СПЕКТРАЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ

1. Компьютерная томографическая система визуализации, содержащая:
стационарный гентри;
поворотный гентри, установленный с возможностью поворота на стационарном гентри;
рентгеновскую трубку (106, T1, T2, T3), закрепленную на поворотном гентри, которая поворачивается с поворотным гентри вокруг области исследования и испускает излучение, которое пересекает область исследования, при этом трубка (106, T1, T2, T3) испускает полихроматическое излучение, имеющее среднее напряжение испускания, которое селективно поочередно переключается между, по меньшей мере, двумя разными средними напряжениями испускания в течение процедуры визуализации;
двухслойную детекторную матрицу (116, D1, D2, D3) с энергетическим разрешением, работающую в режиме счета фотонов, которая регистрирует излучение, пересекающее область исследования, причем детекторная матрица (116, D1, D2, D3) с энергетическим разрешением разрешает по энергии зарегистрированное излучение в, по меньшей мере, двух разных диапазонах напряжений, и детекторная матрица (116, D1, D2, D3) с энергетическим разрешением формирует выходные сигналы с энергетическим разрешением, в зависимости как от напряжения испускания, так и от диапазона напряжений; и
блок (126) реконструкции, который выполняет спектральную реконструкцию выходных сигналов с энергетическим разрешением.
2. Система по п.1, в которой выходные сигналы с энергетическим разрешением содержат первый сигнал, который зависит от первого энергетического спектра источника (106, T1, T2, T3) излучения и первого энергетического диапазона детекторной матрицы (116, D1, D2, D3), второй сигнал, который зависит от первого энергетического спектра источника (106, T1, T2, T3) излучения и второго энергетического диапазона детекторной матрицы (116, D1, D2, D3), третий сигнал, который зависит от второго энергетического спектра источника (106, T1, T2, T3) излучения и первого энергетического диапазона детекторной матрицы (116, D1, D2, D3), четвертый сигнал, который зависит от второго энергетического спектра источника (106, T1, T2, T3) излучения и второго энергетического диапазона детекторной матрицы (116, D1, D2, D3).
3. Система по любому из п.1 или 2, в которой блок (126) реконструкции выполняет спектральную декомпозицию выходных сигналов с энергетическим разрешением на разные составляющие с энергозависимым ослаблением.
4. Система по п.3, в которой составляющие с энергозависимым ослаблением содержат составляющую фотоэлектрического эффекта и составляющую комптоновского эффекта.
5. Система по п.3, в которой составляющие с энергозависимым ослаблением содержат составляющую K-края поглощения.
6. Система по п.1 или 2, в которой блок (126) реконструкции выполняет спектральную декомпозицию изображений, формируемых по выходным сигналам, на материалы разных типов на основании характеристик спектрального поглощения.
7. Система по п.1, в которой источник (106, T1, T2, T3) излучения и детекторная матрица (116, D1, D2, D3) с энергетическим разрешением формируют первую измерительную пару источник/детектор (106/116, T1/D1, T2/D2, T3/D3), при этом система дополнительно содержит вторую измерительную пару источник/детектор (106/116, T1/D1, T2/D2, T3/D3).
8. Система по п.7, дополнительно содержащая, по меньшей мере, третью измерительную пару источник/детектор (106/116, T1/D1, T2/D2, T3/D3).
9. Система по п.7 или 8, в которой, по меньшей мере, две из измерительных пар источник/детектор (106/116, T1/D1, T2/D2, T3/D3) содержат разные наборы энергетических спектров источника излучения и разные наборы энергетических диапазонов детекторных матриц.
10. Система по п.1 или 2, дополнительно содержащая блок (112) установки напряжения источника, который селективно переключает энергетический спектр между, по меньшей мере, двумя разными энергетическими спектрами между сканированиями, между проекциями сканирования и в пределах проекции сканирования.
11. Система по п.1 или 2, в которой детекторная матрица (116, D1, D2, D3) с энергетическим разрешением содержит:
первый сцинтилляционный слой (122), спектрально чувствительный к регистрируемым фотонам с энергиями в первом энергетическом диапазоне, который генерирует первый оптический сигнал, характеризующий первую энергию первого фотона, поглощенного первым сцинтилляционным слоем (122);
второй сцинтилляционный слой (124), спектрально чувствительный к регистрируемым фотонам с энергиями во втором другом энергетическом диапазоне, который генерирует второй оптический сигнал, характеризующий вторую энергию второго фотона, поглощенного вторым сцинтилляционным слоем (124);
первый фотоприемник (206), который регистрирует первый оптический сигнал; и
второй фотоприемник (208), который регистрирует второй оптический сигнал;
при этом первый и второй фотоприемники (206, 208), соответственно, генерируют первый и второй сигналы с энергетическим разрешением на основании энергетического спектра испускаемого излучения и спектральной чувствительности соответствующего сцинтилляционного слоя (122, 124).
12. Способ, содержащий этапы, на которых:
переключают спектр испускания излучения, испускаемого в течение процедуры визуализации;
устанавливают набор энергетических порогов согласованно с переключением спектра испускания;
регистрируют испускаемое излучение; и
идентифицируют энергию зарегистрированного излучения по набору энергетических порогов.
13. Способ по п.12, в котором первый набор энергетических порогов соответствует первому спектру испускания, и второй набор энергетических порогов соответствует второму спектру испускания.
14. Способ по п.12, в котором набор энергетических порогов является одинаковым для, по меньшей мере, двух разных спектров испускания.
15. Способ по п.12, в котором набор энергетических порогов различается для, по меньшей мере, двух разных спектров испускания.