CN101542316A - 利用相关的光子数和能量测量的谱计算机断层摄影 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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(Lu2SiO5或LSO)、锗酸铋(BGO)和碘化钠(NaI)的探测器。还有其他闪烁体材料也是已知的，诸如溴化镧(LaBr)、LuI3、Gd2SiO5(GSO)、LuAlO3(LuAP)和YAlO3(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Counting and Integrating Readout for Direct ConversionX-ray Imaging Concept，Realization and First Prototype Measurements，2005IEEE 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查对象；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。
本发明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发明。
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射线横穿检查区域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1001...100N。多个光子计数器241...24N和事件驱动能量确定器261...26N接收由各个探测器元件1001...100N生成的信号。各个光子计数器241-N生成指示由相对应的探测器元件1001-N接收到的光子的数量的输出n测量1-N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测量1-N。为与围绕检查区域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n测量 1-N和E测量1-N。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测量1-N和E测量1-N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1-N，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n校正1-N。
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)提供关于检查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支撑检查区域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S(t)。诸如前置放大器和信号整形器或滤波器的信号调节器202调节该探测器信号，以便例如提供期望的信号水平和/或降低噪声的影响。第一时间延迟元件204将探测器信号延迟第一延迟时间Δt1以便生成时间延迟的探测器信号S(t-Δt1)。光子探测器206接收该时间延迟的探测器信号并探测各个光子Pi，这些光子由探测器元件100接收并且符合某些条件以便被计数，例如通过探测指示所探测的光子的信号S(t-Δt1)的上升。也可以使用探测阈值来降低由于噪声而导致的错误计数。光子探测器206还响应于对光子Pi的探测而生成触发信号。计数器208对光子Pi进行计数以生成指示在读取周期中探测到的光子的数量的输出n测量。
诸如延迟减法器的探测器信号变化确定器210同样接收探测器信号S(t)并生成输出信号，该输出信号指示在第二时间周期Δt2中探测器信号的变化的量值：
等式1
ΔS＝S(t)-S(t-Δt2)
响应于由光子探测器206生成的触发信号，诸如采样和保持单元的信号采样器212对延迟减法器210的输出进行采样以生成与各个光子Pi相对应的经采样的信号ΔSi。加法器214累加经采样的信号以生成指示在读取周期中探测到的光子Pi的能量的输出E测量：
等式2
其中n是在读取周期中探测到的光子的数量。
在每个读取周期之后，重置计数器208和加法器214的光子计数n测量和能量E测量以便进行下一次读取。
现在回到图1，计数校正器44针对每个信道对各个测量的计数值n测量应用堆积校正以生成相对应的经校正的计数值n校正。可以利用校正传递函数、查找表或其他已知技术来实现这一校正。平均能量计算器46使用每个信道的测量的计数n测量和能量E测量以生成由各个探测器元件100在各个读取周期中接收到的光子的相对应的平均能量值：
等式3
其中k是可以基于给定系统的操作特征根据经验导出的校准因子。
现在将进一步描述与图3相关的操作，图3示出了响应于光子P1、P2和P3而生成的示例性探测器信号302。虽然探测器信号302的精确特性是探测器元件100和相关联的电子设备的函数，但响应于光子而生成的信号通常由周期来表征，在该周期中信号量值相对快速地上升且随后相对较慢地衰减。因此，基于探测器元件100和相关联的电子设备的特征来选择延迟时间Δt1和Δt2。更具体地，第二延迟时间Δt2确定探测器信号变化确定器210计算信号差异ΔS的时间周期。如图所示，将第二延迟时间Δt2选择为与响应于探测器元件100对光子的接收的信号302的上升信号部分的时间周期(即信号302的量值增加的时间周期)相近似。对于实际光子计数探测器和/或闪烁体材料，延迟时间Δt2处于大约2纳秒至20纳秒(ns)的范围内。
使用第一延迟Δt1来使采样器212的操作与对光子Pi的探测同步，从而使得在上升信号部分的时间周期中对信号差异ΔSi进行采样。因此，各个信号差异ΔSi对应于所探测到的光子Pi的上升信号净量值。当然，这一对应关系的平均准确度受到输入光子计数率的影响。
这种技术的一个优点在于光子计数和总能量测量倾向于以相似的方式受到堆积和噪声阈值的影响。因而，在相对宽的动态范围上平均能量计算是准确的。此外，两种测量均对相对更长的探测器衰减时间分量(有时也被称为“余辉”效应)不敏感，这可能导致来自在第一读取周期中接收的光子的残留信号对后续读取周期中的信号水平有贡献。因此，所述技术相对不受到这些残留信号的影响，特别是当与在整个读取周期上对探测器信号进行积分的技术相对比时。
图4和图5示出了一种可能的硬件实现方式的框图和能量编码方案。当然，这一配置仅是示例性的，且其他配置也是可能的。给出了各种参数的值以便展示在典型系统中可能遇到的时间周期和速率的量级。
如图所示，第一时间延迟元件204提供大约3纳秒(ns)的延迟Δt1，而光子探测器206实现为具有10ns的强制死时间的上升信号探测器。利用提供大约4ns的延迟Δt2的延迟元件402和减法器404来实现探测器信号能量变化确定器210。
图4还示出了用于累加各个样本ΔSi的适当技术。如图所示，该系统包括电压-时间转换器402、时间-时钟周期转换器404、第一时钟406、预分频器(prescaler)408、第二计数器410和第二时钟412。电压-时间转换器402将样本信号ΔSi转换成具有与样本信号ΔSi的量值成比例的时间长度的脉冲。时间-时钟周期转换器404连同第一时钟406进行操作以生成与由电压-时间转换器402生成的脉冲的长度成比例的数量的脉冲。例如，第一时钟406可以实现为1千兆赫兹(GHz)的时钟，且电压-时间转换器402被配置为使得响应于经采样的信号ΔSi的最大预期量值而生成的脉冲长度对应于时钟406的八个(8)周期。
第二计数器410连同第二时钟412进行操作以便对由时间-时钟周期转换器404生成的脉冲进行计数。设置在时间-时钟周期转换器404与第二计数器410的输入之间的预分频器408起到分频器的作用，因此允许使用相对较低速度的计数器410。在预分频器408实现为3位(即除以8)预分频器的情况下，适当的第二时钟412的速度将在100兆赫兹(MHz)的量级上，且第一计数器208和第二计数器410可以实现为16位同步计数器。作为替代，可以在不需要时钟412的情况下使用异步计数器。
图5更详细地示出了光子能量与编码方案之间的关系。在该示例中，将从大约5keV至120keV的能量范围编码成八(8)个能量范围或面元E1-E8，每个面元具有宽度ΔE。要注意，应该如此建立由电压-时间转换器402生成的脉冲宽度，即使得能量面元E1被编码为一个(1)时钟周期，能量面元E2被编码为两个(2)时钟周期，依此类推。
由第二计数器410生成的计数值可以容易地重新分频(rescale)以对应于期望的能量单元。根据一种技术，第二计数器410的输出与预分频器408的划分因子相乘。在可以取回预分频器408中剩余计数的实现方式中，将剩余计数累加到乘法的结果。在不能取回剩余计数的实现方式中，可以通过将与预分频器408的划分因子的二分之一(1/2)相对应的计数的数量累加到乘法的结果来近似剩余计数。然后将该结果与已知的能量面元宽度ΔE相乘，并乘以已知的预校准因子，该预校准因子将上升信号净量值的总和转换成期望单元中的总光子能量。
预期各种变化。虽然所述的光子计数和能量测量技术的具体优点在于它们相对简单，但是也可以实施其他技术。例如，虽然整体能量测量准确度是统计因子的函数，但整体能量测量的准确度也受到上升信号净量值测量的准确度的影响。例如可以通过动态调整作为计数率和/或信号水平的函数的第一和第二延迟时间Δt1和Δt2来改进能量测量的准确度，从而使得采样更紧密地对应于信号上升和/或信号峰值的开始。作为又一示例，可以利用其他测量方案或者以更大或更小的分辨率执行能量测量。
现在将描述与图6相关的操作。
在602处启动扫描。
在604处探测已经横穿检查区域14的辐射。
在606处对在给定读取周期中探测的光子进行计数，并且在608处测量所探测的光子的能量。可以通过测量该读取周期内的多个离散子周期中的每个中的探测器信号来测量该能量，其中子周期对应于对X射线的探测。如上所述，例如可以通过测量探测器信号响应于各个所探测到的光子的变化来测量该能量。
在步骤610计算所探测到的辐射的平均能量。
在步骤612，生成经校正的光子计数值。
在步骤614利用已知技术重建投影数据以生成指示辐射衰减和检查对象的材料成分的体积数据。要注意，作为替代或附加地，可以在后重建操作中生成材料成分信息。
在步骤616以人类可感知的形式呈现体积数据和/或材料成分信息，例如作为在与操作者控制台44相关联的监视器或显示器上显示的人类可读图像。
虽然已经从单个探测器元件100和单个读取周期的视角讨论了前述步骤，当然要认识到数据是针对各个探测器元件并在多个读取周期上收集的。
已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解前面详细描述的基础上，其他人员可以想到修改和变化。本发明意欲被解释为包括所有这些修改和变化，只要它们处于所附权利要求及其等价物的范围内。
Claims (29)
1、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。
2、根据权利要求1所述的装置，其中，所述探测器信号的所述量值响应于所接收到的光子而增加，且所述输出表示所述探测器信号的所述量值响应于由所述探测器在所述读取周期中接收到的X射线光子的总增加。
3、根据权利要求2所述的装置，其包括光子探测器(206)，所述光子探测器探测指示所接收到的光子的探测器信号的变化，并且其中，所述光子能量确定器测量所述探测器信号的所述量值响应于来自所述光子探测器的信号的变化。
4、根据权利要求1所述的装置，其中，所述光子能量确定器为由所述探测器在所述读取周期中接收到的多个光子中的每个测量所述探测器信号的上升信号净量值。
5、根据权利要求1所述的装置，其中，在大约2纳秒至20纳秒的时间周期上测量量值的所述变化。
6、根据权利要求1所述的装置，其中，所述光子能量确定器包括测量所述探测器信号的变化的探测器信号变化确定器(210)和累加所测量的变化的加法器(214)。
7、根据权利要求6所述的装置，其中，所述探测器信号变化确定器包括延迟所述传感器信号的延迟部件(402)和计算所述传感器信号与经延迟的传感器信号之间的差异的计算部件(404)。
8、根据权利要求6所述的装置，其包括采样和保持所测量的变化的采样和保持(212)。
9、根据权利要求1所述的装置，其包括能量计算器(46)，所述能量计算器使用所述光子计数和所述输出以计算指示在所述读取周期中接收到的所述X射线光子的能量的值。
10、根据权利要求9所述的装置，其中，所计算的值是平均能量。
11、根据权利要求1所述的装置，其包括：
对象支架(16)，其支撑检查区域(14)中的检查对象；
X射线源(12)，其围绕所述检查区域从多个角位置生成X辐射；
多个X射线探测器、光子计数器和光子能量确定器。
12、一种方法，其包括：
