JPS631048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンピユーテツド・トモグラフイ装置
（以下CT装置と略称する）に使用される放射線検
出器に関する。

放射線を用いて人体の断層像を撮影する装置と
してCT装置がある。この装置は例えば第１図ａ，
ｂに示す如く偏平な扇状のフアンビームＸ線Fx
をパルス的に曝射するＸ線源１と、このＸ線を検
出する複数の放射線検出セルからなる放射線検出
器２とを被検体Ｐを挾んで対峙させ、且つこれら
Ｘ線源１及び放射線検出器２を前記被検体Ｐを中
心に互いに同方向に同一速度で回転移動させ、被
検体Ｐの断面の種々の方向に対するＸ線吸収デー
タを収集する。そして充分なデータを収集した
後、このデータを電子計算機等で解析し、被検体
断面の個々の位置に対するＸ線吸収率を算出して
その吸収率に応じた階調度で前記被検体断面の画
像を再構成したもので、組成に応じて2000段階に
も及ぶ階調度で分析できるので、軟質組織から硬
質組織に至る迄明確な断層像が得られる。

ところで、前記放射線検出器２としては、被検
体Ｐの断面を透過したＸ線のエネルギーを電離電
流として検出し、これをＸ線吸収データとして出
力するものが知られている。

即ち、このＸ線吸収データの収集に当つては電
離箱を構成する各放射線検出セルとＸ線源１とを
結ぶ直線（これを「Ｘ線パス」と称する）上を透
過して来たＸ線のエネルギーを電離電流として検
出してこれを所定の時間積分し、この積分値を所
定数の放電回路にて放電してその放電時間に対応
する値をＸ線吸収データとする。一つの角度位置
（方向）からの扇状のＸ線パスに対するデータ収
集が全て終ると次の角度位置に対するＸ線パスの
データ収集に移行するが、この間に前回のＸ線投
影による電離電流や積分値の放電等が完全に消
滅、終了していなければ次のデータ収集に誤差と
なつて表われてくる。即ち、Ｘ線ビームの曝射の
繰り返し周期は一般に放射線検出器のこれら回復
時間によつて制限を受けることになる。これは断
層像１画面当りのデータ収集時間（即ち撮影時
間）に大きな影響を及ぼす要因であり、撮影時間
の短縮を求められる今日、できる限りこれを短縮
しなければならない。また再構成画像の分解能は
放射線検出器のもつ感度、分解能で定まるため、
優れたCT装置とするには速い回復時間、高感度、
高分解能の放射線検出器を使用しなければならな
い。優れた高分解能、感度を得るためには、各放
射線検出セルを構成する電極板が放射線検出セル
の全長に亘つて互いに近接し、且つ一様に配設さ
れることが望ましい。又、高密度分解能、空間分
解能を得るためには各放射線検出セルの間隔を極
力狭くし、収集データを細分化しなければなら
ず、検出セル全体を多チヤンネル化することが必
要である。一般に、上記のような多チヤンネル検
出器に用いられる電極板は一様な厚さ（0.1〜0.2
mm程度）の矩形状のモリブデン板、或いはタング
ステン板のような重金属が使用される。そして、
その両端を所定のピツチ（0.6〜1.2mm程度）で溝
が切られている絶縁物（ガラスエポキシ板、セラ
ミツク等）のサポートに挿入することにより多チ
ヤンネル検出器が構成される。

第２図は多チヤンネル放射線検出器の一例を示
す斜視図であり、図中３は電極群その他を保持す
る円弧状箱形の本体、４はこの本体開口部を閉塞
する蓋である。これら本体３及び蓋４は内部に充
填される例えばXe（キセノン）ガス等の高圧ガス
に対して充分な強度及び気密を保持できるように
してある。この放射線検出器はフアンビームＸ線
Fxの広がり角θに対応して、その入射面側壁３
ａの一部３ｂを他の部分より肉薄としてＸ線エネ
ルギーが内部の電極群に充分に到達するようにし
てある。第３図は第２図のＡ−Ａ線矢視断面図で
あり、３ｃは電極群を配置するための空洞であ
る。

第４図は信号電極或いはバイアス電極として用
いられる電極板５を示すもので、例えばタングス
テン或いはモリブデンのような重金属からなる方
形の極めて薄い導電性板体の一部に突部即ちタブ
５ａを形成している。タブ５ａは信号電極板とし
て用いるときには電離電流の取出し口として、バ
イアス電極板として用いるときには高圧印加部と
しての役割をになつている。この電極板５を上述
した本体３の空洞部３ｃに交互に信号電極及び高
圧電極として順次挿入配置していく。即ち、電極
板５は、極めて微小間隔毎に支持部材としての絶
縁物質からなるサポートの表面に形成されている
支持溝に信号電極板、バイアス電極板が交互に挿
入され、しかる後に前記検出器本体３の空洞３ｃ
に第５図の如く組み込まれる。６は前記電極板を
支持する電極サポート、７は信号電流を取り出し
て検出器外部の信号処理システムに供給するため
の信号電極板と蓋４に埋め込まれたターミナル８
とを結ぶリード線である。

