JP5650719B2

JP5650719B2 - イメージング・システムおよびイメージング検出器アレイを用いた放射線検出方法

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Publication number: JP5650719B2
Application number: JP2012505255A
Authority: JP
Inventors: ボイマー，クリスティアン; ヘルマン，クリストフ; ステッドマン，ロガー; リュッテン，ヴァルター
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-03-15
Also published as: RU2530780C2; EP2419759A2; WO2010119358A2; JP2012524255A; EP2419759B1; US8378307B2; CN102395901B; CN102395901A; WO2010119358A3; RU2011146327A; US20120032085A1

Description

以下は、分光イメージングに関し、分光コンピュータ断層撮影（CT）において特定の応用を見出す。しかし、他の医療及び非医療応用にも適している。

従来型の積分コンピュータ断層撮影（CT）走査器は、一般的に、検出器アレイの反対側の回転式ガントリーに搭載されたX線管を含む。そのX線管は、調査領域の周りを回転し、その調査領域を横切って多色放射線を発する。その検出器アレイはその調査領域を交差する放射線を受け取り、それの分光情報を含む信号を生成する。

不運ながら、積分モードにおいて、この信号は、各積分期間中にエネルギー・スペクトルにおいて積分され、各積分期間に対する平均強度値を示す信号を生成し、その分光情報が失われる。その平均信号は、体積画像データを生成するために再構成され、それは、走査される対象物又は物体の画像を生成するように処理され得る。そのような画像は、一般的に、その走査される対象物又は物体の減衰特性を反映する相対的放射濃度に対応するグレースケール値によって表わされるピクセルを含む。

様々な技術が、検出器信号において分光情報を利用するために提案されてきている。しかし、その検出信号における分光情報を利用する他の技術に対する解決していない必要性がある。

国際特許出願第PCT/IB2009／051034号国際公開第2006／111883号パンフレット

本出願の態様は、上記の事項及びその他に取り組む。

1つの態様によると、イメージング・システムは、放射線を受け取り、それを示す光信号を生成するシンチレータ・アレイを持つ検出器アレイ、及びそのシンチレータ・アレイに光学的に結合されており、光信号を受信し、それを示すデジタル信号を生成するデジタル光電子倍増管を含む。プリプロセッサ（pre-processor）は、そのデジタル信号を処理し、第1出力信号を生成する光子計数チャンネル及びそのデジタル信号を処理し、第2出力信号を生成する積分チャンネル、及びそのデジタル信号を処理し、第3出力信号を生成するモーメント生成チャンネルを含む。再構成器は、その第1、第2及び第3出力信号を分光的に分解する。

もう１つの態様によると、イメージング・システムは、少なくとも1つの光子計数層及び少なくとも2つのシンチレータ層及び対応する光検出器を持つ検出器アレイを含む。プリプロセッサは、少なくとも1つの光子計数層の出力を処理し、第1出力信号を生成する光子計数チャンネル、及び光検出器の関連する出力を処理し、第2出力信号を生成する積分チャンネル、及び光検出器の出力を処理し、第3出力信号を生成するモーメント生成チャンネルを含む。再構成器は、その第1、第2及び第3出力信号を分光的に分解する。

もう１つの態様によると、方法は、イメージング検出器のシンチレータ・アレイを通して放射線を検出するステップ及びその検出された放射線に基づいて、イメージング検出器アレイのデジタル光電子倍増管を通して信号を生成するステップを含む。その方法は、さらに、放射フラックスが所定のしきい値を満たす場合、光子計数チャンネルを通して、その信号処理するステップ、及びその信号を、積分チャンネルを通して処理するステップ及びその信号を、モーメント生成チャンネルを通して処理するステップを含む。その方法は、さらに、光子計数チャンネル、積分チャンネル及びモーメント生成チャンネルの出力信号に基づいて、検出された放射線をエネルギー分解するステップを含む。

