[发明专利]用X射线辐射获取物体内部结构图像的方法及其实施设备

说明书

技术领域

提出的本发明涉及内部观察装置，尤其在生物学中表示用X射线形成的体内部结构图像。这些发明可应用于探伤与医学诊断。

背景技术

已经知道，所述目的各种方法与设备可实现投射X射线透视法的传统原理。这类方法与设备由于有多影投射作用，可形成物体如生物学物体组织的内部结构图像。所得图像每一点的密度由X射线从源到检测设施通过被研究物体的即时还原所限定。如果经所述的荧光屏或X射线膜，经化学处理可获得图像目视观察(见综合辞典，莫斯科，“苏联百科全书”，1976[1]，p.425；S.Webb编著的医学图像目视观察物理学，莫斯科，“Mir”，1991[2]，p.41-41)。

在上述方法与设备中，以所述二维多影投射形式得到了实际三维结构图像。物体分析专家(特别在技术与医学诊断领域)必须具有一定资质与经验，有时在解释所述投射方面也不免碰到难题。其理由是：反差低，适度的信噪关系，总是规定结构元件图像，无法用密度定量比较物体独立的局部片断。在量子冲击二次康普顿散射辐射检测设施的作用下，还会降低图像清晰度与反差范围。

还知道，X射线计算机断层方法与设备可获得三维物体薄层的二维图像(V.V.Piklov，N.G.Preobrazhenskiy。计算机断层与物理实施。物理科学的进展，V.141，第三版，1983.11，P.469-498[3]；还见[2]，P.138-146)。在此类方法与设备中，从不同的点多重照射被研究物体，并用检测器直规接收通过该物体的辐射。用计算机解出方程系，以分离形式得到被研究剖面中物体组织的密度分布(诸分辨元的形式排序与量对应于从其实现照射的位置量与检测器数量的乘积)。根据不同剖面照射面建立的二维间层图像，可获得三维物体图像。运用计算机断层术可获得优质图像，该图像展现出组织密度的分布图(不是整体吸收置于源到一个或其它目视投射元件的辐射路径上物质(如生物组织)而产生的(图像)。然而，可通过增加照射位置量而得到。在此情况下，物质吸收的辐射剂量增大了，这是不希望的(医学应用中通常被禁止)。散射康普顿辐射是一负面因素，对这类已知的方法与设备也有影响。这两类方法与设备在医学应用方面的特征在于，当它们处于辐射路径上时(被研究区的前后)，强烈的照射会作用于与研究无关的组织与器官。第二类方法与设备中的照射低于第一类方法与设备，因为在照射被研究对象周围的不同组织与器官时，选择不同的位置。

第二类装置中分辨度的提高要求加大不同点的照射量，这首先被禁止增大照射剂量所限制。产生基本信息并进而重建图像的技术设施极其复杂，它以必须应用配专用软件的快速计算机和强烈要求高精度的结构机械元件为条件。当同样的元件从不同点照射时，这类元件要保证正确测定被研究区域分辨度的同样元件。最后要取决于实际的数据(以不同的照射循环推出，但涉及同样的分辨度元件)，在重建图像时，计算要用数字表示。

所述第二类方法与设备(从中获得有关各分辨元件密度的分离形式的信息)与假设的一类方法与设备极为接近。

发明内容

提出的研究工作旨在获得下述技术成果：提高限定获得图像物质密度相对指标的精度，并拒绝复杂昂贵的技术装置。利用在医学诊断和同对生物物质影响有关的其它研究工作中所提出的研究，可降低被研究对象周围组织的照射剂量。

用X射线形成物体内部结构图像时，为获得推荐方法的所述技术成果，应将这种辐射集中在包含当前测量结果所参照的点的区域内。该区域产生的二次辐射(康普顿散射的相干与不相干，荧光辐射)被传送至一个或多个检测器。通过移动所述区域，扫描被研究物体区域。同时，限定并固定具有当前测量结果所参照的点的X射线集中区域的坐标。物体物质在所述点的密度是由二次辐射强度值产生的，可从一个或多个检测器得到，同时用该点的坐标限定。用作物体物质密度指标的所得到的值与对应于它们的坐标值，用来模拟被研究物体区域物质密度分布的图象。利用被研究物体的相对偏移和相对于每个其他X射线源、X射线集中装置、将二次辐射传向检测器的装置和检测器本身的相互静态位移，可移动X射线集中区域实现对被研究区的扫描。

已经知([2]，p.138-146，[3]，P.471-472)，当被研究物体与X射线光学系统(包括X射线源及其控制装置与检测器)实现相对偏移时，提议的方法是对被研究物体起作用的X射线。