Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с плоскопанельного детектора )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Портативный плоскопанельный детектор ASI используется для визуализации движения жидкостей в песчаных кернах под высоким давлением.

Плоские детекторы представляют собой класс твердотельных рентгеновских цифровых рентгенографических устройств, в принципе аналогичных датчикам изображения, используемым в цифровой фотографии и видео. Они используются как в проекционной рентгенографии, так и в качестве альтернативы усилителям рентгеновского изображения (II) во флюороскопическом оборудовании.

Принципы [ править ]

Распространение света в материале сцинтиллятора приводит к потере разрешения в непрямых детекторах, которые не испытывают прямые детекторы.

Рентгеновские лучи проходят через изображаемый объект и попадают в один из двух типов детекторов.

Непрямые детекторы [ править ]

Непрямые детекторы содержат слой сцинтилляционного материала, обычно либо оксисульфида гадолиния, либо иодида цезия , который преобразует рентгеновские лучи в свет. Непосредственно за слоем сцинтиллятора находится матрица детекторов из аморфного кремния, изготовленная с использованием процесса, очень похожего на процесс изготовления ЖК- телевизоров и компьютерных мониторов. Подобно дисплею TFT-LCD , миллионы пикселей размером примерно 0,2 мм, каждый из которых содержит тонкопленочный транзистор, образуют сетку с рисунком из аморфного кремния на стеклянной подложке. [1] В отличие от ЖК-дисплея, но аналогично чипу датчика изображения цифровой камеры, каждый пиксель также содержитфотодиод, который генерирует электрический сигнал, пропорциональный свету, создаваемому участком сцинтилляционного слоя перед пикселем. Сигналы от фотодиодов усиливаются и кодируются дополнительной электроникой, расположенной по краям или за матрицей датчиков, чтобы обеспечить точное и чувствительное цифровое представление рентгеновского изображения. [2]

Прямые FPDs [ править ]

В формирователях изображений прямого преобразования используются фотопроводники , такие как аморфный селен (a-Se), для захвата и преобразования падающих рентгеновских фотонов непосредственно в электрический заряд. [3] Рентгеновские фотоны, падающие на слой a-Se, генерируют электронно-дырочные пары посредством внутреннего фотоэлектрического эффекта. Смещения напряжения , подаваемого на глубину слоя селена привлечь электроны и дырки в соответствующие электроды; генерируемый ток, таким образом, пропорционален интенсивности излучения. Затем сигнал считывается с помощью базовой считывающей электроники, обычно с помощью матрицы тонкопленочных транзисторов (TFT). [4] [5]

За счет исключения этапа оптического преобразования, присущего детекторам с непрямым преобразованием, устраняется поперечный разброс оптических фотонов, тем самым уменьшая размытость результирующего профиля сигнала в детекторах с прямым преобразованием. В сочетании с небольшими размерами пикселей, достижимыми с помощью технологии TFT, детекторы прямого преобразования a-Se могут, таким образом, обеспечивать высокое пространственное разрешение. Это высокое пространственное разрешение в сочетании с относительно высокой квантовой эффективностью обнаружения фотонов низкой энергии (<30 кэВ) с помощью a-Se мотивирует использование этой конфигурации детектора для маммографии , в которой высокое разрешение желательно для выявления микрокальцификаций . [6]

Преимущества и недостатки [ править ]

Плоский детектор, используемый в цифровой рентгенографии

Детекторы с плоским экраном более чувствительны и быстрее пленочных . Их чувствительность позволяет получить меньшую дозу излучения при заданном качестве изображения, чем пленка. Для рентгеноскопии они легче, намного прочнее, меньше по объему, более точны и имеют гораздо меньшее искажение изображения, чем усилители рентгеновского изображения, а также могут изготавливаться с большими площадями. [7] Недостатки по сравнению с II могут включать дефектные элементы изображения, более высокую стоимость и более низкое пространственное разрешение. [8]

В обычной рентгенографии есть экономия времени и средств по сравнению с компьютерной рентгенографией и (особенно) пленочными системами. [9] [10] В Соединенных Штатах , цифровой радиографии на курсе , чтобы превзойти использование компьютерной рентгенографии и пленки. [11] [12]

В маммографии было показано, что FPD прямого преобразования превосходят пленочные и непрямые технологии с точки зрения разрешения [ необходима цитата ] , отношения сигнал / шум и квантовой эффективности. [13] Цифровая маммография обычно рекомендуется в качестве минимального стандарта для программ скрининга груди . [14] [15]

См. Также [ править ]

  • Детекторы рентгеновского излучения

Ссылки [ править ]

  1. ^ Kump, K; Grantors, P; Pla, F; Гоберт, П. (декабрь 1998 г.). «Цифровая технология детекторов рентгеновского излучения». RBM-News . 20 (9): 221–226. DOI : 10.1016 / S0222-0776 (99) 80006-6 .
  2. ^ Kotter, E .; Лангер, М. (19 марта 2002 г.). «Цифровая рентгенография с плоскопанельными детекторами большой площади». Европейская радиология . 12 (10): 2562–2570. DOI : 10.1007 / s00330-002-1350-1 . PMID 12271399 . 
  3. ↑ Прямое и косвенное преобразование. Архивировано 2 января 2010 г. в Wayback Machine.
  4. ^ Чжао, Вт .; Роулендс, Дж. А. (1995). «Цифровая радиология с использованием активной матрицы считывания аморфного селена: теоретический анализ детективной квантовой эффективности». Медицинская физика . 24 (12): 1819–33. DOI : 10.1118 / 1.598097 . PMID 9434965 . 
  5. ^ Чжао, Вэй; Хант, округ Колумбия; Таниока, Кенкичи; Роулендс, Дж. А. (сентябрь 2005 г.). "Детекторы на основе аморфного селена с плоской панелью для медицинского применения". Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 549 (1–3): 205–209. DOI : 10.1016 / j.nima.2005.04.053 .
  6. ^ MJ Яффа, «детекторы для цифровой маммографии,» в цифровой маммографии,редакцией У. Бик и Ф. Diekmann (2010).
  7. Перейти ↑ Seibert, J. Anthony (22 июля 2006 г.). "Плоские детекторы: насколько они лучше?" . Детская радиология . 36 (S2): 173–181. DOI : 10.1007 / s00247-006-0208-0 . PMC 2663651 . PMID 16862412 .  
  8. ^ Nickoloff, Эдвард Ли (март 2011). "Учебное пособие по физике AAPM / RSNA для жителей: физика плоскопанельных рентгеноскопических систем" . RadioGraphics . 31 (2): 591–602. DOI : 10,1148 / rg.312105185 . PMID 21415199 . 
  9. ^ Andriole, Katherine P. (1 сентября 2002). «Оценка производительности и стоимости компьютерной рентгенографии, цифровой рентгенографии и экранной пленки для амбулаторных обследований грудной клетки» . Журнал цифровой обработки изображений . 15 (3): 161–169. DOI : 10.1007 / s10278-002-0026-3 . PMC 3613258 . PMID 12532253 .  
  10. ^ "CR против DR - какие варианты?" . AuntMinnie.com . 31 июля 2003 . Проверено 23 июля 2017 года .
  11. ^ «Medicare сократит выплаты за аналоговые рентгеновские снимки, начиная с 2017 года» . AuntMinnie.com . Проверено 23 июля 2017 года .
  12. ^ «Цифровая радиология: глобальный переход процесса захвата рентгеновских изображений» . Новости технологий обработки изображений . 8 февраля 2013 . Проверено 23 июля 2017 года .
  13. ^ Марки, Миа К. (2012). Физика маммографической визуализации . Тейлор и Фрэнсис. п. 9. ISBN 9781439875469.
  14. ^ Программа скрининга груди NHS (2016). Клинические рекомендации по оценке скрининга рака груди (4-е изд.). Общественное здравоохранение Англии.
  15. ^ Ли, Кэрол Х .; Дершоу, Д. Дэвид; Копанс, Даниэль; Эванс, Фил; Monsees, Барбара; Монтиччоло, Дебра; Бреннер, Р. Джеймс; Бассетт, Лоуренс; Берг, Венди; Фейг, Стивен; Хендрик, Эдвард; Мендельсон, Эллен; Д'Орси, Карл; Серп, Эдвард; Бурхенн, Линда Уоррен (январь 2010 г.). «Скрининг рака молочной железы с визуализацией: рекомендации Общества визуализации молочной железы и ACR по использованию маммографии, МРТ молочной железы, УЗИ молочной железы и других технологий для обнаружения клинически скрытого рака молочной железы». Журнал Американского колледжа радиологии . 7 (1): 18–27. DOI : 10.1016 / j.jacr.2009.09.022 . PMID 20129267 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Рентгеновская рентгеноскопия с портативным рентгеновским генератором