CN115427838A - 用于光子计数x射线检测器的光谱堆积校正 - Google Patents

用于光子计数x射线检测器的光谱堆积校正 Download PDF

Info

Publication number
CN115427838A
CN115427838A CN202080096782.7A CN202080096782A CN115427838A CN 115427838 A CN115427838 A CN 115427838A CN 202080096782 A CN202080096782 A CN 202080096782A CN 115427838 A CN115427838 A CN 115427838A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
detector
pile
parameterized
correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080096782.7A
Other languages
English (en)
Inventor
L·卡尔博纳迪特莱切特加雷纳
F·格伦伯格
E·弗雷登伯格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prismatic Sensors AB
Original Assignee
Prismatic Sensors AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prismatic Sensors AB filed Critical Prismatic Sensors AB
Publication of CN115427838A publication Critical patent/CN115427838A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
    • G01T7/005—Details of radiation-measuring instruments calibration techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/36—Measuring spectral distribution of X-rays or of nuclear radiation spectrometry
    • G01T1/40—Stabilisation of spectrometers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/005—Specific pre-processing for tomographic reconstruction, e.g. calibration, source positioning, rebinning, scatter correction, retrospective gating

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了用于在能量鉴别光子计数检测器中进行堆积效应校正的方法和对应***。对堆积的校正改善检测器的线性度和光谱响应并且对于光子计数检测器的许多应用至关重要。该方法和对应***的复杂性低，并且可在在成像链的早期实施，可能直接在检测器固件中实施，以改善X射线成像***的速度和数据处理性能。根据第一方面，本发明提供了用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的方法。该方法包括：对于多个能量仓中的每个能量仓，向能量仓的检测信号添加校正项，所述校正项是两个可分离参数化函数的乘积，该参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于能量仓上的检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的检测信号。通过假定可分离性并忽略任何互相关性，参数的数量和堆积校正算法的复杂性显著降低。

Description

用于光子计数X射线检测器的光谱堆积校正
技术领域
所提出的技术涉及X射线成像和X射线检测器，并且更具体地涉及用于在光子计数X射线检测器和X射线成像***中进行脉冲堆积校正的方法和对应***，以及对应的计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
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。
通常，X射线成像***包括X射线源和X射线检测器***。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，然后由X射线检测器***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。
在一些应用中，光子计数X射线检测器已成为一种可行的替代方案。此类光子计数X射线检测器具有优势，因为原则上可以测量每个X射线光子的能量，这产生有关物体组成的附加信息。该信息可以用于提高图像质量并且/或者降低辐射剂量。
然而，在光子计数X射线检测器中，当多于一个光子在由电子器件中的脉冲宽度设置的时间窗口(所谓的死区时间)内击中检测器时，发生所谓的脉冲堆积。堆积导致计数丢失，因为两个或更多个光子最终仅生成单个脉冲。堆积还导致光谱失真，因为死区时间内的脉冲会增加到更大的脉冲高度，其被解释为具有更高能量的一个光子，并且脉冲还会增加到更宽的具有尾部的脉冲，其可被检测为第二低能量脉冲，或者继而可与后续脉冲堆积。堆积对放射图像的影响包括：
·对比噪声比降低，因为在较高计数率下计数丢失的增加会降低不同计数率区域(诸如放射目标)之间的对比度。
·材料分解图像中的偏差，因为检测器的光谱响应随计数率而变化，并且如果X射线管电流不同于校准时的电流，则将不同于经校准的光谱响应。
·标准X射线成像校正过程(诸如散射校正)和数据缩减操作(诸如像素或深度段的装仓)的效率降低，因为这些过程和操作通常假定线性检测器响应。
因此，希望应用某一过程来校正堆积效应的确定性部分。同样清楚的是，在任何其他校正过程(例如，散射校正)或数据缩减操作(例如，检测器像素或深度段的装仓)之前，需要在X射线成像***的图像链的早期应用堆积校正过程。
光子计数检测器的堆积响应可主要分为两类：可瘫痪行为和不可瘫痪行为。1
可瘫痪检测器具有死区时间，每个新事件都会重置该死区时间，如果事件率足够高，则会导致死区时间无限长。因此，某个事件率达到最大检测计数率，之后检测计数率开始降低。因此，作为事件率的函数的检测计数率并非单射函数和可逆函数，并且丢失计数的校正具有挑战性。
