JP2001309915A - Ｃｔイメージング・システムの検出器のための高次主減衰補正 - Google Patents
Ｃｔイメージング・システムの検出器のための高次主減衰補正Info
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再構成される医用画像の劣化を減少させるた
めに、異なる時間定数を有する複数の成分によって特性
決定することのできる減衰曲線を有する放射線検出器の
主減衰補正を較正する方法を提供する。 【解決手段】 この方法は、第１の集合を成す時間定数
を有する複数の加重付き指数の和に減衰曲線をフィット
させる工程と、前述の第１の集合を成す時間定数を有す
る複数の加重付き指数の和を用いて検出器の測定された
応答に補正を施して、補正された応答を得る工程と、補
正された応答に依存して少なくとも１つの追加の指数時
間定数を選択する工程と、第１の複数の時間定数と少な
くとも１つの追加の指数時間定数とを含む第２の複数の
加重付き指数の和に減衰曲線をフィットさせる工程とを
含んでいる。
めに、異なる時間定数を有する複数の成分によって特性
決定することのできる減衰曲線を有する放射線検出器の
主減衰補正を較正する方法を提供する。 【解決手段】 この方法は、第１の集合を成す時間定数
を有する複数の加重付き指数の和に減衰曲線をフィット
させる工程と、前述の第１の集合を成す時間定数を有す
る複数の加重付き指数の和を用いて検出器の測定された
応答に補正を施して、補正された応答を得る工程と、補
正された応答に依存して少なくとも１つの追加の指数時
間定数を選択する工程と、第１の複数の時間定数と少な
くとも１つの追加の指数時間定数とを含む第２の複数の
加重付き指数の和に減衰曲線をフィットさせる工程とを
含んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願は、検出器における高
次の主減衰の補正方法に関し、より具体的には、検出器
の補正後の減衰曲線の形状を定義する際の柔軟性を高め
る方法に関する。
次の主減衰の補正方法に関し、より具体的には、検出器
の補正後の減衰曲線の形状を定義する際の柔軟性を高め
る方法に関する。
【０００２】本明細書で用いる場合には、「主減衰（pr
imary decay ）」という用語は、シンチレータの最も速
い指数減衰成分を指すものとする。「残光（afterglow
）」という用語は、残りの相対的に遅い減衰成分を指
すものとする。
imary decay ）」という用語は、シンチレータの最も速
い指数減衰成分を指すものとする。「残光（afterglow
）」という用語は、残りの相対的に遅い減衰成分を指
すものとする。
【０００３】
【発明の背景】少なくとも１つの公知の計算機式断層撮
影（ＣＴ）イメージング・システム構成においては、Ｘ
線源がファン（扇形）形状のビームを投射し、このビー
ムは、デカルト座標系のＸＹ平面であって、一般的に
「イメージング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置
するようにコリメートされる。Ｘ線ビームは、患者等の
撮像されている物体を通過する。ビームは、物体によっ
て減弱された後に、放射線検出器の配列（アレイ）に入
射する。検出器アレイの所で受け取られる減弱したビー
ム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減弱量に依
存している。アレイ内の各々の検出器素子が、検出器の
位置におけるビーム減弱の測定値である別個の電気信号
を発生する。すべての検出器からの減弱測定値が別個に
取得されて、透過プロファイル（断面）を形成する。
影（ＣＴ）イメージング・システム構成においては、Ｘ
線源がファン（扇形）形状のビームを投射し、このビー
ムは、デカルト座標系のＸＹ平面であって、一般的に
「イメージング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置
するようにコリメートされる。Ｘ線ビームは、患者等の
撮像されている物体を通過する。ビームは、物体によっ
て減弱された後に、放射線検出器の配列（アレイ）に入
射する。検出器アレイの所で受け取られる減弱したビー
ム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減弱量に依
存している。アレイ内の各々の検出器素子が、検出器の
位置におけるビーム減弱の測定値である別個の電気信号
を発生する。すべての検出器からの減弱測定値が別個に
取得されて、透過プロファイル（断面）を形成する。
【０００４】公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが物体と交差する角度
が定常的に変化するように、撮像平面内で撮像されるべ
き物体の周りをガントリと共に回転する。１つのガント
リ角度における検出器アレイからの一群のＸ線減弱測定
値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。物体の「走
査（スキャン）」は、Ｘ線源及び検出器が１回転する間
に様々なガントリ角度すなわちビュー角度において形成
される１組のビューで構成されている。アキシャル・ス
キャン（軸方向走査）の場合には、投影データを処理し
て、物体を通して得られる２次元スライスに対応する画
像を構成する。１組の投影データから画像を再構成する
１つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered
back projection）法と呼ばれている。この手法は、走
査からの減弱測定値を「ＣＴ数」又は「ハンスフィール
ド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換し、これら
の整数を用いて、陰極線管表示装置上の対応するピクセ
ルの輝度を制御するものである。
及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが物体と交差する角度
が定常的に変化するように、撮像平面内で撮像されるべ
き物体の周りをガントリと共に回転する。１つのガント
リ角度における検出器アレイからの一群のＸ線減弱測定
値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。物体の「走
査（スキャン）」は、Ｘ線源及び検出器が１回転する間
に様々なガントリ角度すなわちビュー角度において形成
される１組のビューで構成されている。アキシャル・ス
キャン（軸方向走査）の場合には、投影データを処理し
て、物体を通して得られる２次元スライスに対応する画
像を構成する。１組の投影データから画像を再構成する
１つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered
back projection）法と呼ばれている。この手法は、走
査からの減弱測定値を「ＣＴ数」又は「ハンスフィール
ド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換し、これら
の整数を用いて、陰極線管表示装置上の対応するピクセ
ルの輝度を制御するものである。
【０００５】計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング・
システムの検出器アレイに、ユウロピウムを含有する多
結晶セラミック・シンチレータを用いることは公知であ
る。かかるシンチレータは、ＣｄＷＯ4 等のようなその
他の公知の固体状態検出器よりも遥かに小さいヒステリ
シス及び放射線損傷しか呈しない。加えて、上述の検出
器材料は極めて透明であるため、相対的に高い光出力を
提供する。臨床用のＸ線エネルギ範囲では、３ｍｍ深さ
において９８％以上の検出器量子効率（ＤＱＥ）が得ら
れており、結果として画質が向上する。しかしながら、
出力信号の主減衰によって示されるように、出力信号の
減衰が比較的遅い（１ミリ秒に近い）ため、その他の点
では有利なこれらのシンチレータを速いサンプリング速
度及び速い走査速度で用いることが阻まれている。例示
的な減衰曲線を図３に示す。
システムの検出器アレイに、ユウロピウムを含有する多
結晶セラミック・シンチレータを用いることは公知であ
る。かかるシンチレータは、ＣｄＷＯ4 等のようなその
他の公知の固体状態検出器よりも遥かに小さいヒステリ
シス及び放射線損傷しか呈しない。加えて、上述の検出
器材料は極めて透明であるため、相対的に高い光出力を
提供する。臨床用のＸ線エネルギ範囲では、３ｍｍ深さ
において９８％以上の検出器量子効率（ＤＱＥ）が得ら
れており、結果として画質が向上する。しかしながら、
出力信号の主減衰によって示されるように、出力信号の
減衰が比較的遅い（１ミリ秒に近い）ため、その他の点
では有利なこれらのシンチレータを速いサンプリング速
度及び速い走査速度で用いることが阻まれている。例示
的な減衰曲線を図３に示す。
【０００６】検出器の主速度が遅いと、特に相対的に速
い走査速度ではＣＴイメージング・システムの空間分解
能が劣化することが判明している。例えば、回転当たり
０．５秒での走査は、回転当たり１．０秒での走査に対
して、サンプリング速度が大幅に増大することから劣化
する。この欠点を克服するために、再帰的補正アルゴリ
ズムが提案されている。
い走査速度ではＣＴイメージング・システムの空間分解
能が劣化することが判明している。例えば、回転当たり
０．５秒での走査は、回転当たり１．０秒での走査に対
して、サンプリング速度が大幅に増大することから劣化
する。この欠点を克服するために、再帰的補正アルゴリ
ズムが提案されている。
【０００７】再帰的補正アルゴリズムを用いた補正は、
検出器応答の主速度成分の影響を補償するばかりでな
く、残光成分も補償する。公知の手法は、図３に示すも
ののような減衰特性を有するシンチレーション材料を用
いると１．０秒までの走査速度であれば十分良好に作用
する。しかしながら、さらに速い走査速度では、減衰曲
線のアンダシュート及びオーバシュートが生じ、再構成
される画像に縞（ストリーク）アーティファクトを生ず
る。このアンダシュート及びオーバシュート現象は、上
述のシンチレーション材料の減衰の内在的な特徴ではな
くて、寧ろ、信号復元手法の副作用である。
検出器応答の主速度成分の影響を補償するばかりでな
く、残光成分も補償する。公知の手法は、図３に示すも
ののような減衰特性を有するシンチレーション材料を用
いると１．０秒までの走査速度であれば十分良好に作用
する。しかしながら、さらに速い走査速度では、減衰曲
線のアンダシュート及びオーバシュートが生じ、再構成
される画像に縞（ストリーク）アーティファクトを生ず
る。このアンダシュート及びオーバシュート現象は、上
述のシンチレーション材料の減衰の内在的な特徴ではな
くて、寧ろ、信号復元手法の副作用である。
【０００８】従って、減衰曲線のアンダシュート及びオ
ーバシュート、並びに再構成される画像に結果として生
ずるアーティファクトを減少させる又は回避する方法を
提供すると有利である。
ーバシュート、並びに再構成される画像に結果として生
ずるアーティファクトを減少させる又は回避する方法を
提供すると有利である。
【０００９】
【発明の概要】従って、一実施例では、異なる時間定数
を有する複数の成分によって特性決定することのできる
減衰曲線を有する放射線検出器の主減衰補正を較正する
方法が提供される。この方法は、第１の集合を成す時間
定数を有する複数の加重付き指数の和に減衰曲線をフィ
ットさせる（すなわち、当てはめる）工程と、前述の第
１の集合を成す時間定数を有する複数の加重付き指数の
和を用いて検出器の測定された応答に補正を施して、補
正された応答を得る工程と、補正された応答に依存して
少なくとも１つの追加の指数時間定数を選択する工程
と、第１の複数の時間定数と少なくとも１つの追加の指
数時間定数とを含む第２の複数の加重付き指数の和に減
衰曲線をフィットさせる工程とを含んでいる。
を有する複数の成分によって特性決定することのできる
減衰曲線を有する放射線検出器の主減衰補正を較正する
方法が提供される。この方法は、第１の集合を成す時間
定数を有する複数の加重付き指数の和に減衰曲線をフィ
ットさせる（すなわち、当てはめる）工程と、前述の第
１の集合を成す時間定数を有する複数の加重付き指数の
和を用いて検出器の測定された応答に補正を施して、補
正された応答を得る工程と、補正された応答に依存して
少なくとも１つの追加の指数時間定数を選択する工程
と、第１の複数の時間定数と少なくとも１つの追加の指
数時間定数とを含む第２の複数の加重付き指数の和に減
衰曲線をフィットさせる工程とを含んでいる。
【００１０】上述の実施例によって、減衰曲線のアンダ
シュート及びオーバシュート、並びに再構成される画像
に結果として生ずるアーティファクトが減少し又は回避
される。
シュート及びオーバシュート、並びに再構成される画像
に結果として生ずるアーティファクトが減少し又は回避
される。
【００１１】
【発明の実施形態】図１及び図２には、計算機式断層撮
影（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世
代」ＣＴスキャナにおいて典型的なガントリ１２を含ん
でいるものとして示されている。ガントリ１２はＸ線源
１４を有しており、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビーム１６をガ
ントリ１２の対向する側に設けられている検出器アレイ
１８に向かって投射する。検出器アレイ１８は検出器素
