CN103278839B - 用于谱计算机断层摄影的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种计算机断层摄影系统包括辐射敏感探测器元件（100），其提供指示在至少第一和第二能量或能量范围内探测到的辐射的输出（DL、DH）。能量分辨光子计数器（26）进一步根据探测器信号各自的能量对探测器信号进行分类。校正器（24）对所分类的信号进行校正，并且组合器（30）根据组合函数对信号进行组合，以生成指示在至少第一和第二能量或能量范围内探测到的辐射的输出（EL、EH）。

Description

用于谱计算机断层摄影的装置和方法
本申请是2007年7月23日提交的申请号为200780029243.6、名称为“用于谱计算机断层摄影的装置和方法”的分案申请。
技术领域
本申请涉及谱计算机断层摄影(CT)领域。本申请还涉及对X射线和其他辐射的探测，其中需要获取关于所探测的辐射的能量或能谱的信息。本申请具体应用于医学成像，还应用于非破坏性测试和分析、安全应用以及能量鉴别能力有用的其他应用。
背景技术
虽然常规CT系统已经提供表示检查对象的X射线衰减的图像数据，但这种系统已受限于其提供关于对象的材料成分的信息的能力，尤其在不同材料具有相似辐射衰减的情况下。然而，改进CT系统的材料分离能力在许多应用中是有用的。例如，在医学应用中，可能期望区分各种组织类型，以将组织与造影剂等区分开。另一示例是，关于样本的成分的信息可以简化安全应用中的检验任务。
影响CT系统性能的另一因素是探测器效率，这是因为结果图像的质量通常与探测和利用可用X射线通量的效率相关。从另一角度看，改进的探测器效率有助于减少获取适当质量的图像所需的剂量。
获取材料成分信息的一种方式是例如通过使用具有谱能力的探测器来测量对象在不同X射线能量和能量范围的X射线衰减。在一种这样的实现方式中，探测器已包括多个闪烁体层(或直接转换层)，并且将相应的层选定为具有不同能量响应。然而不幸地是，该方法趋于具有相对受限的能量分辨率并且通常具有部分重叠的谱响应，因此限制了探测器输出信号的能量分辨率。
用于获取谱信息的另一技术是使用光子计数探测器。光子计数探测器已用于核医学应用，诸如单光子发射计算机断层摄影(SPECT)和正电子发射断层摄影(PET)，光子计数探测器已包括基于闪烁体的探测器以及诸如光电倍增管(PMT)的光电探测器，基于闪烁体的探测器诸如基于硅酸镥(Lu2SiO5或LSO)、锗酸铋(BGO)和碘化钠(NaI)的探测器。还有其他闪烁体材料也是已知的，诸如Gd2SiO5(GSO)、LuAlO3(LuAP)和YAlO3(YAP)。也已经使用诸如碲锌镉(CZT)的直接转换探测器。
通常光子计数探测器具有比传统CT探测器相对更大的敏感度。然而，光子计数探测器也可用于获取关于所探测的辐射的能量分布的信息，为了诸如校正散射效应的有用目的，该信息已被用于SPECT和PET应用。然而不幸的是，光子计数探测器不是特别适用于在CT应用中典型地遇到的计数速率。更具体地，这些相对更高的计数速率可能导致脉冲堆积和其他效应，这些效应尤其起到限制探测器能量分辨率的作用。
因此，仍然有改进的余地。更具体地，仍然期望利用来自辐射敏感探测器的可用谱信息，以便提供改进的能量分辨率。
发明内容
本申请的各方面解决这些问题和其他问题。
根据一个方面，一种X射线计算机断层摄影装置包括：X辐射敏感探测器，所述X辐射敏感探测器包括对具有第一能量的X辐射敏感的第一探测器部分，和对具有与所述第一能量不同的第二能量的X辐射敏感的第二探测器部分。第一能量分辨光子计数器，其与所述第一探测器部分操作通信，其中，所述第一能量分辨光子计数器将具有所述第一能量的所述X辐射分类为第一或第二能量范围，并生成对应于所述X辐射的所述第一或第二能量范围的第一或第二信号，其中，所述第二能量范围高于所述第一能量范围；第二能量分辨光子计数器，其与所述第二探测器部分操作通信，其中，所述第二能量分辨光子计数器将具有所述第二能量的所述X辐射分类为第三或第四能量范围，并生成对应于所述X辐射的所述第三或第四能量范围的第三或第四信号，其中，所述第四能量范围高于所述第三能量范围。该装置还包括组合器，其与所述第一和第二能量分辨光子计数器操作通信，并且根据分段线性组合函数，所述组合器对由所述第一和第二能量分辨光子计数器生成的信号进行组合，以产生指示所接收的X辐射的能量的输出。
