JP2003066149A - 放射線検出器、放射線検出システム、ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、列数を増やすことのできる放
射線検出器、放射線検出システム及びＸ線ＣＴ装置を提
供することにある。 【解決手段】本発明の放射線検出器は、表面側から入射
するＸ線を光に変換するシンチレータ９と、変換された
光を電気信号に変換するフォトダイオード３を備えたフ
ォトダイオードチップ２と、フォトダイオード３から信
号を読み出すトランジスタ５を備えたスイッチングチッ
プ４と、読み出された信号を増幅し、ディジタル化する
データ収集チップ８とを有し、フォトダイオードチップ
２と、スイッチングチップ４と、データ収集チップ８と
は、リジッド多層配線板３０に共通に実装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出器、放
射線検出システムまたはその放射線検出器を備えたＸ線
コンピュータトモグラフィ装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と放射線検出器
とを有する。Ｘ線管で発生されたＸ線は、被検体を透過
して、放射線検出器に入射する。検出器は、Ｘ線を電気
信号として検出する複数の検出素子を備えている。検出
素子は、Ｘ線を光に変換するシンチレータ等の蛍光体
と、その光を電荷（電気信号）に変換するフォトダイオ
ード等の光電変換素子とを有する。最近では、Ｘ線を電
荷に直接的に変換する半導体素子を、検出素子に採用す
ることも検討されている。

【０００３】近年、マルチスライス型の放射線検出器が
登場している。マルチスライス型の放射線検出器は、ス
ライス方向に沿って並列された複数の検出素子列を備え
ている。検出素子列各々は、スライス方向に略直交する
チャンネル方向に一列に配列された複数の検出素子を有
する。

【０００４】このマルチスライス型の放射線検出器は、
列数の増加を要求されている。しかし、従来の放射線検
出器では列数に制限があった。

【０００５】放射線検出器の列数の増加を妨げる最大の
要因は、配線構造と接続構造とにある。なおここでは説
明の便宜上、フォトダイオードは、ｎ×ｍ（チャンネル
方向×スライス方向）のマトリクスで配列されているも
のとする。つまり、フォトダイオードは、チャンネル方
向に関してｎ個配列され、そのフォトダイオード列が、
スライス方向にｍ個並列されている。

【０００６】複数のフォトダイオードと複数のスイッチ
ング素子との間は、複数の信号引出し線を介して接続さ
れる。スライス方向に並んでいるｍ個のフォトダイオー
ドのｍ本の信号引出し線は、チャンネル方向に関して隣
のフォトダイオードとの間のギャップに形成されてい
る。

【０００７】従って、フォトダイオードの列数は、チャ
ンネル方向に関して隣り合うフォトダイオードのギャッ
プに形成可能な信号引き出し線の本数に依存して決まっ
てしまう。またギャップを拡大すれば、信号引き出し線
の本数を増加することは可能であるが、その場合、ギャ
ップの拡大に反比例してフォトダイオードの有感域の面
積が縮小されるので、感度が低下してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、列数
を増やすことのできる放射線検出器、放射線検出システ
ム及びＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、表面側から入射するＸ線を光に変換するシンチレー
タと、変換された光を電気信号に変換する複数のフォト
ダイオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオード
チップと、複数のフォトダイオードから複数の信号を読
み出す複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つ
のスイッチングチップと、読み出された複数の信号を増
幅し、ディジタル化する複数のデータ収集部を備えた少
なくとも１つのデータ収集チップとを有する。フォトダ
イオードチップと、スイッチングチップと、データ収集
チップとは、リジッド多層配線板に共通に実装される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は、
２次元アレイ型の放射線検出器、およびその放射線検出
器を装備したＸ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピューテッドトモ
グラフィ装置）に関する。Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と
放射線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回
転／回転（ROTATE/ROTATE）タイプと、リング状に多数
の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を
回転する固定／回転（STATIONARY/ROTATE）タイプ等様
々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可
能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回
転タイプとして説明する。

【００１１】また、１ボリュームの（＝１つのボリュー
ムデータを構成する）ボクセルデータ（又は１枚の断層
像）（いずれも後述）を再構成するには、被検体の周囲
１周、約３６０°分の投影データが、またハーフスキャ
ン法でも２１０〜２４０°程度分の投影データが必要と
される。いずれの方式にも本発明を適用可能である。こ
こでは、一般的な前者の約３６０°分の投影データから
１ボリュームのボクセルデータ（又は１枚の断層像）を
再構成するものとして説明する。

【００１２】また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズ
ムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更に
その光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変
換する間接変換形と、特定の半導体のＸ線により半導体
内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光
導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検
出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよ
いが、ここでは、前者の間接変換形として説明する。

【００１３】また、以下でフォトダイオードの有感域の
幅は、Ｘ線管の回転中心軸上での換算値として定義す
る。つまり、「１ｍｍの有感域幅を有するフォトダイオ
ード」とは、「Ｘ線管の回転中心軸上で１ｍｍに相当す
る有感域幅を有するフォトダイオード」を意味し、Ｘ線
が放射状に拡散することを考慮すると、フォトダイオー
ドの実際の有感域の幅は、Ｘ線焦点と回転中心軸との距
離に対するＸ線焦点とフォトダイオードの有感域との実
際の距離の比率に従って、１ｍｍより若干広くなる。

【００１４】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
係る放射線検出器の斜視図に示している。放射線検出器
は、スライス方向に沿って略円弧状に配列される複数の
検出器モジュール１から構成される。図２（ａ）は、１
つの検出器モジュール１の構成を概略的に示している。
図２（ｂ）は、１つの検出器モジュール１の断面部を示
している。

【００１５】各検出器モジュール１は、入射放射線（こ
こではＸ線）を光に変換するシンチレータ９と、変換さ
れた光を電気信号に変換する少なくとも１つのフォトダ
イオードチップ２と、フォトダイオードチップ２から電
気信号を読出す少なくとも１つのスイッチングチップ４
と、読み出された電気信号を増幅し、ディジタル化する
少なくとも１つのＤＡＳチップ（データ収集システムチ
ップ）８とが、セラミック製のリジッドな１枚のプリン
ト配線板１０に共通に実装されてなる。リジッドプリン
ト配線板１０はスライス方向に長く、フォトダイオード
チップ２と、スイッチングチップ４と、ＤＡＳチップ８
とは、リジッドプリント配線板１０上でスライス方向に
沿って配置される。

【００１６】フォトダイオードチップ２は、シリコン基
板の表面に複数のフォトダイオード３と、複数のＡｌ配
線１４とが形成されてなる。Ｎ個のフォトダイオード３
が、スライス方向に関して、一定のギャップを隔てて配
列される。チャンネル方向に関しては、Ｍ個のフォトダ
イオード３が、同じ一定のギャップを隔てて配列され
る。なお、スライス方向は、被検体の体軸方向に略平行
である。チャンネル方向は、被検体の体軸方向に略直交
する。

【００１７】複数のＡｌ配線１４は、複数のフォトダイ
オード３にそれぞれ接続される。スライス方向に関して
フォトダイオードチップ２の右側の半分のエリアに配置
されている（Ｎ／２）×Ｍ個のフォトダイオード３は、
スライス方向と略平行にギャップに形成された（Ｎ／
２）×Ｍ本のＡｌ配線１４を介して右外側に引き出され
る。同じスライス列の（Ｎ／２）個のフォトダイオード
３に対応する（Ｎ／２）本のＡｌ配線１４は、隣のスラ
イス列との間のギャップに高密度に形成されている。

【００１８】スライス方向に関してフォトダイオードチ
ップ２の左側の半分のエリアに配列されている（Ｎ／
２）×Ｍ個のフォトダイオード３は、スライス方向と略
平行にギャップに形成された（Ｎ／２）×Ｍ本のＡｌ配
線１４を介して左外側に引き出される。同じスライス列
の（Ｎ／２）個のフォトダイオード３に対応する（Ｎ／
２）本のＡｌ配線１４は、隣のスライス列との間のギャ
ップに高密度に形成されている。

【００１９】左右に引き出されたＡｌ配線１４は、それ
ぞれトランジスタ５を介して、（Ｎ／２）本ずつ信号読
出し線７に共通接続される。

【００２０】ギャップの幅と、配線１４の太さ、配線１
４の間隔とにより、ギャップに形成できる配線１４の本
数が決まる。それによりスライス方向のフォトダイオー
ド３の配列個数（スライス列数）が決まる。本実施形態
では、配線１４を左右に分けて引き出したので、スライ
ス方向のフォトダイオード３の配列個数は、ギャップに
形成できる配線１４の本数の２倍で与えられる。

【００２１】スイッチングチップ４各々は、シリコン基
板上に、ＣＭＯＳ型の複数のトランジスタ５がスイッチ
ング素子として形成されてなる。複数のトランジスタ５
は、複数のフォトダイオード３にそれぞれ接続される。
同じ側の同じスライス列上に配置されたＮ／２個のフォ
トダイオード３は、Ｎ／２本の配線１４、Ｎ／２個のト
ランジスタ５を介して、信号読出し線７に共通に接続さ
れる。信号読出し線７にはＤＡＳチップ８が接続され
る。

【００２２】トランジスタ５のオンによりフォトダイオ
ード３に蓄積された電荷が電流信号として信号読み出し
線７に読み出される。トランジスタ５のオン／オフ（ゲ
ート電圧）は、読み出し制御回路６により制御される。
上述したようにスライス方向に並んでいるＮ／２本の配
線１４が信号読出し線７に共通に接続されているので、
対応するＮ／２個のトランジスタ５を個々に順番にオン
することにより、Ｎ／２個のフォトダイオード３の信号
を個々に順番に読み出すことができる。また、各信号読
出し線７にＤＡＳチップ８が個々に接続されているの
で、Ｎ／２個のフォトダイオード３をシリアルに読み出
すために要する時間で、モジュール内の全てのフォトダ
イオード３の信号読み出しを完了することができる。

【００２３】また、隣り合う複数個のフォトダイオード
３に対応する複数個のトランジスタ５を同時にオンする
と、当該複数個のフォトダイオード３からの信号はアナ
ログ的に加算され得る。この場合、当該複数個のフォト
ダイオード３は、１つのチャンネルを構成することとな
る。このような配線構造及び電子的な読出し制御によ
り、スライス厚を任意に変更することができる。

【００２４】複数のフォトダイオード３に接続された複
数のＡｌ配線１４は、ワイヤボンディングテクニックに
より、複数の金属ワイヤ１１を介して、リジッドプリン
ト配線板１０の複数の接点に接続される。スイッチング
チップ４の表面に形成された複数のバンプ１２は、プリ
ップチップテクニックにより、リジッドプリント配線板
１０の表面に形成された対応する複数のバンプに半田で
接続される。同様に、ＤＡＳチップ８の表面に形成され
た複数のバンプ１３は、プリップチップテクニックによ
り、リジッドプリント配線板１０の表面に形成された対
応する複数のバンプに半田で接続される。

【００２５】上述したように、Ａｌ配線１４を左右に引
き出したことで、スライス方向に関して形成可能なフォ
トダイオード３の個数を、Ａｌ配線１４を一方向だけに
引き出す場合の２倍に増加させることができる。また、
Ａｌ配線１４を左右に引き出したことで、リジッドプリ
ント配線板１０とフォトダイオードチップ２との間のワ
イヤボンディングエリアを拡大することができるので、
フォトダイオード３の個数の増加に対応することができ
る。

【００２６】また、共通の１枚のリジッドプリント配線
板１０に、フォトダイオードチップ２を、スイッチング
チップ４、ＤＡＳチップ８を実装したことにより、これ
ら３者間の接続が容易になり、フォトダイオード３の個
数の増加に対応することができる。

【００２７】また、Ｎ／２本の配線１４を信号読出し線
７に共通接続したことにより、スイッチングチップ４と
ＤＡＳチップ８との間の信号読出し線の本数を減らすこ
とができる。また、Ｎ／２本の配線１４を信号読出し線
７に共通接続した簡単な構成により、トランジスタ５の
電子的な制御で、スライス厚を簡単に変更することがで
きる。

【００２８】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
シリコン基板表面に形成した複数のＡｌ配線により複数
のフォトダイオードを電気的に引き出している。そのた
めＡｌ配線の本数、つまりスライス方向に配列するフォ
トダイオードの個数（列数）が、Ａｌ配線を形成するフ
ォトダイオードのギャップの幅の制約を受けている。

