JP2022507203A - 光子計数x線検出器におけるx線光子の相互作用の初期点の推定を可能にするための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
- X線検出器の検出器サブモジュールまたはウェハにおける、コンプトン相互作用またはX線光子に関連した光効果を通じた相互作用から生じる電荷拡散の推量を決定するステップ、および
- 電荷拡散の決定された推量に基づいて、検出器サブモジュールの厚さに沿った相互作用の初期点を推定するステップ
を含む。
S1:X線検出器の検出器サブモジュールまたはウェハにおける、コンプトン相互作用またはX線光子に関連した光効果を通じた相互作用から生じる電荷拡散の推量を決定するステップ、および
S2:電荷拡散の決定された推量に基づいて、検出器サブモジュールの厚さに沿った相互作用の初期点を推定するステップ
を含む。
- X線検出器サブモジュールの厚さに沿った、X線検出器サブモジュール内のX線光子の検出点と電荷拡散の推量に基づいた相互作用の初期点との間の、距離の推量を決定するステップ、および
- 検出器サブモジュールの厚さに沿って、検出点および距離の決定された推量に基づいて、相互作用の初期点の推量を決定するステップ
を含み得る。
Claims (37)
- 各々が検出器素子(22)を備えるいくつかのX線検出器サブモジュール(21)またはウェハに基づく光子計数X線検出器(20)におけるX線光子の相互作用の初期点の推定を可能にするための方法であって、
前記X線検出器サブモジュール(21)が、前記X線がエッジを通って入ることを前提として、前記エッジがX線源の方へ向けられているエッジオン幾何形状で配向され、
各検出器サブモジュール(21)またはウェハが、異なる電位の2つの対向する側面を伴う厚さを有して、画素とも称される前記検出器素子が配置される側面の方へ電荷がドリフトすることを可能にし、
前記方法が、
- 前記X線検出器の検出器サブモジュールまたはウェハにおける、コンプトン相互作用または前記X線光子に関連した光効果を通じた相互作用から生じる電荷拡散の推量を決定するステップ(S1)、および
- 前記電荷拡散の決定された推量に基づいて、前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記相互作用の初期点を推定するステップ(S2)
を含む、方法。 - 前記X線検出器サブモジュール(21)の各々が、入ってくるX線の方向を含む2つの方向に、前記検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出器素子(22)を備える、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、いくつかの入射X線光子の各々および/またはいくつかのX線検出器サブモジュールの各々について、電荷拡散の対応する推量を決定するため、ならびに、それぞれのX線検出器サブモジュールにおける前記入射X線光子の前記相互作用の初期点の推量を決定するために実施される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記電荷拡散の推量が、前記X線検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出器素子によって検出されるような、前記コンプトン相互作用または光効果を通じた相互作用から生じる電子正孔対を動かすことによって引き起こされる誘導電流に基づいて決定される、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 電荷拡散の推量を決定する前記ステップ(S1)が、前記電荷拡散の形状および/または幅を測定または推定することを含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記電荷拡散が、電荷雲によって表され、前記電荷拡散の推量が、前記電荷雲の形状および/または幅を測定または推定することによって決定される、請求項5に記載の方法。
- 前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記入射X線光子の前記相互作用の初期点が、前記雲の測定された幅および前記雲の積分された電荷に基づいて推定される、請求項6に記載の方法。
- 前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記相互作用の初期点を推定する前記ステップ(S2)が、
- 前記X線検出器サブモジュールの厚さに沿った、前記X線検出器サブモジュール内の前記X線光子の検出点と前記電荷拡散の推量に基づいた前記相互作用の初期点との間の、距離の推量を決定するステップ、および
- 前記検出器サブモジュールの厚さに沿って、前記検出点および距離の決定された前記推量に基づいて、前記相互作用の初期点の推量を決定するステップ
を含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。 - 前記電荷拡散の幅が、測定または推定され、前記検出点と前記相互作用の初期点との間の距離が、前記電荷拡散または分布の前記測定された幅に基づいて決定される、請求項8に記載の方法。
- 前記方法が、前記検出器素子が前記X線検出器サブモジュールまたはウェハの主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の相互作用点の推量を決定するステップをさらに含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 前記検出器素子が前記X線検出器サブモジュールまたはウェハの前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定する前記ステップが、前記検出器素子が前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの一方または両方における電荷雲プロファイルの情報に基づいて実施される、請求項10に記載の方法。
- 前記方法が、前記電荷雲プロファイルを決定し、曲線あてはめを実施し、前記曲線がそのピークを有する場所を見つけ出し、前記ピークを特定の方向における前記相互作用点として特定することを伴う、請求項11に記載の方法。
- 前記検出器素子が前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定する前記ステップが、最も高い電荷を検出した画素を前記相互作用点として特定することによって実施される、請求項10に記載の方法。
- 前記電荷拡散が、電荷雲によって表され、主要面において前記X線検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出器素子が、画素のアレイを提供し、この場合、前記画素が、分解されるべき電荷雲よりも小さい、請求項1から13のいずれかに記載の方法。
- 各々が検出器素子(22)を備えるいくつかのX線検出器サブモジュール(21)またはウェハに基づく光子計数X線検出器(20)におけるX線光子の相互作用の初期点の推定を可能にするためのシステム(25;30;40;50;100;200)であって、
前記X線検出器サブモジュールが、前記X線がエッジを通って入ることを前提として、前記エッジがX線源(10)の方へ向けられているエッジオン幾何形状で配向され、
各検出器サブモジュール(21)またはウェハが、異なる電位の2つの対向する側面を伴う厚さを有して、画素とも称される前記検出器素子が配置される側面の方へ電荷がドリフトすることを可能にし、
前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記X線検出器の検出器サブモジュールまたはウェハにおける、コンプトン相互作用または前記X線光子に関連した光効果を通じた相互作用から生じる電荷拡散の推量を決定するように構成され、
前記システム(25;30;40;50;100;200)が、電荷拡散の決定された前記推量に基づいて、前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記相互作用の初期点を推定するように構成される、システム(25;30;40;50;100;200)。 - 前記X線検出器サブモジュール(21)の各々が、入ってくるX線の方向を含む2つの方向に、前記検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出器素子(22)を備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、いくつかの入射X線光子の各々および/またはいくつかのX線検出器サブモジュールの各々について、電荷拡散の対応する推量を決定するように、ならびに、それぞれのX線検出器サブモジュールにおける前記入射X線光子の前記相互作用の初期点の推量を決定するように構成される、請求項15または16に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記電荷拡散の形状および/または幅を測定または推定することによって前記電荷拡散の推量を決定するように構成される、請求項15から17のいずれかに記載のシステム。
- 前記電荷拡散が、電荷雲によって表され、前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記電荷雲の形状および/または幅を測定または推定することによって前記電荷拡散の推量を決定するように構成される、請求項18に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記雲の測定された幅および前記雲の積分された電荷に基づいて、前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記入射X線光子の前記相互作用の初期点を推定するように構成される、請求項19に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記X線検出器サブモジュールの厚さに沿った、前記X線検出器サブモジュール内の前記X線光子の検出点と前記電荷拡散の推量に基づいた前記相互作用の初期点との間の、距離の推量を決定するように構成され、
前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記検出器サブモジュールの厚さに沿って、前記検出点および距離の決定された前記推量に基づいて、前記相互作用の初期点の推量を決定するように構成される、請求項15から20のいずれかに記載のシステム。 - 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記電荷拡散の幅を測定または推定するように、および前記電荷拡散または分布の前記測定された幅に基づいて前記検出点と前記相互作用の初期点との間の距離を決定するように構成される、請求項21に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記検出器素子が前記X線検出器サブモジュールまたはウェハの主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項15から22のいずれかに記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記検出器素子が前記X線検出器サブモジュールまたはウェハの前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの一方または両方における電荷雲プロファイルの情報に基づいて、前記検出器素子が前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項23に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記電荷雲プロファイルを決定し、曲線あてはめを実施し、前記曲線がそのピークを有する場所を見つけ出し、前記ピークを特定の方向における前記相互作用点として特定するために構成される、請求項24に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、最も高い電荷を検出した画素を前記相互作用点として特定することによって、前記検出器素子が前記主要面に分布している前記2つの方向(x,z)のうちの少なくとも一方における前記入射X線光子の前記相互作用点の推量を決定するように構成される、請求項23に記載のシステム。
- 前記電荷拡散が、電荷雲によって表され、主要面において前記X線検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している前記検出器素子(22)が、画素のアレイを提供するように設計および配置され、この場合、前記画素が、分解されるべき電荷雲よりも小さい、請求項15から26のいずれかに記載のシステム。
- 前記X線検出器サブモジュール(21)のうちの少なくとも1つが、半導体基板または材料であって、前記半導体基板に配置される複数のアクティブ積分型画素(22)を備える、半導体基板または材料を備える、請求項15から27のいずれかに記載のシステム。
- 前記アナログ信号処理の少なくとも一部が、前記アクティブ積分型画素内へ積分される、請求項28に記載のシステム。
- 各X線検出器サブモジュール(21)が、前記入ってくるX線の方向に検出器素子のいくつかの深さセグメント(22)を有する、請求項15から29のいずれかに記載のシステム。
- 前記X線検出器サブモジュール(21)が、効果的な検出器面積または体積を形成するための構成で、前後に配置される、および/または横並びに配置される、請求項15から30のいずれかに記載のシステム。
- 前記検出器素子(22)の少なくとも一部が、前記入射X線の方向に直交する方向においてよりも、前記入射X線の方向において、少なくとも2:1の関係で、長い伸長を有する、請求項31に記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、プロセッサ(210)およびメモリ(220)を備え、前記メモリ(220)が、前記プロセッサ(210)によって実行可能な命令を含み、それにより、前記プロセッサ(210)が、電荷拡散の推量または測定量を決定し、決定した前記電荷拡散の推量に基づいて、前記検出器サブモジュールの厚さに沿った前記相互作用の初期点を推定するように動作可能である、請求項15から32のいずれかに記載のシステム。
- 前記システム(25;30;40;50;100;200)が、前記X線検出器サブモジュールまたはウェハにわたって分布している検出器素子によって検出されるような、前記コンプトン相互作用または光効果を通じた相互作用から生じる電子正孔対を動かすことによって引き起こされる誘導電流に基づいて、前記電荷拡散の推量を決定するように構成される、請求項15から33のいずれかに記載のシステム。
- 請求項15から34のいずれかに記載のシステム(25;30;40;50;100;200)を備える、X線画像システム(100)。
- 前記X線画像システム(100)が、コンピュータ断層撮影(CT)システムである、請求項35に記載のX線画像システム。
- プロセッサ(210)によって実行されるとき、前記プロセッサ(210)に、請求項1から14のいずれかに記載の方法を実施させる命令を含む、コンピュータプログラム(225;35)。
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