用于差分相位对比成像的校准硬件体模的制作方法

本发明涉及被配置为用于校准相位对比成像系统的体模主体，涉及用于校准相位对比成像系统的体模主体系统和体模主体的使用。

背景技术：

电磁辐射(例如，X射线辐射)在经过物质时经历三种类型的扰动：吸收、折射(也就是，辐射波前的相位经历偏移)并且还有一种类型的散射，也称作“小角散射”。

传统的放射成像只集中于吸收扰动。近来，己经设计出差分相位对比技术和相关的成像器，其允许对所有三个这种扰动进行成像并在单独图像中捕捉各自对比。相位对比图像提供比传统仅基于吸收成像更优的软组织区分。还已经观察到，尽管有优良的成像前景，但是尤其在医学领域中，摄取没有像人们期望的那样热烈。对此的一个原因可能是校准过程证明差分相位对比成像系统因为需要干涉设备(尤其是多个光栅)所以是非常繁琐的。一些校准过程基于所谓的“体模”，如US 2011/0243305中所描述的。

技术实现要素：

因此可能存在对用于更有效地引导差分相位对比成像系统中的校准过程的体模的需要。

本发明的目的由独立权利要求的主题所解决，其中，在从属权利要求中并入了进一步的实施例。根据本发明的一个方面，提供了一种被配置为校准相位对比成像系统的体模主体，所述系统能够发出X射线束，所述体模主体包括至少三个相互不同的部分，所述至少三个相互不同的部分被配置为当X射线束经过所述体模主体时相对于所述X射线束一起引起多个扰动，所述多个扰动包括i)相移，ii)吸收和iii)去相干，其中，所述扰动i)、ii)和iii)中的任一项确切地由所述至少三个相互不同的部分的一个部分引起的程度大于所述扰动中的所述任一项由所述至少三个相互不同的部分中的各自两个其他部分引起的其他程度。三个扰动i)、ii)和iii)表明它们自己是三个不同的物理效应，每个能够通过能够例如分析在探测器的像素处的变化强度信号而恢复的三个各自的成像量/参数来测量，所述变化可以通过使用干涉相位对比成像设备引起。本文提出了一种体模主体，其中，其不同的部分专用于(至少)三个物理效应中的不同的物理效应。换句话说，这些部分中的每一个对三个效应中的确切的一个相比于其他两个部分针对相同效应将以更高的程度或量进行响应。换句话说，体模主体允许同时针对三个成像参数中的每个来校准相位对比成像系统，所述三个成像参数可通过对探测器信号的信号处理来导出。例如可以通过根据由干涉设备对干涉图样进行采样而计算出的数值量的幅度来测量扰动的程度或量。此外，所述至少三个相互不同的部分的至少一个部分包括至少三个不同的子部分，所述至少三个不同的子部分被配置为对由所述部分引起的扰动的各自的程度分度为三个不同的子程度。换句话说，由任意给定部分的三个不同子部分引起的扰动的三个不同程度彼此可以不同，然而，其每一个仍高于由剩余两个部分的任意部分或子部分引起的相同类型的扰动。例如，吸收部分的三个子部分可以分别引起高、中和低水平的吸收。然而，高、中和低吸收中的每个仍高于由剩余两个部分或其子部分引起的任意吸收。针对每个扰动具有(所述扰动的)单独和不同的水平或程度允许在处理在探测器像素处接收到的探测器信号时在辐射经过体模主体之后更稳定的曲线拟合。相同类型的三个不同程度的扰动中的每一个每像素提供三个或更多个拟合变量的本地“池”，所述拟合变量能够更鲁棒地拟合到在各个探测器像素处观察到的信号。在本文中使用的子部分和部分在以下意义上是不同的：由那些部分中的每个引起的各个扰动水平没有从一个部分平滑地过渡到另一个，而是在从一个部分过渡到另一个时存在不连续性。这提供了更准确的校准，因为可以在没有(或至少是极小的)相互交叉影响的情况下准确地校准三个扰动。

根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的至少一个部分由一个或多个立方体形成。根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的至少一个部分由一个或多个旋转对称的固体形成。