根据另一方面，一种计算机断层摄影方法包括：使用第二能量分类技术对经第一能量分类技术分类的辐射进行子分类，其中，所述第一和第二能量分类技术用于根据所述辐射的能量对所述辐射进行分类，并且所述第一和第二能量分类技术是不同的；将所子分类的辐射进行组合以生成指示由辐射敏感探测器接收的辐射的能量的输出；以及针对多个读取时间中的每一个重复使用第二技术和进行组合的步骤。第一和第二能量分类技术是不同的。将所接收的辐射分类到至少四个子分类中。
根据另一方面，一种计算机断层摄影装置包括：第一能量鉴别器，其使用第一能量测量技术测量由辐射敏感探测器接收的电离辐射的能量；和组合器，其使用第一能量测量和通过使用第二、不同的能量测量技术获得的第二能量测量，来针对多个读取时间中的每一个产生第一输出和第二输出，该第一输出指示接收的具有第一相对较低能量水平的辐射，该第二输出指示接收的具有第二相对较高能量水平的辐射。其中，所述第二、不同的能量测量技术对经所述第一能量测量技术分类的辐射进行子分类，并且其中，所述第一能量测量技术和所述第二、不同的能量测量技术用于根据所述辐射的能量对所述辐射进行分类，并且将所接收的辐射分类到至少四个子分类中。
根据另一方面，一种计算机断层摄影装置包括：第一电离辐射探测器，其对具有第一能量的辐射敏感；第二电离辐射探测器，其对具有第二能量的辐射敏感；第一能量分辨光子计数器，其操作地连接到该第一电离辐射探测器；第二能量分辨光子计数器，其操作地连接到该第二电离辐射探测器；以及组合器，其对来自第一和第二能量分辨光子计数器的信号进行组合，以生成指示具有第一相对较低能量的辐射的第一输出和指示具有第二相对较高能量的辐射的第二输出。其中，所述第一和第二电离辐射探测器采用第一能量测量技术，而所述第一和第二能量分辨光子计数器采用不同的第二能量测量技术，以测量辐射的能量，其中，所述第二能量测量技术对经所述第一能量测量技术分类的辐射进行子分类。
在阅读和理解下面详细的描述的基础上，本领域普通技术人员将认识到本发明的更多其他方面。
附图说明
本发明可以通过各种组件和组件的布置以及各种步骤和步骤的布置而变得明显。附图仅作为说明优选实施例的目的，而不应被解释为限制本发明。
图1示出了一种CT系统；
图2为能量鉴别装置的框图；
图3示出了能量分辨计数器；
图4为能量鉴别装置的框图；
图5示出了一种成像方法。
具体实施方式
参考图1，CT扫描器包括旋转扫描架18，其绕检查区域14旋转。扫描架18支撑诸如X射线管的X射线源12。扫描架18还支撑X射线敏感探测器20，该探测器20对向在检查区域14的相对侧的弧。由X射线源12产生的X射线横贯检查区域14，并且被探测器20探测。因此，扫描器10生成指示沿着穿过设置在检查区域14内的对象的多个投影或射线的辐射衰减的投影数据。
探测器20包括多个探测器元件100，将多个探测器元件100设置在沿横向和纵向方向延伸的弓形阵列中。如将在下面详细描述的，探测器元件100和关联的信号处理链通过使用至少两个(2)不同能量测量机构或技术协作测量接收的辐射的能量。在一种实现方式中，探测器包括至少第一和第二闪烁体层，并且相应的光子计数探测器相互进行光通信。
根据扫描器10和探测器20的配置，X射线源12生成大体扇形、楔形或锥形形状的辐射射束，其具有与探测器20的覆盖范围近似的延伸范围。而且，还可以实现所谓的第四代扫描器配置、平板探测器和单片式探测器，在所谓的第四代扫描器配置中，探测器20跨越360度的弧并且当X射线源12绕检查区域旋转时保持固定。在多维阵列的情况下，各探测器元件100可聚焦于X射线源12焦斑并且因此形成球的一部分。
诸如床的对象支架16支撑检查区域14中的患者或其他对象。支架16优选可协同扫描移动，以便提供螺旋、轴向、圆形和线形或其他期望的扫描轨迹。
优选位于旋转扫描架18上或其附近的数据测量系统23接收来源于各探测器元件100的信号并且提供必要的模数转换、多路复用、接口、数据通信和类似功能。如将在下面再次更详细描述的，系统还包括多个能量分辨光子计数器26a、26b...26n，对应的多个可选校正器24a、24b...24n，和组合器30，该组合器30协作以提供输出EL、EH，该输出EL、EH指示在相应的第一和第二能量范围或窗口处探测的辐射。
针对与关于检查区域14的各投影角度相对应的多个读取时段中的每一个，有利地获取输出EL、EH。本领域普通技术人员将认识到，获取读取的时间段与许多设计考虑相关，这些设计考虑诸如探测器敏感度、期望的横向分辨率、扫描架旋转速度等。适当的读取时段可以在0.1至0.5毫秒(ms)的量级，虽然可以实现其他读取时段。
