專利名稱：確定輻射檢測(cè)器的靈敏度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字放射線攝影系統(tǒng)的質(zhì)量保證.
更具體來說，本發(fā)明涉及與用在數(shù)字放射線攝影系統(tǒng)中的一組檢
測(cè)器相關(guān)的質(zhì)量保證，該組檢測(cè)器被稱作檢測(cè)器清單(detector inventory)。
背景技術(shù)：
所設(shè)想的檢測(cè)器可以是粉末磷光體屏幕或針困像板(needleIP)、 直接放射線攝影檢測(cè)器(被設(shè)置成用于直接放射線攝影的無定形硅、 無定形硒、Cmos、褲光體檢測(cè)器等等)或類似檢測(cè)器.
通過把所述檢測(cè)器(也被稱作"平板")啄光于X射線場(chǎng)而在該 檢測(cè)器上記錄輻射困像.在所謂的讀出系統(tǒng)(也被稱作"數(shù)字化器") 中讀出由該檢測(cè)器臨時(shí)存儲(chǔ)的所述輻射圖像，在該讀出系統(tǒng)中利用具 .有適當(dāng)波長(zhǎng)的光對(duì)所曝光的檢測(cè)器進(jìn)行掃描，其中檢測(cè)到由該檢測(cè)器 在受到激勵(lì)時(shí)發(fā)射的經(jīng)過困像方面調(diào)制的光并且將其轉(zhuǎn)換成表示所述 輻射困像的數(shù)字圖像信號(hào)。
磷光體屏幕或針困像板通常被放置在盒帶中，并且不是所述讀出 系統(tǒng)的一部分。這意味著需要對(duì)于每一個(gè)檢測(cè)器評(píng)估該檢測(cè)器的均勻 性.
均勻性的概念指的是所述檢測(cè)器在該檢測(cè)器表面的每一點(diǎn)處相對(duì) 于平均靈敏度的靈敏度。這一概念被稱作固有均勻性.其對(duì)于該檢測(cè) 器表面的每一點(diǎn)處的恒定刑量被表示為由所述屏幕發(fā)射的平均信號(hào)的 一個(gè)百分比。
對(duì)于每一個(gè)檢測(cè)器還可以評(píng)估所述靈敏度是否在規(guī)范之內(nèi)，即對(duì) 于給定的刑量評(píng)估由該檢測(cè)器發(fā)射的信號(hào)是否在規(guī)范之內(nèi).
美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)家協(xié)會(huì)(簡(jiǎn)稱為AAPM)計(jì)算機(jī)放射線攝影笫10
任務(wù)組討論了接收器可再現(xiàn)性、密度均勻性和偽像分析.該組織聲明， 預(yù)期所述固有的接收器之間的均勻性是均質(zhì)且連貫的。該任務(wù)組提出 一種用于檢測(cè)器測(cè)試的程序，并且還定義了驗(yàn)收水平.
所規(guī)定的程序涉及對(duì)檢測(cè)器清單的所有檢測(cè)器部件進(jìn)行啄光，從
而把所有檢測(cè)器相對(duì)于入射X射線束的軸集中.在整個(gè)平板表面上對(duì) 各檢測(cè)器進(jìn)行均勾地照射.隨后相對(duì)于預(yù)定義的驗(yàn)收水平評(píng)估由校準(zhǔn) 后的讀出系統(tǒng)從各檢測(cè)器讀出的信號(hào).
IEC公布了一種用來評(píng)估平板間靈敏度變化的測(cè)試程序.該測(cè)試 是為了確認(rèn)存儲(chǔ)褲光體系統(tǒng)的平板間靈敏度變化處于所指定的范圍 內(nèi)，并且滿足制造商的規(guī)范或者規(guī)章或合同要求.
所述AAPM組已經(jīng)規(guī)定，在不均勻性方面，10%的峰-峰變化是可 以接受的，并且對(duì)于靈敏度規(guī)范，10%的變化是可以接受的.
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種確定參與在檢測(cè)器清單測(cè)試中的各 輻射檢測(cè)器的靈敏度的方法.

發(fā)明內(nèi)容
上述目的是通過一種具有如權(quán)利要求1所述的特征的方法實(shí)現(xiàn) 的.在各從屬權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的特定特征.
參照下面的描述和附圖，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將變得顯而 易見。
附困說明
圖l是數(shù)字放射線攝影中的一般設(shè)置； 圖2示出了本發(fā)明的方法的相繼步驟； 圖3示出了數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生器的結(jié)果；
圖4以閨形的方式示出了仿真的每個(gè)檢測(cè)器的ROI信號(hào)；
圖5對(duì)于多個(gè)檢測(cè)器示出了對(duì)應(yīng)于每個(gè)感興趣區(qū)域的信號(hào)值的位
置；
圖6對(duì)于多個(gè)檢測(cè)器尺寸示出了不同感興趣區(qū)域的位置的分布； 圖7A和7B示出了關(guān)于補(bǔ)償x射線拍攝之間(shot-to-shot)的曝
光刑量變化的方法步驟以及用于自動(dòng)檢查不均勻性和/或靈敏度要求的
程序；
圖8是示出了相對(duì)于被取作參考的感興趣中心區(qū)域表示的檢測(cè)器 信號(hào)比值的曲線圖9是示出了對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器清單中的不同檢測(cè)器的不均勻性值的
曲線圖io是示出了對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器清單中的不同檢測(cè)器的相對(duì)靈敏度的 曲線圖。
具體實(shí)施例方式
為了能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，要求所述檢測(cè)器清單(也被稱 作平板清單)的所有檢測(cè)器部件都經(jīng)受基本上均勻并且基本上完全相
同的照射場(chǎng)，該照射場(chǎng)是由對(duì)應(yīng)于給定輻射劑量水平的諸如x射線源
之類的輻射源發(fā)射的.
在

圖1中示出了用于照射各檢測(cè)器以及用于讀取存儲(chǔ)在檢測(cè)器中 的信號(hào)的一般設(shè)置.
基于通過在讀出設(shè)備(也被稱作數(shù)字化器)中從檢測(cè)器讀出信號(hào) 所獲得的數(shù)字困像，對(duì)所述檢測(cè)器清單的各檢測(cè)器進(jìn)行分析.在下面 假設(shè)所述檢測(cè)器是光激勵(lì)罅光體屏幕，但是也可以設(shè)想其他類型的檢 測(cè)器，
由所述數(shù)字化器檢測(cè)到的信號(hào)源自撞擊到所述檢測(cè)器上的x射線 的照射水平以及該檢測(cè)器自身的均勻性和/或靈敏度.由于這些因素具 有乘法效果，因此要求所述照射水平在所述辨光體屏幕上的每一個(gè)位 置處是相等的，以便能夠?qū)σ唤M檢測(cè)器的均勻性和/或靈敏度做出正確 的評(píng)估.
然而，在實(shí)踐中，在所述照射場(chǎng)中會(huì)發(fā)生變化.
這些變化源自這一亊實(shí)不是所述檢測(cè)器表面的每一點(diǎn)都與所述 輻射源具有相同的距離.在照射軸上的一點(diǎn)最接近所述輻射源的焦 點(diǎn)，并且比起位于該檢測(cè)器邊界處的一點(diǎn)將會(huì)自動(dòng)接收到更多照射.
導(dǎo)致不均勻照射的第二種效應(yīng)是所謂的足跟效應(yīng)，其導(dǎo)致在所有 方向上評(píng)估的所發(fā)射x射線的頻譜和強(qiáng)度并不均勻.這種效應(yīng)源自這 一亊實(shí)由于所述焦點(diǎn)不在所述x射線源的陽極的表面上而是在所述 陽極之下，因此在該x射線源的陽極處通過距離差而進(jìn)行濾波，從而 產(chǎn)生強(qiáng)度變化以及頻譜變化. 一般來說，檢測(cè)器不僅對(duì)于照射量是敏 感的，而且對(duì)于撞擊輻射的頻謙也是敏感的.因此，所述足跟效應(yīng)導(dǎo) 致對(duì)所述檢測(cè)器表面的照射的不均勻性。
所述照射場(chǎng)的變化的笫三種原因是由當(dāng)光束落在所添加的濾波器 上時(shí)的光束距離差而造成的，從而導(dǎo)致垂直落在所述濾波器上的光束 相對(duì)于有角度地穿過這些濾波器的光束受到不同的衰減.
由于上面描述的效應(yīng)，實(shí)際的輸入照射場(chǎng)具有非常復(fù)雜的分布. 實(shí)現(xiàn)一個(gè)均勻的進(jìn)入輻射場(chǎng)以用于對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行照射看起來是不可能
的.