定义体模主体的各个部分和子部分的固体的旋转对称布置在计算断层扫描(CT)成像系统中是有用的，从而可以在X射线源围绕检查区域时沿着每个投影方向进行校准。

根据一个实施例，体模主体是对称的。对称地(例如，镜面对称方式)布置体模主体允许单独校准差分相位对比干涉仪中网格的不同网格部分的在轴的左或右侧的各自的侧。

根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的至少一个部分的三个或更多个子部分被分组到一起。

根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的至少一个部分的三个或更多个子部分与来自所述至少三个相互不同的部分的两个其他部分的至少另一个的一个或多个子部分交错。

三种部分的各个子部分可以单独分组成三个单独的组或者可以是交错的。这允许更好地将体模主体针对要校准的成像系统的空间要求来调整。子部分可以永久性地固定到底板上，或者能够不破坏地从其移除以允许从容地进行重新分组。例如，体模主体可以看上去并且感觉上是校准套件，其中部分或子部分可以卡入或者否则扣入适配到底板，以定义适应当前要求的体模的物理结构。

根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的引起最高程度的相位对比扰动的部分由多个楔形形成，每个所述楔形具有不同的楔形斜率梯度，所述梯度被配置为引起不同的相位梯度，并且每个楔形形成所述部分的子部分中的一个。

所述多个楔形可以通过切割来整体地形成或者通过从单个块研磨其而形成。替代地，楔形可以形成为单独的部分并且既不是粘合到一起也不并排的(在垂直于入射X射线辐射的传播方向的平面中)，或者可以根据要求沿着由所述传播方向定义的轴堆叠在彼此的顶部。楔形可以定位为彼此接触或离散地放置，以在特定或任意两个相邻楔形之间留有空隙。

根据一个实施例，所述楔形中的至少一个被形成为具有相反斜率梯度的双楔形。在一个实施例中，存在多个这样的双楔形，其彼此相邻布置(连续或在任意两个双楔形之间中具有空隙)或放置在彼此之上。

在彼此之上堆叠楔形(无论它们是否是双楔形)允许形成“相移提升器”，以按照需要增加相移，因为通过的波前将经历从堆叠的(双)楔形的每个的相移贡献。

根据一个实施例，所述部分中的至少一个由i)聚碳酸酯ii)聚甲基丙烯酸甲酯iii)铝和iv)环氧树脂中的任一种形成。

根据一个实施例，所述至少三个相互不同的部分的引起最高程度的去相干扰动的部分由具有多个空气腔的结构形成。

优选地，针对吸收和/或相移部分使用聚碳酸酯(例如PMMA)或铝。优选地，为被标记以引起高程度散射的部分使用具有空气腔(例如，气泡或其他多孔结构)的环氧树脂。如果将空气腔的平均直径选择为足够大，则所述多孔材料还可以用于相移部分。

在一个实施例中，多个不同的体模主体“基元”一起安装在公共底板上，以形成“复杂”体模，其可以用于跨相对大的光栅系统进行校准，例如用于要求相对较大视场的成像系统的光栅堆叠。

根据一个实施例，在每个部分和/或其子部分之间存在缝隙或安全裕量，从而增加校准过程的准确性。这允许例如确保底下的探测器像素接收仅经过一个部分的信号。

根据一个实施例，体模主体的部分定义或安装在公共底板上。

根据一个方面，提供一种包括如前所述的多个体模主体的体模主体系统，所述体模主体被安装到公共底板上。根据一个实施例，所述多个体模主体以对称的方式被布置在所述底板上。

总之，本文提出了一种体模主体，更确切地，一种包括至少三个不同部分的单个体模主体，每个部分专用于辐射-物质相互作用的三个扰动或物理效应中单个一个，换句话说，并非具有每个专用于这些部分中的仅一个的三个不同的单独体模，在本文采用组合方法，从而能够同时为三个图像通道的每个来校准给定的差分相位对比成像器。不同的部分及其子部分组合到单个体模主体(例如，通过安装在所述公共底板)，以方便容易地使用并增强实用性。所述体模主体、所述体模主体系统以及所述体模主体或报楸体模主体系统的使用尤其允许成功应用于医疗成像中，包括但不限于乳房摄影和CT。

附图说明

现在将参考不一定按比例绘制的以下附图来描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了相位对比成像系统的部件；

