JP2012034848A - Ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線検出器の検出素子に対する十分な温調能力を維持しつつ、かつ各検出素子から出力される信号へのノイズの混入を抑制すること。
【解決手段】 一実施形態におけるＸ線検出器は、複数の検出パック１０２と、温度センサと、複数のヒータ２０５と、ヒータ制御手段とを備えている。各検出パック１０２は、被検体を透過したＸ線を検出して当該Ｘ線に対応したアナログ信号を出力する検出素子を複数備え、所定の方向に沿って配列される。温度センサは、各検出パック１０２の温度を検出する。各ヒータ２０５は、各検出パック１０２のそれぞれに対応して設けられ、直流電流の供給を受けて動作して各検出パック１０２を個別に温調する。ヒータ制御手段は、温度センサの検出温度に基づいて各ヒータ２０５を制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、検出素子を温調するヒータを備えたＸ線検出器、および該検出器を備えたＸ線ＣＴ（Computer Tomography）装置に関する。

周知の通り、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを有し、Ｘ線管で発生したＸ線を被検体に照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で捉えてその信号を処理し、被検体の断層像を得るものである。

また近年では、マルチスライス型のＸ線検出器が登場している。マルチスライス型のＸ線検出器は、被検体の体軸方向と直交するチャンネル方向に略円弧上に配列した複数の検出パックにて構成され、１つの検出パックは、チャンネル方向およびスライス方向に関してマトリクス状に配列された多数の検出素子を備えている。それぞれの検出パックから出力される電気信号は、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）でデジタル信号に変換され、その信号に基づいて断層像が生成される。

Ｘ線検出器で使用される検出素子としては、例えば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で構成されたものや、Ｘ線を電荷に直接変換する半導体素子にて構成されたものが知られている。

このような検出素子は、その温度によってＸ線の検出感度が変動する。したがって、高精度の断層像を得るためには、撮像時においてＸ線検出器の各検出素子の温度を最適な値に安定化させる必要がある。これに鑑み、Ｘ線検出器には、各検出素子を温調するためのヒータが内蔵されている。このヒータは、全ての検出パックが備える検出素子を同時に温調するものであるため、比較的大容量で駆動可能なＡＣ（交流）ヒータが用いられている。

Ｘ線管から照射されるＸ線は、人体を透過するものであるため、被検体の健康への悪影響を考慮して必要最低限の強度に抑えられている。そのため、Ｘ線検出器に入射するＸ線の強度は非常に弱く、各検出パックからＤＡＳへと出力される信号の電荷量は極めて小さい。このことから、各検出パックの温調にＡＣヒータを用いれば、そのノイズによって検出パックから出力される信号のＳＮ比が悪化することが懸念される。

このような問題は、ＤＣ（直流）駆動のヒータを用いることで解決可能である。しかしながら、通常、ＤＣヒータはＡＣヒータに比べて大容量の加熱に不向きであるため、従来構造のＸ線検出器のヒータを単にＤＣヒータに取り換えたならば、十分な温調能力を得ることができない。

このような事情により、各検出素子に対する十分な温調能力を維持しつつ、かつ各検出素子から出力される信号へのノイズの混入を抑制可能なＸ線検出器の開発が望まれていた。

上記課題を解決すべく、一実施形態におけるＸ線検出器は、複数の検出パックと、温度センサと、複数のヒータと、ヒータ制御手段とを備えている。前記各検出パックは、被検体を透過したＸ線を検出して当該Ｘ線に対応したアナログ信号を出力する検出素子を複数備え、所定の方向に沿って配列される。前記温度センサは、前記各検出パックの温度を検出する。前記ヒータは、前記各検出パックのそれぞれに対応して設けられ、直流電流の供給を受けて動作して各検出パックを個別に温調する。前記ヒータ制御手段は、前記温度センサの検出温度に基づいて前記各ヒータを制御する。

また、一実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、複数の検出パックと、温度センサと、複数のヒータと、ヒータ制御手段とを備えている。前記Ｘ線管は、Ｘ線を発生する。前記各検出パックは、被検体を透過したＸ線を検出して当該Ｘ線に対応したアナログ信号を出力する検出素子を複数備え、所定の方向に沿って配列される。前記温度センサは、前記各検出パックの温度を検出する。前記ヒータは、前記各検出パックのそれぞれに対応して設けられ、直流電流の供給を受けて動作して各検出パックを個別に温調する。前記ヒータ制御手段は、前記温度センサの検出温度に基づいて前記各ヒータを制御する。