もう１つの態様によると、方法は、イメージング検出器アレイの1つ又はそれ以上の直接変換材料層を通して放射線を検出するステップ及びそのイメージング検出器アレイの1つ又はそれ以上のシンチレータ材料層を通して放射線を検出するステップ及びそれを示す信号を1つ又はそれ以上の対応する光検出器を通して生成するステップを含む。その方法は、さらに、放射フラックスが所定のしきい値を満たす場合、光子計数チャンネルで1つ又はそれ以上の直接変換材料層の出力を処理するステップ、及び積分チャンネルを通して1つ又はそれ以上の光検出器の出力を処理するステップ、及び1つ又はそれ以上の光検出器の出力を、モーメント生成チャンネルを通して処理するステップを含む。その方法は、さらに、光子計数チャンネル、積分チャンネル及びモーメント生成チャンネルの出力信号に基づいて検出された放射線をエネルギー分割するステップを含む。

本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置、及び様々なステップ及びステップの配置の形を取ってよい。図表は、望ましい実施形態を説明することがだけが目的であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。

実例のイメージング・システムを示す図である。実例の検出器及び前処理電子機器を示す図である。もう1つの実例の検出器構成を示す図である。実例の方法を示す図である。実例の方法を示す図である。

図1は、コンピュータ断層撮影（CT）走査器などのイメージング・システム100を示す。そのシステム100は、一般的に固定されたガントリー120及び回転ガントリー104を含む。その回転ガントリー104は、その一般的に固定されたガントリー102によって回転可能なように支持されている。X線管などの放射線源106は、回転ガントリー104によって支持され、調査領域108の周辺において縦軸又はz軸の周りをそれと共に回転し、多色放射線を放つ。線源コリメータ又は類似物が、放射線源106が放つ放射線をコリメートし（平行にし）、調査領域108を交差する一般的に円錐型、扇型、くさび型、又は他の形状の放射線ビームを出す。

検出器アレイ110は、放射線源106に関して調査領域108の反対側に円弧をなす。示される検出器アレイ110は、検出されたピクセルの2次元アレイを含む。その検出器アレイ110は、調査領域108を横切る放射線を受けとり、それを示す信号を生成する。以下においてかなり詳しく記載されるように、1つの非限定的実施形態において、その検出器アレイ110は、複数の低雑音デジタル光検出器ピクセルを有するデジタル光検出器アレイに光学的に結合されたシンチレータ・アレイ（例えば、ガドリニウム酸硫化物（GOS）に基づいたものなど））を含む。以下に記載のもう1つの非限定的実施形態において、検出器アレイ110は、1つ又はそれ以上の直接変換検出層（例えば、テルル化カドミウム亜鉛（CZT）、テルル化カドミウム（CdTe）、ケイ素（Si））及び1つ又はそれ以上のシンチレータ検出層を含む。1つの変化形において、1つ又はそれ以上の高速シンチレータが、その直接変換検出層の代わりに又はそれに加えて使用されてもよい。これらの両方の実施形態及び他の実施形態において、その検出器アレイ110出力信号は、高い及び低い放射フラックスに関して、その検出器アレイ110のダイナミック・レンジの全体又は所定のサブ部分（sub-portion）にわたって検出された放射線に関する分光情報を決定するために使用することができる。

分光プリプロセッサ118は、検出信号を処理する。以下においてかなり詳しく記載されるように、1つの非限定的実施形態において、そのプリプロセッサ118は、光子計数チャンネル、積分チャンネル及びモーメント生成チャンネルを含む複数の処理チャンネル120を含む。その処理チャンネル120は、検出器アレイ110からの信号を独立して処理し、投影領域及び／又は画像領域において分光的に分解することができる一式の信号をまとめて生成する。再構成器122は、分光再構成アルゴリズム又は、光電子又はコンプトン要素などの様々な要素を得るように信号を分光的に分解する分光分解、及び／又は1つ又はそれ以上のK端（K-edge）要素を使用して、それらの信号を再構成する。さらに又はその代わりに、従来型の再構成を実施することができ、その再構成信号は、それと共に生成された画像に基づいて分光的に分解することができる。画像生成器124は画像を生成するために使用することができる。

