技术领域本发明涉及一种用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的方法。本发明还涉及一种用于自动设定x射线检测器的信号分析参数的方法。本发明还涉及一种用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的设施。本发明还涉及一种x射线检测器。
背景技术：
经常在现有技术成像方法的帮助下生成二维或三维图像数据，这样的数据允许成像的检查对象可视化并且另外还能够用于进一步的应用。成像方法经常基于x射线辐射的检测，而所称的投影测量数据在该过程中生成。例如，可以在计算机断层摄影系统(CT系统)的帮助下获取投影测量数据。在CT系统中，包括x射线源和相对定位的x射线检测器的组合被布置在机架上并且通常围绕检查对象(在不失一般性的情况下，下文被称为患者)位于其中的测量空间转动。在这种情况下，旋转中心(还被称为等中心点)与被称为系统轴线z的轴线重合。在一个或多个旋转的过程中，用来自x射线源的x射线辐射对患者进行照射，在相对的x射线检测器的帮助下获取投影测量数据或x射线投影数据。所生成的投影测量数据特别地取决于x射线检测器的设计。x射线检测器通常具有在大多数情况下以常规像素阵列的形式被布置的多个检测单元。检测单元中的每一个检测单元生成撞击检测单元的x射线辐射的检测信号，在特定时间点，就x射线辐射的强度和谱分布而言，分析所述检测信号，以便获得与检查对象有关的推论并且以生成投影测量数据。在所称的量子计数或光子计数x射线检测器的情况中，以计数率(countrate)的形式，就x射线辐射的强度和谱分布而言，分析用于x射线辐射的检测信号。计数率可用作为所称的在每个实例中被分配给一个检测单元的检测器信道的输出数据。采用具有若干能量阈值的量子计数或光子计数检测器，每个检测器信道通常基于检测单元的相应的检测信号来生成每次投影的计数率集合。在这样的情况下，计数率集合可以包括用于若干不同的，特别是同时检查的能量阈值值的计数率。能量阈值值和在每个实例中能量阈值被分配给能量阈值的数目在大多数情况下被预先定义为用于获取投影的信号分析参数。这里，所生成的投影测量数据的质量尤其受到其可能在被称为“单个脉冲分离”的时间间隔中的检测信号中的两个x射线辐射量子的分离的影响。更进一步地，投影测量数据的质量还可以受到其中分离两个x射线辐射量子是可能的能量间隔(其通常在信号中被表示为电压距离)的影响。能量阈值的位置可以通过改变该可设定的信号分析参数在量子计数x射线检测器中进行调整，并且如果需要，可以从记录改变到记录。在典型的量子计数检测器的情况下，使用例如值为25keV、35keV、55keV和80keV的能量阈值。另一类型的信号分析参数是所谓的“信号形状参数”，也被称为“成形参数”，例如，“成形时间”，所称的“下冲(undershoot)”或被所称的“增益”。这些物理变量被示出在图1中的曲线图中。“成形时间”(也称为“峰化时间”)是在其期间检测器中生成的电荷载流子可以有助于单个检测脉冲的脉冲形状的时间。如上文所提及的，检测信号通常是电荷或电流脉冲，该电荷或电流脉冲在分析模块的帮助下被转换为电压脉冲。因此，“成形时间”涉及其中电荷累积在检测表面上以生成单个电压脉冲并且脉冲电压被成形的时间段。该“成形时间”通常在5ns和1μs之间的范围内。所谓的“下冲”是电压值(一般前面有与信号脉冲相反的符号)，在所生成的电压信号返回到其静态电平之前，其下降到该电压值。特别地，下冲可以用来提高一个接一个很快的不同电压脉冲的信号分离。所谓的放大因子或“增益”确定所累积的电荷或输入电流强度和对应的电压脉冲的大小之间的比例。因此，它确定了最大输出信号电平，换言之，例如，在当电流脉冲被放大时达到的放大器的输出处。所描述的信号形状参数允许特别地在对精确电荷测量的偏爱和对x射线量子的精确分离的偏爱之间做出选择。例如，如果选择长成形时间，则精确电荷测量和因此精确能量确定是可能的。换言之，这里的偏爱是对于x射线谱的精确确定。