Các máy dò bảng điều khiển phẳng đóng một vai trò quan trọng trong X quang kỹ thuật số (DR), vì chất lượng hình ảnh của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và hiệu quả của chẩn đoán. Chất lượng của hình ảnh máy dò bảng phẳng thường được đo bằng hàm truyền điều chế (MTF) và hiệu suất chuyển đổi lượng tử (DQE). Sau đây là phân tích chi tiết về hai chỉ số này và các yếu tố ảnh hưởng đến DQE:
1 Hàm chuyển giao điều chế (MTF)
Chức năng truyền điều chế (MTF) là khả năng của một hệ thống để tái tạo dải tần số không gian của một đối tượng được chụp. Nó phản ánh khả năng của hệ thống hình ảnh để phân biệt chi tiết hình ảnh. Hệ thống hình ảnh lý tưởng yêu cầu tái tạo 100% các chi tiết của đối tượng được chụp ảnh, nhưng trong thực tế, do các yếu tố khác nhau, giá trị MTF luôn dưới 1. Giá trị MTF càng lớn, khả năng tái tạo hệ thống hình ảnh của đối tượng hình ảnh càng mạnh. Đối với các hệ thống hình ảnh tia X kỹ thuật số, để đánh giá chất lượng hình ảnh vốn có của chúng, cần phải tính toán MTF được lấy mẫu trước không bị ảnh hưởng chủ quan và vốn có của hệ thống.
2 Hiệu suất chuyển đổi lượng tử (DQE)
Hiệu suất chuyển đổi lượng tử (DQE) là một biểu hiện của khả năng truyền của tín hiệu hệ thống hình ảnh và nhiễu từ đầu vào đến đầu ra, được biểu thị bằng phần trăm. Nó phản ánh độ nhạy, nhiễu, liều tia X và độ phân giải mật độ của máy dò bảng phẳng. Giá trị DQE càng cao, khả năng phân biệt mật độ mô càng mạnh của máy dò càng mạnh.
Các yếu tố ảnh hưởng đến DQE
Lớp phủ của vật liệu scintillation: Trong các máy dò bảng điều khiển phẳng silicon vô định hình, lớp phủ của vật liệu scintillation là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến DQE. Có hai loại vật liệu phủ scintillator phổ biến: Caesium iodide (CSI) và gadolinium oxysulfide (GD ₂ O ₂ s). Caesium iodide có khả năng chuyển đổi tia X thành ánh sáng nhìn thấy mạnh hơn so với gadolinium oxysulfide, nhưng với chi phí cao hơn. Xử lý iodide Caesium thành một cấu trúc cột có thể tăng cường hơn nữa khả năng chụp tia X và giảm ánh sáng rải rác. Máy dò được phủ bằng gadolinium oxysulfide có tốc độ hình ảnh nhanh, hiệu suất ổn định và chi phí thấp hơn, nhưng hiệu quả chuyển đổi của nó không cao như lớp phủ iodide Caesium.
Transitors: Cách mà ánh sáng nhìn thấy được tạo ra bởi các bộ lọc được chuyển đổi thành tín hiệu điện cũng có thể ảnh hưởng đến DQE. Trong các máy phát hiện bảng phẳng với cấu trúc của cesium iodide (hoặc gadolinium oxysulfide)+bóng bán dẫn màng mỏng (TFT), mảng TFT có thể được thực hiện lớn như diện tích của lớp phủ scintillator và ánh sáng có thể nhìn thấy có thể được chiếu sáng. Trong các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình, việc chuyển đổi tia X thành tín hiệu điện phụ thuộc hoàn toàn vào các cặp lỗ electron được tạo ra bởi lớp selen vô định hình và mức độ DQE phụ thuộc vào khả năng của lớp selen vô định hình để tạo ra các điện tích.
Ngoài ra, đối với cùng loại máy dò bảng phẳng, DQE của nó thay đổi ở các độ phân giải không gian khác nhau. DQE cực cao, nhưng điều đó không có nghĩa là DQE cao ở bất kỳ độ phân giải không gian nào. Công thức tính toán cho DQE là: DQE = S ² × MTF ²/(NPS × X × C), trong đó s là cường độ tín hiệu trung bình, MTF là hàm truyền điều chế, x là cường độ phơi sáng tia X, NPS là phổ điện cực của hệ thống và C là C là
3 So sánh các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình và các máy dò selen vô định hình
Kết quả đo lường của các tổ chức quốc tế chỉ ra rằng so với các máy dò bảng điều khiển phẳng silicon vô định hình, máy dò bảng điều khiển phẳng selen vô định hình có giá trị MTF tuyệt vời. Khi độ phân giải không gian tăng lên, MTF của các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình giảm nhanh, trong khi các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình vẫn có thể duy trì giá trị MTF tốt. Điều này có liên quan chặt chẽ đến nguyên tắc hình ảnh của các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình mà chuyển đổi trực tiếp các photon tia X vô hình thành tín hiệu điện. Các máy dò bảng điều khiển phẳng vô định hình không tạo ra hoặc phân tán ánh sáng có thể nhìn thấy, do đó chúng có thể đạt được độ phân giải không gian cao hơn và chất lượng hình ảnh tốt hơn.
Tóm lại, chất lượng hình ảnh của các máy dò bảng phẳng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau, trong đó MTF và DQE là hai chỉ số đo quan trọng. Hiểu và làm chủ các chỉ số này và các yếu tố ảnh hưởng đến DQE có thể giúp chúng ta lựa chọn và sử dụng các máy dò bảng phẳng tốt hơn, từ đó cải thiện chất lượng hình ảnh và độ chính xác chẩn đoán.
Thời gian đăng: Tháng 12-17-2024