X光相位差对比成像的方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种X光相位差对比成像的方法及其系统。该X光相位对比成像的方法是利用高通量特性X射线以不同方位或焦距照射组织以产生不同的X光图像信息，之后再将不同的X光图像信息进行比较以定义立体像素而形成立体X光图像。利用X光相位差对比对软组织成像，其图像对比度可增加数个量级并使所使用的高能光子束的线性能量转移大幅减少，因而减少组织辐射剂量。

【技术实现步骤摘要】
X光相位差对比成像的方法及其系统
本专利技术是有关于一种相位差对比成像的方法及其系统，且特别是有关于一种X光相位差对比成像的方法及其系统。
技术介绍
乳房摄影（Mammography）是利用低剂量（约为0.7毫西弗）的X光检查人类（主要是女性）的乳房，它能检测各种乳房肿瘤、囊肿等病症，有助于早期发现乳癌，并降低其死亡率。乳房摄影术一如其他X光检查，是以游离性辐射穿透人体成像，由放射科医师分析图像是否有异常。虽然不断改良，乳房摄影术在医学界依旧累积了不少反对声浪，尤其针对它偏高的误判率与检查中所用到的辐射线。乳房摄影术的伪阴性率（有癌症而未检出）至少有10%，部分是因为小肿瘤被致密的组织遮掩，而且摄影时肿瘤的图像会和大量的正常组织重叠，不易分辨。此外，也有少数患者出现伪阳性（有异常，但非癌症）。如果乳房摄影的辐射剂量能够降低，并提高乳房摄影的图像分辨率，这将大幅改善女性的健康。另一方面，数位乳房摄影设备单价甚高，而且全世界每年会销售3300个乳房摄影设备，这形成一个庞大的市场。若能发展低成本且具有高立体分辨率的乳房摄影设备，市场规模将更加的扩大并造福所有的女性。
技术实现思路
本专利技术提供一种X光相位对比成像方法，其具有低成本和低辐射剂量以及实感的高分辨率的特色。本专利技术提供一种X光相位对比成像系统，其具有低成本和低辐射剂量以及实感的高分辨率的特色。本专利技术一实施例提出一种X光相位对比成像方法。X光相位对比成像方法包括下列步骤。首先，提供至少一穿透型X光管。然后引发穿透型X光管产生一X射束，并使X射束分别从一第一方向及一第二方向照射于一组织以得到一第一X光图像信息及一第二X光图像信息。该X射束包括相对高通量的特性X射线以及相对低通量的非特性X射线。该特性X射线的通量与该非特性X射线的通量的通量比至少为5：1。接着利用一二维图像检测阵列接收该第一X光图像信息及该第二X光图像信息，并将该第一X光图像信息的存储及该第二X光图像信息的存储进行比对且定义立体像素(voxels)后而形成一立体X光图像。在本专利技术的一实施例中，穿透型X光管包括一真空的壳体；一阳极，设置在该壳体中的端部窗口；一穿透型标靶，设置在该阳极上，该穿透型标靶包括至少一箔片；以及一阴极，设置在该壳体中，适于发射沿着该壳体中的一路径行进的该电子束，撞击该穿透型标靶，而产生穿过该端部窗口的该X射束。本专利技术一实施例提出一种X光相位对比成像系统，适于对一组织进行成像。X光相位对比成像系统包括一个二维图像检测阵列以及两个穿透型X光靶/光管。两个穿透型X光靶/光管，分别位于一第一位置与一第二位置上，各适于产生一X射束且分别以一第一方向与一第二方向照射于组织，以分别产生一第一X光图像信息及一第二X光图像信息，第一X光图像信息存储及第二X光图像信息存储被该二维图像检测阵列所接收，其中每一穿透型X光管包括一配置在一阳极上的穿透型标靶，以及一能发射电子束而轰击阳极上的穿透型标靶以产生X射束的阴极，X射束包括相对高通量的特性X射线以及相对低通量的非特性X射线，特性X射线的通量与非特性X射线的通量的通量比至少为5：1。本专利技术一实施例提出一种X光相位对比成像系统，适于对一组织进行成像。X光相位对比成像系统包括一个二维图像检测阵列以及一个穿透型广角X光管。穿透型广角X光管适于产生一X射束，其分别在第一位置与第二位置上使X射束分别由第一方向与第二方向较近距离地照射于组织，以分别产生第一X光图像信息及该第二X光图像信息，第一X光图像信息及第二X光图像信息被该二维图像检测阵列所接收，其中每一穿透型X光管包括配置在一阳极上的穿透型标靶，以及能发射电子束而轰击阳极上的穿透型标靶以产生X射束的阴极，X射束包括相对高通量的高能量特性X射线以及相对低通量的非特性X射线，特性X射线的通量与非特性X射线的通量的通量比至少为5：1。本专利技术一实施例提出一种X光相位对比成像方法。X光相位对比成像方法包括下列步骤。首先，提供至少一X光管。接着，引发X光管而分别产生具有不同焦点的一第一X射束及一第二X射束，第一X射束及第二X射束分别照射于一组织以得到一第一X光图像信息及一第二X光图像信息，其中第一X射束的特性X射线及非特性X射线的通量比至少为5：1，第二X射束的特性X射线及非特性X射线的通量比至少为5：1。接着，利用一二维图像检测阵列接收第一X光图像信息及第二X光图像信息，并将第一X光图像信息及第二X光图像信息进行对比而定位义立体像素进而形成一立体X光图像。在本专利技术的一实施例中，上述的组织为乳房。上述的组织为软组织。上述的穿透型标靶的厚度大于电子束穿透型标靶的穿透深度。上述的电子束的能量超过两倍于特性X射线的能量，且穿透型标靶的厚度至少为2.1微米(microns)。上述的标靶的材质为钼或者钌(Ruthenium)或银或镉(Cadnium)。上述的X射束为广角锥状X射束。上述的特性X射线为单色X射线。基于上述，本专利技术提出的X光相位对比成像方法及X光相位对比成像系统，是利用具有高通量特性X射线的广角穿透型X光管所产生的X射束分别从第一方向及第二方向照射组织，以产生第一X光图像信息及第二X光图像信息。如此一来可简易地产生立体X图像还能降低X射束对于细胞组织造成的辐射影响。附图说明图1为本专利技术X光相位对比成像方法的流程图的一实施例；图2为应用X光相位对比成像方法的一种X光相位对比成像系统实施方式的示意图，其中该成像系统使用两个X光光源以取得图像信息；图3示出出X光图像信息的形成机制；图4为图1实施例所提到的穿透型广角X光管的结构图；图5及图6示出X光相位对比成像系统另两种实施方式的示意图，每一对比成像系统的单一X光光源在不同位置上分别对组织进行照射以取得图像信息；图7示出X光相位对比成像系统和其实施方式的示意图。其中该成像系统的单一X光光源在不同电压的电子束轰击多种物料组成的多层靶材以产生出不同单色光子能量的光源发自不同的焦点层去照射组织以取得不同的图像信息以便处理后能得到组织的特性成像；图8显示电子撞击标靶所产生的阳阳极辐射随着电子束能量变化的情形；图9(a)及9(b)显示出穿透型标靶为钼的情形时，随着不同能量的电子束，穿透型X光管所产生X射束的荧光能谱；图10(a)及10(b)显示出穿透型标靶为银的情形时，随着不同能量的电子束，穿透型X光管所产生X射束的荧光能谱。附图标记说明：10：穿透型X光管；11：空的外壳；12：阳极；13：阴极；14：穿透型标靶；14a：箔片；15、B、B1、B2：X射束；B’、B”：部分X射束；16：端部窗口；20：二维图像检测阵列；100、200、300：X光相位对比成像系统；S110、S120、S130：步骤；A：重叠的区域；D1：第一方向；D2：第二方向；e：电子束；F：干涉强度图案；F1：第一焦点；F2：第二焦点；I1：第一X光图像信息；I2：第二X光图像信息；I1A、I1B、I2A、I2B：图像点；O：组织；O1、O2：目标区域；P1、P2、P3、P4：位置；PL：像素线；R：路径；S：区域；SA、SB、S：X射束源；SL：扫描线；V：轨迹图案；Z：方向。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。然而本专利技术也可以多种不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X光相位对比成像的方法，其特征在于，包括：提供至少一X光管；引发该X光管产生一X射束，并使该X射束分别以第一方向及第二方向照射在一组织以得到一第一X光图像信息及一第二X光图像信息，其中该X射束的特性X射线及连续X射线的通量比至少为5：1；以及利用一二维图像检测阵列依续接收该第一X光图像信息及该第二X光图像信息，并将该第一X光图像信息及该第二X光图像信息进行比较且定义立体像素后而形成一立体X光图像。

【技术特征摘要】
2012.11.07 TW 1011414451.一种X光相位对比成像的方法，其特征在于，包括：提供至少一X光管；引发该X光管产生一X射束，并使该X射束分别以第一方向及第二方向照射在一组织以得到一第一X光图像信息及一第二X光图像信息，其中该X射束的特性X射线及连续X射线的通量比至少为5：1，且该X射束的张角为160度以上；以及利用一二维图像检测阵列依续接收该第一X光图像信息及该第二X光图像信息，并将该第一X光图像信息及该第二X光图像信息进行比较且定义立体像素后而形成一立体X光图像。2.根据权利要求1所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该X光管，包括：一真空的壳体；一阳极，设置在该壳体中的端部窗口；一穿透型标靶，设置在该阳极上，该穿透型标靶包括至少一箔片；以及一阴极，设置在该壳体中，适于发射沿着该壳体中的一路径行进的电子束，撞击该穿透型标靶，而产生穿过该端部窗口的该X射束。3.根据权利要求1所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该组织为软组织。4.根据权利要求2所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该穿透型标靶的材质为钼、银或镉。5.根据权利要求1所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该X射束为广角锥状X射束。6.根据权利要求1所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该特性X射线为单色X射线。7.根据权利要求1所述的X光相位对比成像的方法，其特征在于，该组织为乳房。8.一种X光相位对比成像系统，适于对一组织进行成像，其特征在于，该X光相位对比成像系统包括：一个二维图像检测阵列；以及两个X光管，分别位于第一位置与第二位置上，各适于产生一X射束且分别以第一方向与第二方向依续照射在该组织，以分别产生第一X光图像信息及第二X光图像信息，该第一X光图像信息及该第二X光图像信息被该二维图像检测阵列所接收，其中每一X光管包括一配置在一阳极上的穿透型标靶，以及一能发射电子束而轰击该阳极上的该穿透型标靶以产生该X射束的阴极，该X射束的特性X射线及连续X射线的通量比至少为5：1，且该X射束的张角为160度以上。9.根据权利要求8所述的X光相位对比成像系统，其特征在于，该电子束的能量超过两倍于该特性X射线的能量，且该穿透型标靶的厚度至少为2.1微米。10.根据权利要求8所述的X光相位对比成像系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家琦，
申请(专利权)人：和鑫生技开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：