第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図。 同実施形態におけるＸ線検出器の内部構造をＺ軸方向から見た概略図。 同実施形態における検出パックにコネクタ基板を接続する前の状態を示す斜視図。 図３に示した検出パックおよびコネクタ基板を矢印Ｃ方向から見た斜視図。 図３に示した検出パックとコネクタ基板とを取り付けた状態の斜視図。 同実施形態におけるＸ線検出器の電気回路等を示すブロック図。 同実施形態における各ヒータコントローラによるヒータの制御例を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるＸ線検出器の電気回路等を示すブロック図。 第３の実施形態におけるＸ線検出器の電気回路等を示すブロック図。 第４の実施形態における検出パックにコネクタ基板を接続する前の状態を示す斜視図。 図１０に示した検出パックおよびコネクタ基板を矢印Ｃ方向から見た斜視図。 図１０に示したコネクタ基板と検出パックとを取り付けた状態の斜視図。 第５の実施形態における検出パックにコネクタ基板を接続する前の状態を示す斜視図。 図１３に示した検出パックおよびコネクタ基板を矢印Ｃ方向から見た斜視図。 図１３に示したコネクタ基板と検出パックとを取り付けた状態の斜視図。

以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、略同一の機能および構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。

［Ｘ線ＣＴ装置の全体構成］
図１は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置Ａとコンソール装置Ｂとで構成されている。

架台装置Ａは、被検体にＸ線を曝射し当該被検体を透過したＸ線を検出して投影データ（又は生データ）を取得する。なお、Ｘ線ＣＴシステムの撮影系には、Ｘ線管球と２次元検出器システムとが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプや、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管球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るが、ここでは、現在主流を占めている回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例として説明する。

図１に示すように、架台装置Ａは、固定部１１、回転部１２、Ｘ線管球１３、Ｘ線検出器１４、データ伝送部１５、架台駆動部１６、給電部１７、及び高電圧発生部１８等を有している。
回転部１２の中央部分は筐体とともに開口されており、撮影時にはその開口部１９に寝台装置の天板上に載置された被検体Ｐが挿入される。

Ｘ線管球１３は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転部１２に設けられている。Ｘ線検出器１４は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するものであり、Ｘ線管球１３に対向する向きで回転部１２に取り付けられている。
架台駆動部１６は、回転部１２を開口部１９内の被検体Ｐの回りを高速で回転させる。これによって、開口部１９に挿入された被検体Ｐの体軸方向に平行な中心軸のまわりを、Ｘ線管球１３とＸ線検出器１４とが一体となって回転する。
固定部１１には、商用交流電源等の外部電源から動作電力が供給される。固定部１１に供給された動作電力は、給電部１７を介して回転部１２に伝達される。給電部１７は、前記動作電力を回転部１２の各部へ供給する。高電圧発生部１８は、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等で構成されており、給電部１７から供給される動作電力を高電圧変換してＸ線管球１３に供給する。

次に、コンソール装置Ｂについて説明する。コンソール装置Ｂは、前処理部２１、ホストコントローラ２２、記憶部２３、再構成部２４、入力部２５、表示部２６、画像処理部２７、及びデータ／制御バス２８等を備えている。
前処理部２１は、データ伝送部１５を介してＸ線検出器１４から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。なお、当該前処理部２１によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。
ホストコントローラ２２は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理等の各処理に関する統括的な制御を行う。
記憶部２３は、収集した生データ、投影データ、ＣＴ画像データ等の画像データを記憶する。
再構成部２４は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて投影データを再構成処理することで、所定のスライス分の再構成画像データを生成する。
入力部２５は、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータが操作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する。
画像処理部２７は、再構成部２４により生成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示部２６に出力する。また、画像処理部２７は、オペレータの指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の生成を行い、表示部２６に出力する。出力された画像データは、表示部２６においてＸ線ＣＴ画像として表示される。
データ／制御バス２８は、各ユニット間を接続し、各種データ、制御信号、アドレス情報等を送受信するための信号線である。

なお、以下の説明において、回転部１２の回転軸をＺ軸と定義する。また、Ｚ軸を中心とした回転座標系において、Ｘ線管球１３の焦点からＸ線検出器１４の検出面中心を結ぶＺ軸に直交する軸をＸ軸と定義し、Ｚ軸およびＸ軸のそれぞれに直交する軸をＹ軸と定義する。

［Ｘ線検出器］
図２は、Ｚ軸方向から見たＸ線検出器１４の内部構造を示す概略図である。

Ｘ線検出器１４は、Ｘ線管球１３を中心として弧状に形成されており、コリメータユニット１０１と、このコリメータユニット１０１に取り付けられたＫ個（例えば４０個程度）の検出パック１０２と、これら各検出パック１０２の下方に設けられたＤＡＳユニット１０３と、コリメータユニット１０１および各検出パック１０２を収容する断熱ケース１０４とを備えている。

