การวิเคราะห์ตัวชี้วัดที่สำคัญและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการประเมินคุณภาพของภาพของเครื่องตรวจจับแผงแบน

เครื่องตรวจจับแผงแบบแบนมีบทบาทสำคัญในการถ่ายภาพรังสีดิจิตอล (DR) เนื่องจากคุณภาพของภาพของพวกเขาส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของการวินิจฉัย คุณภาพของภาพเครื่องตรวจจับแผงแบนมักจะวัดโดยฟังก์ชั่นการถ่ายโอนการมอดูเลต (MTF) และประสิทธิภาพการแปลงควอนตัม (DQE) ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของตัวชี้วัดทั้งสองนี้และปัจจัยที่มีผลต่อ DQE:

1、 ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนการมอดูเลต (MTF)

ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนการมอดูเลต (MTF) เป็นความสามารถของระบบในการทำซ้ำช่วงความถี่เชิงพื้นที่ของวัตถุที่ถ่ายภาพ มันสะท้อนให้เห็นถึงความสามารถของระบบการถ่ายภาพในการแยกรายละเอียดภาพ ระบบการถ่ายภาพในอุดมคติต้องการการทำซ้ำรายละเอียดของวัตถุที่ถ่ายภาพ แต่ในความเป็นจริงแล้วเนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ ค่า MTF นั้นน้อยกว่า 1 เสมอยิ่งค่า MTF ที่ใหญ่ขึ้นความสามารถของระบบการถ่ายภาพที่แข็งแกร่งขึ้น สำหรับระบบการถ่ายภาพรังสีเอกซ์ดิจิตอลเพื่อประเมินคุณภาพการถ่ายภาพโดยธรรมชาติของพวกเขาจำเป็นต้องคำนวณ MTF ตัวอย่างก่อนที่ไม่ได้รับผลกระทบจากระบบและโดยธรรมชาติ

2、 ประสิทธิภาพการแปลงควอนตัม (DQE)

ประสิทธิภาพการแปลงควอนตัม (DQE) เป็นการแสดงออกของความสามารถในการส่งสัญญาณของสัญญาณระบบการถ่ายภาพและเสียงรบกวนจากอินพุตไปยังเอาต์พุตแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ มันสะท้อนให้เห็นถึงความไว, เสียง, ปริมาณรังสีเอกซ์และความละเอียดความหนาแน่นของเครื่องตรวจจับแผงแบน ค่า DQE ที่สูงขึ้นความสามารถของเครื่องตรวจจับที่แข็งแกร่งขึ้นจะแยกแยะความแตกต่างของความหนาแน่นของเนื้อเยื่อมากขึ้น

ปัจจัยที่มีผลต่อ DQE

การเคลือบวัสดุส่องแสง: ในเครื่องตรวจจับแผงแบนซิลิคอนอสัณฐานการเคลือบของวัสดุส่องแสงเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อ DQE วัสดุเคลือบผิว scintillator มีสองประเภท: ซีเซียมไอโอไดด์ (CSI) และแกโดลิเนียม oxysulfide (GD ₂ O ₂ S) ซีเซียมไอโอไดด์มีความสามารถที่แข็งแกร่งในการแปลงรังสีเอกซ์เป็นแสงที่มองเห็นได้มากกว่าแกโดลิเนียม oxysulfide แต่ในราคาที่สูงกว่า การประมวลผลซีเซียมไอโอไดด์ลงในโครงสร้างเสาสามารถเพิ่มความสามารถในการจับรังสีเอกซ์และลดแสงที่กระจัดกระจาย เครื่องตรวจจับที่เคลือบด้วยแกโดลิเนียม oxysulfide มีอัตราการถ่ายภาพอย่างรวดเร็วประสิทธิภาพที่มั่นคงและต้นทุนที่ต่ำกว่า แต่ประสิทธิภาพการแปลงไม่สูงเท่ากับการเคลือบซีเซียมไอโอไดด์

ทรานซิสเตอร์: วิธีการที่แสงที่มองเห็นได้ซึ่งสร้างขึ้นโดย scintillators จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าอาจส่งผลกระทบต่อ DQE ในเครื่องตรวจจับแผงแบบแบนที่มีโครงสร้างของซีเซียมไอโอไดด์ (หรือแกโดลิเนียม oxysulfide)+ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT), อาร์เรย์ของ TFTs สามารถทำขนาดใหญ่เท่ากับพื้นที่ของการเคลือบ scintillator และแสงที่มองเห็นได้ ในเครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมแบบอสัณฐานการแปลงของรังสีเอกซ์เป็นสัญญาณไฟฟ้าขึ้นอยู่กับคู่ของรูอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นโดยชั้นซีลีเนียม amorphous และระดับของ DQE ขึ้นอยู่กับความสามารถของเลเยอร์ซีลีเนียม amorphous

นอกจากนี้สำหรับเครื่องตรวจจับแผงแบนประเภทเดียวกัน DQE นั้นแตกต่างกันไปตามความละเอียดเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกัน DQE ที่สูงมากนั้นสูง แต่ไม่ได้หมายความว่า DQE สูงที่ความละเอียดเชิงพื้นที่ใด ๆ สูตรการคำนวณสำหรับ DQE คือ: DQE = S ²× MTF ²/(NPS × X × C) โดยที่ S คือความเข้มของสัญญาณเฉลี่ย MTF คือฟังก์ชั่นการถ่ายโอนการมอดูเลต X คือความเข้มของการสัมผัส X-ray

　3、 การเปรียบเทียบซิลิคอนอสัณฐานและเครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมอสัณฐาน

ผลการวัดขององค์กรระหว่างประเทศระบุว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจจับแผงแบนซิลิคอนอสัณฐานเครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมแบบอสัณฐานมีค่า MTF ที่ยอดเยี่ยม เมื่อความละเอียดเชิงพื้นที่เพิ่มขึ้น MTF ของเครื่องตรวจจับแผงแบนซิลิคอนอสัณฐานจะลดลงอย่างรวดเร็วในขณะที่เครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมแบบอสัณฐานยังคงสามารถรักษาค่า MTF ที่ดีได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับหลักการถ่ายภาพของเครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมแบบอสัณฐานที่เปลี่ยนโฟตอนเอ็กซ์เรย์ที่มองไม่เห็นเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตรง เครื่องตรวจจับแผงแบนซีลีเนียมแบบอสัณฐานไม่ได้ผลิตหรือกระจายแสงที่มองเห็นได้ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถบรรลุความละเอียดเชิงพื้นที่ที่สูงขึ้นและคุณภาพของภาพที่ดีขึ้น

โดยสรุปคุณภาพของภาพของเครื่องตรวจจับแผงแบนได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ ซึ่ง MTF และ DQE เป็นตัวบ่งชี้การวัดที่สำคัญสองตัว การทำความเข้าใจและควบคุมตัวชี้วัดเหล่านี้และปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อ DQE สามารถช่วยให้เราเลือกและใช้เครื่องตรวจจับแผงแบนได้ดีขึ้นซึ่งจะเป็นการปรับปรุงคุณภาพการถ่ายภาพและความแม่นยำในการวินิจฉัย