[發明專利]X射線成像系統及X射線成像方法

在審

• 申請號: 202010014060.4
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111110262A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王文琳;周莉
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/06;G01N23/04;G03B42/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 解婷婷;曲鵬

本發明公開了一種X射線成像系統及X射線成像方法。X射線成像系統包括：發射裝置，用于出射準直X射線；調制裝置，設置在發射裝置與待測物體之間，用于調制準直X射線并形成調制光場；單像素探測裝置，設置在待測物體遠離調制裝置的一側，用于采集X射線經調制裝置和待測物體后的測量信號；處理裝置，與單像素探測裝置連接，用于將測量信號與預先存儲的參考信號進行空間關聯計算，獲得待測物體的圖像。本發明實施例通過設置調制裝置，實現了基于參考信號和測量信號空間關聯關系獲得待測物體的圖像。由于采用單像素探測裝置采集測量信號，降低了待測物體的采樣時間，而且將X射線強度衰減到單光子量級，有效減輕了對生命體的傷害。

技術領域

本發明涉及X射線成像技術領域，更具體地，涉及一種X射線成像系統及X射線成像方法。

背景技術

自從1985年倫琴發現X射線，并將其應用于醫療成像領域，醫療X射線影像技術迅速發展并普及，目前已占據著醫療成像領域的最大份額，在人類疾病診斷、健康保健具有廣泛應用。由于待測物體為生命體，醫療X射線影像朝著低劑量、高成像質量方向發展。

傳統X射線成像往往依賴于高成像質量的平板探測裝置，如非晶硅、互補金屬氧化物半導體(CMOS)等，其像素尺寸往往在100μm左右，以Varex4343R產品為例，像素數可達1024×1024以上。平板探測裝置生產涉及光刻、蒸鍍等多道掩膜(mask)工藝，工藝復雜，成本高且成品率較低。

目前，X射線成像系統為了獲得清晰的圖像，需將生命體暴露在X射線下足夠長的時間，不可避免地對生命體造成較大傷害。

發明內容

本發明實施例提供了一種X射線成像系統，用以解決現有X射線成像系統對生命體造成較大傷害的問題。

為了解決上述問題，本發明實施例提供了一種X射線成像系統，包括：

發射裝置，用于出射準直X射線；

調制裝置，設置在發射裝置與待測物體之間，用于調制準直X射線并形成調制光場；

單像素探測裝置，設置在待測物體遠離調制裝置的一側，用于采集X射線經調制裝置和待測物體后的測量信號；

處理裝置，與單像素探測裝置連接，用于將測量信號與預先存儲的參考信號進行空間關聯計算，獲得待測物體的圖像。

可選的，發射裝置包括X射線發射源和準直器，準直器設置于X射線發射源的出光方向，準直器包括設置小孔的準直板，X射線發射源發出的X射線經小孔形成準直X光線。

可選的，X射線發射源包括單色性X射線發射源或非單色性X射線發射源。

可選的，調制裝置包括調制器和驅動器，調制器設置于驅動器上，驅動器用于驅動調制器在垂直于準直X射線的平面內運動。

可選的，調制器包括基底和在基底上陣列排布的多個調制塊，在垂直于準直X射線的平面內，調制塊的形狀包括圓形、橢圓形、矩形、正多邊形、梯形或三角形。

可選的，調制塊的等效長度為5μm-20μm，調制塊的等效寬度為5μm-20μm，相鄰調制塊之間的間隙小于等于10μm。

可選的，在平行于準直X射線的平面內，調制塊的厚度為50μm-900μm。

可選的，調制塊的材料包括氧化鋁、氧化硅、碳化硅和氮化硅中的一種或多種。

可選的，調制器還包括覆蓋調制塊的緩沖層和設置于緩沖層上的保護層。

可選的，還包括平板探測裝置和位置調換機構，平板探測裝置設置于位置調換機構上，位置調換機構用于將平板探測裝置調換到待測物體的測試位置，使平板探測裝置采集X射線經調制裝置調制后的參考信號；參考信號為調制光場的光強分布信號。