コリメータユニット１０１は、Ｘ線管球１３を中心とした弧状のサポート部材に多数のコリメータ単板を取り付けた周知の構造を有している。

各検出パック１０２は、前記コリメータユニット１０１のサポート部材に対し、Ｙ軸方向に一次元配列されている。各検出パック１０２のＸ線照射面側には、多数の検出素子がスライス方向（Ｚ軸方向）とそれに略直交するチャンネル方向（略Ｙ軸方向）とに関してＭ×Ｎ（例えば６４×２４程度）のマトリクス状に配列されている。

ＤＡＳユニット１０３は、各検出パック１０２と電気的に接続されたＫ個のＤＡＳ基板１０５を備えている。各ＤＡＳ基板１０５は、それぞれ１つの検出パック１０２と電気的に接続され、接続先の検出パック１０２からＸ線検出時に出力されるアナログ信号に増幅処理およびＡ／Ｄ変換処理等を施して所定のデジタル信号を生成し、データ伝送部１５に出力する。なお、図２中では、Ｋ個ある検出パック１０２およびＤＡＳ基板１０５の一部のみ図示している。

断熱ケース１０４は、例えば樹脂材やセラミックのように断熱性の高い材料にて形成されている。断熱ケース１０４のＸ線入射面と対向する面あるいは側面には、各検出パック１０２と各ＤＡＳ基板１０５とを接続するためのフレキシブルケーブル３０３（図３参照）の挿通口が設けられている。

なお、従来のＸ線検出器であれば、例えば各検出パックの下方（ＤＡＳユニット側）に平板長尺状のＡＣヒータが１つ設けられ、該ＡＣヒータによって断熱ケース内が温調されている。

［検出パック］
次に、図３，４を参照しながら各検出パック１０２について詳細に説明する。
図３は検出パック１０２にＤＡＳ基板１０５との接続用のコネクタ基板３０１を接続する前の状態を示す斜視図であり、図４は図３に示した検出パック１０２およびコネクタ基板３０１を矢印Ｃ方向から見た斜視図である。

本実施形態における検出パック１０２は、ベース基板２０１の上面に平板状のフォトダイオード基板２０２を取り付け、該基板２０２の上面にシンチレータブロック２０３を載置して構成されている。さらに図４に示したように、ベース基板２０１の下面には、パック側コネクタ２０４（第１コネクタ）と、ＤＣ駆動のヒータ２０５とが取り付けられている。

ベース基板２０１は、Ｚ軸方向に長尺な平板形状をなしている。フォトダイオード基板２０２のＺ軸方向幅はベース基板２０１のそれよりもやや小さく、かつシンチレータブロック２０３のＺ軸方向幅はフォトダイオード基板２０２のそれよりもやや小さい。ベース基板２０１，フォトダイオード基板２０２およびシンチレータブロック２０３のＹ軸方向幅は、全て略同一である。したがって、ベース基板２０１，フォトダイオード基板２０２およびシンチレータブロック２０３を、ＺＹ平面におけるそれぞれの中心を合わせて取り付けると、図３に示したようにＹ軸方向側壁が面一になるとともに、ベース基板２０１の上面に余白面２０１ａ，２０１ｂが形成される。コリメータユニット１０１への取り付け時には、この余白面２０１ａ，２０１ｂをコリメータユニット１０１のサポート部材に密着させ、ねじ止め等の所定の方法にて固定する。その際、隣り合う検出パック１０２間のＸ線検出面に隙間が生じないように、各検出パック１０２のＹ軸方向側壁を密着させる。

なお、ベース基板２０１には、検出素子群の温度を検出するための温度センサ２０６（図６参照）が内蔵されている。

シンチレータブロック２０３は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータをアレイ状（Ｍ×Ｎ）に配列して構成されている。フォトダイオード基板２０２には、光電変換素子としてのフォトダイオードが、前記シンチレータに対応するようにアレイ状（Ｍ×Ｎ）に形成されている。このように、シンチレータブロックの１つのシンチレータと、それに対応する１つのフォトダイオードとによって、１つの検出素子が構成されている。

ヒータ２０５は、パック側コネクタ２０４とベース基板２０１との接合部分を開口した略平板状をなしており、ＤＡＳ基板１０５側からパック側コネクタ２０４を介して直流電流の供給を受けて動作する。このヒータ２０５は、Ｚ軸方向幅およびＹ軸方向幅がそれぞれベース基板２０１のＺ軸方向幅およびＹ軸方向幅を超えない程度の小型ヒータである。

