标准辐射质量下医用数字x射线成像 装置mtf的测量

《标准辐射质量下医用数字x射线成像 装置mtf的测量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、标准辐射质量下医用数字X射线成像装置MTF的测量0前言医用数字X射线成像装置的MTF曲线反应了成像系统的空间频域的传输特性，是成像系统空间分辨率的定量描述。YY/T0590.1规定了一种量子探测效率的测定方法，其中建议了一套边缘法测试MTF的流程，较为方便可靠，且重复性好。本文采用该方法对一台数字X射线成像装置进行了MTF的实验测定与计算，对其中的算法及计算结果作了一些说明与讨论。1基本原理边缘法测量MTF即用刃边模体成像后得到边缘扩展函数，通过使用[-1,0,1]或者[-0.5,0,0.5]运算核进行卷积

2、运算展开位线扩展函数。对这个线扩展函数进行傅立叶变换，变换后傅立叶函数各频率的系数就是调制传递函数。2测量条件2.1辐射质量：对辐射条件较为完整的技术说明多数由辐射束频谱分布给出，而常用X射线频谱特征的测量较为困难，医疗器械行业标准YY/T0481以一个改进的半价层技术，以相关体模的明确的几何条件来表达辐射条件。辐射质量是由半价层厚度和固有的附加滤过确定的，这需要从表1中的起始X射线管电压值开始，适当调整管电压，使其满足半价层的要求，因此辐射质量是一种表示X射线辐射束谱分布的较为简略的方法。试验时从上述标准

3、规定的4个辐射质量中选择一个或多个，本文选用的是RQA5。表1测量QDE所使用的辐射质量（YY/T0481)2.2试验器件：由YY/T0590.1,试验器件由1mm厚的钨板构成（纯度高于90%),钨板100mm长，宽度至少75mm。如果钨板纯度达不到要求，应享有增加其厚度。用于试验照射的边沿应仔细抛光并与板面成90°。如果不使用增感屏直接把此边沿在胶片上曝光，胶片上图像边缘的起伏变化应5

4、xm。钨板固定在3mm厚的铅板上。如图1所示，由1mm厚的钨板（1)安装在3mm后的铅板（2)上面构成。铅板尺寸：a20

5、0mm,d70mm,e90mm,f100mm;钨板尺寸：100mmx75mm。测量MTF的区域为bxc,500mmx100mm(图内长虚线表示的区域）。X射线照射到探测器的范围（短虚线）至少应该达到160mmx160mm。2.3试验几何布局：测量布局应符合图2所示的几何位置。图中的X射线设备按正常诊断应用时的同样方法设置。X射线管的有效焦点到探测器表面的距离应不小于1.5m。如果由于技术原因该距离无法达到1.5m或更长，可以选择一个较短的距离，但这个距离应在报告的结果中明确地予以标明。试件直接放置在探测器表

6、面。试件的边缘中心宜与X射线束的中心轴重合。建议测量时把试件和X射线辐射野都置于探测器中心，否则，应说明X射线野中心与试件的位置。光阑B1和附加滤片应靠近X球管的焦点。光阑B2和B3最好也应用，但如果可以保证不影响测量结果可以忽略。光阑B1和B2(如果存在）以及附加滤片与X射线焦点的相对位置应固定，光阑B3(如果存在）和探测器表面与焦点也要保持稳定的相对距离和位置，如果是方形的，其距离探测器表面应为120mm,并能保证X射线辐射野面积可以达到160mmx160mm。光阑的特性应确保通过光阑的X射线不会影响测

7、量结果。剂量监测探测器用来监测X射线发生器输出精度。如果监测探测器R1的通透性很好，不会留下结构影像，其可放置在X线野中，否则应置于影像探测器的视野外。剂量监测探测器的精度（标准偏差）应好于2%。剂量监测探测器的读数与曝光参数的关系应对所使用的不同X射线质量进行校正。为减少反向散射对测量读数的影响，剂量监测探测器距离其后方物体应有500mm以上的距离。3实验结果本文选用的标准辐射质量为RQA5,固有滤过为1mmAl,半价层为7.1mmAL,X射线管电压为70kV。选用的数字X射线平板探测器的像素大小为0.1

8、43mm,图像矩阵为3072x3072。选用的试验器件为1mm的钨板，刃边的起伏变化满足试验的要求。具体计算步骤如下。3.1计算ESF:按照图2的几何条件，将钨刃边放置到数字X射线成像装置上面进行辐照，从而得到刃边试件的图像，如图3所示。刃边与数字成像装置的列所成的角度约为1.5°。对图像进行数据重排，从而得到一条ESF如图4所示。对有噪声的图像，可以对所有的ESF进行平均处理，得到平滑后的ESF,用于后续的计算。3.2计算LSF:通过使用,运算核对上述平均后的ESF曲线进行卷积运算展开为LSF曲线。如图5

9、所示。3.3计算MTF:对上述LSF进行傅立叶变换，变换后的傅立叶函数各频率的系数就是MTF。用MTF零频率的幅度进行归一化处理，即得到MTF曲线。如图6所示。3.4结论：借鉴IEC标准推荐的测量MTF的方法，完成了对一台数字X射线成像装置MTF曲线的测量，测量结果可靠性好且具有较高的精度，与厂家宣称的测量结果较为一致。建议对数字X射线成像装置的DQE测量时采用此方法。