子２０によって形成されており、検出器素子２０は一括
で、物体２２、例えば患者を通過する投射されたＸ線を
感知する。検出器アレイ１８はシングル・スライス構成
として作製されていてもよいし、マルチ・スライス構成
として作製されていてもよい。各々の検出器素子２０
は、入射したＸ線ビームの強度を表わす、従って患者２
２を通過する間でのビームの減弱を表わす電気信号を発
生する。Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の
間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着されている
構成部品は、回転中心２４の周りを回転する。
影（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世
代」ＣＴスキャナにおいて典型的なガントリ１２を含ん
でいるものとして示されている。ガントリ１２はＸ線源
１４を有しており、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビーム１６をガ
ントリ１２の対向する側に設けられている検出器アレイ
１８に向かって投射する。検出器アレイ１８は検出器素
子２０によって形成されており、検出器素子２０は一括
で、物体２２、例えば患者を通過する投射されたＸ線を
感知する。検出器アレイ１８はシングル・スライス構成
として作製されていてもよいし、マルチ・スライス構成
として作製されていてもよい。各々の検出器素子２０
は、入射したＸ線ビームの強度を表わす、従って患者２
２を通過する間でのビームの減弱を表わす電気信号を発
生する。Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の
間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着されている
構成部品は、回転中心２４の周りを回転する。
【００１２】ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８と、ガントリ
・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８は
Ｘ線源１４へ電力信号及びタイミング信号を供給し、ガ
ントリ・モータ制御器３０はガントリ１２の回転速度及
び位置を制御する。制御機構２６内に設けられているデ
ータ取得システム（ＤＡＳ）３２が、検出器素子２０か
らのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理の
ためにこのデータをディジタル信号へ変換する。画像再
構成装置３４が、サンプリングされてディジタル化され
たＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って、高速画像再
構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６
への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記
憶装置３８に画像を記憶させる。
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８と、ガントリ
・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８は
Ｘ線源１４へ電力信号及びタイミング信号を供給し、ガ
ントリ・モータ制御器３０はガントリ１２の回転速度及
び位置を制御する。制御機構２６内に設けられているデ
ータ取得システム（ＤＡＳ）３２が、検出器素子２０か
らのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理の
ためにこのデータをディジタル信号へ変換する。画像再
構成装置３４が、サンプリングされてディジタル化され
たＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って、高速画像再
構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６
への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記
憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１３】コンピュータ３６はまた、キーボードを有
しているコンソール４０を介して操作者からコマンド
（命令）及び走査用パラメータを受け取る。付設されて
いる陰極線管表示器４２によって、操作者は、再構成さ
れた画像、及びコンピュータ３６からのその他のデータ
を観測することができる。操作者が供給したコマンド及
びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、
ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御
器３０へ制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピ
ュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテーブ
ル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２をガント
リ１２内で配置する。具体的には、テーブル４６は患者
２２の各部をガントリ開口４８を通して移動させる。
しているコンソール４０を介して操作者からコマンド
（命令）及び走査用パラメータを受け取る。付設されて
いる陰極線管表示器４２によって、操作者は、再構成さ
れた画像、及びコンピュータ３６からのその他のデータ
を観測することができる。操作者が供給したコマンド及
びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、
ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御
器３０へ制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピ
ュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテーブ
ル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２をガント
リ１２内で配置する。具体的には、テーブル４６は患者
２２の各部をガントリ開口４８を通して移動させる。
【００１４】本発明の一実施例では、検出器アレイ１８
は、図３に示す例示的な減衰曲線のような経験的に決定
された減衰特性を有する検出器素子２０を含んでいる。