走査器100は、人間又は動物などの対象物、又は調査領域108内の物体を支持する長いす又は患者支持部126も含む。その支持部126は、可動式であり、オペレータ又はそのシステムが、走査の前、間及び／又は後に、その調査領域108内の物体を適切に位置付けることを可能にする。オペレータ・コンソール128などの計算システムは、走査器100とのユーザ・インタラクションを促進する。そのオペレータ・コンソール128によって実行されるソフトウェア・アプリケーションは、そのユーザがその走査器100を設定及び／又は制御することを可能にする。例えば、そのユーザは、分光又は従来のイメージング・プロトコルを選択するためにそのオペレータ・コンソール128と相互作用する。

図2は、デジタル・シリコン光電子倍増管アレイなどの低雑音光検出器アレイ204に光学的に結合されたシンチレータ・アレイ202を含む。示される実施形態において、そのシンチレータ・アレイ202は、複数のシンチレータ・アレイ206₁、206₂、．．．、206_k、．．．、206_n（本文献ではシンチレータ・ピクセル206とまとめて呼ぶ）を含み、光検出器アレイ204は、複数のコンプリメンタリ・デジタル・シリコン光電子倍増管ピクセル208₁、208₂、．．．、208_k、．．．208_n（本文献では、光電子倍増管ピクセル208とまとめて呼ぶ）を含む。その光検出器アレイ204は、シンチレータ・ピクセル206の出力をサンプリングし、それを示すデジタル信号を生成する。

非限定的実例を用いて、そのシンチレータ・ピクセル206_kは、それに衝突する放射線を示す光信号を生成し、光電子倍増管ピクセル208_kは、その光信号を、積分期間の間にサンプリングし、その積分期間の間にそれを示すデジタル信号を生成する。1つの例において、その光電子倍増管ピクセル208_kは、サンプリング期間（T_cycle＝1/f_s、f_sは所定のサンプリング周波数である）の間に、積分期間よりも速くなり得る時間サンプリングを用いて信号をサンプリングする。その光信号は、光電子倍増管ピクセル208_kの個々のセルによって登録され、読み出し回路230が、所定の積分期間内におけるその光電子倍増管ピクセル208_kのセルのカウント数を蓄積し、出力信号を生成する。

上記は、2009年3月12日に提出された「Single Photon Radiation Detector」と題する特許文献1に関連してより詳しく記載され、該文献の全体が、本文献に参考として取り入れられる。適切な光検出器アレイの1つの例は、2006年4月10日に提出された、「Digital Silicon Photomultiplier for TOF-PET」と題する国際特許出願PCT／IB2006／051089号（特許文献2）において考察される。該文献の全体は、本文献に参考として取り入れられる。上記の特許出願において注目すべきは、積分期間は、一般的に本文献で示される実施形態における積分期間よりも長いことである。

この実施形態において、そのプリプロセッサ118は、積分チャンネル210、光子計数チャンネル212及びモーメント生成チャンネル214を含んだ少なくとも3つのチャンネルを含む。そのチャンネルを含んだプリプロセッサ118は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、デジタル信号プロセッサ（DSP）又は類似物とともに実施することができる。一般的に、その積分チャンネル210は、検出器信号を積分期間において平均化する積分器216を含む。適切なモーメント生成チャンネル124は、フィルタ218、乗算器220及び積分器222を含む。フィルタ218が、出力信号における直流（DC）要素をフィルタリングし、乗算器220は、そのフィルタリングされたデータを2乗するように構成され、積分器222は、そのフィルタリングされた2乗したデータを積分し、積分期間にわたってその電気信号の第2（2^nd）中心モーメントの推量を生成する。

