[發明專利]放射線圖像生成裝置

有效

• 申請號: 201780017067.8
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN109073570B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 百生敦;小池崇文;影山將史
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東北大學;株式會社理學
• 主分類號: G01N23/041
• 分類號: G01N23/041;A61B6/00;A61B6/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

獲取強度分布圖像(10)的第1關注區域(101)中的第1ROI像素值和第2關注區域(102)中的第2ROI像素值。在第1和第2的關注區域的其中一方相對于另一方，被設定在強度分布圖像中的強度調制的周期中相位差為π/2的位置或者其附近。接著，決定將第1和第2ROI像素值按每個強度分布圖像進行繪制而得到的橢圓軌跡。接著，使用按每個規定角度分割橢圓軌跡而得到的至少k個角度區域所對應的強度分布圖像來獲取k張角度區域圖像。接著，使用k張角度區域圖像來生成放射線圖像。在這里，k為3以上的整數。

技術領域

本發明涉及用于利用作為透射了被攝體的放射線、例如X射線中的波的性質來觀察被攝體的結構的技術。

背景技術

透射能力高的放射線、例如X射線作為用于透視物體內部的探針，被廣泛用于醫療圖像診斷、非破壞檢查、安全檢查等。X射線透視圖像的對比度由X射線衰減率的差異而造成，并且較強地吸收X射線的物體作為X射線的影子而描繪。

包含越多原子編號大的元素，X射線吸收能力變得越強。相反，還能夠指出由原子編號小的元素構成的物質很難形成對比度，這也是傳統的X射線透視圖像的原理上的缺點。因此，對于生物軟組織或有機材料等，不能得到足夠的靈敏度。

另一方面，若利用作為X射線中的波的性質，與一般的傳統的X射線透視圖像相比，能夠實現最高大約3位數的高靈敏度。之后，將此稱為X射線相位對比度法。若將該技術應用于不太吸收X射線的輕元素所組成的物質(生物體軟組織或有機材料等)的觀察，則將可能進行在傳統方法中難進行的檢查，因此期待其實用化。

作為實現利用了X射線相位對比度法的高靈敏度攝像法的方式，使用透射網格的方法廣為熟知(參照下述專利文獻1以及2)。該方法為，通過被照射X射線的透射網格在X射線檢測器上形成的強度圖樣因被相同的X射線照射的被攝體中的少量的X射線的折射或散射而發生變化的現象，從而獲得表示被攝體的結構的對比度的方法。在該方法中，一般能夠形成與傳統的透視圖像對應的吸收圖像、表示由被攝體造成的X射線的折射的大小的折射圖像、和表示由被攝體造成的散射的大小的散射圖像。在使用的透射網格的網格周期是微小的情況下，考慮基于網格的干擾效應(換言之，衍射效應)的分數Talbot效應，在上述強度圖樣較強地出現的位置配置檢測器。此外，在上述強度圖樣變得細微以致于不能直接通過檢測器分辨的情況下，能夠通過在該位置再配置一個透射網格并生成莫列波紋(Moiré)從而將強度圖樣可視化。另外，之后，將最先的透射網格稱為G1，第2透射網格稱為G2。由G1和G2組成的結構稱為Talbot干涉儀。

為了使Talbot干涉儀進行操作，期望照射到G1的放射線的空間上的可干涉距離為與G1周期同等或其以上。這要求放射線的波聚集在一起，例如在X射線中，通過使用同步加速器放射光或微焦點X射線源來滿足。特別地，由于微焦點X射線源是能夠在實驗室中使用的射線源，因此是在考慮實用性時被特別指出的一點。

但是，一般情況下由于微焦點X射線源的輸出被限制，因此通常需要數分鐘到數十分鐘的曝光時間。雖然一般使用的X射線源相比微焦點X射線源功率更高，但不能期望原本為了使X射線Talbot干涉儀進行操作而所需要的空間上的可干涉性。

因此，將第3網格(之后，稱為G0)配置在一般的X射線源的附近的Talbot-Lau干涉儀廣為熟知。G0作為多狹縫發揮作用。關注G0中的一個狹縫。通過該處的X射線使下游的Talbot干涉儀(G1和G2)發揮作用。即，G0中的狹縫能夠解釋為虛擬地構成微焦點X射線源。在G0中，關注通過其相鄰的狹縫的X射線。這顯然也使下游的Talbot干涉儀進行操作，但是能夠調整G0的周期，以使基于G1的強度圖樣在G2位置僅偏移剛好1周期(嚴格為1周期的整數倍)。這樣一來，能夠維持基于下游的Talbot干涉儀的莫列波紋圖像生成功能，并且能夠使用幾乎沒有干涉性的傳統的明亮的X射線源，實現相位對比度拍攝的高速化。