主速度補正を得るために、主速度を多数の指数によって
モデル化し、減衰パラメータを、減衰曲線の指数関数の
集合に対する補正された最小自乗誤差最小値（minimum
least square error、ＭＬＳＥ）フィッティングに基づ
いて決定する。
は、図３に示す例示的な減衰曲線のような経験的に決定
された減衰特性を有する検出器素子２０を含んでいる。
主速度補正を得るために、主速度を多数の指数によって
モデル化し、減衰パラメータを、減衰曲線の指数関数の
集合に対する補正された最小自乗誤差最小値（minimum
least square error、ＭＬＳＥ）フィッティングに基づ
いて決定する。
【００１５】主速度は、多数の指数によってモデル化さ
れる。減衰パラメータは、観測された減衰曲線の指数関
数の集合に対するＭＬＳＥ（最小自乗誤差最小値）フィ
ッティングによって決定される。検出器のインパルス応
答は、次にように書かれた式によってモデル化される。
れる。減衰パラメータは、観測された減衰曲線の指数関
数の集合に対するＭＬＳＥ（最小自乗誤差最小値）フィ
ッティングによって決定される。検出器のインパルス応
答は、次にように書かれた式によってモデル化される。
【００１６】
【数６】
【００１７】ここで、ｎは、指数応答のＮ個の成分の１
つを表わしており、該成分は時間定数τn を有する相対
的強度αn の減衰成分を有している。１つの形式の検出
器素子２０の応答が、４つ（Ｎ＝４）の上述のような時
間定数成分によって正確に特性決定されている。異なる
形式の検出器素子２０は、モデル化の目的のためにさら
に多い又はさらに少ない数の減衰成分を必要とするかも
知れない。「検出器素子応答」及び「検出器応答」とい
う用語は本明細書では互換的に用いられている。但し、
各検出器素子２０は本質的に同一の応答を有していなく
てもよい。従って、少なくとも１つの実施例では、各々
の検出器素子応答は別個に決定され補正される。しかし
ながら、少なくとも１つの実施例では、検出器１８の検
出器素子２０はすべて同じ形式を有しており、本質的に
同一の応答を有している。
つを表わしており、該成分は時間定数τn を有する相対
的強度αn の減衰成分を有している。１つの形式の検出
器素子２０の応答が、４つ（Ｎ＝４）の上述のような時
間定数成分によって正確に特性決定されている。異なる
形式の検出器素子２０は、モデル化の目的のためにさら
に多い又はさらに少ない数の減衰成分を必要とするかも
知れない。「検出器素子応答」及び「検出器応答」とい
う用語は本明細書では互換的に用いられている。但し、
各検出器素子２０は本質的に同一の応答を有していなく
てもよい。従って、少なくとも１つの実施例では、各々
の検出器素子応答は別個に決定され補正される。しかし
ながら、少なくとも１つの実施例では、検出器１８の検
出器素子２０はすべて同じ形式を有しており、本質的に
同一の応答を有している。
【００１８】入力信号ｘ（ｔ）に対する検出器応答ｙ
（ｔ）は、検出器のインパルス応答ｈ（ｔ）と入力信号
ｘ（ｔ）との畳み込みｙ（ｔ）＝ｈ（ｔ）＊ｘ（ｔ）と
して書かれ、次の通りになる。
（ｔ）は、検出器のインパルス応答ｈ（ｔ）と入力信号
ｘ（ｔ）との畳み込みｙ（ｔ）＝ｈ（ｔ）＊ｘ（ｔ）と
して書かれ、次の通りになる。
【００１９】
【数７】
【００２０】式（２）は、入力信号ｘ（ｔ）が原因関数
であるため単純化することができ、式（２）の加算と積
分とを互換的にすることが可能になっている。さらに、
積分領域［０，ｔ］は、ビューとビューとの間の時間に
対応するｋ個の区間に分割することができ、各々の区間
はΔｔ（ｋΔｔ＝ｔ）で表わされる。これらの要因を考
慮すると、比較的小さなΔｔの値について第ｋのビュー
の実際の減衰値ｘk は、次のように書かれる。
であるため単純化することができ、式（２）の加算と積
分とを互換的にすることが可能になっている。さらに、
積分領域［０，ｔ］は、ビューとビューとの間の時間に
対応するｋ個の区間に分割することができ、各々の区間
はΔｔ（ｋΔｔ＝ｔ）で表わされる。これらの要因を考
慮すると、比較的小さなΔｔの値について第ｋのビュー
の実際の減衰値ｘk は、次のように書かれる。
【００２１】
【数８】
【００２２】ここで、ｙ（ｋΔｔ）は、第ｋのビューの
間に取得された検出器素子２０からの生の減衰値であ
る。式（３）は次の形態に書き直される。
間に取得された検出器素子２０からの生の減衰値であ
る。式（３）は次の形態に書き直される。
【００２３】
【数９】
【００２４】ここで、
【００２５】
【数１０】
【００２６】である。式（４）の最も外側の括弧で囲ま
れた内容をＳnkと表わすと、再帰的な関係が次のように
書かれる。
れた内容をＳnkと表わすと、再帰的な関係が次のように
書かれる。
【００２７】
【数１１】
【００２８】ここで、分母、及び分子の括弧で囲まれた
部分は定数である。現在の減衰値についての項Ｓnkは、
前のビューからの減衰値についての項Ｓn(k-1)の関数で
あり、この関数は
部分は定数である。現在の減衰値についての項Ｓnkは、
前のビューからの減衰値についての項Ｓn(k-1)の関数で
あり、この関数は
【００２９】
【数１２】
【００３０】と書かれ、ここで、ｘk-1 は前のビューか
らの検出器素子２０の信号サンプルから導出される実際
の減衰値である。第１のサンプルについてのＳnkの値は
ゼロである。ＣＴシステム１０によっては、データ収集
が開始する前にＸ線信号が短時間オンにされるものがあ
る。この場合には、第１のビューについてのＳnkは、第
１のビューについて上述の再帰的関係をｍ回適用して、
短時間のＸ線オンの条件を模擬することにより推定され
る。ここで、ｍΔｔ≒［ビュー１の前のＸ線オン時間］
である。このように、所与の検出器素子２０の信号サン
プルから実際の減衰値を導出するためには、当該サンプ
ルと、直前のサンプルの処理から得られるデータとが既
知でなければならない。結果として、一実施例では、再
帰的フィルタとしてのアレイ・プロセッサによって式
（５）が具現化される。
らの検出器素子２０の信号サンプルから導出される実際
の減衰値である。第１のサンプルについてのＳnkの値は
ゼロである。ＣＴシステム１０によっては、データ収集
が開始する前にＸ線信号が短時間オンにされるものがあ
る。この場合には、第１のビューについてのＳnkは、第
１のビューについて上述の再帰的関係をｍ回適用して、
短時間のＸ線オンの条件を模擬することにより推定され
る。ここで、ｍΔｔ≒［ビュー１の前のＸ線オン時間］
である。このように、所与の検出器素子２０の信号サン
プルから実際の減衰値を導出するためには、当該サンプ
ルと、直前のサンプルの処理から得られるデータとが既
知でなければならない。結果として、一実施例では、再
帰的フィルタとしてのアレイ・プロセッサによって式
（５）が具現化される。
【００３１】式（５）のフィルタ関数を実際の画像デー