【００２９】第２実施形態では、複数のフォトダイオー
ドを、シリコン基板を表面から背面にかけて貫通する貫
通配線により背面に電気的に引き出すことにより、上記
制約を緩和するものである。

【００３０】図３には第２実施形態による放射線検出器
を構成する検出器モジュールの断面図を示し、図４に図
３の貫通配線構造を詳細に示す断面図である。セラミッ
ク製のリジッドなプリント配線板２２上に、少なくとも
１つのフォトダイオードチップ２０と、少なくとも１つ
のスイッチングチップ４と、少なくとも１つのＤＡＳチ
ップ８とが、共通に実装される。

【００３１】スイッチングチップ４の表面に形成された
複数のバンプ１２は、プリップチップテクニックによ
り、リジッドプリント配線板２０の表面に形成された複
数のバンプに半田で接続される。同様に、ＤＡＳチップ
８の表面に形成された複数のバンプ１３は、プリップチ
ップテクニックにより、リジッドプリント配線板１０の
表面に形成された複数のバンプに半田で接続される。

【００３２】複数のフォトダイオード５は、シリコン基
板２４の表面にマトリクス状に形成される。複数のフォ
トダイオード５は、シリコン基板２４の表面に形成され
た複数のＡｌ配線２２にそれぞれ接続される。複数のＡ
ｌ配線２２は、シリコン基板２４の表面から裏面にかけ
て貫通する複数の貫通配線２３にそれぞれ接続される。
複数の貫通配線２３の側面は例えば酸化シリコンにより
絶縁されている。複数の貫通配線２３の後端には、シリ
コン基板２４の裏面において、複数のバンプ２１が形成
されている。このように複数のフォトダイオード５は、
複数の貫通配線２３を介して、裏面に電気的に引き出さ
れている。

【００３３】シリコン基板２４の裏面に形成された複数
のバンプ２１は、リジッドプリント配線板２２の表面に
形成された対応する複数のバンプに半田で接続される。

【００３４】このように複数のフォトダイオード５を、
複数の貫通配線２３により、基板裏面に引き出すように
したので、スライス方向に配列するフォトダイオード５
の個数（列数）を上記制約から解放して、増加させるこ
とが可能となる。

【００３５】（第３実施形態）放射線検出器は、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置のガントリハウジング内に収容される。検出器モ
ジュールのスライス方向に関する幅は、ガントリハウジ
ングの内部空間の大きさにより制限を受ける。上述した
ように、リジッドなプリント配線板の表面に、フォトダ
イオードチップと、スイッチングチップと、ＤＡＳチッ
プとを共通に実装する場合、フォトダイオードチップの
実装面積が、スイッチングチップと、ＤＡＳチップとに
圧迫される。従って、スライス方向に配列するフォトダ
イオード５の個数（列数）は、フォトダイオードチップ
の実装面積によって制約を受ける。

【００３６】第３実施形態は、この制約を軽減する。図
５には第３実施形態による放射線検出器を構成する検出
器モジュールの断面図を示している。リジッドな多層配
線板３０の表面に、少なくとも１つのフォトダイオード
チップ２０と、少なくとも１つのスイッチングチップ４
とが実装される。リジッドな多層配線板３０の裏面に
は、少なくとも１つのＤＡＳチップ８が実装される。Ｄ
ＡＳチップ８を裏面に配置したことで、検出器モジュー
ルのスライス方向に関する幅を拡大して、スライス方向
に配列するフォトダイオード５の個数（列数）を増加さ
せることができる。

【００３７】フォトダイオードチップ２０の複数のフォ
トダイオードは、シリコン基板を表面から裏面にかけて
貫通する複数の貫通配線を介して、多層配線板３０の表
面に形成されたプリント配線の複数の端子に接続され、
さらに表面プリント配線を介してスイッチングチップ４
の複数のトランジスタに接続される。

【００３８】スイッチングチップ４の表面に形成された
複数のバンプ１２は、プリップチップテクニックによ
り、リジッド多層配線板３０の表面に形成された対応す
る複数のバンプに半田３５で接続される。

【００３９】ＤＡＳチップ８の表面に形成された複数の
バンプ１３は、プリップチップテクニックにより、リジ
ッド多層配線板３０の裏面に形成された対応する複数の
バンプに半田で接続される。

【００４０】図６には、多層配線板３０の断面構造を示
している。多層配線板３０は、積層される複数枚の薄い
配線基板３１〜３４から構成される。複数の配線基板３
１〜３４の相互間は、複数のビアホールにより接続され
る。

【００４１】各配線基板３１〜３４の配線の引き回し、
および複数の配線基板３１〜３４間での配線の接続は、
スイッチングチップ４の複数のバンプ１２と、それに対
応するＤＡＳチップ８のバンプ１３とを接続するため
に、設計されている。

【００４２】このように多層配線板３０により、ＤＡＳ
チップ８を裏面に配置することが可能となる。それによ
りＤＡＳチップ８により圧迫されていたフォトダイオー
ドチップの実装面積を拡大して、スライス方向に配列す
るフォトダイオード５の個数（列数）を増加させること
が可能となる。

【００４３】（第４実施形態）図７は、第４実施形態に
よる検出器モジュールの断面図である。第３実施形態で
は、多層配線板の表面にフォトダイオードチップと、ス
イッチングチップとを実装し、多層配線板の裏面に、Ｄ
ＡＳチップを実装することにより、フォトダイオードチ
ップの実装面積を拡大する。

【００４４】それに対して、第４実施形態は、多層配線
板４０の表面にフォトダイオードチップ２０だけを実装
し、多層配線板４０の裏面に、ＤＡＳチップ８ととも
に、スイッチングチップ４をも実装することにより、フ
ォトダイオードチップ２０の実装面積をさらに拡大す
る。

【００４５】フォトダイオードチップ２０の複数のフォ
トダイオードは、シリコン基板を表面から裏面にかけて
貫通する複数の貫通配線を介して、多層配線板４０の表
面に形成された複数の端子に接続される。

【００４６】スイッチングチップ４の表面に形成された
複数のバンプ１２は、プリップチップテクニックによ
り、リジッド多層配線板４０の裏面に形成された対応す
る複数のバンプに半田で接続される。

【００４７】ＤＡＳチップ８の表面に形成された複数の
バンプ１３は、プリップチップテクニックにより、リジ
ッド多層配線板４０の裏面に形成された対応する複数の
バンプに半田で接続される。

【００４８】多層配線板４０を構成する複数の配線基板
それぞれの配線の引き回し、および複数の配線基板間で
の配線の接続は、フォトダイオードチップ２０の複数の
フォトダイオードを、それぞれ対応するスイッチングチ
ップ４の複数のトランジスタに接続するために、設計さ
れている。

【００４９】このように、多層配線板４０の表面にフォ
トダイオードチップ２０だけを実装し、多層配線板４０
の裏面に、スイッチングチップ４とＤＡＳチップ８とを
実装することにより、フォトダイオードチップ２０の実
装面積をさらに拡大して、スライス方向に配列するフォ
トダイオード５の個数（列数）の増加を促進することが
可能となる。

【００５０】（第５実施形態）図８には第５実施形態に
よる放射線検出器を構成する検出器モジュールの断面図
を示している。セラミック製のリジッドなプリント配線
板５２上に、スイッチングチップ５０と、ＤＡＳチップ
８とが実装され、スイッチングチップ５０の表面上にフ
ォトダイオードチップ２０が実装されている。

【００５１】スイッチングチップ５０の表面には複数の
バンプが形成され、フォトダイオードチップ２０の裏面
の複数のバンプに半田で接続される。スイッチングチッ
プ５０の裏面にも複数のバンプ５１が形成され、貫通配
線を介して表面の複数のトランジスタに接続される。ス
イッチングチップ５０の裏面の複数のバンプ５１は、リ
ジッドプリント配線板５２の表面に形成された対応する
複数のバンプに半田で接続される。同様に、ＤＡＳチッ
プ８の表面に形成された複数のバンプ１３は、プリップ
チップテクニックにより、リジッドプリント配線板５２
の表面に形成された複数のバンプに半田で接続される。

【００５２】このようにスイッチングチップ５０の表面
上にフォトダイオードチップ２０を実装するようにして
も、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。

【００５３】（第６実施形態）図９には第６実施形態に
よる放射線検出器を構成する検出器モジュールの断面図
を示している。リジッドな多層配線板６０の表面上に、
スイッチングチップ５０が実装され、リジッドな多層配
線板６０の裏面上にＤＡＳチップ８が実装され、スイッ
チングチップ５０の表面上にフォトダイオードチップ２
０が実装されている。

【００５４】スイッチングチップ５０の表面には複数の
バンプが形成され、フォトダイオードチップ２０の裏面
の複数のバンプに半田で接続される。スイッチングチッ
プ５０の裏面にも複数のバンプ５１が形成され、貫通配
線を介して表面の複数のトランジスタに接続される。ス
イッチングチップ５０の裏面の複数のバンプ５１は、多
層配線板６０の表面に形成された対応する複数のバンプ
に半田で接続される。ＤＡＳチップ８の表面に形成され
た複数のバンプ１３は、プリップチップテクニックによ
り、多層配線板６０の裏面に形成された複数のバンプに
半田で接続される。

【００５５】多層配線板６０を構成する複数の配線基板
それぞれの配線の引き回し、および複数の配線基板間で
の配線の接続は、スイッチングチップ４の複数のトラン
ジスタを、それぞれ対応するＤＡＳチップ８の複数のバ
ンプに接続するために、設計されている。

【００５６】このようにスイッチングチップ５０の表面
上にフォトダイオードチップ２０を実装し、また多層配
線板６０の裏面にＤＡＳチップ８を実装するようにして
も、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。

【００５７】以上のように第１〜第６の実施形態は、以
下に説明する様々な応用に発展され、また具体的で有意
な構成を実現することができる。

【００５８】（第７実施形態）図１０には、第７実施形
態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示している。回転リング
１０２は、架台駆動部１０７により１回転あたり１秒以
下という高速回転で駆動される。この回転リング１０２
には、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体Ｐに対
してコーンビーム(四角錐)状、又はファンビーム状のＸ
線を発生するためのＸ線管１０１が取り付けられてい
る。Ｘ線管１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力が高電
圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供
給される。これによりＸ線管１０１は、被検体の体軸方
向に直交するチャンネル方向Ｃと、それに直交するスラ
イス方向Ａ(＝回転軸に平行な方向)との２方向に広が
る、いわゆるコーンビームＸ線又はファンビームＸ線を
発生する。

【００５９】また、回転リング１０２には、被検体Ｐを
透過したＸ線を検出するための放射線検出器１０３がＸ
線管１０１に対向する向きで取り付けられている。放射
線検出器１０３は、複数（例えば３８個）の検出器モジ
ュールから構成されている。図１１には１つの検出器モ
ジュールの展開図を示している。検出器モジュール１０
３０は、シンチレータと、フォトダイオード１０３１、
１０３２からなる複数の検出素子を有するフォトダイオ
ードチップとを有している。複数の検出素子１０３１、
１０３２は、チャンネル方向Ｃとスライス方向Ｓとの２
方向に関してマトリクス状に配列される。なお、本実施
形態におけるＸ線ＣＴ装置では、複数の検出器モジュー
ル１０３０は、平面的ではなく、Ｘ線管１０１の焦点を
中心とした円弧に沿って配列される。

【００６０】検出器モジュール１０３０は、上述したよ
うに複数の検出素子１０３１、１０３２を有するフォト
ダイオードチップとともに、スイッチングチップ、ＤＡ
Ｓチップを有している。これらフォトダイオードチッ
プ、スイッチングチップ、ＤＡＳチップは、単一のリジ
ッドなプリント配線板上に実装される。

【００６１】一方の検出素子１０３１は、スライス方向
に関する幅が０．５ｍｍで、チャンネル方向に関する幅
が１ｍｍの有感域を備えている。他方の検出素子１０３
２は、スライス方向に関する幅が１ｍｍで、チャンネル
方向に関する幅が１ｍｍの有感域を備えている。

【００６２】０．５ｍｍ幅の検出素子１０３１は、スラ
イス方向Ｃに例えば１６個並べられる。なお、スライス
方向Ｃに並べられた１６個の検出素子１０３１を、第１
の検出素子列群１０３３と称する。また、１ｍｍ幅の検
出素子１０３２は、スライス方向Ｓに関し、第１の検出
素子列１０３３の両側それぞれに、検出素子１０３１の
配列個数よりも少ない複数個、例えば１２個ずつ並べら
れる。スライス方向Ｃに並べられた１２個の検出素子１
０３２を、第２の検出素子列群１０３４と称する。

【００６３】本実施形態では、スライス方向Ｃに並べら
れた検出素子１０３１の個数（例えば１６個）は、その
両側それぞれに配置された検出素子１０３２の個数（例
えば１２個）よりも多く、そのトータル個数（例えば２
４個）よりも少なく成るように設計されている。

【００６４】このような放射線検出器１０３で検出され
たＭ×Ｎ（上記の例でいえば、Ｍ＝２４行×３８個＝９
１２であり、Ｎ＝４０（＝１６列＋２×１２列）であ
る。）の全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビェー
あたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータを以下「２次元投
影データ」という。）は、チップ化されているデータ収
集回路（ＤＡＳ）１０４に一旦集められ、そして、一括
して光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を介
して後述のデータ処理ユニットに伝送される。

【００６５】なお、放射線検出器１０３による検出動作
は、１回転（約１秒）の間に、例えば１０００回程度繰
り返され、それによりＭ×Ｎチャンネル分の膨大な２次
元投影データが１秒（１回転）あたり１０００回発生
し、このような膨大でしかも高速に発生する２次元投影
データを時間遅れなく伝送するために、データ収集回路
１０４及び非接触データ伝送装置１０５は超高速処理化
が図られている。

【００６６】データ処理ユニットは、ホストコントロー
ラ１１０を中心として、データ補正等の前処理を行う前
処理装置１０６、記憶装置１１１、補助記憶装置１１
２、データ処理装置１１３、再構成装置１１４、入力装
置１１５及び表示装置１１６が、データ／制御バス３０
０を介して相互接続されている。さらに、このバス３０
０を介して、補助記憶装置２０１、データ処理装置２０
２、再構成装置２０３、入力装置２０４及び表示装置２
０５からなる外部の画像処理装置２００が接続されてい
る。

【００６７】以下では、上記構成例となるＸ線ＣＴ装置
についての作用効果について説明する。なお、以下で
は、上記放射線検出器１０３により検出された被検体透
過Ｘ線データに基づいて、複数のボクセルデータから構
成されるボリュームデータを再構成し、ここから任意断
面の断層像、任意方向からの投影像及び三次元表面表示
像等の各種像を再構成する場合（作用）について説明す
る。

【００６８】図１２に、本実施形態のＸ線ＣＴ装置にお
けるデータの処理及びその流れを示している。被検体を
透過したＸ線は、放射線検出器１０３においてアナログ
電気信号の２次元投影データに変換され、さらにデータ
収集回路１０４でディジタル電気信号の２次元投影デー
タに変換された後、非接触データ伝送装置１０５を介し
て、各種補正を行う前処理装置１０６に送られ、感度補
正等を受ける。

【００６９】なお、以下でフォトダイオードの有感域の
幅は、Ｘ線管の回転中心軸上での換算値として定義す
る。つまり、「１ｍｍの有感域幅を有するフォトダイオ
ード」とは、「Ｘ線管の回転中心軸上で１ｍｍに相当す
る有感域幅を有するフォトダイオード」を意味し、Ｘ線
が放射状に拡散することを考慮すると、フォトダイオー
ドの実際の有感域の幅は、Ｘ線焦点と回転中心軸との距
離に対するＸ線焦点とフォトダイオードの有感域との実
際の距離の比率に従って、１ｍｍより若干広くなる。

【００７０】ここで、放射線検出器１０３におけるアナ
ログ電気信号への変換作用は、スライス方向Ａ中央付近
で検出されたＸ線については、幅０．５ｍｍの検出素子
１０３１ａから構成された第１の検出素子列１０３３に
より行われ、残りの部分については、より幅の大きい幅
１ｍｍの検出素子１０３２から構成された第２の検出素
子列１０３４により行われることになる。つまり、第１
の検出素子列１０３３によれば、残りの部分と比較し
て、より高い分解能を保持したまま、２次元投影データ
の収集及びアナログ電気信号への変換作用が達成される
ことになる。

【００７１】また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置における
Ｘ線管１０１は、上述したように、コーンビーム状、又
はファンビーム状のＸ線を発生させる。そして、このよ
うなＸ線管１０１においては、該Ｘ線管１０１近傍に適
当な構成となるコリメータを設置すること等により、該
コリメータの開口度を変化させることで、コーンビーム
状、又はファンビーム状のＸ線のビーム厚を変更するこ
と、つまり被検体に対する「スライス幅（＝複数の均等
な「スライス厚」を束ねた大きさ）」を変更することが
可能である。

【００７２】図１３には、０．５ｍｍ厚のスライスを１
６枚撮影する場合に用いられる検出素子を斜線で示して
いる。図１４には、１ｍｍ厚のスライスを１６枚撮影す
る場合に用いられる検出素子を斜線で示している。ま
た、図１５には、１ｍｍ厚のスライスを３２枚撮影する
場合に用いられる検出素子を斜線で示している。

【００７３】０．５ｍｍ厚のスライスを１６枚撮影する
場合、０．５ｍｍ幅の検出素子１０３１の電気信号を個
別に読み出すことにより、０．５ｍｍ厚の１６枚の断層
像を再構成可能なデータを収集することができる。

【００７４】また、１ｍｍ厚のスライスを１６枚撮影す
る場合、隣り合うペアの０．５ｍｍ幅の検出素子１０３
１の電気信号を同時に読み出すことにより、隣り合うペ
アの０．５ｍｍ幅の検出素子１０３１を単一素子の如く
取り扱って、また中心に近い両側それぞれで４個ずつ、
合計８個の１ｍｍ幅の検出素子１０３２の電気信号を個
別に読み出すことにより、１ｍｍ厚の１６枚の断層像を
再構成可能なデータを収集することができる。

【００７５】また、１ｍｍ厚のスライスを３２枚撮影す
る場合、隣り合うペアの０．５ｍｍ幅の検出素子１０３
１の電気信号を同時に読み出すことにより、隣り合うペ
アの０．５ｍｍ幅の検出素子１０３１を単一素子の如く
取り扱って、また１ｍｍ幅の検出素子１０３２の電気信
号を個別に読み出すことにより、１ｍｍ厚の３２枚の断
層像を再構成可能なデータを収集することができる。

【００７６】もちろん、信号読出し方法を変えることに
より、スライス厚を２ｍｍ、３ｍｍ、等様々に変更させ
ることが可能である。また、そのスライス数も、１枚か
ら４０枚まで任意に変更可能である。さらに、複数種類
のスライス厚のデータを同時に収集することも可能であ
る。さらに、０．５ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ，４
ｍｍのいずれか任意のスライス厚で８枚のスライスを収
集することも可能である。

【００７７】このような信号の読出し制御は、第１実施
形態で説明したように、同じスライス列上の複数のフォ
トダイオードを複数のトランジスタを介して単一の共通
信号線に接続することにより、トランジスタのオン／オ
フ制御により実現され得る。

【００７８】なお、上記では０．５ｍｍスライス時にお
いて、第１の検出素子列１０３３をを使用する形態につ
いて述べたが、これに代え、０．５ｍｍスライス時にお
いて、上記第１の検出素子列１０３３の「８列」のみを
使用するような形態としてもよい。その他、各スライス
時においても種々のケースを考えることができるが、い
ずれにしても、１６列でない「８列」や、場合により
「４列」等を使用するモードとしてもよい。

【００７９】さて、前処理装置１０６で感度補正やＸ線
強度補正等を受けた３６０゜分、つまり１０００セット
の２次元投影データは、直接、あるいは記憶装置１１１
に一旦記憶される。その後、この２次元投影データは再
構成装置１１４に送られ、ここで、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法
と呼ばれる再構成アルゴリズムにより、該データに基づ
く再構成が行われる。

【００８０】Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、スライス方
向Ａに広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱
って、Ｘ線吸収係数の３次元的分布データ(以下「ボリ
ュームデータ(複数のボクセルデータが立体的（３次元
的）に集合したもの)」という。)を発生するために、フ
ァンビーム・コンボリューション・バックプロジェクシ
ョン法をもとに改良された近似的再構成法である。つま
り、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法は、データをファン投影
データとみなして畳み込み、そしてバックプロジェクシ
ョンは、回転中心軸に対して実際のコーン角に応じた斜
めのレイに沿って行うものである。なお、改良されてい
ないファンビーム・コンボリューション・バックプロジ
ェクション法は、バックプロジェクションで、レイを回
転中心軸に対して直交するものと仮定するので、アーチ
ファクトが強く現れる。

【００８１】従って、Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成法を採用
することにより、スライス方向に広い検出器を有効に活
用することができる。

【００８２】再構成されたボリュームデータは、直接、
あるいは記憶装置１１１に一旦記憶された後、データ処
理装置１１３に送られて、オペレータの指示に基づき、
既に広く用いられている、任意断面の断層像、任意方向
からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の３次
元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像データに変換さ
れて、表示装置１１６に表示される。

【００８３】オペレータは、検査・診断の目的に応じ
て、上記任意断面の断層像、任意方向からの投影像及び
３次元表面画像等の中から任意の表示形態を選択し、設
定することが可能である。この場合つまり、一つのボリ
ュームデータから、異なる形態での画像を生成し、表示
することになる。また、表示の際には、１種類の画像だ
けでなく、複数種類の画像を同時に表示するモードも備
え、目的に応じて一つの画像を表示するモードとの切り
替えが可能であるようになっている。

【００８４】ちなみに、上記にいう「任意断面の断層
像」とは、図１６に示すように、従来のＸ線ＣＴ装置で
得られる体軸に直交した断面（アキシャル断面）ＡＸだ
けではなく、サジタル断面ＳＡ、コロナル断面ＣＯとい
った、アキシャル断面ＡＸに直交する断面、さらには、
これらの断面ＡＸ、ＳＡ及びＣＯに対して傾いたオブリ
ーク断面ＯＢについての断層像のこと等をいう。これら
は、上記ボリュームデータから、指定された断面につい
て、やはり指定された厚さのボクセルデータを抽出し、
束ねて表示する。

【００８５】また、「任意方向からの投影像」とは、ボ
リュームデータに対して、当該任意方向として設定され
た方向に並んだボクセルデータについて、例えば、最大
値をピックアップし、また該並んだボクセルデータの積
算値をとる等して、これを２次元画像として表示するも
のである。さらに、「３次元表面画像」とは、例えば、
設定されたしきい値による表面を抽出し、設定された光
源による陰影により、表面を３次元的に表示する方法で
ある。この場合、しきい値を変化させながら観察するこ
とで、内部の構造も把握できる。

【００８６】このように本実施形態におけるＸ線ＣＴ装
置では、一つのボリュームデータを通じて各種の画像を
取得することができるが、上記放射線検出器１０３を採
用することによれば、以上説明したことに基づき、以下
に記す効果を享受することが可能となる。すなわち、上
記ボリュームデータを構成するボクセルデータのサイズ
は、システムのジオメトリ、及びデータ収集速度等によ
って変化するとともに、上記放射線検出器１０３を構成
する検出素子１０３１、１０３２のサイズにも大きく依
存する。この点、本実施形態における放射線検出器１０
３によれば、幅の小さな検出素子１０３１を多列（上記
例では１６列）備えていることにより、ボクセルデータ
一つにつき、例えば最小で、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×
０．５ｍｍ程度を達成しつつ比較的広範囲な撮影を実施
することが可能である。つまり、広範囲かつ高分解能が
維持される。

【００８７】また一方で、本実施形態の放射線検出器１
０３は、検出素子１０３１、１０３２の多列化構造を有
しているから、１回転で大きなボリュームデータを得る
ことができるので、「広範囲」で、かつ等方位性（ｉｓ
ｏｔｒｏｐｉｃ）のボクセルデータを収集することがで
きる。従って、任意断面の断層像の分解能を略等しくす
ることができ、臨床上有用な画像を取得することができ
る。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸すべてに関し、等方
位性ボクセルでデータを収集することが可能となるた
め、アキシャル断面ＡＸ、サジタル断面ＳＡ及びコロナ
ル断面ＣＯそれぞれの断層像につき、同じ分解能で表現
された画像に基づく診断を行うことができる。臨床的に
は、頭部０．５ｍｍ、腹部１ｍｍスライスを基本とし
て、いわゆるｉｓｏｔｒｏｐｉｃを実現できる。

【００８８】なお、「広範囲」な撮影が可能であること
いうことは、「迅速」な撮影が可能であること、つまり
被検体に対するトータル的な被爆量を低減すること等が
可能であることを示唆するものであるが、そのこととは
別に、本実施形態における放射線検出器１０３によれ
ば、幅の小さい検出素子３１ａの配設数（ないし列数）
が、幅の大きい検出素子３１のそれよりも小さくされて
いるから、例えば従来の技術で述べたような特表平８−
５０９８９６号が開示する２次元アレイ型検出器で検出
素子の小型化を図る場合のように、取り扱わなければな
らないデータ数が膨大になるということがなく、この点
からも、「迅速」な処理が可能である点を指摘すること
ができる。むろん、当該公報に関し問題指摘した「クロ
ストーク」の問題も、本実施形態においては大きな問題
とならないことが明白である。

【００８９】なおまた、本実施形態における放射線検出
器１０３によれば、Ｘ線管１０１及び放射線検出器１０
３を連続回転させる撮影につき、特有の効果を奏する。

【００９０】まず、１回転のスキャンによれば、上記デ
ータ処理を行うことにより、既に述べたように、１回転
だけで得られた多方向からの２次元投影データから、ス
ライス方向Ａに広い対象領域について、スライス方向Ａ
に時間差のない、一つのボリュームデータを求めること
ができる。そして、アキシャル断面ＡＸ以外でも、ある
時刻（同一時刻）における断層像を観察することが可能
となる。この場合の表示画像の形態は、上述したよう
に、任意断面の断層像、任意方向の投影像及び三次元表
面画像等から選択・設定することが可能である。

【００９１】そして、連続回転スキャンによれば、複数
回転で得られた多方向からの２次元投影データに対し
て、１回転の場合と同様の処理を繰り返して行う場合に
は、得られるボリュームデータが一つではなく複数とな
る。１回転毎に再構成する場合でも回転数と同じ数のセ
ットが得られるし、再構成に使用するデータの範囲（シ
ステムの回転角度の範囲）を少しずつズラしていくこと
により、時間的に少しずつ異なる、より多くのボリュー
ムデータが得られる。

【００９２】なお、この連続回転スキャンの場合におけ
る表示画像の形態については、１回転の場合と同様、オ
ペレータの設定に応じて、任意断面の断層像、任意方向
からの投影像、３次元表面画像等の中から選択可能であ
る。

【００９３】また、上記時間的に少しずつ異なるボリュ
ームデータから、設定された表示形態での時間的に少し
ずつ異なる画像を生成し、これを順番に表示することに
よれば、オペレータは、当該画像を、図１７に示すよう
に、動画としてリアルタイムに観察することが可能とな
る。つまり、連続スキャンと並行して画像を動画として
表示することが可能となる。

【００９４】なお以下では、この連続回転スキャンの場
合におけるデータ処理につき、少々説明を加えておく。
ただし、以下では、１つの３次元画像データを再構成す
るのに必要な投影データの角度範囲を、３６０°として
説明するが、既に述べたように、該角度範囲を、３６０
°ではない角度、例えば１８０°＋ビュー角としてもよ
い。

【００９５】まず、被検体の周囲をＸ線管１０１が、放
射線検出器１０３と共に高速に連続回転する。１回転あ
たりに要する時間は、ｔ０（上記例では、１秒）であ
る。次々と収集される投影データはほぼ実時間で前処理
を受ける。そして、再構成装置１１４では、前処理され
た３６０°分の投影データに基づいて、ボリュームデー
タ“Ｉ”を再構成する。そして、再構成されたボリュー
ムデータＩに基づいて、データ処理装置１１３で、任意
断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像
等の画像データ“ＤＩ”が生成される。この画像データ
“ＤＩ”は、表示装置１１６に表示される。

【００９６】上記したような動画表示をする場合には、
１回目のスキャンからｎ回目のスキャンまでのそれぞれ
のスキャンについて、該スキャンから画像表示までの一
連の処理を並行して行い（例えば、１回目のスキャンに
基づく再構成処理に並行して、２回目のスキャンを実施
等。）、これにより連続して得られる２次元投影データ
に基づき画像を次々と再構成し、それを次々と表示する
ことになる。

【００９７】このため再構成装置１１４は、２次元投影
データの収集オペレーション（スキャン）と並行して、
所定角度範囲（ここでは３６０°）分の投影データを収
集するのに要する時間ｔ０より短時間で、ボリュームデ
ータＩを再構成するために必要な処理能力を備えてい
る。また、データ処理装置１１３は、ボリュームデータ
Ｉの再構成時間よりも短時間で、ボリュームデータＩか
ら画像データＤＩを発生するために必要な処理能力を備
えている。さらに、表示装置１１６は、画像データＤＩ
を、その画像データＤＩの起源の投影データの収集オペ
レーションの期間の起点Ｔｓ又は終点Ｔｅから、一定時
間後に表示開始するために必要なカウンタ及びメモリ等
を装備している。

【００９８】ところで、いま述べた点に関しては、放射
線検出器１０３周りの信号処理能力も、当然に高いこと
が要求されることになる。この点、本実施形態における
放射線検出器１０３によれば、既に述べたように、「迅
速」な信号処理が可能であるから、上記したような動画
表示を円滑に実行することに大きく貢献する。しかも、
それは広範囲で高分解能を維持しつつ達成することが可
能なのである。

【００９９】なお、上記実施形態においては、再構成、
断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、
Ｘ線ＣＴ装置１００内で行われるとしたが（そのような
形態が一般的である）、本発明においてはこれに代え、
これらデータ処理等を、図１に外部の画像処理装置２０
０において実行するようにしてもよい。また、このよう
な外部の画像処理装置２００を使用する場合、Ｘ線ＣＴ
装置１００から、画像処理装置２００に送られるデータ
は、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示
直前でも、いずれの状態でも上記した実施形態の効果を
妨げるものではない。

【０１００】また、上記では、任意断面の断層像、任意
方向の投影像及び３次元表面画像等の表示が可能として
いたが、本発明はこれに加え、これらメインの各種画像
表示と一緒に、ＲＯＩのＣＴ値や心電図など、時間的に
変化する情報を、グラフで表示し、グラフ上に表示中の
メイン画像の時刻も表示する構成としてもよい。

【０１０１】さらに本実施形態は種々変形して実施する
ことが可能である。例えば、上述した実施形態をＸ線管
１０１が被検体の周囲を螺旋状の軌跡を描くように架台
及び寝台の少なくとも一方をスキャン中に移動させるヘ
リカルスキャンに適用しても良い。この時、データ収集
に用いる検出素子列、ヘリカルピッチ、スキャン範囲、
スキャン時間、管電流の少なくともいずれかを含む撮影
条件を最適値に設定すれば、等方位性のボクセルデータ
から成るボリュームデータを得ることができる。尚、こ
のｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃを実現するにあたっては、検出
幅の狭い第１の検出素子列だけを使用してデータ収集を
行うことが、高分解能という観点から望ましい。例え
ば、撮影条件は、撮影領域頭部１８ｃｍφ、０．５ｍｍ
検出素子列×4列、ヘリカルピッチ３、スキャン範囲６
０ｍｍ、スキャン時間２０秒、１５０ｍＡｓ、再構成ピ
ッチ０．３ｍｍのように設定する。

【０１０２】なお、検出素子の配列及び検出器の構造
は、第１〜第６実施形態のいずれか又は任意に組み合わ
せたものである。

【０１０３】（第８実施形態）図１８は、第８実施形態
に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示している。図１８に
おいて、Ｘ線ＣＴ装置２０１０は、被検体の投影データ
の収集を行うガントリー２０１１と、収集された投影デ
ータに基づいて画像再構成処理や再構成画像表示などを
行うデータ処理システム部とから構成されている。

【０１０４】ガントリー２０１１は、Ｘ線管球２０１
４、スリット２０１６、被検体載置用の寝台２０１８、
被検体を挿入して診断を行うための診断用開口部、ガン
トリー駆動部２０３８、放射線検出システム２０２０を
有している。

【０１０５】Ｘ線管球２０１４は、Ｘ線を発生する真空
管であり、後述する高電圧発生装置２０１２で発生され
た高電圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させ
ることでＸ線を発生させる。

【０１０６】スリット２０１６は、ガントリー２０１２
内のＸ線管球２０１４と被検体の間に設けられ、Ｘ線管
球２０１４のＸ線焦点から曝射されたコーン状のＸ線ビ
ームを整形し、所要の立体角のＸ線ビームを形成する。

【０１０７】寝台２０１８は、寝台駆動部の駆動により
被検体の体軸方向に沿ってスライス可能になっている。

【０１０８】ガントリー駆動部２０３８は、診断用開口
内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわ
りに、Ｘ線管球２０１４と放射線検出システム２０２０
とを一体で回転させる等の駆動制御を行う。

【０１０９】放射線検出システム２０２０は、放射線検
出器２０２５とデータ収集装置（以下、ＤＡＳ）２０３
０とから成るシステムである。放射線検出器２０２５
は、配列された複数個の検出器モジュールから構成され
る。なお、本実施形態に係る放射線検出システム２０２
０は、従来の検出器チャンネル方向解像度が約０．５〜
１ｍｍであることより、スライス軸方向に関してもチャ
ンネル方向と同等の解像度を有すれば十分とし、０．５
ｍｍスライスを最小撮影スライス厚として説明する。ま
た、ＤＡＳ２０３０は、複数のＤＡＳチップから構成さ
れ、放射線検出器２０２５から送られたＸ線透過データ
に対して増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、所定のスライス厚
に束ねるための制御を行い、データ処理装置２０３２に
送り出す。なお、ＤＡＳチップは、ＤＡＭ−ＡＳＳＹと
呼ばれることもある。

【０１１０】さらに、本実施形態に係る放射線検出シス
テム２０２０は、ノイズを大幅に低減させるために、後
述する特徴を有している。

【０１１１】データ処理システム部は、高電圧発生装置
２０１２、データ処理装置２０３２、記憶装置２０３
４、ホストコントローラ２０３６、入力装置２０４０、
再構成装置２０４２、表示装置２０４４、を有してい
る。

【０１１２】高電圧発生装置２０１２は、Ｘ線管球２０
１４に高電圧を供給する装置であり、高電圧変圧器、フ
ィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成
る。この高電圧発生装置２０１２によるＸ線管球２０１
４への高電圧供給は、例えば、接触式のスリップリング
機構により行われる。

【０１１３】ホストコントローラ２０３６は、ＣＰＵを
有するコンピュータ回路を搭載しており、高電圧発生装
置２０１２に接続されるとともに、バスを介してガント
リー２０１１内の図示しない寝台駆動部、ガントリー駆
動部２０３８、放射線検出システム２０２０にそれぞれ
接続されている。また、ホストコントローラ２０３６、
データ処理装置２０３２、記憶装置２０３４、再構成装
置２０４２、表示装置２０４４、及び入力装置２０４０
は、それぞれバスを介して相互接続され、当該バスを通
じて互いに高速に画像データや制御データ等の受け渡し
を行なうことができるように構成されている。

【０１１４】ホストコントローラ２０３６は、例えば以
下に述べるような制御を実行して、Ｘ線透過データ（投
影データ）の収集処理を行う。すなわち、ホストコント
ローラ２０３６は、オペレータから入力装置２０４０を
介して入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メ
モリに格納し、この格納されたスキャン条件（あるい
は、マニュアルモードにおいてオペレータから直接設定
されたスキャン条件）に基づいて高電圧発生装置２０１
２、寝台駆動部、ガントリー駆動部２０３８、及び寝台
２０１８の体軸方向への送り量、送り速度、ガントリー
２０１１（Ｘ線管球２０１４及び放射線検出システム２
０２０）の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイ
ミング等を制御しながら、当該高電圧発生装置２０１
２、寝台駆動部、ガントリー駆動部２０３８を駆動させ
る。すると、被検体の所望の撮影領域に対して多方向か
らコーン状のＸ線ビームが照射され、被検体の撮影領域
を透過した透過Ｘ線を、放射線検出システム２０２０の
各検出素子を介してＸ線透過データとして検出すること
ができる。

【０１１５】同時に、ホストコントローラ２０３６は、
内部メモリに記憶されたスキャン条件（あるいは、マニ
ュアルモードのスキャン条件）に基づいて、放射線検出
システム２０２０のスイッチイング素子のオン／オフを
制御する。ホストコントローラ２０３６は、放射線検出
システム２０２０が有する各検出素子（フォトダイオー
ド）とＤＡＳとの接続状態を切り換え、各検出素子で検
出されたＸ線透過データを所定の単位で束ねる。そし
て、スキャン条件に対応した複数スライスのＸ線透過デ
ータとしてＤＡＳに送り出し、所定の処理を実行する。

【０１１６】データ処理装置２０３２は、例えばＣＰＵ
などを有するコンピュータ回路を搭載しており、放射線
検出システム２０２０の各ＤＡＳチップにより収集され
た、例えば１６スライス分の投影データを保持する。そ
して、データ処理装置２０３２は、上述したガントリー
２０１１の回転による多方向から得られた同一スライス
のすべての投影データを加算する処理や、その加算処理
により得られた多方向データに対して必要に応じて補間
処理、補正処理などを施すようになっている。

【０１１７】記憶装置２０３４は、データ処理装置２０
３２におけるデータ処理に必要なデータ等を記憶する。

【０１１８】再構成装置２０４２は、データ処理装置２
０３２によりデータ処理されて得られた投影データをフ
ェルドカンプ再構成法に従って再構成処理して、１６ス
ライス分の再構成画像データを生成する。

【０１１９】表示装置２０４４は再構成装置２０３６に
より生成された再構成画像データを表示する。

【０１２０】入力装置２０４０は、キーボードや各種ス
イッチ、マウス等を備え、オペレータを介してスライス
厚やスライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置
である。

【０１２１】再構成装置２０４２は、生成した再構成画
像データを記憶可能な大容量の補助記憶装置を有してい
る。

【０１２２】次に、本実施形態に係る放射線検出システ
ム２０２０について詳しく説明する。

【０１２３】放射線検出システム２０２０の検出器モジ
ュール各々は、１つの検出器ブロックと１つのＤＡＳブ
ロックとから構成される。すなわち、一の検出器ブロッ
クと一のＤＡＳブロックとで検出器モジュールを構成
し、当該検出器モジュールをチャンネル方向に配列する
ことで、放射線検出器１０２０が構成されている。以
下、各構成要素の順に説明する。

【０１２４】（検出器モジュール及び放射線検出器）図
２０（ａ）は、検出器ブロック２２００の上面図を示し
ている。検出器ブロック２２００は、シンチレータによ
ってＸ線から変換された光を複数のフォトダイオードに
よって電気信号に変換して出力するフォトダイオードチ
ップ２２０１、収集されたＸ線透過データを所定の単位
で束ねてＤＡＳチップに送り出すＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌ
ｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）の群からなるスイッチング
チップ２２０２とが、リジッドな多層配線板２２２０上
に実装されてなる。多層配線板２２２０の裏面には、ス
イッチングチップ２２０２に電気的に接続されたコネク
タが取り付けられている。

【０１２５】図１９は、フォトダイオードチップ２２０
１の展開図を示している。同図に示すようにフォトダイ
オードチップ２２０１は、複数のフォトダイオード２０
０１，２００２を有している。一方のフォトダイオード
２００２は、チャンネル方向に関して１ｍｍ、スライス
方向に関して１ｍｍの略正方形の有感域を有している。
他方のフォトダイオード２００１は、チャンネル方向に
関してはフォトダイオード２００２のそれと同じ１ｍ
ｍ、スライス方向に関してはフォトダイオード２００２
のそれの１／２の０．５ｍｍの有感域を有している。

【０１２６】０．５ｍｍ幅のフォトダイオード２００１
は、スライス方向に関して、１６個配列される。チャン
ネル方向に関しては、４８個配列される。１ｍｍ幅のフ
ォトダイオード２００２は、スライス方向に関して、
０．５ｍｍ幅のフォトダイオード２００１の両側それぞ
れに１２個ずつ配列される。チャンネル方向に関して
は、同様に、４８個配列される。

【０１２７】（ＤＡＳブロック及びデータ収集装置）図
２０（ｂ）は、ＤＡＳブロック２３００の上面図を示し
ている。ＤＡＳブロック２３００は、リジッドなプリン
ト配線板２３０１を有する。プリント配線板２３０１の
表面には、検出器ブロック２２００の裏面に形成された
コネクタと着脱可能なコネクタ２３０２が形成される。
また、プリント配線板２３０１には、複数のＤＡＳチッ
プ２３０３が実装される。

【０１２８】（検出器モジュール及び放射線検出器）次
に、検出器モジュール２０２２について、説明する。

【０１２９】図２０（ｃ）は、検出器モジュール２０２
２の上面図を示している。図２０（ｃ）に示すように、
検出器モジュール２０２２は、一の検出器ブロック２２
００と一のＤＡＳブロック２３００とから構成されてい
る。検出器ブロック２２００とＤＡＳブロック２３００
間の固定・電気的接続は、コネクタ２３０２によってな
される。ＤＡＳブロック２３００は、コネクタ２３０２
接続された検出器ブロック２２００によって検出される
Ｘ線画像データの収集処理を行う。従って、検出器モジ
ュール２０２２一つで、独立したデータ検出・データ収
集を行うシステムとなっている。放射線検出システム２
０２０は、図２０（ｃ）に示す検出器モジュール２０２
２をチャンネル方向に沿って複数配列することにより構
成される。

【０１３０】連結した検出器ブロック２２００とＤＡＳ
ブロック２３００との一方が故障した場合、両者を分離
して、正常なブロックに差し替えることができる。

【０１３１】図２１（ａ）には、検出器モジュール２０
２２の断面図を示している。検出器モジュール２０２２
は、検出器ブロック２２００とＤＡＳブロック２３００
との間を、リジッドなプリント配線板２２１０で中継す
る。中継基板２２１０の表面に検出器ブロック２２００
がコネクタ２２１４を介して実装され、裏面のＸ線照射
領域外にＤＡＳブロック２３００がコネクタ２３０２を
介して実装される。また、図２１（ｂ）に示すように、
ＤＡＳブロック２３００は、中継基板２２１０の表面の
Ｘ線照射領域外に実装されてもよい。

【０１３２】この様に、ＤＡＳブロック２３００をＸ線
通過領域外に配置することで、Ｘ線の電離効果によるＤ
ＡＳ誤動作を防ぐことができる。

【０１３３】図２２は、ＤＡＳブロック２３００を中継
基板２２１０の両面に設けた検出器モジュール２０２２
の断面図を示している。なお、図２２に示した検出器モ
ジュール２０２２は、ブロック間のアライメントや安定
性のために、複数の検出器ブロック２００を配列するた
めのサポート２２１２、ＤＡＳチップ２３０３からの熱
を放熱するための放熱フィン／ピン２３２０、当該放熱
フィン／ピン２３２０とＤＡＳチップ２３０３とを接続
するための熱伝導性ゴム２３２２、データ収集装置２０
３０を冷却するためのファン２３２４を有している。

【０１３４】図２３（ａ）、図２３（ｂ）は検出器モジ
ュール２０２２の横断面図である。検出器モジュール２
０２２は、検出器ブロック２００、ＤＡＳブロック２３
００、セラミック又はガラエポ樹脂正のリジッドな中継
基板２２１０を積層してなる。さらに、検出器ブロック
２２００は、シンチレータ２２０１、フォトダイオード
チップ２２０４、スイッチングチップ２２０２を積層し
てなる。なお、ＤＡＳブロック２３００は、所定数のＤ
ＡＳチップ２３０３を樹脂で封止したものである。ま
た、シンチレータ２２０１と、フォトダイオードチップ
２２０４とは、樹脂２２０６にて封止されている。

【０１３５】この検出器モジュール２０２２によれば、
ＤＡＳブロック２３００、中継基板２２１０、検出器ブ
ロック２２００を積層した構成であるから、装置の小型
化を図ることが可能である。なお、当該例においては、
ＤＡＳブロック２３００はＸ線通過領域に存在する構成
となる。従って、各ＤＡＳチップ２３０３のＸ線入射側
に鉛を設けると、なお好ましい。

【０１３６】また、検出器モジュール２０２２は、ＤＡ
Ｓブロック２３００をＸ線照射領域外に配置しているの
で、Ｘ線の電離効果により誤動作を防止することが可能
である。

【０１３７】当然ながら、検出器ブロック２２００とＤ
ＡＳブロック２３００との想定位置に限定はない。例え
ば、図２４（ａ）に示すように、検出器ブロック２２０
０を中継基板２２１０の中央部に配置し、図２４（ｂ）
に示すようにＤＡＳブロック２３００を中継基板２２１
０の辺縁に配置する構成であってもよい。

【０１３８】本実施形態では以下の効果が奏される。

【０１３９】第１に、リジッドな基板に、検出器ブロッ
ク２２００とＤＡＳブロック２３００とを共通に実装し
たので、スキャン時の回転によるフレキシブルＰＣ板の
振動やコネクタの外れ、フレキシブルＰＣ板のアンテナ
効果等を原因とするノイズの発生を防止することができ
る。また、フレキシブルＰＣ板を使用しないから、ノイ
ズ低減のためのシールドを設置しやすい。その結果、従
来と比して大幅なノイズ低減を実現することができる。

【０１４０】第２に、コネクタ接続によって検出器ブロ
ックとＤＡＳブロックとが接続されているから、装置間
の接続に必要な空間が小さくて済み装置を小型化するこ
とができる。また、コネクタ接続によれば装置の接続、
取り外しが容易であるから、バンプ接続と比較して装置
の交換等を簡易に行うことが可能である。

【０１４１】第３に、検出器モジュールとＤＡＳブロッ
クとを１対１に対応させた構成であるから、例えば一部
のみの装置交換等を容易に行うことが可能である。従っ
て、データ収集装置全体の交換を必要とせず、ランニン
グコストを低くすることが可能である。

【０１４２】（第９実施形態）図２５は、第９実施形態
に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示している。Ｘ線ＣＴ装置
３０１０は、被検体の投影データの収集を行うガントリ
ー３０１２と、収集された投影データに基づいて画像再
構成処理や再構成画像表示などを行うシステム部３０１
４とから構成されている。

【０１４３】ガントリー３０１２は、Ｘ線管球３０２
０、スリット３０２２、被検体載置用の寝台３０２４、
被検体を挿入して診断を行うための診断用開口部、ガン
トリー駆動部３０２６、放射線検出器３０２８を有して
いる。

【０１４４】Ｘ線管球３０２０は、Ｘ線を発生する真空
管であり、後述する高電圧発生装置３０３０で発生され
た高電圧により電子を加速させ、ターゲットに衝突させ
ることでＸ線を発生させる。

【０１４５】スリット３０２２は、ガントリー３０１２
内のＸ線管球３０２０と被検体の間に設けられ、Ｘ線管
球３０２０のＸ線焦点から曝射されたコーン状のＸ線ビ
ームを整形し、所要の立体角のＸ線ビームを形成する。

【０１４６】寝台３０２４は、図示しない寝台駆動部の
駆動により被検体の体軸方向に沿ってスライス可能にな
っている。

【０１４７】ガントリー駆動部３０２６は、図示しない
診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中
心軸のまわりに、Ｘ線管球３０２０と放射線検出器３０
２８とを一体で回転させる等の駆動制御を行う。

【０１４８】放射線検出器３０２８は、検出器モジュー
ルを複数個チャンネル方向に配列してなる。

【０１４９】システム部３０１４は、高電圧発生装置３
０３０、ホストコントローラ３０３１、データ処理装置
３０３２、記憶装置３０３４、再構成装置３０３６、表
示装置３０３８、入力装置３０４０、補助記憶装置３０
４２を有している。

【０１５０】高電圧発生装置３０３０は、Ｘ線管球３０
２０に高電圧を供給する装置であり、高電圧変圧器、フ
ィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成
る。この高電圧発生装置３０３０によるＸ線管球３０２
０への高電圧印加は、例えば、接触式のスリップリング
機構により行われる。

【０１５１】ホストコントローラ３０３１は、ＣＰＵを
有するコンピュータ回路を搭載しており、高電圧発生装
置３０３０に接続されるとともに、バスＢを介してガン
トリー３０１２内の図示しない寝台駆動部、ガントリー
駆動部３０２６、放射線検出器３０２８にそれぞれ接続
されている。また、ホストコントローラ３０３１、デー
タ処理装置３０３２、記憶装置３０３４、再構成装置３
０３６、表示装置３０３８、入力装置３０４０、及び補
助記憶装置３０４２は、それぞれバスＢを介して相互接
続され、当該バスＢを通じて互いに高速に画像データや
制御データ等の受け渡しを行なうことができるように構
成されている。

【０１５２】このホストコントローラ３０３１は、例え
ば以下に述べるような制御を実行して、Ｘ線透過データ
（投影データ）の収集処理を行う。すなわち、ホストコ
ントローラ３０３１は、オペレータ３０００から入力装
置３０４０を介して入力されたスライス厚等のスキャン
条件を内部メモリに格納し、この格納されたスキャン条
件（あるいは、マニュアルモードにおいてオペレータ３
０００から直接設定されたスキャン条件）に基づいて高
電圧発生装置３０３０、図示しない寝台駆動部、ガント
リー駆動部３０２６、及び寝台３０２４の体軸方向への
送り量、送り速度、ガントリー３０１２（Ｘ線管球３０
２０及び放射線検出器３０２８）の回転速度、回転ピッ
チ、及びＸ線の曝射タイミング等を制御しながら、当該
高電圧発生装置３０３０、図示しない寝台駆動部、ガン
トリー駆動部３０２６を駆動させる。すると、被検体Ｐ
の所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のＸ線ビ
ームが照射され、被検体の撮影領域を透過した透過Ｘ線
を、放射線検出器３０２８の各検出素子を介してＸ線透
過データとして検出することができる。

【０１５３】同時に、ホストコントローラ３０２５は、
内部メモリに記憶されたスキャン条件（あるいは、マニ
ュアルモードのスキャン条件）に基づいて、放射線検出
器３０２８のスイッチ群の各スイッチ切り換え制御を行
う。ホストコントローラ３０２５は、放射線検出器３０
２８が有する各検出素子（フォトダイオード）とＤＡＳ
との接続状態を切り換え、各検出素子で検出されたＸ線
透過データを所定の単位で束ねる。そして、スキャン条
件に対応した複数スライスのＸ線透過データとしてデー
タ収集素子に送り出し、所定の処理を実行する。

【０１５４】データ処理装置３０３２は、例えばＣＰＵ
などを有するコンピュータ回路を搭載しており、放射線
検出器３０２８の各データ収集素子により収集された３
２スライス分の投影データを保持する。そして、データ
処理装置３０３２は、上述したガントリー３０１２の回
転による多方向から得られた同一スライスのすべての投
影データを加算する処理や、その加算処理により得られ
た多方向データに対して必要に応じて補間処理、補正処
理などを施すようになっている。

【０１５５】記憶装置３０３４は、データ処理装置３０
３２におけるデータ処理に必要なデータ等を記憶する。

【０１５６】再構成装置３０３６は、データ処理装置３
０３２によりデータ処理されて得られた投影データをフ
ェルドカンプ再構成法に従って再構成処理して、８スラ
イス分の再構成画像データを生成する。

【０１５７】表示装置３０３８は再構成装置３０３６に
より生成された再構成画像データを表示する。

【０１５８】入力装置４０は、キーボードや各種スイッ
チ、マウス等を備え、オペレータを介してスライス厚や
スライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置であ
る。

【０１５９】補助記憶装置３０４２は、再構成装置３０
３６により生成された再構成画像データを記憶可能な大
容量の記憶領域を有する装置である。

【０１６０】図２６（ａ）は、検出器モジュール３２８
０の断面図である。シンチレータ３２８１の裏面に、フ
ォトダイオードチップ３２８３が配置され、接着剤３２
８２により貼り付けられる。フォトダイオードチップ３
２８３の裏面に、スイッチングチップ３２８５がバンプ
接続される。スイッチングチップ３２８５は、リジッド
な多層配線板３２８７の表面に実装される。スイッチン
グチップ３２８５と、リジッドな多層配線板３２８７と
の間は、ハンダバンプにより電気的に接続される。フォ
トダイオードチップ３２８３、スイッチングチップ３２
８５、多層配線板３２８７の積層構造は、樹脂３２８４
により封止されている。

【０１６１】リジッドな多層配線板３２８７の裏面に
は、ＤＡＳチップ３２８９が実装される。多層配線板３
２８７と、ＤＡＳチップ３２８９との間は、プリップチ
ップにより電気的に接続される。

【０１６２】図２７は、フォトダイオードチップ３２８
３の展開図である。フォトダイオードチップ３２８３
は、複数のフォトダイオード３００１，３００２を有し
ている。一方のフォトダイオード３００２は、チャンネ
ル方向に関して１ｍｍ、スライス方向に関して１ｍｍの
略正方形の有感域を有している。他方のフォトダイオー
ド３００１は、チャンネル方向に関してはフォトダイオ
ード３００２のそれと同じ１ｍｍ、スライス方向に関し
てはフォトダイオード３００２のそれの１／２の０．５
ｍｍの有感域を有している。

【０１６３】０．５ｍｍ幅のフォトダイオード３００１
は、スライス方向に関して、３２個配列される。チャン
ネル方向に関しては、４８個配列される。１ｍｍ幅のフ
ォトダイオード３００２は、スライス方向に関して、
０．５ｍｍ幅のフォトダイオード３００１の両側それぞ
れに８個ずつ配列される。チャンネル方向に関しては、
同様に、４８個配列される。

【０１６４】シンチレータ３２８１は、フォトダイオー
ド３００１、３００２の配列と同じパターンで配列され
た０．５ｍｍ幅のシンチレータ素子と１ｍｍ幅のシンチ
レータ素子とからなる。隣り合うシンチレータ素子の間
には、クロストーク防止のために鉛製セパレータがはめ
込まれている。

【０１６５】また、各シンチレータ素子は箱型（６面
体）であり、そのＸ線入射面、スライス厚方向端面には
図示しない光反射剤が層状に設けられている。そして、
各シンチレータ素子の蛍光出力面（Ｘ線入射面と対向す
る面）側には、フォトダイオードが、例えば接着剤３２
８２などの接合部材を介して蛍光を受光するように接合
されている。

【０１６６】図２６（ａ）に戻る。フォトダイオードチ
ップ３２８３は、シンチレータ素子と同数のフォトダイ
オードから構成されている。各フォトダイオードと各シ
ンチレータ素子とは光学的に１体１に対応するように接
続されている。フォトダイオードは、アクティブエリア
（有感域）を有し、当該アクティブエリアで受光した光
を電気信号に変換する。

【０１６７】スイッチングチップ３２８５は、複数のＣ
ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）型のト
ランジスタを有する。複数のトランジスタは、複数のフ
ォトダイオードに接続される。フォトダイオードで発生
した電気信号は、それぞれ対応するトランジスタを介し
てＤＡＳチップ３２８９に供給される。

【０１６８】多層配線板３２８７は、ビアホールを備え
た複数の薄膜プリント配線からなる。薄膜プリント配線
の少なくとも１枚は、Ｘ線シールド機能を備えている。

【０１６９】ＤＡＳチップ３２８９は、スイッチングチ
ップ３２８５を経由して送られた電気信号に対して、増
幅処理、Ａ／Ｄ変換処理を行う。

【０１７０】多層配線板３２８７を構成する複数の薄膜
プリント配線の少なくとも１枚に、Ｘ線シールド機能を
与える代わりに、図２６（ｂ）に示すように、ＤＡＳチ
ップ３２８９を、Ｘ線照射領域の外側、つまり多層配線
板３２８７の辺縁に配置するようにしてもよい。さら
に、ＤＡＳチップ３２８９の上方には、鉛製の遮蔽板３
２７１が配置されている。鉛板３２７１は、検出器モジ
ュール３２８０をシールドハウジング内に固定するため
のサポート３２７０に取り付けられている。

【０１７１】また、遮蔽板３２７１は、図２６（ｃ）に
示すように、多層配線板３２８７とＤＡＳチップ３２８
９との間に配置しても良い。この場合には、多層配線板
３２８７とＤＡＳチップ３２８９との間の電気的な接続
は、プアリップチップ接続ではなく、ワイヤボンディン
グにより行われる。

【０１７２】また、図２６（ｄ）に示すように、隣り合
うシンチレータ素子の間に鉛、モリブデンなどから成る
セパレータ３２７３をはめ込んでいる場合には、Ｘ線は
シンチレータ３２８１をほとんど透過しないので、ＤＡ
Ｓチップ３２８９は、Ｘ線照射領域の内側に配置しても
良いかもしれない。

【０１７３】この様な構成によれば、ＤＡＳチップ３２
８９へのＸ線入射を防止することができ、耐Ｘ線性が良
くない部品への影響を防ぐことができる。特に、図２６
（ｃ），２６（ｄ）に示したように、多層配線板３２８
７とＤＡＳチップ３２８９とで鉛を挟む構造や、非Ｘ線
透過型のセパレータを採用する構成にすれば、ＤＡＳチ
ップ３２８９の配置の制約がなくなるため容易に放射線
検出器を製造することができる。

【０１７４】なお、検出器モジュール３２８０の製造に
際しては，多層配線板３２８７にＤＡＳチップ３２８
９、スイッチングチップ３２８５を半田リフローにより
２５０℃で接続する。その後の工程で、スイッチングチ
ップ３２８５上にフォトダイオードチップ３２８３を比
較的低い温度の１２０乃至１５０℃で接続する。この手
順により、フォトダイオードチップ３２８３の表面がは
んだ雰囲気にさらされてしまい、汚れてしまう不具合を
回避できる。

【０１７５】上述した接続工程においては、スイッチン
グチップ３２８５及びＤＡＳチップ３２８９で発生する
動作熱を用いてもよい。この発熱量は、放射線検出器３
０２８全体で約１００乃至２００Ｗ程度になり、該接続
に必要な熱量を十分確保できるからである。従って、従
来のようにヒータを用いる必要がなく、接続の為に大が
かりな設備を必要としない。

【０１７６】次に、スライス厚を変更するためのスイッ
チングチップ３２８５のトランジスタのオン／オフ制御
について説明する。

【０１７７】図２８に示すように、０．５ｍｍ厚のスラ
イスを３２枚得るためには、中央に配列された３２個の
０．５ｍｍ幅のフォトダイオード３００１に接続された
３２個のトランジスタをシリアルにオンする。これによ
り３２個のフォトダイオード３００１で検出した電気信
号は、個別にＤＡＳチップ３２８９に供給される。他の
フォトダイオード３００２で発生した電荷は、グランド
にリークされる。

【０１７８】また、図２９に示すように、１ｍｍ厚のス
ライスを３２枚得るためには、隣り合うペアのフォトダ
イオード３００１に対応する２個のトランジスタを同時
にオンすることにより、実現され得る。つまり、１ｍｍ
幅のフォトダイオード３００２に接続された１６個のト
ランジスタと、ペアのフォトダイオード３００１に接続
された１６組のトランジスタとをシリアルにオンする。

【０１７９】図３０（ａ）に示すように、フォトダイオ
ードチップ３２８３のシリコン基板３２８５の表面に形
成されたフォトダイオード３２９４に、同じく表面に形
成されたＡｌ配線３２９２を接続し、このＡｌ配線３２
９２を、シリコン基板３２８５を貫通する貫通配線３２
９９を介して裏面に引き出し、その先端にバンプ３２３
０を形成する。貫通配線３２９９を使うことで、フォト
ダイオードチップ３２８３の裏面に配線を引き出すこと
が可能となる。

