JPH08140962A - マルチスライスｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スライス方向配列のＸ線検出素子について時間
差なくデータ収集を行って、立体画像の再構成における
アーチファクトの発生を防止する。 【構成】チャンネル方向にＬ個に分割された検出ボード
６-1〜L と、チャンネル方向にＲ個に分割されたインタ
ーコネクトボード７-1〜R と、検出ボードとインターコ
ネクトボードとを接続するデータ用コネクタ８及び制御
用コネクタ９と、インターコネクトボード間を接続する
バス接続用コネクタ１０と、各検出ボード上に実装さ
れ、スライス方向に配列されたＸ線検出器１３-1〜T ，
Ｘ線検出器１３-(T+1)〜(2T)，…，Ｘ線検出器１３-((S
-1)T+1) 〜K 毎に同時にパラレルで検出信号を出力する
マルチプレクサ１４-1〜T とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、撮影対象にＸ線を照
射し、この撮影対象を透過したＸ線を検出する複数のＸ
線検出素子を有し、このＸ線検出素子を撮影断面に垂直
なスライス方向及び撮影断面に平行なチャンネル方向に
２次元的に配列し、この各Ｘ線検出素子から出力された
信号を処理するマルチスライスＸ線ＣＴ(computed tomo
graphy)装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線を検出し
て電気信号に変換するＸ線検出素子を一般的には１００
０個程度備え、このＸ線検出素子を撮影対象に対して走
査する方向( スライス方向 )に対して直交する方向( チ
ャンネル方向 )に一列に配列している。このＸ線検出素
子は、例えばシンチレータとフォトダイオードとから構
成される。

【０００３】チャンネル方向についてさらに説明すれ
ば、撮影対象として人体の例で説明すれば人体の体軸に
直交する方向で、このチャンネル方向に配列されたＸ線
検出素子は、人体の回りで環状( 弧状 )に配列されるこ
とになる。従ってチャンネル方向に配列された１列のＸ
線検出素子からの情報( 出力信号 )により人体の体軸に
垂直な１断面のＸ線画像が得られることになる。

【０００４】一方スライス方向は、撮影対象として人体
の例で説明すれば、人体の体軸に平行な方向であり、人
体または架台の移動方向である。ヘリカルスキャンにお
ける走査方向である。

【０００５】これらの各Ｘ線検出素子で検出されたＸ線
検出による電気信号は、ＤＡＳ( データ収集システム )
によりデジタルデータに変換されて収集される。ところ
で、Ｘ線検出素子のフォトダイオードを直接ＤＡＳに接
続してしまうと、このフォトダイオードからの出力信号
をリアルタイムにデジタルデータに変換して収集しなけ
ればならないため、Ｘ線検出素子の個数分( １０００個
程度 )のチャンネルを有するＤＡＳを用いなければなら
ない。すなわち、同時に( 並列的に )１０００程度の信
号を処理できる装置を用いなければならない。

【０００６】またマルチスライスＸ線ＣＴ装置では、Ｘ
線検出素子を２次元的に、例えばチャンネル方向１００
０個程度、スライス方向にＮ個配列しており、Ｘ線検出
素子全体の個数は、１０００×Ｎ個になる。この１００
０のＮ倍の個数のＸ線検出素子を直接ＤＡＳに接続して
しまうと、１０００×Ｎ個のＸ線検出素子からの出力信
号を同時に( 並列的に )処理しなければならないので、
ＤＡＳは装置規模が大きくなり、高速の処理速度が要求
され、装置のコストが高くなる。

【０００７】そこで、従来のマルチスライスＸ線装置で
は、Ｘ線検出素子を直接ＤＡＳに接続せずに、各Ｘ線検
出素子毎に、フォトダイオードからの電気信号により電
荷を蓄積する積分器( チャージアンプ )を設け、所定個
数の積分器からそれぞれパラレルに出力される出力信号
をシリアル信号に変換して出力するマルチプレクサをス
ライス方向に配列されたＸ線検出素子毎に設けるという
方法が提案されている。

【０００８】図７は、従来のマルチスライスＸ線ＣＴ装
置の検出器ブロックの回路構成の一例を示す図である。
マルチスライスＸ線ＣＴ装置は、チャンネル方向に分割
して配列された複数個の検出ブロックから構成され、１
個の検出器ブロックは、シンチレータ、フォトダイオー
ド及び積分器( チャージアンプ )から構成された１６個
( 簡単のため４×４＝１６としている )のＸ線検出器５
１-1〜16と、４個のマルチプレクサ５２-1〜4 とから構
成されている。

【０００９】前記Ｘ線検出器５１-1〜16は、チャンネル
方向に４行、スライス方向に４列のマトリックス状に配
置され、これらの各Ｘ線検出器５１-1〜16からの出力
は、チャンネル方向の各行毎に前記各マルチプレクサ５
２-1〜4 に入力されるようになっている。

【００１０】すなわち、同一チャンネルに所属するの
は、前記Ｘ線検出器５１-1〜4 であり、また前記Ｘ線検
出器５１-5〜8 、また前記Ｘ線検出器５１-9〜12、また
前記Ｘ線検出器５１-13 〜16である。

【００１１】一方、スライス方向の同列となるのは、前
記Ｘ線検出器５１-1，-5，-9，-13であり、また前記Ｘ
線検出器５１-2，-6，-10 ，-14 、また前記Ｘ線検出器
５１-3，-7，-11 ，-15 、また、前記Ｘ線検出器５１-
4，-8，-12 ，-16 である。

【００１２】従って、前記マルチプレクサ５２-1には前
記Ｘ線検出器５１-1〜4 からの出力がパラレルに入力さ
れ、前記マルチプレクサ５２-1は時間系列的にシリアル
信号に変換して出力する。

【００１３】また、前記マルチプレクサ５２-2には前記
Ｘ線検出器５１-5〜8 からの出力がパラレルに入力さ
れ、前記マルチプレクサ５２-2は時間系列的にシリアル
信号に変換して出力する。