第６図は第５図をＸ線入射方向から見た図であ
り、９は一枚おきに電極サポート６に挿入された
バイアス電極に高圧を印加するためのリード線で
ある。

ところで、CT装置におけるＸ線焦点と検出器
セル間の相対配置は非常に厳密な正確さが要求さ
れ、これが充分されない場合にはスノーリング等
のアーチフアクトとなり画質に悪影響を及ぼすこ
とになる。即ち、これは例え検出器容器内の各検
出セルが一様に配設されていたとしても容器その
ものがＸ線焦点に対し規定通りに取り付けられて
いない場合には顕著に表われる現象である。又、
逆にＸ線焦点と検出器容器は規定通り配設されて
いるが、容器内部の各検出セルが一様に配設され
ていない場合にも上記現象が生ずるものであり、
更に上記両者が競合して発生することもある。

以上のことを図面を参照して更に詳細に説明す
る。第７図はＸ線焦点と検出セル群の理想的配置
を示すものであり、セル群５の先端後端はＸ線焦
点からｒ、r′なる同心円上にあり、かつ各セル間
の角度θ₁は全て一様になつている。しかるに実際
には製造上のバラツキによりセル群は第８図に示
すように同心円上に並ばず、又角度がθ₂だけずれ
ることもある。又、内部セル群の配置は正常であ
るにも拘わらず検出器容器３の初期設定ミスによ
り第９図に示すようにＸ線焦点とセルとの位置関
係がずれてしまうことがある。ここで電極板の厚
さやチヤンネルピツチ等の精度を５〜10μ程度に
抑えることができれば前記位置ずれによつてアー
チフアクトが生ずるのを防止することができるわ
けであるが、そのような高精度の検出器を製造す
ることは現在技術ではとても無理である。従つ
て、検出器取付の際のＸ線焦点との相対位置の位
置決め精度を向上させることにより、前記諸問題
を回避する以外に方法はないわけである。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、検出器自体に、Ｘ線焦点に対する相対位置を
補正するための微調整装置を取り付け、その調整
により各検出セルの製造上の個々のバラツキや検
出器容器自体のＸ線焦点に対する設定誤差を極力
小さくし、画質上に生ずるアーチフアクトを減少
させることを可能にした放射線検出器を提供する
ことを目的とするものである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第１０図及び第１１図は本発明に係る放射線検
出器の一実施例を示す説明図である。図中１４は
略円筒形状を有する架台であり、その一部に放射
線検出器２が取付けられる。尚、この架台１４の
検出器取付部に対向する面には図示しないＸ線源
が取付けられる。前記放射線検出器２は、検出器
容器本体３と、検出器蓋４とからなり、内部に検
出器セル群（図示せず）が収納されている。そし
て、検出器容器本体３は、その背壁部に固着され
た軸１８を介して架台１４内に埋め込まれた摺動
可能な軸受（例えばボール軸受）１３に取付けら
れて、微小角度だけ回転することが可能に構成さ
れている。尚、この軸１８は検出器容器本体３の
中心部であつて稍上方に位置して設けられてい
る。検出器容器本体３の両側タブ部３ａ，３ａに
は上下に配設された円弧状の２個の長孔１７ａ，
１７ｂと１７ｃ，１７ｄが対称的に配設されてお
り、下方タブ部３ｂの中央部には他の円弧状の長
孔１７ｅが設けられている。そして、それら各長
孔１７ａ〜１７ｅに対応する位置の架台１４の表
面にはネジ穴が設けられており、ネジ１２ａ〜１
２ｅにより検出器容器本体３をネジ止めできるよ
うになつている。又、検出器容器本体３の両側タ
ブ部３ａ，３ａの背面には、架台１４に設けられ
た位置決めピン１５ａ，１５ｂに嵌合するガイド
用の円弧状の長溝１６ａ，１６ｂが対設されてお
り、位置決めの際の便宜が図れるようになつてい
る。ところで、前記検出器容器本体３に設けられ
た長孔１７ａ〜１７ｅのうち、側部タブ部３ａに
設けられた長孔１７ｂ，１７ｃは軸１８を中心と
する第１の円の同一周面に沿つて設けられ、他の
長孔１７ａ，１７ｃは前記第１の円よりも僅かに
径の小さな円の同一円周面に沿つて設けられ、タ
ブ部３ｂに設けられた長孔１７ｅは小径円ｄの円
周上に沿つて設けられている。又、ガイド孔１６
ａ，１６ｂは前記第２の円よりも僅かに径の小さ
な円ｅの周面に沿つて設けられている。このよう
にして検出器２が中心軸１８を中心として微小回
動できるようになる。尚、架台１４における検出
器２の配置される部分下部にはネジガイド部１９
ａ，１９ｂが対設されており、このネジガイド部
を介して調整ネジ１１ａ，１１ｂの先端が検出器
容器本体３の底部側面に当接されるようになつて
いる。

