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WO2014192471A1 - Ｘ線ｃｔ装置およびｘ線検出器 - Google Patents

Ｘ線ｃｔ装置およびｘ線検出器 Download PDF

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Publication number
WO2014192471A1
WO2014192471A1 PCT/JP2014/061515 JP2014061515W WO2014192471A1 WO 2014192471 A1 WO2014192471 A1 WO 2014192471A1 JP 2014061515 W JP2014061515 W JP 2014061515W WO 2014192471 A1 WO2014192471 A1 WO 2014192471A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
ray
module
signal
transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/061515
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山崎　正彦
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝, 東芝メディカルシステムズ株式会社 filed Critical 株式会社 東芝
Publication of WO2014192471A1 publication Critical patent/WO2014192471A1/ja
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    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035—Mechanical aspects of CT

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an X-ray CT apparatus and an X-ray detector.
  • an X-ray detector used in an X-ray CT apparatus there is an X-ray detector equipped with a data acquisition system called DAS (Data Acquisition System).
  • DAS Data Acquisition System
  • an analog signal based on detected X-rays is amplified in units of detection elements, then converted into digital signals, and digital signals are transmitted in units of modules composed of a large number of detection elements.
  • data transfer inside the X-ray detector is performed in a wired format using an FPC (Flexible Printed Circuits), a connector, or the like.
  • FPC Flexible Printed Circuits
  • the problem to be solved by the present invention is to perform transmission and reception of signals inside the X-ray detector in a wireless format.
  • the X-ray CT apparatus of the embodiment includes a fixed unit, a rotating unit, a detecting unit, an A / D conversion unit, a data transmission unit, and a wireless communication unit.
  • the rotating unit is provided so as to be rotatable with respect to the fixed unit, and rotates around the subject.
  • the detection unit is provided in the rotation unit, detects X-rays emitted from the X-ray irradiation unit, and generates an analog signal.
  • the A / D conversion unit is provided in the rotation unit and converts the analog signal generated by the detection unit into a digital signal.
  • the data transmission unit is provided in the rotation unit, receives the digital signal converted by the A / D conversion unit, and transmits data to the data reception unit provided in the fixed unit.
  • the wireless communication unit wirelessly transmits and receives signals between at least a part between the detection unit and the A / D conversion unit or between the A / D conversion unit and the data transmission unit.
  • the block diagram which shows the structure of the X-ray CT apparatus in embodiment.
  • Schematic 1 which shows the internal structure of the X-ray detector in embodiment.
  • Schematic 2 which shows the internal structure of the X-ray detector in embodiment.
  • the flowchart which shows operation
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray CT apparatus 1 in the present embodiment.
  • the X-ray CT apparatus 1 in this embodiment includes a gantry 1a, a console 1b, and a bed 16.
  • the gantry 1a includes a rotating part 1c and a fixed part 1d.
  • the fixing unit 1d is connected to an external power source (not shown), for example, and supplies electric power and signals to each unit constituting the rotating unit 1c via a power / signal supply unit such as a slip ring.
  • the rotation unit 1c includes an X-ray irradiation unit 4, an X-ray detector 5, and a data transmission unit 10, and is provided so as to be rotatable with respect to the fixed unit 1d.
  • the fixing unit 1 d includes a gantry control transmission unit 3, a data reception unit 11, and a rotation unit driving mechanism 17.
  • the console 1b includes a system control unit 2, an image reconstruction unit 12, an image storage unit 13, a display unit 14, and an input unit 15.
  • FIG. 2 is a perspective view of the X-ray CT apparatus 1 in the present embodiment.
  • the axis extending in the body axis direction of the patient (subject) placed on the bed 16 is the Z axis
  • the axis extending in the vertical vertical direction is the Y axis
  • the Z axis and the Y axis are defined as the X axis and will be described below.
  • the system control unit 2 notifies the gantry control transmission unit 3 of the control contents of the X-ray irradiation unit 4, the transmission control unit 9, the data reception unit 11, and the rotation unit drive mechanism 17.
  • the system control unit 2 causes the display unit 14 to display a predetermined input screen at a predetermined timing.
  • the system control unit 2 causes the display unit 14 to display an image based on the image data stored in the image storage unit 13 in accordance with an instruction from the operator via the input unit 15 or at a predetermined timing.
  • the system control unit 2 notifies the control content of the transmission control unit 9 to the image reconstruction unit 12.
  • the system control unit 2 operates the bed 16 in accordance with an instruction from the operator via the input unit 15 to move the position of the placed patient.
  • the gantry control transmission unit 3 transmits the notification from the system control unit 2 to the X-ray irradiation unit 4, the transmission control unit 9, the data reception unit 11, and the rotation unit drive mechanism 17.
  • the X-ray irradiation unit 4 irradiates the predetermined range with X-rays with a predetermined intensity according to the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3.
  • the X-ray irradiation unit 4 stops X-ray irradiation in accordance with the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3.
  • the X-ray detector 5 includes a detection unit 6, a signal amplification unit 7, an Analog / Digital conversion unit (A / D conversion unit) 8, and a transmission control unit 9.
  • the X-ray detector 5 detects X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 4 and transmitted through the patient placed on the bed 16 by the detection unit 6.
  • the detection unit 6 generates an analog signal based on the detected X-ray intensity, and transmits the analog signal to the signal amplification unit 7.
  • the signal amplification unit 7 amplifies the analog signal received from the detection unit 6 and transmits the amplified analog signal to the A / D conversion unit 8.
  • the A / D conversion unit 8 converts the amplified analog signal received from the signal amplification unit 7 into a digital signal, and transmits the digital signal to the transmission control unit 9.
  • the transmission control unit 9 transmits the digital signal received from the A / D conversion unit 8 to the data transmission unit 10 in accordance with the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3. Details of the configuration of the X-ray detector 5 will be described later.
  • the data transmission unit 10 transmits the digital signal received from the transmission control unit 9 to the data reception unit 11 using communication means such as optical communication.
  • the data reception unit 11 transmits the digital signal received from the data transmission unit 10 to the image reconstruction unit 12 of the console 1b in accordance with the instruction from the gantry control transmission unit 3.
  • the image reconstruction unit 12 generates image data based on the digital signal received from the data receiving unit 11 in accordance with an instruction from the system control unit 2, and transmits the image data to the image storage unit 13.
  • the image storage unit 13 stores the image data received from the image reconstruction unit 12.
  • the display unit 14 displays an image based on the image data stored in the image storage unit 13 in accordance with an instruction from the system control unit 2.
  • the display unit 14 displays a predetermined input screen according to an instruction from the system control unit 2.
  • the input unit 15 includes a mouse, a trackball, and a keyboard, for example, and issues an instruction to the system control unit 2 in accordance with an input by the operator.
  • the bed 16 operates in accordance with an instruction from the system control unit 2 and moves the position of the placed patient in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the rotation unit drive mechanism 17 operates according to instructions from the gantry control transmission unit 3 to rotate the rotation unit 1c.
  • the rotating unit drive mechanism 17 operates according to an instruction from the gantry control transmission unit 3, and stops the rotation of the rotating unit 1c.
  • FIG. 3 and 4 are schematic views showing the internal structure of the X-ray detector 5 in the present embodiment.
  • FIG. 3 schematically illustrates an example of a cross-sectional view along a cross-sectional line extending in the column direction.
