ניתוח מדדי מפתח וגורמים השפעה על הערכת איכות תמונה של גלאי לוח שטוחים

גלאי פאנלים שטוחים ממלאים תפקיד מכריע ברדיוגרפיה דיגיטלית (DR), מכיוון שאיכות התמונה שלהם משפיעה ישירות על הדיוק והיעילות של האבחנה. איכות תמונות גלאי לוח שטוח נמדדת בדרך כלל על ידי פונקציית העברת אפנון (MTF) ויעילות המרה קוונטית (DQE). להלן ניתוח מפורט של שני המדדים הללו והגורמים המשפיעים על DQE:

1 、 פונקציית העברת אפנון (MTF)

פונקציית העברת אפנון (MTF) היא היכולת של מערכת לשחזר את טווח התדרים המרחבי של אובייקט מצולם. זה משקף את יכולתה של מערכת ההדמיה להבחין בפרטי התמונה. מערכת ההדמיה האידיאלית דורשת רבייה של 100% של פרטי האובייקט המצולם, אך במציאות, בגלל גורמים שונים, ערך ה- MTF הוא תמיד פחות מה -1. ככל שערך ה- MTF גדול יותר, כך יכולת מערכת ההדמיה חזקה יותר לשחזר את פרטי האובייקט המצולם. עבור מערכות הדמיה רנטגן דיגיטליות, כדי להעריך את איכות ההדמיה המובנית שלהן, יש לחשב את ה- MTF שנדגמה מראש שאינו מושפע באופן סובייקטיבי ומובנה במערכת.

2 、 יעילות המרה קוונטית (DQE)

יעילות המרה קוונטית (DQE) היא ביטוי ליכולת ההעברה של אותות מערכת הדמיה ורעש מכניסה לפלט, המתבטאים כאחוז. זה משקף את הרגישות, הרעש, מינון הרנטגן ואת רזולוציית הצפיפות של גלאי הלוח השטוח. ככל שערך ה- DQE גבוה יותר, כך יכולתו של הגלאי חזק יותר להבחין בין הבדלים בצפיפות הרקמות.

גורמים המשפיעים על DQE

ציפוי של חומר צמצום: בגלאי לוח שטוח סיליקון אמורפי, ציפוי חומר צמצום הוא אחד הגורמים החשובים המשפיעים על DQE. ישנם שני סוגים נפוצים של חומרי ציפוי Scintillator: Cesium יוד (CSI) ו- Gadolinium oxysulfide (GD ₂ O ₂ S). ל- Cesium יוד יכולת חזקה יותר להמיר צילומי רנטגן לאור גלוי מאשר גאדוליניום אוקסיסולפיד, אך בעלות גבוהה יותר. עיבוד Cesium יוד למבנה עמודים יכול לשפר עוד יותר את היכולת ללכוד צילומי רנטגן ולהפחית אור מפוזר. לגלאי המצופה בגאדוליניום אוקסיסולפיד יש קצב הדמיה מהיר, ביצועים יציבים ועלות נמוכה יותר, אך יעילות ההמרה שלו אינה גבוהה כמו זו של ציפוי יודיד צזיום.

טרנזיסטורים: האופן בו אור גלוי שנוצר על ידי Scintillators מומר לאותות חשמליים יכול גם להשפיע על DQE. בגלאי פאנלים שטוחים עם מבנה של צזיום יוד (או גאדוליניום אוקסיסולפיד)+טרנזיסטור סרט דק (TFT), מערך TFTs יכול להיות גדול ככל האזור של ציפוי הסינטילטור, וניתן להקרין אור גלוי על ה- TFT ללא הפסקה בעדשה, ללא אובדן פוטון בין לבין, בין DQE גבוה. בגלאי הפאנלים השטוחים של סלניום אמורפי, ההמרה של צילומי רנטגן לאותות חשמליים תלויה לחלוטין בזוגות חור האלקטרונים הנוצרים על ידי שכבת הסלניום האמורפית, ורמת ה- DQE תלויה ביכולתה של שכבת הסלניום האמורפית ליצירת מטענים.

בנוסף, לאותו סוג של גלאי לוח שטוח, ה- DQE שלו משתנה ברזולוציות מרחביות שונות. ה- DQE הקיצוני גבוה, אך אין פירושו ש- DQE גבוה בכל רזולוציה מרחבית. נוסחת החישוב עבור DQE היא: DQE = S ² × MTF ²/(NPS × X × C), כאשר S היא עוצמת האות הממוצעת, MTF הוא פונקציית העברת האפנון, X הוא עוצמת חשיפת הרנטגן, NPS הוא ספקטרום כוח הרעש של המערכת, ו- C הוא מקדם קוונטום הרנטגן.

　3 、 השוואה בין גלאי סיליקון אמורפי וגלאי פנל שטוח אמורפי

תוצאות המדידה של ארגונים בינלאומיים מעידים כי בהשוואה לגלאי לוח סיליקון שטוח אמורפי, לגלאי לוח שטוח סלניום אמורפי יש ערכי MTF מצוינים. ככל שהרזולוציה המרחבית עולה, ה- MTF של גלאי הפאנל השטוח הסיליקון האמורפי יורד במהירות, ואילו גלאי הפאנל הסלניום האמורפי עדיין יכולים לשמור על ערכי MTF טובים. זה קשור קשר הדוק לעקרון ההדמיה של גלאי לוח שטוח סלניום אמורפי הממירים ישירות פוטוני רנטגן בלתי נראים לאירועים לאותות חשמליים. גלאי לוח שטוח סלניום אמורפי אינם מייצרים או מפזרים אור גלוי, ולכן הם יכולים להשיג רזולוציה מרחבית גבוהה יותר ואיכות תמונה טובה יותר.

לסיכום, איכות התמונה של גלאי לוח שטוחים מושפעת מגורמים שונים, ביניהם MTF ו- DQE הם שני מחווני מדידה חשובים. הבנה ושליטה במדדים אלה והגורמים המשפיעים על DQE יכולים לעזור לנו לבחור טוב יותר ולהשתמש בגלאי לוח שטוחים, ובכך לשפר את איכות ההדמיה ודיוק האבחון.