【００１４】また、前記マルチプレクサ５２-3には前記
Ｘ線検出器５１-9〜12からの出力がパラレルに入力さ
れ、前記マルチプレクサ５２-3は時間系列的にシリアル
信号に変換して出力する。

【００１５】また、前記マルチプレクサ５２-4には前記
Ｘ線検出器５１-13 〜16からの出力がパラレルに入力さ
れ、前記マルチプレクサ５２-4は時間系列的にシリアル
信号に変換して出力する。前記各マルチプレクサ５１-1
〜4 からの出力は、それぞれＤＡＳ( データ収集装置 )
を構成するＡ／Ｄ変換器５３-1〜4 に入力される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法によれ
ば、ＤＡＳの各チャンネル毎にスライス方向に配列され
たＸ線検出素子からのパラレルの出力信号をマルチプレ
クサ等によりシリアル信号に変換して入力するので、チ
ャンネル方向に配列されたＸ線検出素子については同一
時間でそのデータを収集することができるが、スライス
方向に配列されたＸ線検出素子については、データ収集
する時間が順次後ろにずれていく。すなわち、スライス
方向に配列されたＸ線検出素子では、そのデータ収集に
時間差が生じる。

【００１７】例えば撮影対象が人体の場合に、マルチス
ライスＸ線ＣＴ装置で寝台位置を固定してそのＸ線断面
をそれぞれ独立して再構成する場合には、Ｘ線断面画像
間で時間差が生じても大きな問題とはならないが、マル
チスライスヘリカルスキャンのように、Ｘ線断面間のデ
ータを補間して立体画像を再構成する場合には、Ｘ線断
面間に時間差が生じているため、アーチファクトが発生
する虞があるという問題があった。

【００１８】そこでこの発明は、スライス方向に配列さ
れたＸ線検出素子について時間差を生じることなくデー
タ収集を行うことができ、従って、マルチスライスヘリ
カルスキャン等の立体画像の再構成におけるアーチファ
クトの発生を防止することができるマルチスライスＸ線
ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
撮影対象にＸ線を照射し、この撮影対象を透過したＸ線
を検出する複数のＸ線検出素子を有し、このＸ線検出素
子を撮影断面に垂直なスライス方向及び撮影断面に平行
なチャンネル方向に２次元的に配列し、この各Ｘ線検出
素子から出力された信号を処理するマルチスライスＸ線
ＣＴ装置において、チャンネル方向に配列されたＸ線検
出素子からなる各列毎に、各Ｘ線検出素子から出力され
る信号をシリアル信号に変換して出力し、スライス方向
に配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に、その列の
画像再構成で使用される全てのＸ線検出素子から出力さ
れる信号を同時にパラレルで出力する信号変換手段を設
けたものである。

【００２０】請求項２対応の発明は、撮影対象にＸ線を
照射し、この撮影対象を透過したＸ線を検出する複数の
Ｘ線検出素子を有し、このＸ線検出素子を撮影断面に垂
直なスライス方向及び撮影断面に平行なチャンネル方向
に２次元的に配列し、この各Ｘ線検出素子から出力され
た信号を処理するマルチスライスＸ線ＣＴ装置におい
て、チャンネル方向に配列されたＸ線検出素子からなる
各列毎に、各Ｘ線検出素子から出力される信号をシリア
ル信号に変換し、スライス方向に配列されたＸ線検出素
子からなる各列毎に、その列の画像再構成で使用される
全てのＸ線検出素子から出力される信号を同時にパラレ
ルで出力する信号変換手段と、データ収集を行うため信
号変換手段から出力された各アナログ信号をそれぞれデ
ジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、信
号変換手段から出力された信号をアナログ／デジタル変
換器へ伝送するためのバスラインとを設け、信号変換手
段は、チャンネル方向に配列されたＸ線検出素子からな
る各列毎に少なくとも１個以上のマルチプレクサを有
し、各マルチプレクサはそれぞれ対応するバスラインに
接続されているものである。

【００２１】請求項３対応の発明は、請求項２対応の発
明において、信号変換手段は、チャンネル方向に配列さ
れたＸ線検出素子からなる各列毎に複数のマルチプレク
サを有し、これらの各マルチプレクサをそれぞれ異なる
バスラインに接続したものである。

【００２２】請求項４対応の発明は、請求項２対応の発
明において、チャンネル方向に第１の個数に分割された
検出器基板と、１個又はチャンネル方向に第１の個数以
下の第２の個数に分割されたバスライン基板とを設け、
各検出器基板上には、Ｘ線検出素子をチャンネル方向に
第１の個数に分割したＸ線検出素子の各ブロックをそれ
ぞれ実装すると共にこの実装したＸ線検出素子のブロッ
クに対応するマルチプレクサを実装し、バスライン基板
上にはバスラインを形成し、このバスライン基板にそれ
ぞれ検出器基板を１個又は所定個数接続したものであ
る。

【００２３】請求項５対応の発明は、請求項４対応の発
明において、各検出器基板とバスライン基板とは、着脱
可能なコネクタを介して接続されているものである。請
求項６対応の発明は、請求項４対応の発明において、バ
スライン基板を介して検出器基板へ電力やマルチプレク
サ等を制御する制御信号等を供給するものである。

【００２４】請求項７対応の発明は、請求項１乃至請求
項６のいずれか一項対応の発明において、Ｘ線検出素子
は、Ｘ線のエネルギーを光エネルギーに変換するＸ線光
変換素子と、光を検出する光検出素子とから構成され、
各Ｘ線検出素子毎に、積分器を設けたものである。

【００２５】

【作用】請求項１対応の発明においては、信号変換手段
により、チャンネル方向に配列されたＸ線検出素子から
なる各列毎に、各Ｘ線検出素子から出力される信号がシ
リアル信号に変換され出力され、スライス方向配列され
たＸ線検出素子からなる各列毎に、その列の画像再構成
で使用される全ての前記Ｘ線検出素子から出力される信
号が同時にパラレルで出力される。