探测由X射线计算机断层摄影装置的X射线探测器元件(100)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，其中，响应于对所述光子的所述探测而执行所述测量；
针对读取周期重复所述探测步骤、计数步骤和测量步骤；
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。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述测量步骤的执行与由所述X射线探测器元件生成的信号的量值增加在时间上是同步的。
14、根据权利要求12所述的方法，其中，测量包括测量由所述探测器元件生成的信号的量值变化。
15、根据权利要求14所述的方法，其中，所述变化是所述探测器元件信号的上升信号净量值。
16、根据权利要求12所述的方法，其中，所述输出包括平均能量。
17、根据权利要求12所述的方法，其包括为所述X射线计算机断层摄影装置的多个探测器元件和读取周期中的每个重复所述探测步骤、计数步骤、测量步骤、重复步骤和生成步骤。
18、根据权利要求12所述的方法，其中，探测包括识别由所述X射线探测器元件生成的指示所接收到的X射线光子的信号，并且其中，响应于所识别的信号而执行所述测量。
19、根据权利要求12所述的方法，其中，所述X射线探测器元件生成探测器元件信号，并且测量包括：
延迟所述探测器元件信号；
确定经延迟的探测器元件信号与所述探测器元件信号之间的差异；
采样所述信号差异；
累加多个经采样的信号差异。
20、根据权利要求19所述的方法，其中，所述探测器元件信号包括响应于所述探测器元件对光子的接收而生成的上升信号部分，并且延迟包括将所述探测器元件信号延迟与所述上升信号部分相对应的时间周期。
21、根据权利要求12所述的方法，其中，所述探测器元件包括CZT。
22、根据权利要求12所述的方法，其包括生成在所述读取周期中探测到的光子的所测量的能量的和，并且其中，重复包括重复所述生成步骤。
23、一种X射线计算机断层摄影装置，其包括：
对象支架(16)，其支撑检查区域(14)中的检查对象；
X射线源(12)，其围绕所述检查区域(14)从多个位置生成X射线；
X射线敏感探测器元件(100)，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探测器信号；
光子计数器(208)，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；
光子能量确定器(26)，其测量经计数的X射线光子的总能量，其中，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。
24、根据权利要求23所述的装置，其还包括光子探测器(206)，所述光子探测器使用探测器信号来识别由所述探测器元件接收到的光子，并且其中，所述子周期与所述光子探测器(206)对X射线光子的所述探测在时间上是同步的。
25、根据权利要求23所述的装置，其中，所述探测器元件响应于所接收的X射线光子而生成上升信号部分，并且所述子周期对应于所述上升信号部分。
26、根据权利要求23所述的装置，其包括平均能量计算器(46)，所述平均能量计算器可连接到所述光子计数器和所述光子能量确定器，并且所述平均能量计算器计算由所述探测器元件在所述读取周期中接收到的光子的平均能量。
27、根据权利要求23所述的装置，其包括将堆积校正应用于经计数的光子数的计数校正器(44)。
28、根据权利要求23所述的装置，其包括累加所测量的变化的加法器(214)。
29、根据权利要求23所述的装置，其中，所述探测器元件包括闪烁体。
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102725659A (zh) * | 2009-12-01 | 2012-10-10 | 原子能和能源替代品委员会 | X射线探测器的校准方法 |
| CN104471441A (zh) * | 2012-06-27 | 2015-03-25 | 皇家飞利浦有限公司 | 谱光子计数探测器 |
| CN104459756A (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-25 | 西门子公司 | X射线辐射的检测 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007022519A1 (de) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung einzelner Quantenabsorptionsereignisse bei einem Strahlungswandler zur Wandlung einzelner Quanten einer darauf einfallenden ionisierenden Strahlung. Programmcodemittel zur Durchführung des Verfahrens, Einrichtung zur elektronischen Datenverarbeitung, Strahlungswandler und Bildgebendes Tomografiegerät |
| EP2286640A1 (en) * | 2008-06-18 | 2011-02-23 | eV Products, Inc. | Count correction in a photon counting imaging system |
| JP5622487B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-11-12 | 株式会社東芝 | 放射線診断装置および画像再構成方法 |
| JP5897262B2 (ja) * | 2011-03-08 | 2016-03-30 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| US8761333B2 (en) | 2011-08-12 | 2014-06-24 | General Electric Company | Low resolution scintillating array for CT imaging and method of implementing same |
