基于光柵的差分相位對比成像的制作方法
【專利摘要】一種成像系統(tǒng)(200)被配置用于基于光柵的DPCI。所述成像系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)機架(204)，其繞檢查區(qū)域旋轉(zhuǎn)；由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的輻射源(208)，其發(fā)射貫穿所述檢查區(qū)域的輻射；由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的探測器陣列(212)，其探測貫穿所述檢查區(qū)域的輻射；以及由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的干涉儀，其包括源光柵(214)、相位光柵(218)和吸收器光柵(220)。在整合周期期間，所述相位光柵或所述吸收器光柵中的至少一個相對于另一個連續(xù)地平移，并且所述探測器生成并輸出指示所探測的輻射的電信號，其中，所述電信號包括吸收分量、相干分量和相位分量。
【專利說明】基于光柵的差分相位對比成像

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 下文總體上涉及基于光柵的差分相位對比成像（DPCI)并且結(jié)合對計算機斷層攝 影（CT)的具體應(yīng)用加以描述。

【背景技術(shù)】
[0002] 在常規(guī)CT成像中，通過被掃描目標(biāo)的組分的吸收剖面的差異來獲得對比。這在諸 如骨骼的高吸收結(jié)構(gòu)被嵌入在諸如人體的周圍組織的相對弱的吸收材料的基體中的情況 下產(chǎn)生好的結(jié)果。然而，在調(diào)查具有相似吸收剖面的不同形式的組織（例如，乳房造影或血 管造影）的情況下，X射線吸收對比比較差。因此，在利用基于當(dāng)前醫(yī)院的X射線系統(tǒng)獲得 的吸收射線照片中區(qū)分病理組織與非病理組織對于某些組織構(gòu)成仍然困難。
[0003] 基于光柵的DPCI克服了以上指出的限制。在于2012年6月8日提交并被授權(quán)給 皇家飛利浦電子有限公司的名稱為"PhaseContrastImaging"的申請序列號13/514682 中討論了范例基于光柵的DPCI裝置，，通過引用將該申請整體并入本文中。在圖1中示出 了在13/514682中描述的裝置。該裝置包括X射線源102和探測器106,探測器106跨檢查 區(qū)域106位于源102的對面。源光柵108位于源102與探測器104之間與源102相鄰，吸 收器（或分析器）光柵110位于源102與探測器104之間與探測器104相鄰，并且相位光 柵112位于檢查區(qū)域106中的目標(biāo)114與吸收器光柵110之間。
[0004] 源光柵108與相位光柵112被分開距離（"1") 116。相位光柵112與吸收器光柵 110被分開距離（"d"）118,距離（"d"）118對應(yīng)于泰伯距離U/ = /)!2/8i，其中，X是入 射輻射的波長）。源光柵108、相位光柵110和吸收器光柵112分別具有光柵線周期P(l、Pl 和巧，其中

【權(quán)利要求】
1. 一種被配置用于基于光柵的DPCI的成像系統(tǒng)（200)，包括： 旋轉(zhuǎn)機架（204)，其繞檢查區(qū)域旋轉(zhuǎn)； 由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的輻射源（208)，其發(fā)射貫穿所述檢查區(qū)域的輻射； 由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的探測器陣列（212)，其探測貫穿所述檢查區(qū)域的輻射；以及 由所述旋轉(zhuǎn)機架支撐的干涉儀，其包括： 源光柵（214)， 相位光柵（218)，以及 吸收器光柵（220)， 其中，在整合周期期間，所述相位光柵或所述吸收器光柵中的至少一個相對于另一個 連續(xù)地平移，并且所述探測器生成并輸出指示所探測的輻射的電信號，其中，所述電信號包 括吸收分量、相干分量和相位分量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，在所述整合周期期間，所述相位光柵或所述 吸收器光柵中的所述至少一個相對于另一個連續(xù)地平移通過所述相位光柵或所述吸收器 光柵中的所述至少一個的一個或多個光柵線周期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中，所述相位光柵和所述吸收器光柵兩者都平 移，并且所述相位光柵和所述吸收器光柵以相反方向平移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中，僅所述相位光柵或所述吸收器光柵中的一 個平移。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其中，每個相位步進(jìn)周期僅所述相位光柵或所述 吸收器光柵中的一個的方向反向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其中，每個相位步進(jìn)周期僅所述相位光柵或所述 吸收器光柵中的一個的方向相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5至6中的任一項所述的成像系統(tǒng)，其中，整合周期包括多個相位步進(jìn) 周期。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的成像系統(tǒng)，其中，所述探測器陣列包括至少一 個探測器像素，所述至少一個探測器像素接收未由所述檢查區(qū)域中的對象或目標(biāo)衰減的輻 射，并且所述探測器陣列還包括： 參考數(shù)據(jù)確定器（232)，其基于參考像素的輸出信號至少確定所述相位光柵與所述吸 收器光柵之間的相對全局相位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述參考數(shù)據(jù)確定器基于參考像素的所述 輸出信號來確定定義所述整合周期的信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像系統(tǒng)，還包括： 信號處理器（230)，其基于所述相對全局相位和定義所述整合周期的所述信號從所述 電信號中提取所述吸收分量、所述相干分量或所述相位分量中的至少一個。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成像系統(tǒng)，還包括： 重建器（240)，其重建所提取的分量中的所述至少一個，由此生成對應(yīng)于所述至少一個 提取的分量的至少一幅圖像。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的成像系統(tǒng)，還包括： 驅(qū)動系統(tǒng)（226)，其平移所述相位光柵或所述吸收器光柵中的所述至少一個； 電機（224)，其驅(qū)動所述驅(qū)動系統(tǒng)；以及 控制器（222)，其控制所述電機， 其中，所述控制器采用連續(xù)控制算法來控制所述電機以連續(xù)地平移所述相位光柵或所 述吸收器光柵中的所述至少一個。
13. -種方法，包括： 繞檢查區(qū)域旋轉(zhuǎn)支撐輻射源、干涉儀和探測器陣列的機架，其中，每次旋轉(zhuǎn)包括多個整 合周期； 在整合周期期間并且在旋轉(zhuǎn)所述機架的同時，相對于另一個連續(xù)地平移所述干涉儀的 相位光柵或吸收器光柵中的至少一個； 在所述整合周期期間并且在旋轉(zhuǎn)所述機架的同時，對所述探測器陣列采樣預(yù)定次數(shù)； 在所述整合周期期間并且在旋轉(zhuǎn)所述機架的同時，跟蹤對所述相位光柵或所述吸收器 光柵中的至少一個的所述平移的位置；并且 經(jīng)由所述探測器陣列來生成包括吸收分量、相干分量和相位分量的信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括： 從所述信號中提取所述吸收分量、所述相干分量或所述相位分量中的至少一個。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括： 采集參考信號，所述參考信號對應(yīng)于在視場之外探測的貫穿所述檢查區(qū)域的輻射；并 且 基于所述參考信號來確定所述相位與吸收器光柵之間的相對全局相位。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括： 基于所述參考信號來確定定義所述整合周期的信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，其中，基于所述相對全局相位和定義所述整合 周期的信號來提取所述吸收分量、所述相干分量或所述相位分量中的所述至少一個。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項所述的方法，還包括： 基于所提取的所述吸收分量、所述相干分量或所述相位分量中的至少一個來重建吸收 圖像、相干圖像或相位圖像中的一幅或多幅。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13至18中的任一項所述的方法，其中，在每個整合周期期間，所述相 位光柵或所述吸收器光柵中的所述至少一個連續(xù)地平移通過所述相位光柵或所述吸收器 光柵中的所述至少一個的一個或多個光柵線周期。
20. -種方法，包括： 在基于光柵的DPCI掃描期間，連續(xù)地平移相位光柵或吸收器光柵中的至少一個，由此 使相位編碼與探測同步；并且 生成探測器陣列輸出信號，所述探測器陣列輸出信號包括吸收分量、相干分量和相位 分量。
【文檔編號】A61B6/03GK104394770SQ201380034361
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】R·普羅克紹 申請人:皇家飛利浦有限公司