Detektory płaskich paneli odgrywają kluczową rolę w radiografii cyfrowej (DR), ponieważ ich jakość obrazu bezpośrednio wpływa na dokładność i wydajność diagnozy. Jakość obrazów detektora płaskiego panelu jest zwykle mierzona za pomocą funkcji transferu modulacji (MTF) i wydajności konwersji kwantowej (DQE). Poniżej znajduje się szczegółowa analiza tych dwóch wskaźników i czynników wpływających na DQE:
1 、 Funkcja transferu modulacji (MTF)
Funkcja transferu modulacji (MTF) to zdolność systemu do odtwarzania przestrzennego zakresu częstotliwości obrazowanego obiektu. Odzwierciedla zdolność systemu obrazowania do rozróżnienia szczegółów obrazu. Idealny system obrazowania wymaga 100% reprodukcji szczegółów obrazowanego obiektu, ale w rzeczywistości, ze względu na różne czynniki, wartość MTF jest zawsze mniejsza niż 1. Im większa wartość MTF, tym silniejsza zdolność systemu obrazowania do odtwarzania szczegółów obrazowanego obiektu. W przypadku cyfrowych systemów obrazowania rentgenowskiego, aby ocenić ich nieodłączną jakość obrazowania, konieczne jest obliczenie wstępnie próbkowanego MTF, który nie jest subiektywnie dotknięty i nieodłączny dla systemu.
2 、 Wydajność konwersji kwantowej (DQE)
Wydajność konwersji kwantowej (DQE) jest wyrażeniem możliwości transmisji sygnałów systemu obrazowania i szumu od wejścia do wyjścia, wyrażonego jako procent. Odzwierciedla czułość, hałas, dawkę rentgenowską i rozdzielczość gęstości detektora płaskiego panelu. Im wyższa wartość DQE, tym silniejsza zdolność detektora do rozróżniania różnic w gęstości tkanki.
Czynniki wpływające na DQE
Powłoka materiału scyntylacyjnego: W amorficznych detektorach z płaskim panelem krzemowym powłoka materiału scyntylacyjnego jest jednym z ważnych czynników wpływających na DQE. Istnieją dwa popularne rodzaje materiałów powłokowych scyntylatorów: jodek cezu (CSI) i oksykud z gadolinu (GD ₂ O ₂ S). Jodek cezu ma silniejszą zdolność do przekształcania promieni rentgenowskich w światło widzialne niż oksykud gadolinowy, ale przy wyższych kosztach. Przetwarzanie jodku cezu w strukturę kolumnową może dodatkowo zwiększyć zdolność do przechwytywania promieni rentgenowskich i zmniejszenia rozproszonego światła. Detektor pokryty oksykudą gadolinową ma szybką szybkość obrazowania, stabilną wydajność i niższe koszty, ale jego wydajność konwersji nie jest tak wysoka jak w przypadku powlekania jodku cezu.
Tranzystory: Sposób, w jaki światło widzialne generowane przez scyntylatorów jest przekształcane w sygnały elektryczne, może również wpływać na DQE. W detektorach płaskich paneli o strukturze jodku cezu (lub oksysiarczku gadolinu)+cienkowarstwowego tranzystora (TFT) tablica TFT można wykonać tak dużą, jak obszar scyntylatora, a światło widzialne mogą być rzutowane na TFT bez refrakcji z leczenia, bez utraty bez straty Photon, w wyniku czego stały się wysoki DQE. W amorficznych detektorach płaskich panelu selenu konwersja promieni rentgenowskich na sygnały elektryczne zależy całkowicie od par otworów elektronowych generowanych przez amorficzną warstwę selenu, a poziom DQE zależy od zdolności amorficznej warstwy selenu do generowania ładunków.
Ponadto dla tego samego rodzaju detektora płaskiego panelu jego DQE zmienia się przy różnych rozdzielczościach przestrzennych. Ekstremalny DQE jest wysoki, ale nie oznacza, że DQE jest wysoki przy każdej rozdzielczości przestrzennej. Wzór obliczeń dla DQE wynosi: DQE = S ² × MTF ²/(NPS × X × C), gdzie S jest średnią intensywnością sygnału, MTF jest funkcją przenoszenia modulacji, X jest intensywnością ekspozycji rentgenowskiej, NPS jest widmem mocy szumu systemu, a C jest współczynnikiem kwantowym.
3 、 Porównanie amorficznych detektorów krzemowych i amorficznych selenium płaskich panelu
Wyniki pomiaru organizacji międzynarodowych wskazują, że w porównaniu z amorficznymi detektorami płaskich paneli krzemowych, detektory z płaskim panelem selenu mają doskonałe wartości MTF. Wraz ze wzrostem rozdzielczości przestrzennej MTF amorficznych detektorów płaskich paneli krzemu gwałtownie zmniejsza się, podczas gdy detektory płaskich paneli selenu amorficznego mogą nadal utrzymywać dobre wartości MTF. Jest to ściśle związane z zasadą obrazowania amorficznych detektorów płaskich paneli selenu, które bezpośrednio przekształcają incydenty niewidzialne fotony rentgenowskie w sygnały elektryczne. Amorficzne detektory płaskich panelu selenu nie wytwarzają ani nie rozpraszają światła widzialnego, dlatego mogą osiągnąć wyższą rozdzielczość przestrzenną i lepszą jakość obrazu.
Podsumowując, na jakość obrazu płaskich detektorów paneli wpływają różne czynniki, wśród których MTF i DQE są dwoma ważnymi wskaźnikami pomiaru. Zrozumienie i opanowanie tych wskaźników oraz czynników wpływających na DQE może pomóc nam lepiej wybrać i wykorzystać płaskie wykrywacze panelu, poprawiając w ten sposób jakość obrazowania i dokładność diagnostyczną.
Czas po: DEC-17-2024