乳腺摄影自动曝光系统的探测器性能研究

目的:PIN型硅光敏二极管探测器的结构特点,为我们利用其辐射输出特性来测量软X线提供了可能.本文的目的是.在已有的商用PIN型硅光敏二极管探测器中,研究选取一种适用于乳腺摄影自动曝光控制系统的探测器,并对其各种输出特性进行试验研究,从而可降低乳腺摄影自动曝光控制系统的生产成本.方法:首先,对7种不同类型的PIN型硅光敏二极管探测器进行编号,然后依次分别进行以下三方面的实验研究:输出线性,能量响应和数据稳定性;并进行相关统计学分析:然后,在这7种不同类型的PIN型硅光敏二极管探测器中,选取一种各种特性都相对理想的探测器,在FLAT SE乳腺高频钼靶X光机上进行验证,并观察其是否满足乳腺摄影自动曝光控制系统的要求.结果:探测器输出对X射线强度(10mR～2R)完全线性(线性相关系数r0.99):探测器输出对X射线能量响应变化小于±3%(光子能量40 keV～150 keV);探测器输出电流大于10-9A(40 kV,50 mA);在不同时间及湿度下所测得的各项数据均无统计学差异.结论:PIN硅光敏二极管探测器(沪5号)具有灵敏度高、探测效率高、能量分辨率好、可以在室温下使用,以及对湿度不敏感和体积小等优点,能满足乳腺摄影自动曝光控制系统的要求.所以,我们最后选择沪5号作为乳腺摄影自动曝光控制系统的探测器.     

小动物正电子发射断层成像仪探测器发展

小动物正电子发射断层成像仪（PET）探测器的性能直接决定系统的性能,设计高分辨率、高灵敏度的探测器单元是小动物PET研究的热点。综述几款经典的环形探测器、平板型探测器以及商业化小动物PET的特点和性能,主要从组成探测器单元的晶体、光电倍增管层面分析总结小动物PET探测器技术的发展状况,并且展望小动物PET在新的深度效应 (DOI)方法、半导体探测器以及通用电子学设计方面的发展前景。     

GE AMX-4Plus移动X射线机的数字化X射线摄影改造

目的为了提高床旁X射线摄片的图像质量,对现有移动X射线机GEAMX-4Plus进行数字化X射线摄影（DR）改造,由原来影像板（IP）成像再行计算机X射线摄影（CR）扫描获得图像的方式改为DR直接摄片。方法以移动X射线机为基础．配置Pixium3543无线平板系统．设计基于该平板的数字摄影操作平台系统和曝光同步控制系统。结果DR改造后,移动X射线机可以正常使用,性能稳定,图像质量较以前CR模式得到大幅提高,获得临床认可。结论数字化x射线摄影改造既使原有移动X射线机得到充分的利用,也使床旁摄片质量、临床诊断及时性、准确度等方面得到大幅提高。     

两种数字化影像信息检测系统图像质量与辐射剂量的比较研究

目的 对比研究平板探测器和影像板两种数字化影像信息检测系统图像质量与辐射剂量的关系.方法 应用DR和CR系统分别对对比度一细节体模(CDRAD2.0)进行不同辐射剂量的曝光成像.记录每次曝光的模体表面辐射剂量,将所获取的影像用CDRAD2.0评估软件分析计算图像质量因子反数值IQFinv,并应用Spearman相关性检验和Wilcoxon秩和检验进行分析,比较两种数字化影像信息检测系统图像质量与辐射剂量的差异.结果 在管电流量不同mAs时,DR系统的IQFinv值与CR的IQFinv值差异有统计学意义(P<0.05).结论 辐射剂量相同时,平板探测器对于低对比度细节的检测能力优于影像板;在获得相同的图像质量时,与CR相比应用DR大大降低了被检者辐射剂量.     

