JP6923562B2 - X線検出システムおよびx線検出方法 - Google Patents
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Description
本出願は、出願日2016年2月19日の米国仮出願62/297,345に基づく優先権を主張する。この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
これは、頂部層で生成された画像、中間層で生成された画像および底部層で生成された画像を選択し、これらを赤、緑および青の各チャネルにマッピングすることで実現される。これにより、X線スペクトル情報をカラー画像の形で可視化するための明確な方法が与えられ、ある種の組織または物質のタイプの検出に寄与する。
これは、中間層のユニークな2つの機能によって実現される。最適化プロセスは、この検出器の他のモードにおける機能を限定しない。しかしながら本例ではDE撮像器としての機能に焦点を当て、前述のように、可能な最良の改善DE画像を得るための検出器を最適化するだろう。
関心対象物の各経路(sおよびh)に関し、頂部層(St)におけるこれらのピクセルの平均値は、式(1)および(2)に従うだろう。なぜなら、この層120aは単層の検出器と同等だからである。しかしながら、底部層(Sb)に関する信号は、頂部層および中間層のフィルタ機能を含むように、これらの式が拡張される必要がある。従ってこれらの式は以下のようになる。
Claims (29)
- X線を検知し、検知したX線の露光に基づいて頂部層画像を生成する頂部層と、
X線を検知し、検知したX線の露光に基づいて中間層画像を生成する中間層と、
X線を検知し、検知したX線の露光に基づいて底部層画像を生成する底部層と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記頂部層画像と、前記中間層画像と、前記底部層画像と、を受信するステップと、
前記頂部層画像、前記中間層画像および前記底部層画像のうちの少なくとも2つを選択するステップと、
少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記選択した画像を結合するステップと、
前記頂部層画像、前記中間層画像および前記底部層画像のうちの少なくとも1つに基づいて完全なスペクトルX線画像を生成するステップと、を実行し、
前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記選択した画像を結合するステップは、以下の(a)から(e)すなわち、
(a)前記選択した画像間で加重減算を実行するステップ、
(b)改善されたX線画像を生成するために、高エネルギー画像、中間エネルギー画像および低エネルギー画像の少なくとも2つの加重加算を実行するステップ、
(c)前記中間エネルギー画像と前記高エネルギー画像とを結合するステップおよび前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記中間エネルギー画像と前記高エネルギー画像とが結合されたものと、前記低エネルギー画像とを用いて加重減算を実行するステップ、
(d)改善された低エネルギー画像と改善された高エネルギー画像とを生成するために、前記高エネルギー画像および前記低エネルギー画像の信号対雑音比を改善するために、統計的アルゴリズムとともに使う中間エネルギー画像データを抽出するステップ、
前記改善された低エネルギー画像と前記改善された高エネルギー画像とを結合とするステップ、
および前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、改善された高エネルギーおよび改善された低エネルギー画像の荷重減算を実行するステップ、
(e)少なくとも1つのマルチ減算画像を得るために、マルチ減算を実行するステップ
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とするX線検出装置。 - 前記頂部層内に組み込まれた頂部層シンチレータと、
前記中間層内に組み込まれた中間層シンチレータと、
前記底部層内に組み込まれた底部層シンチレータと、をさらに備える請求項1に記載のX線検出装置。 - 前記頂部層シンチレータ、前記中間層シンチレータおよび前記底部層シンチレータは、互いに異なることを特徴とする請求項2に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層シンチレータ、前記中間層シンチレータおよび前記底部層シンチレータは、異なる厚さを有することを特徴とする請求項3に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層シンチレータ、前記中間層シンチレータおよび前記底部層シンチレータは、異なる物質であることを特徴とする請求項3に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層シンチレータ、前記中間層シンチレータおよび前記底部層シンチレータは、互いに同一であることを特徴とする請求項2に記載のX線検出装置。
- スリット調整されるX線源をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のX線検出装置。
- トモシンセシスアプリケーションに使われることを特徴とする請求項1に記載のX線検出装置。
- トモグラフィアプリケーションに使われることを特徴とする請求項1に記載のX線検出装置。
- 前記中間層は、中間エネルギースペクトルに対する感受層である請求項1に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層は、低エネルギースペクトルに対する感受層であり、前記底部層は、高エネルギースペクトルに対する感受層である請求項10に記載のX線検出装置。
- 頂部層アレイリードアウト層、中間層アレイリードアウト層および底部層アレイリードアウト層をさらに備える請求項1に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層アレイリードアウト層、前記中間層アレイリードアウト層および前記底部層アレイリードアウト層は、アモルファスシリコン半導体、多結晶シリコン半導体、透明性金属酸化物半導体またはCMOSシリコン半導体のうちの少なくとも1つから作られる請求項12に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層は、前記頂部層内に組み込まれた頂部層直接変換層を含み、