光子計数チャンネル212は、放射イベントを識別する。1つの非限定的実施形態において、これは、信号形成器224、エネルギー弁別器226及びカウンター228によって成し遂げることができる。その信号形成器224は、検出器出力信号を処理し、その検出された放射線を示すパルスを生成する。エネルギー弁別器226は、そのパルスをエネルギー弁別し、それは、そのパルスの振幅を、K端イメージングに対して3つ又は4つのしきい値など、1つ又はそれ以上の所定のエネルギーしきい値に比較するステップを含んでよい。1つの例において、そのエネルギー弁別器226は、各しきい値に対して出力信号を生成し、それは、その振幅が対応するしきい値を満たすか否かを示す。カウンター228は、その信号が各しきい値を満たす回数をカウントする。そのカウントは、複数のウィンドウのうちでビニングする（binned）ことができ、検出された光子を分光的に弁別することを可能にする。もう1つの実施形態において、その光子計数チャンネル212は、信号形成器224の前にその信号を処理する積分器も含む。

示される実施形態において、光子計数チャンネル212は、積分チャンネル212の出力に基づいて決定することができる測定放射フラックスが、低い又は他のフラックス・レベルに対応し得る所定のフラックスしきい値よりも下にある。そのようにして、光子計数チャンネル212は、ある一定のフラックス（例えば、毎秒100万カウント未満などのより低いフラックス）に対する検出器アレイ110出力を処理するように選択的に動作を開始し、直接変換材料が飽和状態（例えば、毎秒100万と1,000万カウントの間などの中間、及び毎秒1,000万カウントよりも上のより高いフラックス）にあるときなど、例えば、その光子計数チャンネル212が分光イメージングにあまり適さないフラックス・レベルにあるとき、動作を停止することができる。示される実施形態は、積分チャンネル212の出力を処理し、それに基づいて、フラックスが、所定のフラックスしきい値レベルを満たすときに光子計数チャンネル212を起動するなどの制御信号を生成するコントローラ232を含む。他の実施形態において、他の技術が、放射フラックスを推量するために使用され及び／又は光子計数チャンネル212を常にデータ取得の間に動作状態にすることができる。

上記で考察したように、チャンネル210、214及び212からの信号は、投影領域及び／又は画像領域において分光的に分解することができる。これは、光電子及びコンプトン、又は光電子、コンプトン及び1つ又はそれ以上のK端要素を得るためにその信号を分解するステップを含む。この示される実施形態において、チャンネル210、214及び212からの信号は、再構成器122によって処理される。

デジタル光電子倍増管に基づく検出器アレイ110を使用することによって、その電子機器からの雑音は、検出器アレイが従来型のフォトダイオードを含む構成に比較して、比較的低い。これは、検出器アレイ110が従来のフォトダイオードと構成されているときなどより高いフラックスでだけはなく、むしろその検出ダイナミック・レンジの完全な又はかなりの部分にわたってモーメント生成チャンネル214を使用することを可能にする。そのようにして、積分チャンネル210及びモーメント生成チャンネル214の両方が、その検出ダイナミック・レンジの完全な又はかなりの部分にわたって同時に使用できる。これは、少なくとも2つの異なる分光測定が、各検出器ピクセルに対してデータ取得の間に取得されることを可能にする。より低いフラックス（例えば、（1）毎秒100万カウント（Mcps）未満）では、光子計数チャンネル212は、さらなる分光情報（積分及びモーメント生成チャンネル210及び214に加えて）又は代替の分光情報（その積分及びモーメント生成チャンネル210及び214のうち1つ又はそれ以上からの分光情報の代わりに）を供給するために使用されてもよい。

上記は、単一のシンチレータ・アレイに関連して記載されているが、もう1つの実施形態において、検出器アレイは、2つ又はそれ以上のシンチレータ・アレイを含み、各シンチレータ・アレイは、対応するデジタル光電子倍増管アレイに結合されている。2層のシンチレータ・アレイの場合、少なくとも4つの測定が、ダイナミック・レンジ全体にわたって可能であり、6つの独立した測定は、3つの全てのチャンネル210、214及び212が使用される場合により低いフラックスで可能である。これは、光電子、コンプトン、及びK端（少なくとも3つの独立した測定を必要とする）要素を得るためにその信号を分解することを可能にする。