虽然说明了单组的这种计数器26、校正器24和组合器30，但应认识到可以为期望相似能量鉴别能力的其他探测器元件100有利地提供计数器26、校正器24和组合器30。
重建器22重建投影数据以生成指示患者内部解剖结构的体积数据。另外，对来自各能量范围的数据进行处理(在重建前、重建后或者重建前和重建后)，以提供关于检查的对象的材料成分的信息。
控制器28协调X射线源12的参数(诸如管电压和管电流)、患者床16的移动、数据测量系统23的操作和/或执行期望的扫描协议所需的其他操作参数。
通用计算机用于操作者控制台44。控制台44包括诸如监视器或显示器的人类可读输出设备，和诸如键盘和/或鼠标的输入设备。驻留在控制台上的软件允许操作者通过建立期望的扫描协议、启动和终止扫描、察看和另外操作体积图像数据以及另外与扫描器进行交互来控制扫描器的操作。
现在转向图2，下面将结合示例性探测器元件100来更详细地描述能量分辨光子计数器26a和26b、校正器24a和24b以及组合器30，其中该示例性探测器元件100具有第一闪烁体层202a和第二闪烁体层202b以及适于光子计数方法的对应的第一光学光子探测器204a和第二光学光子探测器204b。
更靠近探测器100的辐射接收面和X射线源12的第一闪烁体层202a由吸收较柔和或较低能量的X辐射206的这种材料类型和厚度制成。第二闪烁体层202b设置在第一闪烁体202a后面，相对更远离X射线源12，并且由吸收穿过该第一闪烁体202a的趋于较猛烈或较高能量的辐射的材料类型和厚度制成。这种结构的一个示例公开在Altman等人在2005年4月26日提交的名为Double Decker Detector for Spectral CT序列号为60/674,900的美国专利申请和2006年4月10日提交的PCT/IB2006/051061中，这两篇申请与本申请为共同待决申请并且被共同拥有，并且以引用的方式将其全部内容清楚地并入本文。
第一光学光子探测器204a接收来自第一闪烁体202a的光信号，生成指示第一相对较低能量范围的探测器信号DL。第二可见光子探测器204b接收来自第二闪烁体202b的光信号，并生成指示第二相对较高能量范围的探测器信号DH。如将认识到的，第一能量范围和第二能量范围与为闪烁体202选定的材料和厚度相关，并且典型地由受限的能量分辨率表征。
在CT应用中，有利地由相对快速的闪烁体材料制成闪烁体202，所述相对快速的闪烁体材料诸如Lu2SiO5(LSO)、Lu1.8Y0.2SiO5(LYSO)、Gd2SiO5(GSO)、LuAlO3(LuAP)或YAlO3(YAP)。这些闪烁体具有1纳秒(ns)量级的上升时间常数和分别约为40ns、40ns、40ns、18ns和24ns的延迟时间常数。通过使用光电传感器有利地实现光子计数探测器，所述光电传感器诸如光电倍增管、光电二极管、盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)或硅光电倍增管(SiPM)等。
能量分辨计数器26将光子计数技术应用于开发由探测器204提供的能量信息。第一能量分辨计数器26a进一步将相对较低能量的探测器信号DL分类到第一能量窗口和第二能量窗口中，从而生成指示相对较低能量范围的第一输出信号RLL和指示较高能量范围的第二输出信号RLH。第二能量分辨计数器26b同样进一步将相对较高能量的探测器信号DH分类到第一能量窗口和第二能量窗口中，从而生成指示相对较低能量范围的第一输出信号RHL和指示相对较高能量范围的第二输出信号RHH。因此，该装置采用两个独特的能量分离机构：开发相应闪烁体的能量范围的第一机构和开发光子计数探测器的能量分辨能力的第二机构。
暂时转向图3，一种用于实现光子分辨计数器26的技术依据探测器信号DX的变化速率来估计所探测的辐射的能量。更具体地，光子分辨计数器26包括信号调节器302，其滤除或另外调节来自探测器的信号DX；微分器304，其输出值根据上升时间和所调节信号的幅度而变化；鉴别器306，其将所探测的光子分类到两个或更多能量范围或窗口中；以及计数器或积分器308，其产生指示所探测的X射线光子的数量和能量的输出信号RXL和RXH。
现在重新转向图2，光学校正器24校正来自计数器26的信号RXL和RXH的堆积效应。更具体地，校正器24对信号RXL和RXH进行加权作为计数速率的函数，以解释高计数速率情况，在高计数速率情况下计数器26相对更可能错误地将探测器信号DX分类到较高能量窗口中。
在Carmi于2005年10月28日提交的序列号为60/596,894的美国专利申请Dual Energy Window X-ray CT with Photon Counting Detectors中更全面地描述了这种能量分辨光子计数器26和校正器24，该申请与本申请为共同待决申请并且被共同拥有，并且以引用的方式将其清楚地并入本文。所描述的光子计数技术的一个优势是其特别适用于CT和其他相对高的计数速率应用。
组合器30对来自校正器24a、24b的信号CLL、CLH、CHL和CHH进行组合，以生成指示在相应较高和较低能量范围或窗口中探测到的光子的数量的输出信号EH和EL。如所图示的，组合器包括四项输入A、B、C和D，如表1所描述的：
表1
在情况A中，可以合理地期望事件落入较低输出能量窗口。在情况D中，同样可以合理地期望事件落入较高输出能量窗口。然而在情况B和C中，情况较不清晰。
因此，组合器30将输入信号A、B、C和D进行组合，以产生指示在相应较高和较低能量窗口探测的辐射的输出信号EL和EH。在一种实现方式中，将输入信号线性加权，以根据如下加权函数产生输出信号：
式1
EL＝A+(1–W1)·B+W2·C
和
式2
EH＝D+(1–W2)·C+W1·B
由于保留计数总数便于重建完整X射线谱的标准CT图像，因此将总计数保留，则：
式3
A+B+C+D＝EL+EH
上述这些组合函数以表格形式呈现在表2中：
表2
输出EL 输出EH
输入A 1 0
输入B 1-W1 W1
输入C W2 1-W2
输入D 0 1
基于给定系统的操作特性按经验得出校正函数。在第一和第二鉴别机构对准确分类事件具有相等概率的情况下，则通常会按照下式建立加权因子：
式4
W1＝W2＝0.5
(假设加权函数相等)。
在第一和第二鉴别机构对准确分类事件具有不同概率的情况下，最优加权因子趋于倾向具有较高准确性的鉴别方法。为了说明前述原理，假设通过测试来确定第一鉴别机构具有0.7的校正分类概率并且第二鉴别机构具有0.75的校正分类概率。在这样的系统中，有利地将加权参数W1和W2建立为大于0.5(例如0.58)，其中按经验确定精确值，例如通过校准过程。(再次假设相等值)。这样，输入B对EL的贡献少于其对EH的贡献。输入C对EL的贡献多于其对EH的贡献。
也可预期不保留计数总数的其他组合函数，以及分段非线性和基于分析的加权函数。还可以通过使用查找表或其他方式来实现组合函数。
仍可预期其他变体。例如，上述技术可以与具有三个(3)或更多能量输出的探测器100结合使用。在图4中针对具有三个(3)能量水平的示例性探测器100说明了这种系统。适当的组合函数在表3中示出：
表3
输出EL 输出EH
输入A 1 0
输入B 1-W1 W1
输入G W3 1-W3
输入H 1-W4 W4
输入C W2 1-W2
输入D 0 1
上述原理也可以推广到提供指示三个(3)或更多能量窗口的输出的系统。
可预期其他探测器100配置。例如，闪烁体不需要如图2和图4大体所示的那样关于X射线源12堆叠，并且闪烁体可以探测横贯不同路径的辐射。而且，光电探测器204不需要横向地位于X射线206方向。也可以使用产生所需信息的半导体或其他直接转换探测器。
虽然多辐射探测层202(不论它们是闪烁体还是直接转换材料)的一个优势是相对降低了各信号DX的计数速率，但也可使用其他能量鉴别技术。因此，也可预期除使用多探测层和脉冲计数之外的能量鉴别机构。例如，具有附加装置的相对厚的单层闪烁体(或直接转换材料)的已知的能量分辨方法，其中该附加装置可以测量材料内部每个事件的相互作用的深度并且从而估计X射线光子的能量。所描述的技术还可应用到除CT应用之外的X辐射的测量，也可应用到除X辐射之外的辐射的测量。
可以以硬件或软件实现光子计数器26、校正器24和组合器30。还可以通过重建器22将校正器24和组合器30实现为数据测量系统23的一部分，或其他形式。在通过软件实现各种功能的情况下，使计算机处理器执行所描述的技术的指令被有利地存储在处理器可访问的计算机可读存储介质上。
现在将结合图5描述图1和图2的示例性实施例的操作。
在502，启动扫描。
在504，探测横贯检查区域14的辐射。
在506，使用第一能量鉴别机构来确定探测到的辐射的能量。如图2所说明的，例如，第一闪烁体202a和第二闪烁体202b提供指示在第一和第二能量范围探测的辐射的输出。能量范围可以是至少部分重叠的，这取决于对闪烁体的选择。
