X射線攝影裝置的制造方法

X射線攝影裝置的制造方法
【專利摘要】在搭載了將入射到X射線檢測元件的放射線按每個能量范圍來區分從而進行計數的光子計數方式的放射線檢測器的X射線攝影裝置中，為了對各能量范圍中的X射線光子數的計數錯誤進行校正，得到正確的投影像，X射線攝影裝置的數據處理裝置具有校正部，該校正部針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍的各自的數字輸出值進行校正，校正部具備：流入量算出部，算出與從其他X射線檢測元件流入至1個X射線檢測元件的X射線光子相當的數字量；能量轉移流入量/流出量算出部，其在1個X射線檢測元件中，算出與由能量轉移而流入到高能量范圍的X射線光子相當的數字量，使用由這些算出部算出的數字量來進行校正。
【專利說明】
X射線攝影裝置
技術領域
[0001] 本發明設及X射線CT裝置等圖像攝影裝置，特別是設及搭載了光子計數方式的X射 線檢測器的X射線攝影裝置。
【背景技術】
[0002] X射線CT裝置是根據從多個方向拍攝到的被攝體的X射線透過像下，記為投影 像)來算出X射線吸收系數，得到被攝體的斷層像下，記為重構像)的裝置。在醫療、無損 傷檢查的領域中應用廣泛。
[0003] 在現行的大量醫療用的X射線CT裝置中，搭載有被稱為積分型的X射線檢測器。積 分型的X射線檢測器利用閃爍體(scintillator)將X射線轉換成光，由光電二極管將該光轉 換成電荷，并通過讀出電路將該電荷轉換成數字信號后輸出。在讀出電路中按每1視角 (view)對電荷進行積分而得到數字信號。雖然大量的X射線光子入射至該1視角間，但所得 到的信號量是與入射X射線的能量的總和相應的信號量。由此，無法得知所入射的1個1個X 射線光子的能量信息。
[0004] 另一方面，如非專利文獻1運樣，近年來，搭載了光子計數方式的X射線檢測器的X 射線CT裝置的開發正在推進。該X射線檢測器具有:具有CdTe等半導體的檢測層的X射線檢 測元件;和按照入射X射線光子的能量區分每個能量范圍來得到數字信號的讀出電路。關于 該X射線檢測器，若X射線入射至X射線檢測元件，則首先在檢測層產生與X射線光子的能量 相應的電荷。接著，讀出電路W使X射線光子1個1個地讀出的程度高速地讀出該電荷，根據 入射的X射線的能量，區分成幾個能量范圍的每一個能量范圍來對X射線光子數進行計數。 此時，入射的能量使用產生的電荷量來判別。進一步地，同樣按多個X射線光子的1個1個地 進行該檢測，在各能量范圍對X射線光子數進行計數，將該計數數轉換成數字信號。通過運 樣的測量，按每個能量范圍得到投影像，通過使用運些投影像，能夠按每個能量范圍得到重 構像。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 非專利文獻
[0007] 非專利文獻 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

【發明內容】

[000引發明要解決的課題
[0009]在光子計數方式的X射線檢測器中，當X射線在檢測層被檢測時，產生大量的電荷， 但是在該過程中，X射線由于與檢測層進行多次相互作用，所W直至完全地檢測為止會產生 某種程度的移動距離。由此，由1個X射線光子產生的電荷有時會跨多個像素(檢測元件)而 被檢測到。此時，檢測到的X射線的電荷由于由各個像素來分配，所W會被誤認為檢測到了 能量比入射的X射線光子低的2個X射線光子。由此，會存在w下情況:作為不同的能量范圍 的X射線光子來測量的情況、將未入射的X射線光子錯誤地計數的情況。
[0010] 此外，當X射線被檢測層檢測到時產生的巧光X射線有時會被其他像素檢測。此時， 會發生入射的X射線的計數損失和不同的能量范圍中的檢測、未直接入射的X射線光子的計 數等。
[0011] 運樣的計數錯誤能夠通過同時進行測量來修正。該方法例如由PET(正電子發射斷 層攝影)裝置等來進行，在X射線光子入射至對象元件，同時也由相鄰元件檢測到信號的情 況下，將相鄰元件的信號視作入射到對象元件的X射線光子的一部分。但是，該方法在入射 率(每單位時間入射的X射線量）高時，另外的X射線光子同時入射至相鄰元件的可能性變 高，容易發生錯誤。進一步地，用于判斷是否是同時的處理花費時間，很難應用到WX射線CT 裝置運樣高的X射線入射率使X射線入射到X射線檢測器的裝置中。
[0012] 此外，入射到檢測層的X射線的一部分在與檢測層的相互作用的中途會透過檢測 層。在該情況下，會被誤認為入射了一個能量比原本的X射線低的X射線光子。由此，有時會 被計數為不同的能量范圍的X射線光子。
[0013] 運樣，若對各能量范圍中的X射線光子數產生計數錯誤，則在各個能量范圍中，就 不會得到正確的投影像。此外，由于信號從相鄰元件流入，所W圖像發生模糊，存在分辨率 降低的可能性。進一步地，在根據運些投影像作成的重構像中，會發生W下情況:CT值的定 量性降低、產生偽影。
[0014] 用于解決課題的手段
[0015] 為了解決前述課題，本發明的X射線攝影裝置具備W下運樣的單元，該單元針對X 射線檢測器的各X射線檢測元件的數字輸出值，考慮在X射線檢測元件間流入/流出的X射線 光子的移動比例、W及通過在X射線元件內進行能量轉移而被計數為在低能量區域中測量 的X射線光子的X射線光子的比例，對X射線檢測器的各X射線檢測元件的數字輸出值進行校 正。
[0016] 目P，本發明的X射線攝影裝置具備:X射線檢測器，其包括檢測X射線光子并將能量 等級辨別成多個能量范圍而進行測量的光子計數方式的多個X射線檢測元件;信號收集部， 其收集所述X射線檢測元件的輸出而得到數字輸出值；W及數據處理裝置，其對所述X射線 檢測元件的數字輸出值進行校正，使用校正后的數字輸出值來作成投影數據，所述數據處 理裝置具有校正部，該校正部針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍的各自的數字輸 出值進行校正。校正部具備校正部具備計數校正部，該計數校正部使用預先求取的表示X射 線檢測元件間的X射線光子的移動比例的參數和表示X射線檢測元件內的能量轉移的比例 的參數，對所述數字輸出值進行校正。
[0017] 在本發明的一個方式中，校正部具備流入量算出部，該流入量算出部在一個校正 對象的X射線檢測元件中，算出與由W該X射線檢測元件的檢測對象能量范圍W上的能量入 射到其他X射線檢測元件的X射線光子而產生并流入至所述校正對象的X射線檢測元件的信 號量相當的數字量，從所述數字輸出值中去除所述流入量算出部所算出的數字量(第一方 式)。
[0018] 在本發明的另一方式中，校正部具備能量轉移流入量算出部，該能量轉移流入量 算出部在一個X射線檢測元件中算出與從比檢測對象能量范圍高的能量范圍能量轉移到所 述檢測對象能量范圍的X射線光子相當的數字量，從所述數字輸出值中去除所述能量轉移 流入量算出部所算出的數字量(第二方式）。
[0019] 在本發明的又一方式中，校正部具備能量轉移流出量算出部，該能量轉移流出量 算出部算出與入射至一個X射線檢測元件并能量轉移到比檢測對象能量范圍低的能量范圍 的X射線光子相當的數字量，在所述數字輸出值上加上所述能量轉移流出量算出部所算出 的數字量(第Ξ方式）。
[0020] 本發明包括將上述第一~第Ξ方式任意組合而成的方式。
[0021] 發明效果
