JP7199385B2 - サンプルの物理的特性を決定する方法 - Google Patents
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Description
・試験サンプルの各チャネルで測定を実行するステップと、
・異なるチャネルの測定値の組み合わせからそれぞれ形成される変数を計算するステップと、
・重み付けとバイアスのマトリックスを変数に適用し、試験サンプルの調査した物理的特性の値を決定できるようにするステップであって、これらの値が連続的に変化し得る、ステップからなる。
・さまざまな厚さを有し、さまざまな材料の複数の較正サンプルの各チャネルで測定を実行するステップと、
・各較正サンプルの変数を計算するステップと、
・第一の較正のステップの間に、回帰法を使用して、重み付けとバイアスのマトリックスを定義することによって、較正サンプルに関連する変数を較正サンプルの調査した特性の期待値にリンクするステップからなる。
・第二の較正ステップ中に、較正サンプルの特性の計算値を取得するために、較正サンプルに関連する変数に重み付けとバイアスのマトリックスを適用して、較正サンプルの特性の計算値と、較正サンプルの特性の期待値との間の偏差に対する平均二乗誤差が最小となるように計算するステップと、
・平均二乗誤差の値が所定の閾値以下である場合、重み付けとバイアスのマトリックスを検証し、
・平均二乗誤差の値が閾値を超える場合、異なる変数の測定の組み合わせを変更し、平均二乗誤差の値が閾値以下になるまで第一と第二の較正ステップを繰り返すステップとからなる。
・第二の較正ステップ中に、較正サンプルの特性の計算値を取得するために、較正サンプルに関連する変数に重み付けとバイアスのマトリックスを適用して、較正サンプルの特性の計算値と、較正サンプルの特性の期待値との間の偏差に対する平均二乗誤差が最大となるように計算するステップと、
・平均二乗誤差の値が所定の閾値以上である場合、重み付けとバイアスのマトリックスを検証し、
・平均二乗誤差の値が閾値未満である場合、異なる変数の測定の組み合わせを変更し、平均二乗誤差の値が閾値以下になるまで第一と第二の較正ステップを繰り返すステップとからなる。
・N0cは、チャネルcで検出器が受け取った入射放射線の光子数を表す。N0c、または空の測定値は、サンプルがない状態で検出器によって測定できる。
・Nc、または有用な測定値は、同じチャネルcの試験サンプルを通過した後に透過した放射線の光子数を表す。
式1で対数を使用することは、必須ではない。しかしながら、対数を使用すると、試験サンプルの厚さに応じて、変数の線形変動に近づけることができる。実際、透過減衰アプローチは、厚さの指数関数である。
・厚さ1および厚さ2は、2つの材料それぞれの同等の厚さを表し、
・ρ1およびρ2は、2つの材料それぞれの質量密度または密度を表し、
・パラメータ1およびパラメータ2は、経験的に定義されたパラメータである。
式4:
・厚さ1(Ref1)および厚さ1(Ref2)は、第一の較正材料の基準材料の同等の厚さの測定値であり、
・厚さ2(Ref1)および厚さ2(Ref2)は、第二の較正材料の基準材料の同等の厚さの測定値であり、
・ρ1およびρ2は、較正材料1および2の密度であり、
・Ref1(%)およびRef2(%)は、例えば、基準材料の脂肪レベルの推定値である。
Claims (7)
- 少なくとも3つのチャネルを備えた複数のチャネルであって所与のエネルギー帯域で受けとった放射線の量を測定するチャネルを有する分光検出器(20)を使用して試験サンプル(14)の物理的特性を決定する方法であって、
・複数の較正サンプルの各々の較正サンプルの測定を前記複数のチャネルの各々のチャネルにおいて実行するステップと、
・前記較正サンプルの各々の変数を計算するステップであって、各々の変数は、前記チャネルの組み合わせに前記較正サンプルで実行された測定値を組み合わせることによって形成される変数計算ステップと、
・回帰法を使用して、前記較正サンプルに関連する前記変数を前記較正サンプルの物理的特性の期待値にリンクさせることにより、重み付けとバイアスのマトリックス(30)を定義するマトリックス定義ステップと、
・前記較正サンプル(40)に関連する前記変数に前記重み付けとバイアスのマトリックス(30)を適用して取得した前記較正サンプルの前記物理的特性の計算値(46)と、前記較正サンプルの前記物理的特性の前記期待値(44)との間の平均二乗誤差(MSE)を計算するMSE計算ステップと、
・前記平均二乗誤差(MSE)が所望の値に達している場合、前記重み付けとバイアスのマトリックス(30)を確定するステップと、
・前記平均二乗誤差(MSE)が所望の値に達していない場合、前記チャネルの前記組み合わせの少なくとも1つを変更することで前記変数を変更する変数変更ステップと、
・前記重み付けとバイアスのマトリックス(30)が確定するまで、前記変数計算ステップ、前記マトリックス定義ステップ、前記MSE計算ステップ、および前記変数変更ステップを繰り返すステップと、
・前記試験サンプルに対して前記チャネルの各々で測定を実行するステップと、
・前記試験サンプルの前記変数を計算するステップであって、各々の変数は、前記チャネルの前記組み合わせに前記試験サンプルで実行された測定値を組み合わせることによって形成されるステップと、
・前記重み付けとバイアスのマトリックス(30)を前記試験サンプルの前記変数を計算するステップで計算された前記変数に適用し、前記試験サンプルの前記物理的特性を決定するステップと、
を含むことを特徴とする、試験サンプルの物理的特性を決定する方法。 - 前記変数が「変数ベクトル」を形成し、前記重み付けとバイアスのマトリックス(30)に前記変数ベクトルを適用すると、結果ベクトルが得られ、その成分が調査した物理的特性の値であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記変数は、前記サンプルにより減衰された放射線の有用な測定値と前記サンプルにより減衰されていない放射線の空の測定値との比を使用して正規化されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記変数は、前記比の対数を使用して正規化されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- ・調査した物理的特性の決定は、少なくとも1つのパラメータを必要とし、
・前記少なくとも1つのパラメータは、所定の厚さを有し、かつ少なくとも1つの調査した物理的特性が既知である基準サンプルの前記チャネルの各々で行われる測定を支援する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 - ・前記基準サンプルの前記測定は、試験サンプルの測定と同時に行われ、
・前記パラメータは、試験されるサンプルの調査した物理的特性を決定する、請求項5に記載の方法。 - ・前記少なくとも1つのパラメータは、所定の異なる厚さを有する2つの基準サンプルの前記チャネルの各々で行われる測定を支援し、これによって、前記調査した物理的特性のうちの1つの同じ測定を提供でき、
・前記パラメータは、前記2つの基準サンプルで共有されて調査した物理的特性を有する第一の材料の同等の基準サンプルの厚さに応じて、2つの別個の値を有することもある、請求項5または6に記載の方法。
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