图2示出了校准体模的平面图；

图3示出了图1的校准体模的侧视图；

图4示出了图1的校准体模的第二侧视图；

图5示出了图1的体模的部分的侧视图；

图6示出了如由相位对比成像系统所记录的图1的体模的图像。

具体实施方式

图1示出了具有相位对比成像能力(尤其是差分相位对比成像(DPCI))的成像系统IM的基本部件。具有用于生成X射线辐射波XB的X射线源XR，该所述X射线辐射波XB在穿过检查区域之后由探测器D的探测器像素px探测到。通过在X射线源XR和辐射敏感探测器D之间布置干涉仪来实现相位对比成像能力。

干涉仪(在一个非限制性实施例中是Lau-Talbot类型)包括两个或更多个(优选是三个)光栅G₀、G₁和G₂。在X射线源侧的第一衰减光栅G₀具有周期p0，以匹配并引起在X射线源XR处发出的X射线辐射波前的空间相干性。

吸收光栅G₁(具有周期p1)放置在离X射线源的距离D处，并引起在进一步在下游的具有周期p2的干涉图样。所述干涉图样可以由探测器D检测到。现在，当将样本引入到X射线源和探测器之间的检查区域时，干涉图样的相位将被移位。该干涉图样偏移(如在别处报告的，例如在F M Epple等人在OPTICS EXPRESS,2December 2013,Vol 21,No 24的Unwrapping differential X-ray phase contrast images through phase estimation from multiple energy data)与由于沿着通过样本的各自路径的累积折射(因此命名为DCPI)的相移ΦΔ的梯度成比例。换句话说，如果人们然后要测量干涉的相变，则这可以允许提取由样本中的折射引起的相移的偏移(或梯度)。

遗憾的是，干涉图样的相移通常太小而不能被直接空间分辨。大部分X射线探测器的分辨能力不允许这样。因此，为了对该干涉图样相移进行“采样”，将具有与干涉图像相同的周期p2的第二衰减光栅G₂放置在离光栅G₁的距离l处。可以以根据不同实施例的多种方式实现干涉图样相移的实际提取(以及由此由样本引起的相位梯度)，均在本文中被设想。

一般而言，针对差分相位提取所需要的是在探测器D和至少一个光栅之间的相对运动。在一个实施例中，这通过使用致动器来横向地(也就是沿着与光栅平行的x方向)跨不同的离散光栅位置移动例如分析光栅G₂并随后在每个光栅位置测量每个像素px的强度而实现。将发现在每个像素处的强度以正弦方式震荡。换句话说，在分析仪光栅G₂的运动期间，每个像素记录(在各个像素处的)不同强度的时间序列作为时间函数(或更好地作为不同光栅位置的函数)。该方法(“相位跃阶”)已经由F.Pfeiffer等人在Nature Phys.Lett.2,258–261(2006)的“Phase retrieval and differential phase-contrast imaging with low-brilliance X-ray sources”中描述。

例如在29104页所描述的，在先前引用的Epple中的等式(1a)、(1b)，在每个像素px处的振荡强度信号“编码”干涉图样的期望相移以及由样本引起的吸收以及由样本引起的去相干(也己知为“小角散射”)。在这个意义上，差分相位对比成像是误称，因为该技术不仅产生差分相位对比而且产生吸收信号(传统上在影像学中测量)和第三量、去相干信号，其涉及X射线经受的散射度(也称作小角散射)。换句话说，像素信号提供三个不同的图像信号通道，每个针对三个物理效应i)吸收、ii)去相干和iii)折射中的单独一个。换句话说，样本的存在将在进入的X射线波前上引入三倍扰动，并且差分相位对比成像允许通过三个量或参数A(吸收)、V(去相干)、来捕捉这些扰动中的每个。三个量可以通过由数据采集电路(未示出)将每像素px的探测器信号处理为数字形式而获得，所述数据采集电路尤其包括A/D转换电路。然后通过傅里叶分析器FA或通过曲线拟合操作来处理所述数字而获得每像素的参数A、V、然后，可以通过处理单元PR处理这些(成像)参数的集合。例如，一些或所有参数可以映射为颜色或灰度值调色板，然后被呈现以在屏幕MT上分别作为吸收图像、去相干图像(“暗场图像”)或相位对比图像以供查看。三个物理效应(吸收、去相干和差分相位对比)中的每一个的扰动度或量分别由可从傅里叶分析或模块FA执行的其他曲线拟合操作导出的三个量进行测量。

如前面简略提到地，干涉图样的采样不必通过相对于彼此移动光栅G₁、G₂来实现。在其他实施例中，例如，在乳房摄影成像系统中，两个光栅G₁和G₂(一个在另一个之上)刚性安装在探测器上。然后，探测器与这两个光栅一起在经过样本的扫描运动中横向移动，并且该运动然后可以用于(取代上述相位步进)获得三个成像量/参数A、V、

(如所提及的)在一个实施例中，如上所述的差分相位对比成像系统IM可以是槽或缝设计的乳房摄影系统，或者其可以是CT成像系统或可以是旋转C型臂放射成像系统。

为了差分相位对比成像工作，上述(Talbot-)距离D和l必须被准确观察。例如可以如E Roessl等人在“Clinical boundary conditions for grating-based differential phase-contrast mammography”,Philosophical Transactions of The Royal Society(A)Mathematical,Physical and Engineering Sciences,6March 2014,Vol 372No 2010中描述地计算上述(Talbot-)距离D和l。另外，上述信号处理假设完美的对齐以及所包括的硬件(尤其是光栅和探测器)的完美的制造。然而，作为实际的现实问题，总是存在不准确性来破坏测量的准确性，并因此破坏上述信号处理以及因此破坏涉及的计算。例如，像素可能被破坏或可能不以它们应该的方式进行响应，或者光栅可能稍微翘曲或倾斜。为了解决在所使用的特定成像系统的程度中变化的这些缺点，需要校准过程。对于校准过程，在本文中提出了专门设计的校准体模主体。体模主体PB放置在检查区域中，然后当其是实际的感兴趣对象(例如，乳房或其他解剖部分或者人们想要成像的任何对象)时被成像。

将在下文详细描述的体模主体PB被设计成在已知像素位置关于上面介绍的物理效应i)-iii)引起已知程度的扰动。因为每个扰动的程度是已知的，因而在傅里叶分析仪FA处的响应理论上是可以预测的。然而，一般而言，因为硬件缺陷，将存在与该期望的理论值的偏差。该偏差可以表达为如根据实际测量到的探测器信号计算出的成像量与理论上预测的成像量之间的比率。该比率可以存储为每像素校准校正值A’、V’、

然后，在将来的成像会话中，当感兴趣样本被引入到检查区域中且如上所述地被成像时，存储的校正值A’、V’、随后可以应用于依照所述对象在处理探测器信号时导出的成像量以校正成像系统的缺陷。换句话说，校准校正值用于图像校正。将不时地需要重复校准过程，然后因为硬件缺陷而通常不是静态的而是经受由于热变化等引起的改变。

现在参考图2-4，示出了根据一个实施例的体模主体的不同视图。一般而言，体模主体被设计为允许同时校准三个成像量A、V、或通道中的每个。

图2提供了沿着体模主体PB上的z轴的平面图。z轴被看作是X射线波(或波前)XB的传播方向。图2中的z轴延伸到纸平面。在使用中，也就是当放置在探测器和X射线源之间的检查区域中时，体模主体由延伸到检查区域中的检查台支撑(图中未示出)。

如图2的平面视图所示，体模主体PB至少包括(在一些例子中准确的是三个)不同的部分P1-P3。本文中将这三个部分P1、P2、P3分别称作相位对比部分P1、吸收部分P2和去相干部分P3。在图2的实施例中，部分P1、P2、P3中的每个形成为各个块或一组块。块P1、P2、P3通过适当的附接单元安装在底板GP上。体模主体PB的实施例关于x-y平面的对称轴(虚线表示)具有镜面对称，形成体模主体PB的两个“叶片”，在所述对称轴的每侧上一个。以下描述因此将集中于在体模主体的一个叶片上的块P1-P3，并且理解以下描述同样地适用于布置在另一叶片上的块。虽然具有三个子部分/块SP2的块P2示出延伸跨过对称轴，但是这不是必须的。例如，块P2可以仅沿着轴伸延半途(或更少)，如块P3、P1的块SP3、SP1那样。事实上，根据一个实施例，其是对独立地形成(较小)体模主体PB的两个叶片中的仅一个的块的限制。