另一方面，不可瘫痪检测器具有不可扩展(或半可扩展)死区时间，这导致检测计数率随事件计数率的函数单调增加(通常是可逆的)。检测计数率将以由死区时间的倒数确定的最大计数率达到平稳状态。
对于无能量辨别的不可瘫痪光子计数检测器，可使用成熟的模型，这些模型以高精度描述因堆积造成的计数丢失。1,2这些模型可反转，并允许校正丢失的计数。
对于具有能量鉴别的光子计数检测器，还需要补偿光谱失真，即计数在能量仓(energy bin)之间的迁移。然后校正问题变得更加复杂，特别是因为即使对于不可瘫痪检测器，仓响应函数通常也不是真实仓计数率的单射函数。对于低能量仓，较高能量仓的计数可能比仓计数率的增加更快地丢失，这导致最大计数率和向更高计数率下降。由于检测计数率和真实计数率之间无一对一映射，因此这种行为使得确定反转具有挑战性。
一种用于所谓的光谱堆积校正的方法是对堆积过程进行分析建模。3,4可以分析或迭代的方式对模型进行反转，以校正堆积的影响。此方法的一个缺点是需要更多或更少详细的***知识(事件光谱、脉冲形状等)，这些知识并不始终可用。另一种方法是使用基于神经网络或机器学习的数据驱动方法5,6，其不需要任何高级别的***知识。
然而，现有技术中所有方法的共同点是高度复杂性，无论是在算法本身中(如分析方法的情况)，还是在多个参数数量中(如数据驱动方法的情况)。如果这些方法离线实施、以有限的规模实施，或者无时间或内存约束，则这通常不是问题。然而，对于实际临床环境中的医学成像***而言，数据量很大，并且时间显然是个问题。此外，如果算法要在其他校正算法和数据缩减操作之前位于成像链的早期，则可能需要在例如FPGA上的固件实施方式，这对算法可以使用的操作的数量和参数的数量增加了严格的限制。因此，现有技术中可用的方法对于在医学成像***中的实际使用显然是次优的。
发明内容
本发明的一般目的是提供与光子计数X射线检测器相关的改进。
具体地，希望校正此类X射线检测器中的堆积效应。对堆积的校正改善了检测器的线性度和光谱响应。
本发明的特定目的是提供用于在不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的方法。
另一目的是提供用于在不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的***。
又一目的是提供用于X射线成像的***，该***包括这种用于堆积校正的***。
本发明还有一个目的是提供包括指令的计算机程序，该指令当由处理器执行时使处理器执行用于堆积校正的方法。
再一目的是提供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这样的计算机程序。
本发明的具体目的是提供用于光谱堆积校正的方法，该方法复杂性低并且可在成像链的早期实施，可能直接在检测器固件中实施，以改善X射线成像***的速度和数据处理性能。
这些目的和其他目的可通过本文描述的实施方案中的至少一个实施方案来满足。
根据第一方面，提供了用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的方法。该方法包括：对于多个能量仓中的每个能量仓，向能量仓的检测信号添加校正项，所述校正项是两个可分离参数化函数的乘积，该参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于能量仓上的检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的检测信号。
根据第二方面，提供了用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的***。该***被配置为对于多个能量仓中的每个能量仓，向能量仓的检测信号添加校正项，所述校正项是两个可分离参数化函数的乘积，该参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于能量仓上的检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的检测信号。
举例来说，用于堆积校正的过程因此可分成两个可分离函数，其中第一函数基本上取决于非光谱信号，而第二函数基本上取决于通过非光谱信号归一化的光谱响应。
通过假定可分离性并忽略任何互相关性，参数的数量和堆积校正算法的复杂性显著降低。
根据第三方面，提供了用于X射线成像的***，该***包括这种用于堆积校正的***。
根据第四方面，提供了包括指令的计算机程序，该指令当由处理器执行时使处理器执行本文公开的方法。
根据第五方面，提供了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这样的计算机程序。
当阅读具体实施方式时，将理解其他优点。
附图说明
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：
图1是展示整体X射线成像***的一个示例的示意图。
图2是展示X射线成像***的另一个示例的示意图。
图3是作为X射线成像***的一个说明性示例的CT***的示意性框图。
图4是示出用于实施能量辨别光子计数检测器的概念结构的示例的示意图。
图5是示出根据示例性实施方案的半导体检测器子模块的示例的示意图。
图6是示出根据另一示例性实施方案的半导体检测器子模块的示例的示意图。
图7是示出一组平铺检测器子模块的示例的示意图，其中每个检测器子模块均为深度分段检测器子模块，并且如从入射的X射线的方向可见，ASIC或对应的电路布置在检测器元件下方。
图8A至图8C是示出堆积对在不可瘫痪光子计数检测器中对脉冲的检测的影响的示例的示意图。
图9A至图9B是示出堆积对在能量辨别不可瘫痪光子计数检测器中对许多光子的检测的影响的示例的示意图。
图10是示出用于N个能量仓的堆积校正方法的特定非限制性示例的示意性流程图。
图11是示出根据实施方案的计算机实施方式的示例的示意图。
具体实施方式
参考图1，首先简要概述说明性的整体X射线成像***可能是有用的。在该非限制性示例中，X射线成像***100基本上包括X射线源10、X射线检测器***20和相关联的图像处理设备30。一般来讲，X射线检测器***20被配置用于记录来自X射线源10的可能已通过物体或对象或其部分的辐射。X射线检测器***20可经由合适的模拟处理和读出电子器件(其可集成在X射线检测器***20中)连接到图像处理设备30，以使图像处理设备30能够进行图像处理和/或图像重建。
