量子检测效率(DQE)在数字化X射线摄影系统检定中的应用
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数字化X射线平板探测器成像系统适用范围:用于医疗机构X射线数字化成像及图像后处理,与医用诊断X射线摄影设备配套使用。
1.1 产品型号Eagle-FP1001.2 划分说明1.3 结构组成Eagle- FP100型数字化X射线平板探测器成像系统由平板探测器、采集工作站、运动连接件组成。
1.4基本参数1.4.1平板探测器平板探测器基本参数见表1。
表1 平板探测器基本参数1.4.2 采集工作站采集工作站基本参数见表2。
表2 采集工作站基本参数2.1 正常工作条件2.1.1 环境条件数字化X射线平板探测器成像系统工作环境条件:a)环境温度:10℃~40℃;b) 相对湿度:30%~75%;c) 大气压力:700hPa~1060hPa。
2.1.2 电源条件数字化X射线平板探测器成像系统工作电源条件:a)电源电压:交流220V;b)电源频率:50Hz±1Hz;2.2 空间分辨率数字化X射线平板探测器成像系统的空间分辨率为:a)无衰减体模时的空间分辨率:应不小于3.71p/mm;b)在厚度为20mm 铝(铝纯度>99.5% ) 衰减体模时的空间分辨率:应不小于2.21p/mm。
2.3 低对比度分辨率数字化X射线平板探测器成像系统的低对比度分辨率:不大于0.021(空气比释动能不大于500μGy)。
2.4 影像均匀性数字化X射线平板探测器成像系统的影像均匀性不大于2.2%。
2.5 有效成像区域探测器有效成像区域应大于标称成像区域(430mmX 430mm)的95%。
2.6 残影数字化X射线平板探测器成像系统无可见残影存在。
2.7 伪影数字化X射线平板探测器成像系统无可见伪影存在。
2.8 软件功能2.8.1 病例管理应具有下列病例管理功能:a) 应具有病人信息、检查信息和图像管理功能;b) 应具有DICOM3.0标准的Worklist查询服务功能,具有可自HIS/PACS查询并下载病例资料功能;c) 应具有报告功能2.8.2 图像采集应具有下列图像采集功能:a) 应具有数字摄影功能;b) 应具有实时自动窗宽窗位调节功能;c) 应具有实时自动ROI裁剪功能;d) 应具有实时边缘增强功能;e) 应具有根据不同体位选择镜像和旋转功能;f) 应具有显示病人信息、检查信息、设备信息和图像信息功能。
DR技术参数及要求一、设备名称:数字化X线平板摄影系统。
二、数量:一台。
三、设备要求及用途:进口品牌,适用于临床数字化摄影,能够满足胸部、四肢、头颅、腹部及等部位进行立位、卧位、侧卧位以及特殊体位的X线检查。
四、主要技术参数及要求:1、平板探测器1.1探测器类型:非晶硅整板探测器,非拼接结构。
1.2探测器成像面积:≥41×41cm。
1.3采集像素矩阵:≥3072×3072,有效采集像素≥850万。
1.4极限空间分辨率:≥3.5LP/mm。
1.5图像输出灰阶:≥14bits。
1.6 X射线量子探测效率(DQE)≥60% (RQA5 ,1uGy)。
1.7冷却方式:半导体冷却、自然风冷却或风冷。
2、主机原厂生产高频高压发生器2.1最大输出功率:≥50KW。
2.2最大输出电压:150KV。
2.3逆变频率:≥50kHz。
2.4最大毫安量:≥750mA。
2.5最短曝光容积率:≤1.0mAs。
3、落地式电动多功能机架3.1满足立位胸片、俯卧位、腰椎正侧位以及其他复杂体位的拍片需要。
3.2平衡臂垂直电动升降范围:≥125cm。
3.3 SID电动控制,SID范围:1000—1800mm。
3.4臂旋转范围:-30°— +120°。
3.5探测器电动旋转范围:-30°— +30°。
3.6具备一键定位功能。
3.7 X线球管和探测器可以旋转以满足特殊角度摄影的需要。
3.8具备彩色显示触摸操作中文界面,具有显示、调整X射线摄影条件;焦点选择;机架位置状态显示;控制机架运动等功能。
3.9 具备机架非接触式(如红外线)自动防碰撞系统。
4、X线球管4.1双焦点:焦点规格≤0.6mm/1.2mm。
4.2焦点最大功率:≥20/60KW。
4.3阳极热容量:≥300kHU。
4.4阳极转速:≥7000转/min。
4.5球管最高管电压:150KV。
4.6最大管电流:≥630mA。
5、滤线栅及限束器5.1具备可更换滤线栅装置,用户可根据需求快速更换滤线栅。
数字化乳腺X射线机适用范围:用于数字乳腺X射线摄影检查。
1.1产品型号:Senographe Crystal Nova1.2软件版本a) 发布版本: 1.0.0b) 软件命名规则:AWSApp V ...Ext.其中AWSapp是Senographe Crystal Nova工作站软件程序名称的固定描述。
- X:表示引入新产品的程序结构。
- Y:表示核心功能的修订。
- Z:表示功能的增强和网络安全的更新,这些更新会影响产品安全性,有效性和临床使用。
- B:表示次要软件更新和纠正软件更新,如修复错误,进行小型集成更改以适应新平台,以及不会影响产品安全性,有效性和临床使用的次要网络安全补丁。
1.3产品配置参见附录B。
2.1工作条件2.1.1环境条件乳腺机的工作环境条件应满足:a)环境温度:+15°C - +30°C;b)相对湿度:10%~80%(无冷凝);c)大气压力:700 hPa –1060 hPa。
2.1.2电源条件制造商应在随机文件中说明产品使用的电源条件,工作电源条件应满足:a)电源电压及相数:单相,220 VAC ±10%;b)电源频率:50 Hz±1 Hz;c)电源电阻:应符合GB 9706.24-2005中10.2.2的要求;d)电源容量:不小于6.9 kVA。
2.2电功率2.2.1最大输出电功率3.3kW@33kV,100mA2.2.2标称电功率3.0kW@30kV,100mA,0.1sec2.3加载因素控制及显示2.3.1X射线管电压a)电压调节范围和调节方式:25-35 kV,X射线管电压调节采用非连续调节或从预设列表中选取,调节步长为1 kV。
b)X射线管电压的偏差应符合GB 9706.24-2005中50.103.1a)的要求。
X射线管电压值在可选择的范围内,应准确到指示值的±5%以内。
2.3.2电流时间积a)电流时间积的调节范围和模式:1-320 mAs,电流时间积的调节采用非连续调节方式或从预设列表中选取。
DR成像技术的临床应用(转贴)DR成像技术的临床应用北京305医院放射科胥洪卫张宝性唐志全樊金钟畅亦杰直接数字平板X线成像系统(Director Digital Panel Radigraphy DDR)。
是近几年才发展起来的全新的数字化成像技术。
平板数字探测器研制成功并应用临床在成像技术上是一个飞跃。
数字探测器代替了传统X 线设备由影像增强器、摄像头、光学系统和模数转换器构成的影像链。
由直接数字化代替传统的模数转换。
因而避免了影像链上诸多环节对影像产生的影响,减少了图像的噪音和失真,提高了影像的对比度和分辨率,通过调节窗宽窗位,扩展了影像的动态范围。
我科使用的是GE REVOLUTION XQ/I直接数字平板X线摄影系统,其系统组成可分为5个部分。
成像数据采集板为整板非结晶硅阵列17X17IN,采集工作站可以进行快速实时信号处理存储和显示,并可自动将图像传送至后处理工作站。
一、DR系统组成(一) X线管球与立架,球容量800MA,150KV,大焦点1.25mm,小焦点0.6mm。
通过手柄按键可选择8×10、10×12、14×14、14×17遮线器尺寸,选择AEC检测区的位置与摄影位置相一致。
(二) X线发生器控制台触摸式屏幕菜单,储存所有曝光参数,并可设置新的参数和修改原参数,预置AEC 检测区位置、参数。
曝光前注意识别屏幕协议、侧向性与解剖体位。
(三) 数据采集板。
由玻璃衬底的非结晶硅阵列板,表面涂有闪烁体碘化铯,其下方是按阵列方式排列的薄膜晶体管电路(TFT)组成。
TFT像素单元的大小直接影响图像的空间分辨率,每一个单元具有电荷接收电极信号储存电容与信号传输器。
通过数据网线与扫描电路连接。
每采集一幅图像约10ms,其矩阵为2KX2K,每幅图像大约8MB,1400多个灰阶,14比特的图像数字转换,层次丰富。
(四) 采集工作站,在计算机控制下完成图象的采集和处理的全自动化过程,包括图象选择、校正、噪声处理、动态范围、灰阶处理、图象重建和图象输出等过程。
DR技术参数及要求一、设备名称:数字化X线平板摄影系统。
二、数量:一台。
三、设备要求及用途:进口品牌,适用于临床数字化摄影,能够满足胸部、四肢、头颅、腹部及等部位进行立位、卧位、侧卧位以及特殊体位的X线检查。
四、主要技术参数及要求:1、平板探测器1.1探测器类型:非晶硅整板探测器,非拼接结构。
1.2探测器成像面积:≥41×41cm。
1.3采集像素矩阵:≥3072×3072,有效采集像素≥850万。
1.4极限空间分辨率:≥3.5LP/mm。
1.5图像输出灰阶:≥14bits。
1.6 X射线量子探测效率(DQE)≥60% (RQA5 ,1uGy)。
1.7冷却方式:半导体冷却、自然风冷却或风冷。
2、主机原厂生产高频高压发生器2.1最大输出功率:≥50KW。
2.2最大输出电压:150KV。
2.3逆变频率:≥50kHz。
2.4最大毫安量:≥750mA。
2.5最短曝光容积率:≤1.0mAs。
3、落地式电动多功能机架3.1满足立位胸片、俯卧位、腰椎正侧位以及其他复杂体位的拍片需要。
3.2平衡臂垂直电动升降范围:≥125cm。
3.3 SID电动控制,SID范围:1000—1800mm。
3.4臂旋转范围:-30°— +120°。
3.5探测器电动旋转范围:-30°— +30°。
3.6具备一键定位功能。
3.7 X线球管和探测器可以旋转以满足特殊角度摄影的需要。
3.8具备彩色显示触摸操作中文界面,具有显示、调整X射线摄影条件;焦点选择;机架位置状态显示;控制机架运动等功能。
3.9 具备机架非接触式(如红外线)自动防碰撞系统。
4、X线球管4.1双焦点:焦点规格≤0.6mm/1.2mm。
4.2焦点最大功率:≥20/60KW。
4.3阳极热容量:≥300kHU。
4.4阳极转速:≥7000转/min。
4.5球管最高管电压:150KV。
4.6最大管电流:≥630mA。
5、滤线栅及限束器5.1具备可更换滤线栅装置,用户可根据需求快速更换滤线栅。
基于平板探测器的DR升级方案中DQE检测的应用[摘要]:目的:探讨在基于平板探测器DR升级方案中量子探测效率(DQE)检测的方法及其应用价值。
方法:检测量子探测效率时,把入射X射线剂量与平板探测器产生的图像联系起来。
根据国际电工委员会制定的IEC 62220-1标准的方法对刃钨模体成像,通过对刃钨模体图像的分析并结合平板探测器入射X射线的空气比释动能的线性关系,利用DQEPro 设备及软件计算得出三种不同类型平板探测器升级方案的DQE测试数据。
结果:实验证明了通过量子探测效率的检测,可以明确了解DR升级方案中平板探测器的基本性能。
DQE 检测能反映不同类型的平板探测器的成像性能的优劣。
结论:基于平板探测器的DR系统的升级方案中DQE检测,更好的为数字化X线摄影系统计量性能检定提供技术依据,确保DR升级后在诊断方面的成像质量。
[关键词]: DR系统;平板探测器;升级;量子探测效率The application of testing DQE in upgrading of DR based on flat panel detector [Abstract]Objective: To discuss the test methods and the application value of detective quantum efficiency(DQE) in upgrading of DR based on flat panel detector. Methods: Combining the dose of incident X-rays with the image brought by flat panel detector. According to the international electrotechnical commission IEC 62220-1 standard method, the tungsten imaging,and combined with the relationship between the FPD and incident X-ray air kerma, using DQEPro equipment and software to calculate the result of the three different types of FPD.Result: The experiment proves that the basic performance of flat panel detector is known definitely by testing the DQE. DQE can reflect the quality of imaging performance in different types of flat-panel detector.Conclusion: The upgrading of DR based on flat panel detector and the DQE testing can be a better technical basis for DR measurement performance, then it can be ensure the quality of DR upgraded in diagnostic imaging.[Key words] DR system; flat panel detector; upgrade; DQE.基于平板探测器的DR升级方案,充分利用影像科已有的设备资源,实现资产的重复利用率,提高了影像质量,提高了工作效率,特别是降低了材料损耗和购机成本,不造成重复投资和资源浪费[1]。
DSA技师模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有:1. 单项选择题单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。
1.数字减影血管造影(DSA)是20世纪80年代继CT之后出现的一项医学影像新技术,它是A.电子计算机与常规X线血管造影相结合B.电子计算机与常规CT血管造影相结合C.电子计算机与常规MRI血管造影相结合D.电子计算机与常规US血管造影相结合E.电子计算机与常规ECT血管造影相结合正确答案:A解析:DSA是20世纪80年代继CT之后出现的一项医学影像新技术,是电子计算机与常规X线血管造影相结合的一种新的检查方法。
2.首次在人体上做血管造影检查的是A.HaschekB.LindenthalC.Berberich and HirshD.BerberichE.Seldinger正确答案:C解析:Haschek和Lindenthal首次在尸体上进行手的血管造影;Berberich和Hirsh首次在人体上做血管造影检查;Seldinger对动脉插管的方法做了改进。
3.首次在人体上做血管造影检查是哪一年A.1895年B.1923年C.1931年D.1939年E.1950年正确答案:B解析:1895年11月8日伦琴发现X线;1923年首次在人体上做血管造影检查;1931年首次报道了心脏的X线造影。
4.使技术操作人员从暗室转向明室透视,为数字化成像奠定基础的关键是A.计算机技术的应用B.电视技术的应用C.光电子技术的应用D.影像增强器的应用E.数字电子技术的应用解析:20世纪60年代初影像增强器的应用,直接大剂量的X线摄影转向小剂量的间接X线摄影,不仅使技术操作人员从暗室转向明室透视,更重要的是为数字化成像奠定基础。
5.在Wisconsin和Cleveland Clinic医院安装首台DSA商用机是哪一年A.1950年B.1960年C.1968年D.1978年E.1980年正确答案:E解析:1980年3月,在Wisconsin和Cleveland Clinic医院安装首台DSA商用机,于1980年11月在芝加哥召开的北美放射学会上公布,同时展示了这种商用数字减影血管造影装置。
2.1.2标称电功率标称电功率50 kW(500 mA,100 kV,0.1 s)。
使用E7240X球管时,标称电功率25 kW(250 mA,100 kV,0.1 s)。
2.2加载因数及控制2.2.1X 射线管电压a)数字按键调节,最小调节步长为1 kV,调节范围为40 kV~150 kV;b)对X射线发生装置的组件和部件具有任意规定组合运行的高压发生器,其加载因素的任意组合,X射线管电压值的偏差应不大于10%。
2.2.2X 射线管电流a)数字按键分档调节,调节步长满足GB9706.3中R'10数系,调节范围为10 mA~640mA;使用E7240X球管时,调节范围为10 mA~500 mA;b)对X射线发生装置的组件和部件具有任意规定组合运行的高压发生器,其加载因素的任意组合,X射线管电流值的偏差应不大于20%。
2.2.3加载时间a)数字按键分档调节,调节步长满足GB9706.3中R'10数系,调节范围为0.001 s~8 s;b)对X射线发生装置的组件和部件具有任意规定组合运行的高压发生器,其加载因素的任意组合,X射线加载时间值的偏差应不大于±(10%+1 ms)。
2.2.4电流时间积a)数字按键分档调节,调节步长满足GB9706.3中R'10数系,调节范围为0.1 mAs~640 mAs;使用E7240X球管时,调节范围为0.1 mAs~500 mAs;b)对X射线发生装置的组件和部件具有任意规定组合运行的高压发生器,其加载因素的任意组合,X射线管电流时间积值的偏差应不大于±(10%+0.2 mAs)。
2.2.5防过载应有防过载措施,保证加载因素的选择不会超过X射线管的额定容量,应符合使用说明书给出的最大加载因素组合。
2.2.6自动照射量控制DR系统可选配自动曝光控制功能。
2.2.7X 射线野与影像接收面之间的对应关系DR系统在各种正常使用方式下,分别在随机文件规定的最小SID和最大SID情况下进行测量,测量结果应符合下述要求:V a) 当影像接收器平面与基准轴垂直时,沿着影像接收面的两个主轴的每一个轴,X 射线野各边与影像接收面的各对应边之间的偏差之和应不超过标示的焦点到影像接收器的距离的3%;b) 两轴线的偏差之和应不得超过标示的焦点到影像接器的距离的4%。
DR 探测器技术对于数字化X射线摄影 ( DR ) 技术来讲,决定其图像质量不仅仅是平板所采用的技术类型,同时还有平板的 DQE 和MTF、采集矩阵、采集灰阶、空间分辨率、最小像素尺寸等重要因素构成。
探测量子效率DQE ( Detective Quantum Efficiency ) 是输入信号转导成输出信号的效率,高探测量子效率是潜在剂量降低的基础。
数字平板探测板都具有的特性是相对于屏-片X线摄影都有较高的 DQE ,目前很多公司公布的 DQE 过于集中在低端、低空间分辨率时的 DQE 。
在低空间分辨率时,非晶硒的DQE 比非晶硅的低,但随着空间分辨率的增加,非晶硒 DQE 实际上大于非晶硅,虽然它仍然是减小的,但是减小的不快,所以非晶硒在检测细节方面的能力较强。
平板探测器的采集灰阶基本上都是 14 Bit 、16,384 灰阶,只有 Canon 等少数公司的探测板为原始图像为 12 Bit 、4,096 灰阶, A/D 转换为14Bit。
在相同的图像尺寸时,采集矩阵越大,像素尺寸越小,图像分辨率越高,细小组织结构才能更好显示。
目前,非晶硒14×17寸大面积探测器最小达到139 um2 ( 新医科技, Hologic ),非晶硅 17 寸大面积探测板最小为 143 um2 ( Trixell )。
(一)间接能量转换平板探测器的结构由闪烁体或荧光体层涂上有光电二极管作用的非晶硅层 (amorphous Silicon,a-Si) 再加TFT (Thin Film Transistor) 阵列或 CCD (Charge Coupling Device) 、或CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-Conductor) 构成。
间接数字化平板探测器亦分两步完成工作:第一步,X射线经过闪烁晶体(碘化铯或磷)产生可见光;第二步,可见光经光电转换由TFT D转变为电荷。
DR 技术的核心在X-线探测平板和采像处理计算机。
DR 平板(flat panel) 有三种技术:1. a-Si (一种硅平板探测器) -- 目前世界上主要领先厂家都用这种技术,包括GE、西门子、飞利浦、柯达等。
国内万东也引进了这种技术。
2. a-Se (非晶硒平板探测器) -- 目前世界上只有Hologic 一个家用此技术,Agfa、国内友通等厂家OEM 这种探测器。
3. CCD -- 世界上还有几个厂家用此技术如ssray (DDR 也许是他们叫起来的)选购直接数字X线摄影机需注意的问题直接数字化X线摄影是当前的发展趋势,直接数字化X线摄影机的关键器件是平板探测器,其性能的好坏直接影响整机的性能。
弄清FPD的一些技术参数,对选购直接数字化X线摄影机将会有很大的帮助。
1 平板探测器的类型平板探测器有直接式和间接式2大类型。
直接式FPD的结构主要是由光电导材料非晶硒层(a-Se)加薄膜晶体管(TFT)阵列构成。
这种平板探测器是将X射线直接转换成电信号,并产生数字信号。
而间接式FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(a-Se)再加TFT阵列构成。
这种平板探测器是先将X射线转换成可见光,再转换成电信号,并产生数字信号。
以这2种类型的平板为载体获取图像的数字X线摄影机,目前市场上都有,究竟哪一种好,不能简单而论,应从它的整体性能去考虑。
2 平板探测器的尺寸为满足临床诊断要求,设计平板探测器的尺寸以常规X线摄片最大尺寸为参考,所以目前市场上平板的尺寸比较大,足以满足各种常规X线摄影的需求。
如,Siemens公司采用的FPD为43cm×43cm,GE公司采用的FPD为41cm×41cm,Hologic公司采用的FPD为35cm×43cm。
还有一些专用平板探测器,如GE公司的乳腺摄影专用平板探测器的尺寸为19cm×23cm。
3 像素尺寸平板探测器是以每一个TFT单元电路作为采集影像信息的最小单元,TFT的多少决定了像素的多少,TFT单元电路尺寸的大小决定了像素尺寸的大小。