块P1、P2、P3中的每个被配置为使得三个扰动(吸收、相移、去相干)中单个比其他两个部分处于较高程度。例如，吸收块P2由这种材料形成：由该块P2引起的吸收扰动高于由剩余的两个块类型P1和P3引起的吸收。相反地，该块P2关于其他两个扰动以比其他两个块P1、P3各自进行的低的程度表现。相同地适用于关于其他两个块的任何其他物理效应或扰动上。例如，由专门相移块P1引起的相移以比由任意其他块类型P2和P3引起的折射高的程度发生。对于去相干也是这样的。换句话说，块P1、P2、P3中的每个专用于三个扰动类型中的特定单个，关于三个扰动中的不同的单个扰动，每个块更显著地表现。简言之，三个块P1-P3关于它们引起的各个扰动的程度或有多强而互补地表现。该补充性允许准确且同时采集校准参数A、V、

专用于物理效应/扰动的不同的单个的各个部分P1、P2、P3空间上跨x-y平面(也就是，垂直于沿着z轴的波传播方向的平面)分布，并因此在体模主体放置在检查区域时位于探测器像素px和/或光栅G₁、G₂的不同部分。因为体模主体的不同部分专用于三种类型的物理扰动的不同扰动，所以体模主体的各个部分可以在空间上配准并与探测器和光栅的各个基础部分相关联。因为使用探测器和体模主体的维度，所以可以使用探测器的不同部分来采集不同校准参数。例如，由探测器像素的准确位于吸收块P2之下(或者情况可以是在吸收块P2之上)的那些部分拾取到的信号将排它地用于确定吸收校正或校准参数。同样地可以分别应用于位于其他体模主体部分P1或P3的一个之下(或例如当在CT中使用体模时，情况可以是在P1或P3中的一个之上)的剩余像素。因为假定已知该空间体模主体-探测器配准和各种探测器像素位置，所以可以针对每个像素(例如，通过布置在傅里叶分析仪FA上游的逻辑电路)确定其是否是为所述特定像素保留的A、V、值，这取决于所述像素恰巧与哪个体模主体P1-P3在空间上相关联。各个像素坐标被转发给傅里叶分析仪，以通知这些从而针对所述像素提供作为仅输出图像校准参数A、V、的各个参数。

如可以在图2中看出的，各个专用块P1、P2、P3不是整体的，而是通过多个子部分SP1、SP2和SP3分别整体形成。但是这不是说本文没有想到整体实施例。在非整体实施例中，吸收部分P2由三个单独的子块或子部分SP2形成。这对于由三个子部分SP1形成的微分相位块P1也是适用的。例如在一个实施例中，差分相位对比块由沿着x轴彼此邻近的三个或更多个(例如，在图2中示出准确地是五个)楔形元件或棱镜形成。类似地，由三个块SP3形成去相干块P3。

图3中的侧视图提供了根据一个实施例各个块P1、P2、P3如何由其各自的子部分SP1、SP2、SP3构建的更详细的视图。

例如，每个吸收块P2由三个子块SP1形成，每个子块具有不同高度。

还根据图3的侧视图，去相干块P3由三个子部分SP3形成。在一个实施例中，一些或所有子部分SP3形成为堆叠在彼此之上的去相干条310的甲板。条的数量允许单独调整去相干子块SP3的高度，并因此允许调整造成输入的X射线辐射波XB的去相干的程度或量。

最后，相位对比块P1(如上简述)由沿着延伸到图3给予的视图的x轴放置的多个双楔形元件SP1组成。双楔形元件SP1中的每个相对于水平和垂直对称轴对称。然而，每个双楔形元件具有不同的斜率，以引起不同程度的折射。更具体地，从包括具有相反梯度(tan(+α)和tan(+α))的2对斜率的意义上说，每个楔形是“双重的”。每个元件可以由立方体形成，所述立方体具有四个倾斜的边以形成4个斜率的平行边缘。对角相对的任何两个斜率是相等的，而任意两个相邻斜率具有相反的梯度。相位对比块P1可以具有整体结构，由此其元件SP1由沿着块P1的纵向轴倾斜的分段形成。替代地，每个子部分SP1由单独的立方体形成，所述立方体要么并排放置以便如图2-4所示彼此接触，要么离散放置而在一些或任意两个相邻元件SP1之间存在缝隙。在一个实施例中，可以将额外的楔形SP1堆叠在块P1之上(即，在z轴上)，或者两个完整的块P1可以堆叠在z方向上。以这种方式，可以构造相移提升器，因为传播通过相位对比块的堆叠的波前在经过两个或更多个(双)楔形SP1时将经历折射的和。

具有由三个或更多子部分SP1-SP3组成的块P1、P2、P3的优点在于可以增加校准的准确性。在每个块中具有针对三个不同的效应i)-iii)中的每个的至少三个不同类型的梯度允许将三个或更多变量拟合到由探测器像素记录的各个测量值。更具体地，在一个实施例中，通过曲线拟合操作来计算校正参数A、V、当人们记录以不同程度三个或更多次发生的各个扰动i)-iii)时所述曲线拟合操作变得更稳定。例如，使吸收块P2包括具有不同高度的三个子块SP2将允许记录三种不同程度的吸收，高吸收块是最高的块，具有低吸收的块是最低的块SP2，中间尺寸的块的高度在最高和最低之间以记录在两个极值之间的吸收水平。虽然跨各个子部分的分度并不突出，但仍保证由一个块的子部分引起的各个类型的扰动(虽然不同)仍比由两个其他块的任意子部分引起的同一类型的扰动i)、ii)或iii)处于较高程度。通过范例的方式，在相位对比块P1中，虽然其部件(双楔形SP1)引起不同的折射，但是这些折射中的每个仍然比剩余的其他块P2和P3(也就是由其子部分SP2、SP3)引起的任何折射都大。类似情形对于其他块P2、P3关于由这些块引起的主导扰动是适用的。

然而，如图2和3所示在每个块中的分度的数量只是根据一个实施例，并且每个其他数量(优选至少为三)在本文中也被预想。然而，优选地，每个块的分度的数量是三个或更多，例如，是五个、七个或甚至更大。

如图2和图3可见，各个块或子块具有孔，每个块至少两个孔，所述孔在波传播方向Z延伸通过各个块。所述孔是螺纹的以容纳各自的螺栓或螺钉305，其用于将各个块附接到底板GP上。在一个实施例中，螺栓305由与各个块相同的材料形成，但是不必如此。

图4提供了这次沿着体模主体PB的y方向并“通过”块P1、P3之间的透明子块SP1的侧视图。

虽然图2-4示出了非整体形成的每个部分P1-P3，但这不是限制性的，因为部分P1-P3中的一些或所有在替代实施例中可以被布置为具有本文定义的子部分的单个整体块。例如，吸收块可以被布置为具有台阶面的单个块，每个台阶定义子部分SP1-3中的一个。

如图2-4所示，各个块或块组P1-P3被示出为交错实施例。例如，差分相位对比块P1被布置在两个相邻吸收块SP2之间。然而，该交错只根据一个实施例，并且预想其他实施例，其中，组不是交错的而是各个子块P1、P2、P3严格分组到一起而形成非交错的去相干相位对比和吸收块P1、P2、P3。如可以从图2、3、4中得出的，在各个块P1-P3之间和/或在各个子部分SP1-SP3之间存在间隙。另外，如图2所示的特定交错(也就是，块P1和P2的交错)是示例性的，并且本文中也预想其他的交错组合。换句话说，块P1-P3(在y方向上)的特定序列是示例性实施例，并且也预想其他块/子块序列。根据图2的特定顺序排列提供了良好的校准结果。

然而，预想替代实施例，其中，各个块P1-P3或子块SP1-SP3中的所有或一些彼此直接接触放置在底板上或在单个块中形成或以其他方式定义。

参考图5A、B，相位对比块P1包括帮助关于光轴OX来对齐体模PB的机构。

图5A)示出了很好对齐的系统的情形，而图5B)示出了稍微未对齐的系统的例子，所述未对齐能够由相对于光轴OX的角度位移δ来描述。已经观察到，当在检查时相对于X射线源XR和/或探测器D和/或光栅G₀-G₂对齐校准体模PB时需要特别的小心。对于相位对比信号本身的情况，相对与X射线束垂直的方向过渡的材料的密度梯度是最影响DPCI中微分相位的因素。在图5A)中，由楔形的角度α[或更好的tan(α)]表示密度梯度。对于非常陡的梯度(大α)，楔形的小角度未对齐δ将导致显著的误差。为了对其纠正，使用如上所述的具有相反梯度的一对楔形。如可以从图5B)看出的，有效梯度的幅度之和几乎对小的未对齐角度δ不敏感。换句话说，双楔形的特殊对称提供了“跷跷板”效果(也就是，围绕双楔形中央点枢转)，因为在一侧上的梯度的增加由在另一侧上的梯度的减少(相同的量但是在相反的方向)抵消。

如前所述，体模主体PB沿着图2的虚线所示的对称轴具有镜面对称。换句话说，该双叶片实施例具有一对相位对比块P1和一对去相干块P3(每个如前所述)，并且每个布置在对称轴的周围，吸收块P2的三个子部分SP2延伸跨越对称轴。还设想其他布置，其中块P1、P2中任一个(或两者)延伸跨越轴，代替或额外于吸收块P2。

上述对称考虑并不暗示非对称块布置被排除在本文外。它们没有被排除。在成像器的检查区域中的特定空间限制下，需要非对称布置。

图2的左手或右手侧形成基元体模主体，其可以一起安装到单个底板以构造更复杂的对称或非对称体模主体，其由两个(如图2所示)或更多个基元体模主体形成，例如对于对称布置的情形，由4、6、8或任意其他数量的基元体模主体形成。利用包括多个基元体模主体(例如在图2的左手侧或右手侧)的这种复杂体模主体，优点在于可以将校准操作“局部化”到探测器平面和/或光栅的不同部分。事实上，在一些成像系统中，例如在乳腺摄像中，不能将干涉仪光栅制造成任何期望的视场尺寸。通常，所需要的视场远大于不同光栅G₁、G₂或G₀的尺寸。在这些上下文中，一个解决方案是使用个体光栅的拼接来构建所需要的视场尺寸。对于具有光栅拼接的成像系统，所以复杂体模是有益的，因为构成复杂体模的每个基元体模可以用于校准光栅拼接中的光栅中的不同光栅。

虽然根据图2-4在实施例中将不同的体模主体部分P1、P2、P3示出为块或立方体，但在本文中还预想其他几何形状。也就是说，不同部分P1、P2、P3不必要仅具有沿着一个轴的镜面对称，而是可以具有旋转对称。例如，在一个实施例中，所述部分可以形成为圆柱体或类似的。更特别地，体模主体由多个嵌套的中空圆柱体形成，以形成不同层P1、P2、P3，其中每层专用于如上所述针对图2-4中块的三个物理扰动中单独的一个。对于不同于刚描述的旋转对称的实施例还预想分层结构(即，部分P1-P3堆叠到彼此之上)。例如，在图2-4中的块可以按层堆叠到彼此之上而不是在底板GP的平面表面上展开的并排布置中。当需要小的体模的整体覆盖区时，该堆叠或分层布置是有利的。在分层实施例中，不同的部分优选配置为高度可区分的，因为针对任意给定部分P1-P3各个扰动应该比其他两个扰动更加主导(如以下将在图6中更详细解释的超出能够关于图像对比表达的一个因子)，以确保校准测量的准确性。在这个意义上，期望关于图2-4的“展开”并排布局更易控制，因为关于三个扰动i)-iii)在三个部分P1-P3上的区分要求比堆叠实施例更低。

如从以上可理解的，各个部分P1-P3和/或其各自的子部分SP1-SP3是永久固定(例如，粘合)到底板，或通过例如放松或移除图3所示的螺钉或螺栓305或通过使用可释放附接单元、卡入配合维可牢等而非破坏地移除。

预想另一实施例，其中体模主体实质上形成包括底板的体模主体套件，所述底板包括跨底板的表面以适当的空间间隔(例如，以规律的网格布局)布置的适当的卡入配合。根据空间和形状要求，各个部分P1-P3的各自的子部分SP1-SP3中的每个被卡入配合到底板的位置中。这提供了在调整体模主体(例如，待校准成像器的空间要求)上更高的灵活性。

底板GP一般与各个块P1-P3的组合覆盖区共同延伸，但是还预想其他实施例，其中底板如图2所示延伸超过块的覆盖区，以确保良好的覆盖。底板可以具有矩形形状，尤其是正方形，但是还预想其他形状，所述形状主要取决于检查台或在校准测量期间放置体模的支撑件的尺寸和形状。

优选地，由(优选地同质的)适当的聚碳酸酯(例如PMMA)块制造吸收块P2，并且通过使得块的子块SP2布置在不同高度而实现不同的吸收分度。在一些实施例中替代地使用铝。在一个实施例中，吸收块的适当高度是2、10、20和50mm，但是自然可以取决于吸收要求类似地想到其他高度。这些具有很好定义的吸收的块包括不同的高度，即10、20和50mm，并且用作可以校准或评估衰减信号的区域。

