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CN104936525A - X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法 - Google Patents

X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法 Download PDF

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CN104936525A CN201480005917.9A CN201480005917A CN104936525A CN 104936525 A CN104936525 A CN 104936525A CN 201480005917 A CN201480005917 A CN 201480005917A CN 104936525 A CN104936525 A CN 104936525A
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Abstract

本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置(1)具备：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部(103)，具有闪烁体和光检测元件(104)；峰值检测部(120)，根据来自光检测元件(104)的输出信号，检测分别与向闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值；特性确定部(124)，根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值，确定基于多个X射线光子的各个的所述闪烁光的衰减特性和光检测元件的输出降低特性；峰值校正部(126)，按照衰减特性和输出降低特性，校正检测到的多个峰值；计数器(130)，对分别与校正后的多个峰值对应的X射线光子数进行计数；重建部(16)，根据来自计数器(130)的输出，重建医用图像。

Description

X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法
技术领域
本发明的实施方式涉及具有计数器的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。
背景技术
存在根据从X射线检测器输出的X射线的光子数来重建与被检体相关的图像的X射线计算机断层摄影装置(Computed Tomography：以下，称为光子计数X射线CT装置)。另外，作为光子计数X射线CT装置的X射线检测器所要求的性能，有高的计数率(检测光子数相对于朝向X射线检测器的入射光子数的比例)。所谓高计数率例如是每1mm2为106个左右的计数率。例如，作为X射线检测器，试生产有CZT(CdZnTe：碲锌镉)或CdTe(碲化镉)等半导体检测器。半导体检测器为了得到高计数率，在缩小半导体检测器中的多个半导体元件各自的受光面积等方面下功夫。
然而，半导体检测器由于重复入射X射线光子而发生电极化。因此，存在半导体检测器的性能发生变化的问题。
另一方面，作为X射线光子的另一检测方式，存在组合闪烁体和光检测器的方式。在组合闪烁体和光检测器的方式中，不存在半导体检测器那样的极化问题。然而，在闪烁体的发光时间(典型的情况为40×10-9s左右)之间，由于发生基于其他的X射线光子的入射事件，因此存在所输出的电信号叠加的问题。此外，当在光检测器充电过程中下一个X射线光子入射时，输出信号比基于单独X射线光子的入射的输出信号变弱，作为结果，存在不能得到合适的能量积分值的问题。这些问题是闪烁体与光检测器的组合方式所特有的问题，被称为堆积(Pile up)。
发明内容
目的在于提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。
本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置具备：X射线产生部，产生X射线；X射线检测部，具有闪烁体和光检测元件，上述闪烁体通过入射从上述X射线产生部产生并透过被检体的多个X射线光子来产生闪烁光，上述光检测元件设置在上述闪烁体的背面；峰值检测部，根据来自上述光检测元件的输出信号，检测分别与向上述闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值；特性确定部，根据检测到上述多个峰值的各个的时刻和上述多个峰值，确定基于上述多个X射线光子的各个的上述闪烁光的衰减特性和上述光检测元件的输出降低特性；峰值校正部，按照上述衰减特性和上述输出降低特性，校正所检测到的上述多个峰值；计数器，对分别与校正后的上述多个峰值对应的X射线光子数进行计数；以及重建部，根据来自上述计数器的输出来重建医用图像。
