[发明专利]具有全视场探测器的扫描X射线装置

说明书

一种具有干涉仪(IF)和X射线探测器(D)的X射线成像装置。所述X射线探测器(D)的覆盖范围大于所述干涉仪(IF)的覆盖范围。所述干涉仪在扫描运动中跨所述探测器(D)移动，同时所述探测器(D)保持静止。优选地，所述探测器是2D全视场探测器。

技术领域

本发明涉及X射线成像装置。

背景技术

基于光栅的差分相衬成像和暗场成像是有前途的技术，尤其是在胸部成像领域中其能够增加诊断价值，这是因为暗场信号通道对肺组织的微结构的变化高度敏感。

过去已经提出了不同的系统。然而，由于所需的部件性能，这些系统中的一些仍然相对较大。例如，全视场系统(例如参见Ewald Roessl的“Clinical boundary conditionsfor grating-based differential phase-contrast mammography”(PhilosophicalTransactions A，2014年3月6日，第372卷、第2010期))具有好的通量性质并且提供相对快速的数据采集，但是需要大的光栅结构，这意味着高成本和困难的对准流程。

发明内容

因此，可能需要替代的X射线成像装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种X射线成像装置，包括：

X射线源(XR)，其用于发射X射线辐射的射束；

X射线探测器(D)，其被布置为跨用于容纳要被成像的目标的检查区域与所述X射线源相对；以及

干涉仪(IF)，其被布置在所述X射线源(XR)与所述X射线探测器之间，所述干涉仪在用于执行差分相衬成像和/或暗场成像的操作期间至少部分被布置在X射线辐射的所述射束中，所述干涉仪(IF)包括至少一个光栅(G1)以将能由所述X射线探测器探测的干涉图案调制到所述X射线辐射上；

其中，所述至少一个光栅的覆盖范围小于所述X射线探测器的辐射敏感区的覆盖范围；并且

其中，所述装置被配置为在成像操作期间实现所述至少一个光栅在相对于所述X射线探测器的扫描运动中移动，同时所述X射线探测器相对于所述检查区域保持静止。

换言之，本文提出使用与相对较小的(亦即，与所述X射线探测器的视场相比较)干涉仪结合的相对较大的X射线探测器(可能为全视场X射线探测器)，所述干涉仪在成像操作期间由所述装置出于扫描的目的而跨所述视场移动。由于探测器像素在所述成像操作期间不移动，因此所述X射线成像装置有利地完全防止运动模糊。相应地，根据本发明的X射线成像装置有效地避免了用于抑制运动模糊的现有技术的扫描系统通常所需的提供高探测器读出结果的昂贵X射线探测器被。因此，与其中扫描时间与探测器读出结果成反比的现有技术的扫描系统相反，在根据本发明的X射线成像装置中，扫描时间与在其处由干涉仪在操作期间生成的条纹跨X射线探测器移动的速度有关。这实现了较短的扫描时间，其对于乳房摄影尤其有益，在所述乳房摄影期间，保持疼痛地按压乳房，因此鉴于此扫描时间应当被保持在最小值处。例如，给定了大约40mm的干涉仪的合理维度(在扫描方向上)，然后，跨该40mm生成两个条纹周期对于扫描系统而言是合理的。利用每个条纹周期8次的读出结果的量级的适度的读出结果，能够实现每2.5mm的扫描运动一个读出结果，这多于比现有技术的扫描系统中的要求更少的数量级。这是因为在现有技术的扫描系统中，探测器也移动并且在X射线探测器在等于像素尺寸的距离上移动的速率处需要读出结果，所述像素尺寸通常为50μm(在乳房摄影的情况下)至200μm(在放射治疗的情况下)的量级。

另外，与现有技术的扫描系统相比，用于X射线成像的装置有效地进行布置，在整个成像操作期间，X射线辐射的射束的每条和每一条射线仅影响X射线探测器的相应的单个检测器像素。换言之，一方面射线之间有刚性耦合，另一方面探测器像素之间有刚性耦合。明显地，一个探测器像素将受到多条射线的影响。