用于生成X射线成像数据的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于生成X射线成像数据的装置(10)。它描述了第一光栅被定位(210)在X射线源与第二光栅之间。所述第二光栅被定位(220)在所述第一光栅与第三光栅之间。第三光栅被定位(230)在所述第二光栅与X射线探测器之间。对象被定位(240)在所述第一光栅与所述第三光栅之间。这三个光栅中的至少一个光栅具有光栅间距恒定的间距属性。这三个光栅中的至少一个光栅具有光栅间距变化的间距属性。一对相邻的光栅中的两个光栅都是弯曲的，使得这两个相邻的光栅之间的距离根据扇形角是恒定的。一对相邻的弯曲的光栅中的两个光栅都具有相同的间距属性。X射线探测器探测(250)由这三个光栅和所述对象透射的X射线中的至少一些X射线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成X射线成像数据的装置
本专利技术涉及用于生成X射线成像数据的装置、用于生成X射线成像数据的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。
技术介绍
差分相衬成像(DPCI)和暗场成像(DFI)是很有前途的技术，它们有望提高X射线仪器计算机断层摄影(CT)系统和放射摄影系统的诊断质量。例如，暗场X射线(DAX)成像是一种新的模态，它在诊断如COPD、肺纤维化、肺癌等肺部疾病方面具有巨大潜力。DAX成像的基本构思是使用Talbot-Lau型干涉仪，即，将三个光栅G0、G1和G2添加到X射线束中。能够将对象放置在G0光栅与G1光栅之间或者G1与G2之间。US2016/0135769A描述了用于X射线相衬成像(PCI)的系统和方法。它描述了准周期性相位光栅能够被定位在被成像对象与探测器之间，并且分析器光栅能够被设置在相位光栅与探测器之间。它还描述了使用近轴Fresnel-Kirchhoff衍射理论进行X射线相位恢复的二阶近似模型。它描述了能够使用迭代方法来重建相衬图像或暗场图像。DAX系统构建中的主要挑战之一是分析器光栅G2。在理想情况下，它必须覆盖整个探测器区(例如，43cm×43cm)并且必须高度衰减(例如＞90％)。同时，对间距的要求仍然很高(周期在15至40μm的范围内)。综合所有这些要求，很显然，必须将光栅薄片聚焦到源。最新的光栅制造基于“光刻、电镀和成型”LIGA技术，然而，它具有若干限制和缺点，例如，需要访问同步加速器或需要利用光栅片来工作，因为光栅尺寸是有限的。另一方面，当前已经建立了成熟的箔堆叠技术来生产防散射网格。该领域的最新进展表明：利用该技术可能实现所期望的光栅周期。虽然箔堆叠的最新进展可能为将这种技术用于G2开辟了道路，但是将这种技术用于G0(因为间距更小)和G1(因为这是相位光栅)是不可行的。用LIGA制造的光栅与箔堆叠的组合提出了聚焦问题。如果使用LIGA工艺来制造光栅，则光栅固有地是平坦的并且聚焦到无穷远，即，所有薄片彼此平行。光栅的聚焦是通过弯曲基板来实现的。然而，另一方面，通过箔堆叠制造的光栅是平坦的并且直接聚焦到预定义距离。这些光栅非常坚硬，并且在制造后无法改变焦点。特别地，无法制造焦点在无穷远处并稍后被弯曲到距X射线管的焦斑的期望距离的光栅。需要解决这些问题。
技术实现思路
具有改进的用于相衬成像和/或暗场成像的装置、方法和系统将是有利的。通过独立权利要求的主题解决了本专利技术的目的，其中，在从属权利要求中并入了其他实施例。应当注意，以下描述的本专利技术的各个方面和示例也适用于用于生成X射线成像数据的装置、用于生成X射线成像数据的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。根据第一方面，提供了一种用于生成X射线成像数据的装置，包括：X射线源；第一光栅；第二光栅；第三光栅；以及X射线探测器。所述X射线源被配置为产生X射线。所述第一光栅被定位在所述X射线源与所述第二光栅之间。所述第二光栅被定位在所述第一光栅与所述第三光栅之间。所述第三光栅被定位在所述第二光栅与所述X射线探测器之间。所述第一光栅与所述第三光栅之间的区域的至少部分形成用于容纳对象的检查区域。所述第一光栅或所述第三光栅具有光栅间距恒定的间距属性。一对相邻的光栅中的两个光栅都具有光栅间距变化的间距属性。一对相邻的光栅中的两个光栅都是弯曲的，使得两个相邻的光栅之间的距离根据扇形角是恒定的。所述X射线探测器被配置为探测由三个光栅透射的所述X射线中的至少一些X射线。换句话说，利用了暗场布置和/或相衬布置的G0光栅、G1光栅和G2光栅，但是这些光栅中彼此相邻的两个光栅是弯曲的。因此，G0光栅和G1光栅是弯曲的，或者G1光栅和G2光栅是弯曲的。然后，G0光栅和G1光栅都具有变化的光栅间距(啁啾)，而G2光栅具有恒定的间距，或者G1光栅和G2光栅都具有变化的间距，而G0具有恒定的光栅间距。由此，G0和G1能够是弯曲的并且是啁啾的，而G2具有恒定的间距并且是平面的，或者G0和G1能够是弯曲的并且G1和G2利用具有恒定的间距的G0进行啁啾，而G2是平面的，或者G1和G2能够是弯曲的并且G0和G1利用具有恒定的间距的G2进行啁啾，而G0能够是平面的，或者G1和G2能够是弯曲的并且是啁啾的，而G0能够具有恒定的间距并且是平面的。以这种方式，例如通过利用LIGA而简化了光栅的制造。此外，这种全新的布置确保了干涉测量设计的正确操作，其中，由G0光栅的个体狭缝生成的条纹图案在G2的位置处正确对齐，否则将无法真正满足上述条件。应当注意，弯曲的光栅各自在具有所要求的曲率半径的圆柱形表面上弯曲。在示例中，未弯曲的光栅是平面光栅。在示例中，一对相邻的弯曲的光栅是所述第一光栅和所述第二光栅。换句话说，G0光栅和G1光栅是弯曲的，而G2光栅能够是平面的。在示例中，所述第一光栅和所述第二光栅具有光栅间距变化的间距属性。