一種光子計數型的X射線CT裝置，具有：X射線管，發生最大能量是比特性X射線的最大峰值能量大的能量的X射線光子；X射線檢測物質，檢測X射線光子；減弱系數映射生成單元，生成與包括特性X射線的最大峰值能量的第一能量區域相當的第一減弱系數映射；減弱系數映射變換單元，將第一減弱系數映射變換為作為與第一能量區域不同的區域的第二能量區域的第二減弱系數映射；仿真執行單元，根據第二減弱系數映射進行散射線仿真而生成散射X射線光子的散射光子分布；以及圖像重建單元，根據與第二能量區域相當的、檢測的X射線光子生成重建前的數據，通過散射光子分布對重建前的數據進行校正處理而生成校正數據，根據校正數據，重建與第二能量區域相當的、散射線校正了的圖像。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的實施方式涉及對X射線光子(粒子)進行計數的光子計數型的X射線計算機斷層裝置(X射線CT裝置)以及散射線校正方法。
技術介紹
X射線CT裝置具備隔著被檢體對向配置的X射線管以及X射線檢測器。X射線檢測器沿著與作為被檢體的體軸方向的頂板的長度方向正交的方向(通道方向)具備多個通道的檢測元件。在X射線CT裝置中使用的X射線檢測器中，能夠使用各種類型，作為當前一般使用的X射線CT裝置的檢測器，有閃爍檢測器。閃爍檢測器的各檢測元件具備閃爍器、和光電二極管(PD)等光傳感器。另外，近年來，使用適合于光子系數(照射計數)的半導體檢測器來研究光子計數型的X射線CT裝置。在半導體檢測器中，一般具備半導體元件(X射線檢測物質)、和包括ASIC層的多個處理電路。另外，作為與本實施方式關聯的現有技術文獻，可以舉出以下的專利文獻I。專利文獻1:日本特開2006 - 101926號公報
技術實現思路
但是，在當前一般使用的X射線CT裝置中，未讀取所檢測的X射線的能量信息，所以無法定量地進行散射線的校正。并且，從X射線管發生的X射線在寬范圍具有能量，所以即使使用讀取X射線的能量信息的光子計數型的檢測器，仍未區分所檢測的X射線是散射線、還是在被檢體中不完全反應而透射來的X射線，定量的散射線校正方法仍然未確立。附圖說明圖1是示出本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置的硬件結構圖。圖2是用于說明光子計數型圖像檢測器的結構的立體圖。圖3是以光子計數型圖像檢測器以及DAS為中心的電性的框圖。圖4是示出本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置的功能的框圖。圖5是示出由X射線管發生的X射線光子的能量譜的一個例子的圖。圖6是示出變更管電壓的情況下的X射線光子的能量譜的變化的圖。圖7是示出X射線光子的最大能量被控制的X射線光子的能量譜的一個例子的圖。圖8是示出基于包括特性X射線的最大峰值能量的能量區域的原始數據的減弱系數映射的一個例子的圖。圖9是用于說明用于生成能量變換后的減弱系數映射的變換式的圖。圖10是示出散射線仿真的流程圖。圖11是示出通過式(I)計算出的散射角及其概率的圖。具體實施例方式參照附圖，說明本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置以及散射線校正方法。本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置為了解決上述課題，具有:X射線管，發生最大能量是比特性X射線的最大峰值能量大的能量的X射線光子；x射線檢測物質，檢測所述X射線光子；減弱系數映射生成單元，生成與包括所述特性X射線的最大峰值能量的第一能量區域相當的第一減弱系數映射；減弱系數映射變換單元，將所述第一減弱系數映射變換為作為與所述第一能量區域不同的區域的第二能量區域的第二減弱系數映射；仿真執行單元，根據所述第二減弱系數映射進行散射線仿真而生成散射X射線光子的散射光子分布；以及圖像重建單元，根據與所述第二能量區域相當的、檢測的所述X射線光子生成重建前的數據，通過所述散射光子分布對所述重建前的數據進行校正處理而生成校正數據，根據所述校正數據，重建與所 述第二能量區域相當的、經散射線校正了的圖像。