[发明专利]一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备及其方法

说明书

本发明涉及生物医疗领域及医疗设备技术，公开了一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备及其方法。成像检测方法包括以下步骤：工作状态调节步骤、采集样本步骤、信号分析步骤、图像增强步骤等。成像设备包括工作状态调节系统、数据采集系统和计算机数据处理系统等。该方法可以获得病变的三个方面的信息：样品的吸收能力、电子密度分布和小角度散射能力，并且通过对样品的吸收能力和小角度散射能力两方面信息的整合和计算，我们可以获得具有一定单角度物质鉴别能力的R值图像，从而使常见异物的检测更加全面。在不同的皮下层次，不同的对比结果对不同类型异物的鉴别有不同的优势。

技术领域

本发明涉及生物医疗领域及医疗设备技术，具体涉及一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备及其方法。

背景技术

X射线透射成像及其相关的X射线计算机断层成像(CT)技术作为获取医学影像的基础性方法，与核磁共振(MRI)、正负电子湮灭断层成像(PET)等方法相比具有成本低、速度快、效率高的特点，在生物医学研究和疾病诊疗中应用广泛。

目前，医院普遍使用的X射线成像装置均基于点投影成像的原理，利用被检测对象内部元素组分及密度变化导致对X射线吸收能力的差异，获得具有一定衬度(或对比度)的图像。虽然现有X射线成像装置给出的吸收衬度图像包含生物体内部结构的丰富信息，能够有效指导研究和疾病诊疗，然而从实际效果来看，该技术仍存在以下两方面的不足。

首先，由于X射线强度的衰减随着物质原子序数和密度的降低而减小，因此在人体(或其他生物体)的X射线透射图像中，平均原子序数较高、密度较大的骨骼等由于其对X射线吸收较强可以清晰呈现，而由低Z元素组成且密度较低的软组织图像的衬度较低且外形轮廓模糊，制约了X射线成像技术在乳腺、关节(软骨)、肌肉等组织疾病诊疗中的应用。例如，乳腺癌，乳腺纤维腺瘤，乳腺增生，关节软骨退变，关节炎的诊断及鉴别都存在很大困难。

其次，现有X射线成像装置受到使用的毫米焦斑射线源和百微米像元尺寸电子记录装置(如平板探测器、闪烁体阵列等)的限制，所得的点投影图像的空间分辨率较低(0.2-0.5mm)，无法清晰反映一些尺度小但指示性强的病变特征的出现(如乳腺中的钙化点)或者具备多孔结构的组织器官(如肺、骨骼)的形貌信息，不利于相关疾病(如乳腺癌、肺气肿等)的早期发现和诊疗。

由于吸收衬度X射线透射成像技术存在上述不足，因此发展能够高对比度呈现生物体软组织异物形态和尺度病变特征的医用多模态X线成像仪，对于拓展X射线透射成像技术的适用范围、提升软组织疾病的早期发现及诊疗能力具有重要意义和应用价值。并且，鉴于X射线影像在临床医学中的基础性作用，医用多模态X线成像仪提供的生物组织结构及成分的多元信息将会对某些疾病的早期发现和诊断带来深远影响。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足，本发明的首要目的在于提出一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备的成像检测方法；

本发明的另一目的在于提供一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于检测软组织异物的多模态X射线成像设备的成像检测方法，使用基于光栅的多模态X射线成像检测设备包括：

产生X射线的光源；

采用X射线吸收光栅从而把从所述光源入射的X射线分离成多个线光源的源光栅；

能使X射线波前产生相位分布从而在光栅下游产生规则的竖状条纹的相位光栅；

采用X射线吸收光栅，配备步进位移控制器，将条纹图样的衰减、扭曲、或模糊信息转化为下游X射线强度信息的分析光栅；

接收X射线并转化为数字信号的X射线探测器；