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，首先確定所述實(shí)際的照射場(chǎng)不均勻性， 隨后在計(jì)算所述檢測(cè)器的靈敏度和/或均勻性(不均勻性)時(shí)抵消所述 照射場(chǎng)不均勻性，從而最終結(jié)果只包括所述檢測(cè)器自身的效應(yīng)，而不 包括所述照射場(chǎng)的不均勻性的效應(yīng).
在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)嘗試通過用一半的刑量對(duì)所述檢測(cè)器執(zhí)行兩 次照射來解決上述問題，其中在第一次照射期間把該檢測(cè)器定位在第
一位置處，隨后在第二次照射之前將其旋轉(zhuǎn)180度.
通過把從受到兩次半劑量照射的該檢測(cè)器讀出的信號(hào)相加，至少 可以部分地消除所述不均勾照射場(chǎng)的效應(yīng).
通過仿真產(chǎn)生關(guān)于檢測(cè)器清單測(cè)試的數(shù)據(jù)
為了獲得足夠多數(shù)量的數(shù)據(jù)以便執(zhí)行對(duì)靈敏度和/或均勻性的測(cè) 量，可以通過所謂的感興趣區(qū)域(ROI)信號(hào)發(fā)生器執(zhí)行如下所述的數(shù) 據(jù)仿真程序.
對(duì)于多個(gè)測(cè)試檢測(cè)器，針對(duì)該檢測(cè)器表面上的多個(gè)感興趣區(qū)域產(chǎn) 生一個(gè)信號(hào)值.在所描述的示例性實(shí)施例中，存在五個(gè)感興趣區(qū)域. 可以對(duì)應(yīng)于由上面提到的AAPM組織定義的位置來選擇所述區(qū)域
的位置，
第一區(qū)域在所述照射場(chǎng)的光束軸上位于所述檢測(cè)器的中心處.在 檢測(cè)器的特定尺寸的表面區(qū)域內(nèi)定義四個(gè)另外的感興趣區(qū)域的位置， 這些感興趣區(qū)域當(dāng)中的每一個(gè)形成該檢測(cè)器的所述表面區(qū)域上的一個(gè) 象限的中心.
首先產(chǎn)生每個(gè)感興趣區(qū)域內(nèi)的平均困像信號(hào).
在實(shí)踐中，所述數(shù)據(jù)不是被仿真，而是從所曝光的各檢測(cè)器的讀 出中收集的.利用所述輻射源的給定的電壓和mAs設(shè)置執(zhí)行所述曝 光。
然而還采用一個(gè)劑量計(jì)，這是由于從實(shí)踐中已經(jīng)知道僅僅依賴于 從照射管的控制臺(tái)讀取的電壓和mAs值是不夠的，因?yàn)樗鰔射線發(fā) 生器和照射設(shè)備存在x射線拍攝間的差異.
所述劑量計(jì)被定位在所述照射場(chǎng)中的接近所述檢測(cè)器但是處在該 檢測(cè)器區(qū)域外部的所指定的固定位置處，從而利用該刑量計(jì)可以確定 所述照射設(shè)備的x射線拍攝間的不穩(wěn)定性。
通過執(zhí)行這一測(cè)量，將有可能對(duì)于在檢測(cè)器的所述五個(gè)感興趣區(qū) 域當(dāng)中的每個(gè)感興趣區(qū)域內(nèi)測(cè)量的信號(hào)執(zhí)行校正.
在所述數(shù)據(jù)仿真步驟中，對(duì)所述X射線拍攝間的差異進(jìn)行仿真.
在圖3的左上列中示出了由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)據(jù).所述數(shù)據(jù)是 根據(jù)一個(gè)仿真模型產(chǎn)生的，其中對(duì)于多個(gè)檢測(cè)器，對(duì)所述照射設(shè)備的 給定的x射線拍攝間的變化進(jìn)行仿真.
該仿真示例的檢測(cè)器部件的數(shù)目等于27，所述各檢測(cè)器被標(biāo)記為 A到Z、 AA、 AB和AC.
此外，在第二列中對(duì)每一個(gè)檢測(cè)器上的不均勻性的量進(jìn)行仿真. 這在該列中被表示為"局部靈敏度變化，峰-峰增益".在該示例中， 所述局部靈敏度變化是"5"，這意味著假設(shè)對(duì)于一個(gè)困像檢測(cè)器可以 測(cè)量到5%的峰-峰信號(hào)的變化(靈敏度).
這被用在所述數(shù)據(jù)生成模型中，以便自動(dòng)產(chǎn)生ROI信號(hào).