タに適用するためには、検出器１８の各々の検出器素子
２０の時間定数成分のαn 及びτn の値を導出すること
により、各々の検出器素子２０の応答を特性決定しなけ
ればならない。この導出は、製造工場において、画像に
物体が存在しない状態でＣＴシステム１０を動作させる
ことを含む処理によって行なわれる。ＣＴイメージング
・システム１０のＸ線源１４を時刻ｔ0 にオンにする。
一実施例では、Ｘ線源１４は、検出器のすべての減衰成
分を飽和させるのに十分に長い時間、例えば通常の走査
時間の約２分の１の時間にわたってオンにされる。次い
で、Ｘ線源１４を後の時刻ｔ1 にオフにする。
タに適用するためには、検出器１８の各々の検出器素子
２０の時間定数成分のαn 及びτn の値を導出すること
により、各々の検出器素子２０の応答を特性決定しなけ
ればならない。この導出は、製造工場において、画像に
物体が存在しない状態でＣＴシステム１０を動作させる
ことを含む処理によって行なわれる。ＣＴイメージング
・システム１０のＸ線源１４を時刻ｔ0 にオンにする。
一実施例では、Ｘ線源１４は、検出器のすべての減衰成
分を飽和させるのに十分に長い時間、例えば通常の走査
時間の約２分の１の時間にわたってオンにされる。次い
で、Ｘ線源１４を後の時刻ｔ1 にオフにする。
【００３２】各々の検出器素子２０からの出力信号は、
Ｘ線ビーム１６が動作している間、及びＸ線ビーム１６
の停止から特性決定時の所望の精度を与えるのに十分な
だけ長い時間にわたって個々にサンプリングされる。検
出器素子２０の信号のサンプルは、撮像時に減衰値を記
憶するのに用いられるものと同様のアレイに記憶され
る。特性決定処理時の検出器素子２０の応答は、次のよ
うに書かれる表現によって定義される。
Ｘ線ビーム１６が動作している間、及びＸ線ビーム１６
の停止から特性決定時の所望の精度を与えるのに十分な
だけ長い時間にわたって個々にサンプリングされる。検
出器素子２０の信号のサンプルは、撮像時に減衰値を記
憶するのに用いられるものと同様のアレイに記憶され
る。特性決定処理時の検出器素子２０の応答は、次のよ
うに書かれる表現によって定義される。
【００３３】ｔ0 ＜ｔ＜ｔ1 の場合には、ｙ（ｔ）＝
ψ、及びｔ≧ｔ1 の場合には、
ψ、及びｔ≧ｔ1 の場合には、
【００３４】
【数１３】
【００３５】Ｘ線ビーム１６がオンである間（ｔ0 ＜ｔ
1 −δｔ＜ｔ＜ｔ1 、ここで、δｔは、平均された信号
の標準偏差が、特性決定時の所望の精度を与えるのに十
分なだけ小さくなるように決定される）に取得された検
出器素子２０の出力信号のサンプルは平均されて、この
結果を用いて、式（６）に書かれたようなＸ線束強度ψ
の値を導出する。Ｘ線ビーム１６の停止後に取得された
サンプルは、ψの値で除算されてデータを正規化し、こ
れにより、図３に示すものと同様の減衰曲線が得られ
る。次いで、正規化されたデータの対数を取る。
1 −δｔ＜ｔ＜ｔ1 、ここで、δｔは、平均された信号
の標準偏差が、特性決定時の所望の精度を与えるのに十
分なだけ小さくなるように決定される）に取得された検
出器素子２０の出力信号のサンプルは平均されて、この
結果を用いて、式（６）に書かれたようなＸ線束強度ψ
の値を導出する。Ｘ線ビーム１６の停止後に取得された
サンプルは、ψの値で除算されてデータを正規化し、こ
れにより、図３に示すものと同様の減衰曲線が得られ
る。次いで、正規化されたデータの対数を取る。
【００３６】指数応答の各々の時間定数成分のαn 及び
τn の値が次に決定される。１つの形式のＣＴ検出器素
子２０のインパルス応答は、１ミリ秒、６ミリ秒、４０
ミリ秒及び約３００ミリ秒という４つの時間定数τn に
よって特性決定されるが、正確な時間定数は他の検出器
では異なるかも知れない。時間定数τn 及びその相対的
強度αn は、例えば、式（１）の最小自乗誤差最小値
（ＭＬＳＥ）フィットを行なうことにより決定される。
ノイズによる誤差を減少させるために、フィッティング
の前に多数の測定値を平均する。
τn の値が次に決定される。１つの形式のＣＴ検出器素
子２０のインパルス応答は、１ミリ秒、６ミリ秒、４０
ミリ秒及び約３００ミリ秒という４つの時間定数τn に
よって特性決定されるが、正確な時間定数は他の検出器
では異なるかも知れない。時間定数τn 及びその相対的
強度αn は、例えば、式（１）の最小自乗誤差最小値
（ＭＬＳＥ）フィットを行なうことにより決定される。
ノイズによる誤差を減少させるために、フィッティング
の前に多数の測定値を平均する。
【００３７】他の実施例では、αn 及びτn は、τn の
降順に、すなわち最長のτn が最初になるような順序で
一度に１つずつ決定される。Ｘ線ビームが消失してから
時間Ｔ（例えば３００ミリ秒）の後に取得された検出器
サンプル信号を選択する。この時刻においては、最長の
時間定数成分以外のすべての成分の影響を無視すること
ができる。検出器サンプルの対数値を用いると、式
（６）はｌｏｇ［ｙ（Ｔ）］＝ｌｏｇαn−（Ｔ／τn）
と単純化される。単純化された式を、第４（ｎ＝４）の
時間定数成分のα4 について解く。
降順に、すなわち最長のτn が最初になるような順序で
一度に１つずつ決定される。Ｘ線ビームが消失してから
時間Ｔ（例えば３００ミリ秒）の後に取得された検出器
サンプル信号を選択する。この時刻においては、最長の
時間定数成分以外のすべての成分の影響を無視すること
ができる。検出器サンプルの対数値を用いると、式
（６）はｌｏｇ［ｙ（Ｔ）］＝ｌｏｇαn−（Ｔ／τn）
と単純化される。単純化された式を、第４（ｎ＝４）の
時間定数成分のα4 について解く。
【００３８】α4 及びτ4 の推定値に基づいて、最長の
時間定数の成分の測定減衰信号データに対する寄与が算
出されて、当該データから除去される。この処理を、検
出器応答のうち次に長い時間定数成分τ3について繰り
返し、以下同様に残りの成分の各々について繰り返す。
検出器１８の検出器素子２０の各々についてこの特性決
定処理を行なう。
時間定数の成分の測定減衰信号データに対する寄与が算
出されて、当該データから除去される。この処理を、検
出器応答のうち次に長い時間定数成分τ3について繰り
返し、以下同様に残りの成分の各々について繰り返す。
検出器１８の検出器素子２０の各々についてこの特性決
定処理を行なう。
【００３９】次いで、これらαn 及びτn の値を用い
て、すべての検出器素子の応答について４つの時間定数
成分の各々毎に式（５）の定数項を導出する。これらの
定数は、実際の画像データをフィルタ処理する際の後の
利用のためにディスク・メモリ内のテーブルに記憶され
る。他の実施例では、これらの定数は、定数の利用の直
前に算出される。
て、すべての検出器素子の応答について４つの時間定数
成分の各々毎に式（５）の定数項を導出する。これらの
定数は、実際の画像データをフィルタ処理する際の後の
利用のためにディスク・メモリ内のテーブルに記憶され
る。他の実施例では、これらの定数は、定数の利用の直
前に算出される。
【００４０】第１のＭＬＳＥフィットが得られた後で
も、モデル化された検出器インパルス応答に基づく式
（５）の補正は、図３の測定された減衰曲線を正確には
補償しない。より明確に述べると、モデル化された検出
器応答には、１つ又はこれよりも多い「オーバシュー
ト」及び「アンダシュート」異常が観測される。図４
は、検出器の元の応答曲線、対応する１次補正された応
答曲線、及び対応する高次補正された応答曲線を示して
いる。１次応答曲線は、第１のＭＬＳＥフィットが得ら
れて式（５）の補正が適用された後の補正に対応してい
る。図４を参照して述べると、１次補正された応答曲線
におけるオーバシュート及び／又はアンダシュート異常
の追加補正を行なうために、元の時間定数の集合のうち
最短の時間定数よりも短い１つ又はこれよりも多い追加
の「人工的な」時間定数τが加えられる。これらの追加
の時間定数は、補正後の検出器応答のオーバシュート位
置及びアンダシュート位置に対応している。例えば、図
４では、点Ｂにおけるアンダシュートに鑑みて、１次補
正された応答曲線の点Ａと点Ｂとの間の時間差よりも小
さいか又はこの時間差に等しい追加の時間定数τが選択
される。１つ又はこれよりも多い追加の時間定数成分τ
及び対応する強度αにより、補正後の減衰曲線の形状を
定義する際にさらなる柔軟性が得られる。第１の補正が
得られた後に、元の時間定数と、オーバシュート及びア
ンダシュートに対応する新たな追加の時間定数との両方
を用いて、第２のよりよい補正が得られる。例えば、新
たな拡張された集合を成す時間定数τn を用いて、最長
の時間定数から始めて、すべての値αnが２回目に決定
される。一実施例では、第１のフィット及び第２のより
よいフィットの両方に対する制約は、αを加算すると単
位値となり、
も、モデル化された検出器インパルス応答に基づく式
（５）の補正は、図３の測定された減衰曲線を正確には
補償しない。より明確に述べると、モデル化された検出
器応答には、１つ又はこれよりも多い「オーバシュー
ト」及び「アンダシュート」異常が観測される。図４
は、検出器の元の応答曲線、対応する１次補正された応
答曲線、及び対応する高次補正された応答曲線を示して
いる。１次応答曲線は、第１のＭＬＳＥフィットが得ら
れて式（５）の補正が適用された後の補正に対応してい
る。図４を参照して述べると、１次補正された応答曲線
におけるオーバシュート及び／又はアンダシュート異常
の追加補正を行なうために、元の時間定数の集合のうち
最短の時間定数よりも短い１つ又はこれよりも多い追加
の「人工的な」時間定数τが加えられる。これらの追加
の時間定数は、補正後の検出器応答のオーバシュート位
置及びアンダシュート位置に対応している。例えば、図
４では、点Ｂにおけるアンダシュートに鑑みて、１次補
正された応答曲線の点Ａと点Ｂとの間の時間差よりも小
さいか又はこの時間差に等しい追加の時間定数τが選択
される。１つ又はこれよりも多い追加の時間定数成分τ
及び対応する強度αにより、補正後の減衰曲線の形状を
定義する際にさらなる柔軟性が得られる。第１の補正が
得られた後に、元の時間定数と、オーバシュート及びア
ンダシュートに対応する新たな追加の時間定数との両方
を用いて、第２のよりよい補正が得られる。例えば、新
たな拡張された集合を成す時間定数τn を用いて、最長
の時間定数から始めて、すべての値αnが２回目に決定
される。一実施例では、第１のフィット及び第２のより
よいフィットの両方に対する制約は、αを加算すると単
位値となり、
【００４１】
【数１４】
【００４２】となるようにするというものである。一
旦、第２のよりよいフィッティング・モデルが確立され
たら、第１のモデルではなく第２のモデルの成分τ及び
αを用いて再帰的主速度補正を行なう。よりよいフィッ
ティング・モデルは、図４に示す高次補正された応答に
対応する。
旦、第２のよりよいフィッティング・モデルが確立され
たら、第１のモデルではなく第２のモデルの成分τ及び
αを用いて再帰的主速度補正を行なう。よりよいフィッ
ティング・モデルは、図４に示す高次補正された応答に
対応する。
【００４３】時間定数の数Ｎは第２のフィッティングで
の方が多いことは明らかである。従って、一実施例で
は、第１のフィッティングでの時間定数τn の下付き文
字ｎは、これらの時間定数が新たな「人工的」時間定数
と合わせて、ｎの増加と共に増加する時間定数の慣用的
表記法を維持するように番号を振り直される。但し、本
発明は、この慣用的表記法に依存している訳ではなく、
その利用は単に便宜上のものである。
の方が多いことは明らかである。従って、一実施例で
は、第１のフィッティングでの時間定数τn の下付き文
字ｎは、これらの時間定数が新たな「人工的」時間定数
と合わせて、ｎの増加と共に増加する時間定数の慣用的
表記法を維持するように番号を振り直される。但し、本
発明は、この慣用的表記法に依存している訳ではなく、
その利用は単に便宜上のものである。
【００４４】一実施例では、ＣＴイメージング・システ
ム１０を、改善された補正の時間定数及び強度を決定す
るように動作させる（例えば、製造工場で）。フィッテ
ィング及び計算に関わるその他の工程は、コンピュータ
３６を用いて行なわれる。他の実施例では、別体のコン
ピュータ（図示されていない）を用いて、フィッティン
グ及び計算に関わるその他の工程を実行する。
ム１０を、改善された補正の時間定数及び強度を決定す
るように動作させる（例えば、製造工場で）。フィッテ
ィング及び計算に関わるその他の工程は、コンピュータ
３６を用いて行なわれる。他の実施例では、別体のコン
ピュータ（図示されていない）を用いて、フィッティン
グ及び計算に関わるその他の工程を実行する。
【００４５】上の実施例の実効性を試験するファントム
を用いた実験として、同じ全光子束を用いて１．０秒及
び０．５秒の両走査速度で０．１ｍｍのタングステン・
ワイアを走査した。変調伝達関数（ＭＴＦ）及びノイズ
の両方を測定した。結果を図５及び図６に示す。いずれ
の図面においても、図示の結果は、補正手順を施した相
対的に速い走査速度（０．５秒）が、相対的に遅い走査
速度（１．０秒）と同等の結果を与えることを示してい
る。
を用いた実験として、同じ全光子束を用いて１．０秒及
び０．５秒の両走査速度で０．１ｍｍのタングステン・
ワイアを走査した。変調伝達関数（ＭＴＦ）及びノイズ
の両方を測定した。結果を図５及び図６に示す。いずれ
の図面においても、図示の結果は、補正手順を施した相
対的に速い走査速度（０．５秒）が、相対的に遅い走査
速度（１．０秒）と同等の結果を与えることを示してい
る。
【００４６】本発明の様々な実施例に関する以上の記載
から、本発明の方法がモデル化された検出器減衰曲線の
