MTF, NPS, DQE 측정을 통한 비정질 셀레늄 기반 디지털 방사선 검출기의 성능 평가에 관한 연구 (The) Evaluation of Imaging Performance of the a-Se based Flat-panel X-ray Detector System using MTF, NPS, and DQE Measurements원문보기
의료영상 분야에서의 디지털화가 시도되면서부터 평판형 디지털 방사선 검출기는 일반촬영 및 투시영상을 비롯한 다양한 영상 획득 장치에 적용하기 위해 꾸준히 연구, 개발되어 왔다. 본 연구는 비정질셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기를 통해 획득된 영상의 평가를 통해 영상평가의 주요인자인 ...
의료영상 분야에서의 디지털화가 시도되면서부터 평판형 디지털 방사선 검출기는 일반촬영 및 투시영상을 비롯한 다양한 영상 획득 장치에 적용하기 위해 꾸준히 연구, 개발되어 왔다. 본 연구는 비정질셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기를 통해 획득된 영상의 평가를 통해 영상평가의 주요인자인 Modulation Transfer Function(MTF), Noise Power Spectrum(NPS), 그리고 Detective Quantum Efficiency(DQE)를 이용하여 정량적인 값으로 도출함으로써 순수 국내 기술로 개발된 디지털 방사선 검출기의 임상 사용여부를 확인하고, 의료영상평가에 필요한 측정 방법 및 그 기초 자료의 제공을 그 목적으로 한다. 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기의 TFTpixel pitch는 139㎛, storage capacitor는 2.5pF, fill factor 86%로 제작되었다. 이렇게 제작된 전체 디지털 방사선 검출기의 해상도는 2560×1536이며 인가전압은 10V/㎛이다. 전체 active area은 14" × 8.5"이며 전체 pixel의 수는 3.9백만개이다. 디지털 X-선 검출기에서 광도전체로서 사용된 비정질 셀레늄은 TFT 평판 패널 위에 진공 증착된다. 증착된 비정질 셀레늄의 두께는 500㎛이다. 디지털 방사선 검출기의 성능을 평가하기 위해 MTF, NPS, NEQ 그리고 DQE가 측정되었다. MTF를 측정하기 위해 Fujita에 의해 소개된 Slit 방법을 이용하였으며, aliasing을 피하기 위해 약간의 각도를 두고 slit을 위치시켜 composite LSF을 구하였다. 획득된 영상에서의 slit 각도는 radon transform을 적용하여 구하였다. NPS 측정은 아무 물체 없이 일정 선량에서 다수의 영상을 획득하여 subtraction에 의해 저주파 노이즈를 제거한 후 수행하였다. 1280×1280의 대면적 ROI는 100개의 sub-image로 분할하여 각각의 sub-image의 NPS를 측정하여 평균하였다. 측정된 MTF와 normalized NPS 결과, photon fluence, 그리고 선량을 이용하여 DQE를 계산하였다. 디지털 영상 검출기의 imaging performance를 평가하기 위한 일련의 파라미터 계산과 처리는 MATLAB을 이용하였다. 측정된 결과는 MTF는 2 Ip/mm에서 40%이다. 그리고 DQE는 1.5Ip/mm에서 16%이다. 본 논문에서는 디지털 영상 점출기 시스템의 성능 평가 파라미터 측정 기술의 기본적 토대를 마련하였으며, 측정된 값은 국내 기술로 개발중인 비정질 셀레늄을 이용한 직접방식의 디지털 방사선 검출기의 임상적 사용가치를 확인할 수 있는 기초 자료로서 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 아울러, 평가 파라미터 측정 기술들은 병원의 임상 환경에 알맞은 디지털 영상 검출기를 선택하고 image quality를 유지 보수하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
의료영상 분야에서의 디지털화가 시도되면서부터 평판형 디지털 방사선 검출기는 일반촬영 및 투시영상을 비롯한 다양한 영상 획득 장치에 적용하기 위해 꾸준히 연구, 개발되어 왔다. 본 연구는 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기를 통해 획득된 영상의 평가를 통해 영상평가의 주요인자인 Modulation Transfer Function(MTF), Noise Power Spectrum(NPS), 그리고 Detective Quantum Efficiency(DQE)를 이용하여 정량적인 값으로 도출함으로써 순수 국내 기술로 개발된 디지털 방사선 검출기의 임상 사용여부를 확인하고, 의료영상평가에 필요한 측정 방법 및 그 기초 자료의 제공을 그 목적으로 한다. 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기의 TFT pixel pitch는 139㎛, storage capacitor는 2.5pF, fill factor 86%로 제작되었다. 이렇게 제작된 전체 디지털 방사선 검출기의 해상도는 2560×1536이며 인가전압은 10V/㎛이다. 전체 active area은 14" × 8.5"이며 전체 pixel의 수는 3.9백만개이다. 디지털 X-선 검출기에서 광도전체로서 사용된 비정질 셀레늄은 TFT 평판 패널 위에 진공 증착된다. 증착된 비정질 셀레늄의 두께는 500㎛이다. 디지털 방사선 검출기의 성능을 평가하기 위해 MTF, NPS, NEQ 그리고 DQE가 측정되었다. MTF를 측정하기 위해 Fujita에 의해 소개된 Slit 방법을 이용하였으며, aliasing을 피하기 위해 약간의 각도를 두고 slit을 위치시켜 composite LSF을 구하였다. 획득된 영상에서의 slit 각도는 radon transform을 적용하여 구하였다. NPS 측정은 아무 물체 없이 일정 선량에서 다수의 영상을 획득하여 subtraction에 의해 저주파 노이즈를 제거한 후 수행하였다. 1280×1280의 대면적 ROI는 100개의 sub-image로 분할하여 각각의 sub-image의 NPS를 측정하여 평균하였다. 측정된 MTF와 normalized NPS 결과, photon fluence, 그리고 선량을 이용하여 DQE를 계산하였다. 디지털 영상 검출기의 imaging performance를 평가하기 위한 일련의 파라미터 계산과 처리는 MATLAB을 이용하였다. 측정된 결과는 MTF는 2 Ip/mm에서 40%이다. 그리고 DQE는 1.5Ip/mm에서 16%이다. 본 논문에서는 디지털 영상 점출기 시스템의 성능 평가 파라미터 측정 기술의 기본적 토대를 마련하였으며, 측정된 값은 국내 기술로 개발중인 비정질 셀레늄을 이용한 직접방식의 디지털 방사선 검출기의 임상적 사용가치를 확인할 수 있는 기초 자료로서 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 아울러, 평가 파라미터 측정 기술들은 병원의 임상 환경에 알맞은 디지털 영상 검출기를 선택하고 image quality를 유지 보수하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
Film/screen has been used to acquire the conventional radiographic examinations by capturing the pattern of x-rays transmitted through a patient. Recently, however, active matrix flat-panel detectors are beginning to be replaced with the sheets of film. Digital radiographic systems based on solid-st...