圖3中的第三列包括與不均勻的2D詠光場(chǎng)的仿真相關(guān)的數(shù)據(jù).所 述不均勻性是前面所描述的足跟效應(yīng)、局部的源到檢測(cè)器距離以及所 使用濾波器的組合效應(yīng)的結(jié)果，其代表被分配給每個(gè)ROI的遮蔽 (shading)(相對(duì)于中心感興趣區(qū)域表示).
將所述遮蔽與對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)器的峰-峰增益變化相組合.
這樣，獲得了適用于根據(jù)本發(fā)明方法的圖像分析的數(shù)據(jù).這些數(shù) 據(jù)在圖3中的標(biāo)題為"仿真的圖像分析" 一列中給出.
圖3中示出的表的該部分對(duì)于所述中心感興趣區(qū)域和四個(gè)另外的 感興趣區(qū)域包括一個(gè)仿真的圖像信號(hào)值，該仿真的困像信號(hào)值是從對(duì) 上述效應(yīng)的仿真得到的.所述信號(hào)值被表示為"百分比全尺度線性 值".
所述數(shù)字化器提供經(jīng)過量化的信號(hào)，所述經(jīng)過量化的信號(hào)的值在 零到最大信號(hào)之間，其值取決于量化范圍U0比特，12比特，對(duì)應(yīng)于
飽和水平的最大值).
在圖4中以困形的方式顯示了通過所述仿真得到的結(jié)果.
圖4的橫軸示出了不同的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器由字母A到Z以及 AA、 AB和AC表示.
該圖的縱軸代表所產(chǎn)生的信號(hào)值.
圖中的各點(diǎn)代表對(duì)應(yīng)于每個(gè)感興趣區(qū)域的信號(hào)值的位置.
在該圖的右側(cè)示出了平均值.
困5對(duì)于多個(gè)檢測(cè)器(H、 F、 N、 V)示出了對(duì)應(yīng)于在橫軸上表示 的每一個(gè)ROI(Ql、 Q2、 Q3、 Q4、中心ROI)的信號(hào)值的位置.
此外還示出了對(duì)應(yīng)于所述四個(gè)檢測(cè)器的平均信號(hào)分布(見點(diǎn)劃 線).
上面描述的仿真得到多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，所迷數(shù)據(jù)信號(hào)可以被用來說 明和測(cè)試本發(fā)明的方法.這些數(shù)據(jù)充當(dāng)對(duì)本發(fā)明的算法的虛擬輸入，
應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明的真實(shí)世界應(yīng)用中，使用在檢測(cè)器清單的各 檢測(cè)器部件上測(cè)量的信號(hào)而不是仿真的數(shù)據(jù).
在圖1中示出了所述真實(shí)世界設(shè)置.
在圖2中示出了說明本發(fā)明的方法的相繼步驟的方框圖，
確定及提取不均勻照射場(chǎng)
下面對(duì)本發(fā)明的關(guān)于確定不均勻照射影響的一方面進(jìn)行描述. 一旦提取了該不均勻照射，將在計(jì)算所述各檢測(cè)器的不均勻性和
靈敏度的過程中抵消所測(cè)量的分布.
所述測(cè)試開始于檢測(cè)器清單的需要被評(píng)估的多個(gè)(例如20個(gè)、30
個(gè))檢測(cè)器部件。
所述各檢測(cè)器被詠光于完全相同的幾乎均勻的照射場(chǎng)
所曝光的檢測(cè)器被輸入到一個(gè)數(shù)字化設(shè)備中，在該設(shè)備中利用具 有適當(dāng)激勵(lì)波長(zhǎng)的激光對(duì)它們進(jìn)行掃描.在受到激勵(lì)之后，所述各檢 測(cè)器發(fā)光，利用一個(gè)光電換能器檢測(cè)到所述光并且將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)表 示，隨后將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)表示，
由上述讀出設(shè)備(也被稱作數(shù)字化器)在五個(gè)感興趣區(qū)域的位置 上讀出的信號(hào)隨后被用于如下所述的評(píng)估.在該特定實(shí)施例中，所述 讀出信號(hào)被變換成線性信號(hào)，并且校正數(shù)字化器的偏移.
對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器定義所述五個(gè)感興趣區(qū)域，在這些感興趣區(qū)域(在 特定應(yīng)用中，這些感興趣區(qū)域是位于該檢測(cè)器的中心處以及位于所述 四個(gè)象限當(dāng)中的每一個(gè)象限中心處的約為2mm的圃)內(nèi)計(jì)算所述平均 信號(hào)，并且在這五個(gè)數(shù)據(jù)值的基礎(chǔ)上對(duì)所述檢測(cè)器清單測(cè)試的每一個(gè) 檢測(cè)器部件繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估.