图2是示出X射线成像***100的示例的示意图，该X射线成像***包括：X射线源10，该X射线源发射X射线；X射线检测器***20，该X射线检测器***在X射线已穿过物体之后检测X射线；模拟处理电路25，该模拟处理电路处理来自检测器的原始电信号并将其数字化；数字处理电路40，该数字处理电路可对测量数据执行进一步的处理操作，诸如应用校正、临时存储或滤波；和计算机50，该计算机存储经处理的数据并且可执行进一步的后处理和/或图像重建。
整体检测器可被视为X射线检测器***20，或者X射线检测器***20与相关联模拟处理电路***25的组合。
包括数字处理电路40和/或计算机50的数字部分可被视为数字图像处理***30，该数字图像处理***基于来自X射线检测器的图像数据执行图像重建。因此，图像处理***30可被看作计算机50，或者替代性地数字处理电路***40和计算机50的组合***，或者，如果数字处理电路***40进一步还被专门用于图像处理和/或重建，则可能被看作该数字处理电路***本身。
常用X射线成像***的示例是计算机断层扫描(CT)***，其可包括产生X射线的扇形或锥形束的X射线源和用于记录穿过患者或物体传输的X射线的分数的相对的X射线检测器***。X射线源和检测器***通常安装在围绕成像物体旋转的机架中。
因此，图1和图2所示的X射线源10和X射线检测器***20因此可布置为CT***的一部分，例如可安装在CT机架中。
图3是作为X射线成像***的一个说明性示例的CT***的示意性框图。CT***包括计算机50，该计算机经由操作员控制台60从操作员接收命令和扫描参数，该操作员控制台可以具有显示器和某种形式的操作员界面，例如键盘和鼠标。操作员提供的命令和参数然后被计算机50用来向X射线控制器41、机架控制器42和检查台控制器43提供控制信号。具体而言，X射线控制器41向X射线源10提供功率和定时信号，以控制X射线发射到位于检查台12上的物体或患者上。机架控制器42控制包括X射线源10和侧面朝向(edge-on)光子计数检测器20的机架11的旋转速度和位置。检查台控制器43控制并确定患者检查台12的位置和患者的扫描覆盖率。还存在检测器控制器44，其被配置用于控制和/或接收来自检测器20的数据。
在实施方案中，计算机50还对从侧面朝向光子计数检测器输出的图像数据执行后处理和图像重建。因此，计算机对应于如图1和图2所示的图像处理***30。相关联的显示器允许操作员观察来自计算机的重建图像和其他数据。
布置在机架11中的X射线源10发射X射线。X射线检测器20(例如，其为侧面朝向光子计数检测器的形式)在X射线已穿过患者之后检测这些X射线。侧面朝向光子计数检测器20可例如由多个像素(也称为传感器或检测器元件)以及布置在检测器模块中的相关联处理电路(诸如ASIC)形成。模拟处理部分的至少一部分可在像素中实施，而任何剩余的处理部分例如在ASIC中实施。在一个实施方案中，该处理电路***(ASIC)将来自这些像素的模拟信号数字化。该处理电路***(ASIC)还可以包括数字处理部分，该部分可以对测量数据进行进一步的处理操作，诸如应用校正、临时存储和/或过滤。在扫描以获取X射线投影数据期间，机架和安装在其上的部件围绕等中心旋转。
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。使用贴膜式屏幕作为检测器仍然很常见，但现在最常见的是检测器提供数字图像。
现代X射线检测器通常需要将入射的X射线转换为电子，这通常通过光吸收或通过康普顿相互作用而发生，并且所得到的电子通常产生二次可见光，直到其能量丢失并且这种光继而被光敏材料检测到为止。还存在基于半导体的检测器，并且在这种情况下，由X射线产生的电子根据通过施加的电场收集的电子-空穴对产生电荷。
常规X射线检测器是能量积分的，因此从每个检测光子到检测信号的贡献与其能量成比例，并且在常规CT中，针对单个能量分布采集测量结果。因此，常规CT***产生的图像具有一定外观，其中不同的组织和材料在一定范围内显示出典型值。
存在在积分模式下操作的检测器，在这个意义上，它们提供来自多个X射线的积分信号，并且该信号仅在稍后被数字化以检索对像素中入射的X射线的数量的最佳猜测。
然而，在一些应用中，光子计数检测器已成为一种可行的替代方案。光子计数检测器具有优势，因为原则上可以测量每个X射线光子的能量，这产生有关物体组成的附加信息。此类检测器被称为能量鉴别光子计数检测器，例如如图4中示意性示出的。在这种类型的X射线检测器中，每个记录的光子生成一个电流脉冲，将该电流脉冲与一组阈值进行比较，从而对入射到多个所谓的能量仓中的每个能量仓中的光子的数量进行计数。这在图像重建过程中可能非常有用，以提高图像质量和/或能够减少辐射剂量。有时，能量鉴别光子计数检测器可被称为多仓检测器。
一般来讲，能量信息允许创建新种类的图像，其中新信息是可用的，并且可以去除常规技术固有的图像伪影。
换句话讲，对于能量鉴别检测器，将脉冲高度与比较器中的多个可编程阈值进行比较，并根据脉冲高度进行分类，脉冲高度继而与能量成比例。
然而，任何(电荷敏感)放大器中的固有问题是它会给检测到的电流添加电子噪声。为了避免检测到噪声而不是真正的X射线光子，因此重要的是将最低阈值设置得足够高，使得噪声值超过阈值的次数足够低，不会干扰X射线光子的检测。
通过将最低阈值设置为高于噪声基底，可显著减少电子噪声，该电子噪声是减少X射线成像***的辐射剂量的主要障碍。
(整形)滤波器的一般特性是整形时间值较大，这会导致X射线光子产生长脉冲，并降低滤波器之后的噪声幅度。整形时间值较小将导致较短的脉冲和较大的噪声幅度。因此，为了对尽可能多的X射线光子计数，需要较大的整形时间以最小化噪声并允许使用相对小的阈值级别。
任何光子计数X射线检测器中的另一个问题是所谓的堆积问题。当X射线光子的通量率很高时，可能会出现区分两个后续电荷脉冲的问题。如上文所提及的，滤波器之后的脉冲长度取决于整形时间。如果该脉冲长度大于两个X射线光子感应电荷脉冲之间的时间，则脉冲将一起增长，并且两个光子不可区分并且可被计数为一个脉冲。这称为堆积。避免在高光子通量下堆积的一种方式是使用较小的整形时间。
为了提高吸收效率，可将检测器设置成侧面朝向，在这种情况下，可将吸收深度选择为任何长度，并且检测器仍可被完全耗尽而不会达到非常高的电压。
因此，侧面朝向对于光子计数检测器来说是一种特殊的非限制性设计，其中X射线传感器(诸如X射线检测器元件或像素)被定向为侧面朝向入射的X射线。
例如，此类侧面朝向光子计数检测器可具有至少两个方向上的像素，其中侧面朝向光子计数检测器的方向中的一个方向具有X射线的方向上的分量。这种侧面朝向光子计数检测器有时被称为深度分段光子计数检测器，其在进入的X射线的方向上具有两个或更多个像素深度分段。
替代性地，像素可以在基本上垂直于入射的X射线的方向上被布置为阵列(非深度分段的)，并且每个像素可以被定向为侧面朝向入射的X射线。换句话讲，该光子计数检测器可以是非深度分段的，同时仍然被布置为侧面朝向进入的X射线。
