[发明专利]在X射线系统中生成衰减图像数据和相位图像数据

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生成相位图像数据的方法、计算机程序以及计算机可读介质，并涉及一种X射线系统。

背景技术

X射线照相及断层摄影是用于多种应用的重要方法，例如大批量样品的非破坏性研究、工业产品的质量检验以及患者身体内部的感兴趣解剖结构和组织区域的无创检查。

基于X射线的衰减的X射线成像可以得到良好的结果，其中，诸如骨骼的高吸收解剖结构嵌在相对弱吸收材料的组织中。这是由于以下事实，即硬X射线束的穿透深度可以相当高，这允许记录衰减系数的尖锐突出。

在US2009/0304149Al和US2011/0216878Al中，示出了适于探测基于衰减的图像数据的X射线成像系统。

当对具有相似吸收截面的不同类型的组织进行检查时(例如在乳房摄影或血管造影中)，X射线吸收的对比度可能相对较差。在这种情况下，可以采用相位对比X射线照相及断层摄影，其中，对穿透感兴趣对象的X射线的相位变化进行检查。

存在若干方法来检索相位信息。目前，最流行的是Talbot干涉仪类型的方法，其可以是基于光栅的。但是，也存在替代方案，其中，同轴全息摄影方法是吸引人的，因为它可以不需要任何光学仪器，如需要仔细对准的单色仪或光栅。

在WO 2008/006470 Al中示出了用于相位对比成像的X射线干涉仪。

发明内容

本发明的目的之一是提供生成相位图像数据的另外的可能性。

该目的可以由独立权利要求的主题来实现。进一步的示范性实施例根据从属权利要求和以下的描述将是显而易见的。

本发明的一个方面涉及一种用于生成相位图像数据的方法。

根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：接收包括第一逐像素测量信号值的第一X射线图像数据；接收包括第二逐像素测量信号值的第二X射线图像数据；其中，所述第一X射线图像数据是以第一测量模式获得的，并且所述第二X射线图像数据是以不同于所述第一测量模式的第二测量模式获得的。通常，该方法可以包括以下步骤：接收至少两组X射线图像数据，其中，以不同的测量模式获得每个组。

该方法包括另外的步骤：通过根据以第一测量模式在像素处获得的第一测量信号值和以第二测量模式在该像素处获得的第二测量信号值确定该像素处的相位值来根据第一X射线图像数据和第二X射线图像数据确定包括逐像素相位值的相位图像数据。

X射线图像数据的相位和衰减信息通常混合在由探测器获得或探测到的强度信息或数据中，该强度信息或数据被存储在X射线图像数据中。以下可以被看作是本发明的主旨，即当以不同的测量模式例如以不同的能量或利用不同的探测器类型获得两组图像数据时，该混合信息或数据可以被分离。该分离可以基于以下事实来执行，即存在将像素处的相位值(和任选的衰减值)映射到强度值或测量信号值的函数关系(通常是可以利用数学模型确定的函数)。利用基于两种不同测量模式的两种测量，可以从该函数关系推导出两个独立的方程，这两个方程可以被求解以得到相位值和/或衰减值。

本发明的另一方面涉及一种用于生成相位图像数据的程序单元，其在由处理器执行时适于执行如上面和下面所描述的方法的步骤，并且涉及一种计算机可读介质，在该计算机可读介质中存储了这种计算机程序。计算机可读介质可以是软盘、硬盘、USB(通用串行总线)存储设备、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)和EPROM(可擦除可编程只读存储器)。计算机可读介质还可以是数据通信网络，例如因特网，其允许下载程序代码。

本发明的又一方面涉及一种用于X射线系统的控制器，所述X射线系统适于执行如上面和下面所描述的方法。

本发明的再一个方面涉及一种X射线系统。根据本发明的实施例，该X射线系统包括X射线源、X射线探测器和控制器。该X射线系统适于以不同的测量模式获得X射线图像数据。该控制器适于基于以不同的测量模式获得的X射线图像数据生成相位图像数据。必须理解的是，如上面和下面描述的方法的特征可以是如上面和下面描述的系统或控制器的特征，反之亦然。

本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见，并将参照下文描述的实施例得以阐述。

附图说明

图1示意性示出根据本发明的实施例的X射线系统。

图2示意性示出根据本发明的实施例的处理单元。

图3示出根据本发明的实施例的用于控制X射线系统的流程图。

图4示出根据本发明的实施例的用于控制X射线系统的流程图。

图5示意性示出一种差分相位成像系统。