多方向相襯x射線(xiàn)成像的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及對(duì)象的相襯X射線(xiàn)成像。為了提供在多于一個(gè)方向的相襯信息，提供一種X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，所述X射線(xiàn)成像系統(tǒng)包括X射線(xiàn)源(12)、X射線(xiàn)探測(cè)器裝置(16)、以及具有相位-光柵結(jié)構(gòu)(46)和分析器-光柵結(jié)構(gòu)(48)的光柵裝置(18)。所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置包括在第一方向平行于彼此的至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元(40)，所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元在垂直于所述第一方向的方向(44)線(xiàn)性延伸。所述X射線(xiàn)源、所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置和所述光柵裝置適于在平行于所述第一方向的掃描方向執(zhí)行相對(duì)于對(duì)象的采集移動(dòng)。所述相位-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性相位-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)；第一部分作為在所述第一方向具有狹縫的第一相位-光柵，并且第二部分作為在不同于所述第一方向的第二方向具有狹縫的第二相位-光柵。所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性分析器-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)；第一部分作為在所述第一方向具有狹縫的第一分析器-光柵，并且第二部分作為在所述第二方向具有狹縫的第二分析器-光柵。所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與所述第一相位-光柵和所述第一分析器-光柵關(guān)聯(lián)，并且所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與所述第二相位-光柵和所述第二分析器-光柵關(guān)聯(lián)。所述光柵裝置可以包括被布置在所述X射線(xiàn)源與所述相位-光柵結(jié)構(gòu)之間的源-光柵結(jié)構(gòu)，用于為經(jīng)過(guò)所述源-光柵結(jié)構(gòu)的所述X射線(xiàn)束提供足夠的相干性，使得在經(jīng)過(guò)所述相位-光柵結(jié)構(gòu)之后，可以在所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)的位置處觀(guān)察到干涉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多方向相襯X射線(xiàn)成像

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行相襯成像的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，涉及用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行X 射線(xiàn)相襯成像的方法，并且涉及計(jì)算機(jī)程序單元以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002] 相襯X射線(xiàn)成像，即差分相襯成像，被用于，例如與常規(guī)衰減對(duì)比圖像相比，增強(qiáng) 低吸收樣本的對(duì)比度。EP1731099A1描述了一種X射線(xiàn)干涉儀裝置，其包括多色X射線(xiàn)源、 源-光柵、相位-光柵和分析器-光柵、以及圖像探測(cè)器。對(duì)象被布置在所述源-光柵與所 述相位-光柵之間。所述光柵包括處于吸收材料（例如金）的條之間的多個(gè)X射線(xiàn)透明的 狹縫。然而，所述X射線(xiàn)干涉儀布置僅在一個(gè)方向提供相襯信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，存在對(duì)于在多于一個(gè)方向提供相襯信息的需要。
[0004] 本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以解決，其中，在從屬權(quán)利要求中并入 了另外的實(shí)施例。
[0005] 應(yīng)指出，下文描述的本發(fā)明的各方面也適用于X射線(xiàn)成像系統(tǒng)、X射線(xiàn)相襯成像的 方法、計(jì)算機(jī)程序單元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行相襯成像的X射線(xiàn)成像系 統(tǒng)，其包括X射線(xiàn)源、X射線(xiàn)探測(cè)器裝置和光柵裝置。所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置包括在第一方 向平行于彼此布置的至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元，其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元在垂直于所述第一 方向的方向線(xiàn)性延伸。所述X射線(xiàn)源、所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置和所述光柵裝置適于在掃描 方向執(zhí)行關(guān)于對(duì)象的米集移動(dòng)，其中，所述掃描方向平行于所述第一方向。所述光柵裝置包 括被布置在所述X射線(xiàn)源與所述探測(cè)器之間的相位-光柵結(jié)構(gòu)以及被布置在所述相位-光 柵結(jié)構(gòu)與所述探測(cè)器裝置之間的分析器-光柵結(jié)構(gòu)。所述相位-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性 相位-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。 所述相位-光柵的第一部分被提供為在所述第一方向具有狹縫的第一相位-光柵，并且所 述相位-光柵的第二部分被提供為在不同于所述第一方向的第二方向具有狹縫的第二相 位-光柵。所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性分析器-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與 所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。所述分析器-光柵的第一部分被提供為 在所述第一方向具有狹縫的第一分析器-光柵，并且所述分析器-光柵的第二部分被提供 為在所述第二方向具有狹縫的第二分析器-光柵。所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少四個(gè)毗鄰的 線(xiàn)與所述第一相位-光柵和所述第一分析器-光柵關(guān)聯(lián)，并且所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少 四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與所述第二相位-光柵和所述第二分析器-光柵關(guān)聯(lián)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，所提供的X射線(xiàn)輻射必須示出各自的橫向相干性，例如用適當(dāng)?shù)剡m 配的源-光柵生成的。換言之，所述X射線(xiàn)的橫向相干性必須在垂直于與所述第一光柵方 向相關(guān)的所述掃描方向的方向大，并且在不同于所述第一方向的與所述相位光柵中具有其 不同光柵取向的各自區(qū)（即部分）相關(guān)的第二方向大。例如，在源-光柵中，金屬條結(jié)構(gòu)， 例如金屬填充的槽或溝槽結(jié)構(gòu)，必須被取向?yàn)樵谝粋€(gè)部分平行于所述第一方向并且在另一 部分平行于所述第二方向。由于所述X射線(xiàn)在中間區(qū)域的投影面積中的相干性定義不清， 因而對(duì)應(yīng)的（一個(gè)或多個(gè)）探測(cè)器線(xiàn)可能沒(méi)有被光柵覆蓋，如在上述范例之一中所提及的。 當(dāng)然，代替提供適于所述至少兩個(gè)相干方向的源-光柵，也可以提供各自的X射線(xiàn)源，其提 供具有多重相干性的各自的輻射。在提供能夠應(yīng)用各自相干的X射線(xiàn)輻射的X射線(xiàn)源的情 況中（其中，所述X射線(xiàn)輻射的不同部分的相干性的方向被對(duì)齊到或適配到所述各自光柵 結(jié)構(gòu)部分的相干方向），也可以省略所述源-光柵結(jié)構(gòu)。后者可以通過(guò)足夠小的焦斑來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0008] 以周期性布置的多個(gè)條或間隙提供用于提供相襯成像的光柵裝置的光柵，其中， 所述條被布置為使得它們改變X射線(xiàn)輻射的相位和/或幅度，并且其中，所述間隙為X射線(xiàn) 透明的。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)"X射線(xiàn)透明"涉及以下事實(shí)：經(jīng)過(guò)光柵的X射線(xiàn)輻射不改變其 相位，即沒(méi)有相移，并且不改變其幅度，兩者均到可測(cè)量或合理的量。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)"改 變相位"涉及移動(dòng)X射線(xiàn)輻射的相位。所述分析器-光柵的條為X射線(xiàn)吸收性的，使得它們 改變經(jīng)過(guò)所述光柵的X射線(xiàn)輻射的幅度。所述相位-光柵的條改變經(jīng)過(guò)所述光柵的X射線(xiàn) 輻射的相位。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述固定關(guān)聯(lián)包括相位-光柵到分析器-光柵偏移 所述分析器-光柵的柵距的分?jǐn)?shù)1/n的變化；其中，η為所述線(xiàn)探測(cè)器單元的與一種類(lèi)型的 相位-光柵關(guān)聯(lián)的線(xiàn)數(shù)。
[0010] 根據(jù)一范例，與所述毗鄰的線(xiàn)相關(guān)，"固定關(guān)聯(lián)"包括所述相位-光柵與所述分析 器-光柵的光柵柵距之間額外的偏移，或額外的位移，使得所述第一部分或所述第二部分 的第X個(gè)分析器-光柵柵距到相位-光柵柵距的實(shí)際位置/偏移位置為d= (χ-1)/η。例 如，在η = 4的情況中，針對(duì)每個(gè)相位-光柵方向的探測(cè)器線(xiàn)，被分配到所述四個(gè)探測(cè)器線(xiàn) 的第一個(gè)的所述光柵被提供有偏移d = (1-1)/4 = 0,被分配到所述四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的第二個(gè) 的所述分析器-光柵被提供有偏移d = (2-1)/4 =所述分析器-光柵的1/4柵距，被分配 到所述四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的第三個(gè)的所述光柵被提供有偏移d= (3-1)/4 = 1/2,并且被分配到 所述四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的第四個(gè)的所述光柵被提供有所述分析器-光柵的d = (4-1)/4 = 3/4 柵距偏移。類(lèi)似的規(guī)則適用于與其他方向的所述光柵關(guān)聯(lián)的探測(cè)器線(xiàn)。所述偏移可以遞增 或遞減。進(jìn)一步地，必須指出，所述相位光柵柵距和所述分析器光柵柵距可以具有2比1的 比率，即所述分析器光柵的柵距為所述相位光柵的柵距大小的一半。對(duì)于平行幾何形態(tài)而 言是這樣的。在不同的錐形束幾何形態(tài)的情況中，存在與所述光柵的柵距相關(guān)的放大效應(yīng)。 [0011] 根據(jù)另外的范例，提供所述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一種類(lèi)型的相位-光柵關(guān)聯(lián)的z*n 的線(xiàn)數(shù)，并且提供z的冗余；例如，每個(gè)方向四加四個(gè)線(xiàn)，每四個(gè)線(xiàn)被提供有1/4的偏移，提 供為2的冗余。
[0012] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，提供至少十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元，其中，所述相位-光柵 的另外的部分被提供為在另外的方向的另外的相位-光柵，并且所述分析器-光柵的另外 的部分被提供為在所述另外的方向的另外的分析器-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與所述 至少十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中分配的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。所述另外的方向不同于所述第一和第二方 向。
[0013] 例如，所述第一方向可以平行于所述掃描方向，所述第二方向可以被布置為與所 述第一方向成60°角，并且與所述另外的方向成120°角。
[0014] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，針對(duì)所述采集移動(dòng)，所述光柵相對(duì)于彼此并且相對(duì)于 所述探測(cè)器裝置保持固定。例如，針對(duì)所述采集移動(dòng)，不提供相位階躍。
[0015] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，針對(duì)所述采集移動(dòng)，所述X射線(xiàn)源、所述光柵裝置和所 述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置被安裝到一移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠繞被對(duì)齊到所述X射線(xiàn)管的 焦斑的軸樞轉(zhuǎn)。
[0016] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，至少一個(gè)另外的線(xiàn)探測(cè)器單元被提供為純衰減測(cè)量探 測(cè)器單元，其沒(méi)有關(guān)聯(lián)的相位-光柵結(jié)構(gòu)和分析器-光柵結(jié)構(gòu)。
[0017] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，前準(zhǔn)直器被提供在所述X射線(xiàn)源與所述分析器-光柵 之間，使得對(duì)象可以被布置在所述X射線(xiàn)源與所述分析器-光柵之間。后準(zhǔn)直器被提供在 所述分析器-光柵與所述探測(cè)器之間。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行X射線(xiàn)相襯成像的方法，包 括以下步驟：
[0019] a)用具有至少八個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的探測(cè)器采集相襯圖像子數(shù)據(jù)，其中，至少四個(gè)探測(cè) 器線(xiàn)與光柵結(jié)構(gòu)的第一相位方向相關(guān)，并且至少另外的四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)與第二相位方向相 關(guān)；并且其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一個(gè)相位方向相關(guān)的每個(gè)線(xiàn)均被布置為與所述光柵 結(jié)構(gòu)棚距固定關(guān)聯(lián)；
[0020] b)以在單個(gè)方向的采集移動(dòng)，關(guān)于所述對(duì)象移動(dòng)所述探測(cè)器；
[0021] 其中，重復(fù)執(zhí)行a)和b)至少八次，使得由所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)采集一個(gè)點(diǎn)的圖像 信息；
[0022] c)計(jì)算相位恢復(fù)，針對(duì)所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)生成圖像數(shù)據(jù)；并且
[0023] d)提供所述圖像數(shù)據(jù)用于另外的步驟。
[0024] 所述固定關(guān)聯(lián)包括相位-光柵到分析器光柵偏移所述分析器-光柵的柵距的分?jǐn)?shù) 1/n的變化；其中，η為所述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一種類(lèi)型的相位-光柵關(guān)聯(lián)的線(xiàn)數(shù)。針對(duì)所 述采集，根據(jù)各自不同取向的光柵結(jié)構(gòu)，提供在至少兩個(gè)方向具有相干性的X射線(xiàn)輻射，即 在一個(gè)方向針對(duì)經(jīng)過(guò)第一套探測(cè)器的射線(xiàn)的相干性以及在另一方向針對(duì)第二套探測(cè)器的 相干性。
[0025] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，在步驟c)中的所述相位恢復(fù)提供：i)差分相位數(shù)據(jù)； ii)散射信息；以及iii)衰減數(shù)據(jù)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述光柵被提供有至少兩個(gè)不同的光柵方向，由此提供有 關(guān)分別的兩個(gè)不同方向的相襯圖像信息。代替常用的所述光柵的階躍以?huà)呙璧玫降母缮鎴D 案的不同部分，而是相對(duì)于要被檢查的對(duì)象移動(dòng)所述成像系統(tǒng)。最少提供四個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單 元，以能夠例如，通過(guò)對(duì)應(yīng)于所述各自的相位光柵與分析光柵之間的不同偏移的不同探測(cè) 器線(xiàn)，在針對(duì)相同的物理射線(xiàn)測(cè)量的強(qiáng)度中識(shí)別正弦曲線(xiàn)。當(dāng)然，更高數(shù)目的所謂掃描線(xiàn) (其每個(gè)涉及所述干涉圖案的不同部分）由于從一個(gè)掃描線(xiàn)到下一個(gè)掃描線(xiàn)的偏移（即所 述相位-光柵與所述分析器-光柵之間遞增或遞減的偏移），而提供各自的圖像信息，其然 后可以在相位恢復(fù)步驟中得到計(jì)算而獲得期望的相襯圖像數(shù)據(jù)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另外一方面，所述X射線(xiàn)成像系統(tǒng)為乳房攝影系統(tǒng)，例如飛利浦 MicroDose乳房攝影系統(tǒng)，其中，用幾個(gè)線(xiàn)性探測(cè)器單元掃描整個(gè)視場(chǎng)。例如，所述探測(cè)器單 元被安裝到移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)被可樞轉(zhuǎn)地安裝，使得所述X射線(xiàn)管的焦點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。 根據(jù)本發(fā)明，這樣的乳房攝影系統(tǒng)被提供有根據(jù)本發(fā)明的所述光柵裝置，如上所述，從而所 謂的狹縫掃描系統(tǒng)可以采集相襯信息，而無(wú)需常規(guī)意義上的相位階躍，在常規(guī)意義上的相 位階躍中，所述系統(tǒng)中的相位光柵或分析器光柵中的一個(gè)必須被相對(duì)于另一個(gè)移開(kāi)。例如， 利用所述飛利浦MicroDose系統(tǒng)中存在的二十一個(gè)探測(cè)器線(xiàn)，在所述系統(tǒng)中實(shí)施所述相位 階躍的等價(jià)方案，其中，一個(gè)接一個(gè)的探測(cè)器線(xiàn)提供為通過(guò)乳房的同一個(gè)物理射線(xiàn)路徑的 樣品。因此不同的線(xiàn)探測(cè)器由具有不同凍結(jié)相位狀態(tài)的光柵干涉儀補(bǔ)充。
[0028] 通過(guò)將相位-相關(guān)的光柵結(jié)構(gòu)取向?yàn)橄鄬?duì)于所述掃描方向的各個(gè)角度，而用線(xiàn)探 測(cè)器系統(tǒng)同時(shí)地采集兩個(gè)或多個(gè)相位周期。在一個(gè)可能的實(shí)施例中，第一組七個(gè)線(xiàn)探測(cè)器 被用于在平行于所述掃描方向的方向中采集相襯，隨后的七個(gè)線(xiàn)探測(cè)器被用于采集純衰減 信息，并且最后七個(gè)線(xiàn)探測(cè)器被用于采集垂直于所述掃描方向的相襯信息。代替七加七加 七，也可以針對(duì)在兩個(gè)不同方向針對(duì)所述相襯采集使用總X射線(xiàn)通量的大部分的梯度，提 供兩組十個(gè)探測(cè)器線(xiàn)，并且僅一個(gè)線(xiàn)（例如中間探測(cè)器線(xiàn)）不被設(shè)計(jì)為采集相襯，而是采集 純衰減信息。
[0029] 根據(jù)另外的方面，本發(fā)明允許例如通過(guò)提供兩個(gè)垂直的掃描方向，來(lái)解決一維差 分相襯成像的對(duì)稱(chēng)破缺性質(zhì)。在三個(gè)或更多個(gè)（例如四個(gè)）方向（例如相對(duì)于所述掃描方 向?yàn)?°、45°、90°和135° )的情況中，可以提供（尤其是針對(duì)對(duì)象的低吸收部分，例如 針對(duì)乳房成像）改進(jìn)的圖像信息。因此，由于可以采集兩個(gè)或多個(gè)方向的梯度，因而顯著減 小了所述對(duì)稱(chēng)破缺，缺少?gòu)?qiáng)梯度或強(qiáng)散射組織分量的可能性得以顯著降低。
[0030] 根據(jù)后文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將變得顯而易見(jiàn)，并且將參 考后文描述的實(shí)施例來(lái)闡述本發(fā)明的這些以及其他方面。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 下面將參考附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例：
[0032] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)。
[0033] 圖2示出了乳房攝影系統(tǒng)的透視圖，作為根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行相襯成像 的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)的范例。
[0034] 圖3示意性地示出了本發(fā)明的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)的布置的基本設(shè)置。
[0035] 圖4示出了除圖3以外的另外的可能的布置。
[0036] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的光柵裝置和X射線(xiàn)探測(cè)器裝置的透視 圖。
[0037] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的光柵裝置和X射線(xiàn)探測(cè)器裝置的另外的范例的另外的透 視圖。
[0038] 圖7分別示出了在毗鄰的相位-光柵與分析器-光柵之間的偏移。
[0039] 圖8A和圖8B不出了與偏移相關(guān)的更詳細(xì)圖不。
[0040] 圖9A和圖9B示出了所述光柵裝置的至少一個(gè)另外的相干方向的范例。
[0041] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的源-光柵的范例。
[0042] 圖11A和圖11B在兩個(gè)不同布置中示出了具有前準(zhǔn)直器和后準(zhǔn)直器的示范性設(shè) 置。
[0043] 圖12A和圖12B示出了針對(duì)21線(xiàn)探測(cè)器裝置的兩種不同設(shè)置。
[0044] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行X射線(xiàn)相襯成像的方 法的基本步驟。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 圖1示出了用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行相襯成像的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括X射線(xiàn) 源12,其用于向X射線(xiàn)探測(cè)器裝置16輻射X射線(xiàn)輻射14。進(jìn)一步地，提供光柵裝置18,以 簡(jiǎn)化方式用方框示出。然而，也將參考下圖，尤其是圖3和圖4以及圖5至圖9描述根據(jù)本 發(fā)明的光柵裝置18。
[0046] 進(jìn)一步地，以符號(hào)方式指示對(duì)象20。X射線(xiàn)源12、X射線(xiàn)探測(cè)器裝置16和光柵裝 置18適于在掃描方向22執(zhí)行相對(duì)于對(duì)象的米集移動(dòng)M A，其中，所述掃描方向也被稱(chēng)作第一 方向，即所述掃描方向平行于所述第一方向。
[0047] 在進(jìn)一步解釋根據(jù)本發(fā)明的X射線(xiàn)探測(cè)器裝置16和光柵裝置18之前，參考圖2， 其示出乳房攝影成像系統(tǒng)24,其中，用第一箭頭26指示掃描方向22,并用第二箭頭28指示 相反方向。在圖2中所示的系統(tǒng)中，X射線(xiàn)源12和X射線(xiàn)探測(cè)器裝置16被安裝到移動(dòng)結(jié) 構(gòu)30,其能夠繞與所述X射線(xiàn)管的焦斑34對(duì)齊的軸32樞轉(zhuǎn)。因此，針對(duì)所述采集移動(dòng)，光 柵裝置18 (未在圖2中進(jìn)一步示出）相對(duì)于探測(cè)器裝置16保持固定。聯(lián)系所述乳房攝影 調(diào)查，提供下乳房支撐板36和上乳房支撐板38,它們可以相對(duì)于彼此位移，以容納要被檢 查的乳房作為所述對(duì)象。針對(duì)所述采集，乳房停留在適當(dāng)位置，而是所述探測(cè)器與所述X射 線(xiàn)源一起相對(duì)于所述乳房移動(dòng)。通過(guò)提供與所述X射線(xiàn)管的焦斑34對(duì)齊的軸32,可以實(shí)現(xiàn) 樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，也可以以不同的各自機(jī)制，提供其他移動(dòng)類(lèi)型，例如所述X射線(xiàn)源與所述 X射線(xiàn)探測(cè)器及所述光柵裝置的平移運(yùn)動(dòng)。
[0048] 如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明，X射線(xiàn)探測(cè)器裝置16包括在第一方向（用第一方向 箭頭42指示）平行于彼此布置的至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元40,其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元在垂 直于所述第一方向的方向（用第二方向箭頭44指示）線(xiàn)性延伸。換言之，所述線(xiàn)探測(cè)器單 元在垂直于由第一方向42表示的平行堆疊順序的方向44連續(xù)。
[0049] 光柵裝置18包括被布置在X射線(xiàn)源12與探測(cè)器裝置16之間的相位-光柵結(jié)構(gòu) 46,和被布置在相位-光柵結(jié)構(gòu)46與探測(cè)器裝置16之間的分析器-光柵結(jié)構(gòu)48。
[0050] 必須指出，關(guān)于圖3以及還關(guān)于圖1，可以在始于X射線(xiàn)源12的這種定位中提供不 同光柵結(jié)構(gòu)和對(duì)象20的布置，所述對(duì)象被提供在相位-光柵結(jié)構(gòu)46前方，或者根據(jù)另外的 范例，被布置在相位-光柵結(jié)構(gòu)46之后且在分析器-光柵結(jié)構(gòu)48之前。因此，盡管未在圖 3中示出，對(duì)象20也可以被布置在相位-光柵結(jié)構(gòu)46與分析器-光柵結(jié)構(gòu)48之間（也參 見(jiàn)圖4)。
[0051] 進(jìn)一步地，光柵裝置18可以包括被布置在X射線(xiàn)源12與相位-光柵結(jié)構(gòu)46之間 的源-光柵結(jié)構(gòu)50。下文也聯(lián)系圖10進(jìn)一步解釋源-光柵結(jié)構(gòu)50。所述源-光柵結(jié)構(gòu)適 于對(duì)經(jīng)過(guò)所述源-光柵結(jié)構(gòu)的X射線(xiàn)提供足夠的相干性，使得在經(jīng)過(guò)所述相位-光柵結(jié)構(gòu) 之后，可以在所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)的位置處觀(guān)察到干涉。所述源-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn) 性源-光柵，其中，所述源-光柵的第一部分被提供為提供與所述第一方向相關(guān)的相干性的 第一源-光柵，并且所述源-光柵的至少第二部分被提供為提供與所述第二方向相關(guān)的相 干性的第二源-光柵。必須指出，輻射14必須被提供有至少兩個(gè)相干方向，這將在下面聯(lián) 系圖5及以下得到解釋。根據(jù)第一個(gè)范例，這可以由多色X射線(xiàn)輻射向其輻射的源-光柵 結(jié)構(gòu)50和提供需要的相干性的源-光柵結(jié)構(gòu)50提供。當(dāng)然，根據(jù)另外的范例（未進(jìn)一步 示出），所需要的相干性也可以由X射線(xiàn)源自身提供，使得也可以省略源-光柵結(jié)構(gòu)50。
[0052] 源-光柵結(jié)構(gòu)50具有若干線(xiàn)性源-光柵，其中第一部分提供與所述第一方向相關(guān) 的相干性，并且至少第二部分提供與所述第二方向相關(guān)的相干性。
[0053] 例如，所述源-光柵，或源-光柵結(jié)構(gòu)50,被布置為接近所述X射線(xiàn)管的所述焦斑。
[0054] 圖4示出示意性設(shè)置，如上文提及的，其中，對(duì)象20被布置在相位-光柵結(jié)構(gòu)46 與分析器-光柵結(jié)構(gòu)48之間。
[0055] 如圖5中所不，相位-光柵結(jié)構(gòu)46具有若干線(xiàn)性相位-光柵52,它們中的每個(gè)均 被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元40中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。
[0056] 所述范例示出了八個(gè)線(xiàn)，除用附圖標(biāo)號(hào)40以外還以標(biāo)記A至Η指示，即線(xiàn)40A至 4〇 H。類(lèi)似的標(biāo)號(hào)被用于相位-光柵52A至52H。相位-光柵52的第一部分54,即相位-光 柵52 A、52B、52。和52D被提供為在第一方向42具有狹縫的第一相位-光柵56。相位-光柵 52的第二部分60,即52 E、52F、52e和52H被提供為在不同于所述第一方向的第二方向66具 有狹縫64的第二相位-光柵62。第二方向66可以被提供為平行于延伸方向44。
[0057] 以類(lèi)似的方式提供分析器-光柵結(jié)構(gòu)48,但是在平行束幾何形態(tài)的情況中，各自 光柵的柵距為相位-光柵結(jié)構(gòu)46的柵距大小的一半。理論上，可以根據(jù)所述束的散度來(lái)提 供所述相位柵距與所述分析器柵距之間的其他關(guān)系。由于在差分相襯X射線(xiàn)成像中，各自 的光柵結(jié)構(gòu)原理對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，這里也不進(jìn)一步討論所述光柵與所述探測(cè)器 的所述柵距與所述距離之間的關(guān)系。
[0058] 參考圖5,分析器-光柵結(jié)構(gòu)48具有若干線(xiàn)性分析器-光柵68,例如在八個(gè)線(xiàn)探 測(cè)器的情況中為八個(gè)線(xiàn)性分析器-光柵68 A至68H。分析器-光柵68的每個(gè)被布置為與所 述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元40中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。分析器-光柵68的第一部分70被提 供為在第一方向42具有狹縫74的第一分析器-光柵72。分析器-光柵68的第二部分76 被提供為在第二方向66具有狹縫80的第二分析器-光柵78。因此，第一部分70包括分析 器-光柵68 a至68d，并且第二部分76包括分析器-光柵68e至68h。
[0059] 如從圖5可見(jiàn)，以所述各自光柵結(jié)構(gòu)關(guān)于在所述輻射路徑（用中心輻射線(xiàn)82指 示）的后續(xù)布置中的重疊布置對(duì)齊的取向，來(lái)布置所述相位-光柵結(jié)構(gòu)和所述分析器-光 柵結(jié)構(gòu)的各自的第一和第二部分。
