X射线CT装置、辐射检测器和用于读出辐射检测器的电信号的方法制造方法及图纸

一种Ｘ射线ＣＴ装置２０，包括Ｘ射线发生单元２２和辐射检测器２３。辐射检测器２３包含被放置在二维位置并被分离在多个读出模块中的多个检测元件、用于从在各个读出模块中的检测元件读出电信号的读出电路、用于切换从读出模块中的检测元件读出至读出电路的电信号的开关电路２６、和开关控制电路２７；该开关控制电路２７用于控制开关电路２６，以使从读出模块的公共读出模块中相应的检测元件分时地读出电信号至读出电路，以及使得以并行方式从至少两个检测元件读出相应的电信号至读出电路，二者彼此在不同的读出模块中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含二维布置的多个用于检测X射线的检测单元、通过切换检测单元的时分电信号、和读取该时分信号的X射线CT(计算机断层摄影)装置，以及辐射检测器和用于读出辐射检测器的电信号的方法。
技术介绍
通常，X射线CT装置使用X射线向作为目标的病人照射、检测发射的X射线、并可视化目标的内部结构而产生断层摄影图像(参见，例如JP-A-2001-242253)。在用于医疗用途的X射线CT装置中，来自X射线管的X射线在多个方向上照射目标，在将目标夹在中间的情况下，位于其面对位置的辐射检测器吸收发射的X射线，并且最后产生电信号。该电信号反映了发射的X射线的强度。目标的断层摄影图像取决于基于获得的信号数据的重构，并显示在显示设备上。例如，在第三代X射线CT装置中，X射线管和辐射检测器在垂直于目标的身体轴线的平面上转动，辐射检测器检测从X射线管发射而照射目标的的X射线，并且检测到的X射线检测信号被传递至数据采集系统，从而获得数据。通过一个周期(180°或360°)的转动重构一个在转动平面上的断层摄影图像并显示。因此，辐射检测器包括沿在转动平面的弧线上密集布置的大量的检测器模块。检测器模块被连接至数据采集系统。在许多情况中，检测器模块譬如是二维的光敏二极管阵列检测器模块。图17是显示常规二维光敏二极管阵列检测器模块的示意图。图18是显示图17中的常规二维光敏二极管阵列检测器模块1的侧面图。闪烁器没有显示在图17中。二维光敏二极管阵列检测器模块1包括基片2上的多个检测元件3，该多个检测元件3在作为辐射检测器转动方向的列方向(通道方向C)和在作为身体轴线的行方向(切片方向A)上，以获得在一个周期的数据采集中的多个断层摄影的数据。检测元件3包括闪烁器4和光敏二极管(PD)5。一般地，闪烁器4的数量等于光敏二极管5的数量，入射在闪烁器4上的X射线被转换成可见光，并且该光通过光敏二极管5被转换成电信号。此外，该由光敏二极管5转换的电信号被从作为身体轴线的切片方向的一端或两端采集，然后被引导至数据采集系统(未显示)，以在辐射检测器的转动平面上布置大量二维光敏二极管阵列检测器模块1。因此，光敏二极管5经引线接合6被连接至多个积分器，以及光敏二极管5的电信号被传递至积分器7。此外，光敏二极管5经引线接合6被连接至譬如MUX(多路复器)的公共开关8，和开关8被连接至在基片2上的电路基片9譬如FPC(柔性印刷电路)。全部检测元件3一一对应地被连接至数据采集系统，因而减少了检测元件3的活动区域S1。然而，这样增加了布线区域S2的尺寸，并因此不能通过引线被安装在基片2上。即，引线结合6的数量被限制。此后，光敏二极管5的电信号被存储在积分器7中，通过开关8在切片方向A上进行时分，并且顺序输出至譬如FPC的电路基片9。此外，电路基片9引导电信号至数据采集系统。另外，检测元件3数量的增加导致在布线区域S2的限制下不能确保用于检测器元件3的足够空间。于是，通过改进布线模式，提出了另一种二维光敏二极管阵列检测器模块。图19是显示通过改进布线模式形成的另一个常规二维光敏二极管阵列检测器模块的示意图。闪烁器没有显示在图19中。参考图19，二维光敏二极管阵列检测器模块1A包括以矩阵形式二维布置在基片2上的多个检测元件3。晶体管开关10被布置在检测元件3的光敏二极管5的输出端。在单一列上的光敏二极管5经晶体管开关10被连接至公共信号线11。在单一列上的光敏二极管5的晶体管开关10被连接至公共控制线12。在二维光敏二极管阵列检测器模块1A中，X射线入射在检测元件3的闪烁器(未显示)上，然后被转换成光。并且，光敏二极管5将光转换成电信号，并且将电信号作为电荷存储进光敏二极管5。控制线12在行方向中顺序传送开关控制信号至晶体管开关10，从而激活晶体管开关10。该电信号根据在同一行上的光敏二极管5以相互并行的方式被时分，以及根据在同一列上的光敏二极管5在行方向(切片方向A)上顺序地被时分。即，来自光敏二极管5的两个电信号均经晶体管开关10被输出至信号线11。也就是说，在显示在图19的二维光敏二极管阵列检测器模块1A中，晶体管开关10被单独地布置在光敏二极管5处，并且信号线11是公共使用的，从而减少了信号线11的数量。图20是显示在常规二维光敏二极管阵列检测器模块1、1A中的检测元件3和读出电路的连接方法的图。图21是显示来自如图20所示的常规检测元件3的电信号的读出时间的示意图。通过图17或19中、具有对应于16行的检测元件3的二维光敏二极管阵列检测器模块1或二维光敏二极管阵列检测器模块1A，电信号被输出，如图20所示。关注一列，然后通过公共积分放大器13时分检测元件3的电信号。此后，时分信号通过A/D转换器14进行A/D转换，并通过读出电路读出。参考图21，用读出时间作为轴线，然后来自16个检测元件3的电信号D被读出电路通过积分放大器13以行序顺序读出。然后，该在行方向(切片方向A)上互相并行时分和读出的、该列的检测元件3的电信号，经电路基片和数据采集系统传递至图像重构单元。进而，图像重构单元重构目标的断层摄影图像。在常规二维光敏二极管阵列检测器模块1和1A中，电信号依赖于检测元件3的行数被时分。因此，当检测元件3的行数较大时，将花费较长时间用于从所有行的检测元件3读出电信号。具体地，积分放大器13将检测元件3的电信号作为预定时间的电荷储以便进行积分。因此，从检测元件3读出电信号的时间是较长的，主要依赖于在积分放大器13中电荷的存储时间。然而，从二维光敏二极管阵列检测器模块中的检测元件3读出电信号的时间一般被限制在预定时间之内。当关于电信号的预定读出时间的检测元件的数量增加时，每行的电信号的读出时间依据检测元件增加的行数而缩短，即，电信号需要被更快地读出。假如辐射检测器每秒采集900次数据，则数据需要在1.111ms的时间内被采集一次。由于检测元件的行数是16，则电信号需要在1.111ms时间内从相应于16行的检测元件中被读出，从而每行读出速度是0.069ms。依据电信号的读出速度的增加，电信号的读出电路没有被在二维光敏二极管阵列检测器模块中操作。此外，不仅噪声增加，而且通过上面获得的电信号产生的断层摄影图像的图像质量也降低。换言之，布置在二维光敏二极管阵列检测器模块的基片上检测器元件的行数被限制。
技术实现思路
本专利技术被设计以解决该常规问题。本专利技术的目的是提供一种X射线CT装置、一种辐射检测器和用于读出辐射检测器的电信号的方法，在其中通过降低所要求的从检测元件读出电信号的读出速度，而简化了电路布局和减少了电信号的噪声。在一方面中，为了实现该目的，本专利技术提供一种X射线CT装置，该装置包括用于将X射线照射目标的X射线发生单元和用于检测透射过目标的X射线的辐射检测器，其中辐射检测器包含被放置在二维位置和分离在多个读出模块中的多个检测元件、用于从在各自读出模块中的检测元件读出电信号的读出电路、用于切换从读出模块中的检测元件读出至读出电路的电信号的开关电路和开关控制电路；该开关控制电路用于控制开关电路，以使从读出模块的公共读出模块中相应的检测元件分时读出电信号至读出电路，以及使得以并行方式从至少两个检测元件读出相应的电信号至读出电路，这两个检测元件互相在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线ＣＴ装置，包括：Ｘ射线发生单元，用于将Ｘ射线照射至目标；和辐射检测器，用于检测透射过目标的Ｘ射线；其中辐射检测器包含：多个检测元件，被放置成二维位置以及分离成多个读出模块；读出电路，用于从在 各个读出模块中的检测元件读出电信号；开关电路，用于切换从读出电路中的检测元件读出至读出电路的电信号；和开关控制电路，用于控制开关电路，以使得从读出模块的公共读出模块中相应的检测元件分时读出电信号至读出电路，以及使得以并行方式 从至少两个检测元件读出相应的电信号至读出电路，这两个检测元件彼此在不同的读出模块中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宮崎博明，荒馆博，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]