JP2022529923A - 医療用透過x線撮影におけるx線の操作に使用されるインラインx線集束光学系 - Google Patents
医療用透過x線撮影におけるx線の操作に使用されるインラインx線集束光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022529923A JP2022529923A JP2021561047A JP2021561047A JP2022529923A JP 2022529923 A JP2022529923 A JP 2022529923A JP 2021561047 A JP2021561047 A JP 2021561047A JP 2021561047 A JP2021561047 A JP 2021561047A JP 2022529923 A JP2022529923 A JP 2022529923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- ray
- lens
- energy
- resolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002601 radiography Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000005541 medical transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 12
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 10
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H lead(2+);trioxido(oxo)-$l^{5}-arsane Chemical compound [Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000235 small-angle X-ray scattering Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4291—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis the detector being combined with a grid or grating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/484—Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/486—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
- A61B6/487—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data involving fluoroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
X線散乱
体内で減衰されるX線は、吸収または散乱される。減衰撮像の基礎は、検出された光子が物体を直線経路で横断し、物体の他の部分からの散乱X線がこの仮定に違反することである(散乱角が非常に小さい場合を除く)。散乱対一次比(SPR)は、検出された散乱光子と一次光子との間の比を定量化するために使用される。コントラスト対ノイズ比(CNR)は、
位相コントラストは、従来の減衰ベースの撮像において非常に低いコントラストを示す異なる軟組織の形態学的描写を増加させることが実証されている。(2)位相コントラスト撮像はコヒーレント散乱に基づいており、これは非ランダムな位相変化を引き起こす。(3,4)コヒーレント散乱は、小さな散乱角ではインコヒーレント散乱より優位である。(5)
n=1-δ+iβ(1)
タルボ・ロー設定における検出信号は、単一の取得で位相コントラストおよび減衰を測定することを可能にするが、暗視野画像を取得することも可能にする。暗視野撮像におけるコントラストは、物体の分子構造に依存する小角散乱(5,8)によって提供される。暗視野撮像は、線維、骨の微細構造、微小石灰化(9)、および肺におけるミクロンサイズの肺胞の破壊および高密度化(2,10,11)などの微細構造のコントラストを改善することができる。
σ2=∫ε(z)dz(3)
εの逆投影により断層画像を再構成することができる。
吸収ベース、位相コントラスト、および暗視野構成で遭遇する課題のいくつかは、X線光学系を使用してX線ビームを操作することによって軽減することができる。X線光学系は、式(1)で定義される複素屈折率nに基づく。nの実部の単位(δ)からの減少は、屈折角を決定し、X線ではゼロに近い。さらに、δは材料組成に依存し、原子散乱因子の実部(
光子計数検出器(PCD)は、検出器内の個々の光子相互作用を記録し、電子ノイズを排除することができ、これにより、信号対ノイズ比を維持しながらより小さい検出器素子を可能にする。PCDはまた、対応するパルス高さを測定することによって光子相互作用に関するスペクトル情報を提供することができる。最後に、光子計数シリコンストリップ検出器を作製して、材料内の相互作用の深さを特定することができる(28)。
・エネルギー分解能力。
・体積空間分解能、すなわちX線検出器は、光子相互作用の位置を三次元で分解することができる。
・各個々の小型レンズの開口よりも小さい、横断面における高い空間分解能。
・無視できるまたは存在しない読み出しノイズ。
・検出器格子の並進は必要とされず、これにより、機械的観点から設定がそれほど難しくなくなり、取得時間が短縮される。
・検出器格子は必要とされず、これは、典型的には2倍の線量効率を実質的に増加させるが、レンズアレイにおける吸収は、格子ベースの設定における位相格子に匹敵する。
・この設定は、格子が本質的に一次元である一方で、レンズを二次元で製造することができるため、二次元位相勾配の簡単な測定を可能にする。
・時間コヒーレンスは、上述したように、検出器のエネルギー分解能および深さ分解能によって改善される。
臨床X線撮像においてX線光学系を使用する場合の主な課題は、光学系の有彩色性である。最先端の臨床X線源は多色X線スペクトルを放出するので、色度に対処することが望ましい。例として、理想的な屈折レンズの焦点距離はエネルギーに二次依存性を有し、典型的なCT X線スペクトル(100keVを超える管電圧)では、焦点距離は一桁を超えて変化し得る。
図6および図7に示すように、積層プリズムレンズまたは別の集束レンズを使用して、透過ビームの屈折角を測定することによって物体の差分位相シフトを推定し、それによって位相コントラスト情報を提供することができる。レンズは、入射角に従って入射X線を集束させる。物体における一次光線の屈折は、焦点面に沿った公称焦点の並進によって現れる。並進は、レンズの開口よりも小さい検出器素子のサイズを有する検出器で検出され得る。2次元で集束するレンズを使用して、2つの別々の直交差分位相コントラスト画像が取得されるように、屈折を2次元で測定することができる。次いで、位相信号は
散乱光子は入射角においてランダムな成分を有し、したがって点に向かって均一に集束されないため、物体における小角散乱は焦点の広がりをもたらす。物体内で小角散乱を受ける光子は、ビームの位相シフトに関連する偏差とは対照的に、相関しない。したがって、散乱光子は集束しないが、高分解能検出器を使用して特徴付けることができる焦点の拡散広がりをもたらす。
小角散乱を検出する本発明の能力と同様に、X線撮像においてCNRを劣化させる大角コンプトン散乱を排除するために使用することもできる。
1.Zanette I,Zhou T,Burvall A,Lundstrom U,Larsson DH,Zdora M,et al.Speckle-based x-ray phase-contrast and dark-field imaging with a laboratory source.Phys Rev Lett.2014;112(25):1-5.
