放射线图像摄影装置和放射线图像检测器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及放射线图像摄影装置和放射线图像检测器。尤其涉及用于通过使用包括第一格栅和第二格栅的两个格栅来获得相位对比图像的放射线图像摄影装置，其中第一格栅和第二格栅之一包括排列在与形成所述相位对比图像的各像素相对应的预定范围内的多个单位格栅，其中所述单位格栅由彼此沿不同方向延伸的单位格栅部件的组形成，并且基于与所述预定范围内的所述单位格栅相对应的所述像素部所检测到的多个检测信号，来生成所述相位对比图像的各像素的像素信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用格栅的放射线图像摄影装置和由放射线图像摄影装置使用的放射线图像检测器。
技术介绍
X射线具有根据形成物质的元素的原子数和该物质的密度和厚度而衰减的性质。因为这种性质，X射线用作用于研究被摄体的内部的探测器。使用X射线的摄影系统已经广泛应用于医疗诊断、无损检查等领域。利用传统X射线摄影系统，将被摄体放置在发射X射线的X射线源与检测X射线图像的X射线图像检测器之间，以拍摄被摄体的透过像。在这种情况下，从X射线源朝向该X射线图像检测器发射的各X射线，在该X射线进入该X射线图像检测器之前，衰减(被吸收)与存在于从X射线源到X射线图像检测器的路径中的被摄体的形成物质的特性差异(诸如原子数、密度以及厚度)相对应的量。因此，由X射线图像检测器检测到被摄体的X射线透过像并进行摄影。作为这种X射线图像检测器的示例，广泛地使用X射线增强屏和膜的组合、光可激励荧光体、以及使用半导体电路的平板检测器(FPD)。然而，形成物质的元素的原子数越小，该物质的X射线吸收能力越低。因此，软生物组织或者软材料之间的X射线吸收能力差别非常小，难以获得足够对比度的图像作为X射线透过像。例如，形成人体关节的关节软骨与软骨周围的滑液主要由水组成，并且他们之间的X射线吸收差异非常小。因此难以获得具有足够对比度的图像。近年来，已经研究了基于由于被摄体的折射率之间的差异而引起的X射线的相位变化，来获得相位对比图像的X射线相位对比摄影技术，来取代由于被摄体的吸收率之间的差异而引起的X射线的强度变化。凭借这种利用相位差的X射线相位对比摄影技术，即使在被摄体为具有低X射线吸收能力的物质的情况下，也可以获得高对比度图像。作为这种X射线相位对比摄影系统的示例，WO 2008/102654和日本待审专利公开No. 2010-190777(下文中分别称为专利文件I和2)中提出了一种放射线相位对比摄影装置，其中包括第一格栅和第二格栅的两个格栅按照预定间隔彼此平行排列，基于塔尔博特(Talbot)干涉效应,在第二格栅的位置处形成第一格栅的自身像(self image),并且利用第二格栅对第一格栅的自身像的强度进行调制，以提供放射线图像相位对比图像。在专利文件I和2中公开的放射线相位对比摄影装置中，执行条纹扫描方法，其中第二格栅定位为几乎与第一格栅的平面平行，并且在第一格栅或者第二格栅沿几乎与格栅的方向垂直的方向、相对彼此移位(平移)比格栅节距细的预定距离情况下，每次格栅移动时，执行拍摄多个图像的多次摄影操作，并且基于所述多个图像获得由于与被摄体相互作用而引起的X射线的相位变化量(相移微分)。随后，可以基于所述相位微分来获得被摄体的相位对比图像。 然而，利用专利文件I和2中公开的放射线相位对比摄影装置，仅可以获得关于与格栅方向垂直的方向的相位信息，因此不可能获得具有足够图像质量的相位对比图像。此外，关于WO 2010/050483(下文中称为专利文件3)中公开的放射线相位对比摄影装置，其提出了利用其内排列有大量十字和点的格栅来获得二维相位信息。然而，这些格栅需要具有非常窄的节距，所以非常难制造。例如，在格栅上具有大量十字的情况下，由十字形成的矩形的角不够锐，并因此导致空间频率信息劣化和图像质量劣化。另一方面，关于专利文件I和2中公开的放射线相位对比摄影装置，需要以比格栅节距细的节距来精确地平移第一格栅或者第二格栅。格栅节距通常为几微米，因此需要以高精确度平移格栅。这需要高精确度的移动机构，因此导致机构复杂和成本增加。此外，在每次移动格栅执行摄影时，在获得相位对比图像的一系列摄影操作期间，被摄体与摄影系统之间的位置关系可能由于被摄体的移动或者装置的振动而发生改变。在这种情况下，不可能正确得出X射线的由于与被摄体相互作用而引起的相位变化，因此不可能获得良好的相位对比图像。
