[发明专利]微分相位对比成像

说明书

技术领域

本发明涉及微分相位对比成像，具体而言涉及用于X射线微分相位对比成像的衍射光栅、用于产生对象的相位对比图像的X射线系统的探测器装置、用于产生对象的相位对比图像的X射线图像采集设备、用于微分相位对比成像的医学X射线成像系统、用于微分相位对比成像的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。

背景技术

微分相位对比成像例如用于相对于常规振幅对比图像提高了低吸收样品的对比度。在EP1731099A1中，描述了一种X射线干涉仪布置，其包括标准的多色X射线源、源光栅、分束器光栅和分析器光栅以及图像探测器。对象被布置于源光栅和分束器光栅、即相位光栅之间。通过使分析器光栅进行相位步进，能够记录包括相位信息的原始图像数据。光栅，例如相位光栅和分析器光栅，包括吸收材料的沟槽之间的多个能透过X射线的裂缝，吸收材料例如是金。

发明内容

已经发现，施加到对象、例如患者的X射线辐射的量部分被分析器光栅吸收，从而不是完全被用于由传感器记录图像数据。

因此，可能需要更好地利用通过对象的X射线辐射。

本发明的目的是由独立权利要求的主题解决的，其中，从属权利要求结合了其他实施例。

应当指出，本发明的下述方面还适用于衍射光栅、探测器装置、X射线图像采集设备、医学X射线成像系统、方法、计算机程序和计算机可读介质。

根据本发明的示范性实施例，提供了一种用于X射线微分相位对比成像的衍射光栅，其包括第一子区域的至少一个部分和第二子区域的至少一个部分。所述第一子区域包括具有多个以第一光栅间距P_G1周期性布置的条和间隙的光栅结构，其中，所述条被布置成使得它们改变X射线辐射的相位和/或幅度，且其中，所述间隙是能透过X射线的。所述第二子区域是能透过X射线的，且所述第二子区域的至少一个部分在光栅中提供能透过X射线的孔径。沿至少一个方向以交替方式布置第一和第二子区域的各部分。

根据本发明，术语“改变相位”涉及到X射线辐射的相位偏移。

根据本发明，术语“能透过X射线的”涉及通过光栅的X射线辐射其相位不改变（即不发生相位偏移）且其幅度不改变到可测量或合理的量。

根据另一示范性实施例，衍射光栅是用于X射线微分相位对比成像的分析器光栅。

根据另一方面，分析器光栅的条吸收X射线，使得它们改变通过光栅的X射线辐射的幅度。

根据另一示范性实施例，衍射光栅是用于X射线微分相位对比成像的相位光栅。

根据另一方面，相位光栅的条改变通过光栅的X射线辐射的相位。

根据另一示范性实施例，在衍射光栅的区域上以棋盘格图案布置第一子区域和第二子区域的各部分。

根据本发明的另一示范性实施例，在包括第一子区域的各部分的至少一条线的至少一个线性光栅组中线性地布置第一子区域的各部分，并且在包括第二子区域的各部分的至少一条线的至少一个线性孔径组中线性地布置第二子区域的各部分。提供至少两个线性光栅组和至少两个线性孔径组，并以第一线距P_L1以交替方式布置所述线性光栅组和线性孔径组。

根据本发明的另一示范性实施例，第一子区域的光栅结构包括至少一个第一光栅区段和至少一个第二光栅区段；其中，第一光栅区段的第一光栅取向G_O1布置于第一取向中，并且其中，第二光栅区段的第二光栅取向G_O2布置于与第一取向横向的第二取向中。

根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于产生对象的相位对比图像的X射线系统的探测器装置，其包括第一衍射光栅、第二衍射光栅以及具有传感器的探测器。所述传感器包括第一子组像素的至少一个传感器像素和第二子组像素的至少一个传感器像素。第一衍射光栅是相位光栅，且第二衍射光栅是分析器光栅。分析器光栅和/或相位光栅适于相对于分析器光栅的周期横向步进。提供相位光栅和分析器光栅作为根据上述示范性实施例之一的用于X射线微分相位对比成像的衍射光栅。第一衍射光栅和第二衍射光栅均适于相对于传感器从第一位置以第一平移间距P_T1平移到至少第二位置。为了沿至少一个方向以交替方式布置第一子区域和第二子区域的各部分而调整平移间距P_T1，并且在第一位置和第二位置中，在第一子区域和第二子区域的各部分后方布置传感器的不同部分。

根据另一示范性实施例，提供了其他子组的其他传感器像素。