[发明专利]放射线照相装置和放射线照相系统

说明书

技术领域

本发明涉及支持通过使用诸如X射线的放射线对放射线照相对象进行相位成像的放射线照相装置和放射线照相系统。

背景技术

因为X射线根据构成材料的元素的原子数目以及材料的密度和厚度而衰减，所以X射线被用作用于透视待诊断的被检体内部的探针。在医疗诊断、无损探伤等领域广泛普及使用X射线的成像。

在一般的X射线成像系统中，将待诊断的被检体布置在照射X射线的X射线源与检测X射线的X射线图像检测器之间，并且捕捉待诊断的被检体的透射图像。在该情况下，从X射线源向X射线图像检测器照射的X射线根据到X射线图像检测器的路径上存在的材料特性(例如原子数、密度和厚度)的差异而经受数量衰减(吸收)，并且然后入射到X射线图像检测器的每个像素上。结果，X射线图像检测器检测并且捕捉待诊断的被检体的X射线吸收图像。作为X射线图像检测器，除了X射线增感屏和胶片以及可激励荧光体的组合之外，广泛使用平板检测器(FPD)。

然而，在材料由具有较小原子数目的元素构成的情况下，X射线吸收能力下降。因此，对于生物软组织或软材料，无法获取足以用于X射线吸收图像的图像的浓淡(对比度)。例如，构成身体关节的软骨部分和关节液主要由水组成。因此，由于其X射线吸收量的差异很小，所以难以获得浓淡差异。

关于上述问题，除了由于待诊断的被检体而导致的X射线的强度改变之外，近年来积极进行了对于基于由于待诊断的被检体而导致的X射线的相位改变(角度改变)来获得图像(下面称为相位衬度图像)的X射线相位成像的研究。通常，已知当X射线入射到被检体上时，X射线的相位而不是X射线的强度示出较高的交互。因此，在使用相位差的X射线相位成像中，即使对于具有低X射线吸收能力的弱吸收材料，也能够获得高对比度图像。作为X射线相位成像，近年来提出了一种X射线成像系统，该X射线成像系统使用具有两个透射衍射栅格(相位型栅格和吸收型栅格)的X射线Talbot干涉仪以及X射线图像检测器(例如，参考JP-A-2008-200359)。

X射线Talbot干涉仪包括：第一衍射栅格(相位型栅格或吸收型栅格)，该第一衍射栅格被布置在待诊断的被检体后侧；第二衍射栅格(吸收型栅格)，该第二衍射栅格以特定距离(Talbot干涉距离)被布置在下游，该特定距离是通过第一衍射栅格的栅格节距和X射线波长来确定的；以及X射线图像检测器，该X射线图像检测器被布置在第二衍射栅格后侧。Talbot干涉距离是已经穿透第一衍射栅格的X射线通过Talbot干涉效应形成自成像的距离。通过待诊断的被检体与X射线的交互(相位改变)调整自成像，待诊断的被检体被布置在X射线源与第一衍射栅格之间。

在X射线Talbot干涉仪中，检测通过在第一衍射栅格与第二衍射栅格的自成像之间的重叠(强度调整)所生成的莫尔条纹(Moiréfringe)，并且分析通过待诊断的被检体的莫尔条纹的变化，因此获取待诊断的被检体的相位信息。作为莫尔条纹的分析方法，已知一种条纹扫描方法。根据条纹扫描方法，当在下述方向上以通过相等地分割栅格节距所获得的扫描节距关于第一衍射栅格平移移动第二衍射栅格时执行多次成像，该方向基本上平行于第一衍射栅格的平面并且基本上垂直于第一衍射栅格的栅格方向(条带方向)，并且从在X射线图像检测器中获得的各个像素的改变获取从待诊断的被检体折射的X射线的角分布(相位移动的微分图像)。基于角分布，能够获取待诊断的被检体的相位衬度图像。

在上述X射线相位成像中，描述了下述情况，其中在相对于第一栅格移动第二栅格时执行扫描。当以通过相等地划分第二栅格的节距的一个周期所获得的扫描节距来相对于第一栅格移动第二栅格时，与一个周期的划分次数相对应地执行成像若干次，针对X射线图像检测器的每个像素测量若干次捕捉的图像之间的X射线强度调整信号的改变量，并且从强度调整信号的改变量计算放射学图像的相位移动量(其与X射线的折射角相对应)，使得相位衬度图像被形成为照相对象的透射图像。

因为作为扫描驱动目标的第二栅格的节距通常大约是几μm，并且扫描节距大约是1μm，所以要求扫描驱动组件应当具有亚微米或更小的位移分辨率。因此，能够执行精细馈送的压电致动器(诸如压电设备)被适当地用作驱动组件。而且，在JP-A-2008-200359中使用了压电致动器，在JP-A-2008-200359中第一栅格相对于第二栅格移动。