パック側コネクタ２０４は、各検出素子からのアナログ信号を出力するための出力端子群や、ヒータ２０５用の接続端子および温度センサ２０６用の出力端子を有している。このパック側コネクタ２０４には、平板状のコネクタ基板３０１に設けられ、パック側コネクタ２０４の前記各端子を接続するためのＤＡＳ側コネクタ３０２（第２コネクタ）が取り付けられる。コネクタ基板３０１には、ＤＡＳ基板１０５から延出する幅広のフレキシブルケーブル３０３（通信ケーブル）が接続されている。このフレキシブルケーブル３０３は、各検出素子からのアナログ信号をＤＡＳ基板１０５に伝達するための信号線（Ｍ×Ｎ）と、ＤＡＳ基板１０５からヒータ２０５に電力を供給するための電力供給線と、温度センサ２０６からの出力をＤＡＳ基板１０５に伝達するための信号線とを束ねたものである。パック側コネクタ２０４，ＤＡＳ側コネクタ３０２およびフレキシブルケーブル３０３としては、例えば前記アナログ信号を伝達するための信号線数（Ｍ×Ｎ）にヒータ２０５用の電力供給線と、温度センサ２０６用の信号線とを加えた数以上の端子数，信号線数を有する規格品を用いればよい。

検出パック１０２にコネクタ基板３０１を取り付けた状態の斜視図を、図５に示している。このようにパック側コネクタ２０４にＤＡＳ側コネクタ３０２を取り付けると、各検出素子，ヒータ２０５および温度センサ２０６がそれぞれＤＡＳ基板１０５と電気的に接続される。

なお、Ｋ個の検出パック１０２は、全て図３〜図５を用いて説明した構成を備えている。

［Ｘ線検出器の電気回路およびヒータ制御］
図６は、Ｘ線検出器１４の電気回路等を示すブロック図である。
Ｘ線管球１３から発せられたＸ線がＸ線検出器１４に入射すると、コリメータユニット１０１によって不要な散乱Ｘ線が除去される。シンチレータブロック２０３の各シンチレータは散乱Ｘ線が除去された後のＸ線を受けて発光し、フォトダイオード基板２０２に設けられた各フォトダイオードがシンチレータからの可視光を受けて光電変換により電気信号（アナログ信号）を出力する。このように各検出素子から出力されるアナログ信号および温度センサ２０６で検出される温度を示す信号は、パック側コネクタ２０４，ＤＡＳ側コネクタ３０２，コネクタ基板３０１およびフレキシブルケーブル３０３を介して各検出パック１０２に接続されたＤＡＳ基板１０５に送られる。

本実施形態における各ＤＡＳ基板１０５には、ヒータコントローラ４０１（ヒータ制御手段）がそれぞれ設けられている。各ヒータコントローラ４０１は、各ＤＡＳ基板１０５の制御回路によって実現されるものであり、各ＤＡＳ基板１０５に接続された検出パック１０２のヒータ２０５に供給する電流値を変動させることによって同ヒータ２０５を制御する。

図７に各ヒータコントローラ４０１によるヒータ２０５の制御例を示している。ここに示す処理は、各ＤＡＳ基板１０５のヒータコントローラ４０１が各々独立して実行するものである。

この制御例において、先ずヒータコントローラ４０１は、温度センサ２０６から出力される信号に基づいて自身に接続された検出パック１０２の温度Ｔを検出する（ステップＳ１）。

続いてヒータコントローラ４０１は、検出温度Ｔに基づいて、自身に接続された検出パック１０２のヒータ２０５に供給すべき電流値Ｉを設定する（ステップＳ２）。この処理では、検出パック１０２が良好なＸ線検出性能を得ることができる温度を目標値として電流値Ｉを設定するが、その具体的な設定方法としては種々の方法を採用し得る。例えば、検出温度Ｔに対して設定すべき電流値Ｉを対応付けたテーブルをＤＡＳ基板１０５内のメモリに記憶し、該テーブルを参照して電流値Ｉを設定するようにしてもよい。また、所定の計算式に検出温度Ｔを代入し、電流値Ｉを設定するようにしてもよい。あるいは、検出温度Ｔが前記目標値を下回るならば電流値Ｉを現在ヒータ２０５に供給している電流値よりも所定値だけ高い値に設定し、検出温度Ｔが前記目標値を上回るならば電流値Ｉを現在ヒータ２０５に供給している電流値よりも所定値だけ低い値に設定するか零にする。上記のようにテーブルや計算式を用いて電流値Ｉを設定する場合には、理論的あるいは実験的に導かれる検出温度Ｔと電流値Ｉとの関係を考慮して、検出温度Ｔに対する具体的な電流値Ｉの値が定まるようにすればよい。

かくして電流値Ｉを設定したならば、各ヒータコントローラ４０１は、当該電流値Ｉの電流を自身に接続された検出パック１０２のヒータ２０５に供給する（ステップＳ３）。このようなステップＳ１〜Ｓ３の処理は、Ｘ線ＣＴ装置１が撮像の待機状態にある間、所定の周期で繰り返される。

以上説明したように、本実施形態における各検出パック１０２には小型かつＤＣ駆動のヒータ２０５が取り付けられており、該ヒータ２０５によって各検出パック１０２が温調される。このような構成であれば、出力の大きいＡＣ駆動のヒータを用いることなく各検出パック１０２を温調できるため、各検出パック１０２から出力されるアナログ信号にヒータ２０５あるいはヒータ２０５への電力供給線からのノイズが混入することはない。

また、ヒータ２０５あるいはヒータ２０５の電力供給線からのノイズ混入が防がれる結果、各検出パック１０２から各ＤＡＳ基板１０５に前記アナログ信号を伝達する信号線とヒータ２０５の電力供給線とを束ね、ＤＡＳ基板１０５をヒータ２０５の電力供給元とすることが可能となる。したがって、各検出パック１０２と各ＤＡＳ基板１０５とを結ぶラインを複数に分けて設けたり、ヒータ２０５専用の制御回路をＸ線検出器１４内に設けたりする必要がないので、Ｘ線検出器１４内部の省スペース化が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、ＤＡＳ基板１０５毎にヒータコントローラ４０１を設けて各検出パック１０２のヒータ２０５を個別に制御するのではなく、各検出パック１０２のヒータ２０５を１つのヒータコントローラで一括して制御する点で第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態におけるＸ線検出器１４の電気回路等を示すブロック図である。
図示したように、Ｘ線検出器１４には、各ＤＡＳ基板１０５と電気的に接続されたヒータコントローラ５０１（ヒータ制御手段）が設けられている。検出パック１０２およびコネクタ基板３０１の構成は、第１の実施形態と同様である。

このような構成において、ヒータコントローラ５０１は、図７に示した制御例と基本的に同様の流れで各ヒータ２０５を制御する。すなわち、先ずヒータコントローラ５０１は、各温度センサ２０６から出力される信号に基づいて各検出パック１０２の温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋを検出する（ステップＳ１）。

続いてヒータコントローラ５０１は、検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋに基づいて各ヒータ２０５に供給すべき電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋを設定する（ステップＳ２）。ここに、電流値Ｉ_Ｘ（１≦ｘ≦Ｋ）は、温度Ｔ_Ｘ（１≦ｘ≦Ｋ）が検出された検出パック１０２に設けられたヒータ２０５に供給すべき電流値である。本実施形態においては、各ヒータ２０５による加熱が開始された後、各検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋが目標値で安定する前であっても各検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋが略一様となるように電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋを設定する。その具体的な設定方法としては種々の方法を採用し得る。例えば、先ず第１の実施形態において説明したように各検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋが目標値に近づくように各電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋを設定した後、これら電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋを各検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋのバラつきが是正されるように補正する。この補正においては、例えば検出温度が比較的低い検出パック１０２のヒータ２０５に供給する電流値をやや増加させ、検出温度が比較的高い検出パック１０２のヒータ２０５に供給する電流値をやや減少させる。

かくして電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋを設定したならば、ヒータコントローラ５０１は、当該電流値Ｉ_１〜Ｉ_Ｋの電流を対応する検出パック１０２のヒータ２０５にそれぞれ供給する（ステップＳ３）。このようなステップＳ１〜Ｓ３の処理は、Ｘ線ＣＴ装置１が起動されている間、所定の周期で繰り返される。

以上説明したように、本実施形態においては各検出パック１０２のヒータ２０５を１つのヒータコントローラ５０１によって制御する。このような構成であっても、第１の実施形態と同様に各ヒータ２０５をＤＣ駆動のヒータとすることができることに変わりはない。

また、各温度センサ２０６の検出温度にバラつきが生じている場合にそれを是正するように各ヒータ２０５を駆動することができるので、各検出パック１０２の温調を開始した直後、各検出温度Ｔ_１〜Ｔ_Ｋが目標値で安定する前であっても各検出パック１０２の温度が一様に保たれる。したがって、例えば急を要する診断のために十分な温調時間を確保できないまま撮像が行われた場合であっても、ＣＴ画像に局所的な劣化が生じるようなことはない。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、全ての検出パック１０２に温度センサ２０６を設けるのではなく、一部の検出パック１０２にのみ温度センサ２０６を設けた点で、第２の実施形態と異なる。第１，第２の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９は、本実施形態におけるＸ線検出器１４の電気回路等を示すブロック図である。
図示したように、連続して配置された３つの検出パック１０２のうち、中心に位置する検出パック１０２に温度センサ２０６が設けられ、この検出パック１０２に隣り合う２つの検出パック１０２には温度センサ２０６が設けられていない。すなわち、Ｋ個の検出パック１０２のうち、Ｘ線検出器１４の一端に配置されたものを第１番目とし、他端に配置されたものを第Ｋ番目とした場合には、第２，５，８，１１・・・番目の検出パック１０２に温度センサ２０６が設けられることになる。以下、温度センサ２０６が設けられた検出パック１０２と、その両隣に配置された検出パック１０２とを１つのグループとして定義し、Ｘ線検出器１４の中にこのようなグループがＬ個存在するものとして説明する。

