Low dose single step grating based x-ray phase contrast imaging

Details Low dose single step grating based x-ray phase contrast imaging Low dose single step grating based x-ray phase contrast imaging

A - Human Necessities

61

B

A61B 6/00 (2006.01) G01N 23/04 (2006.01)

Patent

CA 2751442

Phase sensitive X-ray imaging methods can provide substantially increased contrast over conventional absorption based imaging, and therefore new and otherwise inaccessible information. The use of gratings as optical elements in hard X-ray phase imaging overcomes some of the problems that have impaired the wider use of phase contrast in X-ray radiography and tomography. So far, to separate the phase information from other contributions detected with a grating interferometer, a phase-step-ping approach has been considered, which implies the acquisition of multiple radiographic projections. Here, an innovative, high-ly sensitive X-ray tomographic phase contrast imaging approach is presented based on grating interferometry, which extracts the phase contrast signal without the need of phase stepping. Compared to the existing phase step approach, the main advantage of this new method dubbed "reverse projection" is the significantly reduced delivered dose, without degradation of the image quality. The new technique sets the pre-requisites for future fast and low dose phase contrast imaging methods, fundamental for imaging biological specimens and in-vivo studies.

Les procédés d'imagerie aux rayons X asservis en phase peuvent assurer un contraste bien supérieur à celui que permet d'obtenir l'imagerie traditionnelle fondée sur l'absorption et ils peuvent donc fournir des informations nouvelles et, autrement, inaccessibles. L'utilisation de réseaux de diffraction en tant qu'éléments optiques dans l'imagerie en phase aux rayons X durs permet de surmonter certains des problèmes ayant nui à une plus large utilisation du contraste de phase dans la radiographie et la tomographie aux rayons X. Jusqu'à présent, pour séparer les informations de phase d'autres éléments détectés au moyen d'un détecteur interférométrique à réseau de diffraction, on utilisait une technique à saut de phase, impliquant l'acquisition de multiples projections radiographiques. La présente invention concerne, pour sa part, une technique d'imagerie tomographique aux rayons X et à contraste de phase novatrice et extrêmement sensible, fondée sur l'interférométrie à diffraction et se révélant capable d'extraire le signal de contraste de phase sans qu'il soit nécessaire de faire appel au saut de phase. Par rapport à la technique existante du saut de phase, le principal avantage de ce nouveau procédé, surnommé « rétroprojection », est la diminution significative de la dose administrée, sans dégradation de la qualité de l'image. Cette nouvelle technique fixe les prérequis pour les futurs procédés d'imagerie à contraste de phase, c'est-à-dire rapidité et dose faible, caractéristiques se révélant fondamentales pour l'imagerie des échantillons biologiques et les études in vivo.

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