换句话说，G0光栅和G1光栅是弯曲的并且是啁啾的，而G2光栅具有恒定的间距。在示例中，所述第二光栅和所述第三光栅具有光栅间距变化的间距属性。换句话说，G0光栅和G1光栅是弯曲的，而G1光栅和G2光栅利用具有恒定的光栅间距的G0进行啁啾。在示例中，一对相邻的弯曲的光栅是所述第二光栅和所述第三光栅。换句话说，G1光栅和G2光栅是弯曲的，而G0光栅能够是平面的。在示例中，所述第一光栅和所述第二光栅具有光栅间距变化的间距属性。换句话说，G1光栅和G2光栅是弯曲的，而G0光栅和G1光栅是chi的，而G2具有恒定的光栅间距。在示例中，所述第二光栅和所述第三光栅具有光栅间距变化的间距属性。换句话说，G1光栅和G2光栅是弯曲的并且具有变化的光栅间距，而G0光栅具有恒定的光栅间距。在示例中，所述成像数据包括暗场成像数据或相衬成像数据。根据第二方面，提供了一种用于对对象进行X射线成像的系统，包括：根据第一方面的用于生成X射线成像数据的装置；处理单元；以及输出单元。所述处理单元被配置为控制所述装置，并且被配置为控制所述输出单元。所述X射线探测器被配置为向所述处理单元提供与X射线的所述探测有关的数据。所述输出单元被配置为输出表示所述对象的数据。在示例中，所述系统是放射摄影系统或CT系统。根据第三方面，提供了一种用于生成X射线成像数据的方法，包括：a)将第一光栅定位在X射线源与第二光栅之间；b)将所述第二光栅定位在所述第一光栅与第三光栅之间；c)将第三光栅定位在所述第二光栅与X射线探测器之间；d)将对象定位在所述第一光栅与所述第三光栅之间；其中，所述第一光栅或所述第三光栅具有光栅间距恒定的间距属性；其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都具有光栅间距变化的间距属性；其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都是弯曲的，使得两个相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成X射线成像数据的装置(10)，包括：/nX射线源(20)；/n第一光栅(30)；/n第二光栅(40)；/n第三光栅(50)；以及/nX射线探测器(60)；/n其中，所述X射线源被配置为产生X射线；/n其中，所述第一光栅被定位在所述X射线源与所述第二光栅之间；/n其中，所述第二光栅被定位在所述第一光栅与所述第三光栅之间；/n其中，所述第三光栅被定位在所述第二光栅与所述X射线探测器之间；/n其中，所述第一光栅与所述第三光栅之间的区域的至少部分形成用于容纳对象的检查区域；/n其中，所述第一光栅或所述第三光栅具有光栅间距恒定的间距属性；/n其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都具有光栅间距变化的间距属性；/n其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都是弯曲的，使得两个相邻的光栅之间的距离根据扇形角是恒定的；并且/n其中，所述X射线探测器被配置为探测由三个光栅透射的所述X射线中的至少一些X射线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180801 EP 18186798.71.一种用于生成X射线成像数据的装置(10)，包括：
X射线源(20)；
第一光栅(30)；
第二光栅(40)；
第三光栅(50)；以及
X射线探测器(60)；
其中，所述X射线源被配置为产生X射线；
其中，所述第一光栅被定位在所述X射线源与所述第二光栅之间；
其中，所述第二光栅被定位在所述第一光栅与所述第三光栅之间；
其中，所述第三光栅被定位在所述第二光栅与所述X射线探测器之间；
其中，所述第一光栅与所述第三光栅之间的区域的至少部分形成用于容纳对象的检查区域；
其中，所述第一光栅或所述第三光栅具有光栅间距恒定的间距属性；
其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都具有光栅间距变化的间距属性；
其中，一对相邻的光栅中的两个光栅都是弯曲的，使得两个相邻的光栅之间的距离根据扇形角是恒定的；并且
其中，所述X射线探测器被配置为探测由三个光栅透射的所述X射线中的至少一些X射线。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，未弯曲的光栅是平面光栅。


3.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，一对相邻的弯曲的光栅是所述第一光栅和所述第二光栅。


4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一光栅和所述第二光栅具有光栅间距变化的间距属性。


5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二光栅和所述第三光栅具有光栅间距变化的间距属性。


6.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，一对相邻的弯曲的光栅是所述第二光栅和所述第三光栅。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一光栅和所述第二光栅具有光栅间距变化的间距属性。


8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第二光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克勒，G·福格特米尔，A·亚罗申科，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL