一种计算机断层摄影系统包括多个辐射敏感探测器元件（１００），其生成指示由各个探测器元件（１００）接收到的Ｘ射线光子的时变信号。光子计数器（２４）对由各个探测器元件（２４）接收到的光子进行计数。事件驱动能量确定器（２６）测量所接收到的光子的总能量。平均能量计算器（４６）计算由各个探测器元件（１００）在多个读取周期中接收到的光子的平均能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用相关的光子数和能量测量的谱计算机断层摄影本申请涉及谱计算机断层摄影(CT)领域。本申请还涉及对X射线和 其他辐射的探测，其中需要获取关于所探测的辐射的能量的信息。本申请 具体应用于医学成像，还应用于非破坏性测试和分析、安全应用以及能量 鉴别能力有用的其他应用。虽然常规CT系统已经提供表示检查对象的X射线衰减的图像数据， 但这种系统已受限于其提供关于对象的材料成分的信息的能力，尤其在不 同材料具有相似辐射衰减的情况下。然而，改进CT系统的材料分离能力在 许多应用中是有用的。例如，在医学应用中，可能期望区分各种组织类型， 以将组织与造影剂等区分开。另一示例是，关于样品的成分的信息可以简 化安全应用中的检验任务。获取材料成分信息的一种方式是例如通过使用光子计数探测器来测量 所探测的辐射的能量。示例性光子计数探测器包括基于闪烁体的探测器以 及诸如光电二极管或光电倍增管(PMT)的光电探测器，基于闪烁体的探 测器诸如基于硅酸镥(Lii2Si05或LSO)、锗酸铋(BGO)和碘化钠(Nal) 的探测器。还有其他闪烁体材料也是已知的，诸如溴化镧(LaBr)、 Lul3、 Gd2Si05 (GSO)、 LuA103 (LuAP)和YA103 (YAP)。也已经使用诸如碲锌 镉(CZT)的直接转换探测器。基于碲锌镉(CZT)的探测器是直接转换光 子计数探测器的示例。然而遗憾的是，光子计数技术不是特别好地适用于在CT和其他X射 线应用中通常遇到的计数率和输入动态范围。用于解决这一问题的一种技 术在Kraft等人的Cow油."g /"tegr加'wg及e。dowf ^br ￡>z>e" Cowvem'owIEEE Nuclear Science Symposium Conference Record中有所描述，其公开了 用于CZT探测器的计数和积分像素(CIX)结构。光子计数器对由探测器 像素在读取周期中接收到的光子进行计数。积分器同时在整个读取周期上对总的信号电流进行积分。根据该论文，所描述的技术将可用的动态范围 延伸到超出独立地采用光子计数和积分技术的限制，并且还得到关于在光 子计数体制和积分体制的运行范围重叠的区域中的平均光子能量的谱信 息。虽然如此，仍然存在改进的空间。更具体地，仍然期望提供改进的技术来获取CT和其他X射线探测系统中的谱信息。 本申请的各方面解决了这些问题及其他问题。根据第一方面， 一种装置包括X射线探测器(100)，其生成具有响 应于由所述探测器接收到的X射线光子而变化的量值的信号；光子计数器， 其对由所述探测器在读取周期中接收到的X射线光子进行计数；以及光子 能量确定器，其生成表示探测器信号的量值响应于由所述探测器在所述读 取周期中接收到的X射线光子的总变化的输出。根据另一方面， 一种方法包括探测由X射线计算机断层摄影装置的 X射线探测器元件接收到的X射线光子；对所探测到的光子进行计数；测 量所探测到的光子的能量。响应于对所述光子的所述探测而执行所述测量。 该方法还包括在读取周期中重复所述探测步骤、计数步骤和测量步骤，以 及生成指示由所述探测器元件在所述读取周期中接收到的光子的数量和总 能量的输出。根据另一方面， 一种X射线计算机断层摄影装置包括对象支架，其 支撑检查区域中的检査对象；X射线源，其围绕所述检查区域从多个位置 生成X射线；X射线敏感探测器元件，其响应于由所述探测器元件接收到 的X射线光子而生成时变信号；光子计数器，其对由所述探测器元件在读 取周期中接收到的X射线光子进行计数；以及光子能量确定器，其测量经 计数的X射线光子的总能量。所述光子能量确定器测量所述探测器信号在 所述读取周期的多个子周期中的每个中的变化。在阅读和理解以下详细描述的基础上，本领域普通技术人员将认识到 本申请的更多方面。