【００２６】請求項２対応の発明においては、チャンネ
ル方向に配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に少な
くとも１個以上のマルチプレクサを有する信号変換手段
により、チャンネル方向に配列されたＸ線検出素子から
なる各列毎に、各Ｘ線検出素子から出力される信号がシ
リアル信号に変換され出力され、スライス方向配列され
たＸ線検出素子からなる各列毎に、その列の画像再構成
で使用される全ての前記Ｘ線検出素子から出力される信
号が同時にパラレルで出力される。

【００２７】スライス方向に配列されたＸ線検出素子か
らなる各列毎に、パラレルで同時に出力された各アナロ
グ信号は、各マルチプレクサのそれぞれに対応するバス
ラインを介して、アナログ／デジタル変換器へ伝送さ
れ、このアナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変
換される。

【００２８】請求項３対応の発明においては、チャンネ
ル方向に配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に、複
数のマルチプレクサを有する信号変換手段により、パラ
レルで同時に出力された各アナログ信号は、各マルチプ
レクサのそれぞれ異なるバスラインを介して、アナログ
／デジタル変換器へ伝送される。

【００２９】請求項４対応の発明においては、各検出器
基板上に実装されたＸ線検出素子からマルチプレクサを
介して出力された信号は、検出器基板からバスライン基
板上に形成されたバスラインへ出力され、このバスライ
ンからデータ収集するためのアナログ／デジタル変換器
へ伝送される。

【００３０】請求項５対応の発明においては、検出器基
板とバスライン基板とは、着脱可能なコネクタを介して
接続されているので、コネクタを介して検出器基板を交
換することができる。検出器基板上に実装されたＸ線検
出素子等が経年変化によりその性能が劣化した場合又は
Ｘ線検出素子やマルチプレクサ等が故障した場合に、故
障・劣化が生じた検出器基板を例えば新しい検出器基板
とをコネクタを介して交換することにより再びマルチス
ライスＸ線ＣＴ装置として機能を回復する。

【００３１】請求項６対応の発明においては、検出器基
板へ電力やマルチプレクサ等を制御する制御信号等がバ
スライン基板を介して供給される。請求項７対応の発明
においては、Ｘ線検出素子はＸ線のエネルギーを光エネ
ルギーに変換するＸ線光変換素子と、光を検出する光検
出素子とから構成されている。そして各Ｘ線検出素子毎
に積分器が設けられている。

【００３２】従って、撮影対象を透過したＸ線は、Ｘ線
光変換素子により受信され光に変換される。この光は光
検出素子により検出され、その検出された光量に応じた
電気信号が出力される。この電気信号に応じて積分器に
は電荷が蓄積され、この電荷の蓄積量に応じてこの積分
器の出力レベルが上昇する。

【００３３】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図１及び図２
を参照して説明する。なお、この発明を適用したマルチ
スライスＸ線ＣＴ装置は、説明は省略するが、撮影対
象、例えば人体等にＸ線を照射するためのＸ線管及びこ
のＸ線管を駆動する駆動制御装置を備えている。

【００３４】図１は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置の検
出信号を処理する概略の回路構成を示す図である。複数
個の検出器ブロック１-1〜N は、それぞれスライス方向
の４列に対応した４本の出力ラインが設けられており、
これらの各出力ラインは、スライス方向の４列に対応し
てインターコネクトボード２上に形成された４本のバス
ラインにそれぞれ接続されている。

【００３５】この４本の各バスラインの末端にはそれぞ
れ、サンプルホールド回路( 図示せず )とＡ／Ｄ変換器
３-1〜4 とが接続され、このＡ／Ｄ変換器３-1〜4 等に
より構成されたＤＡＳ( データ収集装置 )で信号処理さ
れる。

【００３６】図２は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置の検
出器ブロックの回路構成の一例を示す図である。前記各
検出器ブロック１-1〜N は、Ｘ線光変換素子としてのシ
ンチレータ、光検出素子としてのフォトダイオード及び
積分器( チャージアンプ )等から構成された１６個( 簡
単のため４×４＝１６としている )のＸ線検出器４-1〜
16と、４個のマルチプレクサ５-1〜4 とから構成されて
いる。なお、シンチレータとフォトダイオードとからＸ
線検出素子が構成されている。

【００３７】前記Ｘ線検出器４-1〜16は、チャンネル方
向に４行、スライス方向に４列のマトリックス状に配置
され、これらの各Ｘ線検出器４-1〜16からの出力は、ス
ライス方向の各列毎に前記各マルチプレクサ５-1〜4 に
入力されるようになっている。

【００３８】すなわち、同一チャンネルに所属するの
は、前記Ｘ線検出器４-1〜4 であり、また前記Ｘ線検出
器４-5〜8 、また前記Ｘ線検出器４-9〜12、また前記Ｘ
線検出器４-13 〜16である。

【００３９】一方、スライス方向の同列となるのは、前
記Ｘ線検出器４-1，-5，-9，-13 であり、また前記Ｘ線
検出器４-2，-6，-10 ，-14 、また前記Ｘ線検出器４-
3，-7，-11 ，-15 、また前記Ｘ線検出器４-4，-8，-12
，-16 である。

【００４０】従って、例えば前記マルチプレクサ５-1に
は、前記Ｘ線検出器４-1，-5，-9，-13 からの出力がパ
ラレルに入力され、前記マルチプレクサ５-1は時間系列
的にシリアル信号に変換して出力する。このシリアル信
号はバスラインを介して前記Ａ／Ｄ変換器３-1に入力さ
れる。

【００４１】このような構成の第１実施例においては、
撮影対象、例えば人体を透過したＸ線はＸ線検出器によ
り受信され、そのＸ線量に応じた電気信号が各Ｘ線検出
器から出力される。例えばＸ線検出器４-1〜16から出力
された電気信号はそれぞれマルチプレクサ５-1〜4 に入
力され、マルチプレクサ５-1〜4 からはスライス方向に
配列されたＸ線検出器毎にパラレルに電気信号が出力さ
れる。

