[发明专利]用于边缘成像的接口装置、成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于感兴趣对象的相位对比边缘成像的接口装置、乳腺摄影成像系统以及感兴趣对象的相位对比边缘成像的方法。

背景技术

X线相位对比乳腺摄影术具有显著提高X线乳腺照片的诊断价值的潜力。使用相位对比成像的一个特殊问题是所谓的相位缠绕(wrapping)问题。例如，在使用用于相位光栅的具有p₁间距的Talbot干涉仪的测量设置中，只有相前的梯度小于2π/p₁时，才能够明确地检索相位信息。这对于几厘米(cm)的厚度不变的软组织通常是可实现的。然而，这在待成像的对象(感兴趣对象)的边缘处通常并非如此，其中由于组织-空气界面而表现出复折射率的强烈跳跃。这可能妨碍乳房边缘处适当的相位检索并且因此妨碍在乳房外侧边缘处的适当的诊断。因此，断层摄影术或层析摄影术即使不是不可能，也会变得困难。

发明内容

希望提供感兴趣对象的经改进的相位对比边缘成像。

根据独立的权利要求的特征，本发明涉及用于感兴趣对象的相位对比边缘成像的接口装置、乳腺摄影成像系统、以及感兴趣对象的相位对比边缘成像的方法。在附属权利要求中说明了本发明的进一步特征。

应当注意的是，下文例如关于接口装置所描述的特征还可以在成像系统中实施，或者作为根据本发明的方法中的方法步骤实施。

根据本发明的示范性实施例，提供了一种用于感兴趣对象的相位对比边缘成像的接口装置，该接口装置包括腔室(compartment)，该腔室包括可变形材料。该可变形材料具有第一复折射率，该第一复折射率与感兴趣对象的第二复折射率对应。该腔室和可变形材料适于使得可变形材料被从区域中推离，在该区域中当执行图像数据采集时向腔室上施加压力。

换言之，接口装置不是固态的，而是能够基于所施加的压力而改变其形状。因此，可以提供经改进的图像质量，特别是在感兴趣对象的外部区域中，在该区域中没有施加压力。

根据本发明的另一示范性实施例，该接口装置适用于在X线相位对比乳腺摄影术中进行边缘成像，其中，该感兴趣对象是人的乳房。

应当注意的是，该接口装置还可用于光学乳腺摄影术，其中用于探测对象的能量束是光辐射束，该光辐射束具有例如400nm到1400nm范围内的波长。

根据本发明的另一示范性实施例，接口装置适于是胸罩的形式。

根据本发明的另一示范性实施例，可变形材料是液体和凝胶中的一种。

根据本发明的另一示范性实施例，第一复折射率与第二复折射率相似。

根据本发明的另一示范性实施例，所述腔室由两层薄片(sheet)材料形成，设计成当胸罩处于松弛状态时具有人乳房的形状。然而，薄片材料可以具有与当胸罩处于松弛状态时人乳房的形状不同的形状，例如与按压和图像采集期间接口装置的最终形状对应的形状。

通过具有两层薄片材料，提供了柔性的腔室，其中液体或凝胶状材料能够移动，而不会接触乳房(或待成像的任何其他感兴趣对象)。

特别地，待成像的对象不需在可变形材料和外部环境之间提供密封。

根据本发明的另一示范性实施例，在图像采集过程中，将可变形材料推向感兴趣对象的侧面区域，使得能够对感兴趣对象的边缘区域成像。在不将可变形材料推向侧面区域(并且因此推向边缘区域)的情况下，感兴趣对象的边缘区域中的图像质量将更差。

根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种乳腺摄影成像系统，其包括用于人乳房的边缘成像的接口装置和成像设备。该接口装置包括腔室，该腔室包括可变形材料，其中，可变形材料具有第一复折射率，该第一复折射率与乳房的第二复折射率对应，并且其中，所述腔室和可变形材料适于使得该可变形材料被从区域中推离，在该区域中，对腔室施加压力并执行图像数据采集。此外，成像设备包括用于向感兴趣对象发射X射线的X射线源，以及用于探测已穿过感兴趣对象的X射线的X射线探测器。此外，该成像系统包括第一和第二按压板，其中，在图像数据采集期间，该第一和第二按压板适用于对胸罩区域施加压力从而对乳房施加压力，由此将可变形材料从侧面推向边缘区域。

根据本发明的另一示范性实施例，该探测器包括Talbot干涉仪，其用于在X射线通过感兴趣对象之后确定X射线的相位信息。

因此，相位数据被用于图像生成。该X射线源可以适用于生成相干或几乎相干的辐射。