图5是示出根据示例性实施方案的侧面朝向检测器子模块的示例的示意图。这是检测器子模块的示例，其中传感器部分被分成检测器元件或像素，其中每个检测器元件(或像素)通常都基于具有电荷收集电极作为关键部件的二极管。X射线通过半导体传感器的边缘进入。
图6是示出根据另一示例性实施方案的侧面朝向检测器子模块的示例的示意图。在该示例中，再次假定X射线通过边缘进入，半导体传感器部分在深度方向上进一步分成所谓的深度段。
通常，检测器元件为检测器的单个X射线敏感子元件。一般来讲，在检测器元件中发生光子相互作用，由此产生的电荷由检测器元件的相应电极收集。
每个检测器元件通常将入射的X射线通量测量为帧序列。帧是在指定时间间隔(称为帧时间)期间测量的数据。
取决于检测器拓扑，检测器元件可能对应于像素，尤其是当检测器为平板检测器时。深度分段检测器可被视为具有多个检测器条带，每个条带均具有多个深度段。对于此类深度分段检测器，每个深度段可被视为单独检测器元件，尤其是如果深度段中的每个深度段都与其自己的单独电荷收集电极相关联。
深度分段检测器的检测器条带通常对应于普通平板检测器的像素，因此有时也称为像素条带。然而，也可以将深度分段检测器视为三维像素阵列，其中每个像素(有时称为体素)均对应于单独的深度段/检测器元件。
传感器可实施为所谓的多芯片模块(MCM)，在这个意义上，半导体传感器用作电布线和多个专用集成电路(ASIC)的底部基板，这些专用集成电路优选通过所谓的倒装芯片技术来附接。布线将包括从每个像素或检测器元件到ASIC输入的信号连接以及从ASIC到外部存储器和/或数字数据处理的连接。考虑到这些连接中的大电流所需的横截面的增加，可通过类似的布线向ASIC提供功率，但也可通过单独的连接来提供功率。
图7是示出一组平铺检测器子模块的示例的示意图，其中每个检测器子模块均为深度分段检测器子模块，并且如从入射的X射线的方向可见，ASIC或对应的电路24布置在检测器元件22下方，从而允许从检测器元件22到ASIC 23在检测器元件之间的空间中存在布线路径。
如先前所提及的，堆积是与光子计数X射线检测器相关的一般问题，严重影响放射图像。在光子计数检测器中，当多于一个光子在由电子器件中的脉冲宽度设置的时间窗口(所谓的死区时间)内击中检测器时，发生堆积。堆积导致计数丢失，因为若干个光子仅生成单个脉冲。堆积还导致光谱失真，因为死区时间内的脉冲会增加到更大的脉冲高度，其被解释为具有更高能量的一个光子，并且脉冲还会增加到更宽的具有尾部的脉冲，其可被检测为第二低能量脉冲。
图8A至图8C是示出堆积对在不可瘫痪光子计数检测器中对脉冲的检测的影响的示例的示意图。当两个光子在检测器中在单独的死区时间窗口中相互作用时，不会发生堆积。在时间上接近且在同一死区时间窗口内相互作用的两个光子被计数为具有较高脉冲高度的单个脉冲。在时间上相距更远但仍在同一死区时间窗口内相互作用的两个光子生成两个计数，一个计数来自重叠的较高脉冲高度，而另一计数来自延伸到后续死区时间中的第二脉冲的尾部。
图9A至图9B是示出堆积对在能量辨别不可瘫痪光子计数检测器中对许多光子的检测的影响的示例的示意图。所有能量仓的和会发生计数丢失，这也对应于非能量鉴别检测器中的效应。检测到的计数率为单调递增函数并达到稳定状态，其中每个死区时间窗口记录一个计数。在仓级别上，会发生光谱失真并且计数在仓之间迁移；随着脉冲彼此上下堆叠，检测到的脉冲高度被向上和向下推动，并且同时检测到具有较低高度的脉冲尾部。一般来讲，前者的影响更强，并且高能量仓趋于增加计数，使得检测到的计数率随入射光子率增加的速度快于线性增加，而低能量仓和中等能量仓会丢失计数，使得检测到的计数率达到最大值，之后该速率随入射光子率而下降。
如背景技术中所讨论的，现有技术中可用的光谱堆积校正方法对于在医学成像***中的实际使用显然是次优的。根据第一方面，所提出的技术提供了一种用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的方法。该方法基本上包括：对于多个能量仓中的每个能量仓，向能量仓的检测信号添加校正项。该校正项是两个可分离参数化函数的乘积，该参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于能量仓上的检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的检测信号。
因此，新颖的堆积过程可基于对于多个能量仓中的每个能量仓提供检测信号，并向相应能量仓的检测信号添加校正项。
举例来说，第一参数化函数可包括至少一个参数，所述参数特定于正在校正的像素和/或深度段和/或仓。
类似地，第二参数化函数可包括至少一个参数，所述参数特定于正在校正的像素和/或深度段和/或仓。
在具体示例中，X射线检测器为深度分段侧面朝向检测器并且第二参数化函数还取决于来自每个检测器像素的两个或更多个深度段的一个或若干个能量仓中的检测信号和/或校正信号。
例如，X射线检测器为深度分段侧面朝向检测器并且然后该方法还可包括将一个或若干个乘法因子应用于来自每个检测器像素的两个或更多个深度段的检测信号和/或校正计数率的附加步骤，所述乘法因子取决于检测计数率和/或校正计数率，并且所述乘法因子被选择为在将来自所述深度段的信号组合到像素信号时优化每个计数率下的对比噪声比。
任选地，第一函数可例如为有理函数。替代性地，第一函数可例如为指数函数。
任选地，第二函数可为来自所有仓的信号的线性组合，即大小对应于仓数的平方的矩阵算子。
在具体示例中，该方法还包括对第一参数化函数和/或第二参数化函数的参数的至少一个子集和/或加权和的参数执行校准的步骤。
举例来说，可通过以光子率范围曝光X射线检测器来确定和/或校准第一参数化函数和/或第二参数化函数的参数的至少一个子集和/或加权和的参数，从而得到不同级别的堆积。
例如，可通过改变X射线管电流来生成光子率范围。
替代性地，可通过光束路径中的材料组合的范围生成光子率范围。
例如，可通过从低计数率外推来确定在任何计数率下无堆积的预期计数率，并且可通过以分析和/或迭代的方式反转两个可分离参数化函数的乘积来确定参数。
在另一示例中，可通过每个平均光子率下两次或更多次实现的统计值来确定在任何计数率下无堆积的预期计数率，并且可通过以分析和/或迭代的方式反转两个可分离参数化函数的乘积来确定参数。
换句话讲，所提出的技术涉及一种用于基于在每个所考虑的能量仓上分别添加校正项来校正堆积效应的过程。
为了更好地理解，现将参考非限制性示例来描述所提出的技术。
与现有技术相比，所提出的发明的主要优点是能够以低级别的算法和/或计算复杂性(例如，在参数数量和计算负担方面)来校正光谱堆积。
举例来说，这一优点可通过将过程/算法分成两个可分离函数来实现，其中第一函数取决于能量仓上的检测信号(即本质上是非光谱信号)的加权或未加权和，而第二部分取决于能量仓中的信号分布(即本质上是通过非光谱信号归一化的光谱响应)。
