[发明专利]用于X射线相衬断层合成成像的探测器和成像系统

说明书

本发明涉及用于X射线相衬断层合成成像的X射线探测器布置(10)，用于X射线相衬断层合成成像的线探测器(1)，用于X射线相衬断层合成成像的成像系统(24)，用于X射线相衬断层合成成像的方法，以及用于控制这种布置的计算机程序元件和存储了这种计算机程序元件的计算机可读介质。所述X射线探测器布置(10)包括若干线探测器(1)。每个线探测器(1)被配置为在撞击这种线探测器(1)的X射线束(2)的至少一部分中探测莫尔图样。每个线探测器(1)包括若干探测器线(11)，其中，每个线探测器(1)的宽度W等于莫尔图样的一个周期或整数倍的周期。

技术领域

本发明涉及用于X射线相衬断层合成成像的X射线探测器布置、用于X射线相衬断层合成成像的线探测器、用于X射线相衬断层合成成像的成像系统、用于X射线相衬断层合成成像的方法、以及用于控制这种布置的计算机程序元件和存储了这种计算机程序元件的计算机可读介质。

背景技术

在X射线图像采集技术中，待检查的对象位于X射线源和X射线探测器之间。由X射线源生成扇束或锥形束，其可能在X射线探测器的方向上采用准直元件。待检查的对象取决于其内部结构在空间上衰减X射线束。空间衰减的X辐射随后到达X射线探测器，其中X辐射的强度分布被确定并随后转换为电信号用于进一步处理并显示X射线图像。X射线生成设备和X射线探测器两者都可以安装在围绕待检查对象旋转的机架上。通过为相应旋转提供相对于待检查对象的变化的对准和取向的不同X射线图像的后续采集，可以获得对象内部形态的三维重建。

除了这种X射线透射成像外，相衬成像可以确定透射的X射线的相移和样本的散射功率。这提供了可以用于对比增强、确定材料组成和减少X辐射剂量的额外信息。WO 2013/004574(A1)公开了用于相衬成像的X射线成像系统，其包括X射线源、相位光栅、分析器光栅和X射线探测器元件。待检查对象可布置在X射线源和X射线探测器元件之间。相位光栅以及分析器光栅可布置在X射线源和X射线探测器元件之间。X射线源、相位光栅、分析器光栅和X射线探测器可操作地耦合用于采集对象的相衬图像。

Carolina Arboleda等人的“Tilted-grating approach for scanning mode ofX-ray phase contrast imaging”(Optics express，第22卷，第13号，第15447页)公开了采用倾斜光栅用于扫描相衬成像系统。

WO 2013/126296公开了扫描相衬成像系统。

发明内容

需要提供用于相衬成像的X射线探测器布置，其以简单的方式组合断层合成数据的采集与相衬数据的采集。

通过独立权利要求的主题解决本发明的问题，其中，进一步的实施例并入到从属权利要求中。应该注意的是在后文描述的本发明的各方面也应用于X射线相衬断层合成成像的X射线探测器布置，用于X射线相衬断层合成成像的线探测器，用于X射线相衬断层合成成像的成像系统，用于X射线相衬断层合成成像的方法，计算机程序元件以及计算机可读介质。

根据本发明，提出了一种用于X射线相衬断层合成成像的X射线探测器布置。所述X射线探测器布置包括若干线探测器。每个线探测器被配置为在撞击这种线探测器的X射线束的至少一部分中探测莫尔图样。每个线探测器包括若干独立探测器线，其中，每个线探测器的宽度等于莫尔图样的一个周期或整数倍的周期。以这种方式，通过在一个(或整数倍的)莫尔条纹周期的相邻探测器线上进行等距相位采样来促进对相衬数据的同时采集。

本发明由此提出一种能够组合断层合成数据的采集和相衬数据的采集的X射线探测器布置。如上所述，X射线相衬成像是使用关于经过对象的X射线束的相位变化的信息以便创建其图像的方法。由样本引起的X射线束的相移不被直接测量，而是被转换为强度的变化，其随后被探测器记录。X摄像断层合成是用于在例如乳腺摄影剂量水平执行高分辨率有限角度断层摄影的方法。断层摄影指的是通过使用任何种类的穿透波通过区段或分段进行成像。本发明应用于例如用于X射线断层合成和狭缝扫描相衬乳腺摄影(尤其是全场数字乳腺摄影)的X射线探测器布置。