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ガントリーレスCT装置

国内特許コード P150011781
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2013-257140
公開番号 特開2014-130139
登録番号 特許第5925752号
出願日 平成25年12月12日(2013.12.12)
公開日 平成26年7月10日(2014.7.10)
登録日 平成28年4月28日(2016.4.28)
優先権データ
  • 201210581712.8 (2012.12.27) CN
発明者
  • 張 金宇
  • 唐 虎
  • 段 占軍
  • 張 麗
  • 趙 自然
出願人
  • 同方威視技術股▲分▼有限公司
  • 清華大学
発明の名称 ガントリーレスCT装置
発明の概要 【課題】固定ガントリー式CTシステムの小寸法及びデータ識別の高精度化したガントリーレスCT装置を提供する。
【解決手段】走査通路と、複数の放射線射出点9を含み、走査通路を囲んで配置される固定式X線源7と、走査通路を囲んで配置されるとともに、X線源7に対向して配置される固定式の複数の探知器モジュール10と、を含むガントリーレスCT装置とする。走査通路と交差する平面において観察するとき、複数の探知器モジュール10のうちの少なくとも一部の探知器モジュール10は、略L形、半円形、U形、円弧形、放物線形又は曲線形に配置される。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



CT技術が物質密度識別において優れた性能を有するため、安全検査システムにおけるCT技術の応用は広がっている。CT技術は、異なる角度のデータを採集してデータ再建を行なう必要がある。伝統的な解決方法としては、一定の速度で回転するスリップリングシステムを用い、異なる角度のX線透視データを採集して再建を行なう。回転部品の出現は、設備の構造が複雑であり、運転騒音が大きく、設備の体積が大きく、ランニング及びメンテナンスのコストが高いことを招来する。近年、X線源技術の発展につれて、特にカーボンナノ技術に基づく多点X線源の出現は、異なる角度からデータ再建を行なう新たな構想をCT技術に提供している。





一定の時系列を介して、カーボンナノX線源の放射線射出点のトリガーシーケンスを制御する。X線源の放射線射出点が十分に多く、探知器受信面のレイアウトが有効であり、射出及び受信のシーケンス制御が合理であれば、CTデータ再建の需要を満たす十分なデータ量を得ることができるため、回転するスリップリングシステムによらずにCT技術の再建を実現することができる。ガントリーレスCT技術の登場により、従来のCT技術が当面している複雑なデータ伝送問題は解決されるとともに、ランニング費用はより低く、信頼性はより高い。しかしながら、ガントリーレスCT技術が回転部品を取り消したため、CT設備の放射線源及び探知器のレイアウトはより高く要求される。如何にレイアウトを合理にすることも、各ガントリーレスCTメーカが当面する難題になっている。





早期のガントリーレスCT技術が医療検査分野に多く応用されたため、検査の被走査対象は単一であり、且つ走査通路内における固定位置を保証し得る。したがって、最もよく見られるレイアウト方式としては、探知器のレイアウトが直線形または円弧形であり、複数点X線源の放射線射出点と探知器受信面との相対運動によって、異なる角度の方向におけるCT再建データを取得する。早期のガントリーレスCTシステムを比較すれば分かる通り、直線形レイアウトにしても円弧形レイアウトにしても、走査通路のX線源及び探知器のレイアウトに対する影響、即ち、如何に小寸法の条件で十分に大きい走査通路を保証するかを総合的に考慮していない。したがって、安全検査分野に応用される場合、ガントリーレスCT設備は全体の寸法が大きく、検査速度が遅く、安全検査分野における快速検査のガントリーレスCT設備の敷地面積に対する需要を満足することができない。安全検査分野において、走査通路の大きさと走査速度は、検査効果に影響する2つの重要要素である。したがって、安全検査CT設備の走査通路は、医療用CT設備より明らかに大きいとともに、速度は医療用CTシステムより明らかに高い。また、安全検査設備の多くは公共地域に配置されるため、設備自体の輻射防護に対して高く要求する。これらは、安全検査設備の設計に多くの厳しい要求をもたらした。

産業上の利用分野



本発明はガントリーレスCT装置に関し、特に安全検査用のガントリーレスCT装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
走査通路と、
複数の放射線射出点を含み、走査通路を囲んで配置される固定式X線源と、
走査通路を囲んで配置されるとともに、X線源に対向して配置される固定式の複数の探知器モジュールと、を含み、
走査通路と交差する平面において観察するとき、複数の探知器モジュールのうちの第1の探知器モジュール群は第1の方向に並べられ、第2の探知器モジュール群は第2の方向に並べられ、第1の方向および第2の方向は略L形に配置され、
第1の探知器モジュール群の放射線受信面の中点連結線は第1の直線を形成し、第2の探知器モジュール群の放射線受信面の中点連結線は第2の直線を形成し、走査通路と交差する平面において観察するとき、第1および第2の直線が一点で交差し、
第1の探知器モジュール群の放射線受信面は、第1の方向に対して傾斜するとともに、X線源に実質的に向いており、第2の探知器モジュール群の放射線受信面は、第2の方向に対して傾斜するとともに、X線源に実質的に向いている、ガントリーレスCT装置。

【請求項2】
走査通路と交差する平面において観察するとき、前記X線源の複数の放射線射出点のうちの少なくとも一部は、略直線形または折れ線形に配置される、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項3】
略直線形または折れ線形に配置される放射線射出点における始末端放射線射出点と走査通路中心との連結線のなす角と、略L形に配置される探知器モジュールにおける始末端探知器モジュールと走査通路中心との連結線のなす角の和は180度より大きい、請求項2に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項4】
前記X線源の複数の放射線射出点から射出される放射線ビームは、被検体が走査通路に沿って進行する方向に垂直である、若しくは走査通路に垂直である、又は物体の前進方向若しくは走査通路に対して傾斜している、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項5】
前記X線源の複数の放射線射出点から射出される放射線ビームは、探知器モジュールの放射線受信面と同じ平面内にある、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項6】
複数の放射線射出点から射出された放射線が放射線受信面の間を通過しないように、探知器モジュールの放射線受信面は首尾隣接される、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項7】
前記X線源の複数の放射線射出点と前記複数の探知器モジュールの受信面とは同一平面に配置され、且つ放射線ビームの方向が対応の探知器モジュールの受信面に略垂直である、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項8】
それぞれの探知器モジュールは、X線源の複数の放射線射出点のうちの少なくとも1つから射出される放射線を受信できる、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項9】
前記X線源の複数の放射線射出点と前記複数の探知器モジュールのうちの、対応する放射線射出点と探知器モジュールとは同一平面に配置される、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項10】
走査通路の方向において、前記複数の放射線射出点は少なくとも一列に配置される、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項11】
前記複数の放射線射出点と前記探知器モジュールの間に配置され、放射線ビームエネルギーを調整するフロントコリメータをさらに含む、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項12】
前記フロントコリメータは校正格子である、請求項11に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項13】
前記フロントコリメータから探知器モジュールの受信面までの距離は、校正格子から放射線射出点までの距離より大きい、請求項11又は12に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項14】
前記フロントコリメータから探知器モジュールの受信面までの距離は、校正格子から放射線射出点までの距離の5倍以上である、請求項11又は12に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項15】
前記校正格子形状はフィッティング曲線状である、請求項12に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項16】
前記X線源がカーボンナノチューブX線源である、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項17】
前記X線源が、X線を間隔順序で又は連続的に射出する複数の放射線射出点を含む、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項18】
前記X線源の放射線射出点は、L形、U形、半円形、円弧形、放物線形又は曲線形に配置される、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。

【請求項19】
前記探知器モジュールは、エリアアレイ式探知器又はリニア探知器である、請求項1に記載のガントリーレスCT装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013257140thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 物理学
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