例如，考虑能量辨别光子计数检测器，其中在N个总能量仓中的能量仓i中具有检测信号Si。检测信号Si与能量区间Ei≤E＜Ei+1中检测到的X射线光子的数量密切相关，其中Ei和Ei+1为定义能量仓的下限阈值能量和上限阈值能量。然后可以将堆积校正信号定义为：
Figure BDA0003800205240000121
其中Sw＝A·S. (1)
N乘1向量S为仓响应，即每能量仓检测信号，并且A为参数的1乘N向量。点积A·S产生标量Sw，其为输入计数率的可逆(一对一)函数。函数α具有一组K个参数，αi＝[ai，1…ai，K]，并且函数β具有一组L个参数bi＝[bi，1…bi，L]。函数参数集αi和bi可能取决于能量仓索引i，但函数α和β在所有N个能量仓上都相同，并且两者都产生每能量仓标量。
等式(1)背后的原理是α(Sw)校正均值行为，而β(S，Sw)校正均值附近的变化。通过假定这两种现象是可分离的，忽略任何互相关性，这大大降低了参数的数量和堆积校正算法的复杂性。低复杂性极大地促进了固件实施方式，这使得能够在图像链的早期阶段减少数据，从而改善X射线成像***的速度和数据处理性能。
一个可想到的场景是函数α补偿每仓计数丢失，因为某些A的非光谱信号Sw为真实计数率的单射(一对一)函数。在同一场景中，函数β替代地处理相关性，即能量仓之间的计数的迁移，其实际上与计数率无关。
如果检测器像素配备有深度段，则由于顶层中的吸收和/或由于层的吸收长度的选择，某些段可能会看到相对较低的计数率。在具有较低计数率的深度段中检测到的光谱通常更接近“真实”光谱，即在无堆积的情况下检测到的光谱。如果等式(1)一般化到具有总共N个能量仓和M个深度段的检测器的仓i和段j中的信号，则函数β可利用这一事实来校正能量仓之间的计数迁移：
Figure BDA0003800205240000131
其中
Figure BDA0003800205240000139
在等式(2)中，N×M矩阵S为与段相关的仓响应，即每能量仓和深度段的检测信号，sj为段j的仓响应，并且Aj为段j的参数的1×N向量。函数αj和βj以及函数参数集
Figure BDA0003800205240000132
和
Figure BDA0003800205240000133
可取决于深度段。然而，函数αj和βj对于特定深度段j可能是恒定的，而参数集
Figure BDA0003800205240000134
和
Figure BDA0003800205240000135
可能取决于能量仓索引i。
利用深度段之间的计数率的差异的另一种方式是根据计数率对层进行加权，从对比噪声比的角度来看，这可能是最佳的，即低计数层将在较高的计数率下被分配相对较高的权重。由等式(1)和等式(2)定义的堆积校正算法一般化到段加权；等式(1)中的S已经是分段加权仓响应
Figure BDA0003800205240000136
或者S是段的函数并且在堆积校正之后对经校正的仓响应
Figure BDA0003800205240000137
应用加权，即
Figure BDA0003800205240000138
图10是示出用于在具有总共M个深度段的检测器中对深度段j中的N个能量仓进行堆积校正的方法的特定非限制性示例的示意性流程图。细箭头示出标量在各个步骤之间的转移，而粗线示出向量，即多个标量。同样地，粗体符号表示向量，而非粗体符号表示标量。该方法的每个步骤都通过N＝8个能量仓和典型堆积级别的示例的曲线图来示出：示出检测到的信号(Sj)并将其与每能量仓“真实”信号(即，在无堆积的情况下检测到的信号)进行比较；示出加法计数校正(即函数α和β的乘积)作为在正值和负值之间变化的因子，因为计数的加减取决于能量仓；示出每能量仓校正信号
Figure BDA0003800205240000141
并将其与每能量仓“真实”信号进行比较。在该示例性情况下，校正信号和“真实”信号之间的对应关系非常好。
函数α和β固有的参数集a和b可随能量仓而变化，因为不同的能量仓对堆积效应具有不同的响应。具体地，随着脉冲彼此上下堆叠，堆积趋于向上和向下推动检测到的脉冲高度，并且同时检测到具有较低高度的脉冲尾部。一般来讲，前者的影响更强，并且随着堆积的进行，高能量仓趋于收集更多的关于低能量仓费用的计数。此外，由于检测器中的不均匀性，参数集a和b以及向量A、中的参数可能随像素和/或深度段而变化。
函数α和β固有的参数集a和b以及向量A可完全地或部分地基于检测器的已知特性在理论上确定。然而，参数的至少一个子集很可能优先由校准过程确定。例如，可设置校准过程，使得检测器暴露于某个X射线光子率范围，该X射线光子率范围导致在检测器中产生计数率范围。可通过在各种管电流下操作X射线管和/或通过在具有各种厚度的波束中引入滤波材料来示出光子率范围。在此场景中，假定与管电流和/或管电流和材料厚度的任何其他已知函数呈线性关系，可通过外推在低计数率下检测到的信号来推断每能量仓“真实”信号，即在无堆积的情况下检测到的信号。确定“真实”计数率的另一种选择是测量每个平均光子率下的几次实现上的统计值(例如，方差)，并使用已知函数来了解统计值如何随堆积计数丢失而变化，诸如参考文献2中描述的关系。一旦“真实”计数率已知，就可通过使用任何众所周知的优化方法来以分析或迭代的方式反转等式(1)和/或等式(2)来确定参数集。
经校正的检测器响应
Figure BDA0003800205240000142
可继续通过成像链传播到最终图像。对于能量鉴别光子计数检测器，成像链的主要步骤可能是材料分解，该材料分解将检测器信号传递到两个或更多个材料基底。7可组合材料基底以突出主体中的特定材料或最大化整体对比度噪声比。对于CT***，成像链的另一个主要步骤是使用诸如滤波反投影或迭代重建的方法从在一定视角范围的投影重建图像。
应当理解，本文描述的方法和设备可以多种方式组合和重新布置。
例如，特定功能可在硬件中实施，或者在软件中实施以供合适的处理电路执行，或者它们的组合。
本文描述的步骤、功能、过程、模块和/或块可使用任何常规技术在硬件中实施，诸如半导体技术、分立电路或集成电路技术，包括通用电子电路和专用电路。
具体示例包括一个或多个适当配置的数字信号处理器和其他已知的电子电路，例如互连以执行专用功能的离散逻辑门，或专用集成电路(ASIC)。
替代性地，本文描述的步骤、功能、过程、模块和/或块中的至少一些可在诸如计算机程序的软件中实施，以供诸如一个或多个处理器或处理单元的适当处理电路执行。
处理电路的示例包括但不限于一个或多个微处理器、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个中央处理单元(CPU)、视频加速硬件和/或任何合适的可编程逻辑电路，诸如一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)或一个或多个可编程逻辑控制器(PLC)。