【００４２】すなわち、最初に各Ｘ線検出器４-1〜4 か
らの出力信号が、それぞれマルチプレクサ５-1〜4 を介
して４本のバスラインへ同時にパラレルに出力され、次
にＸ線検出器４-5〜8 からの出力信号が、それぞれマル
チプレクサ５-1〜4 を介して各バスラインへ同時にパラ
レルに出力される。次にＸ線検出器４-9〜12からの出力
信号が、それぞれマルチプレクサ５-1〜4 を介して各バ
スラインへ同時にパラレルに出力され、最後にＸ線検出
器４-13 〜16からの出力信号が、それぞれマルチプレク
サ５-1〜4 を介して各バスラインへ同時にパラレルに出
力される。

【００４３】従って、チャンネル方向に配列されたＸ線
検出器４-1，-5，-9，-13 からの出力信号は、マルチプ
レクサ５-1を介して時間系列的にシリアル信号として対
応する１本のバスラインへ出力され、Ｘ線検出器４-2，
-6，-10 ，-14 からの出力信号は、マルチプレクサ５-2
を介して時間系列的にシリアル信号として他のバスライ
ンへ出力され、Ｘ線検出器４-3，-7，-11 ，-15 からの
出力信号は、マルチプレクサ５-3を介して時間系列的に
シリアル信号としてさらに別のバスラインへ出力され、
Ｘ線検出器４-4，-8，-12 ，-16 からの出力信号は、マ
ルチプレクサ５-4を介して時間系列的にシリアル信号と
して残るバスラインへ出力される。

【００４４】このように各バスラインへ出力された信号
は、各バスラインの末端に接続されたサンプルホールド
回路により所定タイミングでその出力レベルが保持さ
れ、データ収集のタイミングで各Ａ／Ｄ変換器３-1〜4
によりデジタルデータに変換されて、データ収集され
る。このとき、チャンネル方向に配列されたＸ線検出器
についてはそれぞれのデジタルデータ間に時間差が生じ
ているので、ＤＡＳではＸ線の照射における仮想焦点を
使用することにより、チャンネル方向の時間差を適切に
補正してデータ収集が行われる。

【００４５】このように第１実施例によれば、スライス
方向に配列されたＸ線検出器４-1〜4 、Ｘ線検出器４-5
〜8 、Ｘ線検出器４-9〜12、Ｘ線検出器４-13 〜16毎に
同時にパラレルで検出信号を出力することができ、スラ
イス方向に配列されたＸ線検出器間において時間差を生
じることないので、各スライス方向に配列されたＸ線検
出器から得られたデータ間で補正を適切に行うことがで
き、マルチスライスヘリカルスキャン等の立体画像の再
構成におけるアーチファクトの発生を防止することがで
きる。

【００４６】また、従来チャンネル方向に配列されたＸ
線検出器の個数( チャンネル数 )分のＡ／Ｄ変換器が必
要であったため、Ａ／Ｄ変換器の個数が多数になった
が、この第１実施例によれば、スライス方向に配列され
たＸ線検出器の個数分のＡ／Ｄ変換器を設ければ良いの
で、Ａ／Ｄ変換器の個数を減らすことができ、回路が簡
単になると共に削減することができる。

【００４７】なお、チャンネル方向に配列されたＸ線検
出器４-1，-5，-9，-13 、Ｘ線検出器４-2，-6，-10 ，
-14 、Ｘ線検出器４-3，-7，-11 ，-15 、Ｘ線検出器４
-4，-8，-12 ，-16 についてはシリアル信号として出力
され、Ｘ線検出器間に検出の時間差が生じてしまうが、
これは仮想焦点を使用する補正により、断面画像、その
結果としての立体画像の再構成における時間差の問題は
解決される。

【００４８】この第１実施例では、簡単のため１検出器
ブロックにおいてＸ線検出器を４×４のマトリックス状
に配置したものについて説明したが、以下１検出器ブロ
ックにおいてＸ線検出器を一般論としてＳ×Ｔのマトリ
ックス状に配置したものについて説明する。

【００４９】この発明を適用した第２実施例を図３乃至
図５を参照して説明する。図３は、マルチスライスＸ線
ＣＴ装置の回路基板の構成を示す図である。Ｌ枚の検出
器基板としての検出ボード６-1〜L はチャンネル方向に
配置されている。Ｒ枚のバスライン基板としてのインタ
ーコネクトボード７-1〜R には、それぞれ着脱可能なデ
ータ用コネクタ８及び制御用コネクタ９を介して、Ｍ(
Ｍは約( Ｌ／Ｒ ) )枚の前記検出ボードが接続されてい
る。

【００５０】また、前記各インターコネクトボード７-1
〜R はそれぞれ、着脱可能なバス接続用コネクタ１０を
介して直列に接続されており、その端に位置する前記イ
ンターコネクトボード７-1には、インターフェイスコネ
クタ１１を介して後述するＡ／Ｄ変換器等から構成され
たＤＡＳ１２と接続されている。

【００５１】図４は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置の回
路基板上の回路構成を示す図である。前記各検出器ボー
ド６-1〜L 上には、Ｋ( ＝Ｓ×Ｔ )個のＸ線検出器がチ
ャンネル方向( 縦方向 )にＳ行、スライス方向( 横方向
)にＴ列のマトリックス状に実装配置されている。例え
ば一枚の検出器ボード６-M上には、Ｘ線検出器１３-1〜
K がマトリックス状に実装配置されている。そして各Ｘ
線検出器は、シンチレータとフォトダイオードとからな
るＸ線検出素子と、チャージアンプとしての積分器及び
サンプルホールド回路を備えている。

【００５２】前記各検出器ボード６-1〜L 上には、Ｔ個
のマルチプレクサ１４-1〜T が実装されている。なお前
記検出ボード６-M上には前記マルチプレクサ１４-1〜T
が実装されており、前記Ｘ線検出器１３-1〜K からの出
力は、スライス方向に配列されたＸ線検出器の各列毎に
それぞれ前記マルチプレクサ１４-1〜T に入力される。

【００５３】例えば、前記マルチプレクサ１４-1には、
スライス方向の第１列目の前記Ｘ線検出器１３-1，-(T+
1)，-(2T+1) ，…，-((S-1)T+1) からの出力がパラレル
に入力され、前記マルチプレクサ１４-1は時間系列的に
シリアル信号に変換して出力する。

【００５４】前記検出ボード６-1〜L の前記各マルチプ
レクサ１４-1〜T からの出力は、前記データ用コネクタ
８を介し、前記インターコネクトボード７-1〜R 上に形
成されたＴ本のバスラインを介し、前記各インターコネ
クトボード７-1〜R 間の前記バス接続用コネクタ１０及
び前記インターフェイスコネクタ１１を介して、Ｔ個の
Ａ／Ｄ変換器１５-1〜T に入力される。

【００５５】例えば、前記マルチプレクサ１４-1からの
出力は、前記データ用コネクタ８、バスライン、インタ
ーフェイスコネクタ１１を介して前記Ａ／Ｄ変換器１５
-1に入力される。

【００５６】また、前記ＤＡＳ１２は、前記インターフ
ェイスコネクタ１１、前記インターコネクトボード７-1
〜R 上に形成された制御信号用ライン( 図示せず )を介
し、前記制御用コネクタ９を介して、前記マルチプレク
サ１４-1〜T を制御( パラレル信号の入力タイミング及
びシリアル信号の出力タイミングの制御等 )する制御信
号を出力するようになっている。

【００５７】図５は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置のＸ
線検出器の基本的な回路構成を示す回路図である。Ｘ線
を検出する複数個のＸ線検出素子２１は、それぞれＸ線
が入射されると光を放射するシンチレータ２２と入射さ
れる光量に応じて電気信号を出力するフォトダイオード
２３とから構成されている。

【００５８】このフォトダイオード２３のアノード端子
は、オペアンプ２４の入力端子( 非反転入力端子 )に接
続され、このオペアンプ２４の入力端子と出力端子との
間には、コンデンサ２５を接続して積分器( チャージア
ンプ )を構成している。なお、このコンデンサ２５には
並列にリセットスイッチ２６が接続され、このリセット
スイッチ２６をオン操作することにより、前記コンデン
サ２５に蓄積された電荷を放電させることができる。

【００５９】以上の前記Ｘ線検出素子２１、前記オペア
ンプ２４、前記コンデンサ２５及び前記リセットスイッ
チ２６により、前記Ｘ線検出器１３-1( 及び他の検出器
１３-2〜K 等 )が構成されている。

【００６０】前述したように、このＸ線検出器１３-1か
らの出力、すなわち前記オペアンプ２４( 積分器 )の出
力は、前記マルチプレクサ１４-1に入力され、図示しな
い他のＸ線検出器からの出力( 他のオペアンプの出力 )
はそれぞれ対応するマルチプレクサに入力される。前記
マルチプレクサ１４-1からの出力( シリアル信号 )は最
終的に前記ＤＡＳ１２のＡ／Ｄ変換器１５-1に入力さ
れ、他のマルチプレクサからの出力はそれぞれ前記ＤＡ
Ｓ１２のＡ／Ｄ変換器１５-1〜T に入力される。

【００６１】なおこの図５には図示しないが、前記オペ
アンプ２４の出力端子には、さらにサンプルホールド回
路を備え、このサンプルホールド回路により保持された
電気信号が、このＸ線検出器の出力として前記マルチプ
レクサへ出力される。

【００６２】このような構成の第２実施例においては、
検出ボード６-1〜L はＭ個毎にインターコネクトボード
７-1〜R に、データ用コネクタ８及び制御用コネクタ９
を介して接続され、インターコネクトボード７-1〜R 間
はバス接続用コネクタ１０を介して接続され、さらに、
インターコネクトボード７-1とＤＡＳ１２とはインター
フェイスコネクタ１１を介して接続されている。

【００６３】従って、各検出ボード６-1〜L 、各インタ
ーコネクトボード７-1〜R に劣化や損傷が生じた場合に
は、データ用コネクタ８及び制御用コネクタ９又はバス
接続用コネクタ１０から該当する検出ボード又はインタ
ーコネクトボードを取外し、新しい検出ボードとインタ
ーコネクトボードを装着することにより、再びマルチス
ライスＸ線ＣＴ装置として使用することができる。

【００６４】撮影対象、例えば人体を透過したＸ線はＸ
線検出器により受信され、そのＸ線量に応じた電気信号
が各Ｘ線検出器から出力される。例えば、各Ｘ線検出器
１３-1〜K から出力された電気信号は、それぞれ各マル
チプレクサ１４-1〜T に入力され、各マルチプレクサ１
４-1〜T からはスライス方向に配列されたＸ線検出器毎
にパラレルに出力する。

【００６５】すなわち、最初にＸ線検出器１３-1〜T か
らの出力信号が各マルチプレクサ１４-1〜T からＴ本の
各バスラインへ出力され、次にＸ線検出器１３-(T+1)〜
(2T)からの出力信号が各マルチプレクサ１４-1〜T から
各バスラインへ出力され、順次スライス方向に配列され
たＸ線検出器毎にパラレルでその出力信号が各マルチプ
レクサ１４-1〜T から各バスラインへ出力され、最後に
Ｘ線検出器１３-((S-1)T+1) 〜K からの出力信号が各マ
ルチプレクサ１４-1〜T から各バスラインへ出力され
る。

【００６６】一方、チャンネル方向に配列されたＸ線検
出器１３-1，-(T+1)，-(2T+1) ，…，-((S-1)T+1) から
の出力信号はマルチプレクサ１４-1からシリアル信号と
して対応する１本のバスラインへ出力され、Ｘ線検出器
１３-2，-(T+2)，-(2T+2) ，…，-((S-1)T+2) からの出
力信号はマルチプレクサ１４-2からシリアル信号として
他の１本のバスラインへ出力され、…、Ｘ線検出器１３
-T，-(2T) ，-(3T) ，…，-Kからの出力信号はマルチプ
レクサ１４-Tからシリアル信号としてさらに別の( 残る
)１本のバスラインへ出力される。

【００６７】このように各バスラインへ出力された信号
は、各バスラインの末端に接続されたＡ／Ｄ変換器１５
-1〜T に入力され、デジタルデータに変換されて、この
ＤＡＳ１２でデータ収集が行われる。

【００６８】このとき、チャンネル方向に配列されたＸ
線検出器については、それぞれのデジタルデータ間に時
間差が生じているので、ＤＡＳ１２ではＸ線の照射にお
ける仮想焦点を使用することにより、チャンネル方向の
時間差を適切に補正してデータ収集が行われる。

【００６９】このように第２実施例によれば、チャンネ
ル方向にＬ個に分割された検出ボード６-1〜L と、チャ
ンネル方向にＲ個に分割されたインターコネクトボード
７-1〜R と、検出ボードとインターコネクトボードとを
接続するデータ用コネクタ８及び制御用コネクタ９と、
インターコネクトボード間を接続するバス接続用コネク
タ１０と、各検出ボード上に実装され、スライス方向に
配列されたＸ線検出器１３-1〜T ，Ｘ線検出器１３-(T+
1)〜(2T)，…，Ｘ線検出器１３-((S-1)T+1) 〜K 毎に同
時にパラレルで検出信号を出力するマルチプレクサ１４
-1〜T とを設けたことにより、スライス方向に配列され
たＸ線検出器間において時間差を生じることなく、各ス
ライス方向に配列されたＸ線検出器から得られたデータ
間で補正を適切に行うことができ、マルチスライスヘリ
カルスキャン等の立体画像の再構成におけるアーチファ
クトの発生を防止することができる。

【００７０】また、従来チャンネル方向に配列されたＸ
線検出器の個数( チャンネル数 )分のＡ／Ｄ変換器が必
要であったため、Ａ／Ｄ変換器の個数が多数になった
が、この第２実施例によれば、スライス方向に配列され
たＸ線検出器の個数分のＡ／Ｄ変換器を設ければ良いの
で、Ａ／Ｄ変換器の個数を減らすことができ、回路が簡
単になると共にコストを削減することができる。

【００７１】なお、この第２実施例においても前述した
第１実施例と同様に、チャンネル方向に配列されたＸ線
検出器１３-1，-(T+1)，…，-((S-1)T+1) 、Ｘ線検出器
１３-2，-(T+2)，…，-((S-1)T+2) 、…、Ｘ線検出器１
３-T，-(2T) ，…，-Kについてはシリアル信号として出
力され、そのＸ線検出器間の検出に時間差が生じてしま
うが、これは例えば仮想焦点を使用する補正により、断
面画像、その結果としての立体画像の再構成における時
間差の問題は解決される。

【００７２】また、この第２実施例においては、Ｘ線検
出器ブロック毎に、検出ボードがデータ用コネクタ８及
び制御用コネクタ９を介してインターコネクトボードと
接続されているため、検出ボードの交換が簡単にできる
ので、メンテナンスが簡単であり、寿命等によりＸ線検
出器等が使用不能になっても簡単に修理できるという効
果が得られる。

【００７３】この発明の第３実施例を図６を参照して説
明する。前述した第１実施例及び第２実施例では、スラ
イス方向に配列されたＸ線検出器の個数に対して１対１
に対応してマルチプレクサを設けたものについて説明し
たが、この第２実施例ではスライス方向に配列されたＸ
線検出器の個数に対して１対複数個に対応してマルチプ
レクサを設けたものである。

【００７４】図６は、この発明を適用したマルチスライ
スＸ線ＣＴ装置の回路基板上の回路構成を示す図であ
る。検出器ボード３１-1〜L 上には、それぞれＫ( ＝Ｓ
×Ｔ )個のＸ線検出器がチャンネル方向( 縦方向 )にＳ
行、スライス方向( 横方向 )にＴ列のマトリックス状に
実装配置されており、前記検出器ボード３１-1上には、
Ｘ線検出器３２-1〜K がマトリックス状に実装配置され
ている。

【００７５】さらに、前記検出キーボード３１-1〜L 上
には、それぞれ４Ｔ個のマルチプレクサが実装されてお
り、例えば検出器ボード３１-1上には４Ｔ個のマルチプ
レクサ３３-1〜(4T)が実装されている。

【００７６】前記Ｘ線検出器３２-1〜K からの出力は、
それぞれ対応するマルチプレクサに入力される。例え
ば、前記マルチプレクサ３３-1には、前記Ｘ線検出器３
２-1，-(4T+1) ，…，-(4nT+1)( このｎは、４ｎＴ＋１
≦Ｋという条件を満たす最大値 )からの出力が入力され
る。

【００７７】また、前記マルチプレクサ３３-2には、前
記Ｘ線検出器３２-(T+1)，-(5T+1)…，-((4n+1)T+1)(
このｎは、( ４ｎ＋１ )Ｔ＋１≦Ｋという条件を満たす
最大値 )からの出力が入力される。

【００７８】また、前記マルチプレクサ３３-3には、前
記Ｘ線検出器３２-(2T+1) ，-(6T+1) ，…，-((4n+2)T+
1)( このｎは、( ４ｎ＋２ )Ｔ＋１≦Ｋという条件を満
たす最大値 )からの出力が入力される。

【００７９】また、前記マルチプレクサ３３-4には、前
記Ｘ線検出器３２-(3T+1) ，-(7T+1) ，…，-((4n+3)T+
1)( このｎは、( ４ｎ＋３ )Ｔ＋１≦Ｋという条件を満
たす最大値 )からの出力が入力される。

【００８０】さらに、前記マルチプレクサ３３-5には、
前記Ｘ線検出器３２-2，-(4T+2) ，…，-(4nT+2)( この
ｎは、４ｎＴ＋２≦Ｋという条件を満たす最大値 )から
の出力が入力される。