本實施方式的散射線校正方法為了解決上述課題，從X射線管發生最大能量是比特性X射線的最大峰值能量大的能量的X射線光子，通過X射線檢測物質檢測所述X射線光子，生成與包括所述特性X射線的最大峰值能量的第一能量區域相當的第一減弱系數映射，將所述第一減弱系數映射變換為作為與所述第一能量區域不同的區域的第二能量區域的第二減弱系數映射，根據所述第二減弱系數映射進行散射線仿真而生成散射X射線光子的散射光子分布，根據與所述第二能量區域相當的、所述檢測的X射線光子生成重建前的數據，通過所述散射光子分布對所述重建前的數據進行校正處理而生成校正數據，根據所述校正數據，重建與所述第二能量區域相當的、經散射線校正了的圖像。在本實施方式的X射線CT裝置中，有X射線管和X射線檢測器一體地在被檢體的周圍旋轉的旋轉/旋轉(ROTATE/ROTATE)類型、和環狀地陣列排列多個檢測元件且僅X射線管在被檢體的周圍旋轉的固定/旋轉(STATIONARY/ROTATE)類型等各種類型，在哪一個類型中都能夠應用本專利技術。此處，設為當前占據主流的旋轉/旋轉類型而進行說明。另外，對于將入射X射線變換為電荷的機構，通過閃爍器等熒光體將X射線變換為光進而將該光通過光電二極管等光電變換元件變換為電荷的間接變換形、和利用了通過X射線在半導體內生成電子空穴對以及向該電極的移動即光導電現象的直接變換形是主流。另外，近年來，將X射線管和X射線檢測器的多個配對搭載于旋轉環的所謂多管球型的X射線CT裝置的產品化發展，其周邊技術的開發發展。在本實施方式的X射線CT裝置中，不論是以往的一管球型的X射線CT裝置，還是多管球型的X射線CT裝置，都能夠應用。此處，設為一管球型的X射線CT裝置而進行說明。圖1是示出本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置的硬件結構圖。圖1示出本實施方式的光子計數型的X射線CT裝置I。X射線CT裝置I大體上包括掃描器裝置11以及圖像處理裝置12。X射線CT裝置I的掃描器裝置11通常設置于檢查室，為了生成與患者(被檢體)0的部位相關的X射線的透過數據而構成。另一方面，圖像處理裝置12通常設置于與檢查室鄰接的控制室，為了根據透過數據生成投影數據來進行重建圖像的生成/顯示而構成。X射線CT裝置I的掃描器裝置11設置有X射線管21、光圈22、光子計數型圖像檢測器(以下，簡稱為“檢測器”)23、DAS (data acquisition system,數據采集系統)24、旋轉部25、高電壓電源26、光圈驅動裝置27、旋轉驅動裝置28、頂板29、頂板驅動裝置30、以及控制器31。X射線管21通過根據從高電壓電源26供給的管電壓使電子線碰撞到鎢(W)等金屬制的標靶而發生X射線，朝向檢測器23照射。通過從X射線管21照射的X射線，形成扇形波束X射線、錐形波束X射線。X射線管21通過經由高電壓電源26的由控制器31進行的控制，供給X射線的照射所需的電力。光圈22通過光圈驅動裝置27，調整從X射線管21照射的X射線的切片方向及其正交方向的照射范圍。即，通過利用光圈驅動裝置27調整光圈22的開口，能夠變更切片方向及其正交方向的X射線照射范圍。檢測器23具有矩陣狀、即在通道方向具有多個通道、在切片方向上具有多列像素。而且，對于檢測器23的通道方向，特別地，考慮來自X射線管21的X射線波束的擴展角度而使其具有彎曲。另外，檢測器23的整體的形狀根據用途而決定，也可以是平板狀。以下，以半導體檢測器為例子而進行說明，但本專利技術不限于半導體檢測器而能夠應用于可進行光子計算的任意的檢測器。圖2是用于說明檢測器的結構的立體圖。如圖2所示，檢測器23以將二維面分割為多個面的方式被分割為多個檢測器塊23a，并且能夠將多個檢測器塊23a彼此裝卸自如地結合。另外，在檢測器塊23a的X射線入射側的前表面，在切片方向上配置了鑰制、或者鎢制的未圖示的準直儀的狀態下，得到來自X射線管21的X射線透過像。各檢測器塊23a由化合物半導體構成，并且，具有規定尺寸(例如幾厘米X幾厘米)的層狀的半導體元件S、和用電壓施加用的帶電電極El覆蓋半導體元件S的放射線入射面并且用二維陣列狀(棋盤格狀)地分割的多本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：森安健太，
申請(專利權)人：株式會社東芝，東芝醫療系統株式會社，
類型：
國別省市：
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