[发明专利]X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及具有计数器的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。

背景技术

存在根据从X射线检测器输出的X射线的光子数来重建与被检体相关的图像的X射线计算机断层摄影装置(Computed Tomography：以下，称为光子计数X射线CT装置)。另外，作为光子计数X射线CT装置的X射线检测器所要求的性能，有高的计数率(检测光子数相对于朝向X射线检测器的入射光子数的比例)。所谓高计数率例如是每1mm²为10⁶个左右的计数率。例如，作为X射线检测器，试生产有CZT(CdZnTe：碲锌镉)或CdTe(碲化镉)等半导体检测器。半导体检测器为了得到高计数率，在缩小半导体检测器中的多个半导体元件各自的受光面积等方面下功夫。

然而，半导体检测器由于重复入射X射线光子而发生电极化。因此，存在半导体检测器的性能发生变化的问题。

另一方面，作为X射线光子的另一检测方式，存在组合闪烁体和光检测器的方式。在组合闪烁体和光检测器的方式中，不存在半导体检测器那样的极化问题。然而，在闪烁体的发光时间(典型的情况为40×10^-9s左右)之间，由于发生基于其他的X射线光子的入射事件，因此存在所输出的电信号叠加的问题。此外，当在光检测器充电过程中下一个X射线光子入射时，输出信号比基于单独X射线光子的入射的输出信号变弱，作为结果，存在不能得到合适的能量积分值的问题。这些问题是闪烁体与光检测器的组合方式所特有的问题，被称为堆积(Pile up)。

发明内容

目的在于提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。

本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置具备：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部，具有闪烁体和光检测元件，上述闪烁体通过入射从上述X射线产生部产生并透过被检体的多个X射线光子来产生闪烁光，上述光检测元件设置在上述闪烁体的背面；峰值检测部，根据来自上述光检测元件的输出信号，检测分别与向上述闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值；特性确定部，根据检测到上述多个峰值的各个的时刻和上述多个峰值，确定基于上述多个X射线光子的各个的上述闪烁光的衰减特性和上述光检测元件的输出降低特性；峰值校正部，按照上述衰减特性和上述输出降低特性，校正所检测到的上述多个峰值；计数器，对分别与校正后的上述多个峰值对应的X射线光子数进行计数；以及重建部，根据来自上述计数器的输出来重建医用图像。

根据本实施方式，能够提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。

图2是表示本实施方式所涉及的、数据收集部的结构的一个例子的结构图。

图3是表示本实施方式所涉及的、堆积的一个例子的图。

图4是表示本实施方式所涉及的、来自光检测元件的输出中的第1、第2峰值、存储于峰值存储部的第1、2峰值以及校正后的第2峰值的图。

图5是表示本实施方式所涉及的、相对于X射线光子的能量的计数数量的一个例子的图。

图6是表示本实施方式所涉及的、峰值校正处理的步骤的一个例子的流程图。

符号说明

1：X射线计算机断层摄影装置；10：高电压发生部；12：机架；14：数据存储部；16：重建部；18：显示部；20：输入部；22：控制部；101：X射线管；102：旋转环；103：X射线检测部；104：光检测元件；105：摄影区域；106：驱动部；107：顶板；109：数据收集部；111：非接触数据传送部；113：滑动环；115：X射线的焦点；117：准直器单元；119：X射线的放射范围；120：峰值检测部；122：峰值存储部；124：特性确定部；126：峰值校正部；128：模拟数字转换器(ADC)；130：计数器

具体实施方式

参照附图，对基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置(Computed Tomography)的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，对具有大致相同的功能以及结构的构成要素，附加同一符号，只在必要时进行重复说明。