(57)【要約】【課題】Ｘ線検出の際に、時間遅れの信号再生により生じた誤差を修正する。【解決手段】時点ｎでの実際の強度Ｉnが時点ｎで測定された出力信号Ｏnからある減数を減じることによって求められ、その減数が時点ｎの前に測定された複数の出力信号（Ｏn-1，Ｏn-2，Ｏn-3）から求められる。修正は次の関係式に従って行われるのが好ましい。  【数１２】2004329938.tif 000014  ここで次の式（２）および式（３）が当てはまる。  【数１３】2004329938.tif 000015  【数１４】2004329938.tif 000016【選択図】図１
2004329938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時点ｎでの実際の強度Ｉnが時点ｎで測定された出力信号Ｏnからある減数を減じることによって求められ、その減数が時点ｎの前に測定された複数の出力信号（Ｏn-1，Ｏn-2，Ｏn-3）から求められることを特徴とするＸ線検出器において時間遅れの信号再生により生じた誤差の修正方法。
【請求項２】
時点ｎでの各々の実際の強度Ｉnがその時点より前の強度または信号から帰納的に求められることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
修正が次の関係式によって実施されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【数１】
2004329938.tif 000010
ここで次の数２および数３が当てはまる。
【数２】
2004329938.tif 000011
【数３】
2004329938.tif 000012
【請求項４】
修正が次の関係式によって行なわれることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【数４】
2004329938.tif 000013
ここでμtotはμkの合計である。
【請求項５】
請求項１乃至４の１つに記載の方法を実施するための装置を備えていることを特徴とするＸ線検出器。
【請求項６】
請求項５記載のＸ線検出器を備えていることを特徴とするコンピュータトモグラフィ装置。
【請求項７】
装置の少なくとも一部がガントリの回転する部分に取付けられていることを特徴とする請求項６記載のコンピュータトモグラフィ装置。
【請求項８】
装置が各検出器ピクセルに別々に付設された集積回路によって構成されていることを特徴とする請求項７記載のコンピュータトモグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検出器において時間遅れの信号再生により、特に残光により生じた誤差の修正方法に関する。さらに、本発明はこの方法を実施するのに適したＸ線検出器、およびコンピュータトモグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータトモグラフィでは、平面に配置された多数の個別の検出器要素を有するＸ線検出器が用いられる。検出器要素の各々はＸ線源側に、ホトダイオードに取付けられているシンチレータを持つ。検出器要素に入射したＸ線はシンチレータに吸収され、吸収されたＸ線は光に変換される。光の強度はＸ線強度の尺度となる。光の強度はホトダイオードで測定される。
【０００３】
特にＸ線コンピュータトモグラフィでは、Ｘ線検出器によって測定されたＸ線強度が４００マイクロ秒〜３０ミリ秒の非常に短い時間で読み出され、記憶される。Ｘ線検出器で測定された強度分布から適当なアルゴリズムで画像が算出される。出発時点での測定を除いてＸ線検出器はそれ以後の測定過程で高いＸ線強度を示す。以後の測定過程で検出されたＸ線強度は、吸収したＸ線によって測定時点に実際に生じたＸ線強度と、材料の残光により以前にＸ線検出器に照射されたＸ線によって生じる他のＸ線強度とからなる。
【０００４】
Ｘ線強度の測定の際に残光により生じた誤りが伝播され、画像の算出の際に誤差を生じることは明らかである。
【０００５】
Ｘ線強度の測定には半導体検出器も用いられる。その場合には入射するＸ線強度は直接に、すなわちシンチレータの使用なしで電圧信号あるいは電荷信号に変換される。またこのような半導体検出器はシンチレータの残光と同程度である時間遅れの信号再生を有する。ある時点ｔで入射するＸ線強度は時間の経過と共に減少する電気信号を生じる。その結果この場合もまた画像の算出の際に誤差が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は従来技術の欠点を除去することである。特に、計算で求めた画像をできるだけ正確に作成することが可能となる、Ｘ線検出器において時間遅れの信号再生により生じた誤差の修正方法、およびＸ線検出器ならびにコンピュータトモグラフィ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
Ｘ線検出器において時間遅れの信号再生により生じた誤差の修正方法に関する課題は、本発明によれば、ある時点での実際の強度がその時点で測定された出力信号からある減数を減じることによって求められ、その減数がその時点の前に測定された複数の出力信号から求められることによって解決される。
【０００８】
Ｘ線検出器に関する課題およびコンピュータトモグラフィ装置に関する課題は請求項５および請求項６により解決される。有利な実施態様は従属請求項により得られる。
【０００９】
本発明の有利な実施態様によれば、ある時点での各々の実際の強度がその時点より前の強度または信号から帰納的に求められる。
【００１０】
本発明によれば、Ｘ線検出器において時間遅れの信号再生により生じた誤差の修正は、特に次の関係式によって行なわれる。
【数５】
2004329938.tif 000003
ここで次の式（２）および式（３）が当てはまる。
【数６】
2004329938.tif 000004
【数７】
2004329938.tif 000005
【００１１】
時間遅れの信号再生とは信号が徐々に減衰することを意味する。多数の信号を連続的に測定する際、測定された各信号は、先行する１回の測定の信号の減衰によってまたは先行する複数回の測定の信号の減衰によって生じる信号成分を含んでいる。時点ｎで測定された出力信号Ｏnがわかると、式（１）に従って実際の強度Ｉnが帰納的に求められる。式（１）における減算で、先行する測定の信号遅れにより生じた信号成分が取除かれる。本発明による方法は、時点ｎで測定された強度Ｉnの一部は係数μkに応じて後の複数の測定結果の内の１つの結果の一部になるという仮定から出発している。μkは時点ｎで観察された強度Ｉnの減少を示す。λkはシンチレータ材料または半導体の信号再生に関する材料特有の遅れを示す。
【００１２】
式（２）は出発条件を示す。時点ｎ＝０でＸ線検出器は信号遅れを有していない。式（３）で強度Ｉnがアップデートされる。
【００１３】
検出器アレイの場合、本発明による方法は特に個々のピクセルに関して行われる。
【００１４】
有利な実施態様によれば、修正は次の関係式によって行われる。
【数８】
2004329938.tif 000006
μtotはμkの合計である。
【００１５】
この場合には重み付けされた修正が行なわれる。これは信号の修正を全体として単純化する。本発明により提案された信号遅れの修正は特に正確に行なわれる。
【００１６】
本発明によれば、前述の方法を実施するための装置を備えたＸ線検出器が提案される。このためにＸ線検出器は例えばマイクロコントローラを持ち、このマイクロコントローラは使用された検出器要素の特性に関係して、本発明の方法により自動的に信号遅れの修正、特に残光の修正を行う。そのようなＸ線検出器は修正した信号を提供する。Ｘ線検出器に含まれるそのマイクロコントローラのプログラミングは専門分野に属し、これ以上の説明は不要である。特に、測定時点で検出器要素により測定された電荷信号または電圧信号が修正される。
【００１７】
コンピュータトモグラフィ装置において、本発明の実施態様によれば、装置の少なくとも一部がガントリの回転する部分に取付けられる。さらに、装置が各検出器ピクセルに別々に付設された集積回路によって構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施例および図面に基づいて説明する。
図１は本発明による方法の基本となるモデルの流れ図、
図２はｋに対する測定されて再構築された信号強度を示す図である。
【００１９】
本発明による方法は次のモデルを基本としている。
【数９】
2004329938.tif 000007
【数１０】
2004329938.tif 000008
【数１１】
2004329938.tif 000009
【００２０】
式（６）および（７）は各時点ｎで繰り返して実施される。ここで、Ｌkn-1は時点ｎで成分ｋに対する遅れた強度、Ｉn はｎ番目の入力信号、Ｏnはｎ番目の出力信号、μtotはμkの合計である。式（５）は出発条件を記している。すなわち最初に遅れは０である。式（６）は出力信号Ｏnを実際の強度Ｉnと遅れた強度の大きさとの合計として記している。式（７）は遅れた強度をアップデートする。
【００２１】
モデルが流れ図に基づいて図１に概略的に示されている。“アウトプット” で示された実際の強度は、“インプット”で示された測定された強度と、 “Ｌａｇｂｉｌｄ  １. . . Ｋ”で示され先行する強度の減衰により生じた残留強度とからなる。その残留強度は実際の強度“アウトプット”の値に含まれている。測定された強度“インプット”は実際の強度“アウトプット”より大きい。
【００２２】
測定された強度“インプット”の一部は種々の残留強度に係数μkに従って供給される。残留強度は係数λk に従って、実際の強度“アウトプット”の計算の際に考慮される。本発明により提案されたモデルで種々の時定数が考慮される。
【００２３】
本発明による方法がＸ線コンピュータトモグラフィの範囲に適用される場合、この方法を生データでまたはＸ線検出器から供給された信号（生データ）を画像へ変換する際には遅い時点で実施することが可能である。例えば画像再構成中にまたは画像再構成後に初めて行なうことができる。本発明により提案された信号遅れの修正の計算された試験結果が図２に示されている。ａは入力信号を時間の経過と共に示す。ｂは測定された出力信号を示す。再構成された信号はｃで示されている。再構成された信号ｃは入力信号ａに完全に一致している。これは、本発明による方法でＸ線検出器において残光の完全な修正が達成されていることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による方法の基本となるモデルの流れ図
【図２】ｋに対する測定されて再構築された信号強度を示す図
【図１】
2004329938.tif 000017
【図２】
2004329938.tif 000018