Формирование изображений методом дифференциального фазового контраста

Формирование изображений методом дифференциального фазового контраста

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к формированию изображений методом дифференциального фазового контраста, в частности, к дифракционным решеткам для формирования рентгеновских изображений методом дифференциального фазового контраста, детекторному устройству рентгеновской системы для формирования фазово-контрастных изображений объекта, устройству получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта, медицинской рентгенографической системе для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста, способу формирования изображений методом дифференциального фазового контраста, а также к компьютерному программному элементу и компьютерно считываемому носителю информации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Формирование изображений методом дифференциального фазового контраста применяют, например, для улучшения контраста слабопоглощающего препарата, по сравнению с обычными амплитудно-контрастными изображениями. В документе EP 1 731 099 A1 предложено устройство рентгеновского интерферометра, содержащее стандартный источник полихроматического рентгеновского излучения, решетку источника, решетку делителя пучка и анализирующую решетку, и детектор изображений. Объект располагают между решеткой источника и решеткой делителя пучка, т.е. фазовой решеткой. Посредством ступенчатого изменения фазы анализирующей решетки можно регистрировать необработанные данные изображения, содержащие фазовую информацию. Решетки, например, фазовая решетка и анализирующая решетка, содержат множество щелей, прозрачных для рентгеновского излучения, между полосками поглощающего материала, например, золота.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как обнаружено ранее, доза рентгеновского излучения, подводимого к объекту, например, пациенту, частично поглощается анализирующей решеткой и, следовательно, не полностью используется для регистрации данных изображения датчиком.

Следовательно, может существовать потребность в более эффективном использовании рентгеновского излучения, проходящего сквозь объект.

Цель настоящего изобретения достигается с помощью объекта изобретения по независимым пунктам формулы изобретения, при этом дополнительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Следует отметить, что нижеописанные аспекты изобретения относятся также к дифракционной решетке, детекторному устройству, устройству получения рентгеновских изображений, медицинской рентгенографической системе, способу, компьютерной программе и компьютерно считываемому носителю информации.

В соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения предлагается дифракционная решетка для формирования рентгеновских изображений методом дифференциального фазового контраста, содержащая, по меньшей мере, один участок первой подобласти и, по меньшей мере, один участок второй подобласти. Первая подобласть содержит решетчатую структуру с множеством полос и щелей, расположенных периодически с первым шагом P_G1 решетки, в которой полосы расположены так, что изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и в которой щели являются рентгенопрозрачными. Вторая подобласть является рентгенопрозрачной, и, по меньшей мере, один участок второй подобласти обеспечивает рентгенопрозрачную апертуру на решетке. Участки первой и второй подобластей расположены с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении.

В соответствии с настоящим изобретением, термин «изменение фазы» относится к сдвигу фазы рентгеновского излучения.

В соответствии с настоящим изобретением, термин «рентгенопрозрачный» относится к тому факту, что рентгеновское излучение, проходящее решетку, не изменяется по фазе, т.е. рентгеновское излучение не претерпевает фазового сдвига, и не изменяется по амплитуде, ни на измеримую, ни на допустимую величину.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления, дифракционная решетка является анализирующей решеткой для формирования рентгеновских изображений методом дифференциального фазового контраста.

В соответствии с дополнительным аспектом, полосы анализирующей решетки поглощают рентгеновское излучение таким образом, что упомянутые полосы изменяют амплитуду рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления, дифракционная решетка является фазовой решеткой для формирования рентгеновского изображения методом дифференциального фазового контраста.