根据本实施方式，能够提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。
图2是表示本实施方式所涉及的、数据收集部的结构的一个例子的结构图。
图3是表示本实施方式所涉及的、堆积的一个例子的图。
图4是表示本实施方式所涉及的、来自光检测元件的输出中的第1、第2峰值、存储于峰值存储部的第1、2峰值以及校正后的第2峰值的图。
图5是表示本实施方式所涉及的、相对于X射线光子的能量的计数数量的一个例子的图。
图6是表示本实施方式所涉及的、峰值校正处理的步骤的一个例子的流程图。
符号说明
1：X射线计算机断层摄影装置；10：高电压发生部；12：机架；14：数据存储部；16：重建部；18：显示部；20：输入部；22：控制部；101：X射线管；102：旋转环；103：X射线检测部；104：光检测元件；105：摄影区域；106：驱动部；107：顶板；109：数据收集部；111：非接触数据传送部；113：滑动环；115：X射线的焦点；117：准直器单元；119：X射线的放射范围；120：峰值检测部；122：峰值存储部；124：特性确定部；126：峰值校正部；128：模拟数字转换器(ADC)；130：计数器
具体实施方式
参照附图，对基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置(Computed Tomography)的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，对具有大致相同的功能以及结构的构成要素，附加同一符号，只在必要时进行重复说明。
图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。X射线计算机断层摄影装置1具有高电压发生部10、机架12、数据存储部14、重建部16、显示部18、输入部20以及控制部22。
高电压发生部10具有未图示的高电压电源和灯丝电流发生器。高电压电源对X射线管101的阳极靶与阴极灯丝之间施加高电压。灯丝电流发生器向X射线管101的阴极灯丝供给灯丝电流。
在机架12中收容旋转支承机构。旋转支承机构具有旋转环102、以旋转轴R为中心自由旋转地支承旋转环102的环支承机构、以及驱动环的旋转的驱动部106。在旋转环102上搭载X射线管101、还被称为二维阵列型或多列型的X射线检测部103。当进行摄影或扫描时，在机架12中的X射线管101与X射线检测部103之间的圆筒形的摄影区域105内，将被检体载置在顶板107上并插入。在X射线检测部103的输出侧连接数据收集部109。通过数据收集部109收集到的数据经由非接触数据传送部111而存储到数据存储部14中。
X射线管101从高电压发生部10经由滑动环113接受电压的施加(以下，称为管电压)以及灯丝电流的供给，从X射线的焦点115放射X射线。从X射线的焦点115放射出的X射线通过安装于X射线管101的X射线放射窗口的准直器单元117，例如被整形为锥束形(棱锥形)。X射线的放射范围119在图1中用虚线表示。设本实施方式中的X射线管101是旋转阳极型的X射线管。另外，旋转阳极型的X射线管以外的其他的类型的X射线管也能够适用于本实施方式。以下，将高电压发生部10和X射线管101统称为X射线产生部。另外，本实施方式是基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置1，因此，以下将由X射线产生部产生的X射线称为X射线光子。
X射线检测部103以隔着旋转轴R与X射线管101对置的位置以及角度来安装。X射线检测部103具有光子计数用的多个X射线检测元件。多个X射线检测元件二维状地排列。在此，说明单一的X射线检测元件构成单一的通道的结构。在X射线检测元件的排列方向中，设与旋转轴R平行的方向为X轴，设垂直于旋转轴R以及X轴的方向为Y轴。通道号码以及X射线检测元件的号码例如通过X轴以及Y轴的坐标(以下，称为XY坐标)来规定。多个X射线检测元件分别具有闪烁体和光检测元件。在光检测元件的前表面配置闪烁体。即，光检测元件设置于闪烁体的背面。由X射线管101产生并透过被检体的X射线光子入射至闪烁体。闪烁体通过入射X射线光子而产生闪烁光。闪烁光在遍及闪烁体固有的时间(例如40×10-9s)内发光。更详细地，闪烁体产生与X射线光子的能量对应的多个闪烁光子。
