Рентген на дому МосРентген Центр

Лучший способ познать свой внутренний мир - сделать МРТ 3 Тесла

Previous Entry Share Next Entry
Квантовая эффективность цифровых рентгенотелевизионных камер
цифровой рентген, МРТ, магнитно-резонансная томография, Рентген, Рентген на дому
roentgen
http://trauma.ru/content/articles/detail.php?ELEMENT_ID=18488

Чувствительность цифровых рентгенографических приемников, в качестве которых используются рентгенотелевизионные
цифровые камеры, является одним из основных параметров, так как определяет лучевую нагрузку на пациента.

Чувствительность принято оценивать квантовой эффективностью (Detective quantum efficiency — DQE).

Математически квантовую эффективность п выражают квадратом отношения сигнала к шуму на выходе и входе приемника:

                  

В настоящее время можно говорить о трех технологиях, по которым развиваются цифровые рентгенотелевизионные камеры.

Это метод съемки изображения с рентгеновского экрана цифровым фотоаппаратом на ПЗС-матрице с числом пикселов от 1000 х 1000 до 4000 х 4000. Другая технология заключается в развитии принципа съемки изображения с рентгеновского экрана большим числом камер на твердотельных фотоэлектрических преобразователях (до 256 камер)

Наконец, третья технология предусматривает непосредственный контакт рентгеновского экрана, минуя объектив, с фотодетекторами из аморфного кремня. Изображение с экрана фотодетектора переносится без масштабирования (m = 1:1). Получается плоский цифровой приемник матричного типа.

Анализ показывает, что прохождение сигнала и шума через приемник, во всех трех типах приемников идентичен. В каждом
приемнике происходит эффективное поглощение рентгеновских квант в экране (коэффициент поглощения а3) преобразование поглощенных квант в свет (а2), сбор светового потока на фотоприемник (а3), и, наконец, преобразование светового потока в фотоэлектроны а4, которые на нагрузке выходного каскада преобразуются в видеосигнал.

Квантовую эффективность таких приемников на низких частотах, где влиянием контрастно-частотной характеристики КЧХ можно пренебречь рассчитывая  :

где as = a1 a2 a3 a4, pex — число рентгеновских квант, приходящихся на пиксел изображения, Бш — дисперсия шума пиксела фотоэлектронного преобразователя, выраженная числом электронов.

Анализ соотношения (2) позволяет сделать следующие выводы.

Наибольшее влияние на квантовую эффективность оказывает поглощение рентгеновского излучения в экране. Для увеличения a1 необходимо увеличивать толщину экрана, что, однако, приводит к ухудшению его КЧХ. Технология игольчатых экранов CsI (Tl) не дает свету рассеиваться в соседние иголки, поэтому появляется возможность увеличения толщины и, следовательно, коэффициента поглощения a1 без ухудшения КЧХ.

Вторым по значимости влияния на квантовую эффективность является суммарный коэффициент преобразования as. Для цифровой камеры с размером рабочего поля 400 х 400 мм и разрешающей способностью R = 3 мм-1 при as.>10, и дозе на кадр 1мР вторым и третьим слагаемыми в знаменателе соотношения (2) можно пренебречь, если ai > 0,5 и Бш < 1000. В этом случае квантовая эффективность полностью определяется коэффициентом поглощения рентгеновских квантов ai.

При уменьшении собственных шумов камеры требования к коэффициенту преобразования as могут быть снижены. Это особенно важно для камер, построенных по принципу съемки изображения с рентгеновского экрана на ПЗС-матрице с одним объективом, так как эффективность объектива по сбору фотонов на ПЗС- матрицу крайне низка.

Из трех рассматриваемых классов рентгенотелевизионных камер наиболее чувствительными являются плоские панели (п = 0.3—0.65),за ними следуют многокамерные приемники (п = 0.3—0.5). Самая низкая квантовая эффективность у камер съемки изображения с экрана одним объективом (п = 0.2—0.3). Однако она соизмерима с квантовой эффективностью рентгенографии.

Поэтому этот класс рентгенотелевизионных камер также может эффективно использоваться в рентгенологии, так как не уступая пленке, по квантовой эффективности он имеет целый ряд преимуществ перед пленочной рентгенографией, связанных с возможностями цифровых технологий и имеет низкую цену по сравнению с панелями и многокамерными приемниками.


?

Log in

No account? Create an account