(57)【要約】  Ｘ線イメージングシステムは、Ｘ線源と、Ｘ線検出器の第１の方向に配される複数の検出器ストリップを有する該Ｘ線検出器であって、各検出器ストリップが更に、Ｘ線検出器の第２の方向に配される複数の検出器ピクセルを含む、Ｘ線検出器と、位相格子と、格子スリットを有する複数のアナライザ格子と、を有し、Ｘ線源及びＸ線検出器は、対象をスキャンするために、第１の方向において対象に対するスキャニング移動を実施するように適応され、アナライザ格子は、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配され、複数のアナライザ格子１６２の各々は、第２の方向に配される格子スリットを有する個々の検出器ストリップに関連付けて配され、前記検出器ストリップのアナライザ格子の格子スリットは、第２の方向において互い変位されている。
2014518112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線イメージングシステムであって、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器の第１の方向に配される複数の検出器ストリップを有する該Ｘ線検出器であって、各検出器ストリップが、該Ｘ線検出器の第２の方向に配される複数の検出器ピクセルを更に有する、Ｘ線検出器と、
位相格子と、
格子スリットを有する複数のアナライザ格子と、
を有し、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器は、対象をスキャンするために、前記第１の方向において、対象に対しスキャニング移動を実施し、
前記アナライザ格子は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に配され、前記複数のアナライザ格子の各々が、前記第２の方向に配される前記格子スリットを有する個々の検出器ストリップに関連付けて配され、
前記複数の検出器ストリップの前記アナライザ格子の前記格子スリットが、前記第２の方向において、互いに変位されている、Ｘ線イメージングシステム。
【請求項２】
前記複数の検出器ストリップに沿った前記アナライザ格子の格子スリットの変位は、対象がスキャンされる場合に位相格子によって生成され及び対象内の位相勾配によって変位される干渉フリンジのフリンジ周期全体をサンプリングする、請求項１に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項３】
前記第１の方向におけるアナライザ格子を有する２つの連続する検出器ストリップの、前記アナライザ格子の格子スリットは、体系的な態様で、前記第２の方向において互いに変位されており、前記体系的な態様は、規定される変位距離を含む、請求項１又は２に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項４】
前記変位距離(d)は、前記フリンジ周期(pf)の一部であり、pf/N < d < pfであり、ここで、Ｎは、検出器ストリップの数であり、これにより、フリンジ周期全体がカバーされる、請求項３に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項５】
前記変位距離(d)は、pf/3 < d < pfであり、好適にはpf/3である、請求項３又は４に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項６】
２つの連続する検出器ストリップのアナライザ格子の格子スリットは、任意の態様で、前記第２の方向において互いに変位されており、前記任意の態様はランダムな変位を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項７】
ランダムに変位される前記アナライザ格子の前記格子スリットは、まとめられる場合、フリンジ周期全体にわたって一様に分散されたものである、請求項６に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項８】
前記第１の方向におけるアナライザ格子を有する２つの連続する検出器ストリップは、隣接する２つの検出器ストリップである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項９】
前記第１の方向におけるアナライザ格子を有する２つの連続する検出器ストリップは、前記第１の方向において、検出器ストリップの間でランダムに又は任意に変位されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１０】
前記Ｘ線イメージングシステムは、前記アナライザ格子の正確な位置が達成されるように較正される、請求項６又は９に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１１】
前記アナライザ格子が、すべての前記検出器ストリップに配される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１２】
前コリメータ及び後コリメータを更に有し、前記前コリメータが、前記アナライザ格子と前記位相格子との間に配され、前記後コリメータが、前記アナライザ格子と前記Ｘ線検出器との間に配される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１３】
前記Ｘ線源と前記位相格子との間に配される線源格子を更に有する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１４】
前記Ｘ線検出器は、前記検出器ストリップに当たるフォトンを計数し、当たるフォトンのエネルギーに対応する信号を生成し、制御ユニットが、前記信号を受け取り、各エネルギーの効率に関して位相コントラスト画像効果に重みを与え、及び／又は、制御ユニットが、各エネルギーの効率に関して位相コントラスト画像効果に重みを与える、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、位相コントラストがより最適であるように、位相コントラスト画像効果に対し、第１のエネルギー間隔内のフォトンのより高い重みを与え、及び／又は、前記制御ユニットは、前記吸収コントラストがより最適であるように、吸収コントラスト効果に対し、第２のエネルギー間隔内のフォトンのより高い重みを与える、請求項１４に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１６】
前記第１及び前記第２のエネルギー間隔の各々は、フォトンエネルギーの第１の下側閾値及びフォトンエネルギーの第２の上側閾値によって規定され、
各検出器ストリップの各検出器ピクセルは、少なくとも２つの閾値を含む比較器及びカウンタに接続され、前記信号を前記閾値と比較し、前記第１及び前記第２のエネルギー間隔内のフォトンを計数する、請求項１５に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１７】