【００８１】以下同様にして、他のＸ線検出器からの出
力はそれぞれ対応するマルチプレクサに入力される。す
なわち、チャンネル方向の第１列目の１，５，９，…，
４ｎ＋１番目のＸ線検出器からの出力は、前記マルチプ
レクサ３３-1に入力されるようになっており、第１列目
の２，６，１０，…，４ｎ＋２番目のＸ線検出器からの
出力は、前記マルチプレクサ３３-2に入力され、第１列
目の３，７，１０，…，４ｎ＋３番目のＸ線検出器から
の出力は、前記マルチプレクサ３３-3に入力され、第１
列目の４，８，１１，…，４ｎ＋４番目のＸ線検出器か
らの出力は、前記マルチプレクサ３３-4に入力される。
さらに、スライス方向の第２列目の１，５，９，…，４
ｎ＋１番目のＸ線検出器からの出力は、前記マルチプレ
クサ３３-5に入力される。以下同様にして、他のＸ線検
出器からの出力は、それぞれ対応するマルチプレクサに
入力される。

【００８２】この各マルチプレクサ３３-1〜(4T)からの
出力は、データ用コネクタ３４を介し、インターコネク
トボード３５-1( 〜R)上に形成された４Ｔ本のバスライ
ンに接続されている。

【００８３】これらの４Ｔ個のバスラインは、前記イン
ターコネクトボード間を接続するバス接続用コネクタ(
図示せず )を介し、インターフェイスコネクタ３６を介
して、それぞれＤＡＳ３７の４Ｔ個の各Ａ／Ｄ変換器３
７-1〜(4T)に接続される。

【００８４】また、前記ＤＡＳ３７は、前記インターフ
ェイスコネクタ３６、前記インターコネクトボード３５
-1上に形成された制御信号用ライン( 図示せず )を介
し、制御用コネクタ３９を介して、前記マルチプレクサ
３３-1〜(4T)を制御( パラレル信号の入力タイミング及
びシリアル信号の出力タイミングの制御等 )する制御信
号を出力するようになっている。

【００８５】このような構成の第３実施例においては、
各マルチプレクサ３３-1〜(4T)には、それぞれチャンネ
ル方向に４個おきに配列されたＸ線検出器からの電気信
号がパラレルに入力され、シリアル信号として出力され
る。

【００８６】従って、スライス方向に配列された４列の
Ｘ線検出器からの電気信号が、マルチプレクサを介して
同時にパラレルにバスラインへ出力される。例えば、最
初に、スライス方向に配列された各Ｘ線検出器３２-1〜
T からの電気信号は、それぞれマルチプレクサ３３-1，
-5，-9，…，-(4T-3) を介し、各Ｘ線検出器３２-(T+1)
〜(2T)からの電気信号は、それぞれマルチプレクサ３３
-2，-6，-10 ，…，-(4T-2) を介し、各Ｘ線検出器３２
-(2T+1) 〜(3T)からの電気信号は、それぞれマルチプレ
クサ３３-3，-7，-11 ，…，-(4T-1) を介し、各Ｘ線検
出器３２-(3T+1) 〜(4T)からの電気信号は、それぞれマ
ルチプレクサ３３-4，-8，-12 ，…，-(4T) を介して、
同時にパラレルにバスラインへ出力される。

【００８７】次に、スライス方向に配列された各Ｘ線検
出器３２-(4T+1) 〜(5T)からの電気信号は、それぞれマ
ルチプレクサ３３-1，-5，-9，…，-(4T-3) を介し、各
Ｘ線検出器３２-(5T+1) 〜(6T)からの電気信号は、それ
ぞれマルチプレクサ３３-2，-6，-10 ，…，-(4T-2) を
介し、各Ｘ線検出器３２-(6T+1) 〜(7T)からの電気信号
は、それぞれマルチプレクサ３３-3，-7，-11 ，…，-
(4T-1) を介し、各Ｘ線検出器３２-(7T+1) 〜(8T)から
の電気信号は、それぞれマルチプレクサ３３-4，-8，-1
2 ，…，-(4T) を介して、同時にパラレルにバスライン
へ出力される。

【００８８】以下同様にして順次スライス方向に配列さ
れた４列毎の各Ｘ線検出器からの電気信号が、同時にパ
ラレルにバスラインへ出力される。最終的に、スライス
方向に配列された各Ｘ線検出器３２-((S-4)T+1) 〜((S-
3)T)からの電気信号は、それぞれマルチプレクサ３３-
1，-5，-9，…，-(4T-3) を介し、各Ｘ線検出器３２-
((S-3)T+1) 〜((S-2)T)からの電気信号は、それぞれマ
ルチプレクサ３３-2，-6，-10 ，…，-(4T-2) を介し、
各Ｘ線検出器３２-((S-2)T+1) 〜((S-1)T)からの電気信
号は、それぞれマルチプレクサ３３-3，-7，-11，…，-
(4T-1) を介し、各Ｘ線検出器３２-((S-1)T+1) 〜K か
らの電気信号は、それぞれマルチプレクサ３３-4，-8，
-12 ，…，-(4T) を介して、同時にパラレルにバスライ
ンへ出力される。

【００８９】このように各バスラインへ出力された信号
は、各バスラインの末端に接続されたＡ／Ｄ変換器３８
-1〜(4T)に入力され、デジタルデータに変換されて、こ
のＤＡＳ３７でデータ収集が行われる。

【００９０】このとき、チャンネル方向に配列されたＸ
線検出器についてはそれぞれのデジタルデータ間に時間
差が生じているので、ＤＡＳ３７ではＸ線の照射におけ
る仮想焦点を使用することにより、チャンネル方向の時
間差を適切に補正してデータ収集が行われる。

【００９１】このように第３実施例によれば、上述した
第２実施例と同様な効果を得ることができる。さらに、
この第３実施例では、スライス方向に配列された４列分
のＸ線検出器からの電気信号が、マルチプレクサ３３-1
〜(4T)を介して同時にパラレルにバスラインへ出力さ
れ、それぞれＡ／Ｄ変換器３８-1〜(4T)によってデジタ
ルデータに変換してデータ収集することができるので、
第２実施例に比べてより速く信号を処理することができ
るという効果が得られる。

