[發明專利]用于差分相位對比CT的平鋪探測器布置

有效

• 申請號: 201680034723.0
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN107743379B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: T·克勒;F·普法伊費爾;P·B·T·諾埃爾;D·R·哈恩
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/03;G01N23/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

一種用于差分相位對比CT掃描器的輻射源和探測器布置，其中，所述探測器瓦塊被非對稱地放置，使得擊中瓦塊之間的間隙的直接射線由針對補充射線的瓦塊中心采樣。這可以在沒有任何近似處理的情況下提供良好圖像質量。

技術領域

本發明涉及差分相位對比和暗場計算機斷層攝影的領域。特別地，本發明涉及一種用于差分相位對比和/或暗場計算機斷層攝影掃描器的旋轉輻射源和探測器布置、一種計算機斷層攝影檢查裝置、一種利用差分相位對比計算機斷層攝影掃描器或者暗場計算機斷層攝影掃描器采集感興趣對象的圖像的方法、一種程序單元和一種計算機可讀介質。

背景技術

雖然經典X射線成像測量由對象引起的X射線的吸收，但是相位對比成像旨在當X射線穿過待檢查的對象時它們經受的相位偏移的探測。對于相位對比成像和/或暗場成像而言，干涉儀(例如，光柵)被放置在對象后面以當對象利用(相干)X射線輻照時生成強度最大值和最小值的干涉圖樣。由對象引入的X射線波中的任何相位偏移引起干涉圖樣中的特定特性位移。測量這些位移因此允許重建對象的相位偏移。另外，當采用這樣的干涉儀時，啟用從退相干X射線小角散射導出的圖像數據的生成。后一類型的成像還被稱為“暗場成像”。

用于醫學應用的基于光柵的相位對比計算機斷層攝影掃描器包括多個探測器瓦塊。每個探測器瓦塊包括干涉儀和輻射探測器元件。這樣的探測器還可以被稱為平鋪探測器。

然而，平鋪意味著在相鄰瓦塊之間可以存在間隙。特別地，在相位對比CT系統的情況下，平鋪可能是對圖像質量的挑戰，這至少出于以下兩個原因：第一，如果差分數據被采集，則跨越瓦塊之間的間隙的數據的內插可以是比對于標準非差分數據甚至更重要的。其次，每個瓦塊可以包括兩個光柵和輻射探測器并且具有幾厘米的深度，其由干涉儀的Talbot距離定義。這種狀況可以甚至進一步增加這些間隙。

US 5,614,973 A1描述了一種用于包括平鋪探測器的計算機斷層攝影的投影探測裝置。

WO 2011/070493 A1涉及一種X射線相位對比斷層合成系統，其使用包括多個探測器瓦塊的探測器。在源探測器布置的不同角處，使X射線的焦點移位。歸因于探測器瓦塊之間的間隙的丟失信息由具有相位步進機制的焦點的移動的仔細協調采集。

JPH10137234涉及一種常規CT掃描器，其具有包括多個探測器瓦塊的探測器，其中，歸因于探測器瓦塊之間的間隙的丟失信息的問題被識別。該丟失信息通過非對稱地放置探測器來采集。

發明內容

可能期望以高效的方式提供針對平鋪探測器的良好圖像質量。

在獨立權利要求中陳述了本發明的各方面。在從屬權利要求、說明書和附圖中闡述優點和另外的實施例。

本發明的第一方面涉及一種用于差分相位對比和/或暗場計算機斷層攝影掃描器的旋轉輻射源和探測器布置。所述輻射源和探測器布置包括輻射源和探測器。

所述探測器包括多個探測器瓦塊，其中，每個探測器瓦塊包括干涉儀和輻射探測器元件。所述探測器瓦塊沿著圓弧并且相對于穿過所述輻射源的位置和所述布置的旋轉中心的線非對稱地被布置。

沿著其布置所述探測器瓦塊的所述圓弧可以具有與所述輻射源的位置一致的中心。

換句話說，所述探測器瓦塊非對稱地被放置，使得由所述輻射源沿著朝向所述探測器運行的第一線發射的輻射可以擊中兩個相鄰瓦塊之間的間隙。然而，如果所述輻射源和探測器布置被旋轉，使得所述源被定位在所述第一線上而不是感興趣對象的另一側上，并且沿著所述第一線但是在相反的方向上發射輻射，所述輻射未擊中兩個相鄰瓦塊之間的間隙，但是擊中接近于其中心或者例如偏移所述中心四分之一瓦塊寬度的瓦塊。因此，補充輻射(還被稱為補充射線)可以由所述瓦塊探測并且被用于圖像生成。

因此，擊中瓦塊之間的間隙的直接射線的數據能夠由擊中瓦塊的補充射線的補充數據采樣，或者換句話說，補充射線被用于閉合對應于直接射線的圖像數據的“數據間隙”。