乳腺成像系统及其光路装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种乳腺成像系统及其光路装置，该光路装置包括：干涉仪，用于使X射线管发出的X射线发生衍射；滤光片，用于对X射线管发出的X射线进行过滤；X射线管，用于同时向所述干涉仪和所述滤光片输出X射线；探测器，包括第一探测部和第二探测部，所述第一探测部用于探测穿过乳腺组织和所述干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；所述第二探测部用于探测穿过所述滤光片和乳腺组织的X射线对应的第二X射线成像数据。解决了现有技术的乳腺成像系统不能兼顾乳腺吸收图像、乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像的图像质量的困难，达到了在保证得到高质量的乳腺吸收图像的同时，提供额外的乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像的技术效果。

Breast Imaging System and Its Optical Path Device

The embodiment of the present invention discloses a breast imaging system and its optical path device, which includes: an interferometer for diffraction of X-ray emitted by an X-ray tube; a filter for filtering X-ray emitted by an X-ray tube; an X-ray tube for simultaneously outputting X-ray to the interferometer and the filter; and a detector, including a first detection unit and a second detection unit. The first detection unit is used to detect the first X-ray imaging data corresponding to X-rays passing through the breast tissue and the interferometer, and the second detection unit is used to detect the second X-ray imaging data corresponding to X-rays passing through the filter and the breast tissue. It solves the difficulty that the existing breast imaging system can not take into account the image quality of breast absorption image, breast phase contrast image and breast dark field contrast image, and achieves the technical effect of providing additional breast phase contrast image and breast dark field contrast image while ensuring high quality breast absorption image.

【技术实现步骤摘要】
乳腺成像系统及其光路装置
本专利技术实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种乳腺成像系统及其光路装置。
技术介绍
近年来，X射线光栅相位衬度成像方法引起了人们广泛的研究兴趣。通常，X射线光栅相位衬度成像系统除了包含传统的X射线管和X射线探测器外，还包含一套由三个光栅组成的Talbot-Lau干涉仪。其中，源光栅(G0)用来增加X射线管的空间相干性，相位光栅(G1)用来编码物体的相位信息，分析光栅(G2)用来辅助探测相位光栅产生的干涉条纹。现有的扫描式X射线光栅相位衬度成像系统能够实现全乳腺视野相衬成像，即可以根据探测器采集到的X射线数据生成乳腺相位衬度图像、乳腺暗场衬度图像和乳腺吸收图像，其中，乳腺相位衬度图像对探测某些特定的乳腺癌变组织具有极高的灵敏性，乳腺暗场衬度图像有助于探测乳腺组织内部的微小钙化点，同时还可以帮助区分两种不同的钙质，而吸收衬度图像则是乳腺诊断的金标准。但基于该系统所采集到的X射线数据所生成的吸收衬度图像，容易受Talbot-Lau干涉仪衍射条纹伪影的影响，这类图像伪影严重影响了吸收成像的图像质量。综上，现有技术的乳腺成像系统存在不能兼顾乳腺吸收图像、乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像的图像质量的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种乳腺成像系统及其光路装置，解决了现有技术的乳腺成像系统不能兼顾乳腺吸收图像、乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像的图像质量的问题，在保证得到高质量的乳腺吸收图像的同时，提供额外的乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像。第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于乳腺成像系统的光路装置，包括：干涉仪，用于使X射线管发出的X射线发生衍射；滤光片，用于对X射线管发出的X射线进行过滤；X射线管，用于同时向所述干涉仪和所述滤光片输出X射线，探测器，包括第一探测部和第二探测部，所述第一探测部用于探测穿过乳腺组织和所述干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；所述第二探测部用于探测穿过所述滤光片和乳腺组织的X射线对应的第二X射线成像数据。进一步，所述干涉仪为Talbot-Lau干涉仪，该干涉仪沿X射线传输方向包括：源光栅，用于接收X射线管输出的X射线，以及增加所接收X射线的空间相干性；相位光栅，用于接收依次经过源光栅和乳腺组织后的X射线，以及编码所接收X射线的相位信息；分析光栅，用于接收依次经过源光栅、乳腺组织和相位光栅后的X射线，以及辅助探测所述相位光栅产生的干涉条纹。进一步，所述源光栅与所述滤光片拼接在一起以构成源光栅-滤波片组，且所述X射线管输出的X射线到达所述源光栅和所述滤光片的距离相同。进一步，所述探测器包括沿扫描方向相邻分布的第一探测部和第二探测部，且所述第一探测部的面积为所述探测器总面积的20％-50％。进一步，所述探测器为线阵式平板探测器，该探测器的探测单元在扫描方向上的尺寸小于或等于3cm，在垂直于所述扫描方向且非X射线传输方向上的尺寸为20-30cm。进一步，所述X射线管为旋转阳极X射线管，且焦斑直径小于0.3mm。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种乳腺成像系统，包括：如第一方面所述的用于乳腺成像系统的光路装置，用于获取第一X射线成像数据和第二X射线成像数据；图像处理装置，用于根据所述第一X射线成像数据重建出乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像，以及根据所述第二X射线成像数据重建出乳腺吸收图像。进一步，所述图像处理装置包括；一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如下步骤：获取由所述第一探测部采集的第一X射线成像数据，并基于第一预设图像重建方法对所述第一X射线成像数据进行图像重建以生成并输出乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像；获取由所述第二探测部采集的第二X射线成像数据，并基于第二预设图像重建方法对所述第二X射线成像数据进行图像重建以生成并输出乳腺吸收图像。进一步，还包括：等中心C臂，所述等中心C臂包括位于顶部的机头、位于中部的探测板，以及位于所述机头和所述探测板之间的压迫板，所以机头用于承载所述X射线管和源光栅-滤波片组，所述探测板用于承载包括第一探测部和第二探测部的探测器，所述压迫板用于将所述乳腺组织限定在所述压迫板与所述探测板之间，其中，所述探测板还承载有设置于所述第一探测部上表面的分析光栅，以及设置于所述分析光栅上表面的相位光栅，所述源光栅-滤波片组由源光栅与所述滤光片同平面拼接而成；控制机构，连接所述等中心C臂，用于带动所述等中心C臂沿预设扫描方向绕乳腺组织旋转。进一步，还包括：准直装置，所述准直装置设置于所述源光栅-滤波片组与所述压迫板之间，用于使照射到所述探测器表面的X射线正好覆盖所述探测器的有效成像面积。本专利技术实施例提供的用于乳腺成像系统的光路装置的技术方案，通过干涉仪使X射线管发出的X射线发生衍射；通过滤光片对X射线管发出的X射线进行过滤；通过X射线管同时向干涉仪和滤光片输出X射线，探测器包括第一探测部和第二探测部，通过第一探测部探测穿过乳腺组织和干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；通过第二探测部探测穿过所述滤光片和乳腺组织的X射线对应的第二X射线成像数据。由于第一X射线成像数据和第二X射线成像数据是通过不同途径同时采集到的，因此用于重建乳腺吸收图像的第二X射线成像数据完全不受衍射条纹伪影的影响，同时基于第一X射线成像数据还能重建出相高质量的乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像，从而可以在保证得到高质量的乳腺吸收图像的同时，提供额外的乳腺相位衬度图像和乳腺暗场衬度图像。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的光路装置的示意图；图2是本专利技术实施例一提供的光路装置的另一示意图；图3是本专利技术实施例二提供的乳腺成像系统的框图示意图；图4是本专利技术实施例二提供的乳腺成像系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例提供了一种用于乳腺成像系统的光路装置。如图1和图2所示，该光路装置包括干涉仪2、滤光片31、X射线管1和探测器4；干涉仪2用于使所X射线管1发出的X射线111产生衍射；滤光片31用于对X射线管1发出的X射线111进行过滤；X射线管1用于同时向干涉仪2和滤光片31输出X射线111，探测器4包括第一探测部41和第二探测部42，第一探测部41用于探测穿过乳腺组织5和干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；第二探测部42用于探测穿过滤光片和乳腺组织5的X射线对应的第二X射线成像数据。其中，本实施例的X射线管1为旋转阳极X射线管，其靶材料为钨，且最大电压一般小于50kV。为了提高图像的空间分辨率，该X射线管1的焦斑11的尺寸小于0.3mm。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于乳腺成像系统的光路装置，其特征在于，包括：干涉仪，用于使X射线管发出的X射线发生衍射；滤光片，用于对X射线管发出的X射线进行过滤；X射线管，用于同时向所述干涉仪和所述滤光片输出X射线，探测器，包括第一探测部和第二探测部，所述第一探测部用于探测穿过乳腺组织和所述干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；所述第二探测部用于探测穿过所述滤光片和乳腺组织的X射线对应的第二X射线成像数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于乳腺成像系统的光路装置，其特征在于，包括：干涉仪，用于使X射线管发出的X射线发生衍射；滤光片，用于对X射线管发出的X射线进行过滤；X射线管，用于同时向所述干涉仪和所述滤光片输出X射线，探测器，包括第一探测部和第二探测部，所述第一探测部用于探测穿过乳腺组织和所述干涉仪的X射线对应的第一X射线成像数据；所述第二探测部用于探测穿过所述滤光片和乳腺组织的X射线对应的第二X射线成像数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述干涉仪为Talbot-Lau干涉仪，该干涉仪沿X射线传输方向包括：源光栅，用于接收X射线管输出的X射线，以及增加所接收X射线的空间相干性；相位光栅，用于接收依次经过源光栅和乳腺组织后的X射线，以及编码所接收X射线的相位信息；分析光栅，用于接收依次经过源光栅、乳腺组织和相位光栅后的X射线，以及辅助探测所述相位光栅产生的干涉条纹。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述源光栅与所述滤光片拼接在一起以构成源光栅-滤波片组，且所述X射线管输出的X射线到达所述源光栅和所述滤光片的距离相同。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测器包括沿扫描方向相邻分布的第一探测部和第二探测部，且所述第一探测部的面积为所述探测器总面积的20％-50％。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述探测器为线阵式平板探测器，该探测器的探测单元在扫描方向上的尺寸小于或等于3cm，在垂直于所述扫描方向且非X射线传输方向上的尺寸为20-30cm。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述X射线管为旋转阳极X射线管，且焦斑直径小于0.3mm。7.一种乳腺成像系统，其特征在于，包括：权利要求1-6所述的用于乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永帅，梁栋，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44