[0060] 線(xiàn)探測(cè)器單元40的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與第一相位-光柵56關(guān)聯(lián)，例如線(xiàn)40A至 40 D與相位-光柵52A至52D關(guān)聯(lián)。線(xiàn)探測(cè)器單元的所述四個(gè)毗鄰的線(xiàn)也與第一分析器-光 柵72關(guān)聯(lián)，例如分析器-光柵68 A至68D。進(jìn)一步地，線(xiàn)探測(cè)器單元40的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn) 與第二相位-光柵62和第二分析器-光柵78關(guān)聯(lián)。例如，線(xiàn)40 e至40h與相位-光柵52e 至52h以及分析器-光柵68e至68h關(guān)聯(lián)。
[0061] 應(yīng)聯(lián)系圖6進(jìn)一步解釋術(shù)語(yǔ)"固定關(guān)聯(lián)"，圖6在底部示出探測(cè)器裝置16的示意性 布置，在其頂部示出分析器-光柵結(jié)構(gòu)48,隨后是相位-光柵結(jié)構(gòu)46。當(dāng)然，附圖未按比例 繪制，并且未示出關(guān)于距離或縱橫比的任意特定關(guān)系。探測(cè)器裝置16被示為具有9個(gè)探測(cè) 器線(xiàn)40。必須指出，以相比較前面的圖旋轉(zhuǎn)的取向示出各自的線(xiàn)40A至40H的布置和順序， 即以右側(cè)的A起始，并以左側(cè)的Η結(jié)束，因此也有在右半部分的第一光柵56、72和在左半部 分的第二光柵62、78。
[0062] 除上述八個(gè)探測(cè)器線(xiàn)40Α至40Η以外，另外的探測(cè)器線(xiàn)84被提供為純衰減測(cè)量探 測(cè)器單元，沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的相位-光柵結(jié)構(gòu)和分析器-光柵結(jié)構(gòu)。必須指出，有關(guān)下文描述 的偏移方面，也可以省略另外的線(xiàn)探測(cè)器單元84,或由更大數(shù)目的衰減測(cè)量探測(cè)器線(xiàn)代替。
[0063] 相位-光柵結(jié)構(gòu)46的相位-光柵52被示為針對(duì)第一部分54具有在一個(gè)方向延 續(xù)的狹縫58,并且針對(duì)第二部分60具有在所述第二方向延續(xù)的狹縫64。分析器-光柵68 的情況類(lèi)似，其被示為針對(duì)第一部分70具有平行于的狹縫58延續(xù)的狹縫74 (未進(jìn)一步指 示）以及針對(duì)所述第二部分的狹縫80。
[0064] 進(jìn)一步地，探測(cè)器線(xiàn)40被示為具有到毗鄰的線(xiàn)單元的各自距離，該距離可能是由 于所述線(xiàn)探測(cè)器的制造方面而提供的。然而，所述距離并非條件，并且在所述各自的探測(cè)器 技術(shù)提供線(xiàn)探測(cè)器單元的無(wú)縫布置的情況中也可以被省略。類(lèi)似的適用于所述光柵的所示 結(jié)構(gòu)，其中，所述光柵也被示為具有到彼此的距離，用于對(duì)附圖的改善的可讀性。當(dāng)然，所述 光柵也可以被提供為彼此抵靠，或者也可以具有較大距離。所述不同的光柵結(jié)構(gòu)可以被提 供在集成的光柵體結(jié)構(gòu)中。
[0065] 點(diǎn)劃線(xiàn)86指示所謂的光柵結(jié)構(gòu)軸。例如，相位-光柵52中的第一個(gè)，在從圖6中 的左邊開(kāi)始時(shí)，具有從光柵結(jié)構(gòu)軸86到所述各自的光柵結(jié)構(gòu)的第一條的起始點(diǎn)的距離88。 該距離被提供為全部相位-光柵52的相同的距離。然而，對(duì)于分析器-光柵68,這些也被 提供為具有在光柵結(jié)構(gòu)軸86 (或所謂的系統(tǒng)軸）與所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)的所述第一條 的所述起始之間的距離90。所述固定關(guān)聯(lián)包括相位-光柵到分析器-光柵偏移所述分析 器-光柵的柵距的分?jǐn)?shù)1/η的變化，其中η為所述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一種類(lèi)型的相位-光 柵關(guān)聯(lián)的線(xiàn)數(shù)。換言之，距離90從一個(gè)分析器-光柵到下一個(gè)增加，這用標(biāo)記90ρ90 π、和 9〇m指示。由于相位-光柵52被提供為具有相同的距離88,因而關(guān)于相位-光柵52到分析 器-光柵68的布置提供增大的偏移。類(lèi)似的適用于所述光柵的其他部分，即與分析器-光 柵68的第一部分70相關(guān)的相位-光柵52的第一部分54。
[0066] 這被示于圖7中，其中，出于圖示的目的僅在X射線(xiàn)輻射14的視向的平面視圖中 示出分析器-光柵68。可見(jiàn)，第二部分76,其為分析器-光柵68E至68H的形式，被提供有 各自的偏移90。在右半部分，示出為分析器-光柵68A至68D形式的第一部分70,其中，所 述光柵結(jié)構(gòu)的起始被示為與另外的系統(tǒng)軸92 (用另外的點(diǎn)劃線(xiàn)指示）相關(guān)。分析器-光柵 68D以具有距離94的第一條起始，該距離94被提供有與上述與第二部分76相關(guān)的距離90 類(lèi)似的為分?jǐn)?shù)1/η的偏移。因此，也使用相同的標(biāo)記i至iii。
[0067] 這也從圖8A可見(jiàn)，圖8A示出針對(duì)第二部分76的另外的范例，在上部以分析器-光 柵68 H開(kāi)始，并且在底部以68E開(kāi)始。如可見(jiàn)，上面的分析器-光柵直接在系統(tǒng)軸86以條狀 結(jié)構(gòu)開(kāi)始，其中，下面的一個(gè)被提供有第一偏移96。進(jìn)一步下面的一個(gè)，即分析器-光68 f 被提供有進(jìn)一步增加的偏移98,并且其下面的一個(gè)，即分析器-光柵68e被提供有還要進(jìn)一 步增加的偏移100。
[0068] 類(lèi)似的適用于在圖8B中示出的分析器光柵68的第一部分70,其中，從上到下示出 分析器-光柵68 D至68A。所述光柵在上面的分析器-光柵68D在第二系統(tǒng)軸92起始，并且 下面的分析器-光柵68。的光柵被提供有偏移102。下一個(gè)分析器-光柵，即分析器-光柵 68B，以進(jìn)一步增加的偏移104開(kāi)始，這對(duì)于下面的分析器-光柵68A也是同樣，其被提供有 還要進(jìn)一步增加的偏移106。
[0069] 一般必須指出，根據(jù)可選的范例（未示出），所有的分析器光柵均被對(duì)齊到所述結(jié) 構(gòu)軸，并且在所相位光柵處實(shí)施偏移。
[0070] 根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，提供至少十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元。所述相位-光柵的另 外的部分被提供為在另外的方向的另外的相位-光柵，并且所述分析器-光柵的另外的部 分被提供為在所述另外的方向的另外的分析器-光柵，它們中的每個(gè)被布置為與所述至少 十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)。例如，所述光柵的第一部分被提供為與所述掃 描方向成+60°角，所述光柵的第二部分被提供為平行于所述掃描方向，并且所述光柵的第 三部分被提供為與所述掃描方向成-60°角。這在圖9A中得以圖示，圖9A示出所述布置和 所述方向，并且沒(méi)有特定的光柵層。如可見(jiàn)，中間部分被提供有在第一方向42的光柵結(jié)構(gòu)， 并且在兩側(cè)上均應(yīng)用各自為60°的角，如上文提及的（也參見(jiàn)在方向方案的右側(cè)上具有三 個(gè)方向的圖）。在圖9A中也未示出被布置在所述光柵后面的輻射方向的所述探測(cè)器線(xiàn)。
[0071] 當(dāng)然，也可以提供針對(duì)多于三個(gè)部分的多于三個(gè)方向。作為范例，圖9B示出四個(gè) 方向，其中，第一方向42和第二方向66輔之以?xún)蓚€(gè)為45°角的不同變化的兩個(gè)另外的方 向。因此，提供相對(duì)于所述掃描方向?yàn)?°的第一方向、大致45°的第二方向、大致90°的 第三方向，以及大致135°的第四方向（也參見(jiàn)在方向方案的右側(cè)上具有四個(gè)方向的圖）。 當(dāng)然，在這樣的情況中，提供至少十六個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元，以能夠針對(duì)每個(gè)光柵取向，或相干 方向，具有至少四個(gè)線(xiàn)。要指出，類(lèi)似于圖9A，圖9B也僅示出方向，并且沒(méi)有特定光柵；也 未示出所述探測(cè)器線(xiàn)。
[0072] 參考圖10,如上文已指示的，源-光柵結(jié)構(gòu)50適于為經(jīng)過(guò)所述源-光柵結(jié)構(gòu)的 所述X射線(xiàn)束提供足夠的相干性，使得在經(jīng)過(guò)所述相位-光柵結(jié)構(gòu)之后，可以在所述分析 器-光柵結(jié)構(gòu)的位置處觀(guān)察到干涉。因此，源-光柵結(jié)構(gòu)50具有若干線(xiàn)性源-光柵108,其 中，第一部分110提供與所述第一方向相關(guān)的相干性，并且其中，最后第二部分112提供與 所述第二方向相關(guān)的相干性。
[0073] 源-光柵50被提供有源-光柵柵距，其中，源-光柵柵距與所述分析器-光柵柵 距的比率等于所述源-光柵與所述相位-光柵之間的距離與所述相位-光柵與所述分析 器-光柵之間的距離的比率。
[0074] 在另外的方向的另外的光柵的情況中，所述源-光柵的所述另外的部分提供與所 述另外的方向（未不出）相關(guān)的相干性。
[0075] 根據(jù)在圖11A和圖11B中示出的范例，前準(zhǔn)直器114被提供在X射線(xiàn)源12與分析 器-光柵48之間，使得對(duì)象可以被布置在X射線(xiàn)源12與分析器-光柵48之間。后準(zhǔn)直器 116被提供在分析器-光柵48與探測(cè)器16之間。
[0076] 例如，如在圖11A中所指示，當(dāng)始于所述源時(shí)，提供以下布置：前準(zhǔn)直器114、相 位-光柵結(jié)構(gòu)46、用于容納對(duì)象20的空間、分析器-光柵結(jié)構(gòu)48、后準(zhǔn)直器116和探測(cè)器 裝置16。
[0077] 如在圖11B中所示，當(dāng)從源12起始時(shí)，提供以下布置：前準(zhǔn)直器114、用于容納對(duì) 象20的空間、相位-光柵結(jié)構(gòu)46、分析器-光柵結(jié)構(gòu)48、后準(zhǔn)直器116和探測(cè)器裝置16。
[0078] 前準(zhǔn)直器114因此被提供在X射線(xiàn)源12與相位-光柵46之間，使得對(duì)象20可以 被布置在X射線(xiàn)源12與相位-光柵46之間，其中，所述后準(zhǔn)直器116被提供在所述對(duì)象與 探測(cè)器16之間，例如，在分析器-光柵48之前或之后。
[0079] 根據(jù)另外的范例（未示出），相位-光柵結(jié)構(gòu)46被安裝到前準(zhǔn)直器114,并且分析 器-光柵結(jié)構(gòu)48被安裝到后準(zhǔn)直器116。所述對(duì)象可以以使得所述對(duì)象被布置為更接近相 位-光柵結(jié)構(gòu)46的方式，被布置在相位-光柵結(jié)構(gòu)46與分析器-光柵結(jié)構(gòu)48之間。
[0080] 所述準(zhǔn)直器以如下方式提供減小被應(yīng)用于對(duì)象的X射線(xiàn)劑量的可能：使得所有所 應(yīng)用的劑量均被用于獲得圖像數(shù)據(jù)。由于所述線(xiàn)探測(cè)器可以被提供為彼此有一距離，因此 所述準(zhǔn)直器可以?xún)?yōu)選地適于所述線(xiàn)結(jié)構(gòu)。因此，在給定時(shí)間僅有患者的小的切片被輻射。由 于所述移動(dòng)，所述切片可以被提供為這樣的序列中，使得感興趣區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)僅關(guān)于考 慮所述偏移的每個(gè)光柵結(jié)構(gòu)被輻射一次，即例如僅八次，每次具有所述分析器光柵到所述 相位光柵的進(jìn)一步偏移，即針對(duì)一個(gè)方向四次，并且針對(duì)所述第二方向四次。當(dāng)然，總計(jì)八 次在一個(gè)或多個(gè)另外的方向的情況中將會(huì)更高。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)10適于采集至少八個(gè)子圖像用于相位恢復(fù)，即至少四個(gè)子圖像 與一個(gè)相干方向相關(guān)，并且至少四個(gè)子圖像針對(duì)第二相干方向。例如，如在圖12A中所示， 所述探測(cè)器裝置包括21線(xiàn)探測(cè)器單元118,其中，七個(gè)毗鄰的線(xiàn)探測(cè)器單元120與第一相位 和分析器-光柵每個(gè)關(guān)聯(lián)。另外的七個(gè)毗鄰的線(xiàn)探測(cè)器單元122與第二相位和分析器-光 柵關(guān)聯(lián)。還另外的七個(gè)毗鄰的線(xiàn)探測(cè)器單元124被提供為純衰減測(cè)量探測(cè)器單元。例如， 所述衰減測(cè)量探測(cè)器單元被提供在第一組與第二組七個(gè)線(xiàn)之間。然而，必須指出，當(dāng)提供一 個(gè)或多個(gè)衰減探測(cè)器線(xiàn)時(shí)，也可以以不同的順序提供這些，即所述第一探測(cè)器線(xiàn)的組隨后 是與所述第二相干方向相關(guān)的第二組，并且然后隨后是所述衰減線(xiàn)（一個(gè)或多個(gè)）。進(jìn)一步 地，代替擁有七個(gè)線(xiàn)，另一線(xiàn)數(shù)也可以被提供為衰減線(xiàn)。
[0082] 關(guān)于所述源-光柵，根據(jù)一范例（未示出），所述源-光柵在這里被以這樣的方式 設(shè)計(jì)：使得針對(duì)根本不要求相干性的探測(cè)器線(xiàn)（例如圖12中的所述中間線(xiàn)），不通過(guò)所述 源-光柵發(fā)生衰減。換言之，所述源-光柵可以包括自由段，在所述自由段處，針對(duì)所述X 射線(xiàn)束中被輻射到純衰減測(cè)量探測(cè)器單元的部分，不提供對(duì)所述各自X射線(xiàn)束部分的相干 效應(yīng)。
[0083] 如在圖12B中所示，探測(cè)器裝置包括21個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元118,其中，十個(gè)毗鄰的線(xiàn) 探測(cè)器單元126與第一相位和分析器-光柵關(guān)聯(lián)，并且另外的十個(gè)毗鄰的線(xiàn)探測(cè)器單元128 與第二相位和分析器-光柵關(guān)聯(lián)。一個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元130被提供為純衰減測(cè)量探測(cè)器單元。 例如，所述純衰減測(cè)量探測(cè)器單元被通過(guò)在第一組與第二組線(xiàn)探測(cè)器單元之間。
[0084] 圖13示出了用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行X射線(xiàn)相襯成像的方法200,包括以下步驟。在第一 步驟210中，用具有至少八個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的探測(cè)器采集圖像子數(shù)據(jù)，其中，至少四個(gè)探測(cè)器線(xiàn) 與光柵結(jié)構(gòu)的第一相位方向相關(guān)，并且至少另外的四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)與第二相位方向相關(guān)。所 述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一個(gè)相位方向相關(guān)的每個(gè)線(xiàn)被布置為與所述光柵結(jié)構(gòu)柵距固定關(guān)聯(lián)。 在第二步驟212中，以在單個(gè)方向的采集移動(dòng)，關(guān)于所述對(duì)象移動(dòng)所述探測(cè)器。根據(jù)本發(fā) 明，重復(fù)執(zhí)行第一步驟210和第二步驟212至少八次，使得由所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)采集一個(gè) 點(diǎn)的圖像信息。這用從第二步驟212回到第一步驟210的箭頭214指示。也由虛線(xiàn)的周?chē)?框架216指示第一步驟210和第二步驟212的所述提供與重復(fù)。在第三步驟218中，計(jì)算 相位恢復(fù)，生成針對(duì)所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)的圖像數(shù)據(jù)。在第四步驟220中，提供所述圖像數(shù) 據(jù)用于另外的步驟。
