X射线摄影装置的制造方法

X射线摄影装置的制造方法
【专利摘要】在搭载了将入射到X射线检测元件的放射线按每个能量范围来区分从而进行计数的光子计数方式的放射线检测器的X射线摄影装置中，为了对各能量范围中的X射线光子数的计数错误进行校正，得到正确的投影像，X射线摄影装置的数据处理装置具有校正部，该校正部针对各X射线检测元件对所述多个能量范围的各自的数字输出值进行校正，校正部具备：流入量算出部，算出与从其他X射线检测元件流入至1个X射线检测元件的X射线光子相当的数字量；能量转移流入量/流出量算出部，其在1个X射线检测元件中，算出与由能量转移而流入到高能量范围的X射线光子相当的数字量，使用由这些算出部算出的数字量来进行校正。
【专利说明】
X射线摄影装置
技术领域
[0001] 本发明设及X射线CT装置等图像摄影装置，特别是设及搭载了光子计数方式的X射 线检测器的X射线摄影装置。
【背景技术】
[0002] X射线CT装置是根据从多个方向拍摄到的被摄体的X射线透过像下，记为投影 像)来算出X射线吸收系数，得到被摄体的断层像下，记为重构像)的装置。在医疗、无损 伤检查的领域中应用广泛。
[0003] 在现行的大量医疗用的X射线CT装置中，搭载有被称为积分型的X射线检测器。积 分型的X射线检测器利用闪烁体(scintillator)将X射线转换成光，由光电二极管将该光转 换成电荷，并通过读出电路将该电荷转换成数字信号后输出。在读出电路中按每1视角 (view)对电荷进行积分而得到数字信号。虽然大量的X射线光子入射至该1视角间，但所得 到的信号量是与入射X射线的能量的总和相应的信号量。由此，无法得知所入射的1个1个X 射线光子的能量信息。
[0004] 另一方面，如非专利文献1运样，近年来，搭载了光子计数方式的X射线检测器的X 射线CT装置的开发正在推进。该X射线检测器具有:具有CdTe等半导体的检测层的X射线检 测元件;和按照入射X射线光子的能量区分每个能量范围来得到数字信号的读出电路。关于 该X射线检测器，若X射线入射至X射线检测元件，则首先在检测层产生与X射线光子的能量 相应的电荷。接着，读出电路W使X射线光子1个1个地读出的程度高速地读出该电荷，根据 入射的X射线的能量，区分成几个能量范围的每一个能量范围来对X射线光子数进行计数。 此时，入射的能量使用产生的电荷量来判别。进一步地，同样按多个X射线光子的1个1个地 进行该检测，在各能量范围对X射线光子数进行计数，将该计数数转换成数字信号。通过运 样的测量，按每个能量范围得到投影像，通过使用运些投影像，能够按每个能量范围得到重 构像。
[0005] 现有技术文献
[0006] 非专利文献
[0007] 非专利文献 1 :David P. Cormode，Ewald Roessl，Axel Thran，et al .Analysis with Multicolor CT and Target Gold 化noparticles.Radiology 2010;256(3):774- 782

【发明内容】

[000引发明要解决的课题
[0009]在光子计数方式的X射线检测器中，当X射线在检测层被检测时，产生大量的电荷， 但是在该过程中，X射线由于与检测层进行多次相互作用，所W直至完全地检测为止会产生 某种程度的移动距离。由此，由1个X射线光子产生的电荷有时会跨多个像素(检测元件)而 被检测到。此时，检测到的X射线的电荷由于由各个像素来分配，所W会被误认为检测到了 能量比入射的X射线光子低的2个X射线光子。由此，会存在w下情况:作为不同的能量范围 的X射线光子来测量的情况、将未入射的X射线光子错误地计数的情况。
[0010] 此外，当X射线被检测层检测到时产生的巧光X射线有时会被其他像素检测。此时， 会发生入射的X射线的计数损失和不同的能量范围中的检测、未直接入射的X射线光子的计 数等。
[0011] 运样的计数错误能够通过同时进行测量来修正。该方法例如由PET(正电子发射断 层摄影)装置等来进行，在X射线光子入射至对象元件，同时也由相邻元件检测到信号的情 况下，将相邻元件的信号视作入射到对象元件的X射线光子的一部分。但是，该方法在入射 率(每单位时间入射的X射线量）高时，另外的X射线光子同时入射至相邻元件的可能性变 高，容易发生错误。进一步地，用于判断是否是同时的处理花费时间，很难应用到WX射线CT 装置运样高的X射线入射率使X射线入射到X射线检测器的装置中。
[0012] 此外，入射到检测层的X射线的一部分在与检测层的相互作用的中途会透过检测 层。在该情况下，会被误认为入射了一个能量比原本的X射线低的X射线光子。由此，有时会 被计数为不同的能量范围的X射线光子。
[0013] 运样，若对各能量范围中的X射线光子数产生计数错误，则在各个能量范围中，就 不会得到正确的投影像。此外，由于信号从相邻元件流入，所W图像发生模糊，存在分辨率 降低的可能性。进一步地，在根据运些投影像作成的重构像中，会发生W下情况:CT值的定 量性降低、产生伪影。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 为了解决前述课题，本发明的X射线摄影装置具备W下运样的单元，该单元针对X 射线检测器的各X射线检测元件的数字输出值，考虑在X射线检测元件间流入/流出的X射线 光子的移动比例、W及通过在X射线元件内进行能量转移而被计数为在低能量区域中测量 的X射线光子的X射线光子的比例，对X射线检测器的各X射线检测元件的数字输出值进行校 正。
[0016] 目P，本发明的X射线摄影装置具备:X射线检测器，其包括检测X射线光子并将能量 等级辨别成多个能量范围而进行测量的光子计数方式的多个X射线检测元件;信号收集部， 其收集所述X射线检测元件的输出而得到数字输出值；W及数据处理装置，其对所述X射线 检测元件的数字输出值进行校正，使用校正后的数字输出值来作成投影数据，所述数据处 理装置具有校正部，该校正部针对各X射线检测元件对所述多个能量范围的各自的数字输 出值进行校正。校正部具备校正部具备计数校正部，该计数校正部使用预先求取的表示X射 线检测元件间的X射线光子的移动比例的参数和表示X射线检测元件内的能量转移的比例 的参数，对所述数字输出值进行校正。
[0017] 在本发明的一个方式中，校正部具备流入量算出部，该流入量算出部在一个校正 对象的X射线检测元件中，算出与由W该X射线检测元件的检测对象能量范围W上的能量入 射到其他X射线检测元件的X射线光子而产生并流入至所述校正对象的X射线检测元件的信 号量相当的数字量，从所述数字输出值中去除所述流入量算出部所算出的数字量(第一方 式)。
[0018] 在本发明的另一方式中，校正部具备能量转移流入量算出部，该能量转移流入量 算出部在一个X射线检测元件中算出与从比检测对象能量范围高的能量范围能量转移到所 述检测对象能量范围的X射线光子相当的数字量，从所述数字输出值中去除所述能量转移 流入量算出部所算出的数字量(第二方式）。
[0019] 在本发明的又一方式中，校正部具备能量转移流出量算出部，该能量转移流出量 算出部算出与入射至一个X射线检测元件并能量转移到比检测对象能量范围低的能量范围 的X射线光子相当的数字量，在所述数字输出值上加上所述能量转移流出量算出部所算出 的数字量(第Ξ方式）。