2.Bech M,Tapfer A,Velroyen A,Yaroshenko A,Pauwels B,Hostens J,et al.In-vivo dark-field and phase-contrast x-ray imaging.Sci Rep.2013;3:10-2.
3.Twengstrom W.High-resolution biomedical phase-contrast tomography.2018.
4.Bech M,Bunk O,Donath T,Feidenhans’l R,David C,Pfeiffer F.Quantitative x-ray dark-field computed tomography.Phys Med Biol.2010;55(18):5529-39.
5.Schlomka J-P,Harding A,van Stevendaal U,Grass M,Harding GL.Coherent scatter computed tomography:a novel medical imaging technique.Proc.SPIE 5030,Medical Imaging 2003:Physics of Medical Imaging.2003.
6.Attwood D,Sakdinawat A.X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation.In:X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation.2016.p.67-69,134,469,578-591.
7.Pfeiffer F,Weitkamp T,Bunk O,David C.Phase retrieval and differential phase-contrast imaging with low-brilliance X-ray sources.Nat Phys.2006;2(4):258-61.
8.Scherer KH.Grating-Based X-Ray Phase-Contrast Mammography.Springer.2016.
9.Michel T,Rieger J,Anton G,Bayer F,Beckmann MW,Durst J,et al.On a dark-field signal generated by micrometer-sized calcifications in phase-contrast mammography.Phys Med Biol.2013;58(8):2713-32.
10.Gromann LB,De Marco F,Willer K,Noel PB,Scherer K,Renger B,et al.In-vivo X-ray Dark-Field Chest Radiography of a Pig.Sci Rep.2017;7(1):1-7.
11.Jensen TH,Bech M,Bunk O,Donath T,David C,Feidenhans’L R,et al.Directional x-ray dark-field imaging.Phys Med Biol.2010;55(12):3317-23.
12.Hubbell JH.Summary of existing information on the incoherent scattering of photons,particularly on the validity of the use of the incoherent scattering function.Radiat Phys Chem.1997;50(1):113-124.
13.Schlomka J-P,Delfs J,Barschdorf H,Thran A,van Stevendaal U.Experimental feasibility study of energy-resolved fan-beam coherent scatter computed tomography.Proc.SPIE 5535,Developments in X-Ray Tomography IV.2004.
14.Cozzini C,Harding G,Edic P,Beque D,Kosciesza D,Du Y,et al.Energy dispersive X-ray diffraction spectral resolution considerations for security screening applications.IEEE Nuclear Science Symposuim&Medical Imaging Conference,pp.3873-3876.2010.
15.Nisar M,Johns PC.Coherent scatter x-ray imaging of plastic/water phantoms.Proc.SPIE 5578,Photonics North 2004:Photonic Applications in Astronomy,Biomedicine,Imaging,Materials Processing,and Education.2004.
16.Snigirev A,Kohn V,Snigireva I,Lengeler B.A compound refractive lens for focusing high-energy X-rays.Nature.1996;384:49-51.
17.Snigirev A,Snigireva I,Grigoriev M,Yunkin V,Di Michiel M,Vaughan G,et al.High energy X-ray nanofocusing by silicon planar lenses.Journal of Physics:Conference Series.Vol.186.No.1.IOP Publishing,2009.
18.Fredenberg E,Cederstrom B,Aslund M,Ribbing C,Danielsson M.A Tunable Energy Filter for Medical X-Ray Imaging.X-Ray Opt Instrum.2008.
19.Fredenberg E,Cederstrom B,Nillius P,Ribbing C,Karlsson S,Danielsson M.A low-absorption x-ray energy filter for small-scale applications.Opt Express.2009;17(14):11388-98.
20.Nillius P,Karlsson S,Cederstrom B,Fredenberg E,Danielsson M.Large-aperture focusing of high-energy x-rays with a rolled polyimide film.Opt Lett.2011;36(4):555-7.
21.Mi W,Karlsson S,Holmberg A,Danielsson M,Nillius P.Fabrication of circular sawtooth gratings using focused UV lithography.J Micromechanics Microengineering.2016;26(3).
22.Karlsson S.Approach and device for focusing x-rays.US7742574B2.
23.Mi,W,Nillius,P,Pearce,M and Danielsson,M.A stacked prism lens concept for next-generation hard X-ray telescopes.Nature Astronomy.2019.
24.Fredenberg E,Cederstrom B,Aslund M,Nillius P,Danielsson M.An efficient pre-object collimator based on an x-ray lens.Med Phys.2009;36(2):626-33.
25.Anton G,Preusche O.X-ray device.US2015/0055744A1.
26.Heid O.Bildgebendes system und verfahren zur bildgebung.WO2014/187588A1.
27.Atsushi O,Yasuaki T,Akira Y.X-ray imaging system and x-ray imaging method.JP2008200357A.
28.Persson M.Spectral Computed Tomography with a Photon-Counting Silicon-Strip Detector.PhD Thesis,KTH Royal Institute of Technology.2016.
29.Pagot E,Fiedler S,Cloetens P,Bravin A,Coan P,Fezzaa K,et al.Quantitative comparison between two phase contrast techniques:diffraction enhanced imaging and phase propagation imaging.Phys Med Biol.2005;50(4):709-24.
30.Thomas S.Optimized centroid computing in a Shack-Hartmann sensor.Adv Adapt Opt.2004;5490:1238.
31.Berger MJ,Hubbell JH,Seltzer SM,Coursey JS,Zucker DS.XCOM:Photon Cross Section Database.Gaithersburg,MD:National Institute of Standards and Technology(NIST);2009.version 1.4.Available from:http://physics.nist.gov/xcom
32.Vedantham;Srinivasan.Apparatus and method for x-ray phase contrast imaging.US 2017/0219503.
Claims (28)
- 医療用透過X線撮影におけるX線の操作のために構成されたインラインX線集束光学系(15)と共に配置されたX線検出器(20)を備える装置であって、前記インラインX線光学系(15)はレンズのアレイを備え、前記レンズは視野の一部または全体を覆い、前記X線検出器(20)は光子計数検出器であり、
前記X線検出器(20)はエネルギー分解検出器であり、前記レンズアレイの色収差および/または前記線源(10)の制限されたコヒーレンスは、前記エネルギー分解検出器の前記エネルギー分解能によって補償され、
および/または
前記X線検出器(20)は深さ分解検出器であり、前記レンズアレイの色収差および/または前記線源(10)の制限されたコヒーレンスは、前記X線検出器内の深さ分解能または体積分解能によって補償される、
装置。 - 平行またはほぼ平行である一次光子が焦点に集中する一方で、より広い角度分布を有する散乱光子が焦点に集中しないように、前記一次光子を前記散乱光子から分離するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記X線検出器(20)が画素化検出器であり、一次光子と散乱光子との間の前記分離が前記画素化検出器で行われ、前記検出器は前記レンズアレイ内の各レンズを覆う2つ以上の画素を有する、請求項2に記載の装置。
- 散乱光子が、前記レンズアレイに加えて散乱防止グリッドによってブロックされる、請求項2に記載の装置。
- 散乱光子が、前記X線検出器(20)の上流のピンホールまたはスリットによってブロックされる、請求項2に記載の装置。
- 前記装置が、前記装置の空間分解能を高めるために、前記X線検出器(20)内のエネルギーおよび/または深さ分解能と併せて使用される光線追跡法を用いて動作するように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、前記レンズの前記光軸に対する前記焦点の前記検出された位置から、各レンズにおける1つまたは2つの次元で前記撮像された物体の前記局所位相勾配を推定するまたは推定可能にするように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記装置が、前記焦点の広がりから、または前記焦点ピークの外側の前記全信号から、前記物体における小角散乱に関する情報を取得するまたは取得可能にするように構成される、請求項1または7に記載の装置。
- 前記装置が、前記X線検出器(20)の前の格子または複数のピンホールを走査することによって、各レンズの前記焦点の位置および/またはサイズを決定するまたは決定可能にするように構成される、請求項7または8に記載の装置。
- 前記X線検出器(20)が高分解能検出器であり、前記装置は、前記高分解能検出器で前記信号を検出することによって各レンズの前記焦点の位置および/またはサイズを決定するまたは決定可能にするように構成され、前記検出器は、その公称サイズおよび位置からの前記焦点の偏差よりも高い分解能を有する、請求項7または8に記載の装置。
- 前記装置が、前記検出器(20)よりも高い分解能で前記焦点の位置および/またはサイズを決定するまたは決定可能にするように構成され、前記X線検出器の2つ以上の検出器素子が、前記X線検出器(20)に到達する集束光子の前記分布をサンプリングする、請求項7または8に記載の装置。