図3は、検出器アレイ110が複数の層を含む実施形態を示す。その示される検出器アレイ110は、1つ又はそれ以上の直接変換層302及び2つ又はそれ以上のシンチレータ層304を含む。その1つ又はそれ以上の直接変換層302は、層302_1、．．．、302_nを含み、2つ又はそれ以上のシンチレータ層304は、m層、304₁、304₂、．．．304_mを含む。示される実施形態において、それらの層は、直接変換層302が入ってくる放射線に対してより近いように互いに配置される。他の実施形態において、それらの層は、他の構成で配置される。

この実施形態で、直接変換層302のうち少なくとも1つの出力は、図2に関連して本文献で考察されている光子計数チャンネル212などの光子計数電子機器又は他の光子計数電子機器によって処理され得る。シンチレータ層304は、フォトダイオード又は他の感光性ピクセルなどの関連する光検出器306に光学的に結合されており、その光検出器306の出力は、本文献で図2に関連して考察された積分及び／又はモーメント生成チャンネル210及び214などの積分及び／又はモーメント生成電子機器又は他の積分及び／又はモーメント生成電子機器によって処理することができる。その光検出器306は、シンチレータ層304の横側に示されているが、その光検出器306は、シンチレータ層304の下又は直接変換層302の反対側、又はその他に位置付けられ得る。

検出器アレイ110を直接変換層302及びシンチレータ層304の両方で構成することによって、K端イメージング（少なくとも3つの独立した同時測定を必要とする）を含む分光イメージングが可能になる。非限定的な例によって、検出器アレイ110が1つの直接変換層302（少なくとも3つ又は4つのエネルギー・ウィンドウを持つ）及び2つのシンチレータ層304を含む構成を推定する。その放射フラックスがより低いとき、モーメント生成チャンネルの出力は、分光イメージングにあまり適していなくてもよい。しかし、光子計数チャンネルの出力が、3つの独立した同時測定を供給し、積分チャンネルの出力は、さらに2つの独立した同時測定を供給する。その独立した同時測定は、K端イメージングを含む分光イメージングを可能にする。

放射フラックスがより高く、直接変換層302が飽和状態にある時、積分電子機器の出力は、2つの独立した同時測定を供給し、モーメント生成電子機器は、又は2つの独立した同時測定を又は4つの独立した同時測定を供給し、K端イメージングを含んだ分光イメージングを可能にする。そのようにして、示された検出器アレイ110は、同じ走査の間に、検出器アレイ110を照射するが、調査領域における構造物によってかなり弱められる場合、その調査領域における構造物によってわずかに弱められる場合、又はその調査領域における構造物によって弱められない場合（例えば、その放射線が検出器アレイ110をその構造物を横切らずに直接照射する）などにおいて、放射線より低い及び高い放射フラックスに関する分光情報を提供することができる。

上記は、1つの直接変換層302及び2つのシンチレータ層304を持つ実施形態を考察する。以下は、n個の直接変換層302及び（N-n）シンチレータ層304のより一般的な場合に対する測定値Mを記載する：

S_incは、検出器アレイ110を照射する光子のエネルギー・スペクトルを表わし、f^(l)（E,E_dep）は、検出器応答を表わし、E_depは、検出器アレイ110を照射する単一エネルギーEの多数の光子に対する堆積エネルギーを表わし、lは、検出器アレイ層の（シリアル）数を表わし、kは、所定の積分期間の間の各モード（計数、積分及びモーメント生成）に対する測定の（シリアル）数を表わし、N_EWinは、エネルギー・ウィンドウのカウントを表わす。