本专利技术可以通过各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的布置而变得明显。附图仅用于图示说明优选实施例的目的，而不应被解释为限制 本专利技术。附图说明图1示出了CT系统；图2是探测器信道的功能框图；图3示出了探测器信号；图4是能量鉴别装置的框图；图5示出了能量编码方案；图6示出了成像方法。参考图1 ， CT扫描器10包括围绕检查区域14旋转的旋转扫描架18。 扫描架18支撑诸如X射线管的X射线源12。扫描架18还支撑X射线敏 感探测器20，该X射线敏感探测器对向检查区域14的相对侧上的弧。由X 射线源12产生的X射线横穿检査区域14并被探测器20探测。因此，扫描 器10生成指示沿着穿过设置在检查区域14中的对象的多个投影或射线的 辐射衰减的投影数据。根据扫描器10和探测器20的配置，X射线源12生成大体扇形、楔形 或锥形形状的辐射射束，其具有与探测器20的覆盖范围近似的延伸范围。 此外，还可以实现所谓的第四代扫描器配置，其中探测器20跨越360度的 弧并且在X射线源12围绕检查区域旋转时保持固定。还预期使用平板、单 片或其他探测器配置。探测器20包括实现为CZT、耦合到光敏设备的闪烁体或其他光子计数 探测器的多个探测器元件或像素100,... 100N。多个光子计数器... 24N 和事件驱动能量确定器26, ... 26M接收由各个探测器元件10(h ... IOOn生成 的信号。各个光子计数器24^生成指示由相对应的探测器元件IOOm接收 到的光子的数量的输出n皿^并且满足一个或多个计数标准，同时事件驱 动能量确定器26生成指示经计数的光子的测量能量的输出E ，".w。为与围 绕检査区域14的各个投影角相对应的多个读取周期中的每个生成输出na LN和EiiSSLN。如在下面将进一步描述的，能量测量可以看作是与相应探测 器元件100对光子的探测同步的事件驱动过程。更具体地，能量测量表示 在给定读取周期中探测到的光子的上升信号净量值的总和。平均能量计算器46使用各个计数数据n sjsln和E鹏ln来计算针对各个探测器信道和读取周期的平均能量E平均ln,其中数据被存储在一个或多个适当的存储器中或者否则被提供给重建器22。计数校正器44对各个读取 周期中由信道生成的测量计数数据应用堆积或其他期望的校正以生成经校 正的计数重建器22重建投影数据以生成指示患者内部解剖结构的体积数据。另 外，能量信息被用于(在重建前、在重建后或二者)提供关于检査对象的 材料成分的信息。要注意，在不参考平均能量数据的情况下，可以利用从 后处理操作中使用的两个不同图像集中提取的信息分别重建光子数量数据 和总能量数据。在这种实现方式中，可以省略平均能量计算器46。诸如床的对象支架16支撑检査区域14中的患者或其他对象。支架16 优选可协同扫描移动，以便提供螺旋、轴向、圆形和线形或其他期望的扫 描轨迹。通用计算机用于操作者控制台44。控制台44包括诸如监视器或显示器 的人类可读输出设备和诸如键盘和/或鼠标的输入设备。驻留在控制台上的 软件允许操作者通过建立期望的扫描协议、启动和终止扫描、察看和另外 操作体积图像数据以及另外与扫描器10进行交互来控制扫描器的操作。图2更详细地示出了示例性探测器信道。如将认识到的，探测器元件 100生成具有响应于由探测器元件100接收到的X射线光子而变化的量值 的时变信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，其包括： Ｘ射线探测器（１００），其生成具有响应于由所述探测器接收到的Ｘ射线光子而变化的量值的信号； 光子计数器（２４），其对由所述探测器在读取周期中接收到的Ｘ射线光子进行计数； 光子能量确定器（２６），其生成表 示所述探测器信号的量值响应于由所述探测器在所述读取周期中接收到的Ｘ射线光子的总变化的输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R卡尔米，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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