举例来说，可以在FPGA上实施堆积校正过程/算法。
还应当理解，可以重新使用其中实施了所提出的技术的任何常规设备或单元的一般处理能力。也可例如通过重新编程现有软件或通过添加新的软件部件来重新使用现有软件。
根据具体方面，提供了一种用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量辨别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的***。该***被配置为对于多个能量仓中的每个能量仓，向能量仓的检测信号添加校正项，所述校正项是两个可分离参数化函数的乘积，该参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于能量仓上的检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的检测信号。
举例来说，该***可在硬件和/或固件中实施。
例如，该***可基于现场可编程门阵列(FPGA)技术来实施。
根据另一方面，如上所述，提供了一种用于X射线成像的***，该***包括如本文所述的用于堆积校正的***。
举例来说，X射线成像***可被配置用于计算机断层扫描。
作为另一示例，X射线成像***可被配置用于***摄影术。
图19是示出根据实施方案的计算机实施方式的示例的示意图。在该特定的示例中，***200包括处理器210和存储器220，该存储器包括能够由处理器执行的指令，由此处理器可操作以执行本文所述的步骤和/或动作。这些指令通常被组织为计算机程序225、235，该计算机程序可以在存储器220中预先配置或者从外部存储器设备230下载。任选地，***200包括输入/输出接口240，该输入/输出接口可以互连到处理器210和/或存储器220，以实现相关数据(诸如输入参数和/或所得的输出参数)的输入和/或输出。
术语“处理器”应当在一般意义上解释为能够执行程序代码或计算机程序指令以执行特定的处理、确定或计算任务的任何***或设备。
因此，包括一个或多个处理器的处理电路***被配置为在执行计算机程序时执行被明确定义的处理任务(诸如本文描述的那些)。
处理电路***不必仅专用于执行上述的步骤、功能、过程和/或框，而是还可以执行其他任务。
具体地，所提出的技术还提供了一种包括指令的计算机程序，该指令当由处理器执行时使处理器执行如本文所述的用于堆积校正的方法。
所提出的技术还提供了一种包括非暂态计算机可读介质220、230的计算机程序产品，在该计算机可读介质上存储有这样的计算机程序。
举例来说，软件或计算机程序225、235可以被实现为通常承载或存储在计算机可读介质220、230(尤其是非易失性介质)上的计算机程序产品。计算机可读介质可以包括一个或多个可移动或不可移动存储器设备，包括但不限于：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、压缩光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光光盘、通用串行总线(USB)存储器、硬盘驱动器(HDD)存储设备、闪存存储器、磁带，或任何其他常规存储器设备。因此，计算机程序可以被加载到计算机或等效处理设备的操作存储器中，以便由其处理电路***来执行。
方法流程在被一个或多个处理器执行时，可以被视为计算机动作流程。相应的设备、***和/或装置可以被定义为一组功能模块，其中由处理器执行的每个步骤对应于一个功能模块。在这种情况下，功能模块被实施为在处理器上运行的计算机程序。因此，所述设备、***和/或装置可以替代性地被定义为一组功能模块，其中这些功能模块被实施为在至少一个处理器上运行的计算机程序。
驻留在存储器中的计算机程序因此可以被组织为适当的功能模块，这些功能模块被配置为当计算机程序由处理器运行时，执行本文所述的步骤和/或任务的至少一部分。
替代性地，可以主要通过硬件模块或者另选地通过硬件来实现模块。软件相对于硬件的程度纯粹是实施方式的选择。
上述实施方案仅作为示例给出，并且应当理解，所提出的技术并不限于此。本领域的技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明范围的情况下，可以对这些实施方案做出各种修改、组合与改变。特别地，在技术上可能的情况下，不同实施方案中的不同部分解决方案可以在其他配置中组合。
参考文献
1.Knoll GF.Radiation Detection and Measurement.3rd ed.John Wiley&Sons；2000.
2.
Figure BDA0003800205240000171
F,Danielsson M,
Figure BDA0003800205240000172
M.Count statistics ofnonparalyzable photon-counting detectors with nonzero pulse length.MedPhys.2018；45(8):3800-3811.
3.Sabbatucci L,Fernández JE.First principles pulse pile-up balanceequation and fast deterministic solution.Radiat Phys Chem.2017；137:12-17.
4.Cammin J,Kappler S,Weidinger T,Taguchi K.Evaluation of models ofspectral distortions in photon-counting detectors.J Med Imaging.2016；3(2).
5.Feng R,Rundle D,Wang G.Neural-networks-based Photon-Counting DataCorrection:Pulse Pileup Effect.In:IEEE.；2018:1-14.
6.Alvarez RE.Near optimal neural network estimator for spectral x-rayphoton counting data with pileup.ArXiv.2017:1-11.
7.Alvarez RE,Macovski A.Energy-selective reconstructions in X-raycomputerized tomography.Phys Med Biol.1976；21(5):733-744.

Claims (22)

1.一种用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量鉴别光子计数X射线检测器(20)中进行堆积校正的方法，其中所述方法包括：对于多个能量仓中的每个能量仓，向所述能量仓的检测信号添加校正项，所述校正项是两个可分离参数化函数的乘积，所述参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于所述能量仓上的所述检测信号的加权和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的所述检测信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一参数化函数包括至少一个参数，所述参数特定于正在校正的像素和/或深度段和/或仓。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二参数化函数包括至少一个参数，所述参数特定于所述正在校正的像素和/或深度段和/或仓。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述X射线检测器(20)为深度分段侧面朝向检测器并且其中所述第二参数化函数还取决于来自每个检测器像素的两个或更多个深度段(22)的一个或若干个能量仓中的所述检测信号和/或校正信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述X射线检测器(20)为深度分段侧面朝向检测器并且所述方法还包括将一个或若干个乘法因子应用于来自每个检测器像素的两个或更多个深度段(22)的所述检测信号和/或校正计数率的附加步骤，所述乘法因子取决于检测计数率和/或所述校正计数率，并且所述乘法因子被选择为在将来自所述深度段的所述信号组合到像素信号时优化每个计数率下的对比噪声比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一函数为有理函数。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一函数为指数函数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述第二函数为来自所有仓的信号的线性组合，即大小对应于仓数的平方的矩阵算子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法还包括对所述第一参数化函数和/或所述第二参数化函数的所述参数的至少一个子集和/或所述加权和的所述参数执行校准的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过以光子率范围曝光所述X射线检测器来确定和/或校准所述第一参数化函数和/或所述第二参数化函数的所述参数的至少一个子集和/或所述加权和的所述参数，从而得到不同级别的堆积。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通过改变X射线管电流来生成所述光子率范围。
12.根据权利要求10所述的方法，其中通过光束路径中的材料组合的范围生成所述光子率范围。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中通过从低计数率外推来确定在任何计数率下无堆积的预期计数率，并且通过以分析和/或迭代的方式反转所述两个可分离参数化函数的所述乘积来确定所述参数。
14.根据权利要求10至12中的任一项所述的方法，其中通过每个平均光子率下两次或更多次实现的统计值来确定所述在任何计数率下无堆积的所述预期计数率，并且通过以分析和/或迭代的方式反转所述两个可分离参数化函数的所述乘积来确定所述参数。
15.一种用于在基于多个能量仓操作的不可瘫痪能量鉴别光子计数X射线检测器中进行堆积校正的***(25；30；40；50；200)，其中所述***被配置为：对于多个能量仓中的每个能量仓，向所述能量仓的检测信号添加校正项，所述项是两个可分离参数化函数的乘积，所述参数化函数中的每个参数化函数均包括至少一个参数，其中第一参数化函数取决于所述能量仓上的所述检测信号的和，并且其中第二参数化函数取决于一个或若干个能量仓中的所述检测信号。
16.根据权利要求15所述的***，其中所述***(25；30；40；50；200)在硬件和/或固件中实现。
17.根据权利要求15或16所述的***，其中所述***(25；30；40；50；200)基于现场可编程门阵列(FPGA)技术来实现。
18.一种用于X射线成像的***(100)，所述***包括根据权利要求15至17中任一项所述的用于堆积校正的***(25；30；40；50；200)。
19.根据权利要求18所述的X射线成像***(100)，其中所述X射线成像***被配置用于计算机断层扫描。
20.根据权利要求18所述的X射线成像***(100)，其中所述X射线成像***被配置用于***摄影术。
21.一种包括指令的计算机程序(225；235)，所述指令当由处理器(210)执行时使所述处理器(210)执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。
22.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括非暂态计算机可读介质(220；230)，其上存储有根据权利要求21所述的计算机程序(225；235)。
CN202080096782.7A 2020-03-02 2020-03-02 用于光子计数x射线检测器的光谱堆积校正 Pending CN115427838A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2020/050230 WO2021177865A1 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Spectral pileup correction for photon-counting x-ray detectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115427838A true CN115427838A (zh) 2022-12-02

Family

ID=77612998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080096782.7A Pending CN115427838A (zh) 2020-03-02 2020-03-02 用于光子计数x射线检测器的光谱堆积校正

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4115210A4 (zh)
JP (1) JP7427803B2 (zh)