[0022] 根據本發明，防止了錯誤地測量入射到每個能量范圍的X射線光子數，能夠得到正 確的投影像。在根據運些投影像作成的重構像中，能夠防止CT值的定量性降低、偽影產生。
【附圖說明】
[0023] 圖1是表示本發明的X射線CT裝置的實施方式的簡要圖。
[0024] 圖2是用于說明X射線檢測元件110的配置的一例的說明圖。
[0025] 圖3的(a)~(C)是說明X射線檢測元件的剖面和其動作的圖。
[0026] 圖4是數據處理裝置的功能框圖。
[0027] 圖5是表示數據處理的流程的一例的圖。
[0028] 圖6是說明元件間W及元件內的信號的流出流入的圖。
[0029] 圖7是表示第一實施方式的計數校正的流程的一例的圖。
[0030] 圖8的(a)~(d)是表示圖7的處理S5011的詳細情況的圖。
[0031] 圖9是表示圖7的處理S5012~S5013內部的計算順序的圖。
[0032] 圖10是第一實施方式的變更例的功能框圖。
[0033] 圖11是說明第二實施方式的概念的圖。
[0034] 圖12是說明第Ξ實施方式中的元件間W及元件內的信號的流出流入的圖。
[0035] 圖13是表示第Ξ實施方式的計數校正的流程的一例的圖。
【具體實施方式】
[0036] W下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。另外，在W下的說明中，雖然WX射線 CT裝置為例來說明本發明，但本發明也能夠針對X射線CT裝置W外的X射線攝影裝置來應 用。
[0037] 圖1是表示應用了本發明的X射線CT裝置的整體概要的圖。圖1所示的X射線CT裝置 包括:x射線源100、x射線準直儀102、x射線檢測器104、信號收集部108、中央處理裝置105、 顯示裝置106、輸入裝置109、控制部107、臺架旋轉部101、邸臺頂板103。
[003引將多個X射線檢測器104配置成WX射線源100為大致中屯、的圓弧狀，且X射線檢測 器104與X射線源100-起搭載于臺架旋轉部101。在圖1中，為了簡化說明，示出X射線檢測器 104為8個的情況，但X射線檢測器104的數目是任意的，在實際的裝置中，例如是40個左右。 此外，在X射線檢測器104的前面設置X射線柵格(圖1中未圖示），防止從X射線源100照射的X 射線之中因被攝體200等而散射的X射線入射至X射線檢測器104。
[0039] X射線檢測器104形成將光子計數方式的X射線檢測元件例如如圖2所示那樣在通 道方向和切片方向上進行二維配置的構造。另外，圖2示出配置于X射線檢測器104的X射線 檢測元件110的一部分，切出通道方向上4個、切片方向上3個來進行記述。此外，X射線檢測 元件110按照使通道方向和X射線檢測器104的旋轉方向與切片方向和旋轉軸方向一致的方 式進行配置。
[0040] 該X射線檢測元件110如圖3的（a)所示那樣具有夾著檢測層111來設置正負電極 112、113且對該電極連接讀出電路115(信號收集部108)的構造。檢測層111例如由CdTe(儒 蹄）、CdZnTe(儒鋒蹄），Si(娃)等半導體材料構成，檢測入射的X射線光子，生成與其能量相 應的量的電荷。讀出電路115讀出在檢測層111產生的電荷，將因該電荷而產生的電信號與 預先設定的能量等級進行比較，判別入射的X射線光子的能量的能量范圍。
[0041] 讀出電路115按每個入射X射線光子來進行運樣的判別，在1視角間，區分成多個能 量范圍的每一個，對各自的X射線光子數進行計數。從各X射線檢測元件110的讀出電路115 輸出的、與各個計數數相應的電信號由信號收集部108作為數字信號來輸出。圖3的(b)、（c) 作為一例將能量范圍區分成3個，并示出對X射線光子數進行計數的情形和與其相應的信 號。通過運樣的X射線檢測器104的構造，X射線在由檢測層111檢測到后，能夠按每個能量范 圍得到與X射線光子數相應的數字信號(數字輸出值）。另外，只要能量范圍的數目為2個W 上就不特別限定，但W下，為了簡化說明而說明能量范圍為低能量范圍和高能量范圍運2個 范圍的情況。
[0042] 中央處理裝置105主要處理從信號收集部108輸出的數字信號，進行校正、圖像重 構等數據處理。圖4示出作為數據處理裝置起作用的中央處理裝置105的功能框圖。如圖所 示，中央處理裝置(數據處理裝置）1〇5具有校正部120、圖像重構部130、參數設定部140W及 控制各部分的數據的流動的主控制部150,進行圖像作成所需的各種運算。中央處理裝置的 各運算通過執行各自對應的運算程序來實現。運算程序被預先保存在中央處理裝置105中。 或者，通過可移動介質、通信而上載到中央處理裝置來執行。另外，圖4中雖然未圖示，但在 中央處理裝置105具備保存各種運算所需的數據、參數141的存儲裝置160作為內部W及/或 者外附裝置。
[0043] 校正部120包括預處理部121W及計數校正部125,該計數校正部125對按X射線檢 測器104的每個元件而計數的X射線光子數進行校正。預處理部110將依賴于裝置的誤差除 掉，或進行用于去除被攝體W外的信號的處理，其對來自信號收集部108的數據進行LOG轉 換、空氣校正等公知的預處理。計數校正部125針對構成檢測器104的各檢測元件按每個能 量范圍算出應從輸出值去除的數字量或者應補充的數字量，在圖示的例子中，包括流入量 算出部122、能量轉移流入量算出部123、能量轉移流出量算出部124。計數校正部125使用由 運些各算出部122~124算出的數字量，對從信號收集部108輸入的X射線檢測器104的數字 輸出值進行校正。運些各算出部的功能在后面詳述。
[0044] 圖像重構部130基于由校正部120校正后的每個能量范圍的投影數據，進行公知的 濾波器校正逆投影法、逐次近似法等運算，從而對CT像進行重構。參數設定部140對從輸入 裝置109直接輸入的參數、根據所輸入的條件等決定的參數進行設定，并交給校正部120、圖 像重構部130。
[0045] 顯示裝置106顯示圖像重構部130所作成的圖像等，或顯示用于操作者操作的GUI。 輸入裝置109能夠包括鍵盤、鼠標、指示攝影的開始/結束等的各種操作按鈕等。
[0046] 接著，根據上述構成，說明拍攝被攝體200而取得重構像的攝影方法（W下，記為實 際攝影)和處理的方法。首先，若從輸入裝置109輸入了實際攝影的開始，則從X射線源100照 射X射線。X射線由X射線準直儀102來限定照射區域，向載置于邸臺頂板103的被攝體200照 射，透過了被攝體200的X射線由X射線檢測器104來檢測。
[0047] -面通過使臺架旋轉部101在旋轉方向上旋轉從而使針對被攝體200的X射線的照 射角度發生變化，一面重復進行該攝影，取得360度的數字信號。攝影例如按每個0.4度在多 個視角之間進行。進一步地，在其間，控制部107也進行X射線焦點的位置控制。由信號收集 部108來收集運樣得到的數字信號。W下將由信號收集部108收集到的數據稱為原始數據 143。
[004引原始數據143被送至中央處理裝置105,進行校正處理。圖5示出中央處理裝置105 的校正處理的過程。在校正處理中，首先，對從信號收集部108接收到的原始數據143首先進 行計數校正(S501)。計數校正的詳細情況后述，按低能量范圍和高能量范圍的每個數字信 號，對計數到的X射線光子數進行校正。此時，讀出存儲裝置160中存儲的參數141，進行校正 處理的運算。
[0049]接著，進行LOG轉換(S502)。若設轉換前的值X、轉換后的值Y，則LOG轉換例如是式 (1)所示的轉換。運里，a、b是常數系數。
[00加][數式U
[0051] Y = aL0G(X)+b (1)
[0052] 接著，進行空氣校正(S503)。該校正例如通過從LOG轉換后的原始數據中對在正式 攝影的事前作成并保存在存儲裝置160中的、每個能量的靈敏度/X射線分布數據142進行差 分來實現。靈敏度/X射線分布數據142例如通過W下方法來作成:不設置被攝體200,從X射 線管100照射X射線并按每個能量來取得原始數據，對運些原始數據進行計數校正S501、針 對視角的加法平均處理、LOG轉換。
[0053] 在進行W上運樣的處理而得到投影數據144后，進行重構處理(S504)，例如按每個 低能量范圍和高能量范圍來作成被攝體200的X射線吸收系數分布的重構像145。最后，由顯 示裝置106來顯示重構像145(S505)。
[0054] 另外，圖5所示的校正處理是一例，但并不限定本發明。例如，也可W存在W下情 況:運些校正順序不同的情況、加入了其他校正的情況W及不存在空氣校正S503的情況等。
[0055] 接著，說明計數校正S501的處理的詳細情況。在該處理中，進行流入量去除處理、 能量轉移流入量去除處理、能量轉移流出量補充處理中的至少一個校正處理。校正處理雖 然對構成X射線檢測器的全部X射線檢測器元件進行，但在W下的說明中，說明針對圖2所示 的一個X射線檢測元件11 (W下，記為對象元件11)的校正處理。
[0056] 首先，參照圖6來說明針對對象元件11測量到的計數數不準確的原因。圖6中，用方 框610來表示對象元件11的高能量范圍中的信號，用方框620來表示低能量范圍中的信號。 同樣地，用方框710來表示相鄰元件12的高能量范圍中的信號，用方框720來表示低能量范 圍中的信號。
[0057] 若一個對象元件11對規定的能量區域的X射線光子進行了計數，則在該計數數(數 字量）中，除了入射到該對象元件11的檢測對象能量區域的X射線光子(檢測對象光子）W 夕h還包含：（1)從相鄰的檢測元件12流入的X射線光子(流入光子）（圖6中，用細實線示出的 箭頭）；（2)比入射到該檢測元件的檢測對象能量區域高的能量區域的X射線光子且是引起 能量轉移的X射線光子(能量轉移光子）（圖6中，用粗實線示出的箭頭）的計數數。運些流入 光子W及能量轉移光子的計數數應從測量值中去除。
[0058] 此外，存在W下X射線光子，即，原本是入射到對象元件11的規定能量區域的X射線 光子，由于能量轉移到更低的能量區域，所W沒有被測量為檢測對象能量區域的X射線光 子。需要將該未被測量的X射線光子的計數數補充到測量值中。
[0059] 運里，在光子計數方式的檢測器中，與積分型的檢測元件的串擾不同，能量轉移所 造成的流出流入是從高的能量范圍向低的能量范圍的一個方向的移動，低的能量范圍的X 射線光子不會流入到相同的元件或相鄰的元件的高的能量范圍。但是，在相鄰的元件之間， 有時相同能量范圍的X射線光子會流出流入。此外，在高的能量范圍的X射線光子流入至相 鄰的元件，并在此被計數為X射線光子的情況下，在流入的一側成為應去除的流入量，但在 流出的一側(對象元件），已經被計數，所W只要僅考慮能量轉移即可，而不需要補充計數 數。
[0060] 在本實施方式的校正處理中，考慮運樣的光子計數方式的檢測器的X射線光子的 行為(信號的流出流入)來進行計數校正。W下，說明校正處理的實施方式。
[0061] ?第一實施方式〉〉
[0062] 本實施方式的特征在于，進行來自其他元件的流入量的去除、同一元件內的能量 轉移流入量的去除、同一元件內的未測量的值的插值運全部巧巾處理。W下，參照圖7的流程 來說明本實施方式的計數校正。
[0063] <參數的決定〉(S5011)
[0064] 在校正處理時，首先，求取表示元件間的X射線光子的移動比例的參數W及表示同 一元件內的能量轉移的比例的參數。前者參數根據能量范圍的不同按每個元件來求取W下 巧中參數:表示在高能量范圍中入射到相鄰元件12的信號之中的W對象元件11的高能量范 圍測量的X射線光子的比例的參數〇Η_Η;表示在高能量范圍中入射到相鄰元件12的信號之中 的W低能量范圍測量的X射線光子的比例的參數Qh_l;和在低能量范圍中入射到相鄰元件12 的信號之中的W對象元件11的低能量范圍測量的X射線光子的比例的參數〇L_L。
[0065] 所謂表示能量轉移的比例的參數，指的是針對一個元件，表示將具有高能量范圍 的能量的入射X射線光子測量為低能量范圍的X射線光子的比例，是表示高能量范圍的減少 的比例的參數0H_L ( X )，是表示低能量范圍的增加的比例的參數丫 H_L ( X )。雖然曲_L ( X )和丫 H_L (X)大致上一致，但也有時會不同。例如是：即使在高能量范圍中失去能量也留在高能量范 圍，失去的能量W低能量范圍被測量的情況等。
[0066] 運些參數的求取方法，大致來分有3種方法。第1方法是使用仿真的方法，第2方法 是實際測量的方法，第3方法是對1個或少數元件進行實際測量且對其他元件進行推測的方 法。運些可W適當組合。
[0067] 在仿真法中，例如，如圖2的配置運樣來進行模擬了對象元件11和相鄰元件12的蒙 特卡洛仿真。首先，在考慮能量的情況下在X射線入射到相鄰元件時對向對象元件流入的X 射線光子數進行計數，能夠求取參數叫^、叫_^化_^進一步地，在考慮能量的情況下使乂射線 入射至對象元件11，通過對X射線光子數的計數結果和輸入X射線的頻譜進行比較，從而能 夠求取參數0H_L和丫 H_L。
[0068] 此外，在實際測量法的情況下，首先，測量照射X射線的頻譜。由此，推測不存在被 攝體的情況下的高能量范圍和低能量范圍的計數的比例rH(X)、：TL(X)(運里，：TH(X)+：rL(X) = 1 ) dX表示成為對象的元件的位置。
[0069] 接著，使X射線入射至對象元件11，對實際所測量的高能量范圍和低能量范圍中的 數字輸出值扣(x)、Pl(x)進行測量。此時，為了避免來自其他X射線檢測元件的信號流入，X射 線如圖8(a)或者(b)所示那樣利用針孔、狹縫而縮小成點狀或細的狹縫狀進行照射。根據其 結果，算出要測量的比例0H_L(X)和丫 H_L(X)，作為低能量范圍的X射線光子。此時，如果不存 在信號的流入、流出，則在高能量范圍中測量的計數只要成為ι·η(χ)(Ρη(χ)+ΡιΧχ))即可，但 是在存在流入流出時，測量為Ρη(χ)。因此，來自高能量范圍的信號會減少rH(X)(PH(X)+PL (又））斗11^)。另一方面，若^比例曲_加)來表示運個量，則成為&_加)：〇1^)化^)+?加））， 所W可知曲_L(x)可W寫成W下的式(2-1)運樣。
[0070] 另一方面，向低能量范圍的信號增加1'加）化(^)+?加））-?加）），若^7(1_加)來 表示運個量，則成為γH_L(X)rL(X)(PH(X)+PL(X))，所W可知γH_L(X)可W寫成W下的式(2- 2)運樣。
[007。[數式 2]
[0074] 另外，在存在被攝體時，入射至X射線檢測器104的X射線的頻譜發生變化，但運里 使用近似不存在被攝體的情況下的值。
[0075] 接著，如圖8(c)或者8(d)所示，照射至少縮小到通道方向的狹縫狀、針孔狀的X射 線，ii量相鄰元件12的數字輸出值PH(m)、PL(m)，現慢叫_H、W_LaL_L。運里，X射線希望比X射線 檢測元件110的寬度充分窄。此時，若向對象元件11沒有信號的流入、流出，則認為在高能量 范圍有計數：〇1^)化^)+?加）），在低能量范圍有計數1'加）化^)+?加）），所^比例〇〇、 叫_1、叫_間^寫成式（3-1)~式（3-3)運樣。
[0076] [數式 3]
[0080]運里，對象元件11的參數叫^、叫_^化_逸出為與相鄰元件12的參數相同。通過運樣 來求取，即使在相鄰元件12在對象元件11的周圍有多個的情況下，也能夠一次求取參數。另 一方面，當然也可W使X射線入射至相鄰元件12而直接測量向對象元件11的流出量。
[0081] 此外，作為相鄰的元件12,在圖8中，雖然假設在一個方向（例如通道方向）上相鄰 的元件，但是由于有時檢測元件的縱橫比、通道方向和切片方向的元件間隔會根據檢測器 的不同而不同，所W也可W針對兩個方向，進行上述的實際測量，求取各個參數。此外，在實 際測量法中，也可W通過利用仿真來求取X射線的頻譜分布，從而計算高能量范圍和低能量 范圍的計數的比例rH(x)、η(χ)。
[0082] 此外，在式(3-1)~式(3-3)中，雖然使用了相鄰元件12的校正前的數字輸出值Ρη (m)、PL(m)，但是通過考慮相鄰元件12內的能量轉移，從而能夠W更高的精度來決定參數。 此時，在相鄰元件12中，只要使用先前測量的fe_L、TH_L和后述的式(4-1)、式(4-2)，來算出 消除了能量轉移的影響的數字輸出值RH(m)、化(m)，取代數字輸出值扣(m)、PL(m)而使用運 些消除了能量轉移的影響的數字輸出值姑(m)、化(m)，根據式(3-1)~式(3-3)來求取參數即 可。
[0083] 第3方法是減輕針對所有的元件進行實際測量的負擔的方法，例如，針對位于X射 線檢測器的中央的檢測元件和位于端部的檢測元件等較少數目的檢測元件，進行基于上述 實際測量法的參數決定，針對處于運些之間的檢測元件，利用插值或仿真來推測參數的值。 由此，能夠減輕實際測量法的負擔。
[0084] W上運樣決定的參數叫_[]、叫_1^、叫_1^、&_加）、丫11_加)保存在存儲裝置160中，被用 于之后的計數校正計算中。
[00化] < 流入量去除處理〉（圖7:S5012)
[0086] 流入量去除處理是W下處理:在1個X射線光子入射至對象元件11的相鄰元件12且 此時產生的信號的一部分由對象元件11檢測的情況下，將因從其相鄰元件12入射的信號而 被錯誤地計數為X射線光子的計數數在還考慮其能量的情況下從對象元件11的X射線光子 的計數數中去掉。
[0087] 由此，流入量算出部122根據入射至相鄰元件12的X射線光子來算出由對象元件11 測量的計數數，即，上述式的"光子流入量"。
[0088] 運里，將對象元件11的流入量去除處理前的高能量范圍和低能量范圍中的數字輸 出值分別設為Ph(x)、Pl(x)，將準確地測量到所入射的X射線光子的能量時的高能量范圍和 低能量范圍中的數字輸出值分別設為姑(x)、Rl(x)，將相鄰元件12的流入量去除處理前的數 字輸出值設為PH(m)、PL(m)，將準確地測量到所入射的X射線光子的能量時的數字輸出值設 為RH(m)、RL(m)。另外，x、m表示成為校正對象的X射線檢巧抗件的位置xW及相鄰的元件的位 置m，當然只要成為對象的X射線檢測元件的位置發生改變則位置x、m就會改變。
[0089] 在對象元件11的高能量范圍中，由于因入射到相鄰元件12的高能量范圍的光子而 產生的電荷的一部分能夠流出，所W追加與該光子數成比例的計數數。運如圖6所示被視作 相鄰元件12的高能量范圍的信號710的一部分(比例:α〇)流入至對象元件11的高能量范圍 的信號610。因此，流入量能夠表示為aHjiRH(m)。同樣地，在對象元件11的低能量范圍中，追 加與入射到相鄰元件12的高能量范圍的光子數成比例的計數數和與入射到相鄰元件12的 低能量范圍的光子數成比例的計數數。
[0090] 運如圖6所示，被視作相鄰元件12的高能量范圍的信號710的一部分(比例:叫_L)和 相鄰元件12的低能量范圍的信號720的一部分（比例:ql_l)流入至對象元件11的低能量范圍 的信號620,所W該流入量能夠表示為aH_LRH(m)+aL_L化(m)。此時，從低能量范圍入射到相鄰 元件12的信號之中被測量為對象元件11的高能量運一情況由于即使低能量的X射線光子的 能量全部進入到對象元件11也是不可能的，所W其比例為零(aL_H = 0)。
[0091] 因此，在流入量去除處理中應校正的數字量"流入量"，針對高能量的X射線光子為 [RH(m) Χακ_Η]，針對低能量的X射線光子為[姑(m) XaH_L+化(m) XaL_L]。
[0092] 計數校正部125使用流入量算出部122算出的上述"流入光子的量"，通過下式(4- 1)、（4-2)來進行流入量去除處理。
[0093] [數式 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] 通過運樣從流入量去除處理前的信號值中對從相鄰元件向對象元件流入的信號 做差分，從而能夠算出準確地測量到所入射的X射線光子的能量時的信號值。
[0097] <能量轉移流入量去除處理〉（圖7:S5013)
[0098] 在能量轉移流入量去除處理中，當1個X射線光子入射到對象元件11時，對所產生 的電荷的一部分被對象元件11檢測為比X射線光子的能量低的能量范圍的X射線光子從而 被誤計數的計數數進行校正。運能夠在W下情況下出現:所檢測到的X射線光子的信號的一 部分被相鄰元件12檢測的情況、X射線光子的一部分的能量一面被吸收還一面透過對象元 件11的情況等。該現象由于被視為在高能量范圍中測量的X射線光子數的一部分轉移至低 能量范圍，所W如圖6所示，能夠視為計數數從高能量范圍向低能量范圍流入流出。
[0099] 能量轉移流入量算出部123在能量轉移流入量去除處理中，為了去掉低能量范圍 的計數之中從高能量范圍向低能量范圍流入的X射線光子數，而算出從高能量范圍向低能 量范圍流入的X射線光子數。運里，如圖6所示，能夠視為高能量范圍的信號610的一部分流 入至低能量范圍的信號620。其比例為丫 H_L(x)，所W能量轉移流入量算出部122算出的流入 量為γ h_l(x)Rh(x)。通過利用式(5)，對從流入量去除處理前的信號值中對該流入量做差 分，從而能夠算出準確地測量到所入射的X射線光子的能量時的信號值。
[0100] [數式引
[0101] 化（x)=Pl(x)-丫 h_l(x)Rh(x) (5)
[0102] <能量轉移流出量補充處理〉(S5014)
[0103] 接著，能量轉移流出量補充處理與能量轉移流入量去除處理相反，是對高能量范 圍的計數數之中測量為低能量范圍的計數數進行補充的處理。該量(能量轉移流出量)若與 能量轉移流入量去除處理的情況同樣地考慮，則為fe_L(X)RH(X)。因此，如式(6)運樣，通過 將該值補充到流入量去除處理前的信號值，從而算出準確地測量到所入射的X射線光子的 能量時的信號值。
[0104] [數式 6]
[0105] Rh(x)=扣（x)+0h_l(x)Rh(x) (6)
[0106]在圖5的計數校正S501中，進行上述流入量去除處理S5012、能量轉移流入量去除 處理S5013、能量轉移流出量補充處理S5014運些全部處理。此時，準確地測量到所入射的X 射線光子的能量時的高能量范圍和低能量范圍中的數字輸出值Rh(x)、化(X)寫成式(7-1)、 (7-2)運樣。
[0107][數式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] 進一步地，若將表示低能量范圍的L設為1，將表示高能量范圍的Η設為2,則式(7- 1)、（7-2)寫成下式運樣。
[01川[數式引
[0114] 式(8-1)、（8-2)分別是將相鄰元件12視為校正對象元件11的情況下的式子，即在 本實施例中，由于使用運2個元件，所W將校正對象元件11和相鄰元件12調換后的式子成 立，能夠使用運一組式子的聯立方程式來求解。
[0115] 此時，通過從η較大的一方開始來求解(從η = 2時開始)式子，從而能夠算出輸出值 Rh(x)、Rl(x)。即，首先，通過先求解η = 2時的式(8-2)，從而求取式(8-1)的右邊的第3項的Rh (X)，所W能夠與式(8-2)同樣地進行求解。
[0116] 圖9示出考慮了運樣的計算順序的計數校正S501的處理。首先，在處理S510中，使 用原始數據143之中的高能量范圍中的數字信號量P2(x)(=Ph(x))來算出校正后的高能量 范圍中的數字信號量R2(x)(=Rh(x))。在處理S510中，通過使用保存在存儲單元1051中的參 數(α，β，丫）141，來進行式(8-l)、（8-2)(n = 2時）的計算，從而能夠進行流入量去除處理、能 量轉移流出量補充處理。接著，在處理S520中，使用先前求取到的校正后的高能量范圍中的 數字信號量化(X)和原始數據143之中的低能量范圍中的數字信號量Pi(x)(=Pl(x))來算出 校正后的低能量范圍中的數字信號量Ri(x)(=化(X))。在處理S520中，通過使用存儲單元 1051中保存的參數(α，β，丫）141，來進行式(8-l)、（8-2)(n = l時）的計算，從而能夠進行流 入量去除處理、能量轉移流入量補充處理，針對校正對象元件得到校正后的數字輸出值 1440。
[0117] 通過W上的計數校正S50US5012~S5014)，能夠求取高能量范圍的數字信號量R2 (X)和低能量范圍的數字信號量Ri(x)(S5015)。在W構成X射線檢測器的全部元件為對象進 行了該處理后(S5016)，前進到LOG轉換S502的處理。之后的處理與參照圖5已經說明的處理 相同。
[0118] 如W上所說明那樣，根據本實施方式，通過對因從相鄰元件流入的X射線光子導致 的計數差異W及因相同元件內的能量轉移導致的計數差異進行計數校正S501，從而能夠得 到在各能量范圍中準確入射的X射線光子數，就會得到正確的投影像。此外，防止因信號從 相鄰元件流入而使圖像模糊，防止分辨率降低。進一步地，在根據運些投影像作成的重構像 中，能夠防止CT值的定量性降低、偽影產生。
[0119] ?第一實施方式的變更例1〉〉
[0120] 在第一實施方式中，在計數校正中，進行了流入量去除、能量轉移流入量去除、能 量轉移流出量補充運全部3個處理，但也能夠根據檢測器的特性等，來省去運些處理中的1 個或2個處理。
[0121] 例如，在元件間的串擾極少而能夠忽視的范圍的情況下，能夠省去流入量去除（圖 7:S5012)。在該情況下，使用上述的式(5)、（6似及參數&_1^)和丫11_加)來進行計數校正 S501。
[0122] 此外，在元件內的能量轉移能夠忽視的范圍的情況下，省略能量轉移流入量去除、 能量轉移流出量補充運2個處理，使用上述的式（4-1)、（4-2)?及參數α來進行計數校正 S501。
[0123] 進一步地，流入量去除W及能量轉移流入量去除、流入量去除W及能量轉移流出 量補充、僅能量轉移流入量去除、僅能量轉移流出量補充的計數校正S501也包含在本發明 中。
[0124] 在進行一個處理的情況下也能得到下面運樣的效果。
[0125] 首先，通過進行流入量去除，由某X射線檢測元件來檢測X射線光子入射到其他X射 線檢測元件而產生的一部分信號的情況下，由于對于由其他X射線檢測元件檢測到的X射線 光子數來說，也考慮該X射線的能量并通過校正來將其去掉，所W能夠得到正確的投影數 據。
[0126] 通過進行能量轉移流入量去除處理，能夠算出原本是更高能量的X射線光子入射 卻僅檢測到一部分的能量所W被測量為低能量范圍的X射線光子數。因此，能夠通過校正從 在某能量范圍中測量到的X射線光子數中去掉將更高能量范圍的X射線光子錯誤檢測為低 能量范圍的X射線光子數，從而能夠得到正確的投影數據。
[0127] 通過進行能量轉移流出量補充處理，從而對于某能量范圍的X射線光子來說，算出 由于僅檢測到一部分的能量所W在更低能量范圍中測量到的X射線光子數，并通過校正來 補充，從而能夠得到正確的投影數據。
[0128] 另外，在第一實施方式中，如圖9的流程所示，從高能量范圍中算出校正后的數字 信號量。運是由于，根據式(7-1)可知，在校正后的低能量的數字信號量化(X)的算出中，使 用校正后的高能量的數字信號量姑(x)、RH(m)。具有該Rh(x)的式(7-1)右邊的第2項和第4項 分別指的是流入量去除處理和能量轉移流入量去除處理。另一方面，在能量轉移流出量補 充處理中，為了求取信號量化L(X)是不需要信號量Rh(x)的。因此，在包括流入量去除處理和 能量轉移流入量去除處理中的至少一方的情況下，最好根據高能量范圍的數字信號量Rh (X)來求取，在僅進行能量轉移流出量補充處理的情況下，也可W根據高能量范圍和低能量 范圍的數字信號量中的任一個來求取。
[01巧]?第一實施方式的變更例2〉〉
[0130] 在第一實施方式中，雖然記述了預先求取叫_(1、叫山、化_^0〇^)、丫1^川等參數， 并用作固定的值的情況，但是也可W構成為能夠自動或手動地根據攝影條件等來變更參 數。本實施方式的X射線CT裝置的特征在于，具備自動或手動地變更參數的功能。
[0131] 圖10示出本實施方式的控制部107W及中央處理裝置105的功能框圖的一例。
[0132] 如圖所示，控制部107具備攝影條件設定部170。中央處理裝置105的參數設定部 140除了圖4所示的功能W外，還具備作為參數算出部的功能。另外，在圖10中，針對與圖4相 同的要素 W相同符號來示出，省略說明。
[0133] 此外，圖10中雖然省略了圖示，但計數校正部125具備圖4所示的流入量算出部 122、能量轉移流入量算出部123、能量轉移流出量算出部123中的至少一個。
[0134] 在攝影條件設定部170,經由輸入裝置109來設定被攝體的種類、照射的管電壓、X 射線濾波器的種類等攝影條件。攝影條件設定部170將所設定的攝影條件的信息交給中央 處理裝置105的參數設定部140。參數設定部140基于攝影條件來判斷能量的硬化、軟化的程 度，對參數α〇、aH_L、ClL_L、β〇( X )、丫 H_L ( X )進行變更。
[0135] 一般，通過參數的被攝體的透過等，在某能量范圍內的能量分布發生了變化的情 況下等，運些能量發生變化(硬化或軟化）。運樣的能量的硬化、軟化根據被攝體的種類、照 射的管電壓、X射線濾波器的種類等而改變。參數設定部140根據從攝影條件推測的能量的 變化而使參數日〇、叫_1^、叫_1^、&_1^)、丫11_1^)發生變化。例如，在高能量范圍中的能量發生 了硬化的情況下，由于至檢測為止的制動距離變長，所W也可W使aH_H、aH_L、fe_L(X)、YH_L (X)增加。此外，在低能量范圍中的能量發生了硬化的情況下，由于同樣地至檢測為止的制 動距離變長，所W也可W使Ql_l增加。另一方面，在因散射射線的增加等從而能量發生了軟 化的情況下，由于制動距離變短，所W運些參數也可W減小。
[0136] 另外，參數設定部140不但可W根據來自攝影條件設定部170的攝影條件的信息， 也可W根據由信號收集部108得到的高能量范圍和低能量范圍的計數數來判斷能量的硬 化、軟化的程度。由此，使參數叫^、叫_^化_^曲_加）、丫11_加)發生變化運一情況與根據攝影 條件來進行判斷的情況相同。
[0137] 此外，在圖10中，示出了使用來自攝影條件設定部170的攝影條件從而參數設定部 140自動地對參數進行變更的情況，但也可W構成為操作者經由輸入裝置109直接輸入成為 參數變更的要因的條件、參數的能量依賴性。進一步地，還能夠構成為使參數a〇、W_L、aL_L、 曲_加）、711_加）因能量的硬化、軟化^外的要因而發生變化。例如，也可^根據圖像的可視 性來進行變更。
[0138] ?第二實施方式〉〉
[0139] 在第一實施方式中，說明了信號僅從1個相鄰元件12流入的情況，但在本實施方式 中，是考慮了信號從多個相鄰元件12流入的實施方式。
[0140] 在本實施方式中，相鄰元件可W與對象元件相接，也可W不直接相接，可W相對于 對象元件處于任何位置。進一步地，在對象元件W外，也可W將X射線檢測器104的全部X射 線檢測元件設為對象。圖11示出將相鄰元件12的范圍擴大后的例子。圖中，箭頭連結的元件 全部是對象元件11的相鄰元件。
[0141] 在將對象元件W外的多個元件全都包含在相鄰元件中進行考慮的情況下，來自運 些多個相鄰元件的影響成為各個X射線檢測元件的總和。運里，若設第1個至第Μ個運Μ個X射 線檢測元件之中的一個X射線檢測元件即第X個(X是上下的整數)是對象元件，則將 自身W外的全部X射線檢測元件看作相鄰元件，上述的式(8-1)、（8-2)能夠如式(9-1)、（9- 2)運樣來記述。
[0142] [數式 9]
[0145]運里，由于考慮從各相鄰元件的流入的比例的差異，所W將第m(xW外的上 下的整數)個相鄰元件的高能量范圍的信號流入至對象元件的高能量范圍的信號的比例記 為a〇(m，x)。即，相鄰元件為1個情況下記為α〇的比例，由于按多個相鄰元件的每一個來定 義，所W將其記為a〇(m，x)。同等地，將叫_1記為叫_L(m，x)，將aL_L記為aL_L(m，x)。
[0146] 對于運些式(9-1)、（9-2)來說，由于存在X從1至Μ運Μ種情況，所W例如使用Μ行的 矩陣來求解。此時，若根據η較大的一個式子來求解，則能夠按順序來求出全部η的Rn(x)(n 二 1,......,Ν)。
[0147] 本實施方式是將第一實施方式中的相鄰元件的范圍拓寬而一般化了的方式，與第 一實施方式相同，能夠在各能量范圍準確地得到所入射的X射線光子數，從而能夠得到正確 的投影像。此外，第一實施方式的變更例1、2也能夠同樣地應用到本實施方式。
[0148] ?第=實施方式〉〉
[0149] 本實施方式的特征在于，W所檢測的能量范圍為Ν個(Ν是3W上的整數)的X射線檢 測器作為對象運一點。
[0150] 使用圖12來說明本實施方式中的信號的交換(流出流入）。在圖12中，W方框610來 示出對象元件11的第Ν能量范圍的信號，W方框615來示出第η能量范圍的信號，W方框620 來示出第1能量范圍的信號。運里η是2至(Ν-1)的整數。此外，在圖12中雖然省略，但在第Ν至 第1能量范圍之間存在第2至第(Ν-1)能量范圍，其中一個是第η能量范圍。運些能量范圍按 照第Ν、第(Ν-1)........第1順序來表示從高到低的能量。
[0151] 同樣地，W方框710來示出相鄰元件12的第Ν能量范圍的信號，W方框715來示出第 η能量范圍的信號，W方框720來示出第Ν能量范圍的信號。運里，與對象元件11同樣地，在第 Ν至第1能量范圍之間，存在第2至第(Ν-1)能量范圍，其中一個是第η能量范圍。
[0152] 此外，參數au(i，j:滿足的1至Ν的整數)與第一實施方式同樣地表示從第i能 量范圍的相鄰元件12的信號向第i能量范圍的對象元件11的信號流入的比例，參數β^α， j:滿足i>j的1至Ν的整數)表示從第i能量范圍的對象元件11的信號向第j能量范圍的同一 元件11的信號的流入流出之中從第i能量范圍流出的比例，參數丫 U表示在同一流入流出 中向第j能量范圍流入的比例。運些比例雖然也在圖12中記述僅第N、第η、第1能量范圍之間 的交換，但是實際上在第Ν、第(Ν-1)........第1的全部能量范圍中存在流入流出。
[0153] 使用圖12,首先，考慮第Ν能量范圍的信號610。在最高能量范圍的信號610中，來自 相鄰元件12的流入成為僅從第Ν能量范圍的信號710。另一方面，在對象元件11之中，沒有來 自其他能量范圍的流入，但存在從第1向第(Ν-1)能量范圍的流出。因此，若與第一實施方式 的η = 2的情況同樣地考慮，則在信號610中，Ρη(χ)和化(X)寫成式(10)那樣。
[0154] [數式 10]
[01對當η為咖·
[0156]
[0157] 接著，考慮第η(η是2W上(N-l)W下的整數)能量范圍的信號615。從相鄰元件12， 從第η(信號715)至第N(信號710)能量范圍流入。
[0158] 另一方面，來自對象元件11的其他能量范圍的流入從第(η+1)至第Ν(信號610)能 量范圍，流出向第1(信號620)至第(η-1)能量范圍。因此，在第η能量范圍的信號615中，Ρη (X)和Rn(x)寫成式（11)那樣。
[0159] [數式 11]
[0160] 當 η為 2 ~(N-1)時
[0161]
[0162] 接著，考慮最低的能量范圍即第1能量范圍的信號620。從相鄰元件12,從第1(信號 720)至第N(信號710)能量范圍流入。另一方面，來自對象元件11的其他能量范圍的流入雖 然從第2至第N能量范圍開始，但是沒有流出。因此，在信號620中，Pn(x)和Rn(x)寫成式（12) 那樣。
[0163] [數式 12]
[0164]
[0165] 圖13示出基于W上的信號的交換的計數校正部125的處理。首先，在處理S531中， 使用原始數據143之中的第N能量范圍中的數字信號量化(X)來算出校正后的第N能量范圍 中的數字信號量Rn(x)。在處理S531中，使用存儲裝置160中保存的參數(α，β，丫）141，通過 進行式（10)的計算，來進行流入量去除處理、能量轉移流出量補充處理。運里，式（10)關于 對象元件11來記述，但對于其他所有的元件也成立。在假設X射線檢測器104包括Μ個X射線 檢測元件110的情況下，形成Μ個式子，通過求解運些的聯立方程式，從而能夠求取校正后的 數字信號量化(x)(x = l，......，M)。運里，在Μ個X射線檢測元件110中當然也包含相鄰元件 12。
[0166] 接著，在處理S532中，使用先前求出的校正后的第Ν能量范圍中的數字信號量Rn (X)和原始數據143之中的第(N-1)能量范圍中的數字信號量Pn-i(x)來算出校正后的第(N- 1)能量范圍中的數字信號量Rn-i(x)。在處理S532中，也使用存儲裝置160中保存的參數(口， β，丫）141，通過進行式（11)的計算，來進行流入量去除處理、能量轉移流入量補充處理、能 量轉移流出量補充處理。
[0167] 進一步地，在處理S533中，為了算出校正后的第(Ν-1)至第1能量范圍的數字信號 量Ri(x)(運里i是2W上（N-2)W下的整數），與處理S532同樣地進行處理。即，在處理S532 中，使用原始數據143之中的數字信號量Pi(x)、先前求取的校正后的第（i+1)至第N能量范 圍的數字信號量Ri+i(x)、Ri+2(x)........Rn(x)、和存儲裝置160中保存的參數(α，β，丫） 141，來進行式（11)的計算，從而進行流入量去除處理、能量轉移流入量補充處理、能量轉移 流出量補充處理。在運些處理S532和S533中，也與處理S531的情況相同，通過求解Μ個式 (11)的聯立方程式來得到校正后的數字信號量。
[0168] 最后，在處理S534中，算出校正后的第1能量范圍中的數字信號量化(X)(=化(X))。 在處理S534中，使用先前求取的校正后的第2至第Ν能量范圍的數字信號量R2(x)、R3 (x)........Rn(x)和存儲裝置160中保存的參數(α，β，丫）141，通過進行式（12)的計算來進 行流入量去除處理、能量轉移流入量補充處理。在本處理中也對全部的X射線檢測元件110 使用式(12)根據求取到的Μ個的聯立方程式來求取校正后的數字信號量。
[0169] 如W上，針對全部的校正對象元件，在求取了校正后的第1至第Ν能量范圍中的數 字信號量Ri(x)、R3(x)........Rn(x)后，前進到LOG轉換S502的處理。之后的處理與第一實 施方式(圖5的流程)中說明的相同。
[0170] 根據本實施方式，即使能量范圍為上的多個情況下，也能夠進行流入量去除處 理、能量轉移流入量去除處理、能量轉移流出量補充處理，由此能夠在各能量范圍中準確地 得到所入射的X射線光子數。通過運樣來防止能量范圍中的X射線光子數的計數錯誤，從而 能夠得到正確的投影像。進一步地，在對該投影像進行重構而得到的重構像中，能夠防止CT 值的定量性的降低、偽影的產生。
[0171] 在本實施方式中，第一實施方式的變更例1、2能夠同樣地應用到本實施方式。即， 可W僅進行計數校正中所包含的3個處理即流入量去除處理、能量轉移流入量去除處理、能 量轉移流出量補充處理中的任意1個或2個處理，也可W使參數不為常數而是能自動或者手 動地變更參數。
[0172] ?第Ξ實施方式的變更例1〉〉
[0173] 針對第Ξ實施方式，也與第二實施方式同樣，相鄰元件的范圍不僅是通道方向或 切片方向的附近的元件，還能夠如圖11所示，擴展到多個元件。
[0174] 目P，在本實施方式中，相鄰元件可W與對象元件直接相接也可W不直接相接，可W 相對于對象元件位于任何位置。進一步地，也可W將對象元件W外的X射線檢測器104的全 部X射線檢測元件設為對象。
[0175] 若將第1個至第Μ個運Μ個X射線檢測元件之中的一個X射線檢測元件，即第X個(X是 上下的整數)設為對象元件，將自身W外的全部X射線檢測元件設為相鄰元件，則來 自多個相鄰元件的影響成為各個X射線檢測元件的總和，所W上述的式（10)~（12)能夠如 式（1-1)~（1-3)運樣來記述。此時，將第m(xW外的上下的整數)個參數au(i和j是 滿足的整數)記為ai」(m，x)。
[0176] 當η為2W上(N-l)W下時
[0182] 運些式子是將第一實施方式中由計數校正部125進行的計算(式(7-1)、（7-2))擴 展至多個能量范圍W及多個相鄰元件(一般化)而得到的。
[0183] ?第Ξ實施方式的變更例2〉〉
[0184] 在第Ξ實施方式中，說明了為了針對多個能量范圍分別進行計數校正，而使用式 (10)~（12)運樣的Μ次的聯立方程式的情況，但也可W不利用聯立方程式，而通過各種近似 來進行校正。
[0185] 作為一例，也可W根據檢測到的相鄰元件12的數字輸出值Pi(m)a = l，......，n) 來近似算出。在該近似中，將向對象元件11的第η能量范圍的流入量視為
[0186]
[0187]
[018引由此，式（10)~式（12)寫成下式（13-1)~（13-3)運樣。此時，通過從η較大的一方 開始求解，就能夠不按聯立方程式，而使按各個能量范圍的每個式子來決定。運樣的近似特 別是在能量范圍的數目多時、高速進行處理時是有效的。
[0189][數式 13]
[0193] 在運樣求取對象元件的校正后的數字輸出值化(X)時，不使用其他X射線檢測元件 110的校正后的數字輸出值也是可W的，不作為聯立方程式也是可W的。但是，此時，ai_j(i 和j是i滿足j《N的整數），基于相鄰元件12的數字值Pi(m)(i = l，......，n)定義為 流入至對象元件11的信號量，需要在實際測量前決定。
[0194] W上，WX射線CT裝置為例來說明了本發明的X射線攝影裝置的實施方式，但本發 明并不限于此，而是能夠應用于搭載了將入射到檢測元件的放射線按每個能量來區分從而 進行光子數的計數的光子計數方式的放射線檢測器的所有裝置中。作為本發明所能夠應用 的裝置的例子，列舉無損傷檢查用的X射線CT裝置、X射線圓錐束CT裝置、雙能CT裝置、X射線 圖像診斷裝置、X射線圖像攝影裝置、X射線透視裝置、乳腺X射線攝影、數字減影裝置、核醫 學檢查裝置、放射線治療裝置等。此外，并不限于X射線檢測器，在檢測各種波長的光子的光 檢測器中也能夠應用。此時，光可W是可見光、紅外線、紫外線，伽馬線等等任何的波長。 [01%]進一步地，本發明不限定為上述實施方式，在實施的階段中，在不脫離其主旨的范 圍內能夠進行各種變形來實施。進一步地，在上述實施方式中包含各種階段，通過公開的多 個構成要素的適當組合，能得到各種實施方式。例如，也可W從實施方式所示的所有構成要 素中刪除幾個構成要素。
[0196] 產業上的可利用性
[0197] 根據本發明，在搭載了按每個能量范圍來區分入射到X射線檢測元件的放射線從 而進行計數的光子計數方式的放射線檢測器的X射線攝影裝置中，對各能量范圍中的X射線 光子數的計數錯誤進行校正，能夠得到正確的投影像。進一步地，在搭載了該放射線檢測器 的CT裝置中，能夠抑制CT值的定量性降低、偽影產生。
[0198] 標號說明：
[0199] lOOX射線源，101臺架旋轉部，10^(射線準直儀，103邸臺頂板，104X射線檢測器， 105中央處理裝置，106顯示裝置，107控制部，108信號收集部，109輸入裝置，110X射線檢測 元件，111檢測層，112、113電極，115讀出電路，120校正部，121預處理部，122流入量算出部， 123能量轉移流入量算出部，124能量轉移流出量算出部，125計數校正部，130圖像重構部， 140參數設定部，160存儲裝置，170攝影條件設定部。
【主權項】
1. 一種X射線攝影裝置，其特征在于，具備： X射線檢測器，其包括檢測X射線光子并將能量等級辨別成多個能量范圍而進行測量的 光子計數方式的多個X射線檢測元件； 信號收集部，其收集所述X射線檢測元件的輸出而得到數字輸出值；以及 數據處理裝置，其對所述X射線檢測元件的數字輸出值進行校正，使用校正后的數字輸 出值來作成投影數據， 所述數據處理裝置具有校正部，該校正部針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍 的各自的數字輸出值進行校正， 該校正部具備流入量算出部，該流入量算出部在一個校正對象的X射線檢測元件中，算 出與由以該X射線檢測元件的檢測對象能量范圍以上的能量入射到其他X射線檢測元件的X 射線光子而產生并流入至所述校正對象的X射線檢測元件的信號量相當的數字量， 該校正部從所述數字輸出值中去除所述流入量算出部所算出的數字量。2. 根據權利要求1所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述流入量算出部算出作為校正對象的X射線檢測元件的第η個能量范圍來測量的數 字信號之中的、由入射到與所述校正對象的X射線檢測元件相鄰的相鄰元件的所述第η個至 第N個能量范圍的X射線光子而產生的信號量，其中，η是1至N的整數。3. 根據權利要求1所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述校正部在針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍的各自的數字輸出值進行校 正時，按照從高的能量范圍至低的能量范圍的順序來進行校正。4. 一種X射線攝影裝置，其特征在于，具備： X射線檢測器，其包括檢測X射線光子并將能量等級辨別成多個能量范圍而進行測量的 光子計數方式的多個X射線檢測元件； 信號收集部，其收集所述X射線檢測元件的輸出而得到數字輸出值；以及 數據處理裝置，其對所述X射線檢測元件的數字輸出值進行校正，使用校正后的數字輸 出值來作成投影數據， 所述數據處理裝置具有校正部，該校正部針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍 的各自的數字輸出值進行校正， 該校正部具備能量轉移流入量算出部和能量轉移流出量算出部中的至少一個，其中， 所述能量轉移流入量算出部在一個X射線檢測元件中算出與從比檢測對象能量范圍高 的能量范圍能量轉移到所述檢測對象能量范圍的X射線光子相當的數字量， 所述能量轉移流出量算出部算出與入射至一個X射線檢測元件并能量轉移到比檢測對 象能量范圍低的能量范圍的X射線光子相當的數字量， 所述校正部從所述數字輸出值中去除所述能量轉移流入量算出部所算出的數字量，或 者在所述數字輸出值上加上所述能量轉移流出量算出部所算出的數字量。5. 根據權利要求4所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述能量轉移流入量算出部算出作為校正對象的X射線檢測元件的第η個能量范圍來 測量的數字信號之中的、由入射到校正對象X射線檢測元件的第(η+1)個至第N個能量范圍 的X射線光子而產生的信號量，其中，η是1至(N-I)的整數。6. 根據權利要求4所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述校正部還具備流入量算出部，該流入量算出部在一個校正對象的X射線檢測元件 中，算出與由以該X射線檢測元件的檢測對象能量范圍以上的能量而入射到其他X射線檢測 元件的X射線光子而產生并流入至所述校正對象的X射線檢測元件的信號量相當的數字量， 所述校正部從所述數字輸出值中去除所述流入量算出部所算出的數字量。7. 根據權利要求4所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述能量轉移流出量算出部算出入射到校正對象的X射線檢測元件的第η個能量范圍 的X射線光子之中的、作為所述校正對象X射線檢測元件的第1個至第(η-1)個能量范圍的信 號而測量到的信號量，其中，η是2至N的整數。8. 根據權利要求4所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述校正部在針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍的各自的數字輸出值進行校 正時，按照從高的能量范圍至低的能量范圍的順序來進行校正。9. 一種X射線攝影裝置，其特征在于，具備： X射線檢測器，其包括檢測X射線光子并將能量等級辨別成多個能量范圍而進行測量的 光子計數方式的多個X射線檢測元件； 信號收集部，其收集所述X射線檢測元件的輸出而得到數字輸出值；以及 數據處理裝置，其對所述X射線檢測元件的數字輸出值進行校正，使用校正后的數字輸 出值來作成投影數據， 所述數據處理裝置具有校正部，該校正部針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍 的各自的數字輸出值進行校正， 該校正部具備計數校正部，該計數校正部使用預先求取到的表示X射線檢測元件間的X 射線光子的移動比例的參數和表示X射線檢測元件內的能量轉移的比例的參數，對所述數 字輸出值進行校正。10. 根據權利要求9所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述校正部在算出所述X射線檢測元件的第η個能量范圍中的投影數據時，將所述X射 線檢測元件設為第1個至第M個這M個，將第X個所述X射線檢測元件的校正前的數字輸出值 設為Pn(X)，將所述投影數據的輸出值設為R n(X)，將從第h個能量范圍的第a個所述X射線檢 測元件向第i個能量范圍的第b個所述X射線檢測元件的信號移動比例量設為cth+da^)，在 所述X射線檢測元件中，將從所述第j個能量范圍向所述第k個能量范圍的信號的流出流入 之中從所述第j個能量范圍的流出的比例設為i^_k( X)，將向所述第k個能量范圍的流入的比 例設為γ U(x)時，基于式（1-1)~（1-3)所記述的式子來求取所述投影數據的輸出值1 (X)，其中，η是1以上N以下的整數，X是1以上M以下的整數，h是1以上N以下的整數，a是1以上 M以下的整數，i是1以上N以下的整數，b是1以上M以下的整數，j是1以上N以下的整數，k是1 以上N以下的整數， 當η為2以上N-I以下時當η為N時 ('I - 2 )CI - 3 5 c11. 根據權利要求9所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 該X射線攝影裝置進一步具備參數變更部，該參數變更部對針對各能量范圍而設定的 所述參數的至少1個進行變更。12. 根據權利要求11所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 該X射線攝影裝置進一步具備輸入裝置，該輸入裝置受理操作者的輸入， 所述參數變更部通過所述輸入裝置的輸入來對所述參數的至少1個進行變更。13. 根據權利要求11所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 該X射線攝影裝置進一步具備攝影條件決定部，該攝影條件決定部決定被攝體的種類、 照射的管電壓、X射線濾波器的種類中的至少1個， 所述參數變更部根據所述攝影條件決定單元的決定結果對所述參數的至少1個進行變 更。14. 根據權利要求9所述的X射線攝影裝置，其特征在于， 所述校正部在針對各X射線檢測元件對所述多個能量范圍的各自的數字輸出值進行校 正時，按照從高的能量范圍至低的能量范圍的順序來進行校正。
【文檔編號】G01T1/24GK106028939SQ201580010467
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年3月17日
【發明人】昆野康隆
【申請人】株式會社日立制作所