Film/screen has been used to acquire the conventional radiographic examinations by capturing the pattern of x-rays transmitted through a patient. Recently, however, active matrix flat-panel detectors are beginning to be replaced with the sheets of film. Digital radiographic systems based on solid-state detectors, commonly referred to as flat-panel detectors, are gaining popularity in clinical practice. Large area, flat panel solid state detectors are investigated for digital radiography. The purpose of this work was to evaluate an imaging peformance of the active matrix flat panel digital x-ray detectors which is developed in our laboratory in terms of their modulation transfer function(MTF), noise power spectrum(NPS), noise equivalent quanta(NEQ) and detective quantum efficiency(DQE). In this paper, the evaluations of a selenium-based flat-panel digital x-ray detector are described. The amorphous selenium is used to convert the x-ray to electron hole pairs. The prototype detector has a pixel pitch of 139㎛ and a total active imaging area of 14" × 8.5", giving a total 3.9 million pixels. This detector includes a x-ray imaging layer of amorphous selenium as a photoconductor which is evaporated in vacuum state on a TFT flat panel, to make signals in proportion to incident x-ray. The film thickness was about 500㎛. To evaluate the imaging performance of the digital radiography(DR) system developed in our group, the Modulation Transfer Function(MTF) as a main factor of image quality evaluation and Noise Power Spectrum(NPS) as to noise transfer and Detective Quantum Efficiency(DQE) of detector were measured. The quantitative assessment of imaging peformance for this x-ray detector is an important consideration in any type of imaging system. Several quantitative parameters have been devised that correlate with the abilities of imaging devices to perform clinical asks. The concepts of MTF, NPS and DQE have been well described and are very useful descriptors of resolution, noise, and signal to noise ratio transfer ability. Such parameters were examined for evaluating the performance of this system. Measured MTF at 2 Ip/mm was 30%, and the DQE at 1.5 Ip/mm was 16%. In this study, the obtained results demonstrate that the clinical value of a direct conversion type digital radiation detector using the amorphous selenium, which is developed by domestic technology.
Film/screen has been used to acquire the conventional radiographic examinations by capturing the pattern of x-rays transmitted through a patient. Recently, however, active matrix flat-panel detectors are beginning to be replaced with the sheets of film. Digital radiographic systems based on solid-state detectors, commonly referred to as flat-panel detectors, are gaining popularity in clinical practice. Large area, flat panel solid state detectors are investigated for digital radiography. The purpose of this work was to evaluate an imaging peformance of the active matrix flat panel digital x-ray detectors which is developed in our laboratory in terms of their modulation transfer function(MTF), noise power spectrum(NPS), noise equivalent quanta(NEQ) and detective quantum efficiency(DQE). In this paper, the evaluations of a selenium-based flat-panel digital x-ray detector are described. The amorphous selenium is used to convert the x-ray to electron hole pairs. The prototype detector has a pixel pitch of 139㎛ and a total active imaging area of 14" × 8.5", giving a total 3.9 million pixels. This detector includes a x-ray imaging layer of amorphous selenium as a photoconductor which is evaporated in vacuum state on a TFT flat panel, to make signals in proportion to incident x-ray. The film thickness was about 500㎛. To evaluate the imaging performance of the digital radiography(DR) system developed in our group, the Modulation Transfer Function(MTF) as a main factor of image quality evaluation and Noise Power Spectrum(NPS) as to noise transfer and Detective Quantum Efficiency(DQE) of detector were measured. The quantitative assessment of imaging peformance for this x-ray detector is an important consideration in any type of imaging system. Several quantitative parameters have been devised that correlate with the abilities of imaging devices to perform clinical asks. The concepts of MTF, NPS and DQE have been well described and are very useful descriptors of resolution, noise, and signal to noise ratio transfer ability. Such parameters were examined for evaluating the performance of this system. Measured MTF at 2 Ip/mm was 30%, and the DQE at 1.5 Ip/mm was 16%. In this study, the obtained results demonstrate that the clinical value of a direct conversion type digital radiation detector using the amorphous selenium, which is developed by domestic technology.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.