上記構成の検出器は次のようにして取付けられ
る。先ず、検出器２を架台１４に取付ける際に
は、中心軸１８をボール軸受１３内に挿入すると
共に、ガイド溝１６ａ，１６ｂ内に位置決めピン
１５ａ，１５ｂが挿入されるようにする。そし
て、所定の位置決めをした後各長孔１７ａ〜１７
ｅを介してネジ１２ａ〜１２ｅを締め付け固定す
る。この場合、検出器２は中心軸１８を介して架
台１４上の軸受１３に取付けられるのでＸ線焦点
と検出器２の中心との間の位置決めは極めて容易
に且つ正確に行われる。次に、概略位置決めを行
つた後、実際にＸ線を曝射して検出器から所望の
データを得て、該データを基にして検出セルの感
度のバラツキ状態を判断する。そして、このバラ
ツキを最小とするような最適な位置を見付け出
し、検出器２の位置の微調整を行う。即ち、検出
器容器内の検出セル群（300〜500チヤンネル程
度）は一様にＸ線焦点を中心とする同心円上にあ
り、且つ各セルはＸ線焦点をにらんでいることが
望ましく、それが充足されないと各チヤンネル間
の感度、線量に対する出力のリニアリテイや信号
電流の立上り特性に影響を及ぼし、最終的には画
質上のアーチフアクトを生じさせることになるか
ら、セル間の製造上のバラツキ、検出器の取付け
上の誤差等を最小にするような最適な位置を見付
け出し、調整することが必要となる。この場合、
前記各ネジ１２ａ〜１２ｅ及び調整ネジ１１ａ，
１１ｂの操作により前記調整を簡単に行うことが
できる。即ち、ネジ１２ａ〜１２ｅを緩めた状態
で調整ネジ１１ａ，１１ｂを操作すれば、検出器
２は中心軸１８を中心として、時計方向、反時計
方向に自由に微少回動可能になるため、微調整が
行える。このとき、円弧状の長孔１７ａ〜１７
ｅ、ガイド溝１６ａ，１６ｂ、軸受１３は前記微
少回動を容易にするための機構として作用する。
このようにして位置決めを行なつた後、再び、各
ネジ１２ａ〜１２ｅの締付けを行い検出器２を固
定し、Ｘ線を曝射してデータを収集する。かかる
操作を繰り返すことにより最適な位置決めを行
う。従つて、例えば放射線検出器が前述第８図の
ようにセルの配置が不均衡となつていた場合で
も、そのバラツキに基づく検出感度の低下や線量
の不均衡は最小限に抑えられることになり、又前
述第９図の場合のようなＸ線焦点との間の中心位
置のずれは解消されることになる。

以上詳述した本発明装置によれば、検出器自体
に、Ｘ線焦点に対する相対位置を補正するための
微調整装置を取付け、その調整により各検出セル
の製造上の個々のバラツキや検出器容器自体のＸ
線焦点に対する設定誤差を極力小さくし、画質上
に生ずるアーチフアクトを減少させることが可能
なＸ線検出器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはCT装置の原理を説明するため
の図、第２図は従来の放射線検出器の一例を示す
斜視図、第３図はその断面図、第４図は同例にお
ける電極板の形状を示す図、第５図は同例におけ
る検出器容器とその内部に格納された電極の様子
を示す断面図、第６図は電極板支持状態の一例を
示す断面図、第７図は焦点と検出セル群の理想的
配置図、第８図は検出セル群の配列が乱れている
場合の説明図、第９図は検出器容器自体の配置が
不適当な場合の説明図、第１０図は本発明の一実
施例を示す構成図、第１１図はそのＢ−Ｂ線矢視
断面図である。 １……Ｘ線管、２……放射線検出器、３……検
出器容器本体、４……検出器蓋、１１ａ，１１ｂ
……調整ネジ、１２ａ〜１２ｅ……ネジ、１３…
…軸受、１４……架台、１５ａ，１５ｂ……位置
決めビン、１６ａ，１６ｂ……円弧状ガイド溝、
１７ａ〜１７ｅ……円弧状長孔、１８……中心
軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円弧状箱形容器本体内部に長手方向に沿つて
   複数の放射線検出セルが並設されると共に、放射
   線源からの扇形状放射線を検出し得るように配設
   される放射線検出器において、前記容器本体の中
   心部に回動軸を設けると共に、前記容器本体の他
   の部分に回動調整部材を配置することにより架台
   への取付けの際の回動微調整を可能にしたことを
   特徴とする放射線検出器。