В соответствии с дополнительным аспектом, полосы фазовой решетки изменяют фазу рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления, участки первой и второй подобластей расположены по области дифракционной решетки по шахматной схеме размещения.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления изобретения, участки первой подобласти расположены линейно в виде, по меньшей мере, одной линейной группы решеток, содержащей, по меньшей мере, одну линию участков первой подобласти, и участки второй подобласти расположены линейно в виде, по меньшей мере, одной линейной группы апертур, содержащей, по меньшей мере, одну линию второй подобласти. Обеспечены, по меньшей мере, две линейные группы решеток и, по меньшей мере, две линейные группы апертур, и линейные группы решеток и линейные группы апертур расположены с чередованием с первым шагом P_L1 линий.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления изобретения, решетчатая структура первой подобласти содержит, по меньшей мере, одно первое решетчатое поле и, по меньшей мере, одно второе решетчатое поле; при этом ориентация G_O1 первой решетки первого решетчатого поля обеспечена как первая ориентация, и причем ориентация G_O2 второй решетки второго решетчатого поля обеспечена как вторая ориентация, которая поперечна первой ориентации.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления изобретения предлагается детекторное устройство для рентгеновской системы для формирования фазово-контрастных изображений объекта, содержащее первую и вторую дифракционные решетки и детектор с датчиком. Датчик содержит, по меньшей мере, один пиксель датчика первой подгруппы пикселей и, по меньшей мере, один пиксель датчика второй подгруппы пикселей. Первая дифракционная решетка является фазовой решеткой, и вторая дифракционная решетка является анализирующей решеткой. Анализирующая решетка и/или фазовая решетка выполнены с возможностью ступенчатого поперечного перемещения в отношении к периоду анализирующей решетки. Фазовая решетка и анализирующая решетка обеспечены в качестве дифракционной решетки для формирования рентгеновского изображения методом дифференциального фазового контраста в соответствии с одним из вышеупомянутых примерных вариантов осуществления. Каждая из первой и второй дифракционных решеток выполнены с возможностью перемещения относительно датчика из первого положения в, по меньшей мере, второе положение с первым шагом P_T1 перемещения. Шаг P_T1 перемещения согласован с участками первой и второй подобластей, расположенными с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении, и в первом и втором положениях, за участками первой и второй подобластей расположены разные части датчика.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления обеспечены дополнительные пиксели датчика дополнительных подгрупп.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления предлагается устройство получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта, с рентгеновским источником, решеткой источника, фазовой решеткой, анализирующей решеткой и детектором. Рентгеновский источник генерирует пучок рентгеновского излучения с полихроматическим рентгеновским спектром. Решетка источника выполнена с возможностью обеспечения достаточной поперечной когерентности для когерентного облучения, по меньшей мере, одного полного шага решетки фазовой решетки, чтобы в местоположении анализирующей решетки можно было наблюдать интерференцию. Фазовая решетка облучается несколькими из щелей и может быть названа решеткой делителя пучка, а также упомянутая решетка делит пучок на два начальных порядка, т.е. 1-ые порядки дифракции, так как 0-й порядок совершенно исключается. Анализирующая решетка и/или фазовая решетка выполнены с возможностью ступенчатого поперечного перемещения в отношении к, по меньшей мере, периоду анализирующей решетки. Фазовая решетка, анализирующая решетка и детектор обеспечены как детекторное устройство в соответствии с одним из вышеупомянутых примерных вариантов осуществления.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления предлагается медицинская рентгенографическая система для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста, с устройством получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления. Кроме того, предлагаются обрабатывающий блок, интерфейсный блок и устройство для размещения объекта. Обрабатывающий блок выполнен с возможностью управления рентгеновским источником, а также ступенчатым изменением фазы анализирующей решетки и/или фазовой решетки и перемещением фазовой решетки и анализирующей решетки. Интерфейсный блок выполнен с возможностью предоставления зарегистрированных первых и вторых необработанных данных изображения в обрабатывающий блок. Устройство для размещения объекта выполнено с возможностью размещения объекта интереса для получения фазово-контрастного изображения.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления предлагается способ формирования изображений методом дифференциального фазового контраста, содержащий следующие этапы: a1) Подводят когерентное рентгеновское излучение в интерферометр с двумя дифракционными решетками в первом положении, при этом каждая дифракционная решетка содержит, по меньшей мере, одну решетчатую часть и, по меньшей мере, одну апертурную часть, причем первая дифракционная решетка является фазовой решеткой, и вторая дифракционная решетка является анализирующей решеткой. a2) Ступенчато изменяют фазу анализирующей решетки. a3) Регистрируют первые необработанные данные изображения посредством датчика с, по меньшей мере, двумя частями; при этом первая и вторая части регистрируют информацию фазово-контрастного изображения и информацию о плотности, соответственно. b) Перемещают анализирующую решетку и фазовую решетку во второе положение, c1) Подводят когерентное рентгеновское излучение в интерферометр во втором положении. c2) Ступенчато изменяют фазу анализирующей решетки. c3) Регистрируют вторые необработанные данные изображения посредством датчика с, по меньшей мере, двумя частями; при этом первая и вторая части регистрируют, соответственно, информацию о плотности и информацию фазово-контрастного изображения. d) Обеспечивают зарегистрированные первые и вторые необработанные данные изображения в качестве необработанных данных изображения.

