- •Глава 1.4. ОсновЫцифРовых методов медицинской рентгенов
- •Методы формирования цифРовых изобр ажений
- •§500 Мкм. Селен является фото-
- •Решетка элементов на основе аморфного кремния; ацп
- •Электростатическая система переноса
- •Поток рентгеновских фотонов
- •Слои для считывания информации
- •1.4.3. Основные медико-технические характеристики цифровых систем
- •20 (Комбинация экран/пленка)
- •36 (Диаметр)
- •Глава 1.5. Цифровые системы и их реализация
- •Параметры цифровых рентгенодиагностических аппаратов
- •Изображение
- •I разрядов квантования
§500 Мкм. Селен является фото-
«Ьйкиком: вне радиационного пото-
ass ведет себя как диэлектрик, но в
:фотонов рентгеновского излу-
||рШриобретает электрическую
теть, которая пропорцио-
генсивности потока. В ре-
облучения происходит преоб-
ie энергии и формирование
:кого сигнала. Стадии преоб-
' иллюстрируются рис. 1.17.
. (подготовительной - до на-
31ЩПИ) стадии к слою селена
ается постоянное напряже-
произволптся с помощью ко- ’разряда при использовании
проводника с высоким потен-
'^■(проводник расположен на не-
расстоянии от поверхности
® учетом того, что заряды про-
гой полярности накаплива-
фйзоминиевой поверхности ба- на которую нанесен слой
*го селена, этот слой оказыва-
^ш1пгоическом поле большой на-
I. На следующей стадии, в
Таблица 1.12. Основные технические характеристики устройств для оцифровки рентгеновской nneHKV
ХАРАКТЕРИСТИКА |
ко |
МПАНИЯ-ПРОИЗВОДИТЕЛЬ, НАИМЕНОВАНИЕ УСТРОЙСТВА |
|||
Vidar, DiagnosticPRO plus |
Howtek, MultiRAD 860 |
Lumisys, Lumiscan 75 |
Canon, Film Scanner 300 |
RDI, Cobrasc; СХ-200С |
|
Технология получения первичного светового потока |
Широкополосный источник света ультрафиолетового диапазона длин волн |
Твердотельные светодиоды, из- лучающие красный свет |
Лазер * |
Галогенная лампа |
Нет данных |
Тип детектора |
ПЗС-матрица |
ПЗС-матрица |
Фотоэлектронный умножитель |
ПЗС-матрица |
ПЗС-матр,'^ |
Размер пленки, см |
|
|
|
|
|
максимальная ширина максимальная длина |
35 130 |
35 100 |
35 91 |
35 43 |
35 45 |
Динамический диапазон (оптическая плотность) |
0-3,85 |
0-3,85 |
0,03-3,8 |
0-3,5 |
0,01-4,С |
Минимальный размер пиксела (ширина пленки 35 см), мкм |
85 |
43,5 |
100 |
84 (при скорости движения пленки 36 мм/с) |
34 17 (с ии_г:-‘ цией "с оси) |
Максимальная пространственная разрешающая способность (ширина пленки 35 см), пар линий/ мм |
5,9 |
11,5 |
5,0 |
6,0 |
14,7 29,4 (с ляцией оси) |
Максимальная ширина серой шкалы, число градаций |
2'6 |
212 |
212 |
212 |
2й |
Изменяемое количество пикселов в строке |
1К, 2К, 4К, 8К |
1 К, 2К, 4К, 8К |
1 К, 2К, 4К |
2К, 4К |
0.67К. К 4К, 4,8К. г 19.04К |
Время сканирования пленки размером 35 х 43 см для различных значений параметра разрешения, с |
1К — 9 2К - 19,5 4К-39 |
1К — 9 2К - 19 4К-39 8К-78 |
1К — 9 2К- 18 4К-36 |
2К-6 4К- 12 |
2К- 12 4К-30 |
Емкость лотка для пленки (максимальное количество одновременно загружаемых пленок) |
25 различного размера |
60 одного размера |
6 или 100, опция |
100 различного размера |
Лоток постав.' ется в качес опции |
процессе экспонирования, в слое селена происходит накопление энергии фотонов и высвобожд ние электронов. Эти свободные электроны и обеспечивают электрическую проводимость (так н зываемую электронно-дырочную проводимость). Под воздействием постоянного электрическо: поля электроны мигрируют в сторону поверхности слоя селена и частично нейтрализуют прюь женный положительный заряд.
^ Тем самым происходит уменьшение заряда на поверхности слоя селена (и, следовательн уменьшение разности потенциалов между поверхностью селена и поверхностью барабана), пр( порциональное интенсивности потока фотонов в той или иной области поверхности. В результ; те формируется скрытое изображение.
На третьей стадии преобразования осуществляется бесконтактное электрическое скат- рование сформированного потенциального рельефа с помощью электрометров, находящихся н расстоянии приблизительно 100 мкм от поверхности селенового слоя. После считывания, усиле ния и аналого-цифрового преобразования соответствующих электрических сигналов, осущесть
регистр ылг:-:' "'.'лученного массива цифроданных в рабочей станции. Описанный поднятое.: применение б разработанном в начале -х гсстз к: м.-анпей Philips цифровом рентге- костнческ: у комплексе для исследования юв груди:к клетки Tr.oravision [487] (селе- ft барабан диаметром 50 см. размер поля :49 см, фокусное расстояние 200 см).
П
Рис.
18. Структурная схема аппарата Thoravision - излучатель, 2 - селеновый барабан).
о краям барабана располагаются: устрой- ;формирования коронного разряда и устрой- '^Считывания информации, содержащее ре- из 36 чувствительных элементов (рис.). Для создания электрического поля (зарядки 5ана) включают устройство формирования ^нного разряда и медленно вращают барабан.
№йяе,того, как поверхность равномерно заряже- ^вращение прекращается и производится экс- 1я. Сразу же после окончания экспозиции •ается вращение барабана с большой скороди считывание информации. В процессе считывания решетка с чувствительными элемента- ЩеДленно перемещается в направлении параллельном оси барабана, так чтобы каждый эле- ipanr сканировал узкую спиралевидную область поверхности. Полностью весь процесс сканиро-
занимает не более 10 с. Описанный цифровой рентгенодиагностический комплекс под- ' Лил свою эффективность в клинической практике [342, 487]. Следует отметить, что системы Зове селенового барабана имеют пространственную разрешающую способность порядка 2,5 Jjcamm/MM, что ниже аналогичного параметра для комбинации экран/пленка. Однако, эти си- обладают значительно более широким динамическим диапазоном и значительно более кой квантовой эффективностью (порядка 60% в области нулевых пространственных час- ‘З^чго позволяет получать с их помощью цифровые рентгеновские изображения достаточно жОго диагностического качества.
|кТСистемы с использованием плоских панелей на базе аморфного селена. В этом случае зуются плоские панели на основе аморфного селена, которые реализуют физические *пы, описанные в предыдущем подразделе. Этот тип детекторов начал применяться в кликой практике в конце 1990-х годов. К настоящему времени разработаны и выпускаются па- различных типоразмеров, максимальный из которых соответствует полноформатному ■(35x43 см). Детекторы представляют собой многослойную плоскую структуру, помещен- Вдспециальный рентгенопрозрачный корпус с внешними размерами, несколько превосходя- полезную поверхность (например, размер в сборке детекторов для полноформатной циф- рентгенографии составляет 46,7x46,7x4,2 см).
*-уСтруктурная схема системы представлена на рис. 1.19. На начальном этапе за счет облуче- '^потоком фотонов рентгеновского излучения слоя аморфного селена, который находится в тряпном электрическом поле большой напряженности (к поверхностным электродам прикатывается напряжение порядка 5 кВ), на поверхности слоя формируется потенциальный акеф. Затем осуществляется считывание информации о распределении зарядов в плоской ре- ■'Электродов, выполненной по тонкопленочной технологии, - слое, содержащем полупро- ’знковые элементы (транзисторы) на базе аморфного кремния (amorphous silicon, a-Si). В ре- пгате формируются электрические сигналы, которые в дальнейшем подвергаются усилению лого-цифровому преобразованию. Становится возможной регистрация рентгеновского изо- %ния в рабочей станции и его последующие обработка и анализ. Для повышения квантовой Активности детектора (снижения уровня собственных шумов) в конструкции, как правило, усматриваются меры для активного (принудительного) охлаждения. Полноформатные пло- шанели обладают пространственной разрешающей способностью порядка 3,6 пар ли-