- 前記装置が、前記レンズアレイ内の各レンズが複数のスポットを撮像するように動作可能であるように、前記線源(10)の前に配置された格子または複数のピンホールを備える、請求項7から11のいずれか一項に記載の装置。
- 胸部撮像のために構成されている、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
- コンピュータ断層撮影のために構成されている、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
- 蛍光透視撮像のために構成されている、請求項1から14のいずれか一項に記載の装置。
- 送信画像、位相コントラスト画像、および暗視野画像のうちの少なくとも2つを同時に取得するように構成されている、請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズアレイが、前記焦点が線であるように一次元に焦点を合わせる、請求項1から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズアレイが、前記焦点がスポットであるように二次元に焦点を合わせる、請求項1から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズアレイ(15)が、前記物体(30)と前記X線検出器(20)との間に配置される、請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レンズアレイ(15)が、前記線源(10)と前記物体(30)との間に配置される、請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記光子計数検出器(20)の前記エネルギーおよび/または深さ分解能が、光子をカテゴリに分類するために使用され、前記カテゴリは、前記エネルギーおよび/または相互作用の深さに応じて異なって処理される、請求項1から20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記光子計数検出器(20)の前記エネルギーおよび/または深さ分解能が、より多くの情報を搬送する光子がより少ない情報を搬送する光子と比較してより高い重みを割り当てられるように光子を重み付けするために使用される、請求項21に記載の装置。
- 前記装置が、信号および/またはデータ処理を実行するように構成された処理回路を備える、請求項1から22のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1から23のいずれか一項に記載の装置を備える、X線撮像システム(100)および/または医療用X線撮像のためのシステム(100)。
- 前記X線検出器(20)がエネルギー分解検出器であり、前記システムは、前記焦点をエネルギー分解構成要素に分解するように構成される、請求項24に記載のX線撮像システム。
- 前記X線検出器(20)が深さ分解検出器であり、前記X線撮像システム(100)は、独立して、または前記X線検出器のエネルギー分解能と併せて、前記X線検出器の前記深さ分解能または体積分解能を使用することによって前記色収差を補償するように構成される、請求項24または25に記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(100)が、空間分解能を高めるために前記検出器内のエネルギーおよび/または深さ分解能と併せて光線追跡を実行するように構成される、請求項24から26のいずれか一項に記載のX線撮像システム。
- 前記X線撮像システム(100)が、信号および/またはデータ処理を実行するように構成された処理回路を備える、請求項24から27のいずれか一項に記載のX線撮像システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962835729P | 2019-04-18 | 2019-04-18 | |
US62/835,729 | 2019-04-18 | ||
PCT/SE2019/050950 WO2020214073A1 (en) | 2019-04-18 | 2019-10-02 | In-line x-ray focusing optics used for manipulation of x-rays in medical transmission radiography |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022529923A true JP2022529923A (ja) | 2022-06-27 |
JP7225432B2 JP7225432B2 (ja) | 2023-02-20 |
Family
ID=72833247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021561047A Active JP7225432B2 (ja) | 2019-04-18 | 2019-10-02 | 医療用透過x線撮影におけるx線の操作に使用されるインラインx線集束光学系 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11033243B2 (ja) |
EP (1) | EP3956692B1 (ja) |
JP (1) | JP7225432B2 (ja) |
CN (1) | CN113678025A (ja) |
WO (1) | WO2020214073A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10295485B2 (en) | 2013-12-05 | 2019-05-21 | Sigray, Inc. | X-ray transmission spectrometer system |
US10845491B2 (en) | 2018-06-04 | 2020-11-24 | Sigray, Inc. | Energy-resolving x-ray detection system |
GB2591630B (en) | 2018-07-26 | 2023-05-24 | Sigray Inc | High brightness x-ray reflection source |
WO2020051221A2 (en) | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Sigray, Inc. | System and method for depth-selectable x-ray analysis |
EP3922180A1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-15 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus for processing data acquired by a dark-field and/or phase contrast x-ray imaging system |
US20230240639A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. | Automatic determination of transfer function for ct reconstruction |
CN117075130B (zh) * | 2023-07-07 | 2024-06-25 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 低慢小目标激光跟踪装置及其工作方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001506160A (ja) * | 1996-12-24 | 2001-05-15 | エックス−レイ・テクノロジーズ・プロプライエタリー・リミテッド | 位相回収式の位相コントラスト画像 |
CN104013417A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-03 | 浙江工商大学 | 一种基于针孔阵列的x射线光场成像及标定方法 |
WO2014187588A1 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Bildgebendes system und verfahren zur bildgebung |
US20150055744A1 (en) * | 2012-04-24 | 2015-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray device |
JP2017009437A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 幸則 永谷 | X線透視装置 |
JP2018511809A (ja) * | 2015-04-07 | 2018-04-26 | シェンゼン・エクスペクトビジョン・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 半導体x線検出器 |
US20190008474A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Prismatic Sensors Ab | Managing geometric misalignment in x-ray imaging systems |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6307987B1 (en) * | 1998-09-01 | 2001-10-23 | Nec Corporation | Optical luminescent display device |
US6472665B1 (en) * | 1999-02-12 | 2002-10-29 | Konica Corporation | Radiation image detector and radiation image forming system |
JP2004534276A (ja) * | 2001-07-06 | 2004-11-11 | エクスプレイ エルティーディー | 画像投影装置および方法 |
JP2008200357A (ja) | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | X線撮影システム及びx線撮影方法 |
WO2008102632A1 (ja) | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | X線バンドパスフィルタ、x線照射システム及びx線撮影システム |
US8378310B2 (en) | 2009-02-11 | 2013-02-19 | Prismatic Sensors Ab | Image quality in photon counting-mode detector systems |
JP5269041B2 (ja) | 2009-12-04 | 2013-08-21 | キヤノン株式会社 | X線撮像装置およびx線撮像方法 |
US20150055743A1 (en) | 2012-02-24 | 2015-02-26 | University Of Massachusetts Medical School | Apparatus and method for x-ray phase contrast imaging |
US9134114B2 (en) * | 2013-03-11 | 2015-09-15 | Texas Instruments Incorporated | Time of flight sensor binning |
US9575015B2 (en) * | 2014-03-31 | 2017-02-21 | The General Hospital Corporation | Systems and methods for x-ray phase contrast imaging using arrays of x-ray focusing elements |
CN105628718A (zh) * | 2014-11-04 | 2016-06-01 | 同方威视技术股份有限公司 | 多能谱x射线光栅成像系统与成像方法 |
US9870628B2 (en) | 2015-03-18 | 2018-01-16 | Prismatic Sensors Ab | Image reconstruction based on energy-resolved image data from a photon-counting multi-bin detector |
US10352880B2 (en) * | 2015-04-29 | 2019-07-16 | Sigray, Inc. | Method and apparatus for x-ray microscopy |
EP3341756A4 (en) | 2015-08-27 | 2019-05-22 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | X-RAY IMAGING WITH A DETECTOR LIKELY TO RESOLVE PHOTONIC ENERGY |
KR20190015531A (ko) * | 2016-06-05 | 2019-02-13 | 시그레이, 아이엔씨. | 엑스선 현미경 관찰을 위한 방법 및 장치 |
US10575800B2 (en) | 2017-03-08 | 2020-03-03 | Prismatic Sensors Ab | Increased spatial resolution for photon-counting edge-on x-ray detectors |
WO2019027761A1 (en) | 2017-07-31 | 2019-02-07 | Sigray, Inc. | SPECTROMETER SYSTEM WITH X-RAY TRANSMISSION |
CN108459037B (zh) * | 2018-04-23 | 2020-06-30 | 浙江工业大学 | 基于x射线阵列组合折射透镜的微束x射线荧光分析方法 |
-
2019
- 2019-10-02 US US16/590,645 patent/US11033243B2/en active Active
- 2019-10-02 CN CN201980095004.3A patent/CN113678025A/zh active Pending
- 2019-10-02 EP EP19924777.6A patent/EP3956692B1/en active Active
- 2019-10-02 JP JP2021561047A patent/JP7225432B2/ja active Active