前記中間層は、前記中間層内に組み込まれた中間層直接変換層を含み、
前記底部層は、前記底部層内に組み込まれた底部層直接変換層を含むことを特徴とする請求項1に記載のX線検出装置。 - 前記頂部層直接変換層、前記中間層直接変換層および前記底部層直接変換層は、互いに異なることを特徴とする請求項14に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層直接変換層、前記中間層直接変換層および前記底部層直接変換層は、異なる厚さを有することを特徴とする請求項15に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層直接変換層、前記中間層直接変換層および前記底部層直接変換層は、異なる物質であることを特徴とする請求項15に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層直接変換層、前記中間層直接変換層および前記底部層直接変換層は、互いに同一であることを特徴とする請求項14に記載のX線検出装置。
- 頂部層アレイリードアウト層、中間層アレイリードアウト層および底部層アレイリードアウト層をさらに備える請求項14に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層アレイリードアウト層、前記中間層アレイリードアウト層および前記底部層アレイリードアウト層は、アモルファスシリコン半導体、多結晶シリコン半導体、透明性金属酸化物半導体またはCMOSシリコン半導体のうちの少なくとも1つから作られる請求項19に記載のX線検出装置。
- 前記頂部層、前記中間層および前記底部層は、少なくとも間接変換層または直接変換層のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載のX線検出装置。
- 単一のX線露光から、高エネルギー画像、中間エネルギー画像および低エネルギー画像を含む少なくとも3つの画像の組を取得するステップと、
前記高エネルギー画像、前記中間エネルギー画像および前記低エネルギー画像のうちの少なくとも2つを選択するステップと、
少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記選択した画像を結合するステップと、を備え、
前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記選択した画像を結合するステップは、以下の(a)から(e)すなわち、
(a)前記選択した画像間で加重減算を実行するステップ、
(b)改善されたX線画像を生成するために、高エネルギー画像、中間エネルギー画像および低エネルギー画像の少なくとも2つの加重加算を実行するステップ、
(c)前記中間エネルギー画像と前記高エネルギー画像とを結合するステップおよび前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、前記中間エネルギー画像と前記高エネルギー画像とが結合されたものと、前記低エネルギー画像とを用いて加重減算を実行するステップ、
(d)改善された低エネルギー画像と改善された高エネルギー画像とを生成するために、前記高エネルギー画像および前記低エネルギー画像の信号対雑音比を改善するために、統計的アルゴリズムとともに使う中間エネルギー画像データを抽出するステップ、
前記改善された低エネルギー画像と前記改善された高エネルギー画像とを結合とするステップ、
および前記少なくとも1つの減算画像を生成するために、改善された高エネルギーおよび改善された低エネルギー画像の荷重減算を実行するステップ、
(e)少なくとも1つのマルチ減算画像を得るために、マルチ減算を実行するステップ
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とするX線撮像方法。 - 前記高エネルギー画像、前記中間エネルギー画像および前記低エネルギー画像のうちの少なくとも1つに基づいて完全なスペクトルX線画像を生成するステップを備えることを特徴とする請求項22に記載のX線撮像方法。
- 単一のX線露光から、高エネルギー画像、中間エネルギー画像および低エネルギー画像を含む少なくとも3つの画像の組を取得するステップと、
少なくとも1つの新たなX線画像を生成するために、前記少なくとも3つの画像の組のうちの少なくとも2つを操作するステップと、を備え、
前記少なくとも3つの画像の組のうちの少なくとも2つを操作するステップは、
前記高エネルギー画像、前記中間エネルギー画像および前記低エネルギー画像を選択するステップと、
中−高エネルギー画像を生成するために、前記高エネルギー画像および前記中間エネルギー画像を結合するステップと、
中−低エネルギー画像を生成するために、前記低エネルギー画像および前記中間エネルギー画像を結合するステップと、
改善されたデュアルエネルギー画像を生成するために、前記高エネルギー画像、前記中−高エネルギー画像、前記中間エネルギー画像、前記中−低エネルギー画像および前記低エネルギー画像の少なくとも2つの荷重減算を実行するステップと、を備えるX線撮像方法。 - 改善されたX線画像の少なくとも1つを表示するステップをさらに備える請求項24に記載のX線撮像方法。
- 完全なスペクトルX線画像を生成するために、前記少なくとも3つの画像を結合するステップをさらに備える請求項24に記載のX線撮像方法。
- 単一のX線露光から、高エネルギー画像、中間エネルギー画像および低エネルギー画像を含む少なくとも3つの画像の組を取得するステップと、
前記高エネルギー画像、前記中間エネルギー画像および前記低エネルギー画像を選択するステップと、
前記高エネルギー画像および前記低エネルギー画像の信号対雑音比を改善するために、統計的アルゴリズムとともに使う中間エネルギー画像データを抽出するステップと、
より信号対雑音比の高いデュアルエネルギー画像を生成するために、改善された高エネルギーおよび改善された低エネルギー画像の画像荷重減算を実行するステップと、を備えるX線撮像のX線撮像方法。 - 改善されたX線画像の少なくとも1つを表示するステップをさらに備える請求項27に記載のX線撮像方法。
- 完全なスペクトルX線画像を生成するために、前記少なくとも3つの画像を結合するステップをさらに備える請求項27に記載のX線撮像方法。
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