[0020] 本发明包括将上述第一~第Ξ方式任意组合而成的方式。
[0021] 发明效果
[0022] 根据本发明，防止了错误地测量入射到每个能量范围的X射线光子数，能够得到正 确的投影像。在根据运些投影像作成的重构像中，能够防止CT值的定量性降低、伪影产生。
【附图说明】
[0023] 图1是表示本发明的X射线CT装置的实施方式的简要图。
[0024] 图2是用于说明X射线检测元件110的配置的一例的说明图。
[0025] 图3的(a)~(C)是说明X射线检测元件的剖面和其动作的图。
[0026] 图4是数据处理装置的功能框图。
[0027] 图5是表示数据处理的流程的一例的图。
[0028] 图6是说明元件间W及元件内的信号的流出流入的图。
[0029] 图7是表示第一实施方式的计数校正的流程的一例的图。
[0030] 图8的(a)~(d)是表示图7的处理S5011的详细情况的图。
[0031] 图9是表示图7的处理S5012~S5013内部的计算顺序的图。
[0032] 图10是第一实施方式的变更例的功能框图。
[0033] 图11是说明第二实施方式的概念的图。
[0034] 图12是说明第Ξ实施方式中的元件间W及元件内的信号的流出流入的图。
[0035] 图13是表示第Ξ实施方式的计数校正的流程的一例的图。
【具体实施方式】
[0036] W下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在W下的说明中，虽然WX射线 CT装置为例来说明本发明，但本发明也能够针对X射线CT装置W外的X射线摄影装置来应 用。
[0037] 图1是表示应用了本发明的X射线CT装置的整体概要的图。图1所示的X射线CT装置 包括:x射线源100、x射线准直仪102、x射线检测器104、信号收集部108、中央处理装置105、 显示装置106、输入装置109、控制部107、台架旋转部101、邸台顶板103。
[003引将多个X射线检测器104配置成WX射线源100为大致中屯、的圆弧状，且X射线检测 器104与X射线源100-起搭载于台架旋转部101。在图1中，为了简化说明，示出X射线检测器 104为8个的情况，但X射线检测器104的数目是任意的，在实际的装置中，例如是40个左右。 此外，在X射线检测器104的前面设置X射线栅格(图1中未图示），防止从X射线源100照射的X 射线之中因被摄体200等而散射的X射线入射至X射线检测器104。
[0039] X射线检测器104形成将光子计数方式的X射线检测元件例如如图2所示那样在通 道方向和切片方向上进行二维配置的构造。另外，图2示出配置于X射线检测器104的X射线 检测元件110的一部分，切出通道方向上4个、切片方向上3个来进行记述。此外，X射线检测 元件110按照使通道方向和X射线检测器104的旋转方向与切片方向和旋转轴方向一致的方 式进行配置。
[0040] 该X射线检测元件110如图3的（a)所示那样具有夹着检测层111来设置正负电极 112、113且对该电极连接读出电路115(信号收集部108)的构造。检测层111例如由CdTe(儒 蹄）、CdZnTe(儒锋蹄），Si(娃)等半导体材料构成，检测入射的X射线光子，生成与其能量相 应的量的电荷。读出电路115读出在检测层111产生的电荷，将因该电荷而产生的电信号与 预先设定的能量等级进行比较，判别入射的X射线光子的能量的能量范围。
[0041] 读出电路115按每个入射X射线光子来进行运样的判别，在1视角间，区分成多个能 量范围的每一个，对各自的X射线光子数进行计数。从各X射线检测元件110的读出电路115 输出的、与各个计数数相应的电信号由信号收集部108作为数字信号来输出。图3的(b)、（c) 作为一例将能量范围区分成3个，并示出对X射线光子数进行计数的情形和与其相应的信 号。通过运样的X射线检测器104的构造，X射线在由检测层111检测到后，能够按每个能量范 围得到与X射线光子数相应的数字信号(数字输出值）。另外，只要能量范围的数目为2个W 上就不特别限定，但W下，为了简化说明而说明能量范围为低能量范围和高能量范围运2个 范围的情况。
[0042] 中央处理装置105主要处理从信号收集部108输出的数字信号，进行校正、图像重 构等数据处理。图4示出作为数据处理装置起作用的中央处理装置105的功能框图。如图所 示，中央处理装置(数据处理装置）1〇5具有校正部120、图像重构部130、参数设定部140W及 控制各部分的数据的流动的主控制部150,进行图像作成所需的各种运算。中央处理装置的 各运算通过执行各自对应的运算程序来实现。运算程序被预先保存在中央处理装置105中。 或者，通过可移动介质、通信而上载到中央处理装置来执行。另外，图4中虽然未图示，但在 中央处理装置105具备保存各种运算所需的数据、参数141的存储装置160作为内部W及/或 者外附装置。
[0043] 校正部120包括预处理部121W及计数校正部125,该计数校正部125对按X射线检 测器104的每个元件而计数的X射线光子数进行校正。预处理部110将依赖于装置的误差除 掉，或进行用于去除被摄体W外的信号的处理，其对来自信号收集部108的数据进行LOG转 换、空气校正等公知的预处理。计数校正部125针对构成检测器104的各检测元件按每个能 量范围算出应从输出值去除的数字量或者应补充的数字量，在图示的例子中，包括流入量 算出部122、能量转移流入量算出部123、能量转移流出量算出部124。计数校正部125使用由 运些各算出部122~124算出的数字量，对从信号收集部108输入的X射线检测器104的数字 输出值进行校正。运些各算出部的功能在后面详述。
[0044] 图像重构部130基于由校正部120校正后的每个能量范围的投影数据，进行公知的 滤波器校正逆投影法、逐次近似法等运算，从而对CT像进行重构。参数设定部140对从输入 装置109直接输入的参数、根据所输入的条件等决定的参数进行设定，并交给校正部120、图 像重构部130。
[0045] 显示装置106显示图像重构部130所作成的图像等，或显示用于操作者操作的GUI。 输入装置109能够包括键盘、鼠标、指示摄影的开始/结束等的各种操作按钮等。
[0046] 接着，根据上述构成，说明拍摄被摄体200而取得重构像的摄影方法（W下，记为实 际摄影)和处理的方法。首先，若从输入装置109输入了实际摄影的开始，则从X射线源100照 射X射线。X射线由X射线准直仪102来限定照射区域，向载置于邸台顶板103的被摄体200照 射，透过了被摄体200的X射线由X射线检测器104来检测。
[0047] -面通过使台架旋转部101在旋转方向上旋转从而使针对被摄体200的X射线的照 射角度发生变化，一面重复进行该摄影，取得360度的数字信号。摄影例如按每个0.4度在多 个视角之间进行。进一步地，在其间，控制部107也进行X射线焦点的位置控制。由信号收集 部108来收集运样得到的数字信号。W下将由信号收集部108收集到的数据称为原始数据 143。
[004引原始数据143被送至中央处理装置105,进行校正处理。图5示出中央处理装置105 的校正处理的过程。在校正处理中，首先，对从信号收集部108接收到的原始数据143首先进 行计数校正(S501)。计数校正的详细情况后述，按低能量范围和高能量范围的每个数字信 号，对计数到的X射线光子数进行校正。此时，读出存储装置160中存储的参数141，进行校正 处理的运算。