  • the horizontal direction indicates the column direction corresponding to the Z-axis direction in FIG. 2
  • the vertical direction indicates the Y-axis direction in FIG. 2
  • the direction perpendicular to the paper surface is the detection surface of the X-ray detector 5.
  • the channel direction corresponding to the bending direction is shown. Note that the column direction shown in FIG. 3 may be opposite to the direction shown in FIG.
  • the X-ray detector 5 includes a scintillator 21, a photodiode chip 22, a DAS chip 23, a substrate 24, a data transfer radio wave transmitter 25, a shield 26, and a power supply radio wave.
  • a reception unit 27, a storage battery 28, a backplane 29, a data transfer radio wave reception unit 30, a power supply radio wave transmission unit 31, and a positioning pin 32 are provided.
  • the X-ray detector 5 is inserted and installed in the housing 20 in the direction indicated by the arrow A (the direction of the Z axis), for example, during manufacture or maintenance.
  • the scintillator 21 and the photodiode chip 22 correspond to, for example, the detection unit 6 in FIG.
  • the DAS chip 23 corresponds to, for example, the signal amplification unit 7, the A / D conversion unit 8, and the transmission control unit 9 in FIG.
  • the substrate 24 supports the data transfer radio wave transmitter 25, the shield 26, the power supply radio wave receiver 27, and the storage battery 28, and the X-ray CT apparatus 1 (X-ray detector 5, backplane). 29) is configured to be detachable.
  • the backplane 29 (supporting unit) supports a data transfer radio wave receiving unit 30 (receiving unit), a power supply radio wave transmitting unit 31 and a positioning pin 32, and the positioning pin 32 is provided on the substrate 24. It is configured to be insertable into the recessed portion (recessed portion). The position of the back plane 29 is fixed with respect to the substrate 24 in a state where the positioning pins 32 are inserted into the concave portions provided in the substrate 24.
  • the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30, the power supply radio wave reception unit 27, and the power supply radio wave transmission unit 31 are opposed to each other.
  • the distance between the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30, the power supply radio wave reception unit 27 and the power supply radio wave transmission unit 31 is, for example, the length of the positioning pin 32, Determined by the depth of 3 illustrates the case where the positioning pin 32 is provided on the back plane 29 and the concave portion is provided on the substrate 24. However, the positioning pin 32 is provided on the substrate 24 and the concave portion is provided on the back plane 29. May be.
  • the X-ray detector 5 includes a scintillator 21, a photodiode chip 22, a DAS chip 23, a substrate 24, a data transfer radio wave transmitter 25, a shield 26, a power supply radio wave receiver 27, a storage battery 28, and a data transfer radio wave receiver.
  • the power supply radio wave transmission unit 31 and the positioning pin 32 are provided in units of modules 41 divided at least in the body axis direction of the subject as shown in FIG.
  • the X-ray detector 5 includes, for example, four modules 41 arranged in the column direction and four (4 ⁇ 38) modules 41 arranged in the channel direction.
  • the column direction corresponds to the Z-axis direction in FIG. 2, and the channel direction corresponds to the curve direction of the detection surface of the X-ray detector 5.
  • the X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 4 and transmitted through the patient placed on the bed 16 are collimated by a collimator (not shown) and then enter the scintillator 21.
  • the scintillator 21 converts incident X-rays into light.
  • the light generated by the scintillator 21 enters the photodiode chip 22.
  • the photodiode chip 22 has, for example, 64 (64 ⁇ 24) photodiode elements (detection elements) arranged in each of the above-described column directions and 24 in the above-described channel direction.
  • the photodiode chip 22 generates an analog signal for each photodiode element based on the incident light.
  • the photodiode chip 22 transmits the generated analog signal to the DAS chip 23 while distinguishing the generated analog signal in units of photodiode elements.
  • the DAS chip 23 amplifies the analog signal received from the photodiode chip 22 in units of photodiode elements.
  • the DAS chip 23 converts the amplified analog signal into a digital signal in units of photodiode elements.
  • the DAS chip 23 transmits the digital signal to the data transfer radio wave transmission unit 25 in accordance with the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3.
  • the data transfer radio wave transmission unit 25 is a wireless communication means (wireless communication unit), and converts the digital signal received from the DAS chip 23 into a radio wave of a predetermined frequency by using the electrical energy stored in the storage battery 28.
  • the data transfer radio wave transmission unit 25 transmits the converted radio wave to the data transfer radio wave reception unit 30 serially, for example, in units of columns of photodiode elements included in each module 41.
  • the shield 26 has, for example, a radio wave blocking function.
  • the shield 26 transmits and receives radio waves only between the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30 that have a corresponding relationship, and prevents the data transfer radio waves from affecting other modules 41.
  • the radio wave transmitted from the transmission unit 25 is guided to the corresponding data transfer radio wave reception unit 30.
  • the correspondence relationship refers to configurations included in the same module 41.
  • the shield 26 transmits and receives radio waves only between the power supply radio wave transmission unit 31 and the power supply radio wave reception unit 27 that are in a corresponding relationship, and does not affect the other module 41 side.
  • the radio wave transmitted from the radio wave transmission unit 31 is guided to the corresponding power supply radio wave reception unit 27.
  • the data transfer radio wave receiving unit 30 is a wireless communication means (wireless communication unit), generates a digital signal based on the radio wave transmitted from the data transfer radio wave transmitting unit 25 and guided by the shield 26, and the data transmitting unit 10. Send to.
  • the power supply radio wave transmission unit 31 is a wireless power supply unit (wireless power supply unit), converts the current supplied from the fixing unit 1 d into a radio wave, and transmits the radio wave to the power supply radio wave reception unit 27. To do.
  • the power supply radio wave reception unit 27 is a wireless power supply means (wireless power supply unit), converts the radio wave transmitted from the power supply radio wave transmission unit 31 and induced by the shield 26 into a current, and the converted current is a storage battery. Send to.
  • wireless power supply unit wireless power supply unit
  • the storage battery 28 is charged by the current received from the power supply radio wave receiver 27 and stores electrical energy.
  • the storage battery 28 supplies the stored electrical energy to the data transfer radio wave transmission unit 25 when the data transfer radio wave transmission unit 25 converts the digital signal into a radio wave.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1. In addition, description of the flow which concerns on the X-ray detector 5 is performed using the structure of FIG. 3 and FIG.
  • step S1 the operation of the X-ray CT apparatus 1 is started.
  • the fixing unit 1d supplies a current to the power supply radio wave transmission unit 31 included in the X-ray detector 5 of the rotating unit 1c based on the power supplied from the external power source. Supply.
  • the power supply radio wave transmission unit 31 converts the supplied current into a radio wave, and transmits the converted radio wave toward the power supply radio wave reception unit 27.
  • the storage battery 28 is charged by the current received from the power supply radio wave receiver 27 and stores electrical energy.
  • the process proceeds to step S2.
  • step S2 the system control unit 2 causes the display unit 14 to display a predetermined input screen.
  • the display unit 14 displays a predetermined input screen on the display unit 14 in accordance with an instruction from the system control unit 2.
  • the predetermined input screen here is, for example, an input screen for setting the X-ray intensity, the X-ray irradiation range, the X-ray irradiation time, the rotation speed of the rotating unit 1c, and the like related to imaging. .
  • the operator inputs to this input screen via the input unit 15.
  • the operator places the patient on the bed 16 and inputs to the input unit 15 so as to move the position of the patient to the imaging position.
  • the system control unit 2 moves the patient position to the imaging position in accordance with an instruction from the operator via the input unit 15.
  • the process proceeds to step S3.
  • step S3 the operator instructs the system control unit 2 to rotate the rotation unit 1c via the input unit 15.
  • the system control unit 2 notifies the gantry control transmission unit 3 of the control content of the rotating unit drive mechanism 17 in accordance with an instruction from the operator via the input unit 15.
  • the gantry control transmission unit 3 transmits the control content notified from the system control unit 2 to the rotation unit drive mechanism 17.
  • the rotation unit drive mechanism 17 rotates the rotation unit 1c to the speed based on the setting in step S2 according to the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3.
  • the process proceeds to step S4.
  • step S4 the system control unit 2 notifies the gantry control transmission unit 3 of the control content of the X-ray irradiation unit 4 based on the setting in step S2.
  • the gantry control transmission unit 3 transmits the notification from the system control unit 2 to the X-ray irradiation unit 4.
  • the X-ray irradiation unit 4 sets the X-ray irradiation range based on the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3, and uses the X-ray intensity based on the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3. Irradiate.
  • X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 4 and transmitted through the patient placed on the bed 16 are collimated by a collimator (not shown) and then enter the scintillator 21.
  • the scintillator 21 converts incident X-rays into light.
  • the light generated by the scintillator 21 enters the photodiode chip 22.
  • the photodiode chip 22 generates an analog signal for each photodiode element based on the incident light, and transmits the analog signal to the DAS chip 23 in a distinguished manner.
  • the DAS chip 23 amplifies the analog signal received from the photodiode chip 22 in units of photodiode elements and converts them into digital signals in units of photodiode elements.
  • the DAS chip 23 transmits the digital signal to the data transfer radio wave transmitter 25 according to the control content transmitted from the gantry control transmitter 3.
  • the data transfer radio wave transmission unit 25 converts the digital signal received from the DAS chip 23 into a radio wave of a predetermined frequency using the electrical energy accumulated in the storage battery 28 from step S1, and the data transfer radio wave reception unit 30. Transmit the radio wave toward.
  • the shield 26 transmits radio waves transmitted from the data transfer radio wave transmission unit 25 so that radio waves are transmitted and received only between the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30 which are in a corresponding relationship. Guide to the corresponding data transfer radio wave receiver 30.
  • the data transfer radio wave receiver 30 generates a digital signal based on the radio wave transmitted from the data transfer radio wave transmitter 25 and guided by the shield 26, and transmits the digital signal to the data transmitter 10.
  • the data transmission unit 10 transmits the digital signal received from the data transfer radio wave reception unit 30 to the data reception unit 11 using communication means such as optical communication.
  • the data reception unit 11 transmits the digital signal received from the data transmission unit 10 to the image reconstruction unit 12 of the console 1b in accordance with an instruction from the gantry control transmission unit 3.
  • step S5 the system control unit 2 notifies the gantry control transmission unit 3 of the control content for stopping the X-ray irradiation.
  • the gantry control transmission unit 3 transmits the notification from the system control unit 2 to the X-ray irradiation unit 4.
  • the X-ray irradiation unit 4 stops the X-ray irradiation in accordance with the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3.
  • the system control unit 2 notifies the gantry control transmission unit 3 of the control content for stopping the rotation of the rotating unit 1c.
  • the gantry control transmission unit 3 transmits the notification from the system control unit 2 to the rotation unit drive mechanism 17.
  • the rotation unit drive mechanism 17 operates according to the control content transmitted from the gantry control transmission unit 3, and stops the rotation of the rotation unit 1c.
  • the image reconstruction unit 12 generates image data based on the digital signal received from the data reception unit 11 in accordance with an instruction from the system control unit 2, and transmits the image data to the image storage unit 13.
  • the image storage unit 13 stores the image data received from the image reconstruction unit 12.
  • the system control unit 2 causes the display unit 14 to display an image based on the image data stored in the image storage unit 13.
  • the display unit 14 displays an image based on the image data stored in the image storage unit 13 in accordance with an instruction from the system control unit 2.
  • step S6 the operator refers to the image data displayed on the display unit 14.
  • the operator ends the operation of the X-ray CT apparatus 1.
  • the X-ray CT apparatus 1 performs signal transmission in the X-ray detector 5 in a wireless format.
  • 6A and 6B are schematic views of the X-ray detector in the first comparative example of the present embodiment that performs signal transmission only in a wired format.
  • the connector upper part 34 is fixed to the substrate 24 and the connector lower part 35 is fixed to the backplane 29. Only when the positions match, the connector upper part 34 is connected to the connector lower part 35. When the connector upper part 34 and the connector lower part 35 are connected, the digital signal transmitted from the DAS chip 23 is transmitted to the data transmission unit via the connector upper part 34 and the connector lower part 35.
  • the connector upper part 34 and the connector lower part 35 have, for example, a plurality of signal transmission pins corresponding to the number of elements included in one module.
  • the connector upper part 34 cannot be connected to the connector lower part 35, which may cause a product defect.
  • the signal since the signal is transmitted wirelessly in this portion, the signal can be transmitted even if the position of the positioning pin 32 is slightly shifted. Yes, it is difficult to cause product defects.
  • FIG. 6B is a schematic diagram of an X-ray detector in a second comparative example of the present embodiment that performs data transfer only in a wired format, separately from the example described with reference to FIG. 6A.
  • the X-ray detector in the second comparative example as shown in FIG. 6B for example, one end of the FPC 33 is fixed to the substrate 24, and the other end of the FPC 33 is fixed to the connector upper part 34.
  • the connector lower portion 35 is fixed to the backplane 29.
  • the connector upper part 34 and the connector lower part 35 located on the opening B side of the casing 20 can be easily connected, but the rear side C of the casing 20 It is difficult to connect the connector upper part 34 and the connector lower part 35 located in the position.
  • the signal since the signal is transmitted wirelessly in this portion, the signal can be transmitted even if the position of the positioning pin 32 is slightly shifted. Yes, it is difficult to cause product defects. Further, in the case of the X-ray CT apparatus 1 according to the present embodiment, it is not necessary to physically connect this part, so that the installation of the X-ray detector 5 on the housing 20 is simple.
  • the workability when attaching the module 41 to the backplane 29 can be significantly improved during the manufacture or maintenance of the X-ray detector 5.
  • each data transfer radio wave transmission unit 25 transmits and receives radio waves of the same frequency.
  • adjacent data transfer radio wave transmission units 25 transmit signals with different frequencies
  • the transfer radio wave receiver 30 may be set to receive a signal only at the frequency transmitted by the data transfer radio wave transmitter 25 having a corresponding relationship. That is, the wireless communication unit in the first module among the plurality of modules wirelessly transmits and receives signals at the first frequency, and is adjacent to the first module in the body axis direction of the subject among the plurality of modules.
  • the wireless communication unit in the second module wirelessly transmits and receives signals at a second frequency different from the first frequency. In this case, it is possible to prevent erroneous transmission / reception of signals between the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30 which are not in a corresponding relationship.
  • each data transfer radio wave transmission unit 25 transmits and receives radio waves at the same timing.
  • adjacent data transfer radio wave transmission units 25 transmit signals at different timings
  • the transfer radio wave receiving unit 30 may be set so as to receive a signal only at the timing transmitted by the data transfer radio wave transmitting unit 25 having a corresponding relationship. That is, the wireless communication unit in the first module among the plurality of modules wirelessly transmits and receives signals at the first timing, and is adjacent to the first module among the plurality of modules in the body axis direction of the subject.
  • the wireless communication unit in the second module wirelessly transmits and receives signals at a second timing different from the first timing. In this case, it is possible to prevent erroneous transmission / reception of signals between the data transfer radio wave transmission unit 25 and the data transfer radio wave reception unit 30 which are not in a corresponding relationship.
  • the data transfer radio wave transmission unit 25 transmits and receives radio waves in all modules.
  • at least one of all the modules includes a detection unit 6 and an A / D conversion unit 8.
  • a wired communication unit (wired communication means) that performs transmission / reception of signals in a wired manner or at least a part of the data transmission unit 10 between the A / D conversion unit 8 and the data transmission unit 10 may be included. That is, the first module among the plurality of modules divided in the Z-axis direction wirelessly transmits and receives signals by the wireless communication unit, and the second module different from the first module among the plurality of modules is A wired communication unit transmits and receives signals by wire.
  • a 2nd module is a module arrange
  • the end portion is easy to connect the connectors, for example, as with the opening side B, but the module near the central portion having a distance from the end portion is connected to the connector, for example, like the back side C.
  • a digital signal is converted into a radio wave and transmitted / received in a wireless format in a part between the A / D conversion unit 8 and the data transmission unit 10 has been described.
  • the conversion unit 8 for example, between the detection unit 6 and the signal amplification unit 7 or between the signal amplification unit 7 and the A / D conversion unit 8
  • a The signal may be converted into a radio wave at least at a part between the / D conversion unit 8 and the transmission control unit 9 or between the transmission control unit 9 and the data transmission unit 10, and transmission / reception may be performed in a wireless format.
  • transmission / reception of signals by the wireless communication unit is performed using radio waves
  • transmission / reception of signals by the wireless communication unit can also be performed by optical communication using light.
  • the case where power is supplied in a wireless format in a part between the A / D conversion unit 8 and the data transmission unit 10 has been described, but between the detection unit 6 and the A / D conversion unit 8.
  • power may be supplied in a wireless manner in a part of the detection unit 6 and the signal amplification unit 7 (or between the signal amplification unit 7 and the A / D conversion unit 8).
  • the case where electric current is converted into radio waves and electric power is supplied based on transmission / reception of the radio waves has been described.
  • any apparatus using contactless power transmission may be used.
  • power may be supplied by a method using electromagnetic induction by coils provided at positions corresponding to the power supply radio wave transmission unit 31 and the power supply radio wave reception unit 27, respectively.
  • electric power may be supplied using a so-called electromagnetic resonance method using an electromagnetic field resonance phenomenon.
  • At least four modules arranged in the column direction can be installed in one unit, but each module may be installed individually. Further, the number of modules as one unit can be arbitrarily set. For example, two modules may be set as one unit.
  • the positioning pin 32 is provided in each module in the X-ray detector 5 has been described, but the positioning pin 32 may not be provided in each module.
  • the positioning pins 32 may be provided only in the four modules at both ends, and the remaining two may be omitted.
  • the X-ray detector 5 is configured by modules divided in the column direction and the channel direction.
  • the X-ray detector 5 may be configured by a plurality of modules divided only in the channel direction.
  • the X-ray detector 5 may be configured by a plurality of modules only in the central portion other than the end portions in the column direction and the channel direction.
  • the X-ray CT apparatus was mentioned as an example of the application object of this X-ray detector, you may apply the structure of this X-ray detector to another medical imaging device.
  • the X-ray detector of the present embodiment is applied to a medical image imaging apparatus using various X-ray detectors such as an X-ray imaging apparatus in which an X-ray tube is provided on one of the C-shaped arms and an X-ray detector is provided on the other. It doesn't matter.

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Abstract

　Ｘ線検出器内部の信号の送受信を無線形式で行う。実施形態のＸ線ＣＴ装置は、固定部と、回転部と、検出部と、Ａ／Ｄ変換部と、データ送信部と、無線通信部とを含む。回転部は、固定部に対して回転可能に設けられ、被検体の周囲を回転する。検出部は、回転部に設けられ、Ｘ線照射部から照射されたＸ線を検出し、アナログ信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部は、回転部に設けられ、検出部で生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。データ送信部は、回転部に設けられ、Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号を受信し、固定部に設けられたデータ受信部にデータを送信する。無線通信部は、検出部とＡ／Ｄ変換部との間、またはＡ／Ｄ変換部とデータ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を無線で行う。

Description

Ｘ線ＣＴ装置およびＸ線検出器
　本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置およびＸ線検出器に関する。
　Ｘ線ＣＴ装置で使用されるＸ線検出器に、ＤＡＳ（Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるデータ収集システムを備えたＸ線検出器がある。通常、ＤＡＳを備えたＸ線検出器では、例えば、検出したＸ線に基づくアナログ信号を検出素子単位で増幅した後に、デジタル信号に変換し、多数の検出素子から成るモジュール単位でデジタル信号の伝達を制御する。この際、Ｘ線検出器内部のデータ転送は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）やコネクタなどを用いた有線形式で行われる。
特開２０１１－２２６９０２号公報
　本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線検出器内部の信号の送受信を無線形式で行うことである。
　上記課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、固定部と、回転部と、検出部と、Ａ／Ｄ変換部と、データ送信部と、無線通信部とを含む。回転部は、固定部に対して回転可能に設けられ、被検体の周囲を回転する。検出部は、回転部に設けられ、Ｘ線照射部から照射されたＸ線を検出し、アナログ信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部は、回転部に設けられ、検出部で生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。データ送信部は、回転部に設けられ、Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号を受信し、固定部に設けられたデータ受信部にデータを送信する。無線通信部は、検出部とＡ／Ｄ変換部との間、またはＡ／Ｄ変換部とデータ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を無線で行う。
実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図。 実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の斜視図。 実施形態におけるＸ線検出器の内部構造を示す概略図１。 実施形態におけるＸ線検出器の内部構造を示す概略図２。 実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の動作を示すフロー図。 実施形態の第１の比較例におけるＸ線検出器の内部構造を示す概略図。 実施形態の第２の比較例におけるＸ線検出器の内部構造を示す概略図。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１のブロック図である。
　図１に示す通り、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、架台１ａ、コンソール１ｂ、寝台１６を備える。架台１ａは、回転部１ｃ、固定部１ｄを備える。固定部１ｄは、例えば図示しない外部電源と接続されており、スリップリングなどの電力／信号供給手段を介して、回転部１ｃを構成する各部に電力や信号を供給する。回転部１ｃは、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出器５、データ送信部１０を備え、固定部１ｄに対して回転可能に設けられる。固定部１ｄは、架台制御伝送部３、データ受信部１１、回転部駆動機構１７を備える。コンソール１ｂは、システム制御部２、画像再構成部１２、画像記憶部１３、表示部１４、入力部１５を備える。
　図２は、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の斜視図である。なお、図２に示すように、寝台１６に載置される患者（被検体）の体軸方向に延びる軸をＺ軸、鉛直上下方向に延びる軸をＹ軸、Ｚ軸とＹ軸に対して垂直な方向に延びる軸をＸ軸と定義し、以下説明する。
　システム制御部２は、架台制御伝送部３に対して、Ｘ線照射部４、伝送制御部９、データ受信部１１、回転部駆動機構１７の制御内容を通知する。システム制御部２は、所定のタイミングで所定の入力画面を表示部１４に表示させる。システム制御部２は、入力部１５を介したオペレータからの指示に従って、あるいは所定のタイミングで、画像記憶部１３に記憶された画像データに基づく画像を表示部１４に表示させる。システム制御部２は、伝送制御部９の制御内容を画像再構成部１２に通知する。システム制御部２は、入力部１５を介したオペレータからの指示に従って寝台１６を動作させ、載置された患者の位置を移動させる。
　架台制御伝送部３は、システム制御部２からの通知をＸ線照射部４、伝送制御部９、データ受信部１１、回転部駆動機構１７に伝送する。
　Ｘ線照射部４は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従って、所定範囲に所定強度でＸ線を照射する。Ｘ線照射部４は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従って、Ｘ線の照射を停止する。
　Ｘ線検出器５は、検出部６、信号増幅部７、Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ変換部（Ａ／Ｄ変換部）８、伝送制御部９を備える。Ｘ線検出器５は、Ｘ線照射部４から照射され、寝台１６に載置された患者を透過したＸ線を検出部６で検出する。検出部６は、検出したＸ線の強度に基づくアナログ信号を生成し、信号増幅部７に当該アナログ信号を送信する。信号増幅部７は、検出部６から受信したアナログ信号を増幅させ、Ａ／Ｄ変換部８に送信する。Ａ／Ｄ変換部８は、信号増幅部７から受信した増幅後のアナログ信号をデジタル信号に変換し、伝送制御部９に当該デジタル信号を送信する。伝送制御部９は、Ａ／Ｄ変換部８から受信したデジタル信号を、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従ってデータ送信部１０に送信する。なお、Ｘ線検出器５の構成についての詳細は後述する。
　データ送信部１０は、伝送制御部９から受信したデジタル信号を、例えば光通信などの通信手段を用いて、データ受信部１１に送信する。
　データ受信部１１は、架台制御伝送部３からの指示に従って、データ送信部１０から受信したデジタル信号をコンソール１ｂの画像再構成部１２に送信する。
　画像再構成部１２は、システム制御部２からの指示に従って、データ受信部１１から受信したデジタル信号に基づく画像データを生成し、画像記憶部１３に当該画像データを送信する。
　画像記憶部１３は、画像再構成部１２から受信した画像データを記憶する。
　表示部１４は、システム制御部２からの指示に従って、画像記憶部１３に記憶された画像データに基づく画像を表示する。表示部１４は、システム制御部２からの指示に従って、所定の入力画面を表示する。
　入力部１５は、例えばマウスやトラックボール、キーボードを備えており、オペレータによる入力に従って、システム制御部２に指示を出す。
　寝台１６は、システム制御部２からの指示に従って動作し、載置された患者の位置をＸ軸の方向、Ｙ軸の方向、Ｚ軸の方向に移動させる。
　回転部駆動機構１７は、架台制御伝送部３からの指示に従って動作し、回転部１ｃを回転させる。回転部駆動機構１７は、架台制御伝送部３からの指示に従って動作し、回転部１ｃの回転を停止させる。
　次に、Ｘ線検出器５の構成の詳細を説明する。
　図３と図４は、本実施形態におけるＸ線検出器５の内部構造を示す概略図である。図３は、列方向に延びる断面線に沿った断面図の一例を模式的に表す。図３において、横方向は図２におけるＺ軸の方向に相当する列方向を示し、縦方向は図２におけるＹ軸方向を示し、紙面に対して垂直方向はＸ線検出器５の検出面の湾曲方向に相当するチャンネル方向を示す。なお、図３に示す列方向は、図３に示した方向と反対方向であっても良い。
　図３と図４の何れかに示すように、Ｘ線検出器５は、シンチレータ２１、フォトダイオードチップ２２、ＤＡＳチップ２３、基板２４、データ転送用電波送信部２５、シールド２６、電力供給用電波受信部２７、蓄電池２８、バックプレーン２９、データ転送用電波受信部３０、電力供給用電波送信部３１、位置決めピン３２を備える。Ｘ線検出器５は、製造時やメンテナンス時において、筐体２０の内部に例えば矢印Ａの示す方向（Ｚ軸の方向）で挿入され、設置される。シンチレータ２１とフォトダイオードチップ２２は、例えば図１における検出部６に相当する。ＤＡＳチップ２３は、例えば図１における信号増幅部７、Ａ／Ｄ変換部８、伝送制御部９に相当する。
　図３に示すように、基板２４は、データ転送用電波送信部２５、シールド２６、電力供給用電波受信部２７、蓄電池２８を支持し、Ｘ線ＣＴ装置１（Ｘ線検出器５、バックプレーン２９）から着脱可能に構成される。また、バックプレーン２９（支持部）は、データ転送用電波受信部３０（受信部）、電力供給用電波送信部３１、位置決めピン３２を支持しており、位置決めピン３２は、基板２４に設けられた凹部分（凹部）に挿入可能に構成される。位置決めピン３２が基板２４に設けられた凹部分に挿入された状態で、基板２４に対しバックプレーン２９の位置が固定される。位置決めピン３２が当該凹部分に位置するとき、データ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０、電力供給用電波受信部２７と電力供給用電波送信部３１は、それぞれ対向して位置する。なお、データ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０、電力供給用電波受信部２７と電力供給用電波送信部３１のそれぞれの距離は、例えば位置決めピン３２の長さや、当該凹部分の深さで決定される。なお、図３は、位置決めピン３２がバックプレーン２９に設けられ、凹部分が基板２４に設けられた場合を説明したが、位置決めピン３２が基板２４に設けられ、凹部分がバックプレーン２９に設けられても良い。
　Ｘ線検出器５は、シンチレータ２１、フォトダイオードチップ２２、ＤＡＳチップ２３、基板２４、データ転送用電波送信部２５、シールド２６、電力供給用電波受信部２７、蓄電池２８、データ転送用電波受信部３０、電力供給用電波送信部３１、位置決めピン３２を、例えば図４に示すように少なくとも被検体の体軸方向に分割されたモジュール４１単位で備える。本実施形態において、Ｘ線検出器５は、例えば列方向に４個ずつ配置され、且つ、チャンネル方向に３８個ずつ配置された（４×３８）個のモジュール４１を備える。なお、当該列方向は図２におけるＺ軸の方向に相当し、チャンネル方向はＸ線検出器５の検出面の湾曲方向に相当する。
　Ｘ線照射部４から照射され寝台１６に載置された患者を透過したＸ線は、図示しないコリメータによってコリメートされた後、シンチレータ２１に入射する。
　シンチレータ２１は、入射したＸ線を光に変換する。シンチレータ２１で発生した光は、フォトダイオードチップ２２に入射される。
　フォトダイオードチップ２２は、例えば上述の列方向に６４個ずつ配置され、且つ、上述のチャンネル方向に２４個ずつ配置された（６４×２４）個のフォドダイオード素子（検出素子）を有する。フォトダイオードチップ２２は、入射した光に基づいて、当該フォトダイオード素子単位でアナログ信号を生成する。フォトダイオードチップ２２は、生成したアナログ信号を、フォトダイオード素子単位で区別して、ＤＡＳチップ２３に送信する。
　ＤＡＳチップ２３は、フォトダイオードチップ２２から受信したアナログ信号を、フォトダイオード素子単位で増幅させる。ＤＡＳチップ２３は、増幅したアナログ信号を、フォトダイオード素子単位でデジタル信号に変換する。ＤＡＳチップ２３は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従って、当該デジタル信号をデータ転送用電波送信部２５に送信する。
　データ転送用電波送信部２５は、無線通信手段（無線通信部）であり、蓄電池２８に蓄積された電気エネルギーを用いて、ＤＡＳチップ２３から受信したデジタル信号を所定の周波数の電波に変換する。データ転送用電波送信部２５は、変換された電波を、データ転送用電波受信部３０に向けて、例えば各モジュール４１の有するフォトダイオード素子の列単位でシリアルに送信する。
　シールド２６は、例えば電波遮断機能を有する。シールド２６は、それぞれ対応関係にあるデータ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０の間でのみ電波の送受信が行われ、他のモジュール４１側へ影響しないように、データ転送用電波送信部２５から送信された電波を対応するデータ転送用電波受信部３０に誘導する。ここで対応関係とは、同一モジュール４１が有する構成同士を指す。また、シールド２６は、それぞれ対応関係にある電力供給用電波送信部３１と電力供給用電波受信部２７の間でのみ電波の送受信が行われ、他のモジュール４１側へ影響しないように、電力供給用電波送信部３１から送信された電波を対応する電力供給用電波受信部２７に誘導する。
　データ転送用電波受信部３０は、無線通信手段（無線通信部）であり、データ転送用電波送信部２５から送信され、シールド２６によって誘導された電波に基づくデジタル信号を生成し、データ送信部１０に送信する。
　電力供給用電波送信部３１は、無線電力供給手段（無線電力供給部）であり、固定部１ｄから供給された電流を電波に変換し、電力供給用電波受信部２７に向けて当該電波を送信する。
　電力供給用電波受信部２７は、無線電力供給手段（無線電力供給部）であり、電力供給用電波送信部３１から送信されシールド２６によって誘導された電波を電流に変換し、変換した電流を蓄電池に送信する。
　蓄電池２８は、電力供給用電波受信部２７から受信した電流によって充電され、電気エネルギーを蓄える。蓄電池２８は、データ転送用電波送信部２５がデジタル信号を電波に変換するとき、データ転送用電波送信部２５に対して、蓄積した電気エネルギーを供給する。
　図５は、Ｘ線ＣＴ装置１の動作を示すフロー図である。なお、Ｘ線検出器５に係るフローの説明は、図３および図４の構成を用いて行う。
　ステップＳ１において、Ｘ線ＣＴ装置１の動作を開始する。Ｘ線ＣＴ装置１の動作が開始すると、固定部１ｄは、外部電源から供給された電力に基づいて、回転部１ｃのＸ線検出器５が有する電力供給用電波送信部３１に対して電流を供給する。電力供給用電波送信部３１は、供給された電流を電波に変換し、電力供給用電波受信部２７に向けて変換した電波を送信する。蓄電池２８は、電力供給用電波受信部２７から受信した電流によって充電され、電気エネルギーを蓄える。一方で、Ｘ線ＣＴ装置１が起動するとステップＳ２に移行する。
　ステップＳ２において、システム制御部２は、所定の入力画面を表示部１４に表示させる。表示部１４はシステム制御部２からの指示に従って、所定の入力画面を表示部１４に表示する。なお、ここでの所定の入力画面とは、例えば、撮像に係るＸ線の強度、Ｘ線の照射範囲、Ｘ線の照射時間、回転部１ｃの回転速度などを設定するための入力画面である。オペレータは、入力部１５を介してこの入力画面に入力する。所定の入力画面への入力が完了すると、オペレータは患者を寝台１６に載置させ、当該患者の位置を撮像位置まで移動させるように入力部１５に入力する。システム制御部２は、入力部１５を介したオペレータからの指示に従って、患者の位置を撮像位置まで移動させる。オペレータの入力によって患者の位置が撮影位置まで移動すると、ステップＳ３に移行する。
　ステップＳ３において、オペレータは、入力部１５を介して、システム制御部２に回転部１ｃの回転を指示する。システム制御部２は、入力部１５を介したオペレータからの指示に従って、架台制御伝送部３に回転部駆動機構１７の制御内容を通知する。架台制御伝送部３は、システム制御部２から通知された制御内容を回転部駆動機構１７に伝送する。回転部駆動機構１７は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従って、回転部１ｃをステップＳ２における設定に基づく速度まで回転させる。回転部１ｃの回転速度がステップＳ２における設定に基づく速度になると、ステップＳ４に移行する。
　ステップＳ４において、システム制御部２は、架台制御伝送部３に対して、ステップＳ２における設定に基づくＸ線照射部４の制御内容を通知する。架台制御伝送部３は、システム制御部２からの通知をＸ線照射部４に伝送する。Ｘ線照射部４は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に基づいてＸ線の照射範囲に設定し、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に基づくＸ線の強度でＸ線を照射する。Ｘ線照射部４から照射され寝台１６に載置された患者を透過したＸ線は、図示しないコリメータによってコリメートされた後、シンチレータ２１に入射する。シンチレータ２１は、入射したＸ線を光に変換する。シンチレータ２１で発生した光は、フォトダイオードチップ２２に入射する。フォトダイオードチップ２２は、入射した光に基づいて、フォトダイオード素子単位でアナログ信号を生成し、それぞれ区別してＤＡＳチップ２３に送信する。ＤＡＳチップ２３は、フォトダイオードチップ２２から受信したアナログ信号を、フォトダイオード素子単位で増幅させ、フォトダイオード素子単位でデジタル信号に変換する。また、ＤＡＳチップ２３は、架台制御伝送部３から伝送される制御内容に従って、当該デジタル信号をデータ転送用電波送信部２５に送信する。データ転送用電波送信部２５は、ステップＳ１から蓄電池２８に蓄積されてきた電気エネルギーを用いて、ＤＡＳチップ２３から受信したデジタル信号を所定の周波数の電波に変換し、データ転送用電波受信部３０に向けて当該電波を送信する。シールド２６は、それぞれ対応関係にあるデータ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０の間でのみ電波の送受信が行われるように、データ転送用電波送信部２５から送信された電波を対応するデータ転送用電波受信部３０に誘導する。データ転送用電波受信部３０は、データ転送用電波送信部２５から送信され、シールド２６によって誘導された電波に基づくデジタル信号を生成し、データ送信部１０に送信する。データ送信部１０は、光通信などの通信手段を用いて、データ転送用電波受信部３０から受信したデジタル信号をデータ受信部１１に送信する。データ受信部１１は、架台制御伝送部３からの指示に従って、データ送信部１０から受信したデジタル信号をコンソール１ｂの画像再構成部１２に送信する。Ｘ線の照射を開始してから、ステップＳ２における設定に基づくＸ線の照射時間が経過するとステップＳ５に移行する。
　ステップＳ５において、システム制御部２は、Ｘ線の照射を停止させる旨の制御内容を架台制御伝送部３に通知する。架台制御伝送部３は、システム制御部２からの通知をＸ線照射部４に伝送する。Ｘ線照射部４は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に指示に従って、Ｘ線の照射を停止する。Ｘ線の照射を終了させると、システム制御部２は、回転部１ｃの回転を停止させる旨の制御内容を架台制御伝送部３に通知する。架台制御伝送部３は、システム制御部２からの通知を回転部駆動機構１７に伝送する。回転部駆動機構１７は、架台制御伝送部３から伝送された制御内容に従って動作し、回転部１ｃの回転を停止させる。一方で、画像再構成部１２は、システム制御部２からの指示に従って、データ受信部１１から受信したデジタル信号に基づく画像データを生成し、画像記憶部１３に当該画像データを送信する。画像記憶部１３は、画像再構成部１２から受信した画像データを記憶する。システム制御部２は、画像記憶部１３に記憶された画像データに基づく画像を表示部１４に表示させる。表示部１４は、システム制御部２からの指示に従って、画像記憶部１３に記憶された画像データに基づく画像を表示する。
　ステップＳ６において、オペレータは表示部１４に表示された画像データを参照する。オペレータによる参照が終了すると、オペレータはＸ線ＣＴ装置１の動作を終了させる。
　以上で説明したように、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器５内部における信号の伝送を無線形式で行う。
　図６Ａ、図６Ｂは、有線形式のみで信号の伝送を行う、本実施形態の第１の比較例におけるＸ線検出器の概略図である。
　図６Ａに示すような第１の比較例におけるＸ線検出器では、例えばコネクタ上部３４は基板２４に、コネクタ下部３５はバックプレーン２９に固定されており、位置決めピン３２と基板２４の凹部分の位置が一致したときにのみコネクタ上部３４がコネクタ下部３５に接続される。コネクタ上部３４とコネクタ下部３５が接続されると、ＤＡＳチップ２３から送信されたデジタル信号は、コネクタ上部３４とコネクタ下部３５を経由し、データ送信部へ送信される。このような形式のＸ線検出器において、コネクタ上部３４とコネクタ下部３５は、例えば一つモジュールが有する素子の数に対応する複数の信号伝送用のピンを持っているため、例えば製造時やメンテナンス時において位置決めピン３２の位置が少しでもずれてしまうとコネクタ上部３４がコネクタ下部３５に接続できず、製品不良を起こしてしまう可能性がある。これに対して、本実施形形態におけるＸ線ＣＴ装置１の場合、この部分における信号の伝送は無線で行われるため、位置決めピン３２の位置が多少ずれてしまったとしても信号の伝送は可能であり、製品不良を起こしにくい。
　また、図６Ｂは、図６Ａを用いて説明した例とは別に、有線形式のみでデータ転送を行う本実施形態の第２の比較例におけるＸ線検出器の概略図である。図６Ｂに示すような第２の比較例におけるＸ線検出器では、例えばＦＰＣ３３の一方の端部は基板２４に固定されており、ＦＰＣ３３のもう一方の端部はコネクタ上部３４に固定される。また、コネクタ下部３５は、バックプレーン２９に固定される。ＤＡＳチップ２３から送信されたデジタル信号は、コネクタ上部３４とコネクタ下部３５が接続されると、ＦＰＣ３３、コネクタ上部３４、コネクタ下部３５を介して、データ伝送部に送信される。このような形式のＸ線検出器は、例えば製造時やメンテナンス時において、筐体２０の開口部側Ｂに位置するコネクタ上部３４とコネクタ下部３５は接続させ易いが、筐体２０の奥側Ｃに位置するコネクタ上部３４とコネクタ下部３５は接続させにくい。これに対して、本実施形形態におけるＸ線ＣＴ装置１の場合、この部分における信号の伝送は無線で行われるため、位置決めピン３２の位置が多少ずれてしまったとしても信号の伝送は可能であり、製品不良を起こしにくい。また、本実施形形態におけるＸ線ＣＴ装置１の場合、この部分を物質的に接続させる必要が無いため、Ｘ線検出器５の筐体２０への設置が簡便である。
　また、Ｘ線ＣＴ装置の動作時において、ＦＰＣやコネクタの振動に基づくノイズも低減できる。
　更に、Ｘ線検出器５の製造時やメンテナンス時において、モジュール４１をバックプレーン２９へ取り付ける際の作業性を大幅に向上できる。
　本実施形態では、各データ転送用電波送信部２５が同一の周波数の電波を送受信する場合について説明したが、例えば隣合うデータ転送用電波送信部２５同士で周波数を変えて信号を送信し、データ転送用電波受信部３０は対応関係にあるデータ転送用電波送信部２５が送信した周波数でのみ信号を受信するように設定しても良い。すなわち、複数のモジュールのうち第１のモジュールにおける無線通信部は、第１の周波数で信号の送受信を無線で行い、複数のモジュールのうち第１のモジュールに被検体の体軸方向に隣接する第２のモジュールにおける無線通信部は、第１の周波数と異なる第２の周波数で信号の送受信を無線で行う。この場合、対応関係にないデータ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０での信号の送受信が誤って行われることを防止できる。
　本実施形態では、各データ転送用電波送信部２５が同一のタイミングで電波を送受信する場合について説明したが、例えば隣合うデータ転送用電波送信部２５同士でタイミングを変えて信号を送信し、データ転送用電波受信部３０は対応関係にあるデータ転送用電波送信部２５が送信したタイミングでのみ信号を受信するように設定しても良い。すなわち、複数のモジュールのうち第１のモジュールにおける無線通信部は、第１のタイミングで信号の送受信を無線で行い、複数のモジュールのうち第１のモジュールに被検体の体軸方向に隣接する第２のモジュールにおける無線通信部は、第１のタイミングと異なる第２のタイミングで信号の送受信を無線で行う。この場合、対応関係にないデータ転送用電波送信部２５とデータ転送用電波受信部３０での信号の送受信が誤って行われることを防止できる。
　本実施形態では、全モジュールにおいて、データ転送用電波送信部２５が電波を送受信する場合について説明したが、全モジュールのうち少なくとも１つのモジュールには、検出部６とＡ／Ｄ変換部８との間、またはＡ／Ｄ変換部８とデータ送信部１０との間の少なくとも一部における信号の送受信を有線で行う有線通信部（有線通信手段）が含まれていても良い。すなわち、Ｚ軸の方向に分割された複数のモジュールのうち第１のモジュールは、無線通信部により信号の送受信を無線で行い、複数のモジュールのうち第１のモジュールと異なる第２のモジュールは、有線通信部により信号の送受信を有線で行う。第２のモジュールは、複数のモジュールのうち端部に配置されたモジュールである。この場合、端部は、例えば開口部側Ｂと同様に、コネクタ同士を接続させやすいが、端部からの距離がある中央部近傍のモジュールについては、例えば奥側Ｃと同様にコネクタを接続させにくい部分について無線形式で信号を送受信することで、製造不良を起こしにくくなる。
