[發(fā)明專利]利用相位步進(jìn)進(jìn)行差分相位對比成像的X射線拍攝系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310713197.9
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103876766A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.斯帕恩
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對檢查對象進(jìn)行差分相位對比成像的X射線拍攝系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)用于產(chǎn)生準(zhǔn)相關(guān)的X射線輻射的X射線輻射器、具有按照矩陣布置的像素的X射線圖像檢測器、布置在檢查對象和X射線圖像檢測器之間的衍射光柵或相位光柵。

背景技術(shù)

差分相位對比成像表示一種成像方法，其特別是按照塔伯特-勞(Talbot-Lau)干涉儀布置自一段時(shí)間以來獲得許多關(guān)注。因此例如在F.Pfeiffer?et?al.的文獻(xiàn)[1]″Hard?X-ray?dark-field?imaging?using?a?grating?interferometer″,Nature?Materials?7,第134頁至137頁中描述，采用X射線光學(xué)的光柵一方面允許拍攝按照相位對比的X射線圖像，其提供關(guān)于檢查對象的附加的信息。另一方面也存在如下可能性，不僅使用由相位信息散射的而且使用由振幅信息散射的射線用于成像。由此可以產(chǎn)生只基于通過檢查對象衍射的X射線輻射的散射分量的成像，也就是最小角度散射的成像。由此可以非常高分辨率地顯示檢查對象中非常小的密度差。類似的也可以從Joseph?J.Zambelli,et?al.[2],″Radiation?dose?efficiency?comparison?between?differential?phase?contrast?CT?and?conventional?absorption?CT″,Med.Phys.37(2010),第2473至2479頁中獲悉。

粒子（諸如X射線量子）的波動(dòng)性特征允許借助復(fù)數(shù)折射率

n=1–δ+iβ

描述諸如折射和反射的現(xiàn)象。在此，虛部β描述吸收，其作為目前臨床上的X射線成像，例如計(jì)算機(jī)斷層造影成像、血管造影、放射線照射術(shù)、熒光鏡檢查或乳房X線照相的基礎(chǔ)，并且實(shí)部δ描述在差分相位成像中考察的相位偏移。

從DE?10?2010?018?715?A1中公知一種X射線拍攝系統(tǒng)，其中為了高質(zhì)量的X射線圖像使用用于檢查對象的相位對比成像的X射線拍攝系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)包括多個(gè)用于發(fā)送相關(guān)的X射線輻射的場發(fā)射X射線源的X射線輻射器、X射線圖像檢測器、布置在檢查對象和X射線圖像檢測器之間的衍射光柵G₁和布置在衍射光柵G₁和X射線圖像檢測器之間的另一個(gè)光柵G₂。

例如從US?7500784?B2中公知一種可以用來進(jìn)行開頭提到的差分相位對比成像的X射線拍攝系統(tǒng)，根據(jù)圖1對其進(jìn)行解釋。

圖1示出了用于介入的成套設(shè)備的X射線拍攝系統(tǒng)的典型的主要特征，所述成套設(shè)備具有由按照六軸的工業(yè)或彎曲臂機(jī)器人形式的支架1所支撐的C形臂2，在其端部安裝了X射線源（例如具有X射線管和準(zhǔn)直器的X射線輻射器3）和作為圖像拍攝單元的X射線圖像檢測器4。

借助例如從US?7500784?B2中公知的優(yōu)選具有六個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和由此六個(gè)自由度的彎曲臂機(jī)器人，可以在空間上任意調(diào)節(jié)C形臂2，例如通過將其圍繞在X射線輻射器3和X射線圖像檢測器4之間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。按照本發(fā)明的血管造影X射線系統(tǒng)1至4特別地可以圍繞在X射線圖像檢測器4的C形臂平面中的旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選圍繞X射線圖像檢測器4的中點(diǎn)和圍繞與X射線圖像檢測器4的中點(diǎn)相切的旋轉(zhuǎn)軸。

公知的彎曲臂機(jī)器人具有基座，其例如固定地安裝在地板上。在其上可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地固定旋轉(zhuǎn)器。在該旋轉(zhuǎn)器上可圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)地安裝了機(jī)器人搖臂，在該機(jī)器人搖臂上可圍繞第三旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地固定了機(jī)器人臂。在該機(jī)器人臂的端部可圍繞第四旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地安裝了機(jī)器人手。機(jī)器人手具有用于C形臂2的固定件，其可圍繞第五旋轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，并且可圍繞與之垂直地延伸的第六旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

X射線診斷裝置的實(shí)現(xiàn)不依賴于工業(yè)機(jī)器人。也可以使用通常的C形臂設(shè)備。

X射線圖像檢測器4可以是矩形的或方形的、平的半導(dǎo)體檢測器，其優(yōu)選由無定形硅（a-Si）制造。但是也可以使用集成的和可能的計(jì)數(shù)CMOS檢測器。

用于作為檢查對象的待檢查的患者6位于X射線輻射器3的射線路程中的患者支撐臺(tái)的臺(tái)板5上。在X射線診斷裝置上連接了具有圖像系統(tǒng)8的系統(tǒng)控制單元7，該圖像系統(tǒng)接收并處理X射線圖像檢測器4的圖像信號（操作元件例如沒有示出）。然后可以在接收器指示燈9的顯示器上觀察X射線圖像。在系統(tǒng)控制單元7中還設(shè)置了公知的裝置10，還要詳細(xì)描述其功能。