基于BGO与SiPM耦合的平板乳腺PET扫描仪研制

设计一种专用于乳腺癌早期检查的高分辨率、高灵敏度、低成本的平板乳腺PET扫描仪。这种PET扫描仪采用带有弧度的平板探测器结构,将BGO(Bi₄Ge₃O₂)晶体与新型光电探测器件硅光电倍增管(SiPM)耦合。SiPM具有探测效率高、工作电压小等优点。探测器面积为180 mm×120 mm,平板探测器间距为160 mm;电子学部分采用模块化设计,能够有效地采集到数据。样机实验结果表明,可实现优于3.0 mm的空间分辨率、2.5%的高灵敏度的图像质量;仪器其他各参数的测试实验表明,该仪器的各个指标和性能稳定,安全可靠;动物实验表明,该仪器能较好地实现对肿瘤组织(10mm)血流代谢成像。     

量子检测效率在平板探测器评估中的研究进展

平板探测器(flat panel detector,FPD)是X射线摄影系统中至关重要的部分,其性能直接影响所采集图像的质量。量子检测效率(detective quantum efficiency,DQE)涉及探测器的噪声、分辨率、剂量、调制传递函数、噪声功率谱等多项参数,被公认是X射线成像性能最准确的评估指标,DQE越高,说明影像系统在低X射线入射剂量的情况下,获得高质量影像的能力越强。我们简单介绍了平板探测器的种类,对其DQE的检测技术的研究现状、进展及应用作了综述,归纳了在DQE检测过程中的有关影响因素,并进行了总结展望。     

应用于平板探测器的GOS荧光屏的研究现状

自20世纪80年代以来,数字X线成像设备广泛应用于医疗领域。在数字X射线成像系统中,平板探测器将携带病患信息的X射线转化成可被检测并表达的数字信号,是整个数字X射线成像系统的关键部件。平板探测器从工作机制上可划分为两种:一种是将X射线直接转换成电荷信息的直接型探测器;另一种是将X射线先转换成可见光光子,并通过电荷耦合器件或薄膜晶体管阵列收集,然后将收集到的可见光光子转换成电荷信号的间接型探测器。间接型探测器中荧光材料必不可少,目前商用的荧光材料主要碘化铯和硫氧化钆。碘化铯已经基本实现了国产化,硫氧化钆的性能仍有需要优化和提高的方面。本文以应用于间接型探测器的硫氧化钆(Gd2O2S,GOS)荧光屏为研究对象,综述了其结构与原理、制备工艺、主要特性及影响其成像性能的主要因素,并展望了间接型平板探测器发展的新方向。     

数字化平板血管造影系统辐射剂量优化研究进展

目的:调查研究平板型数字减影血管造影系统剂量优化进展。方法:通过校园图书馆平台,查阅近10年间(从2001年到2011年)收录在中国知网、PubMed、Springerlink等文库的国内外科研文献,以及介绍DSA发展的相关书籍,并做回顾性的分析。结果:从数字化血管造影系统问世以来,在剂量优化上国内外学者作了大量工作。随着平板探测器技术在DSA中的应用,平板型血管造影系统的剂量优化国外学者作了大量研究,而国内做的研究相对较少。平板探测器具有高DQE的特点,决定了平板探测器具有较高的组织密度分辨能力。平板型数字减影血管造影系统具有高空间分辨率,宽动态范围,方形视野,几何失真小等特点,这些特点使得平板型数字减影血管造影系统在临床应用中有着传统影像增强器系统无法企及的优势,辐射剂量的降低也成为可能。而后旋转3D技术等后处理程序在DSA中的应用,也使得平板探测器的应用达到一个全新的高度。结论:平板型数字减影血管造影系统能够在保证临床需要的情况下更合理的优化辐射剂量。     

Y照相机

西门子公司最近介绍了一种新的γ照像机——Bodyscan(体扫描)。它的设计是为了同时产生前和后视野,并完成完身检查。利用Digitrac探测器技术与ZLC系统性能相结合,Bodyscan可无创性核示踪静脉检查和观察循环系统异常。该装置的设计包括核医学用的放射性核素的所有能量范     

飞利浦DigitalDiagnost 2.0型DR故障维修3例

1故障一故障现象:图像出现高亮细长线。故障分析及处理:多为探测器长时间未校准导致,需对探测器重新校准。首先将系统切换为服务模式,依次点击System、General,在Modality Mode的下拉菜单中选择Quality Assurance,等待跳转到校准界面。此时需做一些准备工作:(1)将球管和探测器的距离调为1.5 m;(2)取下滤线栅并关闭滤线栅开关;(3)在球管上插入铝板(原厂装机附件);(4)球管和探测器设为自动跟踪状态。然后在校准界面依次选择“Offset Calibration”(偏移校准)、“Gain Calibration”(增益校准)和“Pixel Calibration”(像素校准),按要求完成22次曝光。最后将“Quality Assurance”改为“Diagnostic”,系统切换为用户模式。重新曝光,高亮细长线消失,故障排除。     

