X射线计算机断层摄影装置、X射线检测装置及X射线检测模块制造方法及图纸

本实施方式的X射线计算机断层摄影装置（1）的特征在于，具备：X射线产生部（105），产生X射线；X射线检测部（107），具有针对多个能宽的每一个能宽检测由X射线产生部（105）产生的X射线的多个X射线检测模块（177）；计数部（109），根据来自X射线检测部（107）的输出，针对每个能宽对来自X射线的光子数进行计数；重建部（300），根据来自计数部（109）的输出重建医用图像，X射线检测模块（177）的每一个具有：准直仪（1771），对X射线进行准直；多个X射线检测元件（1775），从准直仪的背面隔开规定距离而设置；衍射体（1773），设置于准直仪的背面侧，以与X射线的能量对应的角度衍射X射线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线计算机断层摄影装置、X射线检测装置及X射线检测模块
本专利技术的实施方式涉及具有计数器的X射线计算机断层摄影装置、可辨别能量的X射线检测装置以及X射线检测模块。
技术介绍
目前，以单光子发射计算机断层摄影装置（SinglePhotonEmissionComputedTomography：以下，称为SPECT装置）以及正电子发射计算机断层摄影装置（PositronEmissionComputedTomography：以下，称为PET装置）等的核医学诊断装置中的单光子检测的技术（以下，称为单光子检测技术）的扩张的形式进行光子计数型的X射线计算机断层摄影装置（ComputedTomography：以下，称为光子计数X射线CT装置）的实用化的尝试。单光子检测技术大致有两种。第1种单光子检测技术是以下的那样的方法。首先，通过晶体（闪烁体）等将透过了被检体的X射线光子转换成闪烁光。接着，通过利用光电倍增管（Photomultipliertube：以下，称为PMT）、或者硅光电倍增管（SiliconPhotomultiplier：以下，称为SiPM）等的光检测器检测闪烁光，从而将X射线光子作为电信号取出。上述方法被称为间接转换型。第2种单光子检测技术是使用半导体检测器，将透过了被检体的X射线光子直接转换成电信号的方法（也称为直接转换型）。具体而言，对半导体检测器中的2个电极预先施加偏置电压。通过向半导体检测器的内部入射X射线光子，从而在半导体检测器内部发生电子和空穴的对生成。所产生的电子与空穴分别被不同的电极吸引。到达了电极的电子被作为电信号而取出。在上述的任一方法中，所取出的电信号（以下，称为检测信号）的强度的积分值与X射线光子的能量成比例，因此，对检测信号进行积分。通过检测信号的积分来计算分别检测到的X射线光子的能量。核医学诊断装置与光子计数X射线CT装置的不同点在于，光子计数X射线CT装置中的光子的流量与核医学诊断装置中的光子的流量相比较，差异悬殊。为了通过光子计数X射线CT装置重建医用图像，例如，需要对10＾9个/mm＾2/sec（以下，称为计数率）进行单光子检测。然而，当对上述计数率执行对于X射线光子的单光子检测时，存在分别与上述2种单光子检测技术对应的以下所示的2个与计数损失相关的问题。对于第1种单光子检测技术的问题是基于堆积（Pileup）的计数损失的问题。堆积是通过在闪烁的典型的衰减时间（数纳秒）内多个X射线光子入射至闪烁体而发生的。堆积是与多个X射线光子的每一个对应的多个检测信号重叠的现象。如果发生堆积，则多个X射线光子作为一个X射线光子而被计数，结果发生计数损失。对于第2种单光子检测技术的问题是由于X射线光子在半导体检测器的停滞时间中入射至半导体检测器而造成的计数损失的问题。所谓停滞时间是指从由半导体检测器取出检测信号到在半导体检测器中能够再次发生对生成时的时间间隔。如果在停滞时间内X射线光子入射至半导体检测器，则不会发生对生成，因此，X射线光子不被计数。目前，正在尝试通过缩小半导体检测器的大小（像素尺寸）来减少在单位时间内入射至同一半导体检测器的X射线光子的数量。然而，在该尝试中，最大计数率停留在10＾6个/mm＾2/sec左右。发生与上述计数损失相关的问题的理由在于，为了计算入射至X射线检测器的X射线光子的能量而对衰减时间常数长的检测信号进行积分的缘故。
技术实现思路
为了实现光子计数X射线CT装置，问题在于实现高计数率。然而，难以在与核医学诊断装置相关的技术的延伸上找到上述单光子检测技术。目的在于，提供一种使X射线光子的能量辨别不基于检测信号的积分，从而能够实现X射线光子的高计数率的X射线计算机断层摄影装置、X射线检测装置以及X射线检测元件。本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置具有：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部，具有能够针对多个能宽的每一个能宽检测由上述X射线产生部产生的X射线的多个X射线检测模块；计数部，根据来自上述X射线检测部的输出，针对上述能宽的每一个能宽计数来自上述X射线的光子数；以及重建部，根据来自上述计数部的输出重建医用图像，其中，上述X射线检测模块各自具有：准直仪，对上述X射线进行准直；多个X射线检测元件，从上述准直仪的背面隔开规定距离而设置；衍射体，设置于上述准直仪的背面侧，以与上述X射线的能量对应的角度衍射上述X射线。