- 2019-10-02 WO PCT/SE2019/050950 patent/WO2020214073A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001506160A (ja) * | 1996-12-24 | 2001-05-15 | エックス−レイ・テクノロジーズ・プロプライエタリー・リミテッド | 位相回収式の位相コントラスト画像 |
US20150055744A1 (en) * | 2012-04-24 | 2015-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray device |
WO2014187588A1 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Bildgebendes system und verfahren zur bildgebung |
CN104013417A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-09-03 | 浙江工商大学 | 一种基于针孔阵列的x射线光场成像及标定方法 |
JP2018511809A (ja) * | 2015-04-07 | 2018-04-26 | シェンゼン・エクスペクトビジョン・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 半導体x線検出器 |
JP2017009437A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 幸則 永谷 | X線透視装置 |
US20190008474A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Prismatic Sensors Ab | Managing geometric misalignment in x-ray imaging systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020214073A1 (en) | 2020-10-22 |
US11033243B2 (en) | 2021-06-15 |
EP3956692A4 (en) | 2022-12-21 |
JP7225432B2 (ja) | 2023-02-20 |
CN113678025A (zh) | 2021-11-19 |
EP3956692A1 (en) | 2022-02-23 |
US20200330059A1 (en) | 2020-10-22 |
EP3956692B1 (en) | 2024-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7225432B2 (ja) | 医療用透過x線撮影におけるx線の操作に使用されるインラインx線集束光学系 | |
JP6531108B2 (ja) | 光子計数に基づく放射線結像システム、方法、及びそのデバイス | |
US9795350B2 (en) | Material differentiation with phase contrast imaging | |
JP5162453B2 (ja) | 非干渉性多色x線源を用いた定量的位相コントラスト画像法及び断層撮影法のための干渉計 | |
JP6177306B2 (ja) | 医療用放射線撮像のためのハイブリッドpciシステム | |
Wilkins et al. | On the evolution and relative merits of hard X-ray phase-contrast imaging methods | |
US9907524B2 (en) | Material decomposition technique using x-ray phase contrast imaging system | |
JP4847568B2 (ja) | X線撮像装置およびx線撮像方法 | |
WO2007125833A1 (ja) | X線撮像装置及びx線撮像方法 | |
MX2008009392A (es) | Sistemas y metodos para detectar una imagen de un objeto por el uso de un haz de rayos x que tiene una distribucion policromatica. | |
JP2012090945A (ja) | 放射線検出装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム | |
JP2012090944A (ja) | 放射線撮影システム及び放射線撮影方法 | |
JP2011218147A (ja) | 放射線撮影システム | |
JP2012200567A (ja) | 放射線撮影システム及び放射線撮影方法 | |
JP2011507672A (ja) | 線状照射線源および焦点合わせ光学器を用いたシュリーレン式ラジオグラフィー | |
JP5665834B2 (ja) | X線撮像装置 | |
WO2020246220A1 (ja) | 放射線撮影システム及び拡大吸収コントラスト画像生成方法 | |
JP2012125423A (ja) | 放射線画像検出装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム | |
CA2575066C (en) | Systems and methods for detecting an image of an object by use of an x-ray beam having a polychromatic distribution | |
WO2012056992A1 (ja) | 放射線画像検出装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム | |
Cai et al. | Dose efficiency consideration for volume-of-interest breast imaging using x-ray differential phase-contrast CT | |
Pyakurel | Phase and dark field radiography and CT with mesh-based structured illumination and polycapillary optics | |
Mittone | Development of X-ray phase-contrast imaging techniques for medical diagnostics: towards clinical application | |
Reunamo | Augmenting Soft Tissue Contrast Using Phase-Contrast Techniques in Micro-Computed Tomography Imaging | |
WO2012057045A1 (ja) | 放射線撮影装置、放射線撮影システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221021 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221222 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230111 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7225432 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |