[发明专利]基于微分相衬成像的医疗放射照相光栅

说明书

本发明公开用于获得相衬数字放射照相成像系统及其使用方法的方法和装置的实施方案，所述系统可包括：用于放射照相成像的x射线源；包括瞄准仪和源光栅的射束成形组件、包括相位光栅和分析光栅的x射线光栅干涉仪；和x射线检测器，其中所述射束成形组件、所述x射线光栅干涉仪和所述检测器位置的单一布置被配置用于提供光谱信息(例如，以不同的相对射束能量获得的至少两个图像)。

技术领域

本申请总体上涉及数字x射线成像方法/系统，并且更具体地涉及使用光栅基微分相衬成像技术来获取目标的多个图像信息(例如，医学放射照相成像)的方法和/或系统。

发明背景

常规的医学x射线成像设备是基于x射线穿透待成像目标时的光电吸收衰减。然而，对于吸收性较低的软组织(包括血管、软骨、肺和乳房组织)而言，这提供了与骨骼图像比较不良的衬度。软组织中的此低衬度问题可用相衬成像(PCI)技术来解决。

PCI的原理是基于x射线的波特性，其中需要考虑折射和衍射性质。作为电磁波，x射线通常通过其频率、振幅和相位来表征。当电磁波穿透介质时，其振幅衰减且其相位发生移动。在x射线技术中，材料的折射率n可由复数表达

n＝1-δ+iβ (1)

虚数部分β构成振幅的衰减而实数部分δ负责相移。已证实δ为β的约10³倍到10⁴倍。但在常规医学成像中，仅记录β的信息而δ的信息完全丢失。近年来，开发了若干PCI技术来利用相移形成图像，预期其提供关于目标的更多信息。此外，如果实现光谱成像技术，则可改善诊断能力。迄今为止，光谱成像(其意指在x射线光谱的不同平均能量下的x射线获得(例如双能量技术))已经主要用于常规吸收类型的成像中。

发明概述

本申请的一个方面是推进医疗放射照相成像领域。

本申请的另一方面是整体或部分地解决相关领域的至少前述和其它缺点。

本申请的另一方面是整体或部分地提供至少本文描述的优点。

本申请的另一方面是提供用于数字放射照相医学成像的方法和/或装置实施方案。本申请的另一方面是提供可实现光谱成像的相衬成像方法和/或装置实施方案。本申请的另一方面是提供可在单个平面或位置上提供能量分辨检测器并且通过单次x射线曝光收集针对两种不同平均能量的图像的方法和/或装置实施方案。本申请的另一方面是提供用于失谐的多能量狭缝扫描相衬成像的方法和/或装置实施方案，其用于大视野(FOV)(例如，大于100平方毫米)放射照相医学成像。

根据一个实施方案，本发明可提供一种数字放射照相(DR)相衬成像(PCI)系统，其可包括：用于放射照相成像的x射线源；包括源光栅G0的射束成形组件；以及包括相位光栅G1和分析光栅G2的x射线光栅干涉仪，其中射束成形组件、x射线光栅干涉仪和检测器位置的单一布置被配置用于提供以不同的相对射束能量获得的至少两个图像。

根据一个实施方案，本发明可提供一种方法，其可包括：提供用于放射照相成像的x射线发生器；提供射束成形组件，其包括射束限制装置和源光栅G0；提供x射线光栅干涉仪，其包括相位光栅G1和分析光栅G2；相对于由相位光栅G1在距离相位光栅G1规定距离处产生的干涉图案的间距来偏移分析光栅G2的间距；并且一旦其中射束成形组件、x射线光栅干涉仪和检测器的位置的布置在扫描期间不改变，则通过扫描x射线光栅干涉仪和能量分辨检测器来生成在不同的相对射束能量下获得的至少两个图像。

这些目的仅通过说明性实例来给出，且这些目的可以是本发明的一个或多个实施方案的实例。由本发明固有实现的其它所需目的和优点对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。本发明由所附权利要求限定。

附图简述

从附图所图示的本发明实施方案的以下更特定描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将是显而易见的。附图的元件未必相对于彼此按比例绘制。