[发明专利]确定能带的阈值的方法、计算单元和医学成像设备

说明书

本发明涉及确定能带的阈值的方法、计算单元和医学成像设备。用于确定医学成像设备的直接转换型X射线探测器的至少一个能带的阈值的方法包括下述步骤：采集检查对象的定位像和/或关于所述检查对象的至少一个附加信息，从所述定位像和/或所述附加信息中测定所述检查对象的至少一个特征，基于所测定的特征利用机器学习的经训练的算法来确定所述阈值。

技术领域

本发明涉及一种用于确定医学成像设备的直接转换型X射线探测器的至少一个能带的阈值的方法。

背景技术

在X射线成像尤其计算机断层摄影的领域中的新型技术是直接转变型或直接转换型探测器。在此，不使用将X射线光子首先转换成可见光的闪烁体，而是使用直接探测X射线光子的半导体。有利地，直接转换型探测器除了分辨位置外也能够分辨入射光子的能量，例如在光谱计算机断层摄影中。在此，并非针对每个光子个体地确定能量，而是将这些光子根据能量与特定的能带相关联并且针对每个能带，对每个像素分别对事件计数。典型的例如是四个或者更少的能带。以这种方式，将数据量降低到切实可行的程度。能带的阈值事先在制造商方确定，并且探测器模块中的电子装置被相应地设定。为此能够提出，要么能够预先设定固定的、不改变的阈值，要么能够根据所期望的扫描协议或者与所期望的扫描协议一起在用户方选择，所述扫描协议例如是用于头部或胸部拍摄的扫描协议。为了优化所采集到的图像记录的医学上相关的信息内容，阈值应当以匹配于最初怀疑、匹配于预期的诊断或者匹配于问诊的方式来调整。此外，在确定阈值时也应当考虑异物的存在，以便充分考虑相应的成像特性，所述异物如例如是肾结石、植入物尤其金属构成的植入物、或造影剂。然而，这对于用户例如医院或者类似的医学设施中的放射科医生或者医学操作人员而言在协议规划中实践上并非能妥当地实施。不存在自动方法，以至于迄今为止借助于预先设定的并且可能次优的阈值来进行测量。

发明内容

与此相对，本发明的目的是，提供一种替选的机构，所述机构允许可靠、自动和可再现地确定直接转换型X射线探测器的至少一个能带的阈值。尤其是，本发明的目的是，在此考虑患者的个体的解剖学特点和/或健康状况。

该目的通过用于确定医学成像设备的直接转换型X射线探测器的至少一个能带的阈值的方法、一种相应的计算单元和医学成像设备、相应的计算机程序和相应的可计算机读取的数据载体来实现。优选的和/或替选的、有利的设计方案变型形式是如下实施例的主题。

接下来关于所要求保护的方法并且关于所要求保护的设备来描述所述目的的根据本发明的解决方案。在这种情况下，所提及的特征、优点或者替选的实施方式同样也转用于其它要求保护的主题，反之亦然。换言之，关于具体的实施例(所述实施例例如针对方法)也能够利用结合设备所描述的或者所要求保护的特征来改进。所述方法的相应的功能性特征在此通过相应的具体模块或单元构成。

本发明在第一方面中涉及一种用于确定医学成像设备的直接转换型X射线探测器的至少一个能带的阈值的方法。

就本发明而言，直接转换型X射线探测器也称为计数型探测器或者进行能量鉴别的计数型探测器。这些探测器的核心元件是直接转换型材料(例如CdTe、CdZTe＝CZT、Si或者GaAs)，所述直接转换型材料将入射的X射线辐射，即各个X射线量子直接转换为电信号。高度对应于X射线量子的能量的电荷脉冲如果其超过所限定的阈值那么记录为计数事件。如果针对X射线探测器的每个像素元件设置多个阈值，那么所述阈值形成具有分别限定的边界的不同的能带，在所述边界中能够根据所属的量子能量来对事件计数。直接转换型探测器的特征在于高的量子效率。在针对每个像素元件具有多个阈值的实施方案中，所述阈值尤其适合于多能量应用或材料分离。

也就是说，阈值限定直接转换型X射线探测器的能带。能带代表X射线光子的量子能量的特定的值域。通过借助于多个阈值限定不同的能带，能够记录在不同的分别与一个能带相关联的通道中具有不同的量子能量的X射线量子。通常，设有四个能带并且相应设置三个阈值。阈值可在特定的公差范围内设定或调整。