[發(fā)明專利]可切換光柵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980060755.1
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN112702951A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: R·斯特德曼布克;E·勒斯爾;D·J·費斯特格
• 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;G01N23/20;G02F1/11;G02F1/29;G02F1/33;G02B5/18;G02B27/50;G21K1/06;G01N23/041;G02F1/165;G21K1/04;G03F7/20;G01V5/00;G02B21/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

一種用于相襯成像的可切換光柵，包括貯存器，所述貯存器具有介質和X射線吸收顆粒，所述X射線吸收顆粒被聲學地連接到第一超聲生成器和第二超聲生成器，所述第二超聲生成器沿著所述貯存器的正交于第一側的一側進行布置。所述超聲生成器各自被個體地或一起配置為生成具有頻率和相位的聲波，使得在所述介質內形成駐波，從而引起所述X射線吸收顆粒沿著所述駐波的壓力節(jié)點進行組織。

技術領域

本發(fā)明總體上涉及用于相襯成像和/或暗場成像干涉儀的可切換光柵、用于差分相襯成像和/或暗場成像的系統(tǒng)和用于差分相襯成像和/或暗場成像的方法。

背景技術

相襯成像(例如，暗場X射線成像(DAX)和差分相襯成像(DCPI))提供了針對目標中的相位梯度和散射結構的高靈敏度，并且是對例如用于醫(yī)學診斷、材料分析和安全性掃描的診斷或分析(X射線)成像的有前景的補充方案。

相襯成像(遍及本文件使用該該術語以涵蓋DAX和DCPI這兩者)是僅在最近才在X射線成像中發(fā)現(xiàn)實際用途的成像技術。相襯成像用于視覺光學早已為人所知，但是對于X射線成像，它受限于高亮度同步輻射X射線源，該高亮度同步輻射X射線源由于其尺寸和非常有限的能量帶寬和角發(fā)散而不適合用于實際(例如醫(yī)學)成像。然而，開發(fā)了基于光柵的解決方案以使用常常在醫(yī)學成像和安全性掃描中使用的X射線管來生成暗場X射線圖像[Pfeiffer等人的“Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer”(Nature Materials，第7卷，2008年2月，第134-137頁)]。

可以使用如圖1中示意性示出的相襯設置10來執(zhí)行相襯成像。從X射線源11的X射線焦斑12發(fā)射X射線束13。靠近X射線焦斑12放置第一光柵結構G0(通常被稱為源光柵)。由于源光柵G0，輻射射束13實際上被分成線源的陣列，該線源的陣列將射束分成單獨的平行射束，該單獨的平行射束然后穿過第二光柵結構G1(通常被稱為相位光柵)，該第二光柵結構G1可以被放置在要被成像的目標50前面(例如對于計算機斷層攝影(CT)成像的情況)或后面(例如對于標準X射線成像的情況)。X射線束13在它被探測器14探測到之前經(jīng)過第三光柵結構G2(通常被稱為分析光柵或振幅光柵)，在第三光柵結構G2中，生成成像信息并將其傳輸?shù)教幚韮x器(未示出)。相位光柵G1和分析光柵G2這兩者都對圖像對比度有貢獻，其中，相位光柵G1引起X射線束13中的周期性空間相位調制。通過部分相干X射線的傳播，相位調制被變換成具有在5-50μm的范圍內的典型周期的強度調制(Talbot效應)。分析光柵G2然后將高頻強度調制變換成低頻強度調制。當相位光柵G1或分析光柵G2相對于輻射射束13橫向移動時，探測到的X射線強度在探測器14的每個像素中振蕩，其中，振蕩的幅值由目標50來確定。這些局部強度變化然后可以用于確定同時獲得的暗場圖像數(shù)據(jù)和相襯圖像數(shù)據(jù)。

所獲得的暗場圖像數(shù)據(jù)表示通過目標50的X射線束13的散射信息。該散射數(shù)據(jù)是與X射線透射圖像數(shù)據(jù)同時獲得的，并且是與相襯圖像數(shù)據(jù)同時獲得的，X射線透射圖像數(shù)據(jù)提供(特別是高吸收區(qū)與低吸收區(qū)之間的差異的)衰減測量數(shù)據(jù)，相襯圖像數(shù)據(jù)提供提高的軟組織對比度，這使其特別適合用于對具有許多表面區(qū)轉變和/或微結構(例如，肺部、纖維材料等)的“軟”材料進行成像。

所獲得的相襯圖像表示通過目標50的X射線束13的折射率信息。有利地，這可以獨立使用或者結合也是同時獲得的透射圖像而使用，從而通過使用結構內的細節(jié)不同的折射率變化(要不然折射率變化是一致的)來增強圖像對比度。

所描述的相襯設置10非常適合用于這種目的，但是要求保護的發(fā)明適合用于適用于醫(yī)學或分析成像的任何基于光柵的相襯設置。