圖6示出了不同的感興趣區(qū)域的位置分布。該圖中的各點(diǎn)示出了 對(duì)應(yīng)于可能的不同檢測(cè)器格式的感興趣區(qū)域的位置.
在一個(gè)特定實(shí)施例中，不同的檢測(cè)器格式相對(duì)于所述照射軸被集中。
優(yōu)選地，各感興趣區(qū)域被定位成使得在所述測(cè)試中使用的最大檢 測(cè)器格式的各象限的中心位于作為該測(cè)試一部分的最小檢測(cè)器格式的 邊界內(nèi)，從而獨(dú)立于所述格式，即使在最小格式的檢測(cè)器中也可以找 到五個(gè)感興趣區(qū)域.
假設(shè)作為所述檢測(cè)器測(cè)試的一部分的所有檢測(cè)器都具有相同的尺 寸，從而在圖像中的各感興趣區(qū)域被完全相同地定位.
然而，這對(duì)于本發(fā)明并不是十分重要.
還有可能在單一檢測(cè)器清單測(cè)試中混合具有不同尺寸的平板.在 這種情況下，將對(duì)于所有檢測(cè)器收集關(guān)于每個(gè)感興趣區(qū)域內(nèi)的信號(hào)值 的數(shù)據(jù)，其中所述感興趣區(qū)域是對(duì)于所有所述格式定義的.因此，將 對(duì)于每一個(gè)檢測(cè)器收集對(duì)應(yīng)于經(jīng)受所述檢測(cè)器清單測(cè)試的檢測(cè)器的每 一種檢測(cè)器格式的圖像數(shù)據(jù)(在所描述的實(shí)施例中是對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)
器清單測(cè)試的每個(gè)檢測(cè)器格式部分的5個(gè)信號(hào)值).所有這些數(shù)據(jù)的 組合有助于抵消所述不均勻照射場(chǎng)的效應(yīng).
為了能夠定義及評(píng)估所述不均勻照射場(chǎng)，把每個(gè)檢測(cè)器具有一個(gè) 平均靈敏度這一亊實(shí)納入考慮.
檢測(cè)器的局部靈敏度由以下各項(xiàng)的組合導(dǎo)致在粉末鱗光體平板 的情況下是礴光體層的厚度，或者在針圖像板的情況下是針晶體層的 組成。
由于源自這種所膝光的檢測(cè)器的對(duì)應(yīng)于給定照射水平的信號(hào)被認(rèn) 為是該檢測(cè)器的局部靈敏度的函數(shù)，并且該局部靈敏度具有正態(tài)分 布，因此在考慮到大量檢測(cè)器的情況下，我們應(yīng)用統(tǒng)計(jì)量假設(shè)平均而 言任何檢測(cè)器的局部靈敏度都是相同的.
通過把所述檢測(cè)器清單測(cè)試的不同檢測(cè)器部件上的相應(yīng)感興趣區(qū)
域(其在每個(gè)檢測(cè)器中具有相同的位置)的信號(hào)求平均，可以對(duì)撞擊 在所述檢測(cè)器表面上的所述照射場(chǎng)的不均勻性做出估計(jì).
為了不使得描述復(fù)雜化，假設(shè)所述檢測(cè)器清單測(cè)試僅僅包括相同 格式的檢測(cè)器。
因此，所描述的實(shí)施例中的每個(gè)檢測(cè)器具有五個(gè)感興趣區(qū)域，所 述感興趣區(qū)域位于每個(gè)檢測(cè)器內(nèi)的相同地方.
這意味著當(dāng)?shù)窒稣丈鋱?chǎng)不均勻性時(shí)，僅有源自這些感興趣區(qū) 域的信息被抵消.
在實(shí)際情況中，并不是每個(gè)醫(yī)院都具有足夠多的相同格式的檢測(cè) 器來執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該格式的測(cè)試，以便能夠?qū)λ霾痪凑丈涞男?yīng)執(zhí) 行統(tǒng)計(jì)抵消.
如上所述，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述感興趣區(qū)域的位置使得在 特定檢測(cè)器清單中的最大可用檢測(cè)器格式的各感興趣區(qū)域仍然被定位 在所述最小可用格式的檢測(cè)器場(chǎng)的外緣尺寸內(nèi)，從而對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器 的每個(gè)困像中的所有格式，可以對(duì)于所有檢測(cè)器格式的所有感興趣區(qū) 域找到一個(gè)平均信號(hào).
