[发明专利]用于自校准的自校准CT检测器、系统和方法

说明书

本方法涉及基于检测器和X射线源的检测到的不对准而进行的CT检测器的自校准。本方法使所述检测器对相对于温度和焦点移动的变化更稳健。与常规的基于CT的诊断图像相比，由能量分辨校准的响应信号生成的诊断图像能够呈现增强的特征。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月23日提交的名称为“SELF-CALIBRATING CT DETECTORS,SYSTEMS AND METHODS FOR SELF-CALIBRATION(用于自校准的自校准CT检测器、系统和方法)”的临时申请62/438,494的优先权和权益，该临时申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

本说明书的实施方案整体涉及计算机断层摄影(CT)，并且更具体地涉及用于自校准的自校准CT检测器、系统和方法。

在成像系统诸如计算机断层摄影(CT)成像系统中，扇形X射线束朝向对象诸如患者或一件行李发射，以对对象中的感兴趣的区域成像。束通常被对象衰减。随后，衰减的束入射在具有检测器元件阵列的CT检测器上。响应于衰减的束，该阵列的检测器元件生成表示对象的内部信息的相应电信号。这些电信号由数据处理单元处理以生成表示对象中的感兴趣的区域的图像。

通常，检测器元件阵列被构造成对所有检测器元件具有标准响应。然而，在检测器元件的响应间可能存在变化。许多其他因素，诸如但不限于成像系统的几何参数、检测器增益、检测器的辅助部件(诸如防散射栅格或准直器)的阴影效应，都可能会以不同的方式影响来自检测器元件的响应。特别地，在使用期间和/或随时间的推移，检测器响应可能因温度、管谱和机架移动的变化而改变。希望校准CT检测器以至少部分地补偿因检测器响应的变化而造成的图像质量的劣化。

通常，在设备装运之前，在最终用户(例如，医院放射工作人员)或系统制造商雇用的现场工程师安装成像系统时执行校准。从校准计算检测器元件中的一些或所有的检测器元件的校准值。随后，校准值被应用于在成像设备的操作期间由检测器元件生成的电信号。可以周期性地和/或在成像系统修改或维护事件期间重复地校准以再生校准值。

然而，在当前系统中，没有检测和校正在操作“期间”发生的变化的机制。这结合校准通常不如可能需要的那样经常执行的事实(因现有校准技术的耗时性质而造成)使不太有效的校准值继续使用超过可能期望的时间段。

发明内容

下面概述与原始要求保护的主题的范围相当的某些实施方案。这些实施方案不旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在简要地概述可能的实施方案。实际上，本发明可以涵盖可与下面阐述的实施方案类似或不同的各种形式。

在一个实施方式中，提供用于校准包括X射线源和像素化检测器的能量分辨计算机断层摄影(CT)系统的方法。根据本实施方式的各方面，对于包括多个段的检测器元件的每个相应段，获取相应的响应信号。每个响应信号包括多个光子计数，每个光子计数对应于相应的段的不同的能量仓。对于检测器元件，确定第一段的能量仓的第一光子计数和第二段的相同的能量仓的第二光子计数。第一段和第二段在相应的检测器元件内竖直地偏移。基于第一光子计数和第二光子计数来确定光子计数比。基于光子计数比来确定检测器元件相对于X射线源的不对准角度。基于光子计数比和不对准角度来确定检测器元件的多个段的多个增益因子。使用多个增益因子和响应信号来确定检测器元件的校正光谱。