[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，尤其是用于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射线图像采集装置、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幅度对比图像提高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，包括吸收材料沟槽之间的多个X射线可透过裂缝，吸收材料例如是金。

发明内容

已经证明，仅在一个光栅方向上实现基于相位梯度的信息。

因此，可能需要提供一种增强的基于相位梯度的图像数据。

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

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射线图像采集装置、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，包括第一子区域，其具有第一光栅结构的至少一个部分和第二光栅结构的至少一个部分。所述第一光栅结构包括周期性布置的具有第一光栅取向G_O1的多个条和间隙。布置条，使得它们改变X射线辐射的相位和/或幅度，间隙能透过X射线。第二光栅结构包括周期性布置的具有第二光栅取向G_O2的多个条和间隙。布置条，使得它们改变X射线辐射的相位和/或幅度，间隙能透过X射线。所述第一光栅取向G_O1与所述第二光栅取向G_O2不同。

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”涉及通过光栅的X射线辐射其相位不变化，即不发生相位偏移，且其幅度变化都不到可测量或相当大的量。

根据另一示范性实施例，相对于所述第二光栅取向G_O2横向（transverse）地，例如成90°布置所述第一光栅取向G_O1。

根据本发明的另一方面，第一光栅结构的多个条和间隙以第一光栅间距P_G1周期性布置，第二光栅结构的条和间隙以第二光栅间距P_G2周期性布置。

根据本发明的另一方面，第一间距P_G1和第二间距P_G2相等。

根据另一示范性实施例，在所述衍射光栅的区域上以棋盘图案布置所述第一和第二光栅结构的各部分。

根据另一示范性实施例，提供第二子区域的至少一个部分；其中第二子区域能透过X射线，且其中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所述第一和第二子区域的各部分。

根据另一示范性实施例，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，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，第二衍射光栅是分析器光栅。提供相位光栅和分析器光栅作为根据上述实施例之一用于X射线微分相位对比成像的衍射光栅。分析器光栅和/或相位光栅适于相对于分析器光栅以预定关系步进。第一和第二衍射光栅的每个都适于相对于传感器从第一位置（P1）以第一平移间距P_T1平移到至少第二位置（P2）。针对衍射光栅的第一和/或第二光栅结构的各部分调整平移间距P_T1。在第一和第二位置中，在第一和第二光栅结构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，第一和/或第二衍射光栅适于以相对于第一和/或第二光栅结构成锐角α的方式被相位步进。

例如，相对于第一和/或第二光栅结构成45°角布置相位步进方向。

根据另一实施例，锐角为30°或60°，即，在正交布置的第一和第二光栅方向的情况下，对于每个光栅结构方向，相对于第一和第二光栅结构所成的角不同。