相干散射成像制造技术

一种用于获取物体（５）的相干散射成像数据的装置，包括一组线探测器（６ａ↓［１］－６ａ↓［ｎ－１］，６ａ↓［ｎ＋１］－６ａ↓［Ｎ］），每一个都被引导朝向经过物件（５）的辐射束（２ａ）的轨迹（２ｂ）的一小部分，从而使得在物体中发生相干散射的辐射束（２ａ）的射线束（ｂ↓［１］－ｂ↓［ｎ－１］，ｂ↓［ｎ＋１］－ｂ↓［Ｎ］）进入线探测器并在那里被检测。每一个线探测器都具备一个用于使相应的散射射线束进入的延长开口（３０）；设置成与所述开口平行的一排探测器元件（２７）；并且属于这样的类型，其中，由相应散射射线束与探测介质之间的作用所产生的并以与相应散射射线束垂直的方向行进的电荷或光子由探测器元件检测。所述线探测器及其相应的探测器元件取向成使得可同时记录足以形成多个一维图象的散射数据，其每一个图像都由在所述物体中以相应角度散射的辐射组成。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及用于获取检查物体的相干散射成像数据的装置和方法。
技术介绍
及相关技术X-射线医疗诊断方法如乳房造影术为一种低剂量的疗法，它产生待检查病人一个部位如其胸部的一个或多个图象，例如用于探测早期癌症。乳房造影术诊断方法通常包括获取病人每一个乳房的两个图象，一个来自上面而一个来自侧面。内科医生或放射科医师随后观察胸部的图象即乳房X线照片，以识别任何乳腺癌。尽管该方法是检测早期乳腺癌的最好方法之一，内科医生或放射科医师在观察乳房X线照片时仍可能遗漏对乳腺癌的检测。例如，乳腺癌可能由于受到放射图的密度、纤维腺胸部组织的遮蔽而被遗漏。已经努力地对相干散射成像进行了研究以探测早期乳腺癌，例如参见相干散射计算断层摄影术—一种新型的医疗成像技术(Coherent Scatter ComputedTomography-A Novel Medical Imaging technique)，J.-P.Schlomka，A.Harding，U.van Stevendaal，M.Grass和G.Harding，医疗成像(Medical Imaging)2003年医疗成像物理学(Physics of Medical Imaging)，M.J.Yaffe和L.E.Antonuk，编者，SPIE进展，第5030卷，2003年，第256页。该方法源于在文献中描述的ART方法，并基于利用来自测量从待检查物体内的一个受照射切片所散射的光子的角传输分布的数据的背投影步骤。专利技术概述但是，由J.-P.Schlomka等人揭示的方法受制于有限的空间分辨率。沿入射射线束与检查物体之间的交互作用区域的全部长度即沿着射线束在物体中的辐射光子全部轨迹来收集每一个单个的信号。实验设备无疑包括放置在探测器前面的由薄钨层制成的准直器，但这些薄层只在那里提供一个具备低空间分辨率的图象；一个二维探测器是用基于GSO晶体的一单个的一维垂直探测器柱和光电倍增管建模的。因此，本专利技术的一个主要目的在于分别提供用于提供具有比由上述的先前技术方法所获取的空间分辨率更高的相干散射成像数据的装置和方法。在这一方面，一个特定的目的是提供这样的装置和方法，它们提供相干散射成像数据，通过该数据可产生具备高空间分辨率、散射角分辨率、信噪比、动态范围和图象对比度的高质量的一维、二维甚至三维的图象。本专利技术的另一目的在于提供这样的装置和方法，它们在即时测量中提供常规的透射成像数据，同时也提供相干散射成像数据。本专利技术的又一个目的在于提供这样的装置和方法，它们可靠、准确、简单和廉价。除了别的以外，这些目的由在附属的权利要求书中所要求保护的装置和方法获得。为使本专利技术正常运行，必须在特别大的程度上从探测中鉴别不希望有的散射辐射。本专利技术所基于的线探测器中的每一个均有用于供相应的扇形相干散射射线束进入的延长开口；设置成与该延长开口基本平行的一排单个的延长探测器元件；并且属于这样的类型，其中由该相应的扇形相干散射射线束与该线探测器中的探测介质之间的交互作用所产生的并以与该相应扇形相干散射射线束基本上垂直的方向传输的电荷或光子，是由那排单个的探测器元件检测的。这样的边缘工作(edge-on)探测器可做得对方向极其敏感。通过对在下文以及附附图说明图1-3中给出的本专利技术优选实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得很清楚，优选的实施例仅仅是用于解释，并因此不限制本专利技术。附图简述图1示意性地描述了按照本专利技术一个优选实施例的对物体进行X射线检查以获取相干散射成像数据的装置的侧视图。图2a示意性地描述了包含在图1的装置中的线探测器的横截面侧视图。图2b示意性地描述了图2a中的探测器沿线I-I的横截面图。图3a示意性地描述了按照本专利技术另一优选实施例的用于获取物体X射线检查的相干散射成像数据的装置的侧视图。图3b示意性地描述了图3b中装置的部分透视图。相同的参考数字用在所有的图中用于代表各种实施例的相同或相似的部件、部分、细节和等同物。优选实施例的详细描述图1的装置包括一个发散的X射线源1，它产生以对称轴3为中心的X-射线2；一个孔准直器4，具备用于将发射的X-射线2准直以形成良好限定的经准直的辐射束2a的圆形开口；一个辐射探测器装置6；以及一个用于将X-射线源1、准直器4和辐射探测器装置6相互牢固地连接并相对于要检查的物体5来移动X-射线源1、准直器4以及辐射探测器装置6以扫描物体5的设备7。可选择的，在扫描期间X-射线源1、准直器4和辐射探测器装置6保持静止而物体5移动。辐射探测器装置6包括一组线探测器6a1-6an-1，6an+1-6aN，它们指向辐射束2a在检查物体5中的轨迹2b的不同位置，以使得辐射束2a在检查物体5的不同的小型部分发生相干散射时的不同扇形射线束b1、…、bn-1、bn+1…、bN沿轨迹2b进入线探测器并在那里被检测。线探测器6a1-6an-1、6an+1-6aN优选地指向沿着辐射束2a在物体5中的轨迹2b的不同位置，其方向限定了相对于xz-平面内的对称轴3的角α1、…、αn-1、αn+1、…αN，其中存在该对称轴3和该组线探测器6a1-6an-1、6an+1-6aN，角度α1、…、αn-1、αn+1、…αN具有相同的值。在图2a+b中更为详细地解释了线探测器6a1-6an-1、6an+1-6aN中的一个。线探测器包括一个用于供扇形相干散射射线束进入的延长开口30；设置成与延长开口30基本平行的一排延长的单个探测器元件或细条27；并且属于这样的类型，其中由进入探测器的扇形相干散射射线束与线探测器中的探测介质24之间的作用所产生的并以与扇形相干散射射线束基本垂直的方向传输的电荷或光子可由那排单个的探测器元件27所检测。优选的，所述线探测器为气基的平行板探测器，特别是一个包括基本上为平板的阴极25、26和组合阳极/读出装置27、28的探测器，其中进行雪崩放大以放大信号。每一个电极装置25、26；27、28包括一个由相应绝缘基片26、28支撑的导电电极层25、27，其中所述装置被取向成使得导电的阴极25和阳极27层相互面对。优选的，绝缘基片26、28和窗口30并与侧壁29、31、32一起确定一个能够填充可电离的气体或气体混合物的气体密封容器。可选择的，所述电极装置设置在一个外部的气体密封箱(未图示)中。可电离的气体或气体混合物可以例如包括氪和二氧化碳或氙和二氧化碳。已经发现能够将这些气基平行板探测器做得对方向极其敏感，并且因此非常适合用于那些不需要的散射辐射必须被强烈衰减的应用。实际上，气基平行板探测器的观察视野如在图2a中由b示意性地表明的那样是非常薄的——远比窗口30的宽度薄并且比进入探测器的扇形相干散射射线束的典型厚度薄。已发现该特征对于专利技术一种用于对物件进行高能X光照相测量的装置是一个绝对的前提，它防止了康普顿散射辐射被检测到，参见公开号为20030227996A1的美国专利申请，其内容作为参考并入本文。相似地，为了获取足够的空间分辨率，该特征对于本专利技术是十分重要的。为得到关于用于本专利技术的不同类型探测器的更多详细内容，参照了下述Tom Francke等的并转让给了瑞典的XCounter AB的美国专利，这些专利作为参考并入本文号码为No.6,118,125；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获取检查物体（５）的相干散射成像数据的装置，其特征在于：一个辐射源装置（１，４），用于产生以对称轴（３）为中心的电离辐射的辐射束（２ａ），该辐射束（２ａ）被引导经过所述检查物体（５）；以及一个辐射探测器装置（６），它包括一组线探测器单元（６ａ↓［１］－６ａ↓［ｎ－１］，６ａ↓［ｎ＋１］－６ａ↓［Ｎ］），每一个都指向所述辐射束（２ａ）在所述检测查物体（５）中轨迹（２ｂ）的一小部分，以使得在所述检查物体中发生相干散射的所述辐射束（２ａ）的基本呈扇形的射线束（ｂ↓［１］－ｂ↓［ｎ－１］，ｂ↓［ｎ＋１］－ｂ↓［Ｎ］）进入线探测器单元并在那里被检测；其中，每一个所述的线探测器单元都具备一个用于供相应的扇形相干散射射线束进入的延长开口（３０）；设置得与所述延长开口基本平行的一排单个的探测器元件（２７）；并且属于这样的类型，其中由相应扇形散射射线束与在线探测器单元中的探测介质之间的交互作用所产生的并以与相应扇形相干散射射线束基本垂直的方向传输的电荷或光子由所述那排单个探测器元件所检测；并且将所述线探测器单元及其相应的单个探测器元件形成并取向成允许同时记录足以形成多个一维图象的相干散射成像数据，每一个图像都由在所述检查物体中以相应角度（β↓［１］－β↓［Ｍ］；α↓［１］－α↓［ｎ－１］，α↓［ｎ＋１］－α↓［Ｎ］）发生相干散射的辐射组成。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C乌尔贝里，T弗兰克，
申请(专利权)人：爱克斯康特公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]