[0049]接着，进行LOG转换(S502)。若设转换前的值X、转换后的值Y，则LOG转换例如是式 (1)所示的转换。运里，a、b是常数系数。
[00加][数式U
[0051] Y = aL0G(X)+b (1)
[0052] 接着，进行空气校正(S503)。该校正例如通过从LOG转换后的原始数据中对在正式 摄影的事前作成并保存在存储装置160中的、每个能量的灵敏度/X射线分布数据142进行差 分来实现。灵敏度/X射线分布数据142例如通过W下方法来作成:不设置被摄体200,从X射 线管100照射X射线并按每个能量来取得原始数据，对运些原始数据进行计数校正S501、针 对视角的加法平均处理、LOG转换。
[0053] 在进行W上运样的处理而得到投影数据144后，进行重构处理(S504)，例如按每个 低能量范围和高能量范围来作成被摄体200的X射线吸收系数分布的重构像145。最后，由显 示装置106来显示重构像145(S505)。
[0054] 另外，图5所示的校正处理是一例，但并不限定本发明。例如，也可W存在W下情 况:运些校正顺序不同的情况、加入了其他校正的情况W及不存在空气校正S503的情况等。
[0055] 接着，说明计数校正S501的处理的详细情况。在该处理中，进行流入量去除处理、 能量转移流入量去除处理、能量转移流出量补充处理中的至少一个校正处理。校正处理虽 然对构成X射线检测器的全部X射线检测器元件进行，但在W下的说明中，说明针对图2所示 的一个X射线检测元件11 (W下，记为对象元件11)的校正处理。
[0056] 首先，参照图6来说明针对对象元件11测量到的计数数不准确的原因。图6中，用方 框610来表示对象元件11的高能量范围中的信号，用方框620来表示低能量范围中的信号。 同样地，用方框710来表示相邻元件12的高能量范围中的信号，用方框720来表示低能量范 围中的信号。
[0057] 若一个对象元件11对规定的能量区域的X射线光子进行了计数，则在该计数数(数 字量）中，除了入射到该对象元件11的检测对象能量区域的X射线光子(检测对象光子）W 夕h还包含：（1)从相邻的检测元件12流入的X射线光子(流入光子）（图6中，用细实线示出的 箭头）；（2)比入射到该检测元件的检测对象能量区域高的能量区域的X射线光子且是引起 能量转移的X射线光子(能量转移光子）（图6中，用粗实线示出的箭头）的计数数。运些流入 光子W及能量转移光子的计数数应从测量值中去除。
[0058] 此外，存在W下X射线光子，即，原本是入射到对象元件11的规定能量区域的X射线 光子，由于能量转移到更低的能量区域，所W没有被测量为检测对象能量区域的X射线光 子。需要将该未被测量的X射线光子的计数数补充到测量值中。
[0059] 运里，在光子计数方式的检测器中，与积分型的检测元件的串扰不同，能量转移所 造成的流出流入是从高的能量范围向低的能量范围的一个方向的移动，低的能量范围的X 射线光子不会流入到相同的元件或相邻的元件的高的能量范围。但是，在相邻的元件之间， 有时相同能量范围的X射线光子会流出流入。此外，在高的能量范围的X射线光子流入至相 邻的元件，并在此被计数为X射线光子的情况下，在流入的一侧成为应去除的流入量，但在 流出的一侧(对象元件），已经被计数，所W只要仅考虑能量转移即可，而不需要补充计数 数。
[0060] 在本实施方式的校正处理中，考虑运样的光子计数方式的检测器的X射线光子的 行为(信号的流出流入)来进行计数校正。W下，说明校正处理的实施方式。
[0061] ?第一实施方式〉〉
[0062] 本实施方式的特征在于，进行来自其他元件的流入量的去除、同一元件内的能量 转移流入量的去除、同一元件内的未测量的值的插值运全部巧巾处理。W下，参照图7的流程 来说明本实施方式的计数校正。
[0063] <参数的决定〉(S5011)
[0064] 在校正处理时，首先，求取表示元件间的X射线光子的移动比例的参数W及表示同 一元件内的能量转移的比例的参数。前者参数根据能量范围的不同按每个元件来求取W下 巧中参数:表示在高能量范围中入射到相邻元件12的信号之中的W对象元件11的高能量范 围测量的X射线光子的比例的参数〇Η_Η;表示在高能量范围中入射到相邻元件12的信号之中 的W低能量范围测量的X射线光子的比例的参数Qh_l;和在低能量范围中入射到相邻元件12 的信号之中的W对象元件11的低能量范围测量的X射线光子的比例的参数〇L_L。
[0065] 所谓表示能量转移的比例的参数，指的是针对一个元件，表示将具有高能量范围 的能量的入射X射线光子测量为低能量范围的X射线光子的比例，是表示高能量范围的减少 的比例的参数0H_L ( X )，是表示低能量范围的增加的比例的参数丫 H_L ( X )。虽然曲_L ( X )和丫 H_L (X)大致上一致，但也有时会不同。例如是：即使在高能量范围中失去能量也留在高能量范 围，失去的能量W低能量范围被测量的情况等。
[0066] 运些参数的求取方法，大致来分有3种方法。第1方法是使用仿真的方法，第2方法 是实际测量的方法，第3方法是对1个或少数元件进行实际测量且对其他元件进行推测的方 法。运些可W适当组合。
[0067] 在仿真法中，例如，如图2的配置运样来进行模拟了对象元件11和相邻元件12的蒙 特卡洛仿真。首先，在考虑能量的情况下在X射线入射到相邻元件时对向对象元件流入的X 射线光子数进行计数，能够求取参数叫^、叫_^化_^进一步地，在考虑能量的情况下使乂射线 入射至对象元件11，通过对X射线光子数的计数结果和输入X射线的频谱进行比较，从而能 够求取参数0H_L和丫 H_L。
[0068] 此外，在实际测量法的情况下，首先，测量照射X射线的频谱。由此，推测不存在被 摄体的情况下的高能量范围和低能量范围的计数的比例rH(X)、：TL(X)(运里，：TH(X)+：rL(X) = 1 ) dX表示成为对象的元件的位置。
[0069] 接着，使X射线入射至对象元件11，对实际所测量的高能量范围和低能量范围中的 数字输出值扣(x)、Pl(x)进行测量。此时，为了避免来自其他X射线检测元件的信号流入，X射 线如图8(a)或者(b)所示那样利用针孔、狭缝而缩小成点状或细的狭缝状进行照射。根据其 结果，算出要测量的比例0H_L(X)和丫 H_L(X)，作为低能量范围的X射线光子。此时，如果不存 在信号的流入、流出，则在高能量范围中测量的计数只要成为ι·η(χ)(Ρη(χ)+ΡιΧχ))即可，但 是在存在流入流出时，测量为Ρη(χ)。因此，来自高能量范围的信号会减少rH(X)(PH(X)+PL (又））斗11^)。另一方面，若^比例曲_加)来表示运个量，则成为&_加)：〇1^)化^)+?加））， 所W可知曲_L(x)可W写成W下的式(2-1)运样。
[0070] 另一方面，向低能量范围的信号增加1'加）化(^)+?加））-?加）），若^7(1_加)来 表示运个量，则成为γH_L(X)rL(X)(PH(X)+PL(X))，所W可知γH_L(X)可W写成W下的式(2- 2)运样。
[007。[数式 2]
[0074] 另外，在存在被摄体时，入射至X射线检测器104的X射线的频谱发生变化，但运里 使用近似不存在被摄体的情况下的值。