然而，如果大量的x射线量子必须在大致相同的时间进行分析，换言之，所谓的“高通量”的实例，并不总是可以分离用于在长成形时间的情况下彼此紧紧跟随的x射线量子的所得脉冲。参照所谓的“堆存事件(pile-upevents)”，其中，一个紧跟另一个被吸收的x射线量子的所生成的电压脉冲彼此不能再分离。换言之，可以特别地通过上文所提及的成形时间来设定“堆存事件”的数目。如果“堆存事件”的数目例如借助于用于高通量实例的短“成形时间”被减少，则可以使用所生成的电压脉冲来减少电荷测量精度。这被称为“弹道亏损(ballisticdeficit)”。这种现象减少了能量谱的测量精度。因此，所定义的“成形时间”的选择总是兼顾可实现的电荷分离(换言之，x射线强度的测量)和电荷确定精度(换言之，x射线辐射的谱分布的测量)。最佳信号形状参数的值可以例如是待检查患者的大小(size)的函数。例如，如果患者非常大，则入射的x射线辐射将被衰减到更大程度并且大大减少的强度将撞击x射线检测器。这是低通量的实例。在这种情形下，较长的成形时间应该被设定为允许进行足够精确的电荷测量和因此精确的能量确定。然而，如果对小的患者进行检查，则入射的x射线辐射将被衰减到小得多的程度并且较高强度撞击x射线检测器。这是高通量的实例。在这种情形下，更短的成形时间应该被设定，以便能够将各个信号事件彼此分离，并且因此能够足够精确地确定入射的辐射的x射线强度。
技术实现要素：
本发明因此在信号形状参数的帮助下调整由用于特定记录的计数器事件触发的电性信号的形状也是重要的。能量阈值值和信号形状参数将在下文一起被称为信号分析参数。取决于正在执行的CT检查的类型、包含在待检查对象中的材料和检查对象的大小和形状，对于数据的后续质量及其后续评价，有利的是将能量阈值设定为不同的参数值，并且相应地调整信号形状参数。所述信号分析参数通常以手动方式进行设定。在例如根据特定方案、所估计的患者大小和患者的检查性质的对应测量之前，要么信号分析参数一次永久地被设定，要么它们由有经验的操作员手动确定并设定。这个程序需要相当多的经验、知识和技能，并且还需要一定的时间，从而延长检查患者所需要的总时间。因此，本发明的一个目的是允许对x射线检测器进行简化的、缩短的和更精确的调整。该目的通过如权利要求1中所要求保护的一种用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的方法、如权利要求10中所要求保护的一种用于自动设定x射线检测器的信号分析参数的方法、如权利要求12中所要求保护的一种用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的设施、以及如权利要求14中所要求保护的x射线系统来实现。采用用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明方法，获取与下列检查参数组中的至少一组有关的信息：-待检查对象的尺寸，-在待检查对象中的x射线衰减，-待检查对象的检查性质，-待检查对象的检查区域。然后，基于所获取的信息以自动方式确定信号分析参数值。x射线衰减这里是指在x射线记录期间由于待检查对象的吸收而导致的x射线辐射的衰减。在下文中，参数是指可设定的变量，例如，表征能量阈值或信号形状的变量。相反，参数值是指用于所述变量的特定值。优选地，至少获取待检查对象的尺寸或在待检查对象中的x射线衰减作为检查参数。特别优选地，至少获取待检查对象的尺寸和在待检查对象中的x射线衰减作为检查参数。自动调整加快x射线检测器的信号分析参数的设定并且使它更为精确。还减少了对不必干预调整过程也不再需要该领域的专业技术知识来执行x射线系统的设定的操作员的挑战。采用用于自动设定x射线检测器的信号分析参数的本发明方法，首先执行用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明方法。然后，基于所确定的信号分析参数值以自动方式设定x射线检测器的信号分析参数。用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明设施具有输入接口，其用于获取与下列检查参数组中的至少一组有关的信息：-待检查对象的尺寸，-在待检查对象中的x射线衰减，-待检查对象的检查性质，-待检查对象的检查区域。本发明设施还包括确定单元，用于基于所获取的信息来自动确定信号分析参数值。优选地，设立输入接口以至少获取待检查对象的尺寸或在待检查对象中的x射线衰减作为检查参数。特别优选地，设立输入接口以至少获取待检查对象的尺寸和在待检查对象中的x射线衰减作为检查参数。本发明的x射线系统使本发明设施特征为用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定。信号分析参数值例如可以在优化方法的帮助下进行确定。在这个过程中，考虑作为模型函数的参数的所获取的信息对其变量表示信号分析参数的模型函数进行优化。特别地，术语“x射线系统”是指计算机断层摄影系统但还可以包括简单的x射线设备或血管造影设备。在x射线计算机断层摄影系统的情况下，本发明的x射线计算机断层摄影系统具有投影数据获取单元。该投影数据获取单元包括x射线源和用于获取对象的投影测量数据的检测器系统，并且附加地，用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明设施。对于最大部分，用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明设施的关键部件可以被配置成软件部件的形式。特别地，这对于确定单元是如此。然而，原则上，一些部件还可以以软件辅助的硬件形式实现，例如，FPGA等等，特别地，当需要特别快的计算时。类似地，例如当仅需要从其它软件部件获取数据时，所需的接口可以配置为软件接口。然而，它们还可以被配置成以通过合适的软件控制的硬件形式配置的接口。特别地，用于确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的设施可以是用户终端的一部分或CT系统的控制设施。在很大程度上基于软件的实现方式具有的优点是：已经使用迄今的控制设施还可以借助于软件更新以简单的方式进行升级，以便以本发明的方式进行操作。在这个程度上，目的还通过可以直接加载到x射线系统的存储设施的计算机程序产品来实现，其具有当程序在存储设施中执行时用于执行本发明方法的所有步骤的程序段。从属权利要求和在每个实例中接下来的描述包含特别有利的实施例和本发明的发展。特别地，一个权利要求类别中的权利要求还可以以与另一个权利要求类别中的从属权利要求相同的方式进行发展。还有，不同的示例性实施例和权利要求的不同特征可以组合以在本发明的范围内产生新的示例实施例。在用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明方法的一个实施例中，待检查对象的尺寸包括其大小和/或形状。例如，待检查对象的大小对于x射线束的衰减很显著，因此影响入射在检测器上的辐射剂量。如上文所提及的，针对信号形状参数，根据是否存在“高通量”还是“低通量”来选择不同的值。例如与对象的厚度相关联的待检查对象的形状影响在投影记录期间出现的x射线束的衰减。然而，在x射线剂量的衰减的情况下，附加地出现了衰减对辐射的能量谱的依赖关系。较低能量辐射被衰减到比较高能量辐射更大的程度。出于这个原因，x射线谱被硬化，特别地，在待检查厚对象的情况下，换言之，x射线谱越硬，较高能量x射线辐射被待检查对象衰减越少。例如，当选择能量阈值时，还可以考虑x射线谱的这种硬化。因为首先检测到高能量辐射，所以它有利于在较高能量辐射的区域中选择具有更精细的分辨率的能量阈值。在用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明方法的一个优选实施例中，信号分析参数包括用于能量阈值的参数和/或信号形状参数。特别优选地，获取信息包括：记录待检查对象的内存储信息位置图(topogram)。可以基于内存储信息位置图记录来获取与待检查对象的尺寸和待检查对象所产生的x射线衰减有关的信息。附加地或者可替代地，获取信息还可以包括：照相记录待检查对象。在备选的借助照相记录来获取信息中，可以减少待检查对象(例如，患者)的剂量暴露。附加地，获取信息可以包括：对待检查对象称重。称重例如可以在内置到患者床中的自动称(scale)的帮助下执行。重量例如可以与患者的厚度和宽度关联，从而间接地提供关于通过患者的x射线衰减的信息和信号形状参数信息以供选择。获取信息可以包括：例如通过接口的形式接收与待检查对象有关的数据。例如，通过接口的形式从数据库中获取与待检查对象有关的数据。确定信号分析参数值可以仅仅通过从数据库中获取信息或者与不与辐射暴露相关联的测量(例如，照相记录，而不记录测试测量或内存储信息位置图)的组合来实现，从而减少剂量暴露。优选地，与检查性质有关的信息基于检查方案以自动方式得到。换言之，从检查方案中获取允许得出关于预定检查性质的推论的特定分类数据，并且在确定信号分析参数值的背景下以自动方式进行处理。这特别地意味着当确定信号分析参数值时，不需要手动干预。优选地，信号分析参数值的自动确定包括：基于所获取的信息，计算信号分析参数值。这里，计算不仅是指在特定公式的帮助下，信号分析参数值的计算，而且是指基于来自数据库或者甚至数值优化方法的各个信号分析参数的表值的插值，其中目标函数例如被数值地优化。附加地，可以考虑自动解剖剂量调制的参数化进行信号分析参数值的确定。剂量调制允许确定射束路径中是否存在更多还是更少的衰减，以便从中得到管电流的后续调整。然而，该信息还可以用来改变信号分析参数。例如，当衰减显著时，通常存在更大程度的射束硬化，其可能牵涉到能量阈值的后续调整。还可以使用自动解剖剂量调制来推断是否存在或者哪里存在高或低通量的实例。在用于自动设定x射线检测器的信号分析参数的本发明方法的备选变型中，在对待检查对象成像期间，根据在成像期间检测到的几何结构和/或待检查对象的当前特性，信号分析参数被自动设定。用于信号分析参数的设定因此可以根据在成像期间已经获取的图像信息，在待检查对象的实际成像期间被改变。这不仅省去了需要提前记录内存储信息位置图，还允许正如基于待检查对象的局部不同条件，对信号分析参数进行动态调整一样。这意味着例如基于待检查对象的子区域中的局部尺寸并且根据待检查对象的不同子区域中的局部x射线衰减，来确定并设定用于信号分析参数的不同值。有利地是，用于自动设定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明设施还具有设定单元，其用于基于所确定的信号分析参数值来自动设定x射线检测器的信号分析参数。这里，该设定单元可以例如还使分布式部件特征在x射线系统的控制设施以及检测器单元中。例如，在控制设施中生成设定命令，所述设定命令由检测器单元的信号分析单元中的ASIC执行，而对应的参数在信号分析单元中设定。附图说明下文参照附图，基于示例性实施例再次对本发明进行更详细的描述，其中：图1示出了所生成的电压信号的时间轮廓，其使用若干信号分析参数生成，图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有调整性设施的CT设备的示意图，图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的调整性设施的电路框图，图4示出了表示用于自动确定用于x射线检测器的信号分析参数的调整性设定的本发明方法的一个示例性实施例的流程图，图5示出了表示用于自动设定x射线检测器的信号分析参数的本发明方法的一个示例性实施例的流程图。具体实施方式图1详细地示出了x射线检测器的信号分析单元的几个可设定的信号分析参数。它示出了用于检测x射线量子的由信号分析单元从电荷脉冲生成的电压脉冲形式的信号。垂直轴线示出了如在由检测单元生成的电流脉冲的积分或卷积的帮助下确定的以任意单位(a.u.)的放大的信号电压，换言之，输出信号电平。水平轴线示出了该电压信号的时间轮廓(以任意单位，a.u.)。信号分析参数包括例如所称的增益G，该增益G确定与正常信号有关的最大信号电平。信号分析参数还可以包括所称的成形时间ST，该成形时间ST在这种情况下被假定为最大电压脉冲的一半处的全部宽度。所称的下冲U(换言之，信号下落的大小或根据x射线量子的基于信号的表示的负电压)还可以以电压脉冲的形式进行设定，其可以用来确定若干x射线量子的时间信号分离。信号分析参数还包括N个能量阈值，其中N通常介于2和8之间，能量阈值ES1，ES2，...，ESN分别被分配给信号分析参数，在计数率集合中生成用于信号分析参数的特定计数率值。图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有用于基于所确定的信号分析参数值来自动设定x射线检测器的信号分析参数的本发明设施50的计算机断层摄影系统(CT系统)1的示意图。这里，CT系统1基本上由扫描仪10构成，其中，具有检测器16和与检测器16相对定位的x射线源15的投影数据获取单元5围绕机架11上的测量空间12旋转。扫描仪10前方是患者支撑设施3或患者床3，其上部2可以随其上的患者O朝向扫描仪10移位，以便将患者O相对于检测器系统16移动通过测量空间12。扫描仪10和患者床3由控制设施20启动，从该控制设施20中，获取控制信号AS通过标准控制接口24的方式被传送，以常规方式根据预先确定的测量方案来启动整个系统。与纵向穿过测量空间12的系统轴线z相对应的患者O沿着z方向的运动和x射线源15的同时旋转意味着x射线源15在测量期间相对于患者O遵循螺旋路径。检测器16总是相对x射线源15以与其平行的方式移动，以便获取然后可以用来重建体积和/或层图像数据的投影测量数据PMD。类似地，还可以执行顺序测量方法，其中，在z方向上接近固定位置，并且然后在相关z位置中旋转、部分旋转或若干旋转期间获取所需的投影测量数据PMD，以便在该z位置中重建剖面图像或从若干z位置的投影数据中重建体积图像数据。本发明方法原则上还可以与其它CT系统一起使用，例如，与若干x射线源和/或检测器和/或与形成完整环的的检测器一起使用。由检测器16获取的投影测量数据PMD(下文也称为原始数据)通过原始数据接口23的方式被传递到控制设施20。然后，该原始数据在图像重建设施30中进行进一步处理，该图像重建设施30在本示例性实施例中以处理器上的软件的形式在控制设施20中实现。所述图像重建设施30在重建方法的帮助下基于原始数据来重建图像数据BD。所使用的重建方法例如可以是在引言中上文所描述的滤波背投影方法。然后，所获取的原始数据PMD和图像数据BD两者以及例如通过控制设施20的用户接口的方式输入的进一步的信息被转发到信号分析参数设定设施50。控制设施20和在CT系统1内与其交互的单元的精确结构在图3中予以示出。这示出了具有连接到检测单元160的信号分析参数设定设施50的控制设施20。检测单元160例如可以是在图2中示出的x射线检测器16的一部分。然后，在图2中示出的x射线检测器16可以包括多个检测器单元160。控制设施20包括输入接口23，该输入接口从x射线检测器中或从检测器单元160中接收投影测量数据PMD。投影测量数据PMD被转发到重建单元30，其中，它被重建，以提供图像数据BD。基于大小确定单元31中的图像数据BD确定患者O的尺寸ABD。还基于投影测量数据PMD通过衰减确定单元32确定x射线衰减RSD。然后，所确定的数据ABD，RSD被转发到信号分析参数确定单元40的输入接口41。附加数据(例如，与检查性质有关的信息UAD和与患者O的检查区域有关的信息UBD)还可以通过输入接口41的方式传递到信号分析参数确定单元40。该数据可以例如通过用户输入或者可以通过网络被传递到信号分析参数确定单元40。然后，所接收的数据ABD，RSD，UAD，UBD被转发到信号分析参数值确定单元42，该信号分析参数值确定单元42基于所获取的数据ABD，RSD，UAD，UBD来确定用于设定检测单元16的信号分析参数值SPW。所确定的信号分析参数值SPW通过信号分析参数确定设施40的输出接口43被传递到设定单元44。该设定单元44基于所接收的信号分析参数值SPW来生成设定命令EB。设定命令EB通过控制设施20的输出接口24被传递到检测单元160。所述检测单元160包括输入接口161，该输入接口161从控制设施20接收设定命令EB。该设定命令EB从检测单元160的输入接口161被转发到信号分析模块163。在图3中示出的实施例中，输入接口还用作用于所获取的投影测量数据PMD的输出接口。信号分析模块163特别地包括检测单元160的电子评价系统。信号分析模块163基于检测信号和所预先确定的信号分析参数来确定撞击检测单元160的x射线辐射的计数率集合。信号分析模块160的电子评价系统的设定还包括：能量阈值和用于传感器信号的其它信号分析参数(例如，信号的信号形状参数)的设定。例如通过处理器单元45执行电子评价系统的设定，该处理器单元45在所图示的示例性实施例中是信号分析模块163的一部分。该处理器单元45(例如，ASIC)名义上被分配给信号分析参数设定设施50，该号分析参数设定设施50在该实例中因此分布在不同的分离单元(换言之，x射线检测器单元160和控制设施20)之中。x射线检测器单元160还具有传感器单元164，其检测x射线束并且触发传感器信号，该传感器信号被转发到信号分析模块163并且在那里就x射线束的强度或计数率和能量而言进行评价。如上文所提及的，基于与患者有关的所获取的数据还有对患者的检查以自动方式执行信号分析参数(例如，能量阈值或信号形状参数)的设定。信号分析参数的自动设定缩短了实际图像记录阶段之前的调整阶段，使调整精确并且减少对执行调整的操作员的挑战。图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于根据待检查对象自动确定用于x射线检测器16的信号分析参数SP的调整性设定的方法400。在步骤4.I中，首先获取与患者O的尺寸ABD、通过患者的x射线衰减RSD、检查性质UAD和患者O的检查区域UBD有关的信息。然后，在步骤4.II中，基于所获取的信息以自动方式确定用于信号分析参数SP的调整性设定。更具体地，基于所获取的信息计算信号分析参数值SPW。根据本发明，在确定信号分析参数值SPW期间，操作员的干预不是必需的。然后，x射线检测器16的设定可以手动和以自动的方式执行。图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于自动设定x射线检测器16的信号分析参数SP的方法500。因此，在该示例性实施例中，进行检测器16的信号分析参数的完全自动设定。步骤5.I和5.II与步骤4.I和4.II相对应。在步骤5.III中，基于所确定的信号分析参数值SPW以自动方式设定x射线检测器16的信号分析参数SP。如图3所示，可以在控制设施20中的设定设施44的帮助下执行x射线检测器16的设定，该设定设施44基于所确定的信号分析参数值SPW生成设定命令EB，所述设定命令EB由处理器45执行，使得x射线检测器16的所述信号分析参数SP被设定，处理器45可以例如是x射线检测器16的电子评价系统163的一部分或可以与其相连。总之，应该指出的是，上文所描述的方法和装置是本发明的简单优选的示例性实施例，并且本发明可以通过本领域技术人员在不脱离由权利要求书所限定的本发明的范围内进行变化。已经基于用于记录医疗图像数据的计算机断层摄影系统主要对该方法和设定设施进行了描述。然而，本发明既不局限于在计算机断层摄影的应用，也不局限于在医疗领域的应用；原则上，本发明还可以应用于其它x射线系统，并且还应用于记录x射线图像用于其它目的(例如，用于材料测试等)。为了完整起见，还应该指出的是，不定冠词“一”或“一个”的使用并不排除还存在多于一个所讨论的特征。类似地，术语“单元”或“模块”不排除包括若干部件的这种，其还可以在空间上分布。