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X射线ct装置制作方法

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    X射线ct装置制作方法
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    本发明涉及放射线检测器及使用该放射线检测器的X射线CT(CompUtedTomography计算机体层摄影)装置
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专利名称::X射线ct装置的制作方法:以往,X射线CT装置具有X射线管和放射线检测器,X射线管产生的X射线照射到被检体(object)上,透过被检体的X射线入射到放射线检测器中。放射线检测器由沿与被检体的体轴方向正交的通道方向(channel)排列成近似圆弧形的多个检测器模块构成。1个检测器模块具有将入射的放射线(X射线)变换成光的闪烁体阵列(scintillatorarray)、和将变换后的光变换成电信号的光电二极管阵列。来自各个检测器模块的电信号由放大器放大,用DAS(DataAcquisitionSystem,数据采集系统)组件变换成数字信号。并且,来自各个检测器模块的电信号由柔性电缆导入放大器基板(以下称为放大器基板)放大,放大后的电信号从放大器基板提供给DAS单元变换成数字信号。并且,用连接器连接柔性电缆和放大器基板。日本公开专利公报的特开2005-283441号中记载了放射线检测器的一个例子。另一方面,最近还有使放射线检测器大型化后的产品。在将放射线检测器大型化的情况下,沿体轴方向(切片(slice)方向)设置2列检测器模块,在通道方向上配置多个检测器模块。但是,虽然放射线检测器配置在X射线CT装置的台架(gantry)内,但在沿切片方向设置了2列检测器模块的情况下,放射线检测器的纵深尺寸增加。因此,制造时或维修保养时位于框体内侧的检测器模块的连接器不容易插拔,存在招致连接器接触不良或插拔连接器的作业费时这样的缺点。尤其是当检测器模块和放大器基板的个数多时,作业性更差。
本发明的目的就是要提供一种检测器模块和放大器基板的连接容易、提高了制造时和维修保养时的作业效率的放射线检测器以及使用了该放射线检测器的X射线CT装置。本发明的第一方案的放射线检测器具备沿切片方向配置了多个放射线检测器模块的检测器块;沿上述切片方向设置的、用于取出来自上述检测器块的各个放射线检测器模块的信号的多个电缆;分别与上述多个电缆相对应地设置在上述切片方向上分开的位置上的多个连接器;通过上述多个连接器接收来自上述检测器块的各放射线检测器模块的信号的电路基板;能够收容上述检测器块和上述电路基板的收容部;以及引导单元;该引导单元支撑上述电路基板,使上述电路基板能够沿上述切片方向进出上述收容部,并且使上述电路基板靠近或离开上述检测器块。本发明的第二方案的X射线CT装置具备X射线管,向被检体照射X射线光束;以及放射线检测器,与上述χ射线管相对置地配置成圆弧形状,检测透过上述被检体的X射线,并变换成电信号;上述放射线检测器具有沿切片方向配置了多个放射线检测器模块的检测器块;沿上述切片方向设置的、用于取出来自上述检测器块的各放射线检测器模块的信号的多个电缆;分别与上述多个电缆相对应地设置在上述切片方向上分开的位置上的多个连接器;通过上述多个连接器接收来自上述检测器块的各放射线检测器模块的信号的电路基板;能够收容上述检测器块和上述电路基板的收容部;以及引导单元;该引导单元支撑上述电路基板,使上述电路基板能够沿上述切片方向进出上述收容部,并且使上述电路基板靠近或离开上述检测器块。本发明的第三方案的X射线CT装置具备X射线管,向被检体照射X射线光束;检测器块,包括多个放射线检测元件阵列,检测透过上述被检体的X射线;电路基板,用于处理来自上述检测器块的电信号;第一连接器,电连接上述检测器块和上述电路基板;第二连接器,与上述第一连接器分开设置,电连接上述检测器块和上述电路基板;以及结合机构,用来连接或分离构成上述第一连接器的上述检测器块一侧的连接器和上述电路基板一侧的连接器。本发明的第四方案的X射线CT装置具备X射线管,向被检体照射X射线光束;第一检测器模块,包括多个放射线检测元件阵列,检测透过上述被检体的X射线;第二检测器模块,包括多个放射线检测元件阵列,沿上述第一检测器模块的切片方向配置;电路基板,用于处理来自上述第一检测器模块和上述第二检测器模块的电信号;第一连接器,电连接上述第一检测器模块和上述电路基板;以及第二连接器,电连接上述第二检测器模块和上述电路基板;上述第一连接器的插拔方向与上述第二连接器的插拔方向相互不同。图1是表示本发明的一个实施方式的X射线CT装置的方框图。图2是表示本发明的一个实施方式的X射线CT装置及放射线检测器的大致结构的立体图。图3是表示本发明的一个实施方式的放射线检测器的整体结构的正视图。图4是概略表示本发明的一个实施方式的放射线检测器的主要部分的结构的立体图。图5是表示本发明的一个实施方式的放射线检测器的主要部分的具体结构的立体图。图6A是说明本发明的一个实施方式的放射线检测器的安装动作的正视图。图6B、图6C是说明本发明的一个实施方式的放射线检测器的安装动作的侧视图。具体实施例方式在整个叙述中,具体实施方式和示例只是本发明的一个例子,而不是限制本发明。下面参照附图详细地说明本发明的一个实施方式。另外,各图中对于同一个地方添加相同的符号。图1为表示本发明的X射线CT装置的一个实施方式的整体结构的图。图1中,10表示用于医疗诊断的X射线CT装置。X射线CT装置10具有台架(gantry)11,在该台架11内设置有旋转环(rotatingring)12,由图中没有表示的旋转机构旋转。旋转环12内安装有对放置在有效视野区域内的被检体(object)P产生X射线的X射线管(X-raytube)13。并且,与X射线管13相对置地配置有放射线检测器(radiationdetector)14。旋转环12的中心部分开有口,躺在卧床的台面(tablet0p)15上的被检体P插入其中。通过被检体P的X射线由放射线检测器14检测到并变换成电信号,由数据采集部(以下称为DAS)16放大,变换成数据。放射线检测器14由多个检测器模块构成。检测器模块包括多个分别由闪烁体阵列和光电二极管阵列构成的检测元件阵列。多个检测器模块沿通道方向C和切片方向S这2个方向排列成矩阵形状。另外,多个检测器模块沿以X射线管13的焦点为中心的圆弧排列(详细情况后面叙述)。来自DAS16的数字数据(投影数据)通过非接触型数据传输装置17传送给计算机系统20。并且,台架11上设置有驱动台架的驱动部18和滑动环(slipring)19。计算机系统20设置在控制台上,来自数据传输装置17的投影数据提供给预处理部(pre-processingunit)21。预处理部21对投影数据进行数据修正等预处理并输出给总线201。总线201上连接有系统控制部22、输入部23、数据存储部24、重构部(reconstructingunit)25、图像数据处理部洸和显示部27等。系统控制部22具有主控制器的功能,控制计算机系统20的各部的动作和驱动部18及高电压产生部观。数据存储部M存储断层图像(tomographyimage)等数据。重构部25从投影数据重构3D图像数据。图像数据处理部沈处理保存在数据存储部M中的数据或重构后的图像数据。显示部27显示通过图像数据处理获得的图像等。输入部23具有键盘、鼠标等,通过使用者(医师、操作者等)操作进行数据处理和各种设定。并且还是输出患者的状态或检查方法等各种信息的部分。高电压产生部观通过滑动环19给X射线管13提供电力,提供X射线曝射所需要的电力(管电压、管电流)。X射线管13产生向与被检体P的体轴(axial)方向平行的切片方向S和与该方向垂直的通道方向C这2个方向扩散的光束X射线。图2为表示本发明的X射线CT装置10的外观的图,具有用细线表示的台架11以及用粗线表示的X射线管13和放射线检测器14。台架11具有开口部111,X射线管13和放射线检测器14夹着开口部111地相对配置在台架11内。放射线检测器14沿切片方向S配置有2列检测器模块、沿通道方向C配置有多个(η个)检测器模块。从台架11的框体前面部112观看时,放射线检测器14呈圆弧形。卧床四的台面15能够进出开口部111。5放射线检测器14由多列模块构成,该多列模块由沿通道方向C的多个(η个)检测器模块和沿切片方向S的2列检测器模块构成,从前面部112观看,外侧的检测器模块添加符号a,靠里一侧的检测器模块添加符号b。并且,一对检测器模块(例如141a、141b)构成检测器块。图3为表示放射线检测器14的整体结构的图,与沿切片方向S相邻的2个检测器模块141a、141b正交地配置有1个放大器基板31,从通道方向C看,整体上配置有η个放大器基板31。多个检测器模块141Hn和放大器基板31……收容在箱形收容部30内,检测器模块141Hn安装在与X射线管13相对的收容部30的上层,在收容部30的下层分别安装有放大器基板31、……,放大器基板31在拆掉台架11的前面部112的框体的状态下,能够沿收容部30的纵深方向滑动而插入。图4代表性地表示一对检测器模块141a、141b和1个放大器基板31,为概略地说明它们的连接关系的图。检测器模块141a、141b的每一个的大小在通道方向C上为例如24mm、在切片方向S上为例如60120mm左右。来自检测器模块141a、141b的电信号通过柔性扁平电缆32a、32b(以下简称电缆)分别被导向连接器33a、33b,连接器33a、33b能够结合在放大器基板31上设置的连接器;34a、34b上。图3仅表示连接器33b、!34b,省略了连接器33a、;34a。另外,由于实际上通道方向C上有η个检测器模块141a、141b和放大器基板31,因此存在η个由连接器33a、3!3b构成的连接器群和η个由连接器34a、34b构成的连接器群。并且,电缆32a、连接器33a、连接器3构成将检测器模块141a和放大器基板31电气结合的结合装置。同样,电缆32b、连接器33b、连接器34b构成将检测器模块141b和放大器基板31电连接的结合装置。外侧的检测器模块141a和放大器基板31由连接器33a和3连接,里侧的检测器模块141b和放大器基板31由连接器3和34b连接。里侧的连接器34b设置在放大器基板31的上部,通过沿上下方向移动放大器基板31,能够插拔连接器33a和连接器34b。并且,外侧的连接器33a能够对在放大器基板31的基板面上设置的连接器3插拔。图4的箭头X的方向表示上下移动放大器基板31的方向,Y方向表示放大器基板31的滑动方向,Z方向表示连接器33a的插拔方向。如从图4能够明白的那样,连接器33a和连接器34b的插拔方向X与连接器33a和连接器3的插拔方向Z正交。在将检测器模块141a、141b和放大器基板31安装到收容部30内的情况下,如图5所示使用上板35和下板36等。图5中,检测器模块141a、141b使X射线检测面朝上地安装在上板35上,电缆32a、32b从检测器模块141a、141b向下延伸。外侧的电缆32a穿过下板36向下延伸,与连接器33a连接。里侧的电缆32b穿过下板36连接在安装于下板底面上的连接器33b(参照图4)上。上板35和下板36固定在图3的收容部30的上层,使放大器基板31滑动插入收容部30的下层。并且,为了有助于结合里侧的连接器3和连接器34b时的动作,本发明的放射线检测器14具备进行放大器基板31的滑动和升降的引导单元40。引导单元40构成用来连接连接器3和连接器34b或使它们分离的结合机构。图6A为表示引导单元40的结构的正视图,图6B、6C为表示利用引导单元40将放大器基板31插入收容部30并连接里侧的连接器3和34b时的动作的侧视图。图6A为从插入方向Y观看的图。如从图6A6C能够明白的那样,放大器基板31的下端安装有安装基板41。在安装基板41上形成有与放大器基板31的插入方向(Y)倾斜的引导槽42。引导槽42越向插入方向(Y)的深处移动则越向下倾斜,多个销部件43插入该引导槽42中。销部件43穿过弓I导槽42固定在滑动体44上,为了防止从弓丨导槽42中拔出,销部件43的顶端比引导槽42的槽宽大。滑动体44上安装有操作柄45,能够握住该操作柄45使滑动体44沿Y方向滑动。滑动体44的下端能够沿收容部30下层形成的导轨37、38在Y方向上滑动。安装基板41、滑动体44和操作柄45构成引导单元40。另外,在放大器基板31上形成有用来放大来自检测器模块141a、141b的电信号的电路,放大后的电信号通过电缆(图中没有表示)等提供给DAS单元16。或者,放大器基板31上除了电信号放大电路外,还可以具备将放大电路的输出变换成数字信号的A/D变换ο并且,在放大器基板31的里侧上端部,安装有连接器34b,在与该连接器34b相对的下板36上,安装有连接器33b。并且,在下板36上突出设置有引导销361。该引导销361为起阻挡器作用的部件,当沿Y方向滑动插入放大器基板31时,引导销361顶在连接器34b上。放大器基板31用螺钉46安装在安装基板41上,安装基板41用销部件43安装在滑动体44上,滑动体44上安装有操作柄45,放大器基板31、安装基板41、滑动体44和操作柄45成为一个整体。并且,通过沿Y方向推动操作柄45,该一体化的结构部件能够沿导轨37、38滑动。如图6B所示,当将滑动体44的下端插入导轨37、38之间,沿Y方向推动操作柄45时,放大器基板31、安装基板41和滑动体44向里侧方向滑动。如果一直推动操作柄45,连接器34b顶在引导销361上。如果在连接器34b顶在引导销361上的状态下继续推动操作柄45,则如图6C所示,滑动体44继续向里侧移动。此时放大器基板31和安装基板41顶在引导销361上不能再向里侧移动,但安装在滑动体44上的销部件43沿倾斜的引导槽42向里侧移动。因此安装基板41和放大器基板31沿引导销361向上(X)上升,连接器34b和3结合。由于此时连接器34b和3被引导销361正确地定位,因此能够可靠地结合,防止接触不良。另一方面,位于放大器基板31的外侧的连接器33a和连接器3如(图幻由操作者结合。由于外侧手容易进入,操作容易。这样一来,能够用引导单元40简单并且准确地结合位于收容部30的里侧的连接器3和34b,通过操作者能够容易地结合位于收容部30的外侧的连接器33a和连接器34a。此外,当从收容部30中取出放大器基板31时,先解除连接器3与连接器34b的结合,再向身边拉出操作柄45即可。滑动体44被沿与图6C相反的方向拉出,放大器基板731和安装基板41沿引导销361下降,连接器33b与34b的结合被解除,变成了图6B的状态,因此能够直接拉出。这样一来,在本发明中2个检测器模块141a、141b能够共用1个放大器基板31。并且,配置在放大器基板31的里侧的连接器33b、34b的插拔能够被准确并且容易地进行,能够提高制造时或维修保养时的作业效率。并且,由于能够将放大器基板31纵置,因此能够提高冷却效率。而且,如果从检测器模块141a、141b到放大器基板31的路径变长,则静电电容增加,增大电路噪音,但本发明由于将放大器基板31配置在圆弧上,并且用柔性扁平电缆32a、32b以尽可能短的距离结合检测器模块141a、141b和放大器基板31,因此静电电容小,能够抑制电路噪音。这样一来,如果采用本发明的实施方式的放射线检测器,能够使2个检测器模块共用一个放大器基板,能够简化2个检测器模块与连接器的连接,能够降低接触不良。另外,本发明的放射线检测器不仅能够用于医用X射线CT装置,还可以用于检查仪器类的工业用X射线CT装置或机场等手提行李检查用的X射线CT装置。虽然以上展示和说明了本发明的典型实施方式,但对于本领域技术人员来说,显然可以对上述发明进行各种改变、修改或改造,都不超出本发明的宗旨。因此所有的改变、修改或改造都可以认为在本发明的范围之内。权利要求1.一种X射线CT装置,具备X射线管,向被检体照射X射线光束;第一检测器模块,包括多个放射线检测元件阵列,检测透过上述被检体的X射线;第二检测器模块,包括多个放射线检测元件阵列,沿上述第一检测器模块的切片方向配置;电路基板,用于处理来自上述第一检测器模块和上述第二检测器模块的电信号;第一连接器,电连接上述第一检测器模块和上述电路基板;以及第二连接器,电连接上述第二检测器模块和上述电路基板;上述第一连接器的插拔方向与上述第二连接器的插拔方向相互不同。全文摘要本发明的目的就是要提供一种检测器模块和放大器基板的连接容易、提高了制造时和维修保养时的作业效率的放射线检测器以及使用了该放射线检测器的X射线CT装置。放射线检测器具备沿切片方向配置了多个放射线检测器模块的检测器块;沿切片方向设置的、用于取出来自检测器块的每个放射线检测器模块的信号的多个电缆;分别与多个电缆相对应地设置在切片方向上分开的位置上的多个连接器;以及通过多个连接器接收来自检测器块的各放射线检测器模块的信号的电路基板。文档编号A61B6/03GK102119863SQ20111005621公开日2011年7月13日申请日期2008年2月28日优先权日2007年2月28日发明者南部修也,堀之内实,宫崎博明申请人:东芝医疗系统株式会社,株式会社东芝
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