[0075] 接着，如图8(c)或者8(d)所示，照射至少缩小到通道方向的狭缝状、针孔状的X射 线，ii量相邻元件12的数字输出值PH(m)、PL(m)，现慢叫_H、W_LaL_L。运里，X射线希望比X射线 检测元件110的宽度充分窄。此时，若向对象元件11没有信号的流入、流出，则认为在高能量 范围有计数：〇1^)化^)+?加）），在低能量范围有计数1'加）化^)+?加）），所^比例〇〇、 叫_1、叫_间^写成式（3-1)~式（3-3)运样。
[0076] [数式 3]
[0080]运里，对象元件11的参数叫^、叫_^化_逸出为与相邻元件12的参数相同。通过运样 来求取，即使在相邻元件12在对象元件11的周围有多个的情况下，也能够一次求取参数。另 一方面，当然也可W使X射线入射至相邻元件12而直接测量向对象元件11的流出量。
[0081] 此外，作为相邻的元件12,在图8中，虽然假设在一个方向（例如通道方向）上相邻 的元件，但是由于有时检测元件的纵横比、通道方向和切片方向的元件间隔会根据检测器 的不同而不同，所W也可W针对两个方向，进行上述的实际测量，求取各个参数。此外，在实 际测量法中，也可W通过利用仿真来求取X射线的频谱分布，从而计算高能量范围和低能量 范围的计数的比例rH(x)、η(χ)。
[0082] 此外，在式(3-1)~式(3-3)中，虽然使用了相邻元件12的校正前的数字输出值Ρη (m)、PL(m)，但是通过考虑相邻元件12内的能量转移，从而能够W更高的精度来决定参数。 此时，在相邻元件12中，只要使用先前测量的fe_L、TH_L和后述的式(4-1)、式(4-2)，来算出 消除了能量转移的影响的数字输出值RH(m)、化(m)，取代数字输出值扣(m)、PL(m)而使用运 些消除了能量转移的影响的数字输出值姑(m)、化(m)，根据式(3-1)~式(3-3)来求取参数即 可。
[0083] 第3方法是减轻针对所有的元件进行实际测量的负担的方法，例如，针对位于X射 线检测器的中央的检测元件和位于端部的检测元件等较少数目的检测元件，进行基于上述 实际测量法的参数决定，针对处于运些之间的检测元件，利用插值或仿真来推测参数的值。 由此，能够减轻实际测量法的负担。
[0084] W上运样决定的参数叫_[]、叫_1^、叫_1^、&_加）、丫11_加)保存在存储装置160中，被用 于之后的计数校正计算中。
[00化] < 流入量去除处理〉（图7:S5012)
[0086] 流入量去除处理是W下处理:在1个X射线光子入射至对象元件11的相邻元件12且 此时产生的信号的一部分由对象元件11检测的情况下，将因从其相邻元件12入射的信号而 被错误地计数为X射线光子的计数数在还考虑其能量的情况下从对象元件11的X射线光子 的计数数中去掉。
[0087] 由此，流入量算出部122根据入射至相邻元件12的X射线光子来算出由对象元件11 测量的计数数，即，上述式的"光子流入量"。
[0088] 运里，将对象元件11的流入量去除处理前的高能量范围和低能量范围中的数字输 出值分别设为Ph(x)、Pl(x)，将准确地测量到所入射的X射线光子的能量时的高能量范围和 低能量范围中的数字输出值分别设为姑(x)、Rl(x)，将相邻元件12的流入量去除处理前的数 字输出值设为PH(m)、PL(m)，将准确地测量到所入射的X射线光子的能量时的数字输出值设 为RH(m)、RL(m)。另外，x、m表示成为校正对象的X射线检巧抗件的位置xW及相邻的元件的位 置m，当然只要成为对象的X射线检测元件的位置发生改变则位置x、m就会改变。
[0089] 在对象元件11的高能量范围中，由于因入射到相邻元件12的高能量范围的光子而 产生的电荷的一部分能够流出，所W追加与该光子数成比例的计数数。运如图6所示被视作 相邻元件12的高能量范围的信号710的一部分(比例:α〇)流入至对象元件11的高能量范围 的信号610。因此，流入量能够表示为aHjiRH(m)。同样地，在对象元件11的低能量范围中，追 加与入射到相邻元件12的高能量范围的光子数成比例的计数数和与入射到相邻元件12的 低能量范围的光子数成比例的计数数。
[0090] 运如图6所示，被视作相邻元件12的高能量范围的信号710的一部分(比例:叫_L)和 相邻元件12的低能量范围的信号720的一部分（比例:ql_l)流入至对象元件11的低能量范围 的信号620,所W该流入量能够表示为aH_LRH(m)+aL_L化(m)。此时，从低能量范围入射到相邻 元件12的信号之中被测量为对象元件11的高能量运一情况由于即使低能量的X射线光子的 能量全部进入到对象元件11也是不可能的，所W其比例为零(aL_H = 0)。
[0091] 因此，在流入量去除处理中应校正的数字量"流入量"，针对高能量的X射线光子为 [RH(m) Χακ_Η]，针对低能量的X射线光子为[姑(m) XaH_L+化(m) XaL_L]。
[0092] 计数校正部125使用流入量算出部122算出的上述"流入光子的量"，通过下式(4- 1)、（4-2)来进行流入量去除处理。
[0093] [数式 4]
[0094] 化（X) =PL(x)-W_LRH(m)-aL_L 化（m) (4-1)
[009引 RH(x)=PH(x)-a0RH(m) (4-2)
[0096] 通过运样从流入量去除处理前的信号值中对从相邻元件向对象元件流入的信号 做差分，从而能够算出准确地测量到所入射的X射线光子的能量时的信号值。
[0097] <能量转移流入量去除处理〉（图7:S5013)
[0098] 在能量转移流入量去除处理中，当1个X射线光子入射到对象元件11时，对所产生 的电荷的一部分被对象元件11检测为比X射线光子的能量低的能量范围的X射线光子从而 被误计数的计数数进行校正。运能够在W下情况下出现:所检测到的X射线光子的信号的一 部分被相邻元件12检测的情况、X射线光子的一部分的能量一面被吸收还一面透过对象元 件11的情况等。该现象由于被视为在高能量范围中测量的X射线光子数的一部分转移至低 能量范围，所W如图6所示，能够视为计数数从高能量范围向低能量范围流入流出。
[0099] 能量转移流入量算出部123在能量转移流入量去除处理中，为了去掉低能量范围 的计数之中从高能量范围向低能量范围流入的X射线光子数，而算出从高能量范围向低能 量范围流入的X射线光子数。运里，如图6所示，能够视为高能量范围的信号610的一部分流 入至低能量范围的信号620。其比例为丫 H_L(x)，所W能量转移流入量算出部122算出的流入 量为γ h_l(x)Rh(x)。通过利用式(5)，对从流入量去除处理前的信号值中对该流入量做差 分，从而能够算出准确地测量到所入射的X射线光子的能量时的信号值。
[0100] [数式引
[0101] 化（x)=Pl(x)-丫 h_l(x)Rh(x) (5)
[0102] <能量转移流出量补充处理〉(S5014)
[0103] 接着，能量转移流出量补充处理与能量转移流入量去除处理相反，是对高能量范 围的计数数之中测量为低能量范围的计数数进行补充的处理。该量(能量转移流出量)若与 能量转移流入量去除处理的情况同样地考虑，则为fe_L(X)RH(X)。因此，如式(6)运样，通过 将该值补充到流入量去除处理前的信号值，从而算出准确地测量到所入射的X射线光子的 能量时的信号值。
[0104] [数式 6]
[0105] Rh(x)=扣（x)+0h_l(x)Rh(x) (6)
[0106]在图5的计数校正S501中，进行上述流入量去除处理S5012、能量转移流入量去除 处理S5013、能量转移流出量补充处理S5014运些全部处理。此时，准确地测量到所入射的X 射线光子的能量时的高能量范围和低能量范围中的数字输出值Rh(x)、化(X)写成式(7-1)、 (7-2)运样。
[0107][数式7]
[010 引化（x)=PL(x)-w_LRH(m)-aL_Ll?L(m)-YH_L(x)%(x) (7-1)
[0109] RH(x)=PH(x)-aH_HRH(m)+0H_L(x)RH(x) (7-2)
[0110] 进一步地，若将表示低能量范围的L设为1，将表示高能量范围的Η设为2,则式(7- 1)、（7-2)写成下式运样。
[01川[数式引
[0114] 式(8-1)、（8-2)分别是将相邻元件12视为校正对象元件11的情况下的式子，即在 本实施例中，由于使用运2个元件，所W将校正对象元件11和相邻元件12调换后的式子成 立，能够使用运一组式子的联立方程式来求解。
[0115] 此时，通过从η较大的一方开始来求解(从η = 2时开始)式子，从而能够算出输出值 Rh(x)、Rl(x)。即，首先，通过先求解η = 2时的式(8-2)，从而求取式(8-1)的右边的第3项的Rh (X)，所W能够与式(8-2)同样地进行求解。
[0116] 图9示出考虑了运样的计算顺序的计数校正S501的处理。首先，在处理S510中，使 用原始数据143之中的高能量范围中的数字信号量P2(x)(=Ph(x))来算出校正后的高能量 范围中的数字信号量R2(x)(=Rh(x))。在处理S510中，通过使用保存在存储单元1051中的参 数(α，β，丫）141，来进行式(8-l)、（8-2)(n = 2时）的计算，从而能够进行流入量去除处理、能 量转移流出量补充处理。接着，在处理S520中，使用先前求取到的校正后的高能量范围中的 数字信号量化(X)和原始数据143之中的低能量范围中的数字信号量Pi(x)(=Pl(x))来算出 校正后的低能量范围中的数字信号量Ri(x)(=化(X))。在处理S520中，通过使用存储单元 1051中保存的参数(α，β，丫）141，来进行式(8-l)、（8-2)(n = l时）的计算，从而能够进行流 入量去除处理、能量转移流入量补充处理，针对校正对象元件得到校正后的数字输出值 1440。
[0117] 通过W上的计数校正S50US5012~S5014)，能够求取高能量范围的数字信号量R2 (X)和低能量范围的数字信号量Ri(x)(S5015)。在W构成X射线检测器的全部元件为对象进 行了该处理后(S5016)，前进到LOG转换S502的处理。之后的处理与参照图5已经说明的处理 相同。
[0118] 如W上所说明那样，根据本实施方式，通过对因从相邻元件流入的X射线光子导致 的计数差异W及因相同元件内的能量转移导致的计数差异进行计数校正S501，从而能够得 到在各能量范围中准确入射的X射线光子数，就会得到正确的投影像。此外，防止因信号从 相邻元件流入而使图像模糊，防止分辨率降低。进一步地，在根据运些投影像作成的重构像 中，能够防止CT值的定量性降低、伪影产生。
[0119] ?第一实施方式的变更例1〉〉
[0120] 在第一实施方式中，在计数校正中，进行了流入量去除、能量转移流入量去除、能 量转移流出量补充运全部3个处理，但也能够根据检测器的特性等，来省去运些处理中的1 个或2个处理。
[0121] 例如，在元件间的串扰极少而能够忽视的范围的情况下，能够省去流入量去除（图 7:S5012)。在该情况下，使用上述的式(5)、（6似及参数&_1^)和丫11_加)来进行计数校正 S501。
[0122] 此外，在元件内的能量转移能够忽视的范围的情况下，省略能量转移流入量去除、 能量转移流出量补充运2个处理，使用上述的式（4-1)、（4-2)?及参数α来进行计数校正 S501。
[0123] 进一步地，流入量去除W及能量转移流入量去除、流入量去除W及能量转移流出 量补充、仅能量转移流入量去除、仅能量转移流出量补充的计数校正S501也包含在本发明 中。
[0124] 在进行一个处理的情况下也能得到下面运样的效果。
[0125] 首先，通过进行流入量去除，由某X射线检测元件来检测X射线光子入射到其他X射 线检测元件而产生的一部分信号的情况下，由于对于由其他X射线检测元件检测到的X射线 光子数来说，也考虑该X射线的能量并通过校正来将其去掉，所W能够得到正确的投影数 据。
[0126] 通过进行能量转移流入量去除处理，能够算出原本是更高能量的X射线光子入射 却仅检测到一部分的能量所W被测量为低能量范围的X射线光子数。因此，能够通过校正从 在某能量范围中测量到的X射线光子数中去掉将更高能量范围的X射线光子错误检测为低 能量范围的X射线光子数，从而能够得到正确的投影数据。
[0127] 通过进行能量转移流出量补充处理，从而对于某能量范围的X射线光子来说，算出 由于仅检测到一部分的能量所W在更低能量范围中测量到的X射线光子数，并通过校正来 补充，从而能够得到正确的投影数据。
[0128] 另外，在第一实施方式中，如图9的流程所示，从高能量范围中算出校正后的数字 信号量。运是由于，根据式(7-1)可知，在校正后的低能量的数字信号量化(X)的算出中，使 用校正后的高能量的数字信号量姑(x)、RH(m)。具有该Rh(x)的式(7-1)右边的第2项和第4项 分别指的是流入量去除处理和能量转移流入量去除处理。另一方面，在能量转移流出量补 充处理中，为了求取信号量化L(X)是不需要信号量Rh(x)的。因此，在包括流入量去除处理和 能量转移流入量去除处理中的至少一方的情况下，最好根据高能量范围的数字信号量Rh (X)来求取，在仅进行能量转移流出量补充处理的情况下，也可W根据高能量范围和低能量 范围的数字信号量中的任一个来求取。
[01巧]?第一实施方式的变更例2〉〉
[0130] 在第一实施方式中，虽然记述了预先求取叫_(1、叫山、化_^0〇^)、丫1^川等参数， 并用作固定的值的情况，但是也可W构成为能够自动或手动地根据摄影条件等来变更参 数。本实施方式的X射线CT装置的特征在于，具备自动或手动地变更参数的功能。
[0131] 图10示出本实施方式的控制部107W及中央处理装置105的功能框图的一例。
[0132] 如图所示，控制部107具备摄影条件设定部170。中央处理装置105的参数设定部 140除了图4所示的功能W外，还具备作为参数算出部的功能。另外，在图10中，针对与图4相 同的要素 W相同符号来示出，省略说明。
[0133] 此外，图10中虽然省略了图示，但计数校正部125具备图4所示的流入量算出部 122、能量转移流入量算出部123、能量转移流出量算出部123中的至少一个。
[0134] 在摄影条件设定部170,经由输入装置109来设定被摄体的种类、照射的管电压、X 射线滤波器的种类等摄影条件。摄影条件设定部170将所设定的摄影条件的信息交给中央 处理装置105的参数设定部140。参数设定部140基于摄影条件来判断能量的硬化、软化的程 度，对参数α〇、aH_L、ClL_L、β〇( X )、丫 H_L ( X )进行变更。
[0135] 一般，通过参数的被摄体的透过等，在某能量范围内的能量分布发生了变化的情 况下等，运些能量发生变化(硬化或软化）。运样的能量的硬化、软化根据被摄体的种类、照 射的管电压、X射线滤波器的种类等而改变。参数设定部140根据从摄影条件推测的能量的 变化而使参数日〇、叫_1^、叫_1^、&_1^)、丫11_1^)发生变化。例如，在高能量范围中的能量发生 了硬化的情况下，由于至检测为止的制动距离变长，所W也可W使aH_H、aH_L、fe_L(X)、YH_L (X)增加。此外，在低能量范围中的能量发生了硬化的情况下，由于同样地至检测为止的制 动距离变长，所W也可W使Ql_l增加。另一方面，在因散射射线的增加等从而能量发生了软 化的情况下，由于制动距离变短，所W运些参数也可W减小。
[0136] 另外，参数设定部140不但可W根据来自摄影条件设定部170的摄影条件的信息， 也可W根据由信号收集部108得到的高能量范围和低能量范围的计数数来判断能量的硬 化、软化的程度。由此，使参数叫^、叫_^化_^曲_加）、丫11_加)发生变化运一情况与根据摄影 条件来进行判断的情况相同。
[0137] 此外，在图10中，示出了使用来自摄影条件设定部170的摄影条件从而参数设定部 140自动地对参数进行变更的情况，但也可W构成为操作者经由输入装置109直接输入成为 参数变更的要因的条件、参数的能量依赖性。进一步地，还能够构成为使参数a〇、W_L、aL_L、 曲_加）、711_加）因能量的硬化、软化^外的要因而发生变化。例如，也可^根据图像的可视 性来进行变更。
[0138] ?第二实施方式〉〉
[0139] 在第一实施方式中，说明了信号仅从1个相邻元件12流入的情况，但在本实施方式 中，是考虑了信号从多个相邻元件12流入的实施方式。
[0140] 在本实施方式中，相邻元件可W与对象元件相接，也可W不直接相接，可W相对于 对象元件处于任何位置。进一步地，在对象元件W外，也可W将X射线检测器104的全部X射 线检测元件设为对象。图11示出将相邻元件12的范围扩大后的例子。图中，箭头连结的元件 全部是对象元件11的相邻元件。
[0141] 在将对象元件W外的多个元件全都包含在相邻元件中进行考虑的情况下，来自运 些多个相邻元件的影响成为各个X射线检测元件的总和。运里，若设第1个至第Μ个运Μ个X射 线检测元件之中的一个X射线检测元件即第X个(X是上下的整数)是对象元件，则将 自身W外的全部X射线检测元件看作相邻元件，上述的式(8-1)、（8-2)能够如式(9-1)、（9- 2)运样来记述。
[0142] [数式 9]
[0145]运里，由于考虑从各相邻元件的流入的比例的差异，所W将第m(xW外的上 下的整数)个相邻元件的高能量范围的信号流入至对象元件的高能量范围的信号的比例记 为a〇(m，x)。即，相邻元件为1个情况下记为α〇的比例，由于按多个相邻元件的每一个来定 义，所W将其记为a〇(m，x)。同等地，将叫_1记为叫_L(m，x)，将aL_L记为aL_L(m，x)。
[0146] 对于运些式(9-1)、（9-2)来说，由于存在X从1至Μ运Μ种情况，所W例如使用Μ行的 矩阵来求解。此时，若根据η较大的一个式子来求解，则能够按顺序来求出全部η的Rn(x)(n 二 1,......,Ν)。
[0147] 本实施方式是将第一实施方式中的相邻元件的范围拓宽而一般化了的方式，与第 一实施方式相同，能够在各能量范围准确地得到所入射的X射线光子数，从而能够得到正确 的投影像。此外，第一实施方式的变更例1、2也能够同样地应用到本实施方式。
[0148] ?第=实施方式〉〉
[0149] 本实施方式的特征在于，W所检测的能量范围为Ν个(Ν是3W上的整数)的X射线检 测器作为对象运一点。
[0150] 使用图12来说明本实施方式中的信号的交换(流出流入）。在图12中，W方框610来 示出对象元件11的第Ν能量范围的信号，W方框615来示出第η能量范围的信号，W方框620 来示出第1能量范围的信号。运里η是2至(Ν-1)的整数。此外，在图12中虽然省略，但在第Ν至 第1能量范围之间存在第2至第(Ν-1)能量范围，其中一个是第η能量范围。运些能量范围按 照第Ν、第(Ν-1)........第1顺序来表示从高到低的能量。
[0151] 同样地，W方框710来示出相邻元件12的第Ν能量范围的信号，W方框715来示出第 η能量范围的信号，W方框720来示出第Ν能量范围的信号。运里，与对象元件11同样地，在第 Ν至第1能量范围之间，存在第2至第(Ν-1)能量范围，其中一个是第η能量范围。
[0152] 此外，参数au(i，j:满足的1至Ν的整数)与第一实施方式同样地表示从第i能 量范围的相邻元件12的信号向第i能量范围的对象元件11的信号流入的比例，参数β^α， j:满足i>j的1至Ν的整数)表示从第i能量范围的对象元件11的信号向第j能量范围的同一 元件11的信号的流入流出之中从第i能量范围流出的比例，参数丫 U表示在同一流入流出 中向第j能量范围流入的比例。运些比例虽然也在图12中记述仅第N、第η、第1能量范围之间 的交换，但是实际上在第Ν、第(Ν-1)........第1的全部能量范围中存在流入流出。
[0153] 使用图12,首先，考虑第Ν能量范围的信号610。在最高能量范围的信号610中，来自 相邻元件12的流入成为仅从第Ν能量范围的信号710。另一方面，在对象元件11之中，没有来 自其他能量范围的流入，但存在从第1向第(Ν-1)能量范围的流出。因此，若与第一实施方式 的η = 2的情况同样地考虑，则在信号610中，Ρη(χ)和化(X)写成式(10)那样。
[0154] [数式 10]
[01对当η为咖·
[0156]
[0157] 接着，考虑第η(η是2W上(N-l)W下的整数)能量范围的信号615。从相邻元件12， 从第η(信号715)至第N(信号710)能量范围流入。
[0158] 另一方面，来自对象元件11的其他能量范围的流入从第(η+1)至第Ν(信号610)能 量范围，流出向第1(信号620)至第(η-1)能量范围。因此，在第η能量范围的信号615中，Ρη (X)和Rn(x)写成式（11)那样。
[0159] [数式 11]
[0160] 当 η为 2 ~(N-1)时
[0161]
[0162] 接着，考虑最低的能量范围即第1能量范围的信号620。从相邻元件12,从第1(信号 720)至第N(信号710)能量范围流入。另一方面，来自对象元件11的其他能量范围的流入虽 然从第2至第N能量范围开始，但是没有流出。因此，在信号620中，Pn(x)和Rn(x)写成式（12) 那样。
[0163] [数式 12]
[0164]
[0165] 图13示出基于W上的信号的交换的计数校正部125的处理。首先，在处理S531中， 使用原始数据143之中的第N能量范围中的数字信号量化(X)来算出校正后的第N能量范围 中的数字信号量Rn(x)。在处理S531中，使用存储装置160中保存的参数(α，β，丫）141，通过 进行式（10)的计算，来进行流入量去除处理、能量转移流出量补充处理。运里，式（10)关于 对象元件11来记述，但对于其他所有的元件也成立。在假设X射线检测器104包括Μ个X射线 检测元件110的情况下，形成Μ个式子，通过求解运些的联立方程式，从而能够求取校正后的 数字信号量化(x)(x = l，......，M)。运里，在Μ个X射线检测元件110中当然也包含相邻元件 12。
[0166] 接着，在处理S532中，使用先前求出的校正后的第Ν能量范围中的数字信号量Rn (X)和原始数据143之中的第(N-1)能量范围中的数字信号量Pn-i(x)来算出校正后的第(N- 1)能量范围中的数字信号量Rn-i(x)。在处理S532中，也使用存储装置160中保存的参数(口， β，丫）141，通过进行式（11)的计算，来进行流入量去除处理、能量转移流入量补充处理、能 量转移流出量补充处理。
[0167] 进一步地，在处理S533中，为了算出校正后的第(Ν-1)至第1能量范围的数字信号 量Ri(x)(运里i是2W上（N-2)W下的整数），与处理S532同样地进行处理。即，在处理S532 中，使用原始数据143之中的数字信号量Pi(x)、先前求取的校正后的第（i+1)至第N能量范 围的数字信号量Ri+i(x)、Ri+2(x)........Rn(x)、和存储装置160中保存的参数(α，β，丫） 141，来进行式（11)的计算，从而进行流入量去除处理、能量转移流入量补充处理、能量转移 流出量补充处理。在运些处理S532和S533中，也与处理S531的情况相同，通过求解Μ个式 (11)的联立方程式来得到校正后的数字信号量。
[0168] 最后，在处理S534中，算出校正后的第1能量范围中的数字信号量化(X)(=化(X))。 在处理S534中，使用先前求取的校正后的第2至第Ν能量范围的数字信号量R2(x)、R3 (x)........Rn(x)和存储装置160中保存的参数(α，β，丫）141，通过进行式（12)的计算来进 行流入量去除处理、能量转移流入量补充处理。在本处理中也对全部的X射线检测元件110 使用式(12)根据求取到的Μ个的联立方程式来求取校正后的数字信号量。
[0169] 如W上，针对全部的校正对象元件，在求取了校正后的第1至第Ν能量范围中的数 字信号量Ri(x)、R3(x)........Rn(x)后，前进到LOG转换S502的处理。之后的处理与第一实 施方式(图5的流程)中说明的相同。
[0170] 根据本实施方式，即使能量范围为上的多个情况下，也能够进行流入量去除处 理、能量转移流入量去除处理、能量转移流出量补充处理，由此能够在各能量范围中准确地 得到所入射的X射线光子数。通过运样来防止能量范围中的X射线光子数的计数错误，从而 能够得到正确的投影像。进一步地，在对该投影像进行重构而得到的重构像中，能够防止CT 值的定量性的降低、伪影的产生。
[0171] 在本实施方式中，第一实施方式的变更例1、2能够同样地应用到本实施方式。即， 可W仅进行计数校正中所包含的3个处理即流入量去除处理、能量转移流入量去除处理、能 量转移流出量补充处理中的任意1个或2个处理，也可W使参数不为常数而是能自动或者手 动地变更参数。
[0172] ?第Ξ实施方式的变更例1〉〉
[0173] 针对第Ξ实施方式，也与第二实施方式同样，相邻元件的范围不仅是通道方向或 切片方向的附近的元件，还能够如图11所示，扩展到多个元件。
[0174] 目P，在本实施方式中，相邻元件可W与对象元件直接相接也可W不直接相接，可W 相对于对象元件位于任何位置。进一步地，也可W将对象元件W外的X射线检测器104的全 部X射线检测元件设为对象。
[0175] 若将第1个至第Μ个运Μ个X射线检测元件之中的一个X射线检测元件，即第X个(X是 上下的整数)设为对象元件，将自身W外的全部X射线检测元件设为相邻元件，则来 自多个相邻元件的影响成为各个X射线检测元件的总和，所W上述的式（10)~（12)能够如 式（1-1)~（1-3)运样来记述。此时，将第m(xW外的上下的整数)个参数au(i和j是 满足的整数)记为ai」(m，x)。
[0176] 当η为2W上(N-l)W下时
[0182] 运些式子是将第一实施方式中由计数校正部125进行的计算(式(7-1)、（7-2))扩 展至多个能量范围W及多个相邻元件(一般化)而得到的。
[0183] ?第Ξ实施方式的变更例2〉〉
[0184] 在第Ξ实施方式中，说明了为了针对多个能量范围分别进行计数校正，而使用式 (10)~（12)运样的Μ次的联立方程式的情况，但也可W不利用联立方程式，而通过各种近似 来进行校正。
[0185] 作为一例，也可W根据检测到的相邻元件12的数字输出值Pi(m)a = l，......，n) 来近似算出。在该近似中，将向对象元件11的第η能量范围的流入量视为
[0186]
[0187]
[018引由此，式（10)~式（12)写成下式（13-1)~（13-3)运样。此时，通过从η较大的一方 开始求解，就能够不按联立方程式，而使按各个能量范围的每个式子来决定。运样的近似特 别是在能量范围的数目多时、高速进行处理时是有效的。
[0189][数式 13]
[0193] 在运样求取对象元件的校正后的数字输出值化(X)时，不使用其他X射线检测元件 110的校正后的数字输出值也是可W的，不作为联立方程式也是可W的。但是，此时，ai_j(i 和j是i满足j《N的整数），基于相邻元件12的数字值Pi(m)(i = l，......，n)定义为 流入至对象元件11的信号量，需要在实际测量前决定。
[0194] W上，WX射线CT装置为例来说明了本发明的X射线摄影装置的实施方式，但本发 明并不限于此，而是能够应用于搭载了将入射到检测元件的放射线按每个能量来区分从而 进行光子数的计数的光子计数方式的放射线检测器的所有装置中。作为本发明所能够应用 的装置的例子，列举无损伤检查用的X射线CT装置、X射线圆锥束CT装置、双能CT装置、X射线 图像诊断装置、X射线图像摄影装置、X射线透视装置、乳腺X射线摄影、数字减影装置、核医 学检查装置、放射线治疗装置等。此外，并不限于X射线检测器，在检测各种波长的光子的光 检测器中也能够应用。此时，光可W是可见光、红外线、紫外线，伽马线等等任何的波长。 [01%]进一步地，本发明不限定为上述实施方式，在实施的阶段中，在不脱离其主旨的范 围内能够进行各种变形来实施。进一步地，在上述实施方式中包含各种阶段，通过公开的多 个构成要素的适当组合，能得到各种实施方式。例如，也可W从实施方式所示的所有构成要 素中删除几个构成要素。
[0196] 产业上的可利用性
[0197] 根据本发明，在搭载了按每个能量范围来区分入射到X射线检测元件的放射线从 而进行计数的光子计数方式的放射线检测器的X射线摄影装置中，对各能量范围中的X射线 光子数的计数错误进行校正，能够得到正确的投影像。进一步地，在搭载了该放射线检测器 的CT装置中，能够抑制CT值的定量性降低、伪影产生。
[0198] 标号说明：
[0199] lOOX射线源，101台架旋转部，10^(射线准直仪，103邸台顶板，104X射线检测器， 105中央处理装置，106显示装置，107控制部，108信号收集部，109输入装置，110X射线检测 元件，111检测层，112、113电极，115读出电路，120校正部，121预处理部，122流入量算出部， 123能量转移流入量算出部，124能量转移流出量算出部，125计数校正部，130图像重构部， 140参数设定部，160存储装置，170摄影条件设定部。
【主权项】
1. 一种X射线摄影装置，其特征在于，具备： X射线检测器，其包括检测X射线光子并将能量等级辨别成多个能量范围而进行测量的 光子计数方式的多个X射线检测元件； 信号收集部，其收集所述X射线检测元件的输出而得到数字输出值；以及 数据处理装置，其对所述X射线检测元件的数字输出值进行校正，使用校正后的数字输 出值来作成投影数据， 所述数据处理装置具有校正部，该校正部针对各X射线检测元件对所述多个能量范围 的各自的数字输出值进行校正， 该校正部具备流入量算出部，该流入量算出部在一个校正对象的X射线检测元件中，算 出与由以该X射线检测元件的检测对象能量范围以上的能量入射到其他X射线检测元件的X 射线光子而产生并流入至所述校正对象的X射线检测元件的信号量相当的数字量， 该校正部从所述数字输出值中去除所述流入量算出部所算出的数字量。2. 根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述流入量算出部算出作为校正对象的X射线检测元件的第η个能量范围来测量的数 字信号之中的、由入射到与所述校正对象的X射线检测元件相邻的相邻元件的所述第η个至 第N个能量范围的X射线光子而产生的信号量，其中，η是1至N的整数。3. 根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述校正部在针对各X射线检测元件对所述多个能量范围的各自的数字输出值进行校 正时，按照从高的能量范围至低的能量范围的顺序来进行校正。4. 一种X射线摄影装置，其特征在于，具备： X射线检测器，其包括检测X射线光子并将能量等级辨别成多个能量范围而进行测量的 光子计数方式的多个X射线检测元件； 信号收集部，其收集所述X射线检测元件的输出而得到数字输出值；以及 数据处理装置，其对所述X射线检测元件的数字输出值进行校正，使用校正后的数字输 出值来作成投影数据， 所述数据处理装置具有校正部，该校正部针对各X射线检测元件对所述多个能量范围 的各自的数字输出值进行校正， 该校正部具备能量转移流入量算出部和能量转移流出量算出部中的至少一个，其中， 所述能量转移流入量算出部在一个X射线检测元件中算出与从比检测对象能量范围高 的能量范围能量转移到所述检测对象能量范围的X射线光子相当的数字量， 所述能量转移流出量算出部算出与入射至一个X射线检测元件并能量转移到比检测对 象能量范围低的能量范围的X射线光子相当的数字量， 所述校正部从所述数字输出值中去除所述能量转移流入量算出部所算出的数字量，或 者在所述数字输出值上加上所述能量转移流出量算出部所算出的数字量。5. 根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述能量转移流入量算出部算出作为校正对象的X射线检测元件的第η个能量范围来 测量的数字信号之中的、由入射到校正对象X射线检测元件的第(η+1)个至第N个能量范围 的X射线光子而产生的信号量，其中，η是1至(N-I)的整数。6. 根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述校正部还具备流入量算出部，该流入量算出部在一个校正对象的X射线检测元件 中，算出与由以该X射线检测元件的检测对象能量范围以上的能量而入射到其他X射线检测 元件的X射线光子而产生并流入至所述校正对象的X射线检测元件的信号量相当的数字量， 所述校正部从所述数字输出值中去除所述流入量算出部所算出的数字量。7. 根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述能量转移流出量算出部算出入射到校正对象的X射线检测元件的第η个能量范围 的X射线光子之中的、作为所述校正对象X射线检测元件的第1个至第(η-1)个能量范围的信 号而测量到的信号量，其中，η是2至N的整数。8. 根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述校正部在针对各X射线检测元件对所述多个能量范围的各自的数字输出值进行校 正时，按照从高的能量范围至低的能量范围的顺序来进行校正。9. 一种X射线摄影装置，其特征在于，具备： X射线检测器，其包括检测X射线光子并将能量等级辨别成多个能量范围而进行测量的 光子计数方式的多个X射线检测元件； 信号收集部，其收集所述X射线检测元件的输出而得到数字输出值；以及 数据处理装置，其对所述X射线检测元件的数字输出值进行校正，使用校正后的数字输 出值来作成投影数据， 所述数据处理装置具有校正部，该校正部针对各X射线检测元件对所述多个能量范围 的各自的数字输出值进行校正， 该校正部具备计数校正部，该计数校正部使用预先求取到的表示X射线检测元件间的X 射线光子的移动比例的参数和表示X射线检测元件内的能量转移的比例的参数，对所述数 字输出值进行校正。10. 根据权利要求9所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述校正部在算出所述X射线检测元件的第η个能量范围中的投影数据时，将所述X射 线检测元件设为第1个至第M个这M个，将第X个所述X射线检测元件的校正前的数字输出值 设为Pn(X)，将所述投影数据的输出值设为R n(X)，将从第h个能量范围的第a个所述X射线检 测元件向第i个能量范围的第b个所述X射线检测元件的信号移动比例量设为cth+da^)，在 所述X射线检测元件中，将从所述第j个能量范围向所述第k个能量范围的信号的流出流入 之中从所述第j个能量范围的流出的比例设为i^_k( X)，将向所述第k个能量范围的流入的比 例设为γ U(x)时，基于式（1-1)~（1-3)所记述的式子来求取所述投影数据的输出值1 (X)，其中，η是1以上N以下的整数，X是1以上M以下的整数，h是1以上N以下的整数，a是1以上 M以下的整数，i是1以上N以下的整数，b是1以上M以下的整数，j是1以上N以下的整数，k是1 以上N以下的整数， 当η为2以上N-I以下时当η为N时 ('I - 2 )CI - 3 5 c11. 根据权利要求9所述的X射线摄影装置，其特征在于， 该X射线摄影装置进一步具备参数变更部，该参数变更部对针对各能量范围而设定的 所述参数的至少1个进行变更。12. 根据权利要求11所述的X射线摄影装置，其特征在于， 该X射线摄影装置进一步具备输入装置，该输入装置受理操作者的输入， 所述参数变更部通过所述输入装置的输入来对所述参数的至少1个进行变更。13. 根据权利要求11所述的X射线摄影装置，其特征在于， 该X射线摄影装置进一步具备摄影条件决定部，该摄影条件决定部决定被摄体的种类、 照射的管电压、X射线滤波器的种类中的至少1个， 所述参数变更部根据所述摄影条件决定单元的决定结果对所述参数的至少1个进行变 更。14. 根据权利要求9所述的X射线摄影装置，其特征在于， 所述校正部在针对各X射线检测元件对所述多个能量范围的各自的数字输出值进行校 正时，按照从高的能量范围至低的能量范围的顺序来进行校正。
【文档编号】G01T1/24GK106028939SQ201580010467
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年3月17日
【发明人】昆野康隆
【申请人】株式会社日立制作所