西班牙赛德科移动式DR故障维修4例

正故障现象与处理一:开机后,机器的平板探测器未处于准备状态,探测器上的指示灯(POWER,SENSOR,BUSY)不亮,不能曝光。首先判断为机器探测器供电存在问题,由于探测器的开关在机器正前方,经常磕碰,需首先排除开关问题,再检查探测器电缆。经检查电缆出机器端已经磨损,焊接后正常。故障现象与处理二:机器不能向前移动,只能快速后退,控制难度大。检查机器的电池电量,电池指示灯均正     

电子射野影像装置用于放射治疗的研究进展

用于放射治疗的电子射野影像装置(EPID)探测器主要有荧光屏摄像机系统、扫描矩阵电离室系统和有源矩阵平板探测器系统.基于非晶硅的有源矩阵平板探测器EPID,由于其具有使用方便、分辨率高、采集效率高及性能稳定等特点,已成为近年来用于放射治疗的主流探测器系统.EPID最初主要用于放射治疗的患者靶区位置和射野的验证,后逐步用于放疗设备本身的质量控制.目前的研究方向主要是用于放射治疗的剂量验证.相信通过深入了解EPID特性,开发相应的算法及软件后,其用于放疗设备的常规质量保证、实现在线位置验证和剂量验证等将成为一种常规方法.     

西门子Ysio DR典型故障维修1例

正西门子Ysio DR除具有高分辨率、低剂量等优点外,还具有以下两个特点:可移动的无线平板探测器和固定平板探测器组合,方便患者灵活摆位;X线球管在全自动悬挂支架上,可以轻松定位,能快速提供检查结果。但这种优势也易出现无线连接通信故障。以下是在日常维修中常见的一个比较典型的故障处理,供同行参考。1故障现象当使用可移动的无线平板探测器准备曝光时,工作站电脑屏幕右下角显示"FLC正在初始化",无     

数字X射线摄影系统中探测器纵向自动追踪射线设计

在手动限束器的数字X射线摄影系统(DR)中,设计一种探测器纵向自动追踪球管射线的算法。该算法中,当X射线在探测器上的投影视场纵向宽度(LFOV)与探测器纵向有效尺寸相同时,系统可计算出限束器开口半角(Ψ)、X射线在探测器上投影视场中心与球管焦点投影之间的最大偏心距(e_(max)),以及探测器自动追踪射线的移动距离。当Ψ减小导致LFOV小于探测器纵向有效尺寸时,系统仍采用e_(max)计算探测器的移动距离。对实际系统测试显示,采用该算法完成射线自动追踪后,虽然X射线投影视场中心与探测器中心不完全重合,但是X射线投影视场全部落在探测器有效成像区域内。研究表明作为一种简单、低成本的设计,该算法实现了手动限束器DR的探测器纵向自动追踪射线功能。     

一种半导体探测器在乳腺AEC中应用的初步研究

目的:研究一种有效面积为1 cm×1 cm的半导体探测器对钼靶X射线的响应情况、探测器的输出与胶片达到质控密度时所需曝光量的函数关系,以期将此探测器实际应用于高频乳腺X线摄影AEC控制系统中.方法:将探测器置于暗盒下部,焦片距63 cm,利用高频乳腺X线机分别在28 kV和35 kV管电压情况下对不同厚度组体模照射,测量探测器输出,分析探测器对经体模衰减后的软X射线响应情况;对不同厚度组体模阶梯状排列以不同摄影条件拍摄胶片、测量各阶梯对应密度值,分析在胶片密度为1.0和1.25时,体模厚度与所需曝光量的函数关系,再进一步分析设定密度时探测器输出值与所需曝光量的函数关系.结果:探测器输出与体模厚度之间符合V=V0e-cx函数关系;设定胶片密度时,探测器输出值与所需曝光量之间符合J=J0(V0)k/cV-k/c函数关系.结论:进行相应的电路和控制程序设计,可将此探测器应用于实际的高频乳腺X线摄影自动曝光控制系统中,实现管电压和mAs的自动控制.     

射波刀VSI系统非晶硅平板数字探测器的影像质量研究

目的:基于QCkV-1模体结合PIPSpro软件评估分析射波刀VSI系统非晶硅平板数字探测器记录的影像质量。方法:将QCkV-1模体配合专用定位架按照预先制定的计划重复放置于射波刀成像子系统的影像中心位置,X射线管拍片后获取由非晶硅平板数字探测器(成像仪A和B)记录的两组影像,导入PIPSpro软件分析,指标包括空间分辨率(f30、f40、f50)和对比度噪声比。结果:在临床治疗的kV值范围内(100~125 kV),成像仪A的f30、f40、f50最大偏差为0.94%、1.67%、0.29%,成像仪B分别为0.81%、1.31%和1.42%。对于对比度噪声比,当小于115 kV时两成像仪随kV值变化平缓,大于115 kV时展现出明显分化。结论:QCkV-1模体结合PIPSpro软件能够便捷开展射波刀VSI系统非晶硅平板数字探测器成像质量的检测分析工作。     

体表心电图和心外膜心电图同步数据采集的研究

目的:将临床应用的体表心电图(ECG)和心外膜心电图同步采样,并将数据传送给上位机进行数据处理和图形分析打印,为临床心外科手术心电图监测和心血管药理动物实验提供新的采集分析系统。方法:本文从软、硬件上介绍了一种以微机为上位机的体表心电图和心外膜心电图同步数据采集系统的设计。结果:利用本文设计的体表心电图和心外膜心电图同步数据采集系统采集的数据准确,波形清晰。     

基于高频X线机的DR升级系统的应用

目的 探讨应用平板探测器升级高频x光机成为DR系统的方法及其应用价值.方法 利用CANON公司的CXDI-50G平板探测器升级PHILIPS Bucky Ts高频X光机,采集的图像信息传送工作站进行图像处理.结果 图像质量满足诊断要求,与医院PACS、RIS系统联网成功.结论 基于高频X光机的DR升级系统,提高了影像质量,降低了材料损耗和购机成本,有一定的推广和应用价值.     

乳腺X线成像系统自动曝光控制研究进展

从图像质量和放射剂量之间的平衡关系来看,乳腺X线成像是最苛刻的放射成像技术之一,需要同时满足极好的图像质量(对小尺寸物体和低对比度结构均可见)和很低的放射剂量(因为需要筛查大量无症状人群)两方面的要求。因此,从第一台专用的乳腺X线成像设备推出以来,人们就在既保证图像质量又降低乳腺的X线吸收剂量方面做了很多努力。乳腺X线成像系统自动曝光控制正是这种需求的体现。本文从光谱优化、探测器发展、自动曝光控制实现方法以及自动曝光控制评价等方面综述了乳腺X线成像系统自动曝光控制的发展历程和现状。     

基于GATE的小动物PET原型机仿真验证与性能评估

小动物正电子发射断层成像(PET)在药代动力学、新药研发、疗效评估等预临床研究中具有重要意义, 但小动物PET的定量精度仍受限于探测器的空间分辨率与灵敏度的不足。为研发高性能的小动物专用PET探测器, 提出“小孔径、大轴向跨度”的小动物PET搭建方案, 并通过蒙特卡罗仿真技术, 对该方案进行仿真验证与评估。该方案设计的原型机由60个晶体探测模块, 分为5个连续的12边形探测环组成, 其中心孔径与轴向跨度分别为102和125.4 mm, 具备高达50.8°的光子最大接收角。采用GATE平台建立该原型机的仿真模型, 并对其空间分辨率、计数性能(散射分数与等效噪声计数率)、探测灵敏度以及成像质量共4个性能进行预评估与分析。结果显示, 该原型机的空间分辨率为1.62 mm, 探测灵敏度为9.26%, 散射分数为20.8, 等效噪声计数率为2, 256 kcps, 总体性能与西门子Inveon PET系统相近, 并在探测灵敏度及等效噪声计数率性能上分别取得21.36%以及35.14%的提升。基于GATE平台的仿真结果表明, 采用“小孔径、大轴向跨度”的设计, 能显著提升小动物PET系统的探测灵敏度, 有望进一步提升小动物PET应用的定量精度。