列方向Ｒに間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板（図７に破線で示す）と、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有している。
【0072】
そして、本実施形態では、コリメータ１２１が有する複数の第１遮蔽板が、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、一方の検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２１１を含む。
【0073】
なお、図７では、コリメータ１２１に含まれる複数の第１遮蔽板が、それぞれ列方向Ｒに対して略直交する同じ角度で設けられている場合の例を示しているが、例えば、第１遮蔽板は、それぞれがＸ線管１１の焦点方向に沿うように、列方向Ｒに対して個別に異なる角度で設けられてもよい。
【0074】
上記構成によれば、コリメータ１２１に含まれる遮蔽板１２１１によって、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線が遮蔽されることによって、Ｘ線の検出精度を高めることができ、ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【0075】
（第４の実施形態）
また、例えば、上述した第３の実施形態では、Ｘ線検出器１２が、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置されたコリメータ１２１をさらに備える場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０と一体型の２次元コリメータを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第４の実施形態として説明する。
また、例えば、上述した第３の実施形態では、Ｘ線検出器１２が、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置されたコリメータ１２１をさらに備える場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０と一体型の２次元コリメータを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第４の実施形態として説明する。
【0076】
図８は、第４の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0077】
ここで、図８は、図５と同様に、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示しており、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0078】
例えば、図８に示すように、本実施形態では、Ｘ線検出器１２に含まれる複数の検出器モジュール２０が、それぞれ個別に、Ｘ線の入射面上に配置されたコリメータ１２２をさらに有する。コリメータ１２２は、検出器モジュール２０と一体となるように、有感部２１のシンチレータ２１１におけるＸ線の入射面側に取り付けられている。
【0079】
ここで、本実施形態では、各コリメータ１２２は、列方向Ｒに間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板（図７に破線で示す）と、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有している。
【0080】
そして、本実施形態では、各コリメータ１２２が有する複数の第１遮蔽板が、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、一方の検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２２１を含む。
【0081】
なお、図８では、コリメータ１２２に含まれる複数の第１遮蔽板が、それぞれ列方向Ｒに対して略直交する同じ角度で設けられている場合の例を示しているが、例えば、第１遮蔽板は、それぞれがＸ線管１１の焦点方向に沿うように、列方向Ｒに対して個別に異なる角度で設けられてもよい。
【0082】
上記構成によれば、コリメータ１２２に含まれる遮蔽板１２２１によって、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線が遮蔽されることによって、第３の実施形態と同様に、Ｘ線の検出精度を高めることができ、ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【0083】
（第５の実施形態）
また、例えば、上述した第３及び第４の実施形態では、二次元コリメータを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、一次元コリメータと、各検出器モジュール２０に設けられた遮蔽板とを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第５の実施形態として説明する。
また、例えば、上述した第３及び第４の実施形態では、二次元コリメータを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、一次元コリメータと、各検出器モジュール２０に設けられた遮蔽板とを用いて、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射するＸ線を遮蔽するようにしてもよい。以下では、このような例を第５の実施形態として説明する。
【0084】
図９は、第５の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0085】
ここで、図９は、図５と同様に、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示しており、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0086】
例えば、図９に示すように、本実施形態では、Ｘ線検出器１２が、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置されたコリメータ１２３をさらに備える。
【0087】
ここで、本実施形態では、コリメータ１２３は、Ｘ線検出器１２におけるＸ線の入射面の全体に亘って配置される一次元コリメータであり、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の遮蔽板を有している。
【0088】
そして、本実施形態では、各検出器モジュール２０が、当該検出器モジュール２０の有感部２１と、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、当該検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２４をモジュール側面にさらに有している。
【0089】
上記構成によれば、検出器モジュール２０の有感部２１の側面に設けられた遮蔽板１２４によって、検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線が遮蔽されることによって、第３及び第４の実施形態と同様に、Ｘ線の検出精度を高めることができ、ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【0090】
（第６の実施形態）
また、例えば、上述した第１の実施形態では、検出器モジュール２０の有感部２１に含まれるシンチレータ２１１が複数のシンチレータ素子を含むこととしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、シンチレータ２１１が、各シンチレータ素子の間に反射材を有するようにしてもよい。以下では、このような例を第６の実施形態として説明する。
また、例えば、上述した第１の実施形態では、検出器モジュール２０の有感部２１に含まれるシンチレータ２１１が複数のシンチレータ素子を含むこととしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、シンチレータ２１１が、各シンチレータ素子の間に反射材を有するようにしてもよい。以下では、このような例を第６の実施形態として説明する。
【0091】
図１０は、第６の実施形態に係る検出器モジュール２０の配置例を示す図である。
【0092】
ここで、図１０は、図５と同様に、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示しており、チャネル方向Ｃから列方向の検出器モジュール群を見た様子を示している。
【0093】
例えば、図１０に示すように、本実施形態では、各検出器モジュール２０の有感部２１に含まれるシンチレータ２１１が、フォトダイオードアレイ２１２に含まれる複数のフォトダイオードそれぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子を含んでおり、各シンチレータ素子の間が、Ｘ線の入射方向に沿って傾斜した反射材２１３１によって区切られている。
【0094】
なお、図１０では、シンチレータ２１１に設けられる反射材２１３１が、それぞれ列方向Ｒに対して略直交する同じ角度で設けられている場合の例を示しているが、例えば、反射材２１３１は、それぞれがＸ線管１１の焦点方向に沿うように、列方向Ｒに対して個別に異なる角度で設けられてもよい。
【0095】
上記構成によれば、シンチレータ２１１に含まれる各シンチレータ素子の間に設けられた反射材２１３１によって、フォトダイオードアレイ２１２に含まれる各フォトダイオードに対するＸ線の斜入を抑制することができ、各フォトダイオードのＸ線の検出精度を向上させることができる。これにより、ＣＴ画像の分解能を向上させることができる。
【0096】
（第７の実施形態）
また、上述した実施形態では、図４～１０において、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示した。ここで、列方向の検出器モジュール群は、列方向の中心線ＭＬ（図２を参照）で当該検出器モジュール群を二つの範囲に分けた場合に、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０と、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とが、列方向Ｒに沿って、同じ向きで配置されていてもよいし、反対の向きで配置されていてもよい。
また、上述した実施形態では、図４～１０において、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群に含まれる複数の検出器モジュール２０を示した。ここで、列方向の検出器モジュール群は、列方向の中心線ＭＬ（図２を参照）で当該検出器モジュール群を二つの範囲に分けた場合に、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０と、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とが、列方向Ｒに沿って、同じ向きで配置されていてもよいし、反対の向きで配置されていてもよい。
【0097】
例えば、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０が反対の向きで配置されている場合、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０は、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とともに一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、列方向Ｒに沿って一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とは反対の向きで、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０と同じ列に並ぶように配置されている。そして、列方向の中心線ＭＬにおいて、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０の有感部２１と、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０の有感部２１とが隣接するように配置されている。
【0098】
（第８の実施形態）
また、上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２が、シンチレータと、フォトダイオードアレイとを含んだ間接変換型の検出器である場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、Ｘ線検出器１２は、フォトンカウンティング検出器のように、直接変換型の検出器であってもよい。
また、上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２が、シンチレータと、フォトダイオードアレイとを含んだ間接変換型の検出器である場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、Ｘ線検出器１２は、フォトンカウンティング検出器のように、直接変換型の検出器であってもよい。
【0099】
その場合には、検出器モジュール２０の有感部２１が、入射したＸ線に含まれるエネルギーに応じたアナログ信号を出力する半導体結晶を含む。そして、上述した実施形態と同様に、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、各検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の上に重なるように配置されている。
【0100】
上記構成でも、上述した実施形態と同様に、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２の上に重なるように配置されることによって、不感部２２に入射するＸ線を有感部２１で遮蔽することができる。これにより、不感部２２をＸ線から保護するダミーシンチレータ等が不要になり、Ｘ線検出器１２の実装にかかるコストを削減することができる。
【0101】
（第９の実施形態）
また、上述した第３～第５の実施形態では、図７～９において、コリメータ１２１、コリメータ１２２、並びに、コリメータ１２３及び遮蔽板１２４を第１の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成に適用した場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第３～第５の実施形態で説明したコリメータ１２１、コリメータ１２２、並びに、コリメータ１２３及び遮蔽板１２４は、第２の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成や第６の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成に適用されてもよい。
また、上述した第３～第５の実施形態では、図７～９において、コリメータ１２１、コリメータ１２２、並びに、コリメータ１２３及び遮蔽板１２４を第１の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成に適用した場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第３～第５の実施形態で説明したコリメータ１２１、コリメータ１２２、並びに、コリメータ１２３及び遮蔽板１２４は、第２の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成や第６の実施形態で説明したＸ線検出器１２の構成に適用されてもよい。
【0102】
（第１０の実施形態）
また、上述した実施形態では、不感部２２が、有感部２１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣを含むこととしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、不感部２２は、ＡＤＣとともに、又は、ＡＤＣの替わりに、各種の電気回路を含んでいてもよい。例えば、有感部２１から出力されるアナログ信号を読み出すワイヤボンディングや、ワイヤボンディングによって読み出されたアナログ信号を検出器モジュール２０の外部にあるＡＤＣへ伝送する導線等を含んでいてもよい。
また、上述した実施形態では、不感部２２が、有感部２１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣを含むこととしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、不感部２２は、ＡＤＣとともに、又は、ＡＤＣの替わりに、各種の電気回路を含んでいてもよい。例えば、有感部２１から出力されるアナログ信号を読み出すワイヤボンディングや、ワイヤボンディングによって読み出されたアナログ信号を検出器モジュール２０の外部にあるＡＤＣへ伝送する導線等を含んでいてもよい。
【0103】
（第１１の実施形態）
また、上述した実施形態では、図４～１０において、検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の略全面に重ねられる場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の一部に重ねられてもよい。
また、上述した実施形態では、図４～１０において、検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の略全面に重ねられる場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の一部に重ねられてもよい。
【0104】
すなわち、上述した実施形態では、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０において、隣接する検出器モジュール２０のうちの一方の有感部２１が他方の不感部２２の少なくとも一部に重なるように配置されていれば、検出器モジュール２０を重ねずに配置する場合と比較して、検出器モジュール２０に含まれる不感部２２によって生じる不感領域を減らすことができる。
【0105】
（第１２の実施形態）
また、上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２及びＸ線ＣＴ装置１の構成について説明したが、本願が開示する技術は、上述した実施形態で説明したＸ線検出器１２の製造方法として実施することも可能である。
また、上述した実施形態では、Ｘ線検出器１２及びＸ線ＣＴ装置１の構成について説明したが、本願が開示する技術は、上述した実施形態で説明したＸ線検出器１２の製造方法として実施することも可能である。
【0106】
その場合には、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、上述した実施形態で説明したように、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０を、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と、他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なるように配置するステップを含む。
【0107】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、上述した実施形態で説明したように、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０を、各検出器モジュール２０の有感部２１が、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２の上に重なるように配置するステップを含んでもよい。
【0108】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、上述した実施形態で説明したように、複数の検出器モジュール２０を、一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、列方向Ｒに沿って同じ向きで一列に並ぶように配置するステップを含んでもよい。
【0109】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第１の実施形態で説明したように、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０を、それぞれのＸ線の入射面が同一方向を向くように、列方向Ｒに対して同じ角度に傾けて配置するステップを含んでもよい。
【0110】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第２の実施形態で説明したように、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０を、それぞれのＸ線の入射面がＸ線管１１の焦点方向を向くように、列方向Ｒに対して個別に異なる角度に傾けて配置するステップを含んでもよい。
【0111】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第３の実施形態で説明したように、列方向Ｒに間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、複数の第１遮蔽板が、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、一方の検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２１１を含むコリメータ１２１を、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置するステップを含んでもよい。
【0112】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第４の実施形態で説明したように、列方向Ｒに間隔を空けて平行に配置された複数の第１遮蔽板と、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の第２遮蔽板とを有し、複数の第１遮蔽板が、隣接する二つの検出器モジュール２０ごとに、一方の検出器モジュール２０の有感部２１と他方の検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、一方の検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２２１を含むコリメータ１２２を、Ｘ線検出器１２に含まれる複数の検出器モジュール２０に対して、それぞれ個別に、Ｘ線の入射面上に配置するステップを含んでもよい。
【0113】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第５の実施形態で説明したように、列方向Ｒと直交するチャネル方向Ｃに間隔を空けて平行に配置された複数の遮蔽板を有するコリメータ１２３を、列方向Ｒに並ぶ複数の検出器モジュール２０それぞれのＸ線の入射面に沿って配置し、さらに、各検出器モジュール２０に対して、当該検出器モジュール２０の有感部２１と、隣接する検出器モジュール２０の不感部２２とが重なる箇所で、当該検出器モジュール２０の有感部２１の側面へ入射する散乱Ｘ線を遮蔽する遮蔽板１２４をモジュール側面に設けるステップを含んでもよい。
【0114】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第６の実施形態で説明したように、各検出器モジュール２０の有感部２１に含められるシンチレータ２１１に対して、フォトダイオードアレイ２１２に含まれる複数のフォトダイオードそれぞれと個々に対応するように配列された複数のシンチレータ素子それぞれの間に、Ｘ線の入射方向に沿って傾斜した反射材２１３１を設けるステップを含んでもよい。
【0115】
また、例えば、実施形態に係るＸ線検出器１２の製造方法は、第７の実施形態で説明したように、Ｘ線検出器１２に含まれる一つの列方向の検出器モジュール群を列方向の中心線ＭＬ（図２を参照）で二つの範囲に分けた場合の一方の範囲に、上述した方法で複数の検出器モジュール２０を配置し、他方の範囲に、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とともに一つの列方向の検出器モジュール群を構成するように、列方向Ｒに沿って一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０とは反対の向きで、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０と同じ列に並ぶように、かつ、列方向の中心線ＭＬにおいて、一方の範囲に含まれる検出器モジュール２０の有感部２１と、他方の範囲に含まれる検出器モジュール２０の有感部２１とが隣接するように、複数の検出器モジュール２０を配置するステップを含んでもよい。
【0116】
（第１３の実施形態）
また、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Type（第４世代ＣＴ）等のように様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも、上述した実施形態へ適用することが可能である。
また、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Type（第４世代ＣＴ）等のように様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも、上述した実施形態へ適用することが可能である。
【0117】
（第１４の実施形態）
また、上述した実施形態では、本願が開示する技術をＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示する技術は、Ｘ線診断装置のＸ線検出器、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ）装置のγ線検出器のように、他の放射線診断装置の放射線検出器にも同様に適用することが可能である。
また、上述した実施形態では、本願が開示する技術をＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示する技術は、Ｘ線診断装置のＸ線検出器、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ）装置のγ線検出器のように、他の放射線診断装置の放射線検出器にも同様に適用することが可能である。
【0118】
以上、本願が開示する放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置及び製造方法の実施形態について説明したが、上述した説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサが例えばＣＰＵである場合、プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで、機能を実現する。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を一つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【0119】
また、上述した実施形態において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散又は統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散又は統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【0120】
また、上述した実施形態で説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【0121】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、検出器モジュールに含まれる不感部によって生じる不感領域を減らすことができる。
【0122】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0123】
１ Ｘ線ＣＴ装置
１２ Ｘ線検出器
２０ 検出器モジュール
２１ 有感部
２１１ シンチレータ
２１２ フォトダイオードアレイ
２２ 不感部
２３ 基板
１２ Ｘ線検出器
２０ 検出器モジュール
２１ 有感部
２１１ シンチレータ
２１２ フォトダイオードアレイ
２２ 不感部
２３ 基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】