光检测元件根据闪烁光子而产生电荷。光检测元件具有未图示的光电转换元件、读出电路以及运算放大器。光电转换元件是将光转换成电荷的元件。具体而言，光电转换元件例如是光电二极管或光电倍增管(Photo Multiplyer Tube：以下，称为PMT)等。
以下，为了简化说明，设光电转换元件为光电二极管。另外，之后对光电转换元件是PMT的情况进行说明。光电二极管具有p型层、n型层以及光吸收层。如果闪烁光子入射至光电二极管的光吸收层，则光吸收层产生电子-空穴对。由于预先对光电二极管施加的电压(内部电压)，空穴漂移到p型层侧，电子漂移到n型层侧。以下，将电子在光吸收层内漂移的速度称为漂移速度。另外，漂移速度也可以是在光吸收层内漂移的空穴的速度。由此，由闪烁光子产生的电荷被蓄积到与光电二极管连接的电容器中。对电容器连接后述的读出电路。
PMT具有光电面、电子倍增部以及阳极。光电面通过入射的闪烁光而产生光电子。电子倍增部对所产生的光电子进行倍增，产生多个电子。阳极与蓄积多个电子的电容器连接。电容器与读出电路连接。多个电子作为电流而被读出。另外，PMT也可以是以硅为材料的硅PMT。
读出电路以规定周期(例如，10-12秒)读出蓄积在电容器中的电荷。读出电路将读出的电荷输出到后述的运算放大器。运算放大器将读出的电荷转换成电压信号。运算放大器将电压信号作为输出信号而输出到后述的数据收集部109的峰值检测部。
如图2所示，数据收集部109具有峰值检测部120、峰值存储部122、特性确定部124、峰值校正部126、模拟数字转换器(Analog toDiital Converter：以下，称为ADC)128以及计数器130。
峰值检测部120根据来自光检测元件104的输出信号，检测分别与向闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值。具体而言，每当由运计算算放大器输入电压信号时，峰值检测部120计算从所输入的电压信号差分掉紧接之前输入的电压信号而得到的差分值。当差分值从正转变为负时(以下，称为极大时刻)，峰值检测部120将所输入的电压信号输出到后述的峰值存储部122。作为检测到X射线光子的时刻，峰值检测部120将极大时刻输出到后述的特性确定部124。当差分值为负、并且低于规定的阈值时，峰值检测部120将用于使存储于峰值存储部122的峰值复位的复位信号输出到峰值存储部122。另外，峰值检测部120也可以将差分值超过阈值时的电压信号输出到峰值存储部122。
峰值存储部122存储由峰值检测部120检测到的多个峰值。将存储于峰值存储部122的多个峰值中的第2个以后的峰值输出到后述的峰值校正部126。另外，峰值检测部120和峰值存储部122的功能能够由多个峰值保持电路替代。此时，一旦存储了峰值，则直到得到复位信号为止，峰值保持电路分别存储峰值。即，峰值保持电路的数量与所存储的峰值的数量对应。另外，峰值存储部122也可以存储差分值超过阈值时的电压信号。
以下，为了简化说明，设峰值存储部122存储输出信号中的两个峰值(以下，称为第1、第2峰值)。第1峰值是与入射至闪烁体的第1X射线光子对应的峰值。第2峰值是与在基于第1X射线光子的闪烁光衰减的期间向闪烁体入射的第2X射线光子对应的峰值。即，第1峰值和第2峰值是根据与堆积相关的输出信号检测到的峰值。另外，峰值存储部122还能够在堆积发生时存储多个峰值。
以下，详细说明伴随着堆积的来自光检测元件104的输出信号。当在闪烁光的衰减期间对闪烁体新入射了X射线光子时，蓄积在光电转换元件的电容器中的电荷量成为与以前入射至闪烁体的第1X射线光子相关的电荷和与在闪烁光的衰减期间新入射至闪烁体的第2X射线光子相关的电荷之和。由此，从运算放大器输出的输出信号成为来自第1X射线光子和第2X射线光子的输出信号之和。以下，将闪烁光的衰减期间的基于第1、第2X射线光子的输出信号的叠加中的、基于第1X射线光子的闪烁光的衰减所导致的输出信号的衰减特性称为闪烁光的衰减特性。
具体而言，闪烁光的衰减特性例如被定义为检测到第1X射线光子的时刻(以下，称为第1检测时刻)t1和检测到第2X射线光子的时刻(以下，称为第2检测时刻)t2之间的时间(t2-t1)的函数f(t2-t1)。函数f是表示闪烁光的衰减的函数。
另外，当在闪烁光的衰减期间内多个X射线光子入射至闪烁体时，闪烁光的衰减特性例如如以下那样定义。如果设第n次入射至闪烁体的X射线光子的检测时刻为tn、设在第n个闪烁光的衰减期间第(n+1)次入射至闪烁体的X射线光子的检测时刻为tn+1，则闪烁光的衰减特性成为函数f(tn+1-tn)。
