Els detectors de panells plans tenen un paper crucial en la radiografia digital (DR), ja que la seva qualitat de la imatge afecta directament la precisió i l'eficiència del diagnòstic. La qualitat de les imatges del detector de panells plans es mesura generalment mitjançant la funció de transferència de modulació (MTF) i l'eficiència de conversió quàntica (DQE). A continuació es mostra una anàlisi detallada d’aquests dos indicadors i els factors que afecten DQE:
1 、 Funció de transferència de modulació (MTF)
La funció de transferència de modulació (MTF) és la capacitat d’un sistema de reproduir el rang de freqüència espacial d’un objecte imatges. Reflecteix la capacitat del sistema d’imatge per distingir els detalls de la imatge. El sistema d’imatge ideal requereix una reproducció al 100% dels detalls de l’objecte imaginat, però en realitat, a causa de diversos factors, el valor MTF és sempre inferior a 1. Com més gran sigui el valor MTF, més forta és la capacitat del sistema d’imatge de reproduir els detalls de l’objecte imatges. Per als sistemes d’imatge de raigs X digitals, per avaluar la seva qualitat d’imatge inherent, cal calcular el MTF pre-mostrejat que no estigui afectat subjectivament i inherent al sistema.
2 、 Eficiència de conversió quàntica (DQE)
L’eficiència de conversió quàntica (DQE) és una expressió de la capacitat de transmissió dels senyals del sistema d’imatge i el soroll d’entrada a sortida, expressada en percentatge. Reflecteix la sensibilitat, el soroll, la dosi de rajos X i la resolució de densitat del detector del panell pla. Com més gran sigui el valor DQE, més forta és la capacitat del detector per distingir les diferències en la densitat dels teixits.
Factors que afecten DQE
Recobriment de material d'escintilació: en detectors de panells de silici amorfs, el recobriment de material d'escintilació és un dels factors importants que afecten DQE. Hi ha dos tipus comuns de materials de recobriment de scintil·lador: iodur de cesi (CSI) i oxisulfur de gadolinium (GD ₂ O ₂ S). El iodur de cesi té una capacitat més forta de convertir els raigs X en llum visible que l’oxisulfur de Gadolinium, però a un cost més elevat. El processament de iodur de cesi en una estructura columnar pot millorar encara més la capacitat de capturar els raigs X i reduir la llum dispersa. El detector recobert d’oxisulfur de gadolinium té una taxa d’imatge ràpida, un rendiment estable i un cost inferior, però la seva eficiència de conversió no és tan alta com la del recobriment de iodur de cesi.
Transistors: La manera en què la llum visible generada pels escintiladors es converteix en senyals elèctrics també pot afectar DQE. En els detectors de panells plans amb l'estructura de iodur de cesi (o gadolinium oxysulfide)+transistor de pel·lícula fina (TFT), la matriu de TFTs es pot fer tan gran com l'àrea del recobriment de l'escintil·lador i es pot projectar una llum visible a la TFT sense que es produeixi una refracció lent de lents, sense cap pèrdua de fotons, que es produeixi en un DQE relativament elevat. En els detectors de panells plans de seleni amorf, la conversió de raigs X en senyals elèctrics depèn completament de les parelles del forat d’electrons generats per la capa de seleni amorfa i el nivell de DQE depèn de la capacitat de la capa de seleni amorf per generar càrregues.
A més, per al mateix tipus de detector de panells plans, el seu DQE varia a diferents resolucions espacials. L’extrem DQE és alt, però no vol dir que DQE sigui alta en cap resolució espacial. La fórmula de càlcul de DQE és: DQE = S ² × MTF ²/(NPS × X × C), on S és la intensitat mitjana del senyal, MTF és la funció de transferència de modulació, x és la intensitat d’exposició a raigs X, NPS és l’espectre de potència del soroll del sistema i C és el coeficient quàntic de la radiografia.
3 、 Comparació del silici amorf i els detectors de panells plans de seleni amorf
Els resultats de la mesura de les organitzacions internacionals indiquen que en comparació amb els detectors de panells de silici amorfs de silici, els detectors de panells plans de seleni amorf tenen excel·lents valors de MTF. A mesura que la resolució espacial augmenta, el MTF de detectors de panells pla de silici amorf disminueix ràpidament, mentre que els detectors de panells plans de seleni amorf encara poden mantenir bons valors de MTF. Això està estretament relacionat amb el principi d’imatge dels detectors de panells de seleni amorfos que converteixen directament fotons invisibles de raigs X invisibles incidentes en senyals elèctrics. Els detectors de panells plans de seleni amorf no produeixen ni dispersen llum visible, per tant poden aconseguir una resolució espacial més elevada i una millor qualitat de la imatge.
En resum, la qualitat de la imatge dels detectors de panells plans es veu afectada per diversos factors, entre els quals MTF i DQE són dos indicadors importants de mesurament. Comprendre i dominar aquests indicadors i els factors que afecten DQE ens pot ajudar a seleccionar i utilitzar millor detectors de panells plans, millorant així la qualitat de la imatge i la precisió diagnòstica.
Posada Posada: 17-2024 de desembre