Les détecteurs à panneaux plats jouent un rôle crucial dans la radiographie numérique (DR), car leur qualité d'image affecte directement la précision et l'efficacité du diagnostic. La qualité des images de détecteur à panneaux plat est généralement mesurée par la fonction de transfert de modulation (MTF) et l'efficacité de conversion quantique (DQE). Ce qui suit est une analyse détaillée de ces deux indicateurs et des facteurs qui affectent le DQE:
1 、 Fonction de transfert de modulation (MTF)
La fonction de transfert de modulation (MTF) est la capacité d'un système à reproduire la plage de fréquences spatiale d'un objet imaginé. Il reflète la capacité du système d'imagerie à distinguer les détails de l'image. Le système d'imagerie idéal nécessite une reproduction à 100% des détails de l'objet imaginé, mais en réalité, en raison de divers facteurs, la valeur MTF est toujours inférieure à 1. Plus la valeur MTF est grande, plus la capacité du système d'imagerie est grande à reproduire les détails de l'objet imaginé. Pour les systèmes d'imagerie aux rayons X numériques, pour évaluer leur qualité d'imagerie inhérente, il est nécessaire de calculer le MTF pré-échantillonné qui n'est pas affecté subjectivement et inhérent au système.
2 、 Efficacité de conversion quantique (DQE)
L'efficacité de conversion quantique (DQE) est une expression de la capacité de transmission des signaux du système d'imagerie et du bruit de l'entrée à la sortie, exprimée en pourcentage. Il reflète la sensibilité, le bruit, la dose de rayons X et la résolution de densité du détecteur de panneau plat. Plus la valeur DQE est élevée, plus la capacité du détecteur est forte à distinguer les différences de densité tissulaire.
Facteurs affectant DQE
Revêtement du matériau de scintillation: Dans les détecteurs de panneaux plats amorphes en silicium, le revêtement du matériau de scintillation est l'un des facteurs importants affectant le DQE. Il existe deux types communs de matériaux de revêtement de scintillateur: l'iodure de césium (CSI) et l'oxysulfure de gadolinium (GD ₂ O ₂ S). L'iodure de césium a une plus grande capacité à convertir les rayons X en lumière visible que le gadolinium oxysulfure, mais à un coût plus élevé. Le traitement de l'iodure de césium dans une structure en colonnes peut encore améliorer la capacité de capturer les rayons X et de réduire la lumière diffusée. Le détecteur recouvert de gadolinium oxysulfure a un taux d'imagerie rapide, des performances stables et un coût inférieur, mais son efficacité de conversion n'est pas aussi élevée que celle du revêtement d'iodure de césium.
Transistors: La façon dont la lumière visible générée par les scintillateurs est convertie en signaux électriques peut également affecter le DQE. Dans les détecteurs à panneaux plats avec la structure de l'iodure de césium (ou du gadolinium oxysulfure) + transistor à couches minces (TFT), la gamme de TFT peut être fabriquée aussi grande que la zone du revêtement de scintillateur, et la lumière visible peut être projetée sur le TFT sans réfraction de lentille, sans perte de photons, résultant en un DQE DQE relativement élevé. Dans les détecteurs de panneaux plats amorphes en sélénium, la conversion des rayons X en signaux électriques dépend entièrement des paires de trou d'électrons générées par la couche de sélénium amorphe, et le niveau de DQE dépend de la capacité de la couche de sélénium amorphe pour générer des charges.
De plus, pour le même type de détecteur à panneaux plat, son DQE varie à différentes résolutions spatiales. Le DQE extrême est élevé, mais cela ne signifie pas que le DQE est élevé à toute résolution spatiale. La formule de calcul pour DQE est: DQE = S ² × MTF ² / (NPS × X × C), où S est l'intensité moyenne du signal, MTF est la fonction de transfert de modulation, X est l'intensité d'exposition aux rayons X, le NPS est le spectre de puissance du bruit du système et C est le coefficient quantique des rayons X.
3 、 Comparaison du silicium amorphe et des détecteurs de panneaux plats amorphes en sélénium
Les résultats de mesure des organisations internationales indiquent que par rapport aux détecteurs amorphes en panneaux plats en silicium, les détecteurs de panneaux plats amorphes en sélénium ont d'excellentes valeurs de MTF. À mesure que la résolution spatiale augmente, le MTF des détecteurs de panneaux plats en silicium amorphe diminue rapidement, tandis que les détecteurs de panneaux plats amorphes de sélénium peuvent toujours maintenir de bonnes valeurs de MTF. Ceci est étroitement lié au principe d'imagerie des détecteurs de panneaux plats amorphes de sélénium qui convertissent directement les photons à rayons X invisibles incidents en signaux électriques. Les détecteurs de panneaux plats au sélénium amorphe ne produisent pas ou ne dispersent pas la lumière visible, ils peuvent donc obtenir une résolution spatiale plus élevée et une meilleure qualité d'image.
En résumé, la qualité d'image des détecteurs de panneaux plats est affectée par divers facteurs, parmi lesquels MTF et DQE sont deux indicateurs de mesure importants. La compréhension et la maîtrise de ces indicateurs et les facteurs qui affectent le DQE peuvent nous aider à mieux sélectionner et utiliser des détecteurs de panneaux plats, améliorant ainsi la qualité de l'imagerie et la précision de diagnostic.
Heure du poste: 17 décembre 2024