Οι ανιχνευτές επίπεδων πάνελ διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην ψηφιακή ακτινογραφία (DR), καθώς η ποιότητα της εικόνας τους επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα της διάγνωσης. Η ποιότητα των εικόνων ανιχνευτή επίπεδου πλαισίου μετράται συνήθως με τη λειτουργία μεταφοράς διαμόρφωσης (MTF) και την απόδοση κβαντικής μετατροπής (DQE). Τα παρακάτω είναι μια λεπτομερής ανάλυση αυτών των δύο δεικτών και οι παράγοντες που επηρεάζουν το DQE:
1 、 Λειτουργία μεταφοράς διαμόρφωσης (MTF)
Η λειτουργία μεταφοράς διαμόρφωσης (MTF) είναι η ικανότητα ενός συστήματος να αναπαράγει το χωρικό εύρος συχνοτήτων ενός απεικονιζόμενου αντικειμένου. Αντικατοπτρίζει την ικανότητα του συστήματος απεικόνισης να διακρίνει λεπτομέρειες εικόνας. Το ιδανικό σύστημα απεικόνισης απαιτεί 100% αναπαραγωγή των λεπτομερειών του απεικονιζόμενου αντικειμένου, αλλά στην πραγματικότητα, λόγω των διαφόρων παραγόντων, η τιμή MTF είναι πάντα μικρότερη από 1. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή MTF, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα του συστήματος απεικόνισης να αναπαράγει τις λεπτομέρειες του απεικονιζόμενου αντικειμένου. Για τα ψηφιακά συστήματα απεικόνισης ακτίνων Χ, για την αξιολόγηση της εγγενούς ποιότητας απεικόνισης, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το MTF που έχει υποστεί δειγματοληψία που δεν επηρεάζεται υποκειμενικά και εγγενή στο σύστημα.
2 、 Απόδοση κβαντικής μετατροπής (DQE)
Η απόδοση της κβαντικής μετατροπής (DQE) είναι μια έκφραση της ικανότητας μετάδοσης των σημάτων συστήματος απεικόνισης και του θορύβου από την είσοδο στην έξοδο, που εκφράζεται ως ποσοστό. Αντικατοπτρίζει την ευαισθησία, τον θόρυβο, τη δόση των ακτίνων Χ και την ανάλυση πυκνότητας του ανιχνευτή επίπεδου πλαισίου. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή DQE, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα του ανιχνευτή να διακρίνει τις διαφορές στην πυκνότητα των ιστών.
Παράγοντες που επηρεάζουν το DQE
Επικάλυψη υλικού σπινθηρισμού: Σε ανιχνευτές επίπεδου πλαισίου άμορφου πυριτίου, η επικάλυψη του υλικού σπινθηρισμού είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν το DQE. Υπάρχουν δύο συνηθισμένοι τύποι υλικών επικάλυψης σπινθηριστή: ιωδιούχο καισίου (CSI) και οξυσουλφίδιο γαδολινίου (GD ₂ o ₂ s). Το ιωδιούχο καισίου έχει ισχυρότερη ικανότητα να μετατρέψει τις ακτίνες Χ σε ορατό φως από το οξυσουλφίδιο του γαδολινίου, αλλά με υψηλότερο κόστος. Η επεξεργασία του ιωδιούχου καισίου σε μια στήλη δομή μπορεί να ενισχύσει περαιτέρω την ικανότητα να συλλάβει τις ακτίνες Χ και να μειώσει το διάσπαρτο φως. Ο ανιχνευτής επικαλυμμένος με οξυσουλφίδιο γαδολινίου έχει γρήγορο ρυθμό απεικόνισης, σταθερή απόδοση και χαμηλότερο κόστος, αλλά η απόδοση μετατροπής του δεν είναι τόσο υψηλή όσο αυτή της επίστρωσης ιωδιούχου καισίου.