前記Ｘ線検出器は、前記検出器ストリップに当たる各フォトンを計数し、当たる各フォトンのエネルギーに対応する信号を生成し、下側のエネルギー閾値及び上側のエネルギー閾値を有するエネルギー間隔内のフォトンが、位相コントラスト画像効果を高めるために読み出され、前記エネルギー間隔が、位相コントラストのための最適エネルギーを含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１８】
エネルギー分布は、前記Ｘ線源の設定された電圧又は対象の厚さに依存し、制御ユニットが、自動露光制御から、設定された電圧に関する情報を含む信号を受け取り及び／又は乳房厚さに関する情報を含む信号を受け取り、前記自動露光制御は、対象の厚さに基づいて、電圧を最適化し、この情報に基づいて、前記下側のエネルギー閾値及び前記上側のエネルギー閾値を適応させる、請求項１７に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項１９】
前記第１のエネルギー間隔は、前記第２のエネルギー間隔より高いフォトンエネルギーを含む、請求項１５に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つのアナライザ格子が、前記Ｘ線検出器全体にわたって、第１の横断方向に配される、請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２１】
少なくとも１つの移動可能な圧縮パドルを更に有し、前記圧縮パドルは、位相コントラスト画像効果を高めるために、前記アナライザ格子から離れるほうへ乳房のような対象を移動させる、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２２】
前記圧縮パドルは、前記アナライザ格子と、前コリメータ又は前記位相格子との間で対象を移動させる、請求項２１に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２３】
位相コントラスト及び吸収コントラストの比が最適化される位置に前記圧縮パドルを移動させるように適応される制御ユニットを更に有する、請求項２１又は２２に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２４】
前記圧縮パドルが、前記対象の下に配されるように適応される、請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２５】
スキャンアームによって特徴付けられ、前記Ｘ線源が、前記スキャンアームの第１の位置に配され、前記Ｘ線検出器が、前記スキャンアームの第２の位置に配される、請求項１乃至２３のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２６】
前記位相格子は、前記第１の方向における対象に対するスキャニング移動中、前記スキャンアームをたどるように、前記スキャンアーム上に配される、請求項２５に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２７】
前記スキャンアームが、スキャニング移動中、前記第１の方向に対象及び前記位相格子に対し移動されるとき、前記位相格子は、静止しているように構成される、請求項２５に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２８】
前記アナライザ格子が、前記複数の検出器ストリップの各々に配される、請求項１乃至２７のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項２９】
前記アナライザ格子は、スナップフィット様の接続によって、前記複数の検出器ストリップの各々に接続される、請求項１乃至２８のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項３０】
前記アナライザ格子は、前記Ｘ線源のほうを向いて配され、前記アナライザ格子の傾斜方向は、前記Ｘ線源に対する前記複数の検出器ストリップの傾斜角に本質的に等しい、請求項１乃至２９のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【請求項３１】
各々のアナライザ格子は、前記アナライザ格子の製造中に互いに接続されるように適応される幾つかのより小さいユニットを有する、請求項１乃至３０のいずれか１項に記載のＸ線イメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、マンモグラフィ、トモシンセシス、ラジオグラフィの分野の改善されたＸ線イメージング装置であって、位相コントラストイメージング能力が実現されるＸ線イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、例えばマンモグラフィアプリケーションにおいて、信号対雑音比（ＳＮＲ）を増大するために、Ｘ線イメージングの位相コントラストを使用することが提案されている。医療Ｘ線イメージングは、しばしば、厳しい線量制約によって引き起こされる小さいコントラスト差及び高いノイズによって制限される。これは、特に、低コントラストの腫瘍が主な検出ターゲットを構成するマンモグラフィに当てはまり、多数の腫瘍が、検出の難しさのため、見のがされ又は誤診される。軟組織における位相シフトは、多くの場合、吸収より相当大きいので、医療アプリケーションにおける位相コントラストイメージングの使用が、ＳＮＲを高めるために有望であることを示している。
【０００３】
国際公開第2008/006470号パンフレットは、Ｘ線の干渉計の使用を記述しており、Ｘ線画像が、スキャン対象から取得されることができる。装置は、例えば位相コントラスト又は吸収コントラストで支配されるものとして各々のピクセル１０５ｐを特徴付けることによって、対象１０８の特性を識別するために、ピクセル１０５ｐベースで強度を評価する手段を有する。移動コンベアベルト上での荷物の検査に関する１つのアプリケーションにおいて、ライン検出器１０５ｓのアレイ及び複数のサブ格子を有する装置が、対象１０８及びライン検出器１０５ｓの間に配置され、サブ格子の各々は、格子ラインに対し垂直なそれらの位置においてシフトされる。このようにして、検査される荷物は、スキャン中、格子ラインに垂直な方向に沿って移動され、１のスキャン移動が、位相コントラスト及び吸収コントラストデータを取得するために必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の技術に関する多くの不利益がある。まず第一に、ソリューションは、物理的に長いサブ格子Ｇ１ｎ及びＧ２ｎを製造することを必要とし、これは、コスト及び時間に関してリソースを消費する。
【０００５】
別の欠点は、マンモグラフィアプリケーションにおいて直接実現される場合に提案される装置が、スキャンの方向対位相コントラスト検出の方向のため、位相検出にエラーを引き起こす可能性があることである。乳房のような静止した対象１０８が解析される場合、装置は、国際公開第2008/006470A1号のように逆方向ではなく、対象のＸ線画像を生成するために対象１０８に対しスキャン方向に移動されることを必要とする。吸収コントラスト機能を有するスキャニングＸ線マンモグラフィイメージングシステムの例は、出願人による文書に見ることができる。国際公開第2008/006470A1号において、スキャン方向は、サブ格子の格子ラインに対し垂直に、ゆえに、検出される干渉フリンジ１６３に対し垂直に、セットされる。スキャニングシステムを含む任意のシステムは、スキャン方向が変化の方向であるので、スキャン方向においてより多くの乱れをもたらすことがよく知られている。スキャンアーム１０３の重力コンポーネントが、ビーム１２２スプリッタに対し検出器１０５／アナライザ格子１６２上にトルクを引き起こすので、乱れの別の原因は、移動するスキャンアーム１０３に対する重力自体である。それゆえ、重力によるアナライザ格子１６２とビーム１２２スプリッタとの間の小さいシフトは更に、位相検出にエラーを生じさせる。要するに、これらの乱れを低減するために、従来技術の装置は、スキャン精度に非常に高い要求を課しており、これは、このような製品の製造を、一層コストの高いものにし、一層時間のかかるものにする。
【０００６】
従来技術の他の欠点は、特にマンモグラフィアプリケーションにおいて求められる位相コントラストを使用するための十分な能力が利用されていないことである。位相コントラストイメージングを使用する主な利点の１つは、高い空間周波数での低減されたノイズであり、すなわち、小さい特徴を検出するための改善された能力である。スキャニングシステムでは、多くの場合、連続的な読み出しが実現されるので、空間解像度は概してスキャン方向において低くなる。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の不利益の幾つかを軽減し、Ｘ線イメージングのための改善された装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、Ｘ線イメージングシステムは、Ｘ線源、Ｘ線検出器の第１の方向に配置される複数の検出器ストリップを有するＸ線検出器であって、各々の検出器ストリップが更に、Ｘ線検出器の第２の方向に配置される複数の検出器ピクセルを有する、Ｘ線検出器と、位相格子と、格子スリットを有する複数のアナライザ格子と、を有し、Ｘ線源及びＸ線検出器は、対象をスキャンするために、第１の方向において、対象に対しスキャニング移動を実施するように適応され、アナライザ格子は、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置され、複数のアナライザ格子（１６２）の各々は、第２の方向に配置される格子スリットを有する個々の検出器ストリップに関連付けて配置され、検出器ストリップのアナライザ格子の格子スリットは、第２の方向において互いに変位されている。
【０００９】
別の実施形態によれば、Ｘ線イメージングシステム（１０１）は、Ｘ線源（１０４）と、Ｘ線検出器（１０５）の第１の方向に配置される複数の検出器ストリップ（１０５）ａを有するＸ線検出器（１０５）であって、各々の検出器ストリップ（１０５）が更にＸ線検出器（１０５）の第２の方向に配置される複数の検出器（１０５）ピクセル（１０５ｐ）を有する、Ｘ線検出器と、位相格子（１６１）と、格子スリットを有する複数のアナライザ格子（１６２）と、を有し、Ｘ線源（１０４）及びＸ線検出器（１０５）は、対象をスキャンするために、第１の方向において、対象（１０８）に対しスキャニング移動を実施するように適応され、アナライザ格子（１６２）は、Ｘ線源（１０４）及びＸ線検出器（１０５）の間に配置され、複数のアナライザ格子（１６２）は、第２の方向に配置される格子スリットを有する個々の検出器ストリップ（１０５ａ）に関連して配置され、検出器ストリップ（１０５ａ）のアナライザ格子（１６２）の格子スリットは、第２の方向において互いに変位されている。
【００１０】
別の実施形態によれば、対象（１０８）がスキャンされるとき、複数の検出器ストリップ（１０５ａ）に沿ったアナライザ格子（１６２）の格子スリットの変位は、位相格子によって生成され及び対象（１０８）の位相勾配によって変位される干渉フリンジ（１６３）のフリンジ周期（１６３ｄ）全体をサンプリングする。
【００１１】
別の実施形態によれば、第１の方向にアナライザ格子を有する２つの連続する検出器ストリップのアナライザ格子の格子スリットは、体系的な態様で、第２の方向において互いに変位されており、体系的な態様は、規定される変位距離を含む。
【００１２】
別の実施形態によれば、変位距離（ｄ）は、フリンジ周期pｆの特定の割合であり、pf/N < d < pfであり、ここで、Ｎは検出器ストリップの数であり、それにより、フリンジ周期１６３ｄ全体がカバーされる。
【００１３】
別の実施形態によれば、変位距離（ｄ）は、pf/3 < d < pfであり、好適にはpf/3である。
【００１４】
別の実施形態によれば、２つの連続する検出器ストリップのアナライザ格子の格子スリットは、任意の態様で、第２の方向において互いに変位されており、任意の態様は、ランダムな変位を含む。
【００１５】
別の実施形態によれば、ランダムに変位されるアナライザ格子（１６２）の格子スリットは、まとめられる場合、フリンジ周期全体にわたって一様に分散される。
【００１６】
別の実施形態によれば、第１の方向にアナライザ格子を有する２つの連続する検出器ストリップは、２つの隣接する検出器ストリップである。
【００１７】
別の実施形態によれば、第１の方向にアナライザ格子（１６２）を有する２つの連続する検出器ストリップ（１０５ａ）は、第１の方向において、検出器ストリップ（１０５ａ）間でランダムに又は任意に、変位されている。
【００１８】
別の実施形態によれば、システムは、アナライザ格子の正確な位置が確立されるように較正される。
【００１９】
別の実施形態によれば、アナライザ格子は、すべての検出器ストリップ上に配置される。
【００２０】
別の実施形態によれば、システムは更に、前コリメータ及び後コリメータを有し、前コリメータは、アナライザ格子と位相格子との間に配置され、後コリメータは、アナライザ格子とＸ線検出器との間に配置される。
【００２１】
別の実施形態によれば、システムは更に、Ｘ線源と位相格子との間に配置される線源格子を有する。
【００２２】
別の実施形態によれば、検出器（１０５）は、検出器ストリップ（１０５ａ）に当たるフォトンを計数し、当たるフォトンのエネルギーに対応する信号を生成するように適応され、制御ユニット（１２１）が、前記信号を受け取り、各エネルギーにおける効率に関して、位相コントラスト画像効果に重みを与えるように適応され、及び／又は、制御ユニット１２１が、各エネルギーにおける効率に関して、位相コントラスト画像効果に重みを与えるように適応される。
【００２３】
別の実施形態によれば、制御ユニット（１２１）は、位相コントラストがより最適であるように、位相コントラスト画像効果に、第１のエネルギー間隔内のフォトンのより高い重みを与えるように構成され、及び／又は、制御ユニットは、吸収コントラストがより最適であるように、吸収コントラスト効果に、第２のエネルギー間隔内のフォトンのより高い重みを与えるように構成される。
【００２４】
別の実施形態によれば、第１及び第２のエネルギー間隔は、フォトンエネルギーの第１の下側閾値及びフォトンエネルギーの第２の上側閾値によって規定され、各検出器ストリップの各検出器ピクセルは、信号を前記閾値と比較し、第１及び第２のエネルギー間隔内の前記フォトンを計数するために、少なくとも２つの閾値を有する比較器及びカウンタに接続される。
【００２５】
別の実施形態によれば、検出器は、検出器ストリップに当たる各フォトンを計数し、当たる各フォトンのエネルギーに対応する信号を生成するように適応され、下側のエネルギー閾値及び上側のエネルギー閾値を有するエネルギー間隔内のフォトンが、位相コントラスト画像効果を高めるために読み出され、前記間隔は、位相コントラストのための最適エネルギーを含む。
【００２６】
別の実施形態によれば、エネルギー分布は、Ｘ線源の設定された電圧又は乳房厚さに依存し、制御ユニットは、自動露光制御から、設定された電圧に関する情報を含む信号を受け取り、及び／又は乳房厚さに関する情報を含む信号を受け取り、自動露光制御は、例えば対象の厚さに基づいて電圧を最適化し、この情報に基づいて下側のエネルギー閾値及び上側のエネルギー閾値を適応させる。
【００２７】
別の実施形態によれば、第１のエネルギー間隔は、第２のエネルギー間隔より高いフォトンエネルギーを有する。
【００２８】
別の実施形態によれば、少なくとも１つのアナライザ格子は、検出器全体にわたって第１の横断方向に配置される。
【００２９】
別の実施形態によれば、システムは更に、少なくとも１つの移動可能な圧縮パドルを有し、圧縮パドルは、位相コントラスト画像効果を高めるために、アナライザ格子から離れるほうへ、乳房のような対象を移動させるように適応される。
【００３０】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの圧縮パドルが、アナライザ格子と前コリメータ又は位相格子との間のレンジ内で対象を移動させるように適応される。
【００３１】
別の実施形態によれば、システムは、位相コントラスト及び吸収コントラストの比率が最適化される位置に、圧縮パドルを移動させるように適応される制御ユニットを更に有する。
【００３２】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの圧縮パドルが、対象の下に配置されるように適応される。
【００３３】
別の実施形態によれば、スキャンアームが設けられ、Ｘ線源が、スキャンアームの第１の位置に配置され、Ｘ線検出器が、スキャンアームの第２の位置に配置される。
【００３４】
別の実施形態によれば、位相格子は、第１の方向における対象に対するスキャニング移動中、スキャンアームに従うように、スキャンアームに配置される。
【００３５】
別の実施形態によれば、位相格子は、静止しているように配置され、スキャンアームは、スキャニング移動中、第１の方向に対象及び位相格子に対し移動される。
【００３６】
別の実施形態によれば、アナライザ格子は、複数の検出器ストリップの各々に配置される。
【００３７】
別の実施形態によれば、アナライザ格子は、スナップフィットのような接続によって、複数の検出器ストリップの各々に接続される。
【００３８】
別の実施形態によれば、アナライザ格子（１６２）は、Ｘ線源（１０４）のほうを向くように配置され、アナライザ格子の傾斜方向は、Ｘ線源（１０４）に対する複数の検出器ストリップ（１０５ａ）の傾斜角に本質的に等しい。
【００３９】
別の実施形態によれば、各々のアナライザ格子１６２は、アナライザ格子１６２の製造中に互いに接続されるように構成される幾つかのより小さいユニットを有する。
【００４０】
本発明は、例えば添付の図面を参照して例示によって記述される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】Ｘ線イメージングシステムの斜視図。
【図２ａ】位相コントラスト面に対応するｘ−ｚ面におけるＸ線イメージングシステム装置の概略図を示す。
【図２ｂ】吸収コントラスト面に対応する、図２ａに示されるＸ線イメージングシステム装置のｙ−ｚ面における概略図。
【図３ａ】検出器の一部、及び隣接する検出器ストリップのアナライザ格子の体系的な変位を示す図。
【図３ｂ】検出器の一部、及び隣接しない検出器ストリップのアナライザ格子の体系的な変位を示す図。
【図３ｃ】検出器の一部、及び隣接する検出器ストリップのアナライザ格子１６２のランダムな変位を示す図。
【図３ｄ】検出器の一部、及び垂直方向に配置されるアナライザ格子の十字の態様の体系的な変位を示す図。
【図４ａ】検出器及びエネルギー重み付けに関する構成を示す図。
【図４ｂ】Ｘ線源のフォトンのエネルギー分布を示す図。
【図５】２つの代替位置における圧縮パドルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、発明の詳細な説明が与えられる。
【００４３】
図１は、一実施形態による、一方向に画像フィールドをスキャンするフォトン計数検出器１０５に基づくＸ線イメージングシステム１０１を示す。この実施形態によるシステムは、出願人によって開発された既存のＸ線イメージング用スキャニングシステムに基づくものであり、システムは、例えば米国特許第7,496,176号から知られているものと同じ外部の特徴を有する。従って、システムは、ハウジング内に配置されるＸ線源１０４、患者サポート及び前コリメータ１０６ａハウジング、並びに圧縮パドル１０７ａ、１０７ｂを有する。コリメータは、コリメータサポート内に配置され、患者サポートは、複数の検出器ストリップ１０５ａを有する検出器１０５を有する。Ｘ線源１０４及び検出器１０５は、本質的にスキャンアーム１０３の個々の端部に配置され、それゆえ検出器は、Ｘ線源１０４を中心に半径方向に変位されるように配置される。画像は、画像フィールドにわたって検出器１０５をスキャンし、吸収コントラスト原理を適用することによって取得される。検出器１０５が、予め規定された距離をスキャンされるたびに、収集されるフォトン計数の数が読み出され、計数がリセットされる。しかしながら、他のタイプの任意のＸ線システムが、ここに記述される位相コントラストイメージング能力を実現することができ、好適には、Ｘ線ビームにより対象を照射することによって、対象をカバーし、対象の画像を生成するスキャン移動を伴うシステムでありうる。
【００４４】
本発明の一実施形態を開示する図２ａは、図に示される座標系によって規定されるｘ−ｚ面において、位相コントラストイメージングを可能にするＸ線イメージングシステム１０１装置の概略断面図を示す。この実施形態によるシステムは、Talbot干渉計装置を含み、従って、いわゆるTalbot干渉分光法に基づくものである。Talbot干渉分光法は、格子干渉法、格子を利用する位相コントラストイメージング又は差分位相コントラストイメージングとも呼ばれ、位相シフトが、ビーム１２２のパスに複数の格子を配置することによって生成される強度差によって推定される。図１に示されるようにＸ線源１０４を中心に半径方向のパスに沿ったスキャン方向は、図２ｂの矢印によって示されるｙ−ｚ面に規定される。図２ａにおいて、Ｘ線源１０４は、システムの最も高い位置に配置され、図の最も低い位置に配置される検出器１０５を照射する。Ｘ線源１０４は、Ｘ線放射線ビーム１２２を放出する。一実施形態において、線源格子１６０は、検出器１０５に向かうＸ線放射線場の方向において、Ｘ線源１０４からわずかに変位されて配置される。線源格子１６０のラインは、ｙ方向に延びる。線源格子１６０の目的は、小さいＸ線源１０４のアレイを生成することであり、これは、コヒーレンスを低減することなく、単一の小さいＸ線源１０４と比べてフォトン効率を大きく改善する。Ｘ線放射線場の方向の更に下のほうに、ビーム１２２スプリッタとも呼ばれる位相格子１６１が、Talbot自己画像として知られる効果を導入する目的で配置され、それは、格子から周期的な距離のところに、格子ラインとも呼ばれる格子ストリップと平行に生ずる干渉フリンジ１６３である。前コリメータ１０６ａが、検出器によって観察されることができる対象の部分のみを照射することによって一層線量効率を高めるために、本実施形態に示されるように、位相格子１６１に本質的に隣接して配置されることができる。位相コントラスト効果の作用の理解を容易にするために、本実施形態により、例示の三角形の形状の対象１０８が、位相格子１６１と検出器１０５の間に配置されているが、前記対象１０８は、Ｘ線源１０４と位相格子１６１の間に配置されてもよく、同様の効果を達成しうる。対象１０８は、例えばマンモグラフィアプリケーションの場合の乳房に対応する。検出器１０５から、位相格子１６１に向かう方向に見てわずかに上のところに、アナライザ格子１６２が配置される。アナライザ格子ライン１６２ａは、スキャン方向ｙに対応する第１の方向に延び、アナライザ格子１６２の複数の格子スリット（すなわち開口１６２ｂ）は、スキャン方向に垂直な第２の方向ｘに延び、アナライザ格子１６２は、第２の方向よりも第１の方向においてより長い距離延在する。アナライザ格子１６２のピッチ１６２ｄは、図２ａに示されるように、格子の２つの隣接する閉鎖部１６２ｃの中心の間の距離を示し、すなわち、言い換えると、格子の１つの開口部の幅及び１つの閉鎖部１６２ｃを合わせた全体の長さを示す。アナライザ格子１６２及び検出器１０５の間に、第２の後コリメータ１０６ｂが配置されることができ、それにより、散乱フォトンを一層低減し、それにより線量効率を改善しうる。従って、図に示されるように、位相格子１６１が、線源格子１６０によってカバーされるＸ線源１０４によって照射され、干渉フリンジ１６３をもたらす。フリンジ１６３は、対象内の位相勾配、すなわち位相シフトの導関数によって変位され、フリンジ周期１６３ｄは一定のままである。検出器１０５に関連付けて配置される微細ピッチ１６２ｄのアナライザ格子１６２は、フリンジ変位及びゆえに位相シフトを導出するために使用されることができる。
【００４５】
点線源によってもたらされる球面ビーム１２２の場合、いわゆるTalbot距離は、
2014518112.tif 000003
である。
ここで、Ｌは、線源から格子までの距離であり、ｎは、Talbot次数であり、ｐ１は、位相格子１６１のピッチ１６２ｄであり、λは、Ｘ線波長であり、ηは、位相格子１６１のタイプに依存するパラメータである。
【００４６】
一実施形態によれば、π位相シフトの位相格子１６１を仮定し、これは、η＝２を表す。π／２シフトの位相格子１６１の場合、η＝１である。
【００４７】
干渉フリンジの周期１６３は、
2014518112.tif 000004
である。
【００４８】
同様に、Pf=pf(L→∞)が、平面入射波の場合のフリンジ周期１６３ｄである。Ｘ線源が線源格子１６０でカバーされていおり、開口１６２ｂが幅ｓをもつ場合、ピッチ１６２ｄは、
2014518112.tif 000005
である。
異なる線源スリットから生成されるTalbot画像は、同時に発生し、より高いフラックスを生成し、これは、位相コントラストイメージングの露光時間を低く保つのに重要である。
【００４９】
位相シフトの対象１０８が、ビーム１２２内に持ち込まれると、ビームは、角度α＝φ'λ／２πで屈折され、ここで、φ'は対象の差分位相シフトである。αが小さい場合、屈折は、対象から距離Λｄｎのところにフリンジ変位、
2014518112.tif 000006
を生じさせ、ここで、Λは、対象１０８が検出器１０５と接して配置される場合の０から、対象１０８が位相格子１６１のところに又はその上方に配置される場合の１までの範囲にある。フリンジ１６３は、ｘの関数として、すなわち実施形態による装置のｘ方向において、周期的である。従って、対象１０８内の位相勾配は、フリンジ１６３の位相シフトを生じさせ、これは、アナライザ格子１６２の後ろで検知される強度変化によって、φ'を得るために測定されることができる。位相シフトφは、φ'の積分によって得られることができる。検出器１０５の前にアナライザ格子１６２を配置することは、検出器１０５がフリンジ変位を検知するには理論上必要でない。しかしながら、それは、検出器１０５の解像度要求を下げる。Δpfを検出するのに十分な検出解像度を有する検出器１０５は、事実、製造するのが困難でありえ、高価でありうる。アナライザ格子１６２を有する従来使用されている１つの方法は、フリンジ周期１６３ｄの全体がアナライザ格子１６２の開口１６２ｂによってカバーされるまでの、ｘ方向におけるアナライザ格子１６２の段階的な移動であり、好適には、少なくともＭ＝３の測定又はステップにより移動される。このような方法は、通常、位相ステッピング方法と呼ばれる。
【００５０】
図２ｂは、図２ａに示されるＸ線イメージングシステム１０１装置の、ｙ−ｚ面における概略断面図を示す。この方向から、装置が、本出願人によって開発されたよく知られた原理による複数スリットジオメトリをもつことが明らかになり、ここで、検出器１０５は、前コリメータ１０６ａ及び後コリメータ１０６ｂの複数のスリットの各々と位置合わせされる複数のＳｉストリップ検出器１０５ｓを含む。一実施形態によれば、２１のストリップ検出器１０５が、検出器１０５において好適に使用される。複数の検出器ストリップ１０５ａの各々の上方にそれら各々と関連付けられて、アナライザ格子１６２が配置される。上述したように、スキャニング移動は、ｙ−ｚ面において実施され、特に、図の矢印によって示されるように、本質的にｙ方向において実施される。従って、この方向は、対象の吸収コントラストを測定するように適応され、これについては以下に詳しく記述される。一実施形態によれば、アナライザ格子は、アナライザ格子の高いアスペクト比によって引き起こされる損失を最小限にするために、すなわち、線量効率を増大させ、分散を低減するために、Ｘ線源の方へ向けられ、アナライザ格子の開口は、Ｘ線ビームの方向と一層位置合わせされて設けられる。一実施形態によれば、このような方向は、アナライザ格子の傾斜を必要とすることができ、それにより、それらが、各々の検出器ストリップ１０５ａの表面の方向と同様に、入射Ｘ線ビームに対し垂直なそれらの開口を本質的に有する。
【００５１】
一実施形態によれば、各々のアナライザ格子１６２は、アナライザ格子１６２を製造中に互いに接続されるように適応される幾つかのより小さいユニットを有する。
【００５２】
図３ａは、４つの検出器ストリップ１０５ａを有する検出器１０５の一部を示し、図は基本的に、検出器１０５に向かう入射Ｘ線ビーム１２２の方向に、基本的に図２ａ及び図２ｂの座標系に従う負のｚ方向に見たものである。４つのアナライザ格子１６２が、これらの検出器ストリップ１０５ａに関連付けて配置され、すなわち、それらは、第２の方向ｘにおいて検出器ストリップ１０５ａに沿って配置され、それにより、アナライザ格子１６２の開口部１６２ｂ及び閉鎖部１６２ｃにより検出器ストリップ１０５ａが代わる代わるカバーされ、カバーされない。更に、各々の検出器ストリップ１０５ａは、図に示されるようにｘ方向に並んで配置される複数の検出器１０５のピクセル１０５ｐによって構築される。装置の図示を容易にするために、ピクセルは、本質的に矩形に作られている。しかしながら、それらは、他のタイプの任意の形状を有することができる。一実施形態において、アナライザ格子１６２は、例えばアナライザ格子と検出器ストリップとの間のスナップフィット接続によって、検出器ストリップ１０５ａ上に直接配置される。しかし、別の実施形態において、わずかな距離が、検出器ストリップ１０５ａとアナライザ格子１６２の間にある。更に別の実施形態において、アナライザ格子１６２は、後コリメータ１０６ｂ上に直接配置され、後コリメータ１０６ｂが、検出器１０５上に直接配置される。図３ａの実施形態によれば、アナライザ格子１６２は、スキャン方向に垂直なｘ方向において、体系的な態様で、互いにわずかに変位されて配置され、変位は、アナライザ格子１６２を有する２つの連続する検出器ストリップ１０５ａに関して本質的に等しい。対象１０８がｙ方向におけるスキャニング移動中にスキャンされるとき、アナライザ格子１６２を有する複数の検出器ストリップ１０５ａが、位相格子によって生成され及び対象１０８の位相勾配によって変位される干渉フリンジ１６３のフリンジ周期１６３ｄ全体をサンプリングするように、変位距離ｄ、すなわち複数の検出器ストリップ１０５ａに沿ったアナライザ格子１６２の格子スリットの変位が規定される。このようにして、ｘ方向におけるフリンジ周期１６３ｄは、ｙ−ｚ面内のスキャン移動とともにスキャンされるので、付加のスキャンが、例えばステップスキャンアプローチにより、ｘ方向において必要とされることはない。
【００５３】
変位ｄは、フリンジ周期１６３ｄ  ｐｆの特定の割合であり、その割合は、本質的に１とアナライザ格子１６２を有する検出器ストリップ１０５ａの数との間で変化し、すなわち、pf/N < d < pfであり、ここで、Ｎは、アナライザ格子１６２を有する検出器ストリップ１０５ａの数である。好適な実施形態によれば、変位ｄは、pf/3 < d < pfであり、好適には、pf/3である。  
【００５４】
図３ａにおいて、フリンジ１６３は、スキャン方向ｙにおいてラインによって表現される。ラインの最も暗い部分１６３ａは、フリンジ関数のフリンジ最大１６３ａを表現し、白い部分１６３ｂの中央は、関数のフリンジ最小１６３ｂを表現する。従って、フリンジ最大１６３ａを囲む部分は、フリンジ１６３の増大する／減少する強度１６３ｃの領域を表現する。従って、フリンジ周期１６３ｄは、例えば、２つのフリンジの間の最大１６３ａの間の距離として規定される。図３ａのフリンジ１６３は、各々の検出器ストリップ１０５について等しく、従って、異なる時点に対象１０８内の同じポイントをスキャンする各々の検出器ストリップ１０５ａを概略的に示す。事実、対象１０８は、スキャン中、４つの検出器ストリップ１０５ａに対応する対象１０８内の領域にわたって、位相に関して均質である見込みはない。むしろ、フリンジパターンは、各々の検出器ストリップ１０５の間で変化しうる。一実施形態によれば、アナライザ格子１６２の周期は、干渉フリンジ１６３Ｐｆの周期と同じであり、すなわち、格子開口部１６２ｂの幅は、フリンジ１６３の幅に対応し、すなわち、フリンジ最大１６３ａ及びフリンジ最大１６３ａを囲む部分を含むフリンジ周期１６３ｄの半分に対応する。各々の検出器ストリップ１０５ａのピクセル１０５ｐは、フリンジ関数の強度を検知し、対応する信号を制御ユニット１２１に、送信するように適応される。図において、このような信号は、検出器ストリップ１０５ａ１内のピクセル１０５ｐ Ａのような検知されるフリンジ最大１６３ａに対応することでき、検知される強度は、例えば検出器ストリップ１０５ａ２のピクセル１０５ｐ Ａ及びＢにおける強度の最大と最小の間の任意の場所に対応し、又は信号は、制御ユニット１２１によって検知されるデータに対応する四角形に示されるように、例えば検出器ストリップ１０５ａ１のピクセル１０５ｐ Ｂのような強度最小に対応することができる。各ピクセルの干渉フリンジ１６３のロケーションは、対象内の同じポイントにおける、複数の検出器ストリップから検出された信号から導き出される。各ピクセルの干渉フリンジ１６３の変位は、基準スキャンとの比較によって、算出されることができる。これが説明可能である方法の例は、例えば検出器ストリップ１０５ａ１及び検出器ストリップ１０５ａ２に示されており、ここで、強度最大及び強度最小に関する信号は、同じ検出器ストリップ１０５ａのピクセル１０５ｐから検出される。各々の検出器ピクセル１０５ｐに沿って一定のフリンジ周期１６３ｄが与えられる場合、唯一の説明は、２つのピクセルの間に位相シフトの差があるということである。対象内の差分位相シフトφ'は、
2014518112.tif 000007
に従って算出されることができ、ここで、フリンジ変位Δｐｆは、対象がスキャンされない又は一様な対象がスキャンされる基準スキャンと比べて、対象がＸ線ビーム内におかれてスキャンされる場合の関数について、フリンジ周期全体にわたるフリンジ関数の変位から導き出される。対象内の実際の位相シフトφは、φ'の積分によって得られることができ、これにより、位相コントラスト信号は、各々のピクセル１０５ａについて算出されることができる。
【００５５】
別の実施形態によれば、強度最大及び最小は、位相シフトが生じる対象に対応する画像内に単に置かれ、イメージングシステムのオペレータは、この情報の助けによって、関心領域を解釈し識別することができる。吸収コントラストは、スキャン方向において、すなわち、フリンジ周期１６３ｄ全体をカバーするのに必要とされる検出器ストリップ１０５ａの数にわたって平均することによって、検出される。これらの検出器ストリップ１０５ａのピクセル１０５ｐにわたる強度の平均値は、画像の１つの位置の吸収コントラストを生成する。
【００５６】
図３ｂは、図３ａと同様の検出器１０５の一部と、関連するアナライザ格子１６２を有する２つの連続する検出器ストリップ１０５ａのアナライザ格子１６２の体系的な変位を示す。アナライザ格子１６２が配置されない少なくとも１つの検出器ストリップ１０５ａが、２つの連続する検出器ストリップ１０５ａの間に配置される。それゆえ、アナライザ格子１６２は、検出器１０５内のあらゆる検出器ストリップ１０５ａ上に、すなわち隣接する検出器ストリップ１０５ａ上に、配置される必要があるというわけではなく、こうして、変位ｄが、アナライザ格子１６２が配置される２つの連続する検出器ストリップ１０５ａの間で測定されることができる。更に、アナライザ格子１６２を有する連続する検出器ストリップ１０５ａの順序は、ランダムであってもよい。しかしながら、アナライザ格子１６２を有する検出器ストリップ１０５ａの総数は、干渉フリンジ１６３のフリンジ周期１６３ｄ全体をカバーするのに十分でなければならない。一実施形態によれば、変位がpf/3に設定される場合、少なくとも３つの検出器ストリップ１０５ａが必要とされる。
【００５７】
図３ｃは、図３ａのものと同様の検出器１０５の部分を示しているが、アナライザ格子１６２に関する２つの連続する検出器ストリップ１０５ａ（この例では、隣接する検出器ストリップ１０５ａ）の間の変位ｄは、任意の態様で第２の方向において互いに変位されており、任意の態様は、ランダムな変位を含む。変位のランダム性に関する唯一の制限は、アナライザ格子１６２を有する全てのストリップをまとめたとき、それらが、対象１０８がスキャンされるとき、位相格子によって生成され及び対象１０８内の位相勾配によって変位される干渉フリンジ１６３のフリンジ周期１６３ｄ全体をサンプリングすることである。すなわち、ランダムな変位は、均一に分散され、フリンジ周期全体にわたるレンジをもつことを必要とする。位相格子１６１イメージングが、アナライザ格子１６２のランダムな変位を有する検出器１０５に関して機能するために、システムは、アナライザ格子の正確な位置付けが、画像を表示するために必要なデータを生成する処理装置（図示せず）によって知られているように、較正される必要がある。このような較正は、例えば、Ｘ線ビームに知られている位相シフトを有するテスト対象を配置することによって実現されることができる。一実施形態によれば、体系的であろうと又はランダムであろうと、任意のタイプのアナライザ格子の配置が、この方法又は他の方法に従って好適に較正されることができる。図３ｂと同様に、アナライザ格子１６２のランダムな変位が、アナライザ格子１６２を有する連続する検出器ストリップ１０５ａのランダムな又は任意の順序で生じうる。
【００５８】
図３ｄは、検出器１０５の一部を示し、ただ２つの検出器ストリップが示されている。アナライザ格子１６２は、図に示されるように、検出器ストリップ１０５ａ２の長さ全体にわたって、交差するように配置され、例えば格子ラインがｘ方向に配置され、この方向において画像フィールド全体をカバーする。横断方向に配置されたアナライザ格子１６２をもつ２つの検出器ストリップ１０５ａ２の間の格子ラインは、スキャン方向に、複数の検出器ストリップ１０５ａにわたって距離ｄ２（図示せず）変位されており、ｙ方向のフリンジ周期１６３ｄ全体が、横断方向のアナライザ格子１６２ｄの開口部１６２ｂによってカバーされる。好適には、変位ｄ２は、上述した変位ｄと同様にｙ方向におけるフリンジ周期１６３ｄ Ｐｆ２の特定の割合であり、その割合は、本質的に、１と、横断方向のアナライザ格子１６２ｄに関する検出器ストリップ１０５ａ２の数の間で変化し、すなわち、Pf/N < d < Pfであり、Ｎは、アナライザ格子１６２を有する検出器ストリップ１０５ａの数である。１つの好適な実施形態によれば、変位ｄは、Pf2/3 < d < Pf2のレンジにあり、好適には、Pf2/3である。ｙ方向にアナライザ格子を有する検出器ストリップについて、ｙ方向に干渉フリンジ１６３を生成するために、対応する第２の位相格子１６１が、ｙ方向に格子ラインと共に配置される必要がある。それゆえ、位相格子の方向が、アナライザ格子の方向に関して変わる必要がある。一実施形態によれば、このような第２の位相格子１６１は、第１の位相格子と交差するように、前述した位相格子１６１の近くに配置されることができ、それにより、干渉フリンジの十字パターン（図示せず）が生成される。こうして、この構成の助けによって、単一のスキャンで、位相コントラスト検出が、吸収コントラスト検出と共に２次元において可能であり、これは、更にスキャン対象のリスク領域及び異常を検出する能力を一層高める。
【００５９】
図４ａに、本発明の一実施形態による、位相コントラスト情報を増強するための検出器１０５装置が示されている。上述したように、いわゆるTalbot距離は、
2014518112.tif 000008
と記述されることができる。
フォトンエネルギーは、Ｘ線波長（λ）に反比例する。こうして、λとｄｎの間の関係は、位相格子１６１とアナライザ格子１６２の間の所与の距離について最適エネルギーＥ０があることを示す。本発明の１つの代替の実施形態により、位相格子１６１とアナライザ格子１６２との間の相対的な距離が調整可能でない固定のシステムにおいて、位相コントラスト検出の効率は、エネルギーによるフリンジ関数の変化する可視性のため、検出器１０５に当たるフォトンのエネルギースペクトルによって変わる。エネルギースペクトルは、例えばスキャン前のオペレータによるＸ線源１０４の加速電圧の設定又は乳房厚さの勾配によって、変わる。更に、バリエーションは、システムにおいて実現される場合にいわゆる自動露光制御（ＡＥＣ）によってもたらされることができ、この場合、Ｘ線フラックスは、Ｘ線源１０４の加速電圧を適応的に変えることによって、スキャンの開始中に検出器１０５によって検知される乳房厚さに基づいて最適化される。ＡＥＣは、高品質吸収画像を取得する場合に重要であり、従って、位相コントラスト検出機能と平行に機能しなければならない。図４ａによる検出器１０５アセンブリは、この制限を克服するためにエネルギー重み付け能力を有する検出器１０５を提案する。簡略化された配置によって、検出器１０５の各検出器ストリップ１０５ａのピクセル１０５ｐは、増幅ブロック１６４ａ、比較器ブロック１６４ｂ及びカウンタブロック１６４ｃに接続される。Ｘ線源１０４が、Ｘ線ビーム１２２によって対象１０８及び検出器１０５を照射するとき、特定のエネルギースペクトルを有するフォトンを含むＸ線ビーム１２２が、対象によってフィルタリングされ、更に、フォトンの位相シフトが生じうる。従って、フォトンは、検出器１０５へ入射する際に当該情報を保有する。信号が、フォトンのエネルギーに基づいて検出器ピクセルに生成される。ピクセル１０５ｐ信号は、最初に増幅器によって増幅されることにより読み出される。増幅の後、信号は、バンドパスフィルタ又は成形器によって変更されることができ、ここで、信号対雑音比が、高い周波数を抑制することによって改善される。増幅された後、信号の振幅は、比較器ブロックにおいて閾値レベルと比較され、比較器は、信号が閾値を上回る場合に１を出力し、信号が閾値以下である場合０を出力する。入力が０から１に変化するたびに、フォトンパルスカウンタは、その数を増やす。比較器を用いて、特定のエネルギー間隔内のエネルギーを有する各々のフォトンを計数することが可能である。
【００６０】
図４ｂは、Ｘ線イメージング装置の一実施形態による、検出器上に入射するフォトンのエネルギースペクトルを示す。最適エネルギーはＥ０と示され、下側閾値はＥ１と示され、上側閾値はＥ２と示されている。好適には、位相コントラストに適切なＥ１乃至Ｅ２のエネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンは、このエネルギー間隔内のフォトンのみを読み取り又は使用することによって、位相コントラスト画像効果のために、より高い重みを与えられる。エネルギー間隔の設定は、非固定システムに従うように調整可能でありえ、距離ｄｎが調整可能でありうる。しかしながら、エネルギー間隔の幅は、Ｘ線源の設定に依存してもよく、フォトンのより大きいフラックス又は強度をもたらすより高い加速が、エネルギー間隔を、より狭く且つ最適エネルギーＥ０により近付くように調整する。それゆえ、フラックスが増加するにつれて、Ｅ０に近いエネルギーを有するフォトンのより多くの量が、検出器に当たり、画像の品質が高まることが可能である。しかしながら、フォトンのフラックスが低い場合、より広いエネルギー間隔内のフォトンが、画像品質を高めるために含められなければならない。
【００６１】
別の実施形態によれば、フォトンパルスカウンタの内容が、画像処理及びプレゼンテーションのために、フォトンを最適に重み付けするために制御ユニット１２１へ読み出されることができる。好適には、位相コントラストに適切なエネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンが、位相コントラスト画像効果のためにより高い重みを与えられ、吸収コントラストに特に適切なエネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンが、吸収コントラスト画像効果のためにより高い重みを割り当てられる。重み付けは、制御ユニット内の予めセットされた基準に基づき、位相コントラストの場合、フォトンは、そのエネルギーが間隔内にあれば１を与えられ、エネルギーが間隔外にあれば１を与えられることができ、吸収コントラストの場合、吸収コントラストに特に重要なエネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンは、一実施形態より０より大きい値を与えられる。エネルギー間隔の設定は、非固定システムに従うように調整可能でありえ、距離ｄｎが調整可能である。これは、比較器及びカウンタの装置が、２つのエネルギー間隔内のフォトンを計数するように適応されることを必要とし、ここで、第１のエネルギー間隔は、第１の下側閾値及び第２の上側閾値によって規定され、第２のエネルギー間隔は、第１の下側閾値及び第２の上側閾値によって規定される。より高い重みを与えることは、特に、位相コントラスフォトンの場合、係数１による重み付けを含みうる。
【００６２】
別の実施形態によれば、位相コントラスト及び吸収コントラスト効果を高めるために、３つのエネルギーレベルが、エネルギースペクトルを３つのエネルギー間隔に本質的に分けることによってフォトンを計数し重み付けするために使用され、上限及び下限は、それぞれ無限に高いエネルギー及び０によって規定される。好適には、より低いエネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンは、フィルタリング除去され、位相コントラストのために使用される。中間エネルギー間隔内のエネルギーを有するフォトンは、計数され及び／又は正に重み付けされ、すなわち、吸収コントラストのために、より高い重みを与えられ、より高いエネルギー間隔内のフォトンは、計数され、位相コントラストのためにより高い重みを与えられる。位相コントラストフォトンの重み付けは、係数１による重み付けを含みうる。
【００６３】
図５は、Ｘ線源１０４及びそれぞれ２つの位置１０７ａ１及び１０７ａ２に配置される検出器１０５を有するスキャンアーム１０３を示し、Ｘ線源１０４及び検出器１０５は、本質的にスキャンアーム１０３の各端部に配置される。例えば図２ａのようなこれまでの図から分かるように、位相格子１６１及び前コリメータ１０６ａが、Ｘ線源１０４及び検出器１０５の間に配置される。更に、Ｘ線源１０４と検出器１０５の間に圧縮パドル１０７ａ、１０７ｂが配置されることにより、乳房のような対象１０８を垂直方向に移動させ及び／又は圧縮する。今日までのイメージング装置において、圧縮パドル１０７ａ、１０７ｂは、オブジェクト１０８テーブルとも呼ばれる第２の圧縮パドル１０７ａ、１０７ｂの方へ、下向きに乳房を押圧するために使用される。しかしながら、Ｘ線画像において位相コントラストの効果を高めるためには、乳房は、検出器１０５から離れるように配置されることを必要とする。上述したように、小さいαに関して、屈折は、対象から距離Λｄｎのところに、フリンジ変位、
2014518112.tif 000009
をもたらし、ここで、Λは、対象１０８が検出器１０５と接触して配置される場合の０から、対象１０８が位相格子１６１のところの又はその上流にある場合の１までの範囲にある。こうして、対象が検出器１０５から離れるほど、検出器１０５によって検出可能なフリンジ変位が大きくなる。アナライザ格子１６２からスキャン対象１０８までの垂直距離に依存して、吸収効果と位相コントラスト効果の間のトレードオフがある。検出器１０５からの距離が増大するほど、対象１０８を透過した有用な放射線が失われるので、散乱効果による吸収コントラスト効果を低減する。従って、圧縮パドル１０７ａ、１０７ｂの高さは、実施されるべきスキャンの好適なタイプに基づいて及びスキャンの前に、調整されるべきである。これは、高さがＸ線イメージングシステム１０１のオペレータによる設定に基づいて自動的に調整されるように、実現されることができる。
【００６４】
マンモグラフィの分野において、解剖学的構造による乱れを低減し、３Ｄローカライゼーションを提供することができる３次元（３Ｄ）情報の要求が高まっている。本願に開示される提案された実施形態は、知られているトモシンセシスソリューションにおいて容易に実現されることができ、その場合、Ｘ線源１０４がさまざまな角度から対象１０８内の各々のポイントに照射する際に投影画像を生成するために、投影角が生成される。
【００６５】
本発明は、干渉フリンジの検出信号から位相コントラスト情報を得ることに制限されるべきでない。利用できる他の情報の１つの実施形態は、いわゆる暗視野イメージングのような、対象散乱能力に関する情報である。
【００６６】
暗視野イメージングにおいて、
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と規定される、検出される周期関数の可視性は、基準スキャンの可視性と比較され、暗視野画像を得るために使用されることができる。ここで、Ｉｍａｘ及びＩｍｉｎはそれぞれ強度最大及び最小である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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