| US8942341B2 (en) | 2011-09-01 | 2015-01-27 | General Electric Company | Method of dose reduction for CT imaging and apparatus for implementing same |
| BR112014014638A2 (pt) * | 2011-12-19 | 2017-06-13 | Koninklijke Philips Nv | detector de raios x, método de detecção de raios x, dispositivo de raios x, processador para utilização em um dispositivo de raios x com um detector de raios x e método de processamento para utilização em um dispositivo de raios x com um detector de raios x |
| WO2013093726A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Detection apparatus for detecting photons taking pile -up events into account |
| DE102012216269A1 (de) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgensystem und Verfahren zur Erzeugung von Bilddaten |
| WO2014091278A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | Koninklijke Philips N.V. | Adaptive persistent current compensation for photon counting detectors |
| US9155516B2 (en) * | 2013-02-19 | 2015-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for count loss calibration of photon-counting detectors in spectral computed tomography imaging |
| EP2871496B1 (en) * | 2013-11-12 | 2020-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd | Radiation detector and computed tomography apparatus using the same |
| US9220469B2 (en) | 2013-12-31 | 2015-12-29 | General Electric Company | Systems and methods for correcting detector errors in computed tomography imaging |
| US9706967B2 (en) * | 2014-03-14 | 2017-07-18 | Toshiba Medical Systems Corporation | Energy-weighted single-binning for a photon-counting detector |
| US10159450B2 (en) * | 2014-10-01 | 2018-12-25 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray CT apparatus including a photon-counting detector, and an image processing apparatus and an image processing method for correcting detection signals detected by the photon-counting detector |
| US9375192B2 (en) * | 2014-10-14 | 2016-06-28 | Carestream Health, Inc. | Reconstruction of a cone beam scanned object |
| JP2016180625A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社東芝 | 放射線検出装置、入出力較正方法、及び入出力較正プログラム |
| US10117626B2 (en) * | 2015-09-29 | 2018-11-06 | General Electric Company | Apparatus and method for pile-up correction in photon-counting detector |
| WO2018002744A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method to unpile overlapping pulses |
| US11071514B2 (en) * | 2018-11-16 | 2021-07-27 | Varex Imaging Corporation | Imaging system with energy sensing and method for operation |
| US11344266B2 (en) * | 2019-09-16 | 2022-05-31 | Redlen Technologies, Inc. | Calibration methods for improving uniformity in X-ray photon counting detectors |
