用于光子计数X射线检测器的总超阈值时间(TTOT)处理制造技术

本发明专利技术提供了一种电路(502；503；504)，该电路被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器(20)一起工作，其中所述电路(502；503；504)被配置为获得或生成对应于若干个不同能量阈值的若干个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述若干个TTOT信号提供能量积分信息。能量积分信息。能量积分信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光子计数X射线检测器的总超阈值时间(TTOT)处理
[0001]提出本专利申请的项目已从欧盟地平线2020研究和创新项目根据第830294号拨款协议得到了资助。


[0002]所提出的技术涉及要在例如X射线成像系统中执行的测量方法。所提出的技术还涉及相应的电路、设备和/或系统，以及相关的计算机程序和计算机程序产品。

技术介绍

[0003]放射照相成像(诸如X射线成像)多年来一直在医疗应用中用于无损检测。
[0004]通常，X射线成像系统包括X射线源和X射线检测器阵列，其中X射线检测器阵列由包括一个或许多个检测器元件(测量X射线强度/能量密度的独立装置)的多个检测器组成。X射线源发射X射线，这些X射线穿过待成像的对象或物体，然后被检测器阵列记录。由于一些材料比其他材料吸收更大一部分X射线，因此形成对象或物体的图像。
[0005]X射线成像检测器面临的挑战是从检测到的X射线中提取最大信息以提供对物体或对象的图像的输入，其中该物体或对象根据密度、组成和结构来描绘。
[0006]在典型的医用X射线成像系统中，X射线由X射线管产生。典型的医用X射线管的能谱很宽，范围从0直到160keV。因此，检测器通常检测具有变化能量的X射线。
[0007]参考图1简要概述说明性的整体X射线成像系统可能是有用的。在该说明性而非限制性的示例中，X射线成像系统100总的来说包括X射线源10、X射线检测器系统20和相关联的图像处理系统或设备30。一般来讲，X射线检测器系统20被配置为记录来自X射线源10的辐射，该辐射任选地已被任选的X射线光学器件聚焦并且已穿过物体、对象或其部分。X射线检测器系统20可经由合适的模拟和读出电子器件连接到图像处理系统30，该模拟和读出电子器件至少部分地集成在X射线检测器系统20中，以使图像处理系统30能够进行图像处理和/或图像重建。
[0008]对改进X射线检测器和/或X射线成像系统的性能有普遍的需求。特别地，希望能够最佳地利用来自X射线检测器的光子相互作用信息。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一般目的是改进X射线检测器和/或X射线成像系统的性能。
[0010]例如，希望从多仓光子计数X射线检测器提供新的有用信号信息。
[0011]还可能希望能够改善多仓光子计数检测器的性能，尤其是在高光子速率下。
[0012]本专利技术的一个具体目的是提供一种被配置用于与多仓光子计数X射线检测器一起工作的通用电路。
[0013]另一个目的是提供一种被配置用于与多仓光子计数X射线检测器一起工作的总超阈值时间(TTOT)逻辑电路。
[0014]又一个目的是提供一种被配置用于与多仓光子计数X射线检测器一起工作的数字
处理电路。
[0015]还有一个目的是提供一种用于光子计数X射线检测器的测量电路。
[0016]提供一种包括这种电路系统的整体X射线成像系统也是本专利技术的目的。
[0017]另一个目的是提供一种被配置用于与多仓光子计数X射线检测器一起工作的系统。
[0018]又一个目的是提供一种从多仓光子计数X射线检测器获得能量积分信息的方法。
[0019]提供一种相应的计算机程序和/或计算机程序产品也是本专利技术的目的。
[0020]这些目的和其他目的可以通过所提出技术的一个或多个实施方案来实现。
[0021]根据第一方面，提供一种被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器一起工作的电路。该电路被配置为获得或生成对应于若干个不同能量阈值的若干个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述若干个TTOT信号提供能量积分信息。
[0022]根据第二方面，提供一种被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器一起工作的总超阈值时间(TTOT)逻辑电路，其中所述TTOT逻辑电路被配置为生成对应于若干个不同能量阈值的若干个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述若干个TTOT信号提供能量积分信息。
[0023]根据第三方面，提供一种被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器一起工作的数字处理电路，其中所述数字处理电路被配置为获得对应于多于一个能量阈值的多于一个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述多于一个TTOT信号提供能量积分信息。
[0024]根据第四方面，提供一种用于光子计数X射线检测器的测量电路，其包括第二方面的TTOT逻辑电路和/或第三方面的数字处理电路。
[0025]根据第五方面，提供一种X射线成像系统，其包括第一方面、第二方面、第三方面和/或第四方面中的任一方面所述的电路。
[0026]根据第六方面，提供一种被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器一起工作的系统，其中该系统被配置用于基于来自多仓光子计数检测器的多于一个比较器的输出来生成多于一个总超阈值时间(TTOT)信号。
[0027]根据第七方面，提供了一种从多仓光子计数X射线检测器获得能量积分信息的方法，其中该方法包括：基于多仓光子计数检测器中以不同能量设置的若干个能量阈值的总超阈值时间(TTOT)信号，提供或生成表示或近似能量积分信号的信号。
[0028]根据第八方面，提供一种包括指令的计算机程序，这些指令在由处理器执行时，使得该处理器执行第七方面的方法。
[0029]根据第九方面，提供一种包括非暂态计算机可读介质的计算机程序产品，在该非暂态计算机可读介质上存储有第八方面的计算机程序。
[0030]以这种方式，可以基于多仓光子计数X射线检测器中以不同能量设置的若干个能量阈值的总超阈值时间(TTOT)信号，获得表示或近似能量积分信号的信号。这种信号可以被称为数字能量积分信号。
[0031]专利技术人已经认识到，由若干个TTOT信号形成或表示的信号与输入光子速率存在明显更具线性的关系，并且允许整体X射线成像系统在更高的速率下也保持剂量效率。
[0032]所提出的获得数字能量积分信号的方法和结构配置的特定非限制性示例优于获
得能量积分信号的现有技术的益处在于，其不需要用于对该信号进行积分/累积的专用模拟电路。相反，专利技术人已经认识到，利用已经作为多仓光子计数检测器的能力的一部分而存在的数字比较器输出是可行的。
[0033]所提出的技术的另一个益处在于，由若干个TTOT信号形成或表示的信号包括以下光谱(光子能量)信息：其可以用于光谱成像，也可以用于遭受高度脉冲堆积的成像情况。此类成像任务也许能够结合光子计数信号来执行。
[0034]换句话讲，所提出的技术涉及用于光子计数X射线检测器的总超阈值时间(TTOT)处理。
[0035]当阅读具体实施方式时，将理解其他优点。
附图说明
[0036]通过结合附图参考以下描述，可以最好地理解所述实施方案连同其进一步的目的和优点，其中：
[0037]图1是展示整体X射线成像系统的一个示例的示意图。
[0038]图2是展示X射线成像系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路(502；503；504)，所述电路被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器(20)一起工作，其中所述电路(502；503；504)被配置为获得或生成对应于若干个不同能量阈值的若干个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述若干个TTOT信号提供能量积分信息。2.根据权利要求1所述的电路(502；503；504)，其中所述电路(502；503；504)被配置为提供由所述若干个TTOT信号形成或表示的能量积分信息。3.根据权利要求1或2所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为基于以不同能量设置的所述若干个能量阈值的所述TTOT信号来形成近似或表示能量积分信号的信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为通过所述若干个TTOT信号的(加权)求和或者线性或非线性组合来形成或生成数字能量积分信号。5.根据权利要求1或2所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为经由所述若干个TTOT信号输出所述能量积分信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述若干个TTOT信号包括光谱能量信息。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为直接应用于所述多仓光子计数X射线检测器(20)的比较器输出上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为基于来自所述多仓光子计数X射线检测器(20)的相应比较器的比较器输出作为输入来生成或获得对应于若干个不同能量阈值的所述TTOT信号。9.根据权利要求8所述的电路(502；503；504)，其中每个比较器被配置为基于各自的能量阈值来工作。10.根据权利要求8或9所述的电路(502；503；504)，其中所述多仓光子计数X射线检测器(20)具有一组比较器(302)，并且每个比较器被配置为将来自一个或多个检测器元件的输入电压脉冲的量值与对应于各自的能量阈值的参考电压进行比较，以产生比较器输出。11.根据权利要求8至10中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为基于输入而生成或获得所述TTOT信号中的每一者，所述输入包括在相应比较器中在预定测量时间或所述预定测量时间的子集期间，在时钟周期期间输入电压脉冲超过参考电压的时钟周期的总数。12.根据权利要求8至11中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为通过对在预定测量时间或预定测量时间的子集期间相应比较器被触发的时钟周期的数目求和来从比较器输出生成或获得所述TTOT信号中的每一者。13.根据权利要求8至12中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为在所述测量时间或所述测量时间的子集期间对多于一个即若干个比较器的比较器输出求和，或者其中所述电路被配置为在所述测量时间或所述测量时间的子集期间计算比较器输出的均值，或者其中所述电路被配置为计算在所述时钟周期期间每个比较器为最高触发比较器的所述时钟周期的总和。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电路(502；503；504)，其中所述电路被配置为针对可用能量阈值的子集和/或针对所述X射线检测器(20)的检测器元件的子集生成或获得所述若干个TTOT信号。15.根据权利要求1至14中任一项所述的电路(502)，其中所述电路包括总超阈值时间(TTOT)逻辑电路(502)和/或数字处理电路(504)。16.一种总超阈值时间(TTOT)逻辑电路(502)，所述总超阈值时间(TTOT)逻辑电路被配置用于与具有多个能量阈值的多仓光子计数X射线检测器(20)一起工作，其中所述TTOT逻辑电路(502)被配置为生成对应于若干个不同能量阈值的若干个总超阈值时间(TTOT)信号，并且基于所述若干个TTOT信号提供能量积分信息。17.根据权利要求16所述的TTOT逻辑电路(502)，其中所述TTOT逻辑电路(502)被配置为提供由所述若干个TTOT信号形成或表示的能量积分信息。18.根据权利要求16或17所述的TTOT逻辑电路(502)，其中所述T...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：棱镜传感器公司，
类型：发明
国别省市：