[0085] 假使在不同的線(xiàn)上出現(xiàn)不同的增益，則所述第三步驟可以包括增益校正。
[0086] 第一步驟210也被稱(chēng)為步驟a)，第二步驟212為步驟b)，第三步驟218為步驟c)， 并且第四步驟220為步驟d)。
[0087] 根據(jù)（未示出的）另外的范例，所述X射線(xiàn)源、所述光柵裝置和所述X射線(xiàn)探測(cè)器 裝置被安裝到移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠繞與所述X射線(xiàn)管的焦斑對(duì)齊的軸樞轉(zhuǎn)。在第 二步驟212中，所述X射線(xiàn)探測(cè)器與所述X射線(xiàn)源一起針對(duì)所述采集移動(dòng)而關(guān)于所述對(duì)象 樞轉(zhuǎn)。
[0088] 步驟c)中的相位恢復(fù)提供差分相位數(shù)據(jù)、散射信息和衰減數(shù)據(jù)。
[0089] 在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例中，提供一種計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序單元，其特 征在于，適于在合適的系統(tǒng)上，運(yùn)行根據(jù)前述實(shí)施例之一的所述方法的方法步驟。
[0090] 所述計(jì)算機(jī)程序單元因此可以被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)單元上，所述計(jì)算機(jī)單元也可以為 本發(fā)明的實(shí)施例的部分。該計(jì)算單元可以適于執(zhí)行上述方法的步驟或引起上述方法的步驟 的執(zhí)行。而且，其可以適于操作上述裝置的所述部件。所述計(jì)算單元可以適于自動(dòng)操作和 /或執(zhí)行用戶(hù)的命令。計(jì)算機(jī)程序可以被載入數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。所述數(shù)據(jù)處理 器因此可以被裝配為執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0091] 本發(fā)明的該示范性實(shí)施例覆蓋以下兩者：從一開(kāi)始就使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序， 以及借助于升級(jí)將已有程序轉(zhuǎn)為使用本發(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序。
[0092] 進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)程序單元可以能夠提供用于履行上述方法的示范性實(shí)施例 的程序的全部所需步驟。
[0093] 根據(jù)本發(fā)明另外的示范性實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其中， 所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有儲(chǔ)存于其上的計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算機(jī)程序單元由前段描 述。
[0094] 計(jì)算機(jī)程序可以被儲(chǔ)存和/或發(fā)布在合適的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起或作為 其他硬件的部分提供的光學(xué)儲(chǔ)存介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以用其他形式發(fā)布，例如經(jīng)由互 聯(lián)網(wǎng)或其他有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)電信系統(tǒng)。
[0095] 然而，所述計(jì)算機(jī)程序也可以被提供在諸如萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上，并且可以從這樣的 網(wǎng)絡(luò)被下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明另外的示范性實(shí)施例，提供一種用 于使計(jì)算機(jī)程序單元可供下載的介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的前 述實(shí)施例之一的方法。
[0096] 必須指出，本發(fā)明的實(shí)施例是參考不同主題進(jìn)行描述的。尤其地，一些實(shí)施參考方 法型權(quán)利要求進(jìn)行描述，而其他實(shí)施例參考裝置型權(quán)利要求進(jìn)行描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人 員將從以上及以下描述獲悉，除非另行指定，除屬于一種類(lèi)型的主題的特征的任意組合以 夕卜，涉及不同主題的特征之間的任意組合也被視為被本申請(qǐng)公開(kāi)。然而，可以組合所有特 征，提供大于特征的簡(jiǎn)單加合的協(xié)同效應(yīng)。
[0097] 盡管已在附圖和前文的描述中詳細(xì)圖示并描述了本發(fā)明，但要將這種圖示和描述 視為示例性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在 實(shí)踐要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對(duì)附圖、公開(kāi)內(nèi)容以及所附權(quán)利要求書(shū)的研究，可以理解并 實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開(kāi)實(shí)施例的其他變型。
[0098] 在權(quán)利要求書(shū)中，詞語(yǔ)"包括"不排除其他元件或步驟，并且限定詞"一"或"一個(gè)" 不排除復(fù)數(shù)。單個(gè)處理器或其他單元可以履行權(quán)利要求書(shū)中記載的幾個(gè)項(xiàng)目的功能。盡 管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地組合這些措 施。權(quán)利要求書(shū)中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行相襯成像的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)（10)，包括： -X射線(xiàn)源（12); -X射線(xiàn)探測(cè)器裝置（16);以及 -光柵裝置（18); 其中，所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置包括在第一方向（42)平行于彼此布置的至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè) 器單元（40);其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元在垂直于所述第一方向的方向（44)線(xiàn)性延伸； 其中，所述X射線(xiàn)源、所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置和所述光柵裝置適于執(zhí)行在掃描方向（22) 關(guān)于對(duì)象的米集移動(dòng)（MA)，其中，所述掃描方向平行于所述第一方向； 其中，所述光柵裝置包括：被布置在所述X射線(xiàn)源與所述探測(cè)器之間的相位-光柵結(jié) 構(gòu)（46);以及被布置在所述相位-光柵結(jié)構(gòu)與所述探測(cè)器裝置之間的分析器-光柵結(jié)構(gòu) (48)； 其中，所述相位-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性相位-光柵（52)，所述若干線(xiàn)性相位-光柵中 的每個(gè)被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)； 其中，所述相位-光柵的第一部分（54)被提供為在所述第一方向具有狹縫（58)的第 一相位-光柵（56);并且所述相位-光柵的第二部分（60)被提供為在不同于所述第一方 向的第二方向（66)具有狹縫（64)的第二相位-光柵（62);并且 其中，所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性分析器-光柵（68)，所述若干線(xiàn)性分析 器-光柵中的每個(gè)被布置為與所述至少八個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)； 其中，所述分析器-光柵的第一部分（70)被提供為在所述第一方向具有狹縫（74)的 第一分析器-光柵（72);并且所述分析器-光柵的第二部分（76)被提供為在所述第二方 向具有狹縫（80)的第二分析器-光柵（78);并且 其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與所述第一相位-光柵和所述第一分 析器-光柵關(guān)聯(lián)，并且其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元中的至少四個(gè)毗鄰的線(xiàn)與所述第二相位-光 柵和所述第二分析器-光柵關(guān)聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，所述固定關(guān)聯(lián)包括相位-光柵到分析 器-光柵偏移所述分析器-光柵的柵距的分?jǐn)?shù)1/n的變化；其中，η為所述線(xiàn)探測(cè)器單元中 與一種類(lèi)型的相位-光柵關(guān)聯(lián)的線(xiàn)的數(shù)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，至少十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元被提供； 其中，所述相位-光柵的另外的部分被提供為在另外的方向的另外的相位-光柵并且 所述分析器-光柵的另外的部分被提供為在所述另外的方向的另外的分析器-光柵，它們 中的每個(gè)被布置為與所述至少十二個(gè)線(xiàn)探測(cè)器單元中指定的線(xiàn)固定關(guān)聯(lián)；并且其中，所述 另外的方向不同于所述第一方向和所述第二方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，針對(duì)所述采集移動(dòng)，所述光柵 相對(duì)于彼此并且相對(duì)于所述探測(cè)器裝置保持固定。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，針對(duì)所述采集移動(dòng)，所述X射 線(xiàn)源、所述光柵裝置和所述X射線(xiàn)探測(cè)器裝置被安裝到移動(dòng)結(jié)構(gòu)（30)，所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)（30) 能夠繞與X射線(xiàn)管的焦斑（34)對(duì)齊的軸（32)樞轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適于采集至少八個(gè) 子圖像用于相位恢復(fù)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)另外的線(xiàn)探測(cè)器單 元（84)被提供為沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的相位-光柵結(jié)構(gòu)和分析器-光柵結(jié)構(gòu)的純衰減測(cè)量探測(cè) 器單元。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，所述光柵裝置包括被布置在 所述X射線(xiàn)源與所述相位-光柵結(jié)構(gòu)之間的源-光柵結(jié)構(gòu)（50); 其中，所述源-光柵結(jié)構(gòu)適于為經(jīng)過(guò)所述源-光柵結(jié)構(gòu)的X射線(xiàn)束提供足夠的相干性， 使得在經(jīng)過(guò)所述相位-光柵結(jié)構(gòu)之后，干涉能夠在所述分析器-光柵結(jié)構(gòu)的位置處被觀(guān)察 至IJ ;并且 其中，所述源-光柵結(jié)構(gòu)具有若干線(xiàn)性源-光柵（108);其中，第一部分（110)提供與 所述第一方向相關(guān)的相干性；并且其中，最終第二部分（112)提供與所述第二方向相關(guān)的 相干性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，所述源-光柵包括自由段，在所述自 由段處，針對(duì)所述X射線(xiàn)束中被輻射到純衰減測(cè)量探測(cè)器單元的部分，不提供對(duì)各自X射線(xiàn) 束部分的相干效應(yīng)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的X射線(xiàn)成像系統(tǒng)，其中，前準(zhǔn)直器（114)被提供在 所述X射線(xiàn)源與所述分析器-光柵之間，使得對(duì)象能夠被布置在所述X射線(xiàn)源與所述分析 器-光柵之間；并且 其中，后準(zhǔn)直器（116)被提供在所述分析器-光柵與所述探測(cè)器之間。
11. 一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行X射線(xiàn)相襯成像的方法（200)，包括以下步驟： a) 用具有至少八個(gè)探測(cè)器線(xiàn)的探測(cè)器采集（210)相襯圖像子數(shù)據(jù)； 其中，至少四個(gè)探測(cè)器線(xiàn)與光柵結(jié)構(gòu)的第一相位方向相關(guān)，并且至少另外的四個(gè)探測(cè) 器線(xiàn)與第二相位方向相關(guān)；并且其中，所述線(xiàn)探測(cè)器單元中與一個(gè)相位方向相關(guān)的每個(gè)線(xiàn) 被布置為與所述光柵結(jié)構(gòu)柵距固定關(guān)聯(lián)； b) 以在單個(gè)方向的采集移動(dòng)，關(guān)于所述對(duì)象移動(dòng)（212)所述探測(cè)器； 其中，a)和b)被重復(fù)執(zhí)行至少八次，使得由所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)采集一個(gè)點(diǎn)的圖像信 息； c) 計(jì)算（218)相位恢復(fù)，針對(duì)所述探測(cè)器線(xiàn)的每個(gè)生成圖像數(shù)據(jù)；并且 d) 提供（220)所述圖像數(shù)據(jù)用于另外的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，所述X射線(xiàn)探測(cè)器和X射線(xiàn)源被安裝到移動(dòng)結(jié)構(gòu)， 所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠繞與所述X射線(xiàn)管的焦斑對(duì)齊的軸樞轉(zhuǎn)；并且其中，在步驟b)中，所述X 射線(xiàn)探測(cè)器與所述X射線(xiàn)源一起被關(guān)于所述對(duì)象樞轉(zhuǎn)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，步驟c)中的相位恢復(fù)提供： i) 差分相位數(shù)據(jù)； ii) 散射信息；以及 iii) 衰減數(shù)據(jù)。
14. 一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的裝置的計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算 機(jī)程序單元在被處理單元運(yùn)行時(shí)，適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求11至13所述的方法。
15. -種其上儲(chǔ)存有根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序單元計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK104066375SQ201380006588
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月24日
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