上記のような構成において、ヒータコントローラ５０１は、図７に示した制御例と基本的に同様の流れで各ヒータ２０５を制御する。すなわち、先ずヒータコントローラ５０１は、各温度センサ２０６から出力される信号に基づいて、各グループの中心に配置された検出パック１０２の温度Ｔ_Ｇ１〜Ｔ_ＧＬを検出する（ステップＳ１）。

続いてヒータコントローラ５０１は、各検出温度Ｔ_Ｇ１〜Ｔ_ＧＬに基づいて、各グループ内のヒータ２０５に供給すべき電流値Ｉ_Ｇ１〜Ｉ_ＧＬを設定する（ステップＳ２）。ここに、電流値Ｉ_ＧＸ（１≦ｘ≦Ｌ）は、温度Ｔ_Ｘ（１≦ｘ≦Ｌ）が検出された検出パック１０２が属するグループ内のヒータ２０５に供給すべき電流値である。該処理における電流値Ｉ_Ｇ１〜Ｉ_ＧＬの設定方法には、種々の方法を採用し得る。例えば、第１の実施形態において説明したように各検出温度Ｔ_Ｇ１〜Ｔ_ＧＬが目標値に近づくように各電流値Ｉ_Ｇ１〜Ｉ_ＧＬを設定してもよいし、さらにその値を第２の実施形態において説明したように各検出温度Ｔ_Ｇ１〜Ｔ_ＧＬのバラつきが是正されるように補正してもよい。

かくして電流値Ｉ_Ｇ１〜Ｉ_ＧＬを設定したならば、ヒータコントローラ５０１は、当該電流値Ｉ_Ｇ１〜Ｉ_ＧＬの電流を対応するグループ内のヒータ２０５にそれぞれ供給する（ステップＳ３）。このようなステップＳ１〜Ｓ３の処理は、Ｘ線ＣＴ装置１が起動されている間、所定の周期で繰り返される。

以上説明したように、本実施形態においては一部の検出パック１０２に温度センサ２０６を設け、これらの温度センサ２０６の検出温度を用いて各検出パック１０２のヒータ２０５を制御する。このような構成であれば、全ての検出パック１０２に温度センサ２０６を設ける必要がなくなるので、制御構成が簡略化されるとともに、Ｘ線検出器１４の製造コストを低減することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
本実施形態では、ヒータを検出パック１０２に設けずに、コネクタ基板３０１に設けた点で前記各実施形態と異なる。前記各実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１０は本実施形態における検出パック１０２にＤＡＳ基板１０５との接続用のコネクタ基板３０１を接続する前の状態を示す斜視図であり、図１１は図１０に示した検出パック１０２およびコネクタ基板３０１を矢印Ｃ方向から見た斜視図である。

既述の通り、検出パック１０２にはヒータが設けられていない（図１１参照）。一方、コネクタ基板３０１には、その外縁に沿ってコの字型に屈曲したＤＣ駆動のヒータ３０４が設けられている。フレキシブルケーブル３０３の両端部には、ヒータ３０４に電流を供給するための電力供給線３０３ａ，３０３ｂが設けられている。そして、ヒータ３０４の一端に電力供給線３０３ａが接続され、他端に電力供給線３０３ｂが接続されている。

このような構成のコネクタ基板３０１を検出パック１０２に取り付けた状態の斜視図を、図１２に示している。コネクタ基板３０１を検出パック１０２に取り付けると、図示したように、ヒータ３０４が検出パック１０２と一定の間隙を形成して対向する。この状態において第１の実施形態におけるヒータコントローラ４０１あるいは第２，第３の実施形態におけるヒータコントローラ５０１が図７に示した処理を実行し、各ヒータ３０４に電流を供給すると、各ヒータ３０４から発せられた熱が前記間隙内の空気層を伝わって各検出パック１０２が温められる。

なお、Ｋ個の検出パック１０２は、全て図１０〜図１２を用いて説明した構成を備えている。

以上説明したように、本実施形態においては検出パック１０２にヒータを設けるのではなく、検出パック１０２に取り付けるコネクタ基板３０１にヒータ３０４を設けている。このような構成であれば、パック側コネクタ２０４およびＤＡＳ側コネクタ３０２にヒータ用の端子を設ける必要がなくなる。さらに、ヒータに断線等の不具合が生じた場合であっても、検出パックに比べて安価なコネクタ基板３０１を取り替えることで対処できるため、Ｘ線ＣＴ装置１のメンテナンス費用を低く抑えることができる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
本実施形態では、検出パック１０２とコネクタ基板３０１との間隙を覆うカバー部材をコネクタ基板３０１に設けた点で第４の実施形態と異なる。前記各実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１３は本実施形態における検出パック１０２にＤＡＳ基板１０５との接続用のコネクタ基板３０１を接続する前の状態を示す斜視図であり、図１４は図１３に示した検出パック１０２およびコネクタ基板３０１を矢印Ｃ方向から見た斜視図である。

コネクタ基板３０１のＤＡＳ側コネクタ３０２が設けられた側の面には、その周縁に沿った矩形枠状のカバー部材３０５が設けられている。カバー部材３０５は、例えば樹脂材やセラミックのように断熱性の高い材料にて形成され、その高さは、検出パック１０２にコネクタ基板３０１を取り付けた際に検出パック１０２とコネクタ基板３０１との間に形成される間隙の幅と略一致する。

このような構成のコネクタ基板３０１を検出パック１０２に取り付けた状態の斜視図を、図１５に示している。コネクタ基板３０１を検出パック１０２に取り付けると、図示したように、カバー部材３０５によって検出パック１０２とコネクタ基板３０１との間に形成される間隙が覆われる。この状態において第１の実施形態におけるヒータコントローラ４０１あるいは第２，第３の実施形態におけるヒータコントローラ５０１が図７に示した処理を実行し、各ヒータ３０４に電流を供給すると、各ヒータ３０４から発せられた熱が前記間隙内の空気層を伝わって各検出パック１０２が温められる。その際、前記間隙がカバー部材３０５によって覆われているので、ヒータ３０４から発せられた熱が周囲に漏れることなく、効率的に検出パック１０２が温められる。

なお、Ｋ個の検出パック１０２は、全て図１３〜図１５を用いて説明した構成を備えている。

以上説明したように、本実施形態においては各検出パック１０２と各コネクタ基板３０１との間に形成される間隙を覆うカバー部材３０５を設けている。このような構成であれば、検出パック１０２がヒータ３０４によって効率的に温められるので、各検出パック１０２の迅速な温調が可能となるし、Ｘ線ＣＴ装置１が省電力化される。

（変形例）
なお、前記各実施形態に開示された構成は、実施段階において各構成要素を適宜変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１）前記各実施形態では、ＤＡＳユニット１０３が各検出パック１０２に対応する数のＤＡＳ基板１０５を備える場合を例示した。しかしながら、複数の検出パック１０２に対して１つのＤＡＳ基板１０５を接続し、ＤＡＳ基板１０５の数を減らしてもよい。この場合にあっては、各ＤＡＳ基板１０５が自身に接続された複数の検出パック１０２から出力されるアナログ信号をそれぞれ処理するようにすればよい。さらに、第１の実施形態のようにＤＡＳ基板１０５の制御回路にてヒータコントローラ４０１を実現する場合には、各ＤＡＳ基板１０５のヒータコントローラ４０１が自身に接続された複数の検出パック１０２の各ヒータ２０５を駆動するようにすればよい。

（２）前記各実施形態では、検出パック１０２の検出素子がシンチレータとフォトダイオードとによって構成されている場合を例示した。しかしながら、Ｘ線を電荷に直接変換する半導体素子を用いるなど、他の方法で検出素子を構成してもよい。

（３）前記第３の実施形態では、３つの検出パック１０２によって１つのグループを定義し、各グループの中心に配置された検出パック１０２に温度センサ２０６が設けられている場合を例示した。しかしながら、２つあるいは４つ以上の検出パック１０２を１つのグループとして同様のヒータ制御を行ってもよいし、各グループの温度センサ２０６を中心ではなく端部等に配置された検出パック１０２に設けてもよい。

さらには、全検出パック１０２に対して１つの温度センサ２０６のみ設け、この温度センサ２０６による検出温度に基づいて各検出パック１０２のヒータ２０５を制御するようにしてもよい。このようにした場合であっても、各検出パック１０２をＤＣ駆動のヒータにて温調できることに変わりはないので、前記各実施形態と同様のノイズ低減効果が得られる。

（４）第４の実施形態では、コネクタ基板３０１の外縁に沿ってコの字型に屈曲したヒータ３０４が設けられている場合を例示した。しかしながら、コネクタ基板３０１に設けられるヒータ３０４は、第１の実施形態において示したように平板状のものであってもよいし、コネクタ基板３０１の外縁に沿って蛇行するものであってもよい。

（５）第５の実施形態では、コネクタ基板３０１にカバー部材３０５が設けられている場合を例示した。しかしながら、カバー部材３０５は、コネクタ基板３０１ではなく検出パック１０２に設けてもよい。

本発明のいくつか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、発明の要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、１３…Ｘ線管球、１４…Ｘ線検出器、１０１…コリメータユニット、１０２…検出パック、１０３…ＤＡＳユニット、１０４…断熱ケース、１０５…ＤＡＳ基板、２０１…ベース基板、２０２…フォトダイオード基板、２０３…シンチレータブロック、２０４…パック側コネクタ、２０５，３０４…ヒータ、２０６…温度センサ、３０１…コネクタ基板、３０２…ＤＡＳ側コネクタ、３０３…フレキシブルケーブル、３０５…カバー部材、４０１，５０１…ヒータコントローラ

Claims (12)

1. 被検体を透過したＸ線を検出して当該Ｘ線に対応したアナログ信号を出力する検出素子を複数備え、所定の方向に沿って配列された複数の検出パックと、
   前記各検出パックの温度を検出する温度センサと、
   前記各検出パックのそれぞれに対応して設けられ、直流電流の供給を受けて動作して各検出パックを個別に温調する複数のヒータと、
   前記温度センサの検出温度に基づいて前記各ヒータを制御するヒータ制御手段と、
   を備えていることを特徴とするＸ線検出器。
2. 前記各検出パックから出力される前記アナログ信号を所定のデジタル信号に変換するＤＡＳユニットをさらに備え、
   前記ヒータ制御手段は、前記ＤＡＳユニットを構成する制御回路によって実現されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検出器。
3. 前記温度センサは、前記検出パック毎に設けられ、
   前記ヒータ制御手段は、前記各温度センサの検出温度が略一様となるように前記各ヒータを制御することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検出器。
4. 前記各検出パックを所定数毎にグループ化し、各グループに対して１つの前記温度センサを設け、
   前記ヒータ制御手段は、前記各ヒータを、各ヒータが温調する前記検出パックが属するグループに対応する前記温度センサの検出温度に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検出器。
5. 前記各検出パックには、前記各検出素子から出力されるアナログ信号の出力端子を有する第１コネクタが設けられ、
   前記各検出パックの前記第１コネクタに着脱される第２コネクタが設けられた複数のコネクタ基板と、
   前記各コネクタ基板と所定の通信ケーブルによって接続され、前記コネクタ基板および前記通信ケーブルを介して前記各検出パックの前記第１コネクタから出力される前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＤＡＳユニットと、
   をさらに備え、
   前記各ヒータは、前記各コネクタ基板にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１に記載のＸ線検出器。
6. 前記第１コネクタに前記第２コネクタを接続した際に、同第１コネクタが設けられた前記検出パックと同第２コネクタが設けられた前記コネクタ基板との間に形成される間隙を覆うカバー部材を、前記各検出パックまたは前記各コネクタ基板に設けたことを特徴とする請求項５に記載のＸ線検出器。
7. Ｘ線を発生するＸ線管と、
   被検体を透過したＸ線を検出して当該Ｘ線に対応したアナログ信号を出力する検出素子を複数備え、所定の方向に沿って配列された複数の検出パックと、
   前記各検出パックの温度を検出する温度センサと、
   前記各検出パックのそれぞれに対応して設けられ、直流電流の供給を受けて動作して各検出パックを個別に温調する複数のヒータと、
   前記温度センサの検出温度に基づいて前記各ヒータを制御するヒータ制御手段と、
   を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
8. 前記各検出パックから出力される前記アナログ信号を所定のデジタル信号に変換するＤＡＳユニットをさらに備え、
   前記ヒータ制御手段は、前記ＤＡＳユニットを構成する制御回路によって実現されることを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
9. 前記温度センサは、前記検出パック毎に設けられ、
   前記ヒータ制御手段は、前記各温度センサの検出温度が略一様となるように前記各ヒータを制御することを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
10. 前記各検出パックを所定数毎にグループ化し、各グループに対して１つの前記温度センサを設け、
    前記ヒータ制御手段は、前記各ヒータを、各ヒータが温調する前記検出パックが属するグループに対応する前記温度センサの検出温度に基づいて制御することを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
11. 前記各検出パックには、前記各検出素子から出力されるアナログ信号の出力端子を有する第１コネクタが設けられ、
    前記各検出パックの前記第１コネクタに着脱される第２コネクタが設けられた複数のコネクタ基板と、
    前記各コネクタ基板と所定の通信ケーブルによって接続され、前記コネクタ基板および前記通信ケーブルを介して前記各検出パックの前記第１コネクタから出力される前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＤＡＳユニットと、
    をさらに備え、
    前記各ヒータは、前記各コネクタ基板にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項７乃至１０のうちいずれか１に記載のＸ線ＣＴ装置。
12. 前記第１コネクタに前記第２コネクタを接続した際に、同第１コネクタが設けられた前記検出パックと同第２コネクタが設けられた前記コネクタ基板との間に形成される間隙を覆うカバー部材を、前記各検出パックまたは前記各コネクタ基板に設けたことを特徴とする請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置。

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