【００９２】なお、この第３実施例では、スライス方向
に配列された４列分のＸ線検出器からの電気信号を同時
にパラレルにバスラインへ出力するものについて説明し
たが、この発明はこれに限定されるものではなく、スラ
イス方向に配列された２列、３列又は、５列以上のＸ線
検出器からの電気信号を同時にパラレルにバスラインへ
出力するものでも良いものである。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
スライス方向に配列されたＸ線検出素子について時間差
を生じることなくデータ収集を行うことができ、従っ
て、マルチスライスヘリカルスキャン等の立体画像の再
構成におけるアーチファクトの発生を防止することがで
きるマルチスライスＸ線ＣＴ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のマルチスライスＸ線Ｃ
Ｔ装置の検出信号を処理する概略の回路構成を示す図。

【図２】同実施例のマルチスライスＸ線ＣＴ装置の検出
器ブロックの回路構成の一例を示す図である。

【図３】この発明の第２実施例のマルチスライスＸ線Ｃ
Ｔ装置の回路基板の構成を示す図である。

【図４】同実施例のマルチスライスＸ線ＣＴ装置の回路
基板上の回路構成を示す図である。

【図５】同実施例のマルチスライスＸ線ＣＴ装置のＸ線
検出器の基本的な回路構成を示す回路図である。

【図６】この発明の第３実施例のマルチスライスＸ線Ｃ
Ｔ装置の回路構成を示す図である。

【図７】従来のマルチスライスＸ線ＣＴ装置の検出器ブ
ロックの回路構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

２，７-1〜R ，３５-1( 〜R)…インターコネクトボー
ド、 ３-1〜4 ，１５-1〜T ，３８-1〜4 Ｔ…Ａ／Ｄ変換器、 ４-1〜16，１３-1〜K ，３２-1〜K …Ｘ線検出器、 ５-1〜4 ，１４-1〜T ，３３-1〜T …マルチプレクサ、 ６-1〜L ，３１-1…検出器ボード、 ８，３４…データ用コネクタ、 ９，３９…制御用コネクタ、 １０…バス接続用コネクタ、 １１，３６…インターフェイスコネクタ、 １２，３７…ＤＡＳ、 ２１…Ｘ線検出素子、 ２２…シンチレータ、 ２３…フォトダイオード、 ２４…オペアンプ、 ２５…コンデンサ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影対象にＸ線を照射し、この撮影対象
   を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有し、
   このＸ線検出素子を撮影断面に垂直なスライス方向及び
   前記撮影断面に平行なチャンネル方向に２次元的に配列
   し、この各Ｘ線検出素子から出力された信号を処理する
   マルチスライスＸ線ＣＴ装置において、前記チャンネル
   方向に配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に、前記
   各Ｘ線検出素子から出力される信号をシリアル信号に変
   換して出力し、前記スライス方向に配列されたＸ線検出
   素子からなる各列毎に、その列の画像再構成で使用され
   る全ての前記Ｘ線検出素子から出力される信号を同時に
   パラレルで出力する信号変換手段を設けたことを特徴と
   するマルチスライスＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 撮影対象にＸ線を照射し、この撮影対象
   を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有し、
   このＸ線検出素子を撮影断面に垂直なスライス方向及び
   前記撮影断面に平行なチャンネル方向に２次元的に配列
   し、この各Ｘ線検出素子から出力された信号を処理する
   マルチスライスＸ線ＣＴ装置において、前記チャンネル
   方向に配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に、前記
   各Ｘ線検出素子から出力される信号をシリアル信号に変
   換し、前記スライス方向に配列されたＸ線検出素子から
   なる各列毎に、その列の画像再構成で使用される全ての
   前記Ｘ線検出素子から出力される信号を同時にパラレル
   で出力する信号変換手段と、データ収集を行うため前記
   信号変換手段から出力された各アナログ信号をそれぞれ
   デジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と、
   前記信号変換手段から出力された信号を前記アナログ／
   デジタル変換器へ伝送するためのバスラインとを設け、
   前記信号変換手段は、前記チャンネル方向に配列された
   Ｘ線検出素子からなる各列毎に少なくとも１個以上のマ
   ルチプレクサを有し、各マルチプレクサはそれぞれ対応
   する前記バスラインに接続されていることを特徴とする
   マルチスライスＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 前記請求項２記載のマルチスライスＸ線
   ＣＴ装置において、信号変換手段は、チャンネル方向に
   配列されたＸ線検出素子からなる各列毎に複数のマルチ
   プレクサを有し、これらの各マルチプレクサをそれぞれ
   異なるバスラインに接続したことを特徴とするマルチス
   ライスＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 前記請求項２記載のマルチスライスＸ線
   ＣＴ装置において、チャンネル方向に第１の個数に分割
   された検出器基板と、１個又は前記チャンネル方向に前
   記第１の個数以下の第２の個数に分割されたバスライン
   基板とを設け、前記各検出器基板上には、前記Ｘ線検出
   素子を前記チャンネル方向に前記第１の個数に分割した
   Ｘ線検出素子の各ブロックをそれぞれ実装すると共にこ
   の実装したＸ線検出素子のブロックに対応するマルチプ
   レクサを実装し、前記バスライン基板上にはバスライン
   を形成し、このバスライン基板にそれぞれ前記検出器基
   板を１個又は所定個数接続したことを特徴とするマルチ
   スライスＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 前記請求項４記載のマルチスライスＸ線
   ＣＴ装置において、各検出器基板とバスライン基板と
   は、着脱可能なコネクタを介して接続されていることを
   特徴とするマルチスライスＸ線ＣＴ装置。
6. 【請求項６】 前記請求項４記載のマルチスライスＸ線
   ＣＴ装置において、バスライン基板を介して検出器基板
   へ電力やマルチプレクサ等を制御する制御信号等を供給
   することを特徴とするマルチスライスＸ線ＣＴ装置。
7. 【請求項７】 前記請求項１乃至前記請求項６のいずれ
   か一項記載のマルチスライスＸ線ＣＴ装置において、Ｘ
   線検出素子は、Ｘ線のエネルギーを光エネルギーに変換
   するＸ線光変換素子と、光を検出する光検出素子とから
   構成され、各Ｘ線検出素子毎に、積分器を設けたことを
   特徴とするマルチスライスＸ線ＣＴ装置。