技术实现思路
在上述背景下，本专利技术致力于提供一种能够获得具有二维相位信息的高质量相位对比图像的放射线图像摄影装置以及由放射线图像摄影装置使用的放射线图像检测器。本专利技术还致力于提供一种可以在单次摄影操作中获得上述具有二维相位信息的相位对比图像的放射线图像摄影装置和放射线图像检测器。本专利技术的放射线图像摄影装置的一个方面是这样一种放射线图像摄影装置，其包括第一格栅，其具有周期性排列的格栅结构并且允许从放射线源发射的放射线透过以形成第一周期图案图像；第二格栅，其具有周期性排列的格栅结构以接收第一周期图案图像并且形成第二周期图案图像；放射线图像检测器，其包括二维排列像素部，以检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案图像；以及图像生成单元，其基于表示所述放射线图像检测器检测到的所述第二周期图案图像的图像信号，来生成相位对比图像，其中所述第一格栅和第二格栅中的一个格栅包括在与形成所述相位对比图像的各像素相对应的预定范围内排列的多个单位格栅，其中所述单位格栅由彼此沿不同方向延伸的单位格栅部件的组形成，并且所述图像生成单元基于与所述预定范围内的所述单位格栅相对应的所述像素部所检测到的多个检测信号，来生成所述相位对比图像的各像素的像素信号。在本专利技术的放射线图像摄影装置中，另一格栅包括排列在该格栅中的多个副单位格栅，各副单位格栅可由比所述单位格栅小并且分别与所述像素部相对应的单位形成，并且在与各单位格栅相对应的范围内的所述副单位格栅排列成沿与所述单位格栅的延伸方向垂直的方向、相对于所述单位格栅平行平移不同距离，并且所述图像生成单元可基于与排列在与所述单位格栅相对应的范围内的所述副单位格栅相对应的所述像素部检测到的检测信号，来生成各单位格栅的检测信号。在本专利技术的装置中，所述第一格栅可包括排列在该第一格栅中的所述多个单位格栅，而所述第二格栅可包括排列在该第二格栅中的所述多个副单位格栅，并且在与所述第一格栅的各单位格栅相对应的范围内的所述副单位格栅可排列成相对于所述第一格栅的图像以P/M为增量平行平移不同距离，其中P是所述第二格栅的节距，而M是预先设置的用于生成形成所述相位对比图像的各像素的相位信息的条数。在本专利技术的装置中，所述第二格栅可包括排列于该第二格栅中的所述多个单位格栅，而所述第一格栅可包括排列于该第一格栅中的所述多个副单位格栅，并且在与所述第二格栅的各单位格栅相对应的范围内的所述副单位格栅的图像可排列成相对于所述第二格栅以P/M为增量平行平移不同距离，其中P是所述第二格栅的节距，而M是预先设置的用于生成形成所述相位对比图像的各像素的相位信息的条数。在本专利技术的装置中，所述单位格栅可由沿彼此垂直的方向延伸的单位格栅部件的组形成。在本专利技术的装置中，在所述预定范围内的所述单位格栅可排列成交替图案。 在本专利技术的装置中，在所述预定范围内排列的所述单位格栅可包括在所述预定范围内具有相等面积比的、不同类型的单位格栅。在本专利技术的装置中，在所述预定范围内排列的所述单位格栅可包括由沿相同方向延伸的所述单位格栅部件形成的两个以上单位格栅，其中所述两个以上单位格栅彼此具有不同排列节距的所述单位格栅部件。在本专利技术的装置中，在与各单位格栅相对应的范围内排列的所述副单位格栅可包括具有不同排列节距的、不同类型的副单位格栅。在本专利技术的装置中，所述第二格栅可位于与所述第一格栅相距塔尔博特干涉距离处，并且可对所述第一格栅的通过塔尔博本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子泰久，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：