表示闪烁光的衰减特性的函数f的具体的形式例如如以下那样定义。在闪烁体中闪烁分量为1个分量时，函数f例如由
f(tn+1-tn)＝α×exp{-(tn+1-tn)×β}+γ
来定义。在上式中，α、β、γ是闪烁体所固有的常数。闪烁分量与辨别闪烁光的衰减特性的衰减时间常数对应。如果闪烁分量即衰减时间常数不同，则表示不同的衰减特性。在上式中，衰减时间常数为1/β。
当闪烁分量为2个分量时，函数f例如由
f(tn+1-tn)＝α1×exp{-(tn+1-tn)×β1}+γ1
+α2×exp{-(tn+1-tn)×β2}+γ2
来定义。在此，α1、β1、γ1、α2、β2、γ2是闪烁体所固有的常数。另外，上式中的衰减时间常数为1/β1以及1/β2。
一般地，当闪烁分量为m个分量时，函数f例如由
f(tn+1-tn)＝Σ[αi×exp{-(tn+1-tn)×βi}+γi]
来定义。在此，求和符号Σ为从i＝1到i＝m的和。另外，αi、βi、γi是闪烁体所固有的常数。另外，上式中的衰减时间常数为1/βi，存在m个分量。
图3是表示堆积的一个例子的图。如图3所示，在闪烁光没有充分衰减的时间点a，下一X射线光子入射b到闪烁体，因此，来自光检测元件的输出由于输出信号的叠加而增大。
此外，如果发生堆积，则由第2X射线光子带来的电荷量与没有发生堆积时所产生的电荷量相比减少。由此，从光检测元件104输出的输出信号的峰值降低。作为光检测元件104中的光电转换元件以光电二极管为例说明峰值降低的理由。另外，之后详细说明光电转换元件为PMT时，堆积导致的峰值的减少。
如果在光电二极管中的p型层和n型层之间的距离除以电子的漂移速度得到的值(以下，称为漂移时间)的期间，来自第2X射线光子的闪烁光入射至光电二极管，则新产生电子-空穴对。如果移动中的电子以漂移速度与新产生的空穴碰撞，则发生湮没。由此，本来移动并蓄积到n型层侧的电荷减少。由于所蓄积的电荷减少，输出信号的峰值降低。
当光电转换元件为PMT时，如以下那样发生堆积导致的峰值的减少。在蓄积于PMT的电荷的读出期间中，电容器的电压降低到规定的基线以下。降低后的电容器的电压通过在规定时间期间中重新充电，从而恢复到规定的基线。如果在规定时间内由第2X射线光子带来的电荷被充到电容器中，则降低了的电容器的电压并未恢复到基线，因此，作为结果，输出信号中的峰值降低。
以下，将漂移时间和规定时间统称为输出降低期间。当在由于第1X射线光子入射到闪烁体而产生的输出降低期间，由于第2X射线光子入射至闪烁体而发生堆积时，将表示来自光检测元件的输出信号中的与第2X射线光子相关的峰值降低的程度的特性称为输出降低特性。
具体而言，输出降低特性如以下那样定义。设与第1X射线光子对应的峰值为B1，设能够从光检测元件104输出的信号的最大值为Bmax。输出降低特性由函数g(t2-t1、B1/Bmax)来定义，该函数g使用了第1检测时刻t1与第2检测时刻t2之间的时间间隔(t2-t1)以及B1相对于Bmax的比例(B1/Bmax)。即，函数g是反映光检测元件的输出降低特性(不敏感特性)的函数。函数g的具体的形式例如是g(t2-t1、B1/Bmax)＝(B1/Bmax)×exp((t2-t1)/T)。在此，T是输出降低期间。表示光检测元件的输出降低特性的上述函数g的形式一般依存于与光检测元件104中的光电转换元件、读出电路、运算放大器相关的电路。因此，函数g的形式并不限定于上述函数形式。
当在输出降低期间多个X射线光子入射至闪烁体时，输出降低特性例如如以下那样定义。如果设第n个入射至闪烁体的X射线光子的检测时刻以及峰值分别为tn、Bn，设在第n个输出降低期间第(n+1)个入射至闪烁体的X射线光子的检测时刻为tn+1，则输出降低特性成为函数g(tn+1-tn、Bn/Bmax)。具体而言，g(tn+1-tn、Bn/Bmax)＝(Bn/Bmax)×exp((tn+1-tn)/T)。表示光检测元件的输出降低特性的上述函数g的形式一般依存于与光检测元件104中的光电转换元件、读出电路、以及运算放大器相关的电路。因此，函数g的形式并不限定于上述函数形式。
特性确定部124根据检测到多个峰值的各个的时刻和存储于峰值存储部122的多个峰值，确定基于多个X射线光子的各个的闪烁光的衰减特性、以及光检测元件104的输出降低特性。特性确定部124将所确定的衰减特性和输出降低特性输出到后述的峰值校正部126。