【０１８０】図３０（ｂ）に示すように、フォトダイオ
ード３２８４の直下に貫通配線３２９９を形成するよう
にしても良い。また、図３０（ｃ）に示すように、フォ
トダイオードチップ３２８３とスイッチングチップ３２
８５とを埋め込み配線により、マイクロバンプ接続する
ようにしてもよい。

【０１８１】なお、フォトダイオードチップ３２８３と
スイッチングチップ３２８５とを多層配線板により接続
しても良い。

【０１８２】次に、上記のように構成した検出器モジュ
ール３２８０の作用を説明する。

【０１８３】従来では、検出器とデータ収集装置とは別
体であるから、フォトダイオードからの出力信号をデー
タ収集装置３０８５までフレキシブルＰＣ板によってア
ナログ信号を伝達していた。この構造は、長いフレキシ
ブルＰＣ板を必要とする。従って、スキャン時の回転に
よる振動に弱く、コネクタがフレキシブルＰＣ板にひっ
ぱられて外れたり、ノイズが大きくなる等の原因になっ
ている。検出素子の増設は、フレキシブルＰＣ板の増設
を招くことになり、さらなるノイズ発生を招くことにな
る。

【０１８４】これに対し、検出器モジュール３２８０
は、シンチレータ３２８１、フォトダイオードチップ３
２８３、スイッチングチップ３２８５、ＤＡＳチップ３
２８９とをリジッドな多層配線板３２８７に共通して実
装している。従って、コネクタ、長いフレキシブルＰＣ
板による信号取り出しを必要としていない。

【０１８５】また、検出器モジュール３２８０から取り
出され、システム部３０１４に送り出される信号は、デ
ジタル信号となっている。従って、スキャン時の回転に
よる振動やフレキシブルＰＣ板のアンテナ効果によるノ
イズ発生、コネクタの外れ等の不具合は発生しない。そ
の結果、ノイズ発生等を防止することができ、画像の質
を向上させることができる。

【０１８６】また、素子の多数配置に伴って、検出器か
らの信号取り出し配線は多くなる。従来の検出器に使用
されているコネクタ及びフレキシブルＰＣ板による信号
とり出しでは、装置がかなり大型なものとなってしま
う。また、従来の検出器に使用されているスイッチチッ
プは、フォトダイオードと同一面内に設置されている。
従って、スイッチチップへ入力する信号の密度が高くな
ってしまい、フォトダイオードのアクティブエリアが狭
くなってしまう。その結果、被写体を通過したＸ線に対
する感度は低くなってしまい、得られる画像はノイジー
なものとなってしまう。このノイズ発生は、検出素子が
増えた場合、さらに顕著である。

【０１８７】これに対し、検出器モジュール３２８０
は、シンチレータ３２８１、フォトダイオードチップ３
２８３、スイッチングチップ３２８５、多層配線板３２
８７、ＤＡＳチップ３２８９を積層して一体化した構成
となっているから、省スペース化を図ることができる。
また、フォトダイオードチップ３２８３のフォトダイオ
ードと、スイッチングチップ３２８５のトランジスタと
は、バンプ接続により電気的に接続されている。従っ
て、積層構造において省スペースな電気配線を実現して
いる。さらに、この積層とバンプ接続を有する構成は、
フォトダイオードと同一面内に設置されたトランジスタ
へ多数の信号配線を入力させる従来の検出器と比して、
信号密度を低くでき、フォトダイオードのアクティブエ
リアを広く確保できるものである。

【０１８８】以上の構成によれば、次のような効果を得
ることができる。

【０１８９】（１）装置を大型化せずに、単位時間によ
り高精細（高解像度）かつ広範囲に画像を撮影可能とす
ることができる。また、Ｘ線に対する感度を向上させる
ことができ、得られる画像の質を向上させることができ
る。

【０１９０】（２）従来の検出器のように、フレキシブ
ルＰＣ板や、バックプレーン基板が不要になる。その結
果、検出器ユニットとしての外形を小さくすることがで
きる。さらに、ＤＡＳシャーシも不要となり、ＣＴ装置
内部における省スペース化を実現できる。

【０１９１】（３）従来の検出器には存在したフロント
カバーの突き出しをなくすことができる。従って、ドー
ム開口が従来よりも広く感じられ、患者に対する威圧感
を低減させることができる。また、操作者や医師の患者
へのアクセス性を向上させることができる。

【０１９２】（３）架台と寝台との干渉が少なくなり、
チルト角度が深くとれるようになる。従って、患者が楽
な姿勢のまま撮影を行うことができる。

【０１９３】（４）本発明に係る検出器システムを従来
の装置に適用した場合、従来より広いスライス厚の断層
画像を得ることができる。

【０１９４】（５）検出器ユニットの奥に実装されたユ
ニットへのアクセス性を向上させることができる。

【０１９５】（６）検出器ユニットの重量を軽くするこ
とができる。その結果、撮影において当該検出器ユニッ
トを回転させた場合、従来と比較して当該回転による架
台のぶれ等の影響を少なくする事ができる。

【０１９６】（７）従来の検出器と比較して使用される
部品が少なくてすみ、コストを低下させることができ
る。

【０１９７】（変形例）本発明は、上述した実施形態に
限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、
開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせに
より種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示
される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても
よい。

【０１９８】

【発明の効果】本発明によれば、放射線検出器、放射線
検出システム及びＸ線ＣＴ装置において、列数を増やす
ことができるを。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による放射線検出器の斜
視図。

【図２】本発明の第１実施形態による放射線検出器の一
列分の構成図。

【図３】第２実施形態による放射線検出器の断面図。

【図４】図３のフォトダイオードチップとリジッドプリ
ント配線板との接続を示す断面図。

【図５】第３実施形態による放射線検出器の断面図。

【図６】図５の多層配線板の断面図。

【図７】第４実施形態による放射線検出器の断面図。

【図８】第５実施形態による放射線検出器の断面図。

【図９】第６実施形態による放射線検出器の断面図。

【図１０】第７実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成図。

【図１１】図１０の１つの検出器モジュールの平面図。

【図１２】図９に示すＸ線ＣＴ装置におけるデータ処理
の流れを示す図。

【図１３】第７実施形態において、スライス厚０．５ｍ
ｍ×１６スライスという条件にしたがって選択される複
数のフォトダイオードを示す図。

【図１４】第７実施形態において、スライス厚１ｍｍ×
１６スライスという条件にしたがって選択される複数の
フォトダイオードを示す図。

【図１５】第７実施形態において、スライス厚１ｍｍ×
３２スライスという条件にしたがって選択される複数の
フォトダイオードを示す図。

【図１６】第７実施形態において、アキシャル断層像、
サジタル断層像、コロナル断層像の表示例を示す図。

【図１７】第７実施形態において、動画の表示例を示す
図。

【図１８】第８実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成図。

【図１９】図１８の放射線検出器を構成する複数の検出
器モジュールそれぞれの平面図。

【図２０】（ａ）は、図１９の１つの検出器モジュール
を構成する検出器ブロックの斜視図、（ｂ）は、図１９
の１つの検出器モジュールを構成するＤＡＳブロックの
斜視図、（ｃ）は、図１９の検出器モジュールの斜視
図。

【図２１】（ａ）は、第８実施形態の検出器モジュール
の断面図、（ｂ）は、第８実施形態の他の検出器モジュ
ールの断面図。

【図２２】図２１（ａ）のＤＡＳブロックの断面図。

【図２３】（ａ）は、第８実施形態の検出器モジュール
の断面図、（ｂ）は、第８実施形態の他の検出器モジュ
ールの断面図。

【図２４】（ａ）は、第８実施形態の検出器モジュール
の表面図、（ｂ）Ｂは、第８実施形態の検出器モジュー
ルの背面図。

【図２５】第９実施形態のＸ線ＣＴ装置の構成図。

【図２６】（ａ）は、第９実施形態のＸ線検出器モジュ
ールの断面図、（ｂ）は、第９実施形態の他のＸ線検出
器モジュールの断面図、（ｃ）は、第９実施形態のさら
に他のＸ線検出器モジュールの断面図、（ｄ）Ｄは、第
９実施形態のさらに他のＸ線検出器モジュールの断面
図。

【図２７】第９実施形態のＸ線検出器モジュールの平面
図。

【図２８】第９実施形態において、スライス厚０．５ｍ
ｍ×３２スライスという条件に対応する信号読出し制御
を示す図。

【図２９】第９実施形態において、スライス厚１ｍｍ×
３２スライスという条件に対応する信号読出し制御を示
す図。

【図３０】（ａ）は、第９実施形態において、スイッチ
ングチップの概略断面図、（ｂ）は、第９実施形態にお
いて、他のスイッチングチップの概略断面図、（ｃ）
は、第９実施形態において、さらに他のスイッチングチ
ップの概略断面図。

【符号の説明】

１…検出器モジュール、 ２…フォトダイオードチップ、 ３…フォトダイオード３、 ４…スイッチングチップ、 ５…トランジスタ、 ７…信号読出し線、 ８…ＤＡＳチップ、 ９…シンチレータ９、 １０…リジッドプリント配線板、 １４…Ａｌ配線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 31/09 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ (72)発明者 利府 俊裕 栃木県大田原市下石上字東山1385番の１ 株式会社東芝那須工場内 (72)発明者 佐々木 富也 栃木県大田原市下石上字東山1385番の１ 株式会社東芝那須工場内 (72)発明者 中山 道人 栃木県大田原市下石上字東山1385番の１ 株式会社東芝那須工場内 Ｆターム(参考） 2G088 EE02 EE29 FF02 GG19 JJ05 JJ09 JJ33 4C093 AA22 EB12 EB13 EB18 FA32 FC03 4M118 AB01 BA04 CA02 CB11 HA21 HA25 HA30 5F088 AA01 BA03 BB07 EA03 EA08 EA09 EA11 EA16 EA20 GA04 HA15

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射されるＸ線を光に変換するシンチレ
   ータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数の第１フォ
   トダイオードと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数の第２フォ
   トダイオードと、 前記第１，第２のフォトダイオードに接続された複数の
   スイッチング素子とを具備し、 前記第１フォトダイオードは、スライス方向に関して、
   ｎ個連続的に配列され、 前記第２フォトダイオードは、スライス方向に関して、
   前記第１フォトダイオードの配列の両側にそれぞれ、ｍ
   個（ｍ＜ｎ）ずつ連続的に配列され、 前記第２フォトダイオードは、前記第１フォトダイオー
   ドよりも、スライス方向に関する有感域幅が広いことを
   特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 前記スライス方向に関する前記第２フォ
   トダイオードの個数（２・ｍ）は、前記スライス方向に
   関する前記第１フォトダイオードの個数（ｎ）よりも、
   多いことを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
3. 【請求項３】 前記第２フォトダイオードのスライス方
   向に関する有感域幅は、前記第１フォトダイオードのス
   ライス方向に関する有感域幅の略２倍であることを特徴
   とする請求項２記載の放射線検出器。
4. 【請求項４】 前記第２フォトダイオードのスライス方
   向に関する有感域幅は、略１ｍｍであり、前記第１フォ
   トダイオードのスライス方向に関する有感域幅は略０．
   ５ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の放射線検
   出器。
5. 【請求項５】 前記第１フォトダイオードは前記スライ
   ス方向に関して１６個配列され、前記第２フォトダイオ
   ードは前記スライス方向に関して、前記第１フォトダイ
   オードの配列の両側にそれぞれ１２個ずつ連続的に配列
   されることを特徴とする請求項４記載の放射線検出器。
6. 【請求項６】 前記第２フォトダイオードのチャンネル
   方向に関する有感域幅は、前記第１フォトダイオードの
   それと略同じであることを特徴とする請求項３記載の放
   射線検出器。
7. 【請求項７】 前記第２フォトダイオードのチャンネル
   方向に関する有感域幅は、前記第２フォトダイオードの
   スライス方向に関する有感域幅と略同じであることを特
   徴とする請求項６記載の放射線検出器。
8. 【請求項８】 表面側から入射するＸ線を光に変換する
   シンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
   イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
   ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
   複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
   ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
   る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
   収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
   プと、前記データ収集チップとを、共通に実装するリジ
   ッドプリント配線板とを具備することを特徴とする放射
   線検出システム。
9. 【請求項９】 前記フォトダイオードチップは、前記複
   数のフォトダイオードに接続された、表面から裏面に渡
   って半導体基板を貫通する複数の貫通配線を介して、前
   記リジッドプリント配線板にバンプ接続され、 前記スイッチングチップは、前記リジッドプリント配線
   板にフリップチップ接続され、 前記データ収集チップは、前記リジッドプリント配線板
   にフリップチップ接続されることを特徴とする請求項８
   記載の放射線検出システム。
10. 【請求項１０】 表面側から入射するＸ線を光に変換す
    るシンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
    イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
    ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
    複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
    ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
    る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
    収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
    プと、前記データ収集チップとを共通に実装するリジッ
    ド多層配線板とを具備することを特徴とする放射線検出
    システム。
11. 【請求項１１】 前記フォトダイオードチップは、前記
    複数のフォトダイオードに接続された、表面から裏面に
    渡って半導体基板を貫通する複数の貫通配線を介して、
    前記多層配線板の表面にバンプ接続され、 前記スイッチングチップは、前記多層配線板の表面にフ
    リップチップ接続され、 前記データ収集チップは、前記多層配線板の裏面にフリ
    ップチップ接続されることを特徴とする請求項１０記載
    の放射線検出システム。
12. 【請求項１２】 前記フォトダイオードチップは、前記
    複数のフォトダイオードに接続された、表面から裏面に
    渡って半導体基板を貫通する複数の貫通配線を介して、
    前記多層配線板の表面にバンプ接続され、 前記スイッチングチップは、前記多層配線板の裏面にフ
    リップチップ接続され、 前記データ収集チップは、前記多層配線板の裏面にフリ
    ップチップ接続されることを特徴とする請求項１０記載
    の放射線検出システム。
13. 【請求項１３】 前記多層配線板の表面に前記スイッチ
    ングチップの背面が結合(bond)され、前記スイッチング
    チップの表面に前記フォトダイオードチップの背面が結
    合され、前記多層配線板の裏面に前記データ収集チップ
    が結合されることを特徴とする請求項１０記載の放射線
    検出システム。
14. 【請求項１４】 前記複数のフォトダイオードは、表面
    から裏面に渡ってフォトダイオード基板を貫通する複数
    の第１貫通配線を介して、前記複数のスイッチング素子
    に接続され、 前記複数のスイッチング素子は、表面から裏面に渡って
    スイッチング素子基板を貫通する複数の第２貫通配線を
    介して、前記多層配線板の複数の表面配線に接続され、 前記データ収集チップは、前記多層配線板の複数の裏面
    配線にフリップチップ接続されることを特徴とする請求
    項１３記載の放射線検出システム。
15. 【請求項１５】 前記データ収集チップは、前記多層配
    線板の辺縁に配置されることを特徴とする請求項１３記
    載の放射線検出システム。
16. 【請求項１６】 前記データ収集チップの上方に配置さ
    れた複数のＸ線遮蔽板をさらに備えることを特徴とする
    請求項１５記載の放射線検出システム。
17. 【請求項１７】 表面側から入射するＸ線を光に変換す
    るシンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
    イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
    ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
    複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
    ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
    る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
    収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
    プとを実装する第１リジッドプリント配線板と、 前記データ収集チップを実装する第２リジッドプリント
    配線板と、 前記第１リジッドプリント配線板と前記第２リジッドプ
    リント配線板とを着脱自在に接続するコネクタとを具備
    することを特徴とする放射線検出システム。
18. 【請求項１８】 前記フォトダイオードチップは、前記
    複数のフォトダイオードに接続された、表面から裏面に
    渡って半導体基板を貫通する複数の貫通配線を介して、
    前記第１リジッドプリント配線板の表面配線にバンプ接
    続されることを特徴とする請求項１７記載の放射線検出
    システム。
19. 【請求項１９】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出する
    検出素子が行・列方向に複数個配列されて成る放射線検
    出器と、前記放射線検出器の出力に基づいて被検体のＣ
    Ｔ像を再構成する再構成手段とを具備し、 前記放射線検出器は、入射されるＸ線を光に変換するシ
    ンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数の第１フォ
    トダイオードと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数の第２フォ
    トダイオードと、 前記第１，第２のフォトダイオードに接続された複数の
    スイッチング素子とを有し、 前記第１フォトダイオードは、スライス方向に関して、
    ｎ個連続的に配列され、 前記第２フォトダイオードは、スライス方向に関して、
    前記第１フォトダイオードの配列の両側にそれぞれ、ｍ
    個（ｍ＜ｎ）ずつ連続的に配列され、 前記第２フォトダイオードは、前記第１フォトダイオー
    ドよりも、スライス方向に関する有感域幅が広いことを
    特徴とするＸ線ＣＴ装置。
20. 【請求項２０】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、 前記被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が行・列
    方向に複数個配列されて成る放射線検出システムと、 前記投影データに基づいて被検体のＣＴ像を再構成する
    再構成手段とを具備し、 前記放射線検出システムは、表面側から入射するＸ線を
    光に変換するシンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
    イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
    ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
    複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
    ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
    る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
    収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
    プと、前記データ収集チップとを、共通に実装するリジ
    ッドプリント配線板とを具備することことを特徴とする
    Ｘ線ＣＴ装置。
21. 【請求項２１】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、前記被検体を透過したＸ線を検出する
    検出素子が行・列方向に複数個配列されて成る放射線検
    出システムと、前記投影データに基づいて被検体のＣＴ
    像を再構成する再構成手段とを具備し、 前記放射線検出システムは、表面側から入射するＸ線を
    光に変換するシンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
    イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
    ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
    複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
    ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
    る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
    収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
    プと、前記データ収集チップとを共通に実装するリジッ
    ド多層配線板とを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装
    置。
22. 【請求項２２】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、 前記被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が行・列
    方向に複数個配列されて成る放射線検出システムと、 前記投影データに基づいて被検体のＣＴ像を再構成する
    再構成手段とを具備し、 前記放射線検出システムは、表面側から入射するＸ線を
    光に変換するシンチレータと、 前記変換された光を電気信号に変換する複数のフォトダ
    イオードを備えた少なくとも１つのフォトダイオードチ
    ップと、 前記複数のフォトダイオードから複数の信号を読み出す
    複数のスイッチング素子を備えた少なくとも１つのスイ
    ッチングチップと、 前記読み出された複数の信号を増幅し、ディジタル化す
    る複数のデータ収集部を備えた少なくとも１つのデータ
    収集チップと、 前記フォトダイオードチップと、前記スイッチングチッ
    プとを実装する第１リジッドプリント配線板と、 前記データ収集チップを実装する第２リジッドプリント
    配線板と、 前記第１リジッドプリント配線板と前記第２リジッドプ
    リント配線板とを着脱自在に接続するコネクタとを具備
    することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
23. 【請求項２３】 Ｘ線を検出する複数の検出素子から成
    る検出素子群と、 この検出素子群からの出力データを収集するデータ収集
    手段と、 前記検出素子群と前記データ手段の少なくとも一方を実
    装する基板と、 前記検出素子群、前記データ収集手段、前記基板を積層
    構造とする手段、とを備えた放射線検出システム。
24. 【請求項２４】 Ｘ線を光に変換するシンチレータブロ
    ックと、 前記光を電気信号に変換するホトダイオードアレイと、 このホトダイオードアレイから電気信号を出力するホト
    ダイオードを選択するスイッチと、このスイッチにより
    選択された前記ホトダイオードアレイから出力されたデ
    ータを収集するデータ収集チップと、 前記シンチレータブロック、前記ホトダイオードアレ
    イ、前記スイッチ、前記データ収集チップを一体化構成
    する手段、とを備えた放射線検出システム。
25. 【請求項２５】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、 前記被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が行・列
    方向に複数個配列されて成る放射線検出器と、 前記放射線検出器の出力を用いて前記被検体に関する投
    影データを収集するデータ収集手段と、 前記複数の検出素子から前記データ収集手段へ出力され
    るデータを選択するスイッチ手段と、 前記投影データに基づいて被検体のＣＴ像を再構成する
    再構成手段と、 前記放射線検出器に対して、前記データ収集手段と前記
    スイッチの少なくとも一方を積層構造とする手段とを備
    えたＸ線ＣＴ装置。
26. 【請求項２６】 Ｘ線を検出する複数の検出素子から成
    る検出素子群と、 この検出素子群を実装する第1の基板と、 前記検出素子群からの出力データを収集するデータ収集
    チップと、 このデータ収集チップを実装する第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板とを１対１で接続する
    接続手段とを備えたことを特徴とする放射線検出システ
    ム。
27. 【請求項２７】 前記接続手段は、第1の基板と第２の
    基板とを電気的に接続するコネクタであることを特徴と
    する請求項２６記載の放射線検出システム。
28. 【請求項２８】 前記第１の基板は、前記検出素子群を
    Ｘ線入射面側に実装し、 前記第２の基板は、前記データ収集チップを前記Ｘ線入
    射面以外の面に実装し、 前記接続手段は、前記第１の基板において前記検出素子
    群を未実装の面と、前記第２の基板において前記データ
    収集チップを未実装の面とを前記コネクタにより接続す
    ることを特徴とする請求項２７記載の放射線検出システ
    ム。
29. 【請求項２９】 前記第２の基板は、前記データ収集チ
    ップをＸ線透過領域に実装し、前記コネクタをＸ線透過
    領域外に設けることを特徴とする請求項２６記載の放射
    線検出システム。
30. 【請求項３０】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝
    射するＸ線源と、 前記被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が行・列
    方向に複数個配列されて成るＸ線検出器と、 前記Ｘ線検出器の出力を用いて前記被検体に関する投影
    データを収集するデータ収集手段と、 前記投影データに基づいて被検体のＣＴ像を再構成する
    再構成手段と、 前記Ｘ線検出器を実装する第１の基板と前記データ収集
    手段を実装する第２の基板とを１：１に接続する接続手
    段を備えたＸ線ＣＴ装置。
31. 【請求項３１】 スライス方向に配列された複数の第１
    検出素子列から構成される第１の検出素子アレイ群であ
    って、前記第１検出素子列各々はスライス方向に関して
    第１の幅を有する複数の第１検出素子アレイを有する第
    １の検出素子アレイ群と、 スライス方向に配列された複数の第２検出素子列から構
    成される第２の検出素子アレイ群であって、前記第２検
    出素子列各々はスライス方向に関して前記第１の幅より
    広い第２の幅を有する複数の第１検出素子アレイを有
    し、前記第２検出素子列は前記第１検出素子列の両側に
    配置され、前記第２検出素子列の各側の列数は、前記第
    １検出素子列よりも少ない第２の検出素子アレイ群とを
    具備する放射線検出器。
32. 【請求項３２】 前記第２検出素子列の両側の列数合計
    は、前記第１検出素子列の列数よりも多いことを特徴と
    する請求項３１記載の放射線検出器。
33. 【請求項３３】 Ｘ線を発生するＸ線源と、 第１の幅を有する検出素子列をスライス方向に複数列設
    した第１の検出素子列群と、前記第１の幅より大きい幅
    を有する第２の検出素子列を、前記第１の検出素子列群
    の列設数より少ない列設数で、前記スライス方向に、か
    つ、前記第１の検出素子列群の両側それぞれに列設した
    第２の検出素子列群とから成る放射線検出器と、 記放射線検出器の出力を用いて被検体に関する透過デー
    タを収集するデータ収集手段と、 このデータ収集手段から得られた透過データに基づい
    て、画像データを再構成する再構成装置と、 前記再構成された画像データを表示する表示装置とを具
    備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
34. 【請求項３４】 前記再構成装置は、等方位性のボクセ
    ルデータから成るボリュームデータを再構成することを
    特徴とする請求項３３記載のＸ線ＣＴ装置。
35. 【請求項３５】 前記Ｘ線源が被検体の周囲を螺旋状の
    軌道を描くよう前記Ｘ線源又は前記被検体を移動させる
    移動手段を更に備え、 前記再構成装置は、撮影領域、前記データ収集に用いる
    検出素子列、ヘリカルピッチ、スキャン範囲、スキャン
    時間、管電流の少なくともいずれかを含む撮影条件に基
    づく前記等方位性のボクセルデータから成るボリューム
    データを再構成することを特徴とする請求項３４記載の
    Ｘ線ＣＴ装置。