Следует отметить, что решетчатые части также содержат некоторую информацию об интенсивности. Однако, вышеприведенное различие относится больше, для иллюстрации, к общему отличию.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления изобретения предлагается способ, в котором этап a1) содержит подведение когерентного рентгеновского излучения к фазовой решетке и анализирующей решетке, каждая из которых содержит, по меньшей мере, один участок первой подобласти. Первая подобласть содержит решетчатую структуру с множеством полос и щелей, расположенных периодически с первым шагом P_G1 решетки. Полосы расположены так, что изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и щели являются рентгенопрозрачными. Фазовая решетка и анализирующая решетка содержат также, каждая, по меньшей мере, один участок второй подобласти, который является рентгенопрозрачным, и, при этом по меньшей мере, один участок второй подобласти обеспечивает рентгенопрозрачную апертуру на решетке. Участки первой и второй подобластей расположены с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении. Кроме того, этап a3) содержит регистрацию первых необработанных данных изображения посредством датчика в первом положении, при этом датчик содержит, по меньшей мере, один пиксель датчика первой подгруппы пикселей и, по меньшей мере, один пиксель датчика второй подгруппы пикселей. В первом положении, каждая из первых подобластей фазовой решетки и анализирующей решетки расположена, по меньшей мере, частично перед первой подгруппой пикселей, и вторые подобласти расположены, по меньшей мере, частично перед второй подгруппой пикселей. Первая и вторая подгруппы регистрируют информацию фазово-контрастного изображения и информацию о плотности, соответственно. Кроме того, этап b) содержит перемещение фазовой решетки и анализирующей решетки относительно датчика из первого положения в, по меньшей мере, второе положение, с первым шагом P_T1 перемещения, при этом шаг перемещения согласован с участками первой и второй подобластей фазовой решетки и анализирующей решетки, расположенных с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении. Во втором положении, каждая из первых подобластей фазовой решетки и анализирующей решетки расположены, по меньшей мере, частично перед второй подгруппой пикселей, и вторые подобласти расположены, по меньшей мере, частично перед первой подгруппой пикселей. Кроме того, этап c3) содержит регистрацию вторых необработанных данных изображения посредством датчика во втором положении, при этом первая и вторая подгруппы регистрируют информацию о плотности и информацию фазово-контрастного изображения, соответственно.

