專利名稱：X射線ct裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備X射線檢測(cè)器和數(shù)據(jù)收集裝置(DAS :data acquisition system)、對(duì)構(gòu)成X射線檢測(cè)器的PDA (photodiode array 光電二極管陣列)的溫度進(jìn)行控制的X射線CT裝置。
背景技術(shù)：
X射線CT裝置具備隔著被檢體而對(duì)置配置的X射線源和X射線檢測(cè)器。X射線檢測(cè)器沿著與體軸方向即頂板的長(zhǎng)度方向正交的方向(通道方向)具備多道(M道)檢測(cè)元件。X射線檢測(cè)器能夠使用多種類型，而X射線CT裝置中通常使用能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的閃爍檢測(cè)器。閃爍檢測(cè)器的各檢測(cè)元件具備閃爍器和PDA等光傳感器。閃爍器吸收在前級(jí)被準(zhǔn)直后的X射線，通過(guò)該吸收產(chǎn)生熒光。PDA通過(guò)光傳感器將熒光變換為電信號(hào)并輸出給數(shù)據(jù)收集裝置(DAS :data acquisition system) 0即，根據(jù)X射線CT裝置，能夠從X射線源對(duì)被檢體的某個(gè)截面(以下稱為切片面)以扇狀照射X射線束，而按照X射線檢測(cè)器的每個(gè)檢測(cè)元件將從被檢體的某個(gè)切片面透射的X射線束變換為電信號(hào)來(lái)收集透射數(shù)據(jù)。此外，與上述單層面X射線CT裝置相比，多層面X射線CT裝置在X射線檢測(cè)器中除M道檢測(cè)元件之外，還沿著被檢體的體軸方向具備多列(N列)檢測(cè)元件。多層面X射線 CT裝置的X射線檢測(cè)器構(gòu)成為整體上具有M道XN列的檢測(cè)元件的X射線CT用二維檢測(cè)
ο圖11是表示以往的X射線CT裝置中的X射線檢測(cè)器和DAS周邊的結(jié)構(gòu)的概略的側(cè)視圖。圖11示出了以往的X射線CT裝置中的X射線檢測(cè)器(閃爍檢測(cè)器)61、DAS62、配置于X射線檢測(cè)器61與DAS62之間的熱屏蔽體63和加熱器64、以及配置于X射線檢測(cè)器 61和DAS62的周邊的冷卻扇65a、65b。如圖11所示，X射線檢測(cè)器61具備準(zhǔn)直儀(與N 列相對(duì)應(yīng)的N個(gè)準(zhǔn)直儀)71，對(duì)透射被檢體的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直；以及檢測(cè)元件(與N列相對(duì)應(yīng)的N個(gè)檢測(cè)元件)72，在準(zhǔn)直儀71的后級(jí)基于X射線產(chǎn)生電信號(hào)。檢測(cè)元件72具有閃爍器(N個(gè)閃爍器)81和PDA (N個(gè)PDA) 82。DAS62配置于PDA82的后級(jí)，將PDA82的電信號(hào)變換為電壓信號(hào)并放大。構(gòu)成X射線檢測(cè)器61的準(zhǔn)直儀71和檢測(cè)元件72構(gòu)成為一體，為了將檢測(cè)元件72 的PDA82的溫度保持為恒定，而將準(zhǔn)直儀71和檢測(cè)元件72隔著熱屏蔽體63與溫度變化較劇烈的DAS62熱屏蔽。或者，準(zhǔn)直儀71和檢測(cè)元件72構(gòu)成為一體，為了將PDA82的溫度保持為恒定，而將準(zhǔn)直儀71和檢測(cè)元件72收容于作為熱屏蔽體63的殼體中。而且，通過(guò)約 100 約150W的加熱器64對(duì)不受DAS62的溫度變化影響的PDA82進(jìn)行加熱，并且通過(guò)冷卻扇6 對(duì)PDA82進(jìn)行冷卻，從而進(jìn)行PDA82的溫度控制。通過(guò)加熱器64和冷卻扇65a，例如在比室溫高的40士 1°C的范圍內(nèi)對(duì)PDA82進(jìn)行溫度控制。通過(guò)對(duì)PDA82進(jìn)行溫度控制，能夠維持CT圖像的畫(huà)質(zhì)。另一方面，有時(shí)DAS62因發(fā)熱而基板溫度達(dá)到約60 約90°C，從而導(dǎo)致DAS62的誤動(dòng)作。為防止DAS62過(guò)度升溫，在DAS62的基板上安裝用于冷卻DAS62的冷卻扇65b。這樣，成為DAS62不過(guò)度升溫的構(gòu)造。如上所述，為了對(duì)X射線檢測(cè)器61進(jìn)行溫度控制，一邊使用熱屏蔽體63來(lái)屏蔽 DAS62的排熱一邊在PDA82側(cè)具備進(jìn)行加熱的設(shè)備，而另一方面，在DAS62側(cè)具備進(jìn)行冷卻的設(shè)備。 根據(jù)以往的X射線CT裝置，為了對(duì)X射線檢測(cè)器的PDA進(jìn)行溫度控制，一邊使用熱屏蔽體將PDA從DAS的排熱屏蔽開(kāi)一邊進(jìn)行加熱，而另一方面在進(jìn)行冷卻，這產(chǎn)生了電力的浪費(fèi)。此外，近年來(lái)，隨著DAS高集成化而小型化，從提高性能的觀點(diǎn)出發(fā)需要使X射線檢測(cè)器和DAS接近地設(shè)置。極端地能夠想到使X射線檢測(cè)器和DAS —體化的情況。但是， 在以往的X射線CT裝置中若不設(shè)置熱屏蔽體，則DAS的排熱會(huì)直接影響PDA的溫度，難以實(shí)現(xiàn)PDA的恒溫化。因此，在以往的X射線CT裝置中由于需要設(shè)置熱屏蔽體，所以難以實(shí)現(xiàn)X射線檢測(cè)器和DAS的一體化。此外，在以往的X射線CT裝置中若不設(shè)置加熱器，則無(wú)法期望PDA的高溫化。因此，由于在以往的X射線CT裝置中需要設(shè)置加熱器，所以難以實(shí)現(xiàn)X射線檢測(cè)器和DAS的一體化。除此之外，若在X射線檢測(cè)器附近設(shè)置加熱器，也會(huì)存在加熱器成為噪聲源這一弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)施方式的X射線CT裝置為解決上述問(wèn)題，具備X射線源，產(chǎn)生X射線；閃爍器，基于上述X射線發(fā)出熒光；基板，形成有多個(gè)將上述熒光變換為電信號(hào)的光電二極管的受光元件；溫度傳感器，形成于上述基板表面；熱源元件，形成于上述基板表面；以及控制部，基于上述溫度傳感器檢測(cè)出的溫度來(lái)調(diào)整上述熱源元件的電流，由此控制上述光電二極管的溫度。


在附圖中圖1是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的X射線檢測(cè)器和DAS周邊的結(jié)構(gòu)的概略的側(cè)視圖；圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的PDA的溫度傳感器和熱源元件的圖；圖4是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的PDA的結(jié)構(gòu)的第一例的PDA的俯視圖；圖5是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的PDA的結(jié)構(gòu)的第二例的PDA的俯視圖；圖6是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的溝道的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖7是沿著圖6的A-A線的放大剖視圖；圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的溝道的制造方法的一例的圖；圖9是表示用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖的一例的圖；圖10是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置的動(dòng)作的流程圖；圖11是表示以往的X射線CT裝置中的X射線檢測(cè)器和DAS周邊的結(jié)構(gòu)的概略的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式參照

本實(shí)施方式的X射線CT裝置。本實(shí)施方式的X射線CT裝置有旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)(ROTATE/ROTATE)類型、固定/旋轉(zhuǎn) (STATIONARY/ROTATE)類型等多種類型，任何類型都可以適用于本發(fā)明，所述旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型是X射線管和X射線檢測(cè)器作為一體在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的類型，所述固定/旋轉(zhuǎn)類型是大量檢測(cè)元件以環(huán)狀陣列排列，只有X射線管在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的類型。在此，說(shuō)明目前占主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型。此外，將入射X射線變換為電荷的機(jī)構(gòu)以間接變換型和直接變換型為主流，間接變換型通過(guò)閃爍器等熒光體將X射線變換為光，進(jìn)而通過(guò)光電二極管等光電變換元件將該光變換為電荷；直接變換型利用了由X射線引起的半導(dǎo)體內(nèi)的電子空穴對(duì)的生成及該電子空穴對(duì)向電極的移動(dòng)，即利用了光導(dǎo)電現(xiàn)象。另外，近年來(lái)，將多對(duì)X射線管和X射線檢測(cè)器搭載于旋轉(zhuǎn)環(huán)的所謂多管球型X射線CT裝置的產(chǎn)品化在不斷推進(jìn)，其周邊技術(shù)的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)步。本實(shí)施方式的X射線CT裝置，無(wú)論是以往的單管球型X射線CT裝置還是多管球型X射線CT裝置都能夠適用。在此， 作為單管球型X射線CT裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖1示出了本實(shí)施方式的X射線CT裝置1。X射線CT裝置1大體包括掃描器裝置 11和圖像處理裝置12。X射線CT裝置1的掃描器裝置11通常設(shè)置于檢查室內(nèi)，構(gòu)成為用于生成與被檢體(人體)0的攝像部位相關(guān)的X射線的透射數(shù)據(jù)。另一方面，圖像處理裝置 12通常設(shè)置于與檢查室相鄰的控制室內(nèi)，構(gòu)成為用于基于透射數(shù)據(jù)生成投影數(shù)據(jù)并進(jìn)行重構(gòu)圖像的生成和顯示。X射線CT裝置1的掃描器裝置11設(shè)置有作為X射線源的X射線管21、X射線檢測(cè)器(閃爍檢測(cè)器)22、光圈23、DAS (data acquisition system) M、旋轉(zhuǎn)部25、控制器沈、高壓電源27、光圈驅(qū)動(dòng)裝置觀、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置四、頂板30、及頂板驅(qū)動(dòng)裝置(診視床裝置)31。X射線管21與從高壓電源27供給的管電壓相對(duì)應(yīng)地朝向X射線檢測(cè)器22照射X 射線。通過(guò)從X射線管21照射的X射線，形成冷卻扇形束X射線或錐形束X射線。X射線檢測(cè)器22是一維陣列型X射線檢測(cè)器，在與體軸方向即頂板的長(zhǎng)度方向正交的方向(通道方向)上具有多(M)道檢測(cè)元件，在切片方向(列方向)上具有1列檢測(cè)元件。或者是，X射線檢測(cè)器22是二維陣列型X射線檢測(cè)器22 (也稱為多層面型檢測(cè)器)，具有矩陣狀即M道、切片方向上的多(N)列的檢測(cè)元件。X射線檢測(cè)器22檢測(cè)從X射線管 21照射并透射被檢體0的X射線。光圈23通過(guò)光圈驅(qū)動(dòng)裝置28來(lái)調(diào)整從X射線管21照射的X射線在切片方向上的照射范圍。即，通過(guò)光圈驅(qū)動(dòng)裝置觀調(diào)整光圈23的開(kāi)口，從而能夠變更切片方向的X射線照射范圍。DAS24將X射線檢測(cè)器22的各檢測(cè)元件檢測(cè)到的透射數(shù)據(jù)的電信號(hào)變換為電壓信號(hào)并放大，進(jìn)而變換為數(shù)字信號(hào)。DASM的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由控制器沈供給到圖像處理裝置 12。旋轉(zhuǎn)部25收容于掃描器裝置11的架臺(tái)(未圖示)，將X射線管21、X射線檢測(cè)器 22、光圈23及DASM保持為一體。旋轉(zhuǎn)部25構(gòu)成為在X射線管21和X射線檢測(cè)器22對(duì)置的狀態(tài)下，使X射線管21、X射線檢測(cè)器22、光圈23及DASM作為一體繞著被檢體0旋轉(zhuǎn)。控制器洸具有CPU (central processing unit)和存儲(chǔ)器。控制器洸基于被從圖像處理裝置12輸入的控制信號(hào)，進(jìn)行X射線檢測(cè)器22、DAS24、高壓電源27、光圈驅(qū)動(dòng)裝置觀、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置29、以及頂板驅(qū)動(dòng)裝置31等的控制，執(zhí)行掃描。高壓電源27通過(guò)控制器沈的控制，對(duì)X射線管21供給X射線的照射所需的電力。光圈驅(qū)動(dòng)裝置28通過(guò)控制器沈的控制，調(diào)整光圈23的X射線在切片方向上的照射范圍。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置四通過(guò)控制器沈的控制，使旋轉(zhuǎn)部25以旋轉(zhuǎn)部25在維持其位置關(guān)系的狀態(tài)下繞著空洞部旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。頂板30能夠載置被檢體0。頂板驅(qū)動(dòng)裝置31通過(guò)控制器沈的控制，使頂板30沿著ζ軸方向移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)部25 的中央部分具有開(kāi)口，供載置于該開(kāi)口部的頂板30的被檢體0插入。X射線CT裝置1的圖像處理裝置12以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)而構(gòu)成，能夠與醫(yī)院中心的 LANdocal area network 局域網(wǎng))等網(wǎng)絡(luò)N進(jìn)行相互通信。圖像處理裝置12雖未圖示， 具有CPU、存儲(chǔ)器、HDD (hard disc drive 硬盤驅(qū)動(dòng)器)、輸入裝置、以及顯示裝置等基本硬件。圖像處理裝置12對(duì)從掃描器裝置11的DASM輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換處理或靈敏度校正等校正處理(前處理)，從而生成投影數(shù)據(jù)。此外，圖像處理裝置12對(duì)進(jìn)行了前處理的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行散射線的除去處理。圖像處理裝置12用于基于X射線照射范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的值進(jìn)行散射線的除去，將根據(jù)成為進(jìn)行散射線校正的對(duì)象的投影數(shù)據(jù)或者其相鄰?fù)队皵?shù)據(jù)的值的大小推測(cè)出的散射線，從成為對(duì)象的投影數(shù)據(jù)中減去，從而進(jìn)行散射線校正。圖像處理裝置12基于校正后的投影數(shù)據(jù)生成重構(gòu)圖像。圖2是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置中的X射線檢測(cè)器22和DASM周邊的結(jié)構(gòu)的概略的側(cè)視圖。圖2示出了 X射線檢測(cè)器22、DAS24、以及配置于X射線檢測(cè)器22和DAS24的周邊的冷卻扇35。X射線檢測(cè)器22具備準(zhǔn)直儀(與N列相對(duì)應(yīng)的N個(gè)準(zhǔn)直儀)41，對(duì)透射被檢體0的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直；以及檢測(cè)元件(與N列相對(duì)應(yīng)的N個(gè)檢測(cè)元件)42，在準(zhǔn)直儀 41的后級(jí)基于X射線產(chǎn)生電信號(hào)。檢測(cè)元件42具有基于X射線發(fā)出熒光的閃爍器(N個(gè)閃爍器)51和將熒光變換為電信號(hào)的PDA (N個(gè)PDA) 52。另外，圖2示出了例如與8 (N = 8) 列相對(duì)應(yīng)的8個(gè)準(zhǔn)直儀41、與8列相對(duì)應(yīng)的8個(gè)閃爍器51、與8列相對(duì)應(yīng)的8個(gè)PDA52。在PDA52的后級(jí)，DAS24以X射線檢測(cè)器22的輸入面與DAS24的輸入面對(duì)置的方式與X射線檢測(cè)器22 —體配置。另外，雖然未圖示，也可以將DASM配置在X射線檢測(cè)器 22的附近。DASM將來(lái)自PDA52的電信號(hào)變換為電壓信號(hào)并放大，進(jìn)而變換為數(shù)字信號(hào)。冷卻扇35安裝在DASM的基板(未圖示)上，以對(duì)DAS24(及X射線檢測(cè)器22) 進(jìn)行冷卻。圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置1中的PDA52的溫度傳感器和熱源元件的圖。如圖3所示，PDA52在基板上具備受光元件(N個(gè)受光元件)52a、溫度傳感器52b、 以及熱源元件(N個(gè)熱源元件)52c。以半導(dǎo)體工藝制造的溫度傳感器52b埋設(shè)于PDA52。例如，溫度傳感器 52b 是以 CMOS (complementary metal oxide semiconductor :互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝制造的CMOS溫度傳感器電路。此外，以半導(dǎo)體工藝制造的熱源元件52c 埋設(shè)于PDA52?？刂破魃蚍磸?fù)接收從PDA52的溫度傳感器52b發(fā)送來(lái)的溫度信息信號(hào)。然后，控制器沈基于接收到的溫度信息信號(hào)，調(diào)整PDA52的熱源元件52c的電流，從而控制PDA52 的溫度。此外，控制器沈經(jīng)由DASM接收來(lái)自PDA52的受光元件52a的透射數(shù)據(jù)。在此，控制器沈通過(guò)反饋控制，進(jìn)行PDA52的溫度控制?？刂破魃蛟谝筆DA52 的溫度上升的情況下，調(diào)整流過(guò)熱源元件52c的電流。另一方面，控制器沈在要使PDA52 的溫度下降的情況下，調(diào)整流過(guò)熱源元件52c的電流和冷卻扇35的風(fēng)量之中的至少一個(gè)。 這樣，通過(guò)流過(guò)熱源元件52c的電流的調(diào)整和冷卻扇35的風(fēng)量調(diào)整，例如在比室溫高的約 40士 1°C的范圍內(nèi)對(duì)檢測(cè)元件42的PDA52進(jìn)行溫度控制。通過(guò)對(duì)PDA52進(jìn)行溫度控制，能夠維持由圖像處理裝置12生成的CT圖像的畫(huà)質(zhì)。圖4是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置1中的PDA52的結(jié)構(gòu)的第一例的PDA52 的俯視圖。如圖4所示，以N列XM道排列的PDA52具備與以N列XM道排列的受光元件52a、 溫度傳感器52b、以及與N列XM道的受光元件5 分別對(duì)應(yīng)的數(shù)量的熱源元件52c。在圖4示出的例子中，PDA52的熱源元件52c是電阻元件R。另外，在圖4中，圖示了具備與 N列XM道的受光元件5 相對(duì)應(yīng)的數(shù)量的電阻元件R，但是電阻元件R的數(shù)量不限定于N 歹丨J XM道。由此，在圖4所示的PDA52的結(jié)構(gòu)中，控制器沈通過(guò)調(diào)整流過(guò)作為熱源元件52c 的NXM個(gè)電阻元件R的電流，能夠調(diào)整電阻元件R的發(fā)熱量。圖5是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置1中的PDA52的結(jié)構(gòu)的第二例的PDA52 的俯視圖。如圖5所示，以N列XM道排列的PDA52具備與以N列XM道排列的受光元件52a、 溫度傳感器52b、以及與N列XM道的受光元件5 分別對(duì)應(yīng)的數(shù)量的熱源元件52c。在圖 5所示的例中，PDA52的熱源元件52c是單極型晶體管例如MOSFET(metal-oxide-semicon ductor field-effect transistor 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。另外，在圖5 中，圖示了具備與N列XM道的受光元件5 相對(duì)應(yīng)的數(shù)量的MOSFET，但是MOSFET的數(shù)量不限定于N列XM道。MOSFET是由電位(正電源)Vdd的漏極(D)、電位(負(fù)電源)Vss的源極⑶以及柵極(G)構(gòu)成的3端子器件。MOSFET有時(shí)由成為雙柵極的4電極構(gòu)成。另外，熱源元件52c 不限定于單極型，也可以是未圖示的雙極型。雙極型晶體管是由基極(B)、發(fā)射極(E)和集電極(C)構(gòu)成的3端子器件。雙極型晶體管通過(guò)在基極和發(fā)射極之間流過(guò)電流，能夠控制集電極和發(fā)射極之間的電流。在圖5所示的PDA52的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)對(duì)MOSFET的柵極施加電壓，能夠控制源極和漏極之間的電流。由此，在如圖5所示的PDA52的結(jié)構(gòu)中，控制器沈通過(guò)調(diào)整對(duì)作為熱源元件52c的NXM個(gè)MOSFET的柵極施加的電壓，能夠調(diào)整MOSFET的發(fā)熱量。圖6是表示本實(shí)施方式的X射線CT裝置1中的溝道53的結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖7是沿著圖6的A-A線的放大剖視圖。在本實(shí)施方式的X射線裝置中，也可以在受光元件5 和熱源元件52c之間設(shè)置溝道(trench) 53。溝道53例如由氧化硅(SiO2)形成。圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置1中的溝道53的制造方法的一例的圖。本實(shí)施方式的溝道53例如可以通過(guò)以下的方法形成。首先，在氧化爐中以約1000°C對(duì)硅基板進(jìn)行加熱，使該硅基板和氧氣(O2)發(fā)生反應(yīng)。由此，在基板上形成氧化膜(SiO2)。然后，通過(guò)CVD (Chemical Vapor D印osition 化學(xué)汽相淀積)法在氧化膜(SiO2)上形成氮化膜(SiN)(步驟ST I)。接著，通過(guò)光刻工藝(Photolithography Process)除去溝道53形成區(qū)域(α )和元件形成區(qū)域(β)的氧化膜和氮化膜(步驟ST II)。接著，通過(guò)干刻法(dry etching)在硅基板上的溝道53形成區(qū)域(α)上形成淺溝道 53 (shallow trench)(步驟 STIII)。然后，通過(guò)CVD法在硅基板上成膜出氧化膜(SiO2)(步驟STIV)。最后，通過(guò)CMP(Chemical Mechanical Polishing 化學(xué)機(jī)械拋光)來(lái)對(duì)表面進(jìn)行研磨，從而除去氧化膜和氮化膜，獲得作為元件分離區(qū)域的溝道53和元件形成區(qū)域(β ) (步驟ST V)。另外，在形成有溝道53的情況下，能夠?qū)⑹芄庠? 和熱源元件52c形成在通過(guò)上述方法得到的元件形成區(qū)域(β)。 通過(guò)設(shè)置該溝道53，能夠?qū)κ芄庠? 和熱源元件52c進(jìn)行元件分離，所以能夠防止在熱源元件52c產(chǎn)生的熱噪聲(Johnson noise)對(duì)來(lái)自受光元件5 的圖像用信號(hào)產(chǎn)生影響。圖9是表示用于說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖的一例的圖。如圖9所示，X射線CT裝置1在開(kāi)始向頂板30載置被檢體01之后進(jìn)行2次掃描 (例如常規(guī)掃描(conventional scan)),結(jié)束被檢體01的載置。接著，X射線CT裝置1在開(kāi)始向頂板30載置被檢體02之后進(jìn)行1次掃描(例如螺旋掃描(helical scan))，結(jié)束被檢體02的載置。X射線CT裝置1在被檢體02的掃描后，結(jié)束動(dòng)作。在圖9所示的溫度非控制期間t，控制器沈不控制PDA52的溫度，也不執(zhí)行掃描， 所以X射線CT裝置1所在的房間的室溫成為主要的外部干擾，PDA52的溫度變?yōu)槭覝亍３藴囟确强刂破陂gt之外是溫度控制期間T。在溫度控制期間T即掃描以外的期間(掃描待機(jī)期間)T1，X射線CT裝置1所在的房間的室溫成為主要的外部干擾，PDA52 的溫度變?yōu)槭覝亍Ｒ蚨?，在掃描以外的期間Tl，控制器的合理溫度為目標(biāo)值，以 PDA52的熱源元件52c的電流為操作變量，由此對(duì)溫度傳感器52b反復(fù)檢測(cè)出的作為控制對(duì)象的PDA52的溫度進(jìn)行反饋控制。例如，控制器沈?qū)DA52的溫度進(jìn)行PID (比例-積分-微分)控制。另一方面，在溫度控制期間T即掃描期間T2，DAS24的排熱成為主要的外部干擾， PDA52的溫度上升。在掃描期間T2，控制器沈以PDA52的合理溫度為目標(biāo)值，以PDA52的熱源元件52c的電流和冷卻扇35的風(fēng)量之中的至少一個(gè)為操作變量，由此對(duì)溫度傳感器52b 反復(fù)檢測(cè)出的作為控制對(duì)象的PDA52的溫度進(jìn)行反饋控制。例如，控制器沈?qū)DA52的溫度進(jìn)行PID控制。接著，使用圖10所示的流程圖說(shuō)明本實(shí)施方式的X射線CT裝置1的動(dòng)作。首先，X射線CT裝置1的控制器沈?qū)z測(cè)元件42的PDA52的合理溫度設(shè)定為目標(biāo)值(步驟STl)。若操作者經(jīng)由圖像處理裝置12的輸入裝置(未圖示)輸入例如40士 1°C 的范圍，則控制器沈?qū)?0士 1°C的范圍設(shè)定為目標(biāo)值。接著，通過(guò)操作者經(jīng)由圖像處理裝置12的輸入裝置(未圖示)的輸入，控制器沈開(kāi)始PDA52的溫度的控制(步驟ST2)。若通過(guò)步驟ST2開(kāi)始PDA52的溫度控制，則X射線 CT裝置1成為掃描的待機(jī)狀態(tài)。即，若使用圖9來(lái)說(shuō)明，則X射線CT裝置1從溫度非控制期間t遷移到溫度控制期間T的掃描以外的期間Tl。在掃描以外的期間Tl，控制器沈?qū)⑼ㄟ^(guò)步驟STl設(shè)定的合理溫度作為目標(biāo)值，基于由溫度傳感器5 反復(fù)檢測(cè)出的PDA52的溫度，調(diào)整PDA52的熱源元件52c的電流、即熱源元件52c的發(fā)熱量，由此控制PDA52的溫度(步驟SB)。例如，在步驟ST3中，將熱源元件52c的電流作為操作變量，對(duì)PDA52的溫度進(jìn)行PID控制。接著，若接收到掃描開(kāi)始的指示，則控制器沈判斷由溫度傳感器52b檢測(cè)出的 PDA52的溫度是否為通過(guò)步驟STl設(shè)定的目標(biāo)值(步驟ST4)。在步驟ST4的判斷中，在判斷為“是”、即判斷為由溫度傳感器52b檢測(cè)出的PDA52的溫度是通過(guò)步驟STl設(shè)定的目標(biāo)值的情況下，控制器26執(zhí)行掃描(步驟ST5)。即，若使用圖9來(lái)說(shuō)明，則X射線CT裝置1 從掃描外期間Tl遷移到掃描期間T2。在掃描期間T2，控制器沈?qū)⑼ㄟ^(guò)步驟STl設(shè)定的合理溫度作為目標(biāo)值，基于由溫度傳感器52b反復(fù)檢測(cè)出的PDA52的溫度，調(diào)整熱源元件52c的電流和冷卻扇35的風(fēng)量之中的至少一個(gè)，由此控制PDA52的溫度(步驟ST6)。例如，在步驟ST6中，將熱源元件52c 的電流和冷卻扇35風(fēng)量之中的至少一個(gè)作為操作變量，來(lái)對(duì)PDA52的溫度進(jìn)行PID控制。另一方面，在步驟ST4的判斷中，在判斷為“否”，即判斷為由溫度傳感器52b檢測(cè)出的PDA52的溫度不是通過(guò)步驟STl設(shè)定的目標(biāo)值的情況下，控制器沈控制PDA52的溫度， 直至PDA52的溫度到達(dá)通過(guò)步驟STl設(shè)定的目標(biāo)值為止(步驟ST3)。控制器沈判斷是否結(jié)束PDA52的溫度控制(步驟ST7)。在步驟ST7的判斷中，在判斷為“是”、即判斷為結(jié)束檢測(cè)元件42的PDA52的溫度控制的情況下，控制器沈結(jié)束動(dòng)作 (步驟ST8)。即，若使用圖9來(lái)說(shuō)明，則X射線CT裝置1從掃描期間T2遷移到溫度非控制期間t。例如，在結(jié)束了該日應(yīng)進(jìn)行的全部掃描的情況下，若操作者經(jīng)由圖像處理裝置12的輸入裝置(未圖示)輸入結(jié)束指示，則控制器沈判斷為結(jié)束PDA52的溫度控制。
另一方面，在步驟ST7的判斷中，在判斷為“否”、即判斷為不結(jié)束檢測(cè)元件42的 PDA52的溫度控制的情況下，即在判斷為繼續(xù)進(jìn)行掃描的情況下，控制器沈控制PDA52的溫度(步驟ST3)。即，若使用圖9來(lái)說(shuō)明，則X射線CT裝置1從掃描期間T2遷移到掃描以外的期間Tl。根據(jù)本實(shí)施方式的X射線CT裝置1，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)容易地進(jìn)行PDA52的溫度控制，從而提高CT圖像的畫(huà)質(zhì)，特別在X射線檢測(cè)器22和DASM接近或一體化的情況下也能夠進(jìn)行溫度控制。以上說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，這些實(shí)施方式只是作為例子進(jìn)行提示，并不意欲限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實(shí)施方式也能夠采用其他各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，并且也包含在權(quán)利要求書(shū)中記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種X射線CT裝置，其特征在于，具備 X射線源，產(chǎn)生X射線；閃爍器，基于上述X射線發(fā)出熒光；基板，形成有多個(gè)將上述熒光變換為電信號(hào)的光電二極管的受光元件； 溫度傳感器，形成于上述基板表面； 熱源元件，形成于上述基板表面；以及控制部，基于上述溫度傳感器檢測(cè)出的溫度來(lái)調(diào)整上述熱源元件的電流，由此控制上述光電二極管的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 上述基板具備溝道。
3.如權(quán)利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于， 上述溝道形成于上述溫度傳感器與上述熱源元件之間。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的X射線CT裝置，其特征在于， 還具備冷卻扇，上述控制部在掃描時(shí)，通過(guò)調(diào)整上述冷卻扇的風(fēng)量來(lái)控制上述光電二極管的溫度。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的X射線CT裝置，其特征在于，上述控制部設(shè)定上述光電二極管的溫度的目標(biāo)值，在非掃描時(shí)，控制上述光電二極管的溫度，以使上述光電二極管的溫度成為上述目標(biāo)值。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的X射線CT裝置，其特征在于，上述溫度傳感器和上述熱源元件以半導(dǎo)體工藝制造，埋設(shè)于上述光電二極管中。
7.如權(quán)利要求6所述的X射線CT裝置，其特征在于， 將上述熱源元件設(shè)為電阻元件。
8.如權(quán)利要求6所述的X射線CT裝置，其特征在于， 將上述熱源元件設(shè)為單極型晶體管。
9.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于，將上述熱源元件設(shè)為金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管即M0SFET。
10.如權(quán)利要求6所述的X射線CT裝置，其特征在于， 將上述熱源元件設(shè)為雙極型晶體管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種X射線CT裝置，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)容易地進(jìn)行PDA的溫度控制，從而提高CT圖像的畫(huà)質(zhì)，尤其是在X射線檢測(cè)器和DAS接近或一體化的情況下也能夠進(jìn)行溫度控制。該X射線CT裝置具備X射線源，產(chǎn)生X射線；閃爍器，基于上述X射線發(fā)出熒光；基板，形成有多個(gè)將上述熒光變換為電信號(hào)的光電二極管的受光元件；溫度傳感器，形成于上述基板表面；熱源元件，形成于上述基板表面；以及控制部，基于上述溫度傳感器檢測(cè)出的溫度來(lái)調(diào)整上述熱源元件的電流，由此控制上述光電二極管的溫度。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102283668SQ20111016749
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者中山道人, 佐鄉(xiāng)朋英, 宮城武史, 山崎敬之, 橋本篤 申請(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