ビームハードニングフリーCT測定法,3; 電流モード検出器の可能性検討

Beam hardening free CT measurement method, 3; Feasibility study on current mode detector

神野 郁夫*; 上坂 彰郎*; 大高 雅彦; 橋本 周  ; 荒 邦章 ; 野宮 聖一郎*; 尾鍋 秀明*

Kanno, Ikuo*; Uesaka, Akio*; Otaka, Masahiko; Hashimoto, Makoto; Ara, Kuniaki; Nomiya, Seiichiro*; Onabe, Hideaki*

X線のエネルギーを測定し、エネルギー差分情報に基づいたCT画像を作ることで、被検体の大きさやX線管電圧に依存しない、すなわちビームハードニングに無関係な画像を得ることが示された。しかし、一般のエネルギー測定は処理時間の制約があるため、CTに必要な短時間測定が困難である。この問題を解決するために、X線を電流として測定し、かつ、X線の大まかなエネルギースペクトルが得られる電流モード検出器を考案した。本報告では、シミュレーションにより電流モード検出器の可能性を検討する。電流モード検出器では、複数の検出素子をX線の進行方向に並べ、各検出素子から電流読み出しを行う検出器である。低エネルギー光子は手前の検出器で吸収され、高エネルギー光子は後方の素子まで到達するので、あらかじめ求めた応答関数によりおよそのX線スペクトルがわかる。特定のX線スペクトルに対しEGS4で求めた応答関数で各検出素子からの電流値を計算した。電流値に基づく元のX線スペクトルの推定として、前発表のF1/F2を、応答行列を解いた場合と、SAND IIによりスペクトルを求めた場合で比較する。さらに改良の余地はあるが、ヨウ素厚さに比例した変化が見える。

The beam hardening free CT imaging, which is not effected with the size of speciman, was obtained with the energy and the energy differential of X-rays. However, measurement of X-ray energy in high density as in CT is hard. To solve this problem, current mode X-ray detector (CMD) was designed. CMD is configured with several detective elements aligned with X-ray fluence, and read the current from each detective element. Relatively low energy photon is mainly absorbed in front detective elements of CMD and high energy photon can reach to deep, rough X-ray spectrum can be expected with current from each element. The ability of CMD is examined by simulation. Current from each element with particular X-ray field was calculated. To evaluate the X-ray spectrum expectation from current readout are evaluated with two ways, one is using response matrix solution, and the other is unfolding with SAND-II. It looks represent the iodine effective thickness.