Τρανζίστορ: Ο τρόπος με τον οποίο το ορατό φως που παράγεται από τους σπινθηροί μετατρέπεται σε ηλεκτρικά σήματα μπορεί επίσης να επηρεάσει το DQE. Σε ανιχνευτές επίπεδων πλαισίων με τη δομή του ιωδιούχου ιωδιούχου (ή του οξυσουλφιδίου με γαδολίνιο)+τρανζίστορ λεπτού μεμβράνης (TFT), η συστοιχία TFTs μπορεί να γίνει τόσο μεγάλη όσο η περιοχή της επίστρωσης σπινθηριστή και ορατό φως μπορεί να προβάλλεται στο TFT χωρίς να υποβληθεί σε διάθλαση φακού, χωρίς απώλεια φωτονίων, να έχει ως αποτέλεσμα το υψηλό DQE. Στους ανιχνευτές επίπεδης πάνελ σε άμορφα σεληνίου, η μετατροπή των ακτίνων Χ σε ηλεκτρικά σήματα εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τα ζεύγη οπών ηλεκτρονίων που παράγονται από το στρώμα άμορφου σεληνίου και το επίπεδο DQE εξαρτάται από την ικανότητα του άμορφου στρώματος σεληνίου για να δημιουργήσει χρεώσεις.
Επιπλέον, για τον ίδιο τύπο ανιχνευτή επίπεδης πάνελ, το DQE του ποικίλλει σε διαφορετικές χωρικές αναλύσεις. Το ακραίο DQE είναι υψηλό, αλλά δεν σημαίνει ότι το DQE είναι υψηλό σε οποιαδήποτε χωρική ανάλυση. Ο τύπος υπολογισμού για το DQE είναι: DQE = S ² × MTF ²/(NPS × X × C), όπου S είναι η μέση ένταση του σήματος, το MTF είναι η λειτουργία μεταφοράς διαμόρφωσης, το x είναι η ένταση της έκθεσης ακτίνων Χ, το NPS είναι το φάσμα θορύβου του συστήματος και το C
3 、 Σύγκριση του άμορφου πυριτίου και των ανιχνευτών επίπεδου πλαισίου σελήνιο
Τα αποτελέσματα μέτρησης των διεθνών οργανισμών υποδεικνύουν ότι σε σύγκριση με τους ανιχνευτές επίπεδων πλαισίων άμορφου πυριτίου, οι ανιχνευτές επίπεδης πλατφόρμας άμορφου σεληνίου έχουν εξαιρετικές τιμές MTF. Καθώς αυξάνεται η χωρική ανάλυση, το MTF ανιχνευτή επίπεδης πλάκας πυριτίου μειώνεται ταχέως, ενώ οι ανιχνευτές επίπεδου πλαισίου άμορφου σεληνίου μπορούν ακόμα να διατηρήσουν καλές τιμές MTF. Αυτό σχετίζεται στενά με την αρχή απεικόνισης των ανιχνευτών επίπεδων πλαισίων άμορφου σεληνίου που μετατρέπουν άμεσα τα αόρατα αόρατα φωτόνια ακτίνων Χ σε ηλεκτρικά σήματα. Οι ανιχνευτές επίπεδων πλαισίων άμορφου σεληνίου δεν παράγουν ή διασκορπίζονται ορατό φως, επομένως μπορούν να επιτύχουν υψηλότερη χωρική ανάλυση και καλύτερη ποιότητα εικόνας.
Συνοπτικά, η ποιότητα της εικόνας των ανιχνευτών επίπεδων πλαισίων επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οποίων οι MTF και DQE είναι δύο σημαντικοί δείκτες μέτρησης. Η κατανόηση και η κυριαρχία αυτών των δεικτών και οι παράγοντες που επηρεάζουν το DQE μπορούν να μας βοηθήσουν να επιλέξουμε καλύτερα και να χρησιμοποιήσουμε ανιχνευτές επίπεδων πλαισίων, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της απεικόνισης και τη διαγνωστική ακρίβεια.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος 17-2024