KR (1) KR20220149677A (zh)
CN (1) CN115427838A (zh)
WO (1) WO2021177865A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114185057B (zh) * 2021-11-10 2024-05-17 华为技术有限公司 一种探测方法、装置和终端
WO2023210137A1 (ja) * 2022-04-28 2023-11-02 株式会社島津製作所 蛍光ｘ線分析方法および蛍光ｘ線分析装置
CN115993102B (zh) * 2023-03-24 2023-09-29 杭州宇称电子技术有限公司 基于单光子探测器的重叠物厚度检测方法、装置及其应用

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8941076B2 (en) * 2009-06-30 2015-01-27 Analogic Corporation Enhanced photon detection for scanner
JP5171891B2 (ja) * 2010-07-01 2013-03-27 三菱電機株式会社 放射線測定装置
RU2593783C2 (ru) * 2011-10-26 2016-08-10 Конинклейке Филипс Н.В. Радиографическое устройство для обнаружения фотонов с коррекцией смещения
JP6301138B2 (ja) * 2013-02-12 2018-03-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置およびフォトンカウンティングプログラム
WO2014173812A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 Koninklijke Philips N.V. Pulse processing circuit with correction means
US9220469B2 (en) * 2013-12-31 2015-12-29 General Electric Company Systems and methods for correcting detector errors in computed tomography imaging
CN106574978B (zh) * 2014-09-17 2018-11-23 株式会社日立制作所 X射线拍摄装置
US9476993B2 (en) * 2015-01-07 2016-10-25 Toshiba Medical Systems Corporation Apparatus and method for computing detector response of a photon-counting detector
US10869646B2 (en) * 2018-04-12 2020-12-22 Canon Medical Systems Corporation Method and apparatus for computed tomography (CT) and material decomposition with pile-up correction calibrated using real pulse pileup effect and detector response

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220149677A (ko) 2022-11-08
EP4115210A4 (en) 2024-01-24
JP2023517288A (ja) 2023-04-25
WO2021177865A1 (en) 2021-09-10
EP4115210A1 (en) 2023-01-11
JP7427803B2 (ja) 2024-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110869811B (zh) 管理x射线成像***中的几何失准
KR102544384B1 (ko) 광자 계수 에지-온 x-선 검출기의 개별적인 검출기 다이오드에서 광자 반응의 위치를 결정하기 위한 방법 및 장치
US9841389B2 (en) Photon-counting type X-ray computed tomography apparatus and method
JP6076363B2 (ja) オフセット決定を伴う光子検出装置、該検出装置を有する撮像装置、光子検出方法、該方法を利用した撮像方法ならびに該検出方法・撮像方法に関するコンピュータプログラム
CN115427838A (zh) 用于光子计数x射线检测器的光谱堆积校正
WO2016147844A1 (ja) Ｘ線ｃｔ装置及びマルチエネルギー像作成方法
CN110494769B (zh) 具有自适应反重合***的光子计数x射线探测器***
JP2020507753A (ja) 一致を可能にする光子計数検出器
US10117626B2 (en) Apparatus and method for pile-up correction in photon-counting detector
JP2018057655A (ja) 放射線診断装置及び方法
JP2022113115A (ja) ビームハードニング補正方法、ｘ線ｃｔ装置及びビームハードニング補正プログラム
US11166683B2 (en) Spectral pileup correction for photon-counting x-ray detectors
JP2023544482A (ja) Ｘ線検出器における同時計数検出のための方法及びシステム
US12004895B2 (en) Metric-based data management for X-ray imaging systems
EP4200809A1 (en) Methods and systems related to x-ray imaging
CN113507889B (zh) 增强型光谱x射线成像
JP2023129298A (ja) 計算機式断層写真法システムのための適応型データ取得
JP2024020148A (ja) コンピュータ断層撮影のためのシステム及び方法
JP2023516059A (ja) 改良型エッジ・オンｘ線検出器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination