BR112017010593B1

BR112017010593B1 - Disposição de detector de raios x, sistema de imageamento, método para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios x e mídia legível por computador não transitório

Info

Publication number: BR112017010593B1
Application number: BR112017010593-4A
Authority: BR
Inventors: Ewald Roessl
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2022-11-08
Also published as: JP2017538471A; MX2017006619A; BR112017010593A2; US10470721B2; RU2017122152A3; EP3223707A1; RU2017122152A; US20170303867A1; CN106999137B; WO2016083182A1; RU2708816C2; CN106999137A; JP6688795B2

Abstract

DISPOSIÇÃO DE DETECTOR DE RAIOS X, SISTEMA DE IMAGEAMENTO, MÉTODO PARA O IMAGEAMENTO POR TOMOSSÍNTESE COM CONTRASTE DE FASE DE RAIOS X E MÍDIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO. A presente invenção refere-se a uma disposição de detector de raios X (10) para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um detector de linha (1) para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um sistema de imageamento (24) para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um método para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X e a um elemento de programa de computador para controlar tal disposição e a uma mídia legível por computador que tem armazenado tal elemento de programa de computador. A disposição de detector de raios X (10) compreende vários detectores de linha (1). Cada detector de linha (1) é configurado para detectar um padrão de Moiré em pelo menos uma porção de um feixe de raios X (2) que incide em tal detector de linha (1). Cada detector de linha (1) compreende várias linhas de detector (11), sendo que uma largura W de cada detector de linha (1) é igual a um período ou a um número (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a uma disposição de detector de raios X para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um detector de linha para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um sistema de imageamento para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, a um método para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X e a um elemento de programa de computador para controlar tal disposição e a uma mídia legível por computador que tem armazenado tal elemento de programa de computador.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Na tecnologia de captura de imagem por raios X, um objeto a ser examinado é colocado entre uma fonte de raios X e um detector de raios X. Um feixe em cone ou em leque é gerado pela fonte de raios X, possivelmente empregando elementos de colimação, na direção do detector de raios X. O objeto a ser examinado atenua espacialmente o feixe de raios X dependendo de sua estrutura interna. A radiação X espacialmente atenuada subsequentemente atinge o detector de raios X, com a distribuição de intensidade da radiação X sendo determinada e subsequentemente convertida em sinais elétricos para processamento adicional e exibição de uma imagem de raios X. Tanto o dispositivo gerador de raios X quanto o detector de raios X podem ser montados em um pórtico para rotação ao redor do objeto a ser examinado. Fornecendo-se uma rotação em conformidade com a subsequente captura de imagens de raios X diferentes com alinhamento e orientação variados em relação ao objeto a ser examinado, pode ser obtida uma reconstrução tridimensional da morfologia interna dos objetos pode ser obtida.

[003] Além desse imageamento por transmissão de raios X, um imageamento com contraste de fase pode determinar um deslocamento de fase dos raios X transmitidos e uma energia de espalhamento de uma amostra. Isso fornece informações adicionais que podem ser empregadas para melhorar o contraste, determinar a composição do material e reduzir a dosagem de radiação X. O documento WO 2013/004574 (A1) revela, para este efeito, um sistema de imageamento por raios X para o imageamento com contraste de fase que compreende uma fonte de raios X, um retículo de fase, um retículo de analisador e um elemento detector de raios X. Um objeto a ser imageado pode ser disposto entre a fonte de raios X e o elemento detector de raios X. O retículo de fase bem como o retículo de analisador podem ser dispostos entre a fonte de raios X e o elemento detector de raios X. A fonte de raios X, o retículo de fase, o retículo de analisador e o detector de raios X são operacionalmente acoplados para a captura de uma imagem com contraste de fase do objeto.

[004] Carolina Arboleda et al, “Tilted-grating approach for scanning mode X-ray phase contrast imaging”, Optics express, vol. 22, no. 13, página 15.447, revela o emprego de retículos inclinados para um sistema de imageamento de varredura com contraste de fase.

[005] O documento WO 2013/126296 revela um sistema de imageamento de varredura com contraste de fase.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[006] Pode haver uma necessidade para fornecer uma disposição de detector de raios X para o imageamento com contraste de fase que combina a captura dos dados de tomossíntese com a captura de dados com contraste de fase de modo simples.

[007] O problema da presente invenção é resolvido pelo conteúdo das reivindicações independentes, sendo que modalidades adicionais estão incorporadas nas reivindicações dependentes. Deve ser notado que os aspectos da invenção descritos a seguir se aplicam também à disposição de detector de raios X para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, ao detector de linha para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, ao sistema de imageamento para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, ao método para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, ao elemento de programa de computador e à mídia legível por computador.

[008] De acordo com a presente invenção, é apresentada uma disposição de detector de raios X para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X. A disposição de detector de raios X compreende vários detectores de linha. Cada detector de linha é configurado para detectar um padrão de Moiré em pelo menos uma porção de um feixe de raios X que colide com esse detector de linha. Cada detector de linha compreende várias linhas de detector independentes, sendo que a largura de cada detector de linha é igual a um período ou a um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré. Dessa forma, uma captura simultânea de dados com contraste de fase é facilitada por uma amostragem de fase equidistante em linhas adjacentes do detector de um (ou de um múltiplo inteiro) do período de franjas de Moiré.

[009] A invenção propõe aqui uma disposição de detector de raios X com a capacidade de combinar a captura de dados de tomossíntese com a captura de dados com contraste de fase. Conforme explicado acima, imageamento com contraste de fase de raios X é um método que usa informações que dizem respeito a mudanças na fase de um feixe de raios X que passa através de um objeto para criar suas imagens. O deslocamento de fase do feixe de raios X causado por uma amostra não é medido diretamente, mas é transformado em variações de intensidade que, então, podem ser gravadas pelo detector. A tomossíntese de raios X é um método para fazer tomografia de ângulo limitado de alta resolução em, por exemplo, níveis de dose mamográficos. A tomografia se refere ao imageamento por seções ou seccionamento, através do uso de qualquer tipo de onda penetrante. A invenção se aplica a uma disposição de detector de raios X para, por exemplo, tomossíntese de raios X e mamografia com contraste de fase de varredura de fenda e, em particular, mamografia digital de campo completo.

[010] A combinação de imageamento com contraste de fase e tomossíntese é obtida de modo simples, pois ela precisa de apenas uma extensão mínima da geometria do detector de linha. A extensão da geometria de um sistema de tomossíntese de varredura de fenda “convencional” para um sistema de tomossíntese de varredura de fenda com contraste de fase é simples e mínima, devido ao fato de que o detector de raios X e a estrutura colimadora permanecem no lugar. A alteração de hardware necessária equivalente a substituir, por exemplo, 21 detectores de linha convencionais pelo mesmo número de detectores de linha de acordo com a invenção, sendo que cada um dos detectores de linha apresenta várias (por exemplo, oito) linhas de detector adjacentes. Adicionalmente, o período do padrão de Moiré é ajustado para a cobertura lateral total da largura do detector de linha (por exemplo, oito canais de sensor para amostrar pelo menos um período completo de modulação de intensidade devido aos efeitos com contraste de fase).

[011] De modo exemplificador, cada detector de linha compreende pelo menos três linhas de detector. Três linhas de detector são o mínimo para determinar os três parâmetros relacionados à atenuação, ao deslocamento de fase e à energia de espalhamento de uma amostra. De modo exemplificador, cada detector de linha compreende entre quatro e dezesseis linhas de detector. O uso de mais de dezesseis linhas de detector não aumenta a exatidão da determinação de fase no caso de o período de franjas ser igual à largura do detector. Em um exemplo, cada linha de detector é segmentada em oito segmentos, o que parece ser um número muito prático para segmentação em termos de um equilíbrio entre complexidade e precisão. Cada detector de linha pode compreender um sensor com um ânodo e um cátodo. Para segmentar um detector de linha em várias linhas de detector, seu ânodo pode ser segmentado em várias tiras de ânodo.

[012] Em um exemplo, cada linha de detector é disposta ao longo de uma direção perpendicular ao eixo de simetria do feixe de raios X. O eixo de simetria do feixe de raios X é usado como sistema de referência pois o feixe de raios X pode ter, por exemplo, um formato de cone e, assim, ser divergente ao longo de sua largura, o que significa que os subfeixes do feixe de raios X são ligeiramente inclinados (e não paralelos) entre si. No entanto, todas as linhas de detector são alinhadas no mesmo plano, o que significa que elas são paralelas e não inclinadas em relação umas às outras.

[013] Em outro exemplo, cada linha de detector é inclinada em uma direção não perpendicular em relação ao eixo geométrico de simetria do feixe de raios X. A inclinação melhora a energia de bloqueio de raios X das linhas de detector. De modo exemplificador, cada linha de detector pode ser inclinada com um ângulo agudo em relação ao eixo geométrico de simetria do feixe de raios X. O ângulo agudo pode ser de 5° a 40°. Além disso, nesse exemplo, todas as linhas de detector ainda são paralelas entre si.

[014] Em um exemplo, são fornecidos vários componentes de retículo configurados para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X, de modo que um componente de retículo fique disposto na frente de cada detector de linha quando visto na direção do feixe de raios X. A vantagem do componente de retículo sob a forma de várias subunidades é a maior flexibilidade, por exemplo quando se ajusta o período do padrão de Moiré igualmente ao longo do detector inteiro.

[015] Em outro exemplo, é fornecida uma unidade de retículo configurada para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X de modo que a unidade de retículo fique disposta na frente de e cubra todos os detectores de linha ao mesmo tempo quando vista na direção do feixe de raios X. A vantagem da unidade de retículo como uma única unidade é a simplicidade e a robustez maiores do sistema.

[016] Em um exemplo, o componente de retículo ou a unidade de retículo configurada para criar um padrão de Moiré compreende um retículo de fonte, um retículo de fase e um retículo de analisador. O padrão de Moiré é usado para uma recuperação da fase diferencial. Em detalhes, o padrão de Moiré pode ser criado como uma superposição de uma autoimagem do retículo de fase e um padrão do retículo de analisador, sendo que ambos os retículos têm periodicidade relacionada e são inclinados entre si por um ângulo muito pequeno. Esse padrão de Moiré pode atuar como margens de portador e, assim, o gradiente de fase introduzido pelo objeto pode ser detectado como um deslocamento do padrão de Moiré. Com uma análise de Fourier do padrão de Moiré, uma imagem com contraste de fase do objeto pode ser extraída juntamente com informações sobre a energia de espalhamento do objeto.

[017] De acordo com a presente invenção, além disso, um detector de linha para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X é apresentado. O detector de linha é configurado para detectar pelo menos um padrão de Moiré em uma porção de um feixe de raios X que incide nesse detector de linha e compreende várias linhas de detector. Uma largura do detector de linha é igual a um período ou a um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré. Em um exemplo, o padrão de Moiré no feixe de raios X é criado por um componente de retículo ou por unidades de retículo. O componente de retículo ou cada unidade de retículo compreende um retículo de fonte, um retículo de fase e um retículo de analisador, sendo que o retículo de fonte pode ser comum para todos os retículos de fase e retículos de analisador.

[018] De acordo com a presente invenção, é apresentado também um sistema de imageamento para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de um objeto. O sistema de imageamento compreende uma disposição de detector de raios X conforme descrito acima, uma disposição de fonte de raios X, uma disposição de retículo configurar para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X e um pórtico. A disposição de fonte de raios X, a disposição de retículo e a disposição de detector de raios X são montadas no pórtico.

[019] Em um exemplo, o sistema de imageamento compreende adicionalmente um apoio de objeto configurado para apoiar o objeto, sendo que o sistema de imageamento é configurado para mover relativamente o apoio de objeto e o pórtico. Em um exemplo, o sistema de imageamento é configurado para girar o pórtico e/ou o apoio de objeto ao redor de um eixo geométrico de rotação situado abaixo da disposição de detector de raios X quando visto na direção do feixe de raios X, de modo que um movimento relativo entre o pórtico e o apoio de objeto seja feito. Fornecendo-se essa rotação com captura subsequente de diferentes imagens de raios X com alinhamento e orientação variados em relação ao objeto a ser examinado, uma reconstrução tridimensional da morfologia interna dos objetos pode ser obtida. Em um exemplo, o sistema de imageamento é configurado para transladar, opcionalmente além da rotação supracitada, o pórtico e/ou o apoio de objeto em uma direção perpendicular ao eixo de simetria do feixe de raios X, novamente para efetuar um movimento relativo entre o pórtico e o apoio de objeto.

[020] O sistema pode compreender um componente de retículo ou um conjunto de unidades de retículo montadas no pórtico. Um detector de linha da disposição de detector de raios X pode ser adaptado de modo que cada uma de suas linhas de detector seja segmentada em vários, por exemplo pelo menos 4, segmentos. As linhas de detector podem ser orientadas em uma direção perpendicular ao eixo de simetria do feixe de raios X ou podem ser inclinadas em uma direção não perpendicular ao eixo de simetria do feixe de raios X para amostrar o padrão de interferência, isto é, reconstruir a fase. Em ambos os casos, todas as linhas de detector são alinhadas no mesmo plano, o que significa que elas são paralelas e não inclinadas umas em relação às outras.

[021] De acordo com a presente invenção, além disso, um método para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X é apresentado. O método compreende as seguintes etapas: a) fornecer um feixe de raios X que passa através de uma disposição de detector de raios X, e b) detectar um padrão de Moiré em pelo menos uma porção do feixe de raios X.

[022] A disposição de detector de raios X compreende vários detectores de linha, sendo que cada detector de linha é configurado para detectar o padrão de Moiré em pelo menos uma porção do feixe de raios X. Cada detector de linha compreende várias linhas de detector, e uma largura de cada detector de linha é igual a um período ou um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré.

[023] Em um exemplo, o método compreende a etapa adicional de: c) usar os dados detectados pelas linhas de detector de cada detector de linha para gerar uma imagem de atenuação, uma imagem com contraste de fase e uma imagem de espalhamento do objeto que está sendo examinado com base na detecção de fase ou na reconstrução iterativa.

[024] Dependendo da largura física dos detectores de linha em relação à resolução espacial do sistema na mesma direção, a etapa c) acima pode ser executada sob a suposição de que a atenuação, o gradiente de fase e o espalhamento são constantes ao longo da largura de uma linha de detector ou não. No primeiro caso, o processo de recuperação de fase é idêntico à recuperação de fase dos dados de escalonamento de fase. No segundo caso, precisam ser empregadas técnicas iterativas para obter imagens da atenuação, do deslocamento de fase e da energia de espalhamento da amostra.

[025] De acordo com a presente invenção, além disso, um elemento de programa de computador é apresentado, sendo que o elemento de programa de computador compreende meios de código de programa para fazer com que uma disposição de detector de raios X para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X conforme definido na reivindicação de dispositivo independente execute as etapas do método para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X quando o programa de computador for executado em um computador que controla a disposição de detector de raios X.

[026] Deve ser compreendido que a disposição de detector de raios X para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, o detector de linha for imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, o sistema de imageamento para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, o método para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, o elemento de programa de computador para controlar esses dispositivos e a mídia legível por computador que tem armazenado tal elemento de programa de computador de acordo com as reivindicações independentes têm modalidades preferenciais semelhantes e/ou idênticas, em particular conforme definido nas reivindicações dependentes. Deve-se compreender ainda que uma modalidade preferencial da invenção pode ser também qualquer combinação das reivindicações dependentes com a respectiva reivindicação independente.

[027] Esses e outros aspectos da presente invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência às modalidades doravante descritas no presente documento.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[028] Modalidades exemplificadoras da invenção serão descritas a seguir com referência às figuras anexas, nas quais:

[029] a Figura 1 mostra um desenho esquemático de um detector de linha para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, de acordo com a invenção.

[030] A Figura 2 mostra um desenho esquemático de uma disposição de detector de raios X para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, de acordo com a invenção.

[031] A Figura 3 mostra um desenho esquemático de um sistema de imageamento para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de um objeto de acordo com a presente invenção.

[032] A Figura 4 mostra uma visão geral esquemática das etapas de um método exemplificador para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[033] De modo exemplificador, com base no retículo, uma mamografia com contraste de fase diferencial é descrita a seguir. As implantações dessa mamografia com contraste de fase diferencial utilizam a redundância inerente de captura de dados em mamografia de varredura de fenda. Para capturar simultaneamente informações de campo escuro, fase, atenuação para uma imagem bidimensional de um mama (feminina), é necessário medir a intensidade de raios X a jusante de um interferômetro de Talbot-Lau (que compreende um retículo de fonte, um retículo de fase e um retículo de analisador e dependendo do autoimageamento coerente de retículos periódicos) para, por exemplo, oito deslocamentos laterais relativos diferentes entre o passo de retículos de analisador e fase local para um e o mesmo raio geométrico. Isso pode ser alcançado por um processo nomeado escalonamento de fase, mas não necessariamente desta forma. No caso de imageamento de atenuação por varredura de fenda mamográfica, cada raio geométrico é amostrado, por exemplo, 18 vezes por 18 diferentes pixels de detector. Essa redundância é usada apenas para reduzir o ruído, mas não leva a novos sinais no caso de atenuação. Na mamografia de varredura de fenda com contraste de fase diferencial, a captura de 18 linhas de detector diferentes fornece informações equivalentes ao escalonamento de fase, com a vantagem da ausência da necessidade de atuação de estruturas dimensionadas em mícrons altamente alinhadas.

[034] Em implementações de sistemas de tomossíntese com base em varredura de fenda, a redundância geométrica baseada no raio geométrico é perdida devido ao fato de que a varredura rotacional já não é realizada ao redor do ponto focal de raios X, mas ao redor de um ponto abaixo da unidade detectora de varredura de fenda. A varredura rotacional compreende uma rotação relativa entre (i) um agregado de detector de raios X, retículos e fonte de raios X e (ii) o objeto a ser examinado. Os dados assim capturados podem ser usados para reconstruir conjuntos de dados de voxel 3D da densidade mamográfica da mama feminina com todas as complicações conhecidas da tomografia de ângulo limitado.

[035] É, portanto, evidente que uma generalização direta da mamografia com contraste de fase para tomossíntese com contraste de fase não é óbvia para geometrias de varredura de fenda. De acordo com essa invenção, a combinação de imageamento com contraste de fase e tomossíntese é obtido por uma extensão mínima, simples e elegante da geometria do detector de linha.

[036] A extensão da geometria de um sistema de tomossíntese de varredura de fenda para um sistema de imageamento por tomossíntese de varredura de fenda com contraste de fase de acordo com a invenção é chamada de mínima, simples e elegante devido ao fato de que o detector de raios X e sua estrutura de colimador podem permanecer no lugar. A mudança de hardware necessária equivale a substituir, por exemplo, 18 detectores de linha convencionais pelo mesmo número de detectores de linha de acordo com a invenção, com cada um dos detectores de linha apresentando agora na ordem de, por exemplo, oito linhas de detector adjacentes. Um passo das linhas de detector adjacentes pode ser idêntico à largura convencional do detector de linha ou menor.

[037] A Figura 1 mostra esquematicamente e de modo exemplificador um detalhe de uma disposição de detector de raios X 10 para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de acordo com a invenção. A disposição de detector de raios X 10 compreende vários detectores de linha 1. Na Figura 1, apenas um detector de linha 1 para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de acordo com a invenção é mostrado. Uma multiplicidade desses detectores de linha 1 dispostos adjacentes entre si gera uma disposição de detector de raios X 10 para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de acordo com a invenção (consulte a Figura 2). Cada um desses detectores de linha 1 é configurado para detectar um padrão de Moiré em pelo menos uma porção de um feixe de raios X 2 que incide nesse detector de linha 1. Cada detector de linha 1 compreende várias linhas de detector 11, sendo que uma largura W de cada detector de linha 1 é igual a um período ou a um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré. A Figura 1 do mesmo mostra um detector de linha 1 com oito linhas de detector 11.

[038] Na Figura 1, os feixes de raios X 2 são incidentes a partir do topo da figura, o que é indicado pela banda sombreada que passa por um interferômetro de Talbot-Lau que compreende um retículo de fase 31 e um retículo de analisador 32. Após a passagem do retículo de analisador 32, um padrão de Moiré é formado na intensidade a jusante entre duas lâminas pós-colimador 33 indicativas das mudanças induzidas pela presença de um objeto (a montante, não mostrado na Figura) em termos de atenuação, deslocamento de fase e espalhamento. Em um sistema convencional, uma única linha de detector 11 na forma de um sensor de Si com um único ânodo de tira de Si é usada. Em contraste com o mesmo, o detector de linha 1 de acordo com a invenção e como mostrado na Figura 1 compreende oito linhas de detector independentes 11 na forma de oito tiras de ânodo independentes ou, em outras palavras, oito pixels de uma estrutura de ânodo de silício pixelada para detectar o padrão de Moiré.

[039] A frequência do padrão de Moiré é ajustada para a cobertura total das (na implementação mostrada) oito tiras de ânodos ou canais de sensor para amostrar pelo menos um período completo da modulação de intensidade devido aos efeitos de contraste de fase.

[040] O padrão de Moiré formado após o interferômetro será detectado por oito canais de leitura independentes possibilitando a recuperação de fase com o método de Fourier para cada quadro de leitura. A densidade de canal é, assim, aumentada por um fator de oito.

[041] Na Figura 1, as linhas de detector 11 são inclinadas em uma direção não perpendicular com um ângulo agudo α em relação ao eixo geométrico A de simetria do feixe de raios X 2. As linhas de detector 11 são inclinadas para melhorar uma energia de bloqueio de raios X das linhas de detector 11. Em outras palavras, uma iluminação de ângulo rasante das pastilhas de Si como linhas de detector 11 é usada para aprimorar a energia de bloqueio em contraste com os sistemas convencionais. Por exemplo, o feixe de raios X 2 após duas lâminas pós-colimador 33 tem uma largura de cerca de 100 micrômetros. Devido à incidência fortemente inclinada nas linhas de detector 11, o feixe de raios X 2 é ampliado até um tamanho de milímetros na superfície de sensor. Esse efeito torna a densidade de canal nas linhas de detector 11 no plano do desenho comparável à densidade de canal perpendicular ao desenho (por exemplo, uma direção parede do tórax - mamilo). A inclinação mostrada das linhas de detector 11 é opcional. Um detector 2D não inclinado é também possível, por exemplo no caso de ser usado um sensor com número atômico mais alto.

[042] A Figura 2 mostra esquematicamente e de modo exemplificador uma disposição de detector de raios X 10 para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de acordo com a invenção. No presente contexto, é mostrada a disposição relativa de quatro detectores de linha 1. Qualquer outro número de detectores de linha 1 também é possível, por exemplo 21 detectores de linha 1. O desenho não está em escala, mas indica as dimensões pequenas de cada fenda de pós-colimador 33 em comparação à distância entre duas linhas de detector 11.

[043] Vários componentes de retículo (que compreendem um retículo de fonte de comum e cada um retículo de fase 31 e um retículo de analisador 32) configurados para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X 2 são mostrados na Figura 2 como dispostos independentemente na frente de cada detector de linha 1 quando vistos na direção do feixe de raios X 2 (retículo de fonte não é mostrado). Não mostrado, mas também possível, é que uma unidade de retículo (retículo de fonte, retículo de fase 31 e retículo de analisador 32) seja disposta na frente de e cubra a totalidade de todos os detectores de linha 1 ao mesmo tempo quando vista na direção do feixe de raios X 2.

[044] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de um sistema de mamografia como exemplo de um sistema de imageamento 24 para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de um objeto de acordo com a presente invenção. O sistema de imageamento 24 compreende uma disposição de fonte de raios X 12, uma disposição de retículo (não mostrada) e uma disposição de detector de raios X 10 montada a um pórtico 30 ou a uma estrutura de movimento. O sistema de imageamento 24 compreende adicionalmente um apoio de objeto 36 ou uma pá de apoio de mama inferior e uma pá de apoio de mama superior 38, que podem ser deslocadas uma em relação à outra para receber uma mama a ser examinada como o objeto. Para a captura, a mama fica imóvel e o pórtico 30 durante a operação se move em relação à mama. Mais especificamente, durante a operação o pórtico 30 gira, nas direções 26 ou 28, ao redor de um eixo geométrico de rotação situado abaixo da disposição de detector de raios X 10 quando visto na direção de um feixe de raios X 2. Também é possível implementar um movimento do objeto enquanto o pórtico 30 fica imóvel. O movimento pode ser um movimento rotacional ou translacional ou uma combinação de ambos.

[045] A Figura 4 mostra uma visão geral esquemática das etapas de um método exemplificador para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X. O método exemplificador compreende as seguintes etapas: - Em uma primeira etapa S1, fornecer um feixe de raios X que passa através de uma disposição de detector de raios X 10. - Em uma segunda etapa S2, detectar um padrão de Moiré em pelo menos uma porção do feixe de raios X 2.

[046] A disposição de detector de raios X 10 compreende vários detectores de linha 1, sendo que cada detector de linha 1 é configurado para detectar o padrão de Moiré em pelo menos uma porção do feixe de raios X 2. Cada detector de linha 1 compreende várias linhas de detector 11 e uma largura W de cada detector de linha 1 é igual a um período ou a um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré.

[047] Em uma terceira etapa opcional S3 (não mostrada), o método exemplificador compreende adicionalmente um uso dos dados detectados pelas linhas de detector 11 de cada detector de linha 1 para gerar imagens com base nas informações de atenuação, gradiente de fase e espalhamento. Este último pode ser determinado pelo método de Fourier da recuperação de fase sob a suposição de que a resolução espacial na direção de varredura é da ordem da largura de um detector de única linha seguido pela reconstrução de FBP das informações recuperadas de atenuação, de gradiente de fase e de espalhamento ou, se a suposição acima não for válida, por uma reconstrução iterativa combinada das três imagens por meio de técnicas de detecção de fase ou de reconstrução iterativa.

[048] Em uma outra modalidade exemplar da presente invenção, é apresentado um programa de computador ou um elemento de programa de computador que é caracterizado por ser adaptado para executar as etapas do método de acordo com uma das modalidades anteriores, em um sistema adequado.

[049] O elemento de programa de computador pode, portanto, ser armazenado em uma unidade de computador, que pode também fazer parte de uma modalidade da presente invenção. Essa unidade de computador pode ser adaptada para executar ou induzir a execução das etapas do método descrito acima. Além disso, ela pode ser adaptada para operar os componentes do aparelho descrito acima. A unidade de computador pode ser adaptada para operar automaticamente e/ou para executar os comandos de um usuário. Um programa de computador pode ser carregado em uma memória de trabalho de um processador de dados. O processador de dados pode, assim, ser equipado para executar o método da invenção.

[050] Essa modalidade exemplificadora da invenção cobre tanto um programa de computador, que desde o início usa a invenção, quanto um programa de computador que por meio de uma atualização transforma um programa existente em um programa que usa a invenção.

[051] Adicionalmente, o elemento do programa de computador pode ser capaz de fornecer todas as etapas necessárias para executar o procedimento de uma modalidade exemplificadora do método, conforme descrito acima.

[052] De acordo com uma modalidade exemplificadora adicional da presente invenção, é apresentada uma mídia legível por computador, como um CD-ROM, sendo que a mídia legível por computador tem um elemento de programa de computador armazenado na mesma, sendo que o dito elemento de programa de computador é descrito pela seção anterior.

[053] Um programa de computador pode ser armazenado e/ou distribuído em uma mídia adequada, como uma mídia de armazenamento óptico ou uma mídia de estado sólido, fornecida juntamente com ou como parte de outro hardware, mas pode também ser distribuído em outras formas, como através da internet ou de outros sistemas de telecomunicação com ou sem fio.

[054] No entanto, o programa de computador pode ser fornecido também através de uma rede, como a rede World Wide Web, e pode ser transferido por download para a memória de trabalho de um processador de dados a partir de tal rede. De acordo com uma outra modalidade exemplificadora da presente invenção, é apresentada uma mídia para transferir por download um elemento de programa de computador, sendo que tal elemento de programa de computador é disposto de modo a executar um método de acordo com uma das modalidades anteriormente descritas da invenção.

[055] Deve-se notar que as modalidades da invenção são descritas com referência a diferentes assuntos. Em particular, algumas modalidades são descritas com referência a reivindicações do tipo de método, ao passo que outras modalidades são descritas com referência a reivindicações do tipo de dispositivo. No entanto, um versado na técnica entenderá a partir do que foi descrito acima e da descrição a seguir que, exceto onde especificado em contrário, em adição a qualquer combinação de recursos pertencentes a um tipo de assunto, qualquer combinação entre recursos relacionados a diferentes assuntos também é considerada revelada neste pedido. No entanto, todos os recursos podem ser combinados, fornecendo efeitos sinergéticos que são mais do que a simples soma dos recursos.

[056] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição supracitada, tal ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificadoras, e não restritivas. A invenção não se limita às modalidades reveladas. Outras variações das modalidades reveladas podem ser entendidas e executadas pelos versados na técnica na prática de uma invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações dependentes.

[057] Nas reivindicações, a expressão “que compreende” não exclui outros elementos ou outras etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Um único processador ou outra unidade pode executar as funções de vários itens citados nas reivindicações. O simples fato de certas medidas serem mencionadas novamente em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem. Nenhum sinal de referência nas reivindicações deve ser interpretado como limitador do escopo da invenção.

Claims

1. DISPOSIÇÃO DE DETECTOR DE RAIOS X (10), para imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X, caracterizada por compreender: vários detectores de linha (1), sendo que cada detector de linha (1) é configurado para detectar um padrão de Moiré, criado por uma disposição de retículo, em pelo menos uma porção de um feixe de raios X (2) que incide no respectivo detector de linha (1), sendo que cada detector de linha (1) compreende várias linhas de detector independentes (11), e sendo que uma largura de cada detector de linha (1) é igual a um período ou um número inteiro múltiplo do período do padrão de Moiré.

2. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada linha de detector (11) ser disposta ao longo de uma direção perpendicular a um eixo geométrico de simetria do feixe de raios X (2).

3. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada linha de detector (11) ser inclinada com um ângulo agudo em relação ao eixo geométrico de simetria do feixe de raios X (2).

4. SISTEMA DE IMAGEAMENTO (24), para o imageamento por tomossíntese com contraste de fase de raios X de um objeto, caracterizado por compreender: - uma disposição de retículo configurado para criar um padrão de Moiré em um feixe de raios-X; - uma disposição de detector de raios X (10), compreendendo vários detectores de linha, em que cada detector de linha ser configurada para detectar o padrão de Moiré em pelo menos uma parte do feixe de raios-X impactando o respectivo detector de linha, em que cada detector de linha compreende vários detectores de linhas independentes, e em que a largura de cada detector de linha é igual a um período ou a um múltiplo inteiro do período do padrão de Moiré; - uma disposição de fonte de raios X (12); e - um pórtico (30), sendo que a disposição de fonte de raios X (12), a disposição de retículo (31, 32) e a disposição de detector de raios X (10) são montadas no pórtico (30).

5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda um apoio de objeto (36) configurado para apoiar o objeto, em que o apoio de objeto (36) e o pórtico (30) são deslocáveis.

6. SISTEMA, de acordo com reivindicação 4, caracterizado por ser configurado para girar pelo menos um dentre o pórtico (30) e o apoio de objeto (36) ao redor de um eixo geométrico de rotação situado abaixo da disposição de detector de raios X (10) quando visto em uma direção do feixe de raios X (2).

7. SISTEMA, de acordo coma reivindicação 5, caracterizado por ser configurado para transladar pelo menos um dentre o pórtico (30) e o apoio de objeto (36) em uma direção perpendicular a um eixo geométrico de simetria do feixe de raios X (2).

8. MÉTODO PARA O IMAGEAMENTO POR TOMOSSÍNTESE COM CONTRASTE DE FASE DE RAIOS X, caracterizado por compreender: fornecer um feixe de raios X que passa através de uma disposição de detector de raios X (10) que compreende detectores de linha; e detectar um padrão de Moiré, criado por uma disposição de retículo, em pelo menos uma porção de um feixe de raios X impactando o respectivo detector de linha, em que cada detector de linha compreende vários detectores de linha, e em que a largura de cada detector de linha é igual a um período ou múltiplo inteiro do período do padrão de Moiré.

9. DISPOSIÇÃO DE DETECTOR DE RAIOS X, conforme definido na reivindicação 4, caracterizado pela disposição de retículo compreender vários componentes de retículo configurados para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X (2) de modo que um componente de retículo seja disposto na frente de cada detector de linha (1) quando visto em uma direção do feixe de raios X.

10. DISPOSIÇÃO DE DETECTOR DE RAIOS X, conforme definido na reivindicação 4, caracterizado pela disposição de um retículo compreender uma unidade de retículo configurada para criar um padrão de Moiré no feixe de raios X (2) de modo que a unidade de retículo fique disposta na frente de e cubra todos os detectores de linha (5) ao mesmo tempo quando vista em uma direção do feixe de raios X.

11. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por cada componente de retículo compreender um retículo de fase (31) e um retículo de analisador (32).

12. DISPOSIÇÃO, de acordo coma reivindicação 10, caracterizado pelo componente de retículo compreender um retículo de fase (31) e um retículo de analisador (32).

13. MÍDIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TRANSITÓRIO compreendendo uma ou mais instruções executáveis nele armazenadas, caracterizada por executar um método para o imageamento por tomossíntese de contraste de fase de raios-X conforme definido na reivindicação 8, quando a uma ou mais instruções são executadas por um processador, o método compreendendo: fornecer um feixe de raios-X que passa por uma disposição de detector de raios-X que compreende detectores de linha; e detectar um padrão de Moiré, criado por vários componentes de retículo ou uma unidade de retículo, em pelo menos uma porção de um feixe de raios-X impactando o respectivo detector de linha, em que cada detector de linha compreende vários detectores de linhas, e em que uma largura de cada detector de linha é igual a um período ou um múltiplo inteiro do período do padrão de Moiré.