具体而言，特性确定部124存储表示相对于第1、第2时刻的衰减特性的值(以下，称为衰减比例)，即存储函数f的值的第1对应表。衰减比例例如表示相对于第1峰值B1的、在第1检测时刻与第2检测时刻之间的时间内与第1X射线光子相关的输出信号减少的比例。特性确定部124根据第1、第2时刻和第1对应表，确定衰减比例。
特性确定部124存储相对于第1、第2时刻以及第1峰值的输出降低特性的值(以下，称为输出降低比例)，即，存储函数g的值的第2对应表。输出降低比例表示第1峰值相对于能够从光检测元件104输出的信号的最大值的比例，以输出降低期间为基准而在第1检测时刻与第2检测时刻之间的时间内降低的比例。特性确定部124根据第1、第2时刻、第1峰值以及第2对应表，确定输出降低比例。另外，输出降低比例也可以根据光电转换元件的种类适当地预先设定。
峰值校正部126使用在特性确定部124中确定的衰减特性(衰减比例)f(t2-t1)、输出降低特性(输出降低比例)g(t2-t1、B1/Bmax)以及第1峰值B1，来校正第2峰值B2。校正后的第2峰值A2与衰减比例f(t2-t1)、输出降低比例g(t2-t1、B1/Bmax)、第1峰值B1、第2峰值B2的关系例如被提供为A2＝B2/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))-B1×f(t2-t1)。
如果更具体地说明校正后的第2峰值A2，则A2也可以通过(B2-B1×f(t2-t1))/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))来提供。即校正后的第2峰值A2通过以下的式子来提供。
A2＝(B2-B1×f(t2-t1))/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))
＝B2/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))
-B1×f(t2-t1)/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))
在图4的(a)中，上式第1项与将峰值B2提高由堆积引起的输出降低量a的情况对应。另外，在图4的(a)中，上式第2项表示与峰值B1相关的闪烁光的衰减所导致的输出的增加量b。
具体而言，峰值校正部126存储衰减比例f(t2-t1)、输出降低比例g(t2-t1、B1/Bmax)、第1、第2峰值与校正后的第2峰值A2的第3对应表。峰值校正部126使用衰减比例f(t2-t1)、输出降低比例g(t2-t1、B1/Bmax)、第1、第2峰值以及第3对应表，确定校正后的第2峰值A2。峰值校正部126将校正后的第2峰值A2输出到后述的ADC128。
当堆积起因于多个X射线光子时，峰值校正部126使用在特性确定部124中确定的衰减特性(衰减比例)f(tn+1-tn)、输出降低特性(输出降低比例)g(tn+1-tn、Bn/Bmax)以及峰值Bn来校正峰值Bn+1。校正后的峰值An+1与衰减比例f(tn+1-tn)、输出降低比例g(tn+1-tn、Bn/Bmax)、峰值Bn、Bn+1的关系例如被提供为An+1＝Bn+1/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))-Bn×f(tn+1-tn)。
如果更具体地说明校正后的峰值An+1，则An+1也可以通过(Bn+1-Bn×f(tn+1-tn))/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))来提供。即，校正后的峰值An+1通过以下的式子来提供。
An+1＝(Bn+1-Bn×f(tn+1-tn))/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))
＝Bn+1/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))
-Bn×f(tn+1-tn)/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))。
上式第1项与将峰值Bn+1提高由堆积引起的输出降低量的情况对应。另外，上式第2项表示与峰值Bn相关的闪烁光的衰减导致的输出的增加量。另外，当与Bn+1相关的堆积影响Bn，并且与Bn-1相关的堆积不影响Bn时，对Bn进行校正后的峰值An成为Bn/(1-g(tn+1-tn、Bn/Bmax))。
图4是表示来自光检测元件的输出中的第1、第2峰值、存储于峰值存储部122的第1、2峰值、以及校正后的第2峰值的图。在第1检测时刻t1检测到第1峰值B1，并存储到峰值存储部122中。在第2检测时刻t2检测第2峰值B2，并存储到峰值存储部122中。图4的a表示由堆积引起的输出降低量。输出降低量a为B2/(1-g(t2-t1、B1/Bmax))-B2。图4的b是t2时刻的与B1相关的闪烁光的衰减导致的峰值的增加量，表示B1×f(t2-t1)。由此，确定校正后的第2峰值A2。
ADC128将第1峰值、校正后的峰值转换成数字信号(脉冲)。计数器130对分别与第1峰值、校正后的峰值对应的X射线光子数进行计数。计数器130将所计数的X射线光子数与和校正后的峰值对应的X射线光子的能量、X射线检测元件的XY坐标、视角对应起来，经由非接触数据传送部111输出到数据存储部14。另外，也可以代替X射线光子的能量，而对应多个能量区域(energy bin)。此时，将多个能量区域的各个所包含的多个计数数量相加。
图5是表示在位于某一视角的一个X射线检测元件中，针对X射线光子的能量的计数数量的一个例子的图。图5的横轴分成第1至第4能量区域。例如，第2能量区域中的计数数量为图5的斜线内的计数数量的合计。即，当能量区域为四种时，数据收集部109能够从某一视角的一个X射线检测元件的输出中收集基于四种计数数量的数据。另外，能量区域并不限定于四个，也可以是任意的个数。
数据存储部14存储由视角、X射线检测元件的XY坐标、X射线光子的能量、计数数量构成的列表模式数据。另外，数据存储部14也可以存储由X射线光子的每个能量的视角、通道编号、计数数量构成的正弦图数据。
重建部16根据存储于数据存储部14中的遍及被检体的周围一周的列表模式数据集或正弦图数据集，来重建医用图像。另外，重建部16能够重建与X射线光子的能量对应的多个医用图像。例如，当能量区域为四种时，重建部16能够根据遍及被检体的周围一周的列表模式数据集或正弦图数据集，来重建四幅医用图像。
显示部18显示由重建部16重建的图像、为了进行X射线计算机断层摄影而设定的条件等。
输入部20输入操作者所希望的X射线计算机断层摄影的摄影条件以及被检体的信息等。具体而言，输入部20将来自操作者的各种指示/命令/信息/选择/设定取入到本X射线计算机断层摄影装置1中。虽然没有图示，但输入部20具有用于进行关心区域的设定等的轨迹球、开关按钮、鼠标、键盘等。输入部20检测显示在显示画面上的光标的坐标，并将检测到的坐标输出到控制部22。另外，输入部20也可以是被设置成覆盖显示画面的触摸面板。此时，输入部20按照电磁感应式、电磁应变式、感压式等坐标读取原理检测所触摸指示的坐标，并将检测到的坐标输出到控制部22。
控制部22作为本光子计数X射线计算机断层摄影装置1的中枢来发挥作用。控制部22具备未图示的CPU和存储器。控制部22根据存储在未图示的存储器中的检查调度数据和控制程序，为了进行X射线计算机断层摄影而控制未图示的床部、架台部和高电压发生部10。具体而言，控制部22将从输入部20发送来的操作者的指示或图像处理的条件等信息暂时存储在未图示的存储器中。控制部22根据暂时存储在存储器中的这些信息，控制床部、架台部以及高电压发生部10。控制部22从未图示的存储部中读出用于执行规定的图像产生/显示等的控制程序，并在自身所具有的存储器上展开，执行与各种处理相关的运算/处理等。
(峰值校正功能)
所谓峰值校正功能是指按照衰减特性和输出降低特性来校正多个峰值的功能，该衰减特性和输出降低特性根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值而确定。以下，说明按照峰值校正功能的处理(以下，称为峰值校正处理)。
图6是表示峰值校正处理的步骤的一个例子的流程图。
根据来自光检测元件104的输出信号，检测多个峰值(步骤S1)。将检测到多个峰值的各个的时刻输出到特性确定部124。根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值，确定衰减特性和输出降低特性(步骤S2)。按照所确定的衰减特性和输出降低特性，校正多个峰值的各个(步骤S3)。对分别与校正后的多个峰值对应的X射线光子数进行计数(步骤S4)。
根据以上所述的结构，能够得到以下的效果。
根据本实施方式中的X射线计算机断层摄影装置1，针对与由多个X射线光子产生的堆积相关的输出信号，辨别各个X射线光子，并且计算X射线光子各自的能量，因此能够校正与X射线光子的各个相关的峰值。即，根据本X射线计算机断层摄影装置1，能够根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值确定闪烁光的衰减特性。此外，根据本X射线计算机断层摄影装置1，能够根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值，确定光检测元件104的输出降低特性。根据本X射线计算机断层摄影装置1，能够按照所确定的衰减特性和输出降低特性，将对堆积作出贡献的多个峰值的各个校正为与相关联的X射线光子的能量对应的峰值。
因此，根据本X射线计算机断层摄影装置1，能够针对与堆积相关的输出信号，利用与对堆积作出贡献的X射线光子相关的计数数量。由此，在对闪烁体组合有光检测元件104的结构中，也能够确保高计数率。
另外，各实施方式所涉及的各功能还能够通过将执行该处理的程序安装在工作站等计算机中，并将这些程序在存储器上展开来实现。此时，能够使计算机执行该方法的程序还能够保存在磁盘(软盘(注册商标)、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD等)、半导体存储器等存储介质中并发布。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨中，并且包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (10)

1.一种X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，具备：
X射线产生部，产生X射线；
X射线检测部，具有闪烁体和光检测元件，所述闪烁体通过入射由所述X射线产生部产生并透过被检体的多个X射线光子而产生闪烁光，所述光检测元件设置于所述闪烁体的背面；
峰值检测部，根据来自所述光检测元件的输出信号，检测分别与向所述闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值；
特性确定部，根据检测到所述多个峰值的各个的时刻和所述多个峰值，确定基于所述多个X射线光子的各个的所述闪烁光的衰减特性和所述光检测元件的输出降低特性；
峰值校正部，按照所述衰减特性和所述输出降低特性，校正所检测到的所述多个峰值；
计数器，对分别与校正后的所述多个峰值对应的X射线光子数进行计数；以及
重建部，根据来自所述计数器的输出，重建医用图像。
2.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，
所述特性确定部根据所述时刻与紧接所述时刻之前检测到所述峰值的时刻之间的时间间隔以及所述多个峰值，确定所述衰减特性和所述输出降低特性。
3.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，
所述输出降低特性是表示所述多个峰值的各个相对于所述光检测元件能够输出的最大值的比例降低的程度的特性。
4.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，
所述输出降低特性是表示由所述光检测元件的重新充电引起的所述输出信号降低的程度的特性。
5.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，
所述特性确定部根据所述光检测元件中的光电转换元件的种类，存储所述输出降低特性。
6.一种光子计数方法，其特征在于，包含：
检测分别与向闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值，
根据检测到分别与所述多个X射线光子对应的多个峰值的各个的时刻和所述多个峰值，确定基于所述多个X射线光子的各个的闪烁光的衰减特性和光检测元件的输出降低特性，
按照所述衰减特性和所述输出降低特性，校正所检测到的所述多个峰值，
对分别与校正后的所述多个峰值对应的X射线光子数进行计数。
7.根据权利要求6所述的光子计数方法，其特征在于，
在确定所述衰减特性和所述输出降低特性时，根据所述时刻与紧接所述时刻之前检测到所述峰值的时刻之间的时间间隔以及所述多个峰值，来确定所述衰减特性和所述输出降低特性。
8.根据权利要求6所述的光子计数方法，其特征在于，
所述输出降低特性是表示所述多个峰值的各个相对于所述光检测元件能够输出的最大值的比例降低的程度的特性。
9.根据权利要求6所述的光子计数方法，其特征在于，
所述输出降低特性是表示由于所述光检测元件的重新充电，来自所述光检测元件的输出信号降低的程度的特性。
10.根据权利要求6所述的光子计数方法，其特征在于，
所述光子计数方法还包含根据所述光检测元件中的光电转换元件的种类而存储所述输出降低特性。
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