　本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部８とデータ送信部１０との間の一部において、デジタル信号を電波に変換し、無線形式で送受信する場合について説明したが、検出部６とＡ／Ｄ変換部８との間（例えば、検出部６と信号増幅部７、あるいは、信号増幅部７とＡ／Ｄ変換部８の間）、検出部６とＡ／Ｄ変換部８との間、Ａ／Ｄ変換部８と伝送制御部９との間、または伝送制御部９とデータ送信部１０との間の少なくとも一部において信号を電波に変換し、無線形式で送受信を行っても良い。
　本実施形態では、無線通信部による信号の送受信を電波を用いて行う場合について説明したが、無線通信部による信号の送受信を光を用いた光通信により行うことも可能である。
　本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部８とデータ送信部１０との間の一部において、無線形式で電力を供給する場合について説明したが、検出部６とＡ／Ｄ変換部８との間（例えば、検出部６と信号増幅部７、あるいは、信号増幅部７とＡ／Ｄ変換部８の間）の一部において無線形式で電力を供給するようにしても良い。また、本実施形態では、電流を電波に変換し、その電波の送受信に基づいて電力を供給する場合について説明したが、非接触電力伝送を用いたものであれば良い。この場合、例えば、電力供給用電波送信部３１と電力供給用電波受信部２７に相当する位置にそれぞれ設けたコイルによる電磁誘導を用いた方法で電力の供給を行っても良い。あるいは、電磁界の共鳴現象を利用した、所謂電磁界共鳴方式を用いて、電力を供給しても良い。
　本実施形態では、Ｘ線検出器５において、少なくとも列方向に並ぶ４つのモジュールを１つの単位に設置可能であるが、各モジュールを個別に設置するようにしても良い。また１単位とするモジュールの数は任意に設定可能であり、例えば２つのモジュールを１つの単位としても構わない。
　本実施形態では、Ｘ線検出器５において、各モジュールに位置決めピン３２が設けられた場合について説明したが、各モジュールに位置決めピン３２が設けられていなくても良い。例えば、４つのモジュールを１つの単位とする場合に、両端の４つのモジュールにだけ位置決めピン３２を設け残り２つを省略する構成としても構わない。
　本実施形態では、Ｘ線検出器５が、列方向とチャンネル方向とに分割されたモジュールにより構成された場合について説明したが、チャンネル方向にだけ分割された複数のモジュールにより構成されても良い。また、Ｘ線検出器５は、列方向およびチャンネル方向の端部以外の中央部のみ複数のモジュールにより構成されていても良い。また、本Ｘ線検出器の適用対象の例としてＸ線ＣＴ装置を挙げたが、他の医用画像撮像装置に本Ｘ線検出器の構成を適用しても構わない。例えばＣ形状のアームの一方にＸ線管、他方にＸ線検出器を設けるＸ線撮像装置など、種々のＸ線検出器を用いる医用画像撮像装置において、本実施形態のＸ線検出器を適用しても構わない。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１・・・Ｘ線ＣＴ装置
１ａ・・・架台
１ｂ・・・コンソール
１ｃ・・・回転部
１ｄ・・・固定部
２・・・システム制御部
３・・・架台制御伝送部
４・・・Ｘ線照射部
５・・・Ｘ線検出器
６・・・検出部
７・・・信号増幅部
８・・・Ａ／Ｄ変換部
９・・・伝送制御部
１０・・・データ送信部
１１・・・データ受信部
１２・・・画像再構成部
１３・・・画像記憶部
１４・・・表示部
１５・・・入力部
１６・・・寝台
１７・・・回転部駆動機構
２０・・・筐体
２１・・・シンチレータ
２２・・・フォトダイオードチップ
２３・・・ＤＡＳチップ
２４・・・基板
２５・・・データ転送用電波送信部
２６・・・シールド
２７・・・電力供給用電波受信部
２８・・・蓄電池
２９・・・バックプレーン
３０・・・データ転送用電波受信部
３１・・・電力供給用電波送信部
３２・・・位置決めピン
３３・・・ＦＰＣ
３４・・・コネクタ上部
３５・・・コネクタ下部
４１・・・モジュール

Claims (9)

  1. 　固定部と、
    　前記固定部に対して回転可能に設けられ、被検体の周囲を回転する回転部と、
    　前記回転部に設けられ、Ｘ線照射部から照射されたＸ線を検出し、アナログ信号を生成する検出部と、
    　前記回転部に設けられ、前記検出部で生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
    　前記回転部に設けられ、前記Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号を受信し、前記固定部に設けられたデータ受信部に当該デジタル信号を送信するデータ送信部と、
    　前記検出部と前記Ａ／Ｄ変換部との間、または前記Ａ／Ｄ変換部と前記データ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を無線で行う無線通信部と、
    　を含むＸ線ＣＴ装置。
  2. 　前記検出部および前記Ａ／Ｄ変換部は、前記Ｘ線ＣＴ装置から着脱可能な基板に形成されている請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
  3. 　前記無線通信部は、前記Ａ／Ｄ変換部と前記データ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を無線で行い、
    　前記Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号を受信し、当該デジタル信号を前記データ送信部に送信する受信部を含み、
    　前記受信部を支持する支持部および前記基板の一方は、位置決めピンを有し、
    　前記支持部および前記基板の他方は、前記位置決めピンが挿入可能に構成された凹部を有し、
    　前記位置決めピンを前記凹部に挿入することにより前記支持部と前記基板とを嵌合させる請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
  4. 　前記検出部と前記Ａ／Ｄ変換部との間、または前記Ａ／Ｄ変換部と前記データ送信部との間の少なくとも一部における電力の供給を無線で行う無線電力供給部を含む請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
  5. 　少なくとも前記被検体の体軸方向に分割されたモジュール単位で、前記信号の送受信を行い、
    　前記被検体の体軸方向に分割された複数のモジュールのうち第１のモジュールにおける前記無線通信部は、第１のタイミングで前記信号の送受信を無線で行い、
    　前記複数のモジュールのうち前記第１のモジュールと異なる第２のモジュールにおける前記無線通信部は、前記第１のタイミングと異なる第２のタイミングで前記信号の送受信を無線で行う請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
  6. 　少なくとも前記被検体の体軸方向に分割されたモジュール単位で、前記信号の送受信を無線で行い、
    　前記被検体の体軸方向に分割された複数のモジュールのうち第１のモジュールにおける前記無線通信部は、第１の周波数で前記信号の送受信を無線で行い、
    　前記複数のモジュールのうち前記第１のモジュールと異なる第２のモジュールにおける前記無線通信部は、前記第１の周波数と異なる第２の周波数で前記信号の送受信を無線で行う請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
  7. 　前記検出部と前記Ａ／Ｄ変換部との間、または前記Ａ／Ｄ変換部と前記データ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を有線で行う有線通信部を含み、
    　少なくとも前記被検体の体軸方向に分割されたモジュール単位で、前記信号の送受信を行い、
    　前記被検体の体軸方向に分割された複数のモジュールのうち第１のモジュールは、前記無線通信部により前記信号の送受信を無線で行い、
    　前記複数のモジュールのうち前記第１のモジュールと異なる第２のモジュールは、前記有線通信部により前記信号の送受信を有線で行う請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
  8. 　前記第２のモジュールは、前記複数のモジュールのうち端部に配置されたモジュールである請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
  9. 　Ｘ線照射部から照射されたＸ線を検出し、アナログ信号を生成する検出部と、
    　前記検出部で生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
    　前記Ａ／Ｄ変換部で変換されたデジタル信号をデータ送信部に送信する伝送制御部と、
    　前記検出部と前記Ａ／Ｄ変換部との間、前記Ａ／Ｄ変換部と前記伝送制御部との間、または前記伝送制御部と前記データ送信部との間の少なくとも一部における信号の送受信を無線で行う無線通信部と、
    　を含むＸ線検出器。
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