优选地，用微小玻璃气泡环氧树脂(如在申请人的EP 2283089中公开的Araldite)制造去相干块。在一个实施例中，去相干块的高度是1、2和4mm，其分别由在彼此的顶部堆叠适当数量的如结合图3在前描述的去相干条310而实现。具有空气腔的适当平均尺寸的任意其他多孔或海绵状或泡沫结构可以是适当的形成去相干块的材料。具有大量或空气腔的这种结构将仅展示出微弱的吸收，但是由于小的玻璃气泡引起相对强的散射，并因此用作可以校准去相干信号的区域。如果空气腔的平均结构足够大(也就是大于去相干块)，则这种多孔材料还可以有利地用于相位对比块。在这种情况下，不需要如图2-4所示的不同楔形的序列，但是在这种情况下，子部分SP1被定义为具有不同平均尺寸的空间附件的段。

在一个实施例中，由同质PMMA块制造不同的相位块P1，在所述同质PMMA块中通过切割、碾磨或其他适当处理技术形成斜率。根据前述一个实施例，存在具有不同斜率或梯度的五对楔形。在不损失一般性且仅作为实施例的例子的情况下，在一个实施例中，斜角分别是1.5、3、4.5、6和7°。由于这些楔形展示了相对强的相位对比，并且块具有相对弱的衰减并且几乎没有去相干，所以楔形块用作校准微分相位信号的区域。在替代实施例中，类似于去相干块，吸收块也可以包括堆叠在彼此的之上以实现各种高度的多个条或子块。

如前所述，如图1的平面图所示，在各个块和/或其子部分之间存在特定的安全缝隙或裕量。这些裕量确保更准确的校准结果，因为较容易地将探测器的各个像素与上方或下方块相关联。为了确保准确的校准结果，优选在各个块和子块之间存在5-10mm的缝隙。

参考图6，示出了已经绘制为图像的校准参数的典型集合的重建结果。为了简洁，在图6中，使用先前用于表示图2-4中的块的相同附图标记P1-P3来表示各个图像。从左到右的三行对应于吸收图像、差分相位对比图像和去相干图像。图像的三行清楚地示出了三个块类型P1-P3的补充特性。在每行中，最高的对比是准确地通过P1或P2或P3块之一实现的。例如，中间行示出了针对相位对比块P2的最高对比，而剩余的块P1或P3示出了仅针对折射信号的可忽略对比。可以很好地观察由楔形块SP2的不同斜率引起的相位对比(还存在来自吸收块的边沿的贡献，但是这可能接着通过使用适当的X射线束XB形状而被避免，例如平行波束而不是例如扇形波束)。另外，参见示出了去相干图像的最右栏，去相干块P1示出了良好的对比，而其他块没有。类似地，针对左栏中的吸收图像：可以观察到三个吸收块示出了相对强且不同的吸收，而Araldite块只展示出弱的吸收。对于图6的图像，已经使用了“基元”或单个叶片体模主体，其对应于图2-4的双体模实施例的右叶片或左叶片。在跨图6中的3栏比较时，每个块或子块的不同图像对比可以用于量化引起的不同扰动的程度或显著性(或者针对子部分的情况，分度量)。例如，吸收块(在左栏中)的“覆盖区”出现在比所述栏中其他两个块的覆盖区更高的对比处。类似的观察适用于其他块/子块的各自覆盖区。图像对比可以用允许比较的任意适当形式来表达，例如在图6的给定栏中跨每个覆盖区的各个块覆盖区中的图像像素强度上取的RMS(均方根)度量。

必须指出，本发明的实施例是参考不同的主题来描述的。特别的，一些实施例是通过参考方法型权利要求描述的，而其他实施例是通过参考设备型权利要求描述的。然而，本领域技术人员可以根据以上描述得知，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合外，同样在属于不同主题的特征之间的任意组合被认为是被该申请所公开。然而，所有的特征可以被组合，以提供比特征的简单相加更多的协同效应。

虽然在附图和前述描述中已经详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述被认为是说明性或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。实践所要求保护的方面的技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，可以理解和实现对所公开实施例的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记叙的若干项目的功能。尽管在相互不同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这不指示不能有利地使用这些措施的组合。在权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。