アンダシュート及びオーバシュートを防止するのに有用
であることは明らかである。本発明の方法を用いて補償
された再構成画像は、対応して減少した縞アーティファ
クトを有するものとなる。
から、本発明の方法がモデル化された検出器減衰曲線の
アンダシュート及びオーバシュートを防止するのに有用
であることは明らかである。本発明の方法を用いて補償
された再構成画像は、対応して減少した縞アーティファ
クトを有するものとなる。
【００４７】本発明の特定の実施例を詳細に記述すると
共に図解したが、これらは説明及び例示のみを意図した
ものであり、限定のためのものであると解釈してはなら
ないことを明瞭に理解されたい。加えて、ここに記載し
たＣＴシステムは、Ｘ線源及び検出器の両方がガントリ
と共に回転する「第３世代」システムである。検出器が
フル・リング型の静止式検出器であってＸ線源のみがガ
ントリと共に回転するような「第４世代」システムを含
めた他の多くのＣＴシステムを用いてもよい。さらに、
ここに記載したシステムはアキシャル・スキャンを実行
しているが、本発明をヘリカル・スキャンを採用したシ
ステムと共に用いてもよい。従って、本発明の要旨及び
範囲は、特許請求の範囲及び法的な同等物によってのみ
限定されるものとする。
共に図解したが、これらは説明及び例示のみを意図した
ものであり、限定のためのものであると解釈してはなら
ないことを明瞭に理解されたい。加えて、ここに記載し
たＣＴシステムは、Ｘ線源及び検出器の両方がガントリ
と共に回転する「第３世代」システムである。検出器が
フル・リング型の静止式検出器であってＸ線源のみがガ
ントリと共に回転するような「第４世代」システムを含
めた他の多くのＣＴシステムを用いてもよい。さらに、
ここに記載したシステムはアキシャル・スキャンを実行
しているが、本発明をヘリカル・スキャンを採用したシ
ステムと共に用いてもよい。従って、本発明の要旨及び
範囲は、特許請求の範囲及び法的な同等物によってのみ
限定されるものとする。
【図１】ＣＴイメージング・システムの見取り図であ
る。
る。
【図２】図１に示すシステムのブロック概略図である。
【図３】例示的な検出器について測定された強度対時間
のグラフである。
のグラフである。
【図４】例示的な検出器についての強度対時間のグラフ
であって、補正を行なわない元の応答、アンダシュート
及びオーバシュートを伴う１次補正、並びにアンダシュ
ート及びオーバシュートを補正する高次補正を示す図で
ある。
であって、補正を行なわない元の応答、アンダシュート
及びオーバシュートを伴う１次補正、並びにアンダシュ
ート及びオーバシュートを補正する高次補正を示す図で
ある。
【図５】図３にグラフ化した特性を有する検出器を備え
た例示的なＣＴイメージング・システムを用いて１．０
秒（実線）及び０．５秒（破線）の走査速度で走査され
た０．１ｍｍの細いタングステン・ワイアの２つの走査
について、ｃｍ当たりの線の対（ＬＰ／ｃｍ）の単位で
周波数の関数として変調伝達関数（ＭＴＦ）を示すグラ
フである。
た例示的なＣＴイメージング・システムを用いて１．０
秒（実線）及び０．５秒（破線）の走査速度で走査され
た０．１ｍｍの細いタングステン・ワイアの２つの走査
について、ｃｍ当たりの線の対（ＬＰ／ｃｍ）の単位で
周波数の関数として変調伝達関数（ＭＴＦ）を示すグラ
フである。
【図６】図３にグラフ化した特性を有する検出器を備え
た例示的なＣＴイメージング・システムを用いて１．０
秒（実線）及び０．５秒（破線）の走査速度で走査され
た０．１ｍｍの細いタングステン・ワイアの２つの走査
について、アイソセンタからの距離の関数として標準偏
差を示すグラフである。
た例示的なＣＴイメージング・システムを用いて１．０
秒（実線）及び０．５秒（破線）の走査速度で走査され
た０．１ｍｍの細いタングステン・ワイアの２つの走査
について、アイソセンタからの距離の関数として標準偏
差を示すグラフである。
１０ ＣＴシステム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ Ｘ線ビーム １８ 検出器アレイ ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御器 ３０ ガントリ・モータ制御器 ３２ データ取得システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成装置 ３６ コンピュータ ３８ 大容量記憶装置 ４０ コンソール ４２ 陰極線管表示器 ４４ テーブル・モータ制御器 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００Ｂ (72)発明者 ジャン・ヘシエー アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル ックフィールド、ウエスト・ケズウィッ ク・コート、19970番 (72)発明者 エルドガン・グルメン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ミル ウォーキー、ノース・メリーランド・アベ ニュー、4304番
Claims (19)
- 【請求項１】 異なる時間定数を有する複数の成分によ
り特性決定することのできる減衰曲線を有する放射線検
出器の主減衰補正を較正する方法であって、 第１の集合を成す時間定数を有する複数の加重付き指数
の和に前記減衰曲線をフィットさせる工程と、 補正された応答を得るように、前記第１の集合を成す時
間定数を有する前記複数の加重付き指数の和を用いて前
記検出器の測定された応答に補正を施す工程と、 前記補正された応答に依存して少なくとも１つの追加の
指数時間定数を選択する工程と、 前記第１の複数の時間定数と前記少なくとも１つの追加
の指数時間定数とを含む第２の複数の加重付き指数の和
に前記減衰曲線をフィットさせる工程と、を有する方
法。 - 【請求項２】 前記少なくとも１つの追加の指数時間定
数は、前記補正された応答のオーバシュート及びアンダ
シュートに対応する１組の時刻に依存する請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 第１の集合を成す時間定数を有する第１
の複数の加重付き指数の和に前記減衰曲線をフィットさ
せる前記工程及び第２の複数の加重付き指数の和に前記
減衰曲線をフィットさせる前記工程はそれぞれ、最小自
乗誤差最小値（ＭＬＳＥ）フィッティングを含んでいる
請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 少なくとも１つの追加の指数時間定数を
選択する前記工程は、前記第１の集合のうち最短の時間
定数よりも短い少なくとも１つの追加の指数時間定数を
選択する工程を含んでいる請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定する
工程をさらに含んでいる請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定する
前記工程は、 時刻ｔ0 から、前記放射線検出器の減衰成分を飽和させ
るのに十分なだけ長い時間にわたって計算機式断層撮影
システムのＸ線源をオンにする工程と、 後の時刻ｔ1 に前記Ｘ線源をオフにする工程とを含んで
いる請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定する
前記工程は、前記Ｘ線源がオンである間、及び前記Ｘ線
源がオフにされた後の時間にわたって、前記検出器の各
々の検出器素子から出力信号をサンプリングする工程を
さらに含んでいる請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定する
前記工程は、前記Ｘ線源がオンである間（ｔ0 ＜ｔ1 −
δｔ＜ｔ＜ｔ1 ）に取得された検出器出力信号のサンプ
ルを平均する工程と、該平均された検出器出力信号のサ
ンプルからＸ線束強度ψの値を導出する工程とをさらに
含んでおり、ここで、前記特性決定処理時の検出器素子
応答ｙ（ｔ）は、 ｔ0 ＜ｔ＜ｔ1 の場合には、 ｙ（ｔ）＝ψ、及びｔ≧ｔ1 の場合には、 【数１】 と書かれる請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 第１の集合を成す時間定数を有する第１
の複数の加重付き指数の和に前記減衰曲線をフィットさ
せる前記工程は、時間定数τn 及び強度αnを有するＮ
個の選択された指数の和に、ｔ＞ｔ1 でのｙ（ｔ）をフ
ィットさせる工程を含んでいる請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 第１の複数の指数の和に前記減衰曲線
をフィットさせる前記工程は、最長の時間定数τに対応
するαから始まる順序でαn の値を決定する工程を含ん
でいる請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記第１の複数の時間定数と前記少な
くとも１つの追加の指数時間定数とを含む第２の複数の
加重付き指数の和に前記減衰曲線をフィットさせる前記
工程は、時間定数τn 及び強度αn を有するＮ個の選択
された指数の和に、ｔ＞ｔ1 でのｙ（ｔ）をフィットさ
せる工程を含んでおり、前記Ｎの値は前記第１の複数の
加重付き指数の和に前記減衰曲線をフィットさせる前記
工程のときの値よりも大きく、前記フィットさせる工程
の各々において 【数２】 の制約を与える工程をさらに含んでいる請求項１０に記
載の方法。 - 【請求項１２】 異なる時間定数を有する複数の成分に
より特性決定することのできる放射線検出器を有する医
用イメージング・システムを動作させる方法であって、 第１の集合を成す時間定数を有する複数の加重付き指数
の和に前記放射線検出器の減衰曲線をフィットさせる工
程と、 補正された応答を得るように、前記第１の集合を成す時
間定数を有する前記複数の加重付き指数の和を用いて前
記検出器の測定された応答に補正を施す工程と、 前記補正された応答に依存して少なくとも１つの追加の
指数時間定数を選択する工程と、 前記第１の複数の時間定数と前記少なくとも１つの追加
の指数時間定数とを含む第２の複数の加重付き指数の和
に前記減衰曲線をフィットさせる工程であって、ここ
で、前記第２の複数の加重付き指数は、時間定数τn 及
び対応する強度α n を有する指数を含んでいる、当該フ
ィットさせる工程と、 前記医用イメージング・システムからの放射線のビーム
で物体を照射する工程と、 前記放射線検出器により発生される信号を区間Δｔで周
期的にサンプリングすることにより第１の集合を成す放
射線減衰値を取得する工程であって、ここで、ｙ（ｋΔ
ｔ）は、第ｋのサンプリング区間の間に取得された前記
第１の集合における値を表わす、当該取得する工程と、 前記第１の集合を成す放射線減衰値から第２の集合を成
すデータ値を生成する工程であって、各々のデータ値ｘ
k が、 【数３】 と書かれる方程式により定義され、ここで、 【数４】 であって、第１のサンプルについてのＳnkの値はゼロで
ある、当該生成する工程と、 前記第２の集合を成すデータ値から前記物体の画像を再
構成する工程と、有する方法。 - 【請求項１３】 前記少なくとも１つの追加の指数時間
定数は、前記補正された応答のオーバシュート及びアン
ダシュートに対応する１組の時刻に依存する請求項１２
に記載の方法。 - 【請求項１４】 第１の集合を成す時間定数を有する第
１の複数の加重付き指数の和に前記減衰曲線をフィット
させる前記工程及び第２の複数の加重付き指数の和に前
記減衰曲線をフィットさせる前記工程はそれぞれ、最小
自乗誤差最小値（ＭＬＳＥ）フィッティングを含んでい
る請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 少なくとも１つの追加の指数時間定数
を選択する前記工程は、前記第１の複数の加重付き指数
のうち最短の時間定数よりも短い少なくとも１つの追加
の指数時間定数を選択する工程を含んでいる請求項１３
に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定す
る工程をさらに含んでいる請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定す
る前記工程は、 時刻ｔ0 から、前記放射線検出器の減衰成分を飽和させ
るのに十分なだけ長い時間にわたって計算機式断層撮影
システムのＸ線源をオンにする工程と、 後の時刻ｔ1 に前記Ｘ線源をオフにする工程とを含んで
いる請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定す
る前記工程は、前記Ｘ線源がオンである間、及び前記Ｘ
線源がオフにされた後の時間にわたって、前記検出器の
各々の検出器素子から出力信号をサンプリングする工程
をさらに含んでいる請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記放射線検出器の減衰曲線を決定す
る前記工程は、前記Ｘ線源がオンである間（ｔ0 ＜ｔ1
−δｔ＜ｔ＜ｔ1 ）に取得された検出器出力信号のサン
プルを平均する工程と、該平均された検出器出力信号の
サンプルからＸ線束強度ψの値を導出する工程とをさら
に含んでおり、ここで、前記特性決定処理時の検出器素
子応答ｙ（ｔ）は、 ｔ0 ＜ｔ＜ｔ1 の場合には、 ｙ（ｔ）＝ψ、及びｔ≧ｔ1 の場合には、 【数５】 と書かれる請求項１８に記載の方法。
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