示される実施形態は、水平に積層された層を示すが、垂直に積層された層などの他の層配置も本文献において検討する。さらに、直接変換層は、同じ又は異なる直接変換材料（例えば、CST、CdTe、Siなど）から形成されてもよい。1つの実施形態において、高速シンチレータ層が、直接変換層の代わりに使用されてもよい。同様に、そのシンチレータ層は、同じ又は異なるシンチレーション材料から形成されてもよい。さらに、1つ又はそれ以上の様々な層の寸法は似ているか、又は異なってもよい。

検出器アレイ110は、kVpスイッチング及び／又は多管システムと共に使用することもできる。kVpスイッチングを用いて、その管は、少なくとも2つの異なる電圧間で切り替えられ、それは発光スペクトルを変える。そのようにして、検出器アレイ110は、第1発光スペクトルに対応する第1信号及び第2発光スペクトルに対応する第2信号を生成することができる。多管システムでは、各管は、異なる管電圧で作動し、第1及び第2発光スペクトルに対応する第1及び第2信号を供給する。両方の場合において、結果として生じる信号は、4つの測定を得るために使用することができ、2つは測定電子機器から及び2つはモーメント生成電子機器から得ることができる。

図4は、方法を示す。段階の順番は、説明の目的で提供され、異なっていてよいことが分かる。さらに、それらの段階のいくつかは同時に実施されてもよい。402では、調査領域を横切る多色放射が、デジタル光電子倍増管などの低雑音光検出器を通して検出される。404では、そのデジタル光電子倍増管は、検出された放射線を示すデジタル信号を生成し、出力する。406では、その信号は、積分チャンネル210によって処理され、それは、その信号に基づいて平均値を生成する。408では、その信号は、モーメント生成チャンネル214によって処理され、その信号に基づいて高次項を生成する。410では、その信号は、検出された放射線を、積分チャンネル210又はその他の出力に基づいて決定される放射フラックスに基づいて一式の所定のエネルギー・ウィンドウで分解する計数チャンネル212を通して処理される。412では、その積分チャンネル210の出力、モーメント生成チャンネル214及び／又は計数チャンネル212は、本文献に記載されるように又はその他の場合において分光的に分解される。

図5は、方法を示す。502では、調査領域を横切る多色放射線が、1つ又はそれ以上の直接変換層及び1つ又はそれ以上のシンチレータ層を有する検出器を通して検出される。504では、計数チャンネル212は、放射フラックスが第1の所定のしきい値を満たす場合、直接変換層からの信号を、複数の所定のエネルギー・ウィンドウにおいて処理する。506では、積分チャンネル210は、シンチレータ層からの信号を積分期間で積分し、その積分期間に対する平均値を生成する。508では、モーメント生成チャンネル214は、放射フラックスが第2の所定のしきい値を満たす場合、シンチレータ層からの信号に基づいて高次モーメントを生成する。510では、積分チャンネル210、モーメント生成チャンネル214、及び／又は計数チャンネル212の出力は、本文献に記載されるように、又はその他の場合において分光的に分解される。

本発明は、望ましい実施形態を参照して記載されてきている。改良型又は代替型が、先の詳しい記載を読み理解した上で、明らかになるであろう。本発明は、添付の請求項の範囲内又はそれらの均等物である限り、全てのそのような改良型及び代替型を含むものとして解釈される。

Claims

イメージング・システムであり：
放射線を受けとり、該放射線を示す光信号を生成するシンチレータ・アレイ；及び
該シンチレータ・アレイに光学的に結合され、前記光信号を受信し、該光信号を示すデジタル信号を生成するデジタル光電子増倍管アレイ；
を含む検出器アレイ；
前記デジタル信号を処理し、第1出力信号を生成する光子計数チャンネル；
前記デジタル信号を処理し、第2出力信号を生成する積分チャンネル；及び
前記デジタル信号を処理し、第3出力信号を生成するモーメント生成チャンネル；
を含むプリプロセッサ；及び
前記第1、前記第2及び／又は前記第3出力信号を分光的に分解する再構成器；
を含む、イメージング・システム。
前記再構成器は、前記積分チャンネル及び前記モーメント生成チャンネルの第2及び前記第3出力信号を、それぞれ毎秒100万カウントよりも高い放射フラックスで分光的に分解する、請求項1に記載のイメージング・システム。
前記再構成器は、前記光子計数チャンネルの第1信号を、毎秒100万カウントよりも低い放射フラックスで分光的に分解する、請求項1又は2に記載のイメージング・システム。
前記再構成器は、前記第1、前記第2及び前記第3信号の全てを、毎秒100万カウントよりも低い放射フラックスで分光的に分解する、請求項1又は2に記載のイメージング・システム。
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のイメージング・システムであり、前記光子計数チャンネルを選択的に始動させるコントローラをさらに含み、該コントローラは、前記積分チャンネルの第2出力信号に基づいてデジタル信号を処理するように前記光子計数チャンネルを始動させる、イメージング・システム。
前記コントローラは、前記第2出力に基づいて決定された放射フラックスが所定のしきい値の下にある場合のみに、前記デジタル信号を処理するように前記光子計数チャンネルを始動させる、請求項5に記載のイメージング・システム。
前記プリプロセッサは、少なくとも2つの独立した、エネルギーに依存した同時信号を供給し、前記再構成器は、前記2つの信号を光電子及びコンプトン要素に分光的に分解する、請求項1に記載のイメーイング・システム。
前記プリプロセッサは、少なくとも3つの独立した、エネルギーに依存した同時信号を供給し、前記再構成器は、光電子、コンプトン及びK端要素へとその3つの信号を分光的に分解する、請求項1に記載のイメージング・システム。
前記光子計数チャンネルは、K端イメージングに対して少なくとも3つのエネルギー・ウィンドウで構成されている、請求項1に記載のイメージング・システム。
イメージング検出器アレイのシンチレータ・アレイで放射線を検出するステップ；
デジタル光電子倍増管アレイで前記の検出された放射線に基づいて信号を生成するステップ；
光子計数チャンネルで前記信号を処理するステップ；
積分チャンネルで前記信号を処理するステップ；及び
モーメント生成チャンネルで前記信号を処理するステップ；
前記光子計数チャンネル、前記積分チャンネル及び前記モーメント生成チャンネルの出力信号に基づいて前記の検出された放射線をエネルギー分解するステップ；
を含む方法。
前記検出された放射線をエネルギー分解するステップは、前記積分チャンネル及び前記モーメント生成チャンネルの出力信号を毎秒100万カウントよりも高い放射フラックスでエネルギー分解するステップを含む、請求項10に記載の方法。
前記検出された放射線をエネルギー分解するステップは、前記光子計数チャンネル、前記積分チャンネル及び前記モーメント生成チャンネルの出力信号を毎秒100万カウントよりも低い放射フラックスでエネルギー分解するステップを含む、請求項10又は11に記載の方法。
前記積分チャンネルの出力信号に基づいて前記信号を処理するように、前記光子計数チャンネルを選択的に始動させるステップをさらに含む、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の方法。
前記検出された放射線を光電子及びコンプトン要素、又は光電子、コンプトン及び少なくとも1つのK端要素にエネルギー分解するステップをさらに含む、請求項10乃至13のいずれか1項に記載の方法。
イメージング検出器アレイの1つ又はそれ以上の直接変換材料層で放射線を検出するステップ；
前記イメージング検出器アレイの1つ又はそれ以上のシンチレータ材料層で放射線を検出し、1つ又はそれ以上の対応する光検出器を通して該放射線を示す信号を生成するステップ；
前記1つ又はそれ以上の直接変換材料層の出力を光子計数チャンネルで処理するステップ；
積分チャンネルで前記1つ又はそれ以上の光検出器の出力を処理するステップ；
モーメント生成チャンネルで前記1つ又はそれ以上の光検出器の出力を処理するステップ；及び
前記光子計数チャンネル、前記積分チャンネル及び前記モーメント生成チャンネルの出力信号に基づいて前記の検出された放射線をエネルギー分解するステップ；
を含む方法。