| CN111158039B (zh) | 2020-01-02 | 2022-01-04 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 信号采样、重建方法及装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4181855A (en) * | 1978-01-30 | 1980-01-01 | Beckman Instruments, Inc. | Method and apparatus for determining random coincidence count rate in a scintillation counter utilizing the coincidence technique |
| US4535242A (en) * | 1983-03-03 | 1985-08-13 | Siemens Gammasonics, Inc. | Method and a circuit for processing pulses of a pulse train |
| IT1198771B (it) * | 1984-01-27 | 1988-12-21 | Mario Alcidi | Metodo e dispositivo per l'abbattimento dell'effetto pile-up in contatori a scintillazione |
| DE3572869D1 (en) | 1984-05-29 | 1989-10-12 | Siemens Ag | A method and circuit for processing pulses in pulse pile-up situations |
| US4893015A (en) * | 1987-04-01 | 1990-01-09 | American Science And Engineering, Inc. | Dual mode radiographic measurement method and device |
| US5210423A (en) * | 1989-09-22 | 1993-05-11 | Siemens Gammasonics, Inc. | Method and apparatus for unpiling pulses generated by piled-up scintillation events |
| US6936822B2 (en) * | 1997-05-07 | 2005-08-30 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus to prevent signal pile-up |
| US6525323B1 (en) * | 2000-04-18 | 2003-02-25 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Method and apparatus for improved estimation of characteristics of pulses detected by a nuclear camera |
| DE10106221A1 (de) * | 2001-02-10 | 2002-08-14 | Philips Corp Intellectual Pty | Röntgendetektor mit großem Dynamikbereich |
| JP4160275B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2008-10-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | エネルギー測定方法及び測定装置 |
| US7149278B2 (en) * | 2004-09-10 | 2006-12-12 | General Electric Company | Method and system of dynamically controlling shaping time of a photon counting energy-sensitive radiation detector to accommodate variations in incident radiation flux levels |
| US7439515B2 (en) * | 2005-06-17 | 2008-10-21 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Pipeline processing of pulse pile-up correction in a nuclear medicine imaging system |
| WO2008040384A1 (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Cern - European Organization For Nuclear Research | Readout circuit for use in a combined pet-ct apparatus |
-
2007
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102725659A (zh) * | 2009-12-01 | 2012-10-10 | 原子能和能源替代品委员会 | X射线探测器的校准方法 |
| CN104471441A (zh) * | 2012-06-27 | 2015-03-25 | 皇家飞利浦有限公司 | 谱光子计数探测器 |
| CN104459756A (zh) * | 2013-09-18 | 2015-03-25 | 西门子公司 | X射线辐射的检测 |
| US9854656B2 (en) | 2013-09-18 | 2017-12-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Detection of X-ray radiation |
| CN104459756B (zh) * | 2013-09-18 | 2018-06-08 | 西门子公司 | X射线辐射的检测 |
| US10104752B2 (en) | 2013-09-18 | 2018-10-16 | Siemens Healthcare Gmbh | Detection of X-ray radiation |
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