光子計数/エネルギー重み付け検出器を備えたX線イメージングは​​、最高の信号対雑音比（SNR）を提供することができる。走査スリット/マルチスリットX線画像取得は、線量効率の良い散乱除去を提供することができ、これによりSNRが増加する。走査スリット/マルチスリット取得ジオメトリにおける光子計数/エネルギー重み付け検出器の使用は、X線およびCTイメージングにおいて可能な限り高い線量効率を提供することができる。現在、最も進歩した光子計数検出器は、カドミウム亜鉛テルル化物（czt）検出器であるが、エネルギー分解されたX線イメージングには最適ではない。光子計数/エネルギー加重X線およびCTイメージングにおける応用のために、傾斜角czt検出器が本研究で提案されている。傾斜した角度の構成では、X線ビームは、 czt 小さな角で結晶。これは、高い光子吸収を維持しながら、薄い厚さのczt結晶の使用を可能にする。薄い厚さ czt検出器 czt容積における分極効果の有意な低下および計数率の増加を可能にする。薄い厚さの傾斜角cztは、空間分解能及びエネルギー分解能が高く、また電荷収集時間が短く、X線画像を迅速に分解することが可能である。この研究では、傾斜角の主要な性能パラメータ czt 計数率、空間分解能およびエネルギー分解能を含む検出器を評価した。厚さ0.7mmおよび傾斜角13°のczt検出器の場合、最大計数率は10.7倍に増加し、光子吸収は120kevまでの光子エネルギーで> 90％のままであることが示された。傾斜角czt検出器を用いた光子計数/エネルギー重み付けX線撮像をシミュレートした。脂肪に最適化された5つのエネルギービンおよび重み付け係数を用いて、厚さ10cmおよび20cmの軟組織に挿入された脂肪コントラスト要素をそれぞれ画像化した場合、最適な光子エネルギー加重によるsnrの改善は23％および14％であった。 10cmおよび20cmの厚さの軟部組織に挿入されたcaco3コントラスト要素を、5つのエネルギービンおよびcaco3に最適化された重み係数を用いて画像化したときのSNR改善率は42％および31％であった。 caco3および脂肪の光子計数単一kvp二重エネルギー減算画像のsnrは、現在使用されている二重kvp二重エネルギー減算画像と比較して、それぞれ2.04倍および2.74倍高かった。 2mmの厚さを有するczt結晶を用いた実験は、傾斜角構成が使用されたとき、59kev及び122keVの光子エネルギーにおけるcztパルススペクトルのテーリング効果の有意な減少を示した。最後に、光子計数コーンビーム乳房CTイメージングのための傾斜角czt検出器の実行可能性が実証された。

ソース：iopscience

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