在508，使用第二能量鉴别机构来确定探测到的辐射的能量。再次结合图2的示例，使用光子计数技术来进一步将辐射分类到两个或更多能量范围中。
在510，使用期望的组合函数对第一和第二能量鉴别的结果进行组合，以生成指示在第一能量或能量窗口探测的辐射的输出。注意，针对指示关于检查区域14的各投影角度的多个读取时间段中的每一个提供这种输出。还应注意，组合机构的能量分离通常优于通过独立操作的任一机构获取的能量分离。
虽然已经从探测器元件100的角度讨论了前述步骤，当然应认识到，结合提供有相似能量鉴别能力的其他探测器元件100可执行相似步骤。
在512，重建在多个投影角度获取的辐射信息，以生成指示在一个或多个能量范围内探测的辐射的图像数据。还可对来自两个或更多能量范围的信号进行组合，以生成指示组合能量范围的图像数据。
在514，以人类可读形式将图像数据呈现在例如与操作者控制台44关联的监视器上。
已经通过参考优选实施例对本发明进行了描述。在阅读和理解前述详细的描述的基础上，其他人员可以进行修改和改变。意在将本发明解释为包括所有这些修改和改变，只要它们落入所附权利要求书或其等价物的范围内。

Claims (26)

1.一种X射线计算机断层摄影装置，包括：
X辐射敏感探测器，所述X辐射敏感探测器包括对具有第一能量的X辐射敏感的第一探测器部分(202a、204a)，和对具有与所述第一能量不同的第二能量的X辐射敏感的第二探测器部分(202b、204b)；
第一能量分辨光子计数器(26a)，其与所述第一探测器部分操作通信，其中，所述第一能量分辨光子计数器将具有所述第一能量的所述X辐射分类为第一或第二能量范围，并生成对应于所述X辐射的所述第一或第二能量范围的第一或第二信号，其中，所述第二能量范围高于所述第一能量范围；
第二能量分辨光子计数器(26b)，其与所述第二探测器部分操作通信，其中，所述第二能量分辨光子计数器将具有所述第二能量的所述X辐射分类为第三或第四能量范围，并生成对应于所述X辐射的所述第三或第四能量范围的第三或第四信号，其中，所述第四能量范围高于所述第三能量范围；以及
组合器，其与所述第一和第二能量分辨光子计数器操作通信，并且根据分段线性组合函数，所述组合器对由所述第一和第二能量分辨光子计数器生成的信号进行组合，以产生指示所接收的X辐射的能量的输出信号(EL、EH)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所接收的辐射能够被分类到三个或更少的能量范围中。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一探测器部分包括闪烁体或直接转换探测器。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述能量分辨光子计数器包括微分器(304)，其生成指示来自所述X辐射敏感探测器的相应光子计数探测器的信号的变化速率的信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述组合函数包括：
输出EL 输出EH 输入A 1 0 输入B 1-W1 W1 输入C W2 1-W2 输入D 0 1
其中，输入A、B、C和D是所述组合函数的输入，输出EL和EH是所述组合函数的输出，而W1和W2是加权函数。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述组合器针对多个投影中的每一个生成指示所接收的X辐射的能量和强度的输出，并且所述装置还包括重建器(22)，其使用所述组合器的所述输出生成表示所接收的辐射的体积数据。
7.一种计算机断层摄影方法，包括：
使用第二能量分类技术对经第一能量分类技术分类的辐射进行子分类，其中，所述第一和第二能量分类技术用于根据所述辐射的能量对所述辐射进行分类，并且所述第一和第二能量分类技术是不同的；
根据分段线性组合函数对所子分类的辐射进行组合，以生成指示由辐射敏感探测器(100)接收的辐射的能量的输出(EL、EH)；
针对多个读取时间中的每一个重复所述使用所述第二技术的步骤和所述组合的步骤，
其中，将所接收的辐射分类到至少四个子分类(RLL、RLH、RHL、RHH)中。
8.根据权利要求7所述的计算机断层摄影方法，其中，所述方法包括使用所述第一能量分类技术根据所接收的辐射的能量对所接收的辐射进行分类。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一技术将所接收的辐射分类到至少两个能量范围中。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一技术将所接收的辐射分类到三个或更少范围中，并且其中，所述范围的数量是整数。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述使用第一技术包括使用至少第一和第二闪烁体(202a、202b)来对所接收的辐射进行分类。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一闪烁体具有少于约40ns的延迟时间常数。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述使用第二技术包括使用光子计数探测器(204a)。
14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述使用第二技术包括使用能量分辨光子计数器(26)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括校正脉冲堆积。
16.根据权利要求7所述的方法，其中，所述组合器生成指示在相对较高和相对较低的能量范围内接收的辐射的输出。
17.根据权利要求7所述的方法，包括重建在多个投影角度接收的辐射，以生成指示检查对象的体积数据。
18.一种计算机断层摄影装置，包括：
第一能量鉴别器，其使用第一能量测量技术来测量由辐射敏感探测器(100)接收的电离辐射的能量；
组合器(30)，其根据分段线性组合函数使用第一能量测量和通过使用第二、不同的能量测量技术获得的第二能量测量，来针对多个读取时间中的每一个产生第一输出(EL)和第二输出(EH)，所述第一输出(EL)指示所接收的具有第一相对较低能量水平的辐射，所述第二输出(EH)指示所接收的具有第二相对较高能量水平的辐射，
其中，所述第二、不同的能量测量技术对经所述第一能量测量技术分类的辐射进行子分类，并且
其中，所述第一能量测量技术和所述第二、不同的能量测量技术用于根据所述辐射的能量对所述辐射进行分类，并且将所接收的辐射分类到至少四个子分类(RLL、RLH、RHL、RHH)中。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一能量鉴别器包括能量分辨光子计数器。
20.根据权利要求18所述的装置，包括X射线管(12)，其生成所接收的辐射。
21.根据权利要求18所述的装置，其中，所述读取时间的长度小于约0.3ms。
22.一种计算机断层摄影装置，包括：
第一电离辐射探测器(202a、204a)，其对具有第一能量的辐射敏感；
第二电离辐射探测器(202b、204b)，其对具有第二能量的辐射敏感；
第一能量分辨光子计数器(26a)，其操作地连接到所述第一电离辐射探测器；
第二能量分辨光子计数器(26b)，其操作地连接到所述第二电离辐射探测器；
组合器(30)，其根据分段线性组合函数对来自所述第一和第二能量分辨光子计数器(24a、24b)的信号进行组合，以生成指示具有第一相对较低能量的辐射的第一输出和指示具有第二相对较高能量的辐射的第二输出，
其中，所述第一和第二电离辐射探测器(202a、204a；202b、204b)采用第一能量测量技术，而所述第一和第二能量分辨光子计数器(26a；26b)采用不同的第二能量测量技术，以测量辐射的能量，
其中，所述第二能量测量技术对经所述第一能量测量技术分类的辐射进行子分类。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述第一电离辐射探测器包括第一闪烁体，而所述第二电离辐射探测器包括第二闪烁体。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述装置包括辐射接收面，并且将所述第一闪烁体物理设置在所述第二闪烁体和所述辐射接收面之间，由此所述第二闪烁体接收已穿过所述第一闪烁体的辐射。
25.根据权利要求22所述的装置，包括脉冲堆积校正器，其操作地连接到所述第一能量分辨光子计数器的输出。
26.根据权利要求22所述的装置，其中，所述第一电离辐射探测器包括直接转换探测器。
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