Как можно видеть, сущность изобретения состоит в том, чтобы обеспечить такую дифракционную решетку с решетчатыми участками и участками апертур, чтобы, во время одного этапа сбора данных изображения, можно было регистрировать информацию фазово-контрастного изображения, а также информацию о плотности. Таким образом, повышенную интенсивность излучения, проходящего сквозь объект, например, пациента, можно использовать для регистрации данных изображения. Дополнительное преимущество состоит в том, что, проще говоря, регистрируется информация двух разных типов, т.е. регистрируются изображения двух разных типов, а именно, информация фазово-контрастного изображения, а также информация о плотности, например, обычные рентгеновские изображения. Разумеется, все решетчатые участки обеспечивают некоторую информацию о среднем ослаблении, например, изменением по сканированным изображениям со ступенчатым изменением фазы. После перемещения фазовой решетки и анализирующей решетки в соответствии с изобретением во второе положение, при этом анализирующая решетка содержит полосы, поглощающие рентгеновское излучение, упомянутые области датчика или пиксели датчика, которые регистрировали фазовую информацию на первом этапе сбора данных, теперь перекрыты участками апертур, так что упомянутые пиксели могут теперь регистрировать информацию о плотности, а пиксели, которые регистрировали информацию о плотности на первом этапе сбора данных теперь могут регистрировать информацию фазово-контрастного изображения на втором этапе сбора данных. Например, в случае обычной анализирующей решетки с решетчатой структурой по всей области решетки, в которой полосы перекрывают 50% площади, и, следовательно, щели обеспечивают 50% непоглощающей площади, только 50% дозы рентгеновского излучения, достигающей анализирующей решетки, фактически регистрируется датчиком. Другие 50% поглощаются анализирующей решеткой. В случае дифракционной решетки в соответствии с изобретением, если решетчатая подобласть содержит 50% площади дифракционной решетки, и, следовательно, подобласть апертуры содержит 50% площади дифракционной решетки, и, в предположении обеспечения такого же соотношения 50% для полос/щелей, как выше, дифракционная решетка в соответствии с изобретением поглощает только 25% излучения, падающего на дифракционную решетку. Приведенный результат объясняется тем, что на 50% площади участки подобласти апертур не поглощают рентгеновское излучение, и на остальных 50% с участками решетчатой подобласти полосами поглощается только 50%, т.е. 25% от суммарных доз.

Приведенные и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны из пояснений со ссылками на примерные варианты осуществления, описанные в дальнейшем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже приведено описание примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг. 1 - схематичное изображение примерной медицинской рентгенографической системы в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 - схематичное изображение устройства получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений в соответствии с изобретением.

Фиг. 3 - схематичное изображение детекторного устройства с дифракционной решеткой в соответствии с изобретением.

Фиг. 4-5 - изображения дополнительных примерных вариантов осуществления детекторного устройства, изображенного на фиг. 3.

Фиг. 6-17 - изображения дополнительных примерных вариантов осуществления детекторных устройств в соответствии с изобретением.

Фиг. 18-19 - изображения дополнительных примерных вариантов осуществления детекторных устройств в соответствии с изобретением.

Фиг. 20 - схематичное изображение дополнительного примерного варианта осуществления устройства получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений в соответствии с изобретением.

Фиг. 21 - представление основных этапов примерного варианта осуществления способа в соответствии с изобретением.

Фиг. 22 - представление дополнительного примерного варианта осуществления способа в соответствии с изобретением.

Фиг. 23 - представление дополнительного примерного варианта осуществления способа в соответствии с изобретением.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 схематично представлена примерная медицинская рентгенографическая система 500 для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста. Система содержит устройство 510 получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений объекта, например, пациента. Устройство 510 получения рентгеновских изображений содержит рентгеновский источник 512 и детектор 514, расположенный противоположно рентгеновскому источнику на C-образной консольной опоре. Кроме того, устройство 510 получения рентгеновских изображений содержит решетку 518 источника (дополнительно не показанную), фазовую решетку 520 и анализирующую решетку 522, которая также не показана дополнительно. Приведенные аспекты подробно поясняются ниже со ссылкой на фиг. 2.

В качестве устройства для размещения объекта обеспечен стол 524. Стол 524 расположен, по меньшей мере, частично между рентгеновским источником 512 и детектором 514.

Также, дополнительно обеспечены обрабатывающий блок 526 и интерфейсный блок 528 (дополнительно не показан). Кроме того, над столом расположено устройство 530 отображения для представления информации для пользователя. Дополнительно обеспечена интерактивная панель 532 для пользовательского ввода.

Обрабатывающий блок 526 расположен под столом 524 для экономии пространства в кабинете для обследования. Разумеется, обрабатывающий блок можно также расположить в другом месте, например, в другом кабинете.

Следует отметить, что показанный пример представляет, так называемое, C-образное устройство получения рентгеновских изображений, содержащее консоль C-образной формы, в котором детектор изображений расположен на одном конце C-образной консоли, и источник рентгеновского излучения расположен на противоположном конце C-образной консоли. C-образная консоль может быть установлена подвижно и может поворачиваться вокруг представляющего интерес объекта, расположенного на столе 524. Другими словами, изображения можно получать с разных направлений проекций.

Следует дополнительно отметить, что, разумеется, возможны также другие формы устройств получения рентгеновских изображений, например, гентри с поворотной парой рентгеновского источника и детектора.

В соответствии с примерным вариантом осуществления изобретения, обрабатывающий блок 526 выполнен с возможностью управления рентгеновским источником 512, а также ступенчатым изменением фазы анализирующей решетки и/или фазовой решетки и перемещением фазовой решетки и анализирующей решетки, что дополнительно поясняется в дальнейшем.

Интерфейсный блок 528 выполнен с возможностью предоставления данных, зарегистрированных детектором, в обрабатывающий блок.

Описание устройства 510 получения рентгеновских изображений приведено ниже со ссылкой на фиг. 2. Устройство 510 получения рентгеновских изображений для формирования фазово-контрастных изображений содержит рентгеновский источник 512, решетку 518 источника, фазовую решетку 520, анализирующую решетку 522 и детектор 514 для исследования объекта, указанного позицией 534, при этом пучок 536 рентгеновского излучения с полихроматическим рентгеновским спектром обеспечивается рентгеновским источником 512, который обеспечен как обычный рентгеновский источник. Пучок 536 рентгеновского излучения направляется на решетку 518 источника. Решетка 518 источника, обозначаемая также как G0, выполнена с возможностью обеспечения достаточной поперечной когерентности для когерентного облучения, по меньшей мере, одного полного шага решетки фазовой решетки, чтобы в местоположении анализирующей решетки можно было наблюдать интерференцию. Иначе говоря, решетка источника «расщепляет» рентгеновское излучение, чтобы обеспечивать когерентное рентгеновское излучение (дополнительно не показано). Пучок, проходящий сквозь решетку источника, обозначен позицией 538. Фазовая решетка облучается несколькими из щелей и может быть названа решеткой делителя пучка, а также упомянутая решетка делит пучок на два начальных порядка, т.е. 1-ые порядки дифракции, так как 0-й порядок точно с компенсирован. После прохождения фазовой решетки 520, расщепленные пучки падают на анализирующую решетку в плоскости анализатора. После повторного объединения расщепленных пучков за фазовой решеткой 520, повторно объединенный пучок направляется на анализирующую решетку 522. Затем, детектор 514 с датчиком, дополнительно не показанный, регистрирует необработанные данные изображения, при этом анализирующую решетку 522 ступенчато перемещают поперечно в отношении к одному периоду анализирующей решетки 522. Фазовая решетка 520, анализирующая решетка 522 и детектор 514 обеспечены как детекторное устройство 10 в соответствии с изобретением, описание которого приведено ниже. Анализирующая решетка и/или фазовая решетка выполнены с возможностью ступенчатого поперечного перемещения относительно, по меньшей мере, одного периоду анализирующей решетки. Кроме того, в качестве дифракционной решетки для формирования рентгеновских изображений методом дифференциального фазового контраста в соответствии с одним из нижеописанных вариантов осуществления обеспечены фазовая решетка и анализирующая решетка.

В соответствии с дополнительным аспектом, фазовую решетку, обозначаемую также G1, также ступенчато перемещают относительно анализирующей решетки, обозначаемой G2. Однако, в таком случае, достаточно ступенчато переместить фазовую решетку только на ½ ее шага, так как частота интерференционных полос на анализаторе равна удвоенному шагу G1, т.е. фазовой решетки, что имеет место в случае параллельных пучков. Для конических пучков, увеличение приводит к небольшому отклонению от коэффициента 2.

Каждая из первой и второй дифракционных решеток выполнена с возможностью перемещения относительно датчика из первого положения P1 в, по меньшей мере, второе положение P2 с первым шагом P_T1 перемещения, который согласован с участками первой и второй подобластей, расположенных с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении. В первом и втором положениях, за участками первой и второй подобластей расположены разные части датчика.

В соответствии с другим аспектом, решетка источника обеспечена также в виде поглощательной решетки, так как в данном случае также заметен эффект Тальбота.

В соответствии с примерным вариантом осуществления, датчик содержит, по меньшей мере, один пиксель датчика первой подгруппы пикселей и, по меньшей мере, один пиксель датчика второй подгруппы пикселей (см. ниже).

На фиг. 3 схематично показано детекторное устройство 10 рентгеновской системы для формирования фазово-контрастных изображений объекта. Детекторное устройство содержит детектор 12 с датчиком и первой и второй дифракционными решетками, которые обеспечены как анализирующая решетка 14 и фазовая решетка 15, уже описанные выше. На фиг. 3a представлен вид в плане, и на фиг. 3b представлена изометрическая проекция.

Относительно направления подводимого излучения, фазовая решетка 15 и анализирующая решетка 14 расположены перед детектором 12 в соответствии с нижеследующими фигурами, при этом фазовая решетка 15 расположена перед анализирующей решеткой 14.

Чтобы было понятнее, на фиг. 3b приведен вид в перспективе схемы построения устройства. На фиг. 3a, анализирующая решетка 14 расположена над детектором 12, и фазовая решетка 15 расположена над анализирующей решеткой 14.

Следует прямо отметить, что, в последующем, приведено описание анализирующей решетки 14. Однако, в соответствии с настоящим изобретением, признаки решетки, характеризующие анализирующую решетку 14, обеспечиваются также для фазовой решетки 15. Кроме того, фазовая решетка 15 и анализирующая решетка 14 расположены одна перед другой, с одинаковой структурой (суб)решетки в соответствии с одним из вариантов осуществления, описанных для анализирующей решетки, чтобы обеспечивать регистрацию информации о фазовых градиентах.

Другими словами, признаки и характеристики, описанные для анализирующей решетки 14, относятся также к фазовой решетке 15, которая не показана дополнительно для большей доходчивости чертежей.

Как можно видеть, датчик детектора 12 содержит, по меньшей мере, один пиксель 16 датчика первой подгруппы 18 пикселей (смотри также фиг. 6 и следующие за ним) и, по меньшей мере, один пиксель 20 датчика второй подгруппы 22 пикселей (смотри также фиг. 6 и следующие за ним). Анализирующая решетка 14 для формирования рентгеновских изображений методом фазового контраста содержит, по меньшей мере, один участок 24 первой подобласти 26 и, по меньшей мере, один участок 28 второй подобласти 30. Первая подобласть 26 содержит решетчатую структуру 32 с множеством полос 34 и щелей 36, расположенных периодически с первым шагом P_G1 38 решетки. Полосы расположены так, что изменяют фазу и/или амплитуду рентгеновского излучения, и щели являются рентгенопрозрачными. Вторая подобласть 30 является рентгенопрозрачной, и, по меньшей мере, один участок 28 второй подобласти 30 обеспечивает рентгенопрозрачную апертуру 40. Участки первой и второй подобластей 26, 30 расположены с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении D1 42. Анализирующая решетка 14 выполнена с возможностью перемещения относительно датчика из первого положения P1 в, по меньшей мере, второе положение P2 с первым шагом P_T1 перемещения, как указано стрелкой 44. Шаг P_T1 перемещения согласован с участками первой и второй подобластей 26, 30, расположенных с чередованием в, по меньшей мере, одном направлении. В первом и втором положениях P1, P2, за участками первой и второй подобластей расположены разные части датчика.

В соответствии с дополнительным аспектом, дифракционная решетка является анализирующей решеткой для формирования рентгеновского изображения методом дифференциального фазового контраста, при этом полосы анализирующей решетки поглощают рентгеновское излучение таким образом, что упомянутые полосы изменяют амплитуду рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

В соответствии с дополнительным примерным вариантом осуществления, дифракционная решетка является фазовой решеткой для формирования рентгеновского изображения методом дифференциального фазового контраста, при этом полосы фазовой решетки изменяют фазу рентгеновского излучения, проходящего через решетку.

В соответствии с дополнительным аспектом, датчик выполнен с возможностью регистрации необработанных данных изображения.

В соответствии с дополнительным аспектом, анализирующая решетка 14 выполнена с возможностью ступенчатого изменения фазы поперечно в отношении к одному периоду анализирующей решетчатой структуры, с первым шагом P_G1 32 решетки.

Как можно видеть, на фиг. 3 направление перемещения указано сплошной стрелкой 44. Ступенчатое изменение фазы указано двойной стрелкой 46 меньшего размера, перпендикулярной решетчатой структуре. Как можно видеть, анализирующую решетку 14 перемещают в вертикальном направлении из первого положения, которое показано на левой половине фиг. 3, во второе положение, которое показано на правой половине фиг. 3. Процесс перемещения указан широкой стрелкой 48. Стрелка 44 на левой половине фиг. 3 указывает, что упомянутый этап перемещения будет выполняться во время перемещения. Затем, поскольку в состоянии, показанном на правой половине, перемещение уже выполнено, стрелка 50, вычерченная штриховой линией, обозначает предшествующий этап перемещения, т.е. этап, который уже был выполнен.

Следует отметить, что стрелка 44, обозначающая этап перемещения, подлежащий выполнению, и стрелка 50, обозначающая предшествующий этап перемещения, т.е. этап перемещения, который уже выполнен, используются на последующих фигурах и, поэтому, не упоминаются прямо во всех случаях, когда приведены на чертежах. Однако следует отметить, что упомянутые символы изображены и объяснены настолько ясно, что очевидны специалисту и потому не нуждаются в дополнительном пояснении в письменном виде.

На фиг. 3b перемещение из первого положения P1 во второе положение P2 показано на виде в перспективе.

Разумеется, все фигуры представлены не в масштабе. В частности, решетчатые структуры и расстояния решеток на перспективных изображениях представлены только схематично.

Как можно видеть на фиг. 4, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения, анализирующая решетка 14 и детектор 12 могут быть расположены так, что перемещение происходит горизонтально, т.е. перпендикулярно решетчатой структуре. Разумеется, (действительное) ступенчатое изменение фазы, указанное двойной стрелкой 46, должно происходить перпендикулярно решетчатой структуре.

Как можно видеть из фиг. 5, участки первой и второй подобластей 26, 30 могут быть обеспечены в виде прямоугольников, при этом их протяженность в одном направлении отличается от протяженности во втором направлении. В альтернативном варианте, как показано на фиг. 3 и 4, каждый из участков имеет квадратную форму.

В соответствии с дополнительным (не показанным) аспектом изобретения, участки решетки, т.е. участки первой подобласти и участки апертур, т.е. участки второй подобласти, обеспечены имеющими разные формы, например, треугольную, шестиугольную или другие.

Как можно видеть из очень схематично представленных изображений, с использованием анализирующей решетки 14 в соответствии с изобретением, данные изображения можно собирать на первом этапе, на котором первая подгруппа 18 пикселей регистрирует фазовую информацию, так как выше или впереди упомянутой подгруппы относительно направления распространения излучения расположена решетчатая часть, т.е. первая подобласть 26. Вторая подгруппа 22 пикселей регистрирует данные изображения, содержащие информацию о плотности, поскольку анализирующая решетка 14 расположена так, что перед упомянутой частью датчика расположена вторая подобласть 30, или, другими словами, рентгенопрозрачная апертура 40.

Вследствие перемещения, указанного стрелкой 48, анализирующая решетка 14 располагается так, что решетчатая часть, т.е. первая подобласть 26, размещается перед второй подгруппой 22 пикселей, т.е., на фиг. 3-5, по меньшей мере, одним пикселем 20 датчика второй подгруппы 22 пикселей, так что упомянутый пиксель 20 датчика теперь регистрирует данные изображения, содержащие информацию о фазовых градиентах. При этом вторая подобласть 30 расположена перед, по меньшей мере, одним пикселем 16 датчика первой подгруппы 18 пикселей, регистрирующим, таким образом, информацию о плотности на упомянутом втором этапе сбора данных. Разумеется, для регистрации информации о фазовых градиентах, анализирующая решетка 14 выполнена с возможностью ступенчатого изменения ее фазы в упомянутых первом и, по меньшей мере, втором положениях P1, P2.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения, в первом и втором положениях, одна из первой или второй подобластей анализирующей решетки расположена перед одной из первой или второй подгрупп пикселей, и, во втором положении, другая из первой или второй подобластей анализирующей решетки расположена перед другой из первой или второй подгрупп пикселей, которая не показана дополнительно.

В соответствии с дополнительным аспектом, в первом и/или втором положении, по меньшей мере, один участок первой или второй подобласти расположен, частично, перед одной из первой или второй подгрупп пикселей.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения, участки первой и второй подобластей 26, 30 расположены с чередованием в первом и втором направлениях. Например, первое направление упоминается как x-направление, и второе направлением является y-направлением.

В соответствии с дополнительным аспектом, множество участков первой подобласти расположено в x-направлении с первым шагом P_R1x повторения по x-оси.

В соответствии с дополнительным аспектом, множество участков первой подобласти расположено в y-направлении с первым шагом P_R1y повторения по y-оси.

В соответствии с дополнительным аспектом, множество участков второй подобласти расположено в x-направлении со вторым шагом P_R2x повторения по x-оси.

В соответствии с дополнительным аспектом, множество участков второй подобласти расположено в y-направлении со вторым шагом P_R2y повторения по y-оси.

В соответствии с дополнительным аспектом, первый шаг P_R1x повторения по x-оси и второй шаг P_R2x повторения по x-оси равны.

В соответствии с дополнительным аспектом, первый шаг P_R1y повторения по y-оси и второй шаг P_R2y повторения по y-оси равны.

В соответствии с дополнительным аспектом, шаги P_Rx, P_Ry повторения по x-оси и y-оси равны.

Следует отметить, что вышеупомянутые аспекты можно объединять в свободном порядке.

В соответствии с дополнительным аспектом, участки первой и второй подобластей равны по размерам. Как показано на фиг. 6, участки первой и второй подобластей 26, 30 расположены по области анализирующей решетки 14 в соответствии с шахматной схемой 50 размещения. Как показано схематично, множество 52 участков первой подобласти 26, т.е. участков с решетчатой структурой, обозначенных линейчатой структурой 54 на всех фигурах, расположено в горизонтальном направлении, т.е. x-направлении с первым шагом P_R1x повторения по x-оси, указанным позицией 56. Кроме того, множество 58 участков первой подобласти 26 расположено в y-направлении с первым шагом P_R1y повторения по y-оси, указанным позицией 60. Как можно видеть, первые шаги повторения равны по размеру.

Под анализирующей решеткой 14 расположен детектор 12. Датчик содержит пиксели 16 датчика первой подгруппы 18 пикселей, которые покрыты участками первой подобласти 26 анализирующей решетки 14. Датчик дополнительно содержит пиксели 20 датчика второй подгруппы 22 пикселей, которые обозначены рисунком из точечных л