JP2020511641A - 光子計数に基づくx線検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
もし、測定されたX線エネルギー範囲にK端を備えた元素、例えばヨウ素が画像中に存在すれば、その減衰係数は第3の基底関数として追加されなければならない。基底物質分解において、i=1,...,Bの場合、基底係数のそれぞれの積分Ai=∫laidlであり、ここでBは基底関数の数であり、線源から検出素子へのそれぞれの投影光線lにおける測定データから推定される。このことは、視野内での物質の組成と密度の定量的測定を可能にする。これを達成するために、基底係数A1,...,ABの特定の線積分に対する、第1の整形器に属するM1個のエネルギービンのそれぞれの計数n1,iおよび第2の整形器に属するM2個のエネルギービンのそれぞれの計数n2,iの結合確率分布
Claims (20)
- 少なくとも1つの光子計数出力を提供するための個々の光子計数チャンネル(4、PCC)にそれぞれが接続された複数の検出素子(2)と、
前記光子計数出力を出力するための前記光子計数チャンネルに接続された読出ユニット(9)と、を備えたX線検出システム(1)であって、
前記光子計数チャンネル(4、PCC)の少なくともサブセットのそれぞれは、それぞれが少なくとも1つの光子計数出力を提供し、かつ、整形フィルタ(6)を有する少なくとも2つの光子計数サブチャンネル(40)を備え、
前記光子計数サブチャンネルの前記整形フィルタは、異なる整形時間を備えて構成され、
それぞれの光子計数サブチャンネルは、関連付けられた計数器(8)を選択的に始動させるために、前記光子計数サブチャンネルの前記整形フィルタの出力信号と比較するための個々のコンパレータしきい値準位をそれぞれが有するN≧1個のコンパレータ(7)を備え、
異なる整形時間を備えた整形フィルタを有する前記光子計数サブチャンネルは、異なるエネルギー準位の光子を計数するために適合され、
より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルは、より小さな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルよりも、最低エネルギー準位において光子を計数するためのより低いコンパレータしきい値準位を備えて構成され、
前記読出ユニット(9)は、前記光子計数サブチャンネルからの光子計数出力を、それぞれの光子計数チャンネル(4、PCC)について選択するように構成されている、X線検出システム(1)。 - より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルは最低エネルギー準位の光子を計数するために適合され、
より小さな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルは、より高いエネルギー準位の光子を計数するために適合されている、請求項1に記載のX線検出システム。 - 低エネルギー光子をノイズから区別するためのしきい値は、より小さな整形時間に対して可能であるよりも、より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する前記光子計数サブチャンネルに対してより低い値に設定されている、請求項2に記載のX線検出システム。
- それぞれの光子計数チャンネル(4、PCC)は、前記光子計数サブチャンネルによって共有される共通の電荷感応型増幅器(5)を有するか、または、それぞれの光子計数サブチャンネルは、前記光子計数サブチャンネルの前記整形フィルタに入力信号を提供するための、それ自身の電荷感応型増幅器(5)を有する、請求項1から3のいずれかに記載のX線検出システム。
- 前記光子計数サブチャンネルは、検出素子毎に収集された電荷の総量を測定するために適合された整形時間を有する、請求項1から4のいずれかに記載のX線検出システム。
- より大きなパルス登録時間は、より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルにおいて使用され、より小さなパルス登録時間は、より小さな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルにおいて使用される、請求項1から5のいずれかに記載のX線検出システム。
- 前記読出ユニット(9)は、光子計数出力を提供する際に、それぞれ光子計数チャンネル(4、PCC)に対して、光子流束速度に基づいて光子計数サブチャンネル間で選択的に切り替えるように構成されている、請求項1から6のいずれかに記載のX線検出システム。
- 前記光子流束速度は、光子計数出力値に基づいて決定される、請求項7に記載のX線検出システム。
- 前記読出ユニット(9)は、前記光子流束速度が流束しきい値よりも高いと、より小さな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルからの光子計数出力を選択し、前記光子流束速度が前記流束しきい値以下であると、より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルからの光子計数出力を選択する、請求項7または8に記載のX線検出システム。
- 少なくとも1つ光子計数サブチャンネルは、異なるコンパレータしきい値準位を備えた少なくとも2つのコンパレータ(7)と、異なる光子エネルギー準位における光子計数出力を提供するための関連付けられた計数器と、を有する、請求項1に記載のX線検出システム。
- 前記光子計数サブチャンネルの少なくとも2つは、最低エネルギー準位における光子を計数するために構成された個々の光子計数サブチャンネルの前記コンパレータ(7)および関連付けられた計数器(8)を除いて、前記コンパレータおよび計数器のサブセットを共有する、請求項10に記載のX線検出システム。
- 異なる光子計数サブチャンネルに関連付けられた前記コンパレータ(7)のしきい値設定は、前記光子計数サブチャンネルの1つにおいて使用されるコンパレータしきい値準位の上方の計数の数が、いずれの光子計数サブチャンネルも積上げのために計数を喪失しない十分低いX線流束の照射下で、前記光子計数サブチャンネルの他方において使用される対応するコンパレータしきい値準位の上方の計数の数に等しくなるように構成されている、請求項1から11のいずれかに記載のX線検出システム。
- より大きな整形時間を備えた整形フィルタを有する前記光子計数サブチャンネルの前記しきい値準位の2つ以上は、したがって、選択的なより高いエネルギー分解を可能にするために、より小さな整形時間を備えた整形フィルタを有する前記光子計数サブチャンネルに対するよりも近い間隔を備えた測定されたX線エネルギー範囲に選択され、限定された部分において分布される、請求項1から12のいずれかに記載のX線検出システム。
- 前記光子計数チャンネル(4、PCC)は特定用途向け集積回路に埋め込まれている、請求項1から13のいずれかに記載のX線検出システム。
- 請求項1から14のいずれかに記載のX線検出システム(1、11)を備えるX線撮像システム(20)。
- 前記X線撮像システム(20)は、異なる整形時間を備えた整形器を有する異なる光子計数サブチャンネルからの前記光子計数出力に基づいて基底物質分解を行うように構成されている、請求項15に記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(20)は、同じ検出素子の出力を測定する、異なる光子計数サブチャンネルに属するエネルギービンの異なる集合に対する結合尤度関数を最適化するように構成されている、請求項16に記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(20)は、異なる整形時間を備えた整形フィルタを有する異なる光子計数サブチャンネルからの光子計数出力に基づいて、入射光子の数を推定するように構成されている、請求項15から17のいずれかに記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(20)は、少なくとも1つの光子計数サブチャンネルからの光子計数出力に基づいてスペクトルパラメータの数を推定し、かつ、前記スペクトルパラメータから、および、少なくとも1つの光子計数サブチャンネルからの光子計数出力から入射光子の数を推定するように構成されている、請求項15から18のいずれかに記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(20)は、短い整形時間を備えた整形フィルタを有する光子計数サブチャンネルに属するエネルギービンに関するスペクトルパラメータに基づいて、前記光子計数サブチャンネルの1つまたは複数に属する少なくとも1つのエネルギービンにおける入射光子の数を推定するように構成されている、請求項19に記載のX線撮像システム。
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