根据本实施方式，能够提供一种使X射线光子的能量辨别不基于检测信号的积分，而能够实现X射线光子的高计数率的X射线计算机断层摄影装置、X射线检测装置以及X射线检测元件。附图说明图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。图2是表示本实施方式所涉及的X射线检测部中的多个X射线检测模块的排列的一个例子的立体图。图3是表示将本实施方式所涉及的X射线检测部中的X射线检测模块的一个例子与入射的多色X射线、根据能量而衍射的X射线一起示出的图。图4是表示本实施方式所涉及的、将多个计数器和多个加法器连接起来的一个例子的图。图5是表示本实施方式所涉及的、与医用图像的重建所使用的直方图数据对应的表的一个例子的图。图6是表示本实施方式所涉及的、与对入射至X射线检测元件的X射线光子进行能量辨别的过程相关的流程图的图。图7是表示本实施方式所涉及的、根据直方图数据对与规定的能宽对应的医用图像进行重建的处理的步骤的流程图。符号说明1…X射线计算机断层摄影装置、100…架台部、101…旋转环、103…旋转驱动部、105…X射线产生部、107…X射线检测部、109…计数部、111…滑动环、113…非接触数据传送部、177…X射线检测模块、200…存储部、300…重建部、400…显示部、500…输入部、600…控制部、1091…计数器、1093…加法器、1771…准直仪、1773…衍射体、1775…X射线检测元件、1777…X射线检测元件组、1779…中心元件具体实施方式参照附图对基于光子计数的X射线计算机断层摄影（ComputedTomography）装置的实施方式进行说明。另外，在X射线计算机断层摄影装置中，有将X射线产生部和X射线检测部设为一体而在被检体的周围旋转的Rotate/Rotate-Type、固定环状地排列的多个X射线检测元件且只有X射线产生部在被检体的周围旋转的Stationary/Rotate-Type等各种类型，任一类型都适用于本实施方式。另外，为了重建医用图像，需要被检体的周围一周、360°量的投影数据，即使在半扫描法中也需要180°+扇形角度量的投影数据。对于任一重建方式都能够适用于本实施方式。近年来，将X射线产生部和X射线检测部的多个对搭载于旋转环的所谓的多管球型的X射线计算机断层摄影装置的产品化得到发展，正在开发其周边技术。在本实施方式中，无论是以往的单管球型的X射线计算机断层摄影装置，还是多管球型的X射线计算机断层摄影装置都能够适用。在此，设为单管球型进行说明。另外，在以下的说明中，针对具有大致同一功能以及构成的构成要素添加同一符号，只在必要时进行重复说明。图1是表示基于本实施方式所涉及的光子计数的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置1具有架台部100、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，具备：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部，具有能够针对多个能宽的每一个能宽来检测由上述X射线产生部所产生的X射线的多个X射线检测模块；计数部，根据来自上述X射线检测部的输出，针对每一个上述能宽计数来自上述X射线的光子数；以及重建部，根据来自上述计数部的输出重建医用图像，上述X射线检测模块各自具有：准直仪，对上述X射线进行准直；多个X射线检测元件，从上述准直仪的背面隔开规定距离而设置；以及衍射体，设置于上述准直仪的背面侧，以与上述X射线的能量对应的角度衍射上述X射线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.26 JP 2012-2365551.一种X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，具备：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部，具有能够针对多个能宽的每一个能宽来检测由上述X射线产生部所产生的X射线的多个X射线检测模块；计数部，根据来自上述X射线检测部的输出，针对每一个上述能宽计数来自上述X射线的光子数；以及重建部，根据来自上述计数部的输出重建医用图像，上述X射线检测模块各自具有：一个准直仪，对上述X射线进行准直；多个X射线检测元件，与上述一个准直仪建立对应，从上述一个准直仪的背面隔开规定距离而设置；以及衍射体，设置于上述一个准直仪的背面侧，以与上述X射线的能量对应的角度衍射上述X射线，上述计数部具有：多...

【专利技术属性】
技术研发人员：勅使川原学，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP