[发明专利]辐射线检测装置以及医用图像摄像装置

说明书

为了提供一种能够以实用的测量性能以及电流面积实现光子测量和电流测量这双方的结构，光子测量电路与构成一个检测像素的多个检测元件一对一地连接，对检测元件输出的电流脉冲信号进行计数，电流测量部包含：按每个检测像素配置的积分器、加法器以及采样保持电路；和针对多个所述检测像素配置了一个的将模拟信号变换为数字信号的变换器，积分器、加法器对构成一个检测像素的多个检测元件分别输出的电流脉冲信号进行积分并相加，采样保持电路对加法器的输出进行积分，变换器将多个检测像素中的任意一者的积分电路的模拟输出选择性地变换为数字信号。

技术领域

本发明涉及在由多个半导体单元构成的辐射线检测器中同时取得光子测量数据和电流测量数据的辐射线检测装置以及医用图像摄像装置。

背景技术

近年来，正在推进搭载了采用光子计数方式的检测器(光子计数型检测器)的光子计数CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)装置的开发。光子计数型检测器与在现有的CT装置中采用的电荷积分型的检测器不同，能够单独地对入射到检测元件的X射线光子进行计数。据此，能够测量入射的每个X射线光子的能量，与现有的CT装置相比具有能够得到更多的信息的特长。

在光子计数型检测器的检测元件中，具备碲化镉锌(CZT)、碲化镉(CdTe)等的半导体层，每当X射线光子入射时输出与其对应的脉冲信号。

但是，基于检测元件的脉冲信号的产生、以及测量检测元件的脉冲信号的测量电路的响应需要时间，已知如下情况，即，在X射线入射速率较高的情况下，在先入射的X射线光子所涉及的脉冲信号衰减之前下一个X射线光子已经入射，脉冲信号会发生积累。该现象被称作堆积，成为在光子计数型检测器中不能正确地测量X射线光子的个数以及能量的原因。针对该问题，已知一种光子计数型检测器，其构成为，在与一个像素对应的区域配置多个检测元件，将X射线在平面上进行分割并分别进行检测，由此调节入射到一个检测元件的X射线光子的量，抑制堆积的发生。

此外，在现有的CT装置中采用了电荷积分型检测器，而根据由该电荷积分型检测器取得的测量数据(电流数据)来生成图像，并使用图像进行诊断的方法已经十分成熟。因此，期望在光子计数CT装置中，使得除了对X射线光子进行了计数的输出以外，也能够同时取得电流数据。为了达成这一点，在专利文献1中公开了一种电路结构，与使用了CdTe的检测元件连接了光子测量电路与电流测量电路。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000-131440号公报

发明内容

发明要解决的课题

在实际的装置中，在同时进行X射线光子的测量与积分的电流的测量的情况下，期望在双方的测量中达成实用的测量性能的同时，使测量电路的面积收敛到与检测元件群的面积相同程度。通过使测量电路的面积收敛到与检测元件群的面积相同程度，从而能够将搭载了检测元件群的基板与测量电路的基板(LSI)重叠地配置，因此能够防止装置的大型化，并且能够抑制制造成本。

例如作为能够耐受作为CT系统的实用的目标性能，在像素尺寸为1mm²的情况下，期望测量电路的整体面积为1mm²/像素以下，光子测量性能为450M个/mm²/秒以上，电流测量性能是测量精度为20bit且测量速度为3k采样/秒以上。但是，同时达成这些诸性能，对于现有技术来说很困难。以下对此进行说明。