因此，對(duì)于經(jīng)受所述測(cè)試的每個(gè)(不同格式的)檢測(cè)器具有一個(gè) 數(shù)字信號(hào)，其中可以在對(duì)于所有可用檢測(cè)器格式(從而不僅是對(duì)于所 評(píng)估的特定檢測(cè)器的格式，而且是對(duì)于所述檢測(cè)器清單中的其他格 式)定義的每一個(gè)感興趣區(qū)域的位置上從該數(shù)字信號(hào)中提取所述信號(hào) 值.
例如，在一個(gè)示例性測(cè)試中(其中有七個(gè)格式可用，并且對(duì)于每
個(gè)檢測(cè)器取5個(gè)感興趣區(qū)域的信號(hào))，35項(xiàng)數(shù)據(jù)將可用于通過如上所 述的統(tǒng)計(jì)求平均來確定所述不均勻照射分布. 劑量補(bǔ)償
通過圖7中示出的示例性數(shù)據(jù)說明關(guān)于x射線拍攝間的膝光刑量 變化的方法步驟。
圖7B的左列包括表示對(duì)于多個(gè)檢測(cè)器測(cè)量的輻射劑量的輸入數(shù) 據(jù)，所述檢測(cè)器被標(biāo)記為A-Z以及AA、 AB和AC.
執(zhí)行所述劑量測(cè)量以便允許消除所述輻射發(fā)生器和輻射源的x射 線拍攝間的不穩(wěn)定性.
如果一個(gè)檢測(cè)器接收了過多的輻射，則關(guān)于該檢測(cè)器的結(jié)果與接
收了較少輻射的檢測(cè)器的結(jié)果不可比較.
為了能夠消除該效應(yīng)，使用通過劑量計(jì)測(cè)量的反饋.重新計(jì)算數(shù) 據(jù)，以便適合實(shí)際上恒定的輻射水平.
在第一列下面是包括相同數(shù)據(jù)但是以大小遞增的順序組織的一列.
在一個(gè)實(shí)施例中，如下計(jì)算所迷虛擬平均照射水平首先確定所
述值的中值，隨后關(guān)于圍繞該中值的多個(gè)檢測(cè)器值計(jì)算所述各值的平 均值.
該平均值被用作該檢測(cè)器清單測(cè)試的虛擬參考劑量.
在該值的基礎(chǔ)上，通過一個(gè)刑量補(bǔ)償因數(shù)來補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于所述測(cè)試 中的不同檢測(cè)器的各單獨(dú)刑量值.
該劑量補(bǔ)償因數(shù)使得對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器獲得的對(duì)應(yīng)于五個(gè)感興趣區(qū) 域的各信號(hào)被校正，從而補(bǔ)償由曝光的X射線拍攝間的變化導(dǎo)致的不
均勻照射.
當(dāng)檢測(cè)器的所測(cè)量劑量大于所計(jì)算的平均劑量時(shí)，所述劑量補(bǔ)償
因數(shù)小于1;當(dāng)對(duì)于某一檢測(cè)器檢測(cè)到的劑量小于所述平均計(jì)算劑量 時(shí)，該補(bǔ)償因數(shù)大于l.
在該困中的困像分析列具有5列，其中包括被表示為百分比全尺 度線性的所測(cè)量的經(jīng)過線性化的平均信號(hào)(因此是對(duì)于所述數(shù)字化器 的偏移以及對(duì)于該數(shù)字化器的平方根或?qū)?shù)特性被校正的數(shù)據(jù)).所 述五列與位于所述四個(gè)象限Q1、 Q2、 Q3、 Q4和所述中心感興趣區(qū)域 當(dāng)中的每一個(gè)中心處的感興趣區(qū)域相關(guān).通過前面解釋的分析獲得這 些數(shù)據(jù)，所述分析是對(duì)于每個(gè)ROI執(zhí)行的.該表是二維的，這是因?yàn)?其涉及到與對(duì)應(yīng)于單一特定格式的各檢測(cè)器的ROI相關(guān)的數(shù)據(jù).該表 可以具有附加的維度，其包括對(duì)應(yīng)于在所述測(cè)試中可用的其他檢測(cè)器 格式的ROI的ROI數(shù)據(jù)(如前面所解釋的那樣)。
下面的解釋將基于與單一特定盒帶格式相關(guān)的數(shù)據(jù).為了解釋方
便，假設(shè)該測(cè)試中的所有檢測(cè)器具有相同的格式.
為了測(cè)量所述刑量，把一個(gè)刑量計(jì)放置在處于所述照射場(chǎng)中的接 近所述檢測(cè)器但是卻在該檢測(cè)器的困像場(chǎng)外部的一個(gè)固定位里處的檢 測(cè)器固定器上，該位置是與檢測(cè)器格式無關(guān)的固定位置.
在一個(gè)實(shí)施例中，不同格式的所有檢測(cè)器都被放置在一個(gè)固定器 上，所述固定器處在相對(duì)于所述照射光束軸集中的位置處，這是借助 于一組孔洞以及與之協(xié)作的參考引腳執(zhí)行的.
由所述刑量計(jì)測(cè)量的實(shí)際劑量并不精確地對(duì)應(yīng)于在所述中心(所 述照射軸的位置)位置處的劑量.
對(duì)于該效應(yīng)，計(jì)算一個(gè)考慮到距離差的校正，在所述測(cè)量中考慮 該校正，
由于所述檢測(cè)器清單測(cè)試通常是"相對(duì)測(cè)試"，這意味著在所述 測(cè)試中的各檢測(cè)器的靈敏度是相對(duì)于彼此被確定的，因此檢測(cè)器所接 收到的有效實(shí)際劑量并不很重要.
然而，在諸如圖2(右上)中所示出的圖的聚類困中，平均劑量值 被表示成一個(gè)絕對(duì)值.當(dāng)計(jì)算所述各檢測(cè)器的靈敏度的絕對(duì)值時(shí)，重 要的是考慮到由所評(píng)估的檢測(cè)器接收到的有效實(shí)際劑量.
為了測(cè)量絕對(duì)靈敏度，重要的是知道在所述進(jìn)入輻射的軸上的劑 量.對(duì)于所述劑量計(jì)的軸外位置及其與所述RX軸上的所述檢測(cè)器上位 置的高度差，將確定一個(gè)校正因數(shù)(基于距離差).
該校正因數(shù)在圖7B中被稱作"距離和軸外校正因數(shù)"，并且其考 慮到在所述檢測(cè)器上的軸上的刑量水平.
在圖7B的表的"圖像分析"列中的數(shù)據(jù)對(duì)于特定的檢測(cè)器格式給 出在五個(gè)感興趣區(qū)域Ql、 Q2、 Q3、 Q4和所述中心位置上的信號(hào)值. 這些信號(hào)值是原始數(shù)據(jù)(作為全尺度百分比的線性化的平均信號(hào))， 其尚未對(duì)于以下因素被校正所述輻射發(fā)生器的x射線拍攝間的不穩(wěn) 定性，不同檢測(cè)器上的局部靈敏度對(duì)不同感興趣區(qū)域的影響，作為足 跟效應(yīng)的結(jié)果的共模輻射因數(shù)，以及場(chǎng)分布中的距離差.
最重要的是在每一個(gè)所述原始困像數(shù)據(jù)信號(hào)中提取所述共模輻射 變化，
為此目的，在每個(gè)檢測(cè)器的感興趣區(qū)域Ql、 Q2、 Q3和Q4中的 信號(hào)值將相對(duì)于在所述中心感興趣區(qū)域內(nèi)找到的信號(hào)值被表示.在該 中心感興趣區(qū)域內(nèi)的信號(hào)被取作參考并且被設(shè)置到"1"，其他信號(hào)則 相對(duì)于該中心感興趣區(qū)域內(nèi)的該信號(hào)而被轉(zhuǎn)換.這導(dǎo)致每個(gè)感興趣區(qū) 域的信號(hào)比值。
參見圖7A中的表(相對(duì)于中心感興趣區(qū)域的局部信號(hào)比值)。 這也在圖8的曲線困中示出.該檢測(cè)器信號(hào)比值曲線圖對(duì)于每個(gè)
檢測(cè)器示出了每個(gè)感興趣區(qū)域相對(duì)于所述中心感興趣區(qū)域的信號(hào)比值.
該曲線圖對(duì)于被標(biāo)記為H、 F、 N和V的四個(gè)檢測(cè)器表示每個(gè)象限 相對(duì)于中心ROI (被稱作參考)的檢測(cè)器信號(hào)比值.每個(gè)檢測(cè)器的作 為感興趣區(qū)域的函數(shù)的信號(hào)分布相對(duì)于在所述中心感興趣區(qū)域中檢測(cè) 到的信號(hào)被歸一化.
在作為參考位置的中心位置處組合所有曲線圖.
對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器獲得一種場(chǎng)信號(hào)分布.從而消除所述X射線拍攝 間的不穩(wěn)定性.
獲得經(jīng)過劑量校正的遮蔽分布.該信號(hào)遮蔽分布還包括由照射場(chǎng) 不均勻性產(chǎn)生的照射遮蔽.
通過對(duì)這些信號(hào)遮蔽分布求平均，可以確定底層共同照射遮蔽分 布是什么。
這是通過對(duì)于每個(gè)感興趣區(qū)域?qū)εc所述檢測(cè)器清單測(cè)試中的每個(gè)
檢測(cè)器相關(guān)的信號(hào)(見困7A的表相對(duì)于中心ROI的局部信號(hào)比值) 求平均來執(zhí)行的.
在該表的底部示出了每個(gè)感興趣區(qū)域的所述平均值.(平均值或 者中值)，該值統(tǒng)計(jì)地表示每個(gè)感興趣區(qū)域的共模信號(hào)比值因數(shù).通 過所述求平均，可能存在于每個(gè)檢測(cè)器中的不均勻靈敏度的效應(yīng)被統(tǒng) 計(jì)地消除，這是由于對(duì)大量檢測(cè)器取了平均值.
在圖7A的表(頂部)的下方對(duì)于每個(gè)感興趣區(qū)域表示出一個(gè)中值 平均信號(hào)比值，其中所述中心ROI被取作參考.
可以通過連接這些中值平均信號(hào)比值而形成的曲線困表示二維輻 射遮蔽，這是由于通過上述求平均抵銷了所述檢測(cè)器的不均勻靈敏度 的效應(yīng)。
在圖8中示出的檢測(cè)器信號(hào)比值的曲線圖對(duì)于四個(gè)檢測(cè)器示出了 在對(duì)所述中心感興趣區(qū)域進(jìn)行了參考校準(zhǔn)之后的相應(yīng)的信號(hào)比值.
如果已經(jīng)對(duì)于所述測(cè)試中的所有檢測(cè)器執(zhí)行了所述操作，則將已 經(jīng)找到之前計(jì)算的所述中值平均值.
在圖8中通過點(diǎn)劃線示出了表示所述中值遮蔽分布的這些值.
如果在所述測(cè)試中有足夠多的檢測(cè)器可用，則所述值將對(duì)應(yīng)于所 有檢測(cè)器的照射的變化.
通過提取該曲線困，獲得對(duì)應(yīng)于所述不均勻檢測(cè)器照射的校正因 數(shù)，這些值可以在實(shí)際計(jì)算靈敏度和不均勻性時(shí)被用于補(bǔ)償?shù)哪康?
直到現(xiàn)在為止，已經(jīng)根據(jù)以下假設(shè)提取了所述不均勻照射遮蔽 如果對(duì)于大量檢測(cè)器計(jì)算了所述信號(hào)比值的中值(其中所迷中心感興 趣區(qū)域內(nèi)的信號(hào)被取作參考)，則得到所述不均勻照射場(chǎng)的簽名.
確定不均勻性
現(xiàn)在必須確定每個(gè)檢測(cè)器的不均勻性.
此外還確定特定檢測(cè)器的信號(hào)對(duì)于其每個(gè)感興趣區(qū)域與所述不均 勻照射遮蔽模式的上面確定的值的差異程度.
這在圖2中示出.對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器，以百分比的方式(+或-)確 定針對(duì)特定位置找到的ROI信號(hào)比值相對(duì)于相同位置處的中值的偏 差.該偏差對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器的每個(gè)ROI表示在抵銷了不均勻照射和x 射線拍攝間的差異之后的局部的固有不均勻性.
接下來，對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器，針對(duì)每個(gè)ROI局部地確定最大偏差.
在困7B的表中，在標(biāo)題"不均勻性-與平均瀑光遮蔽的偏差，％ 平均信號(hào)"下示出了該最大偏差，
這些值被表示為所述檢測(cè)器平均信號(hào)的百分比，并且代表對(duì)于不 均勻照射在局部ROI信號(hào)比值與參考信號(hào)比值之間找到的最大偏差.
在計(jì)算所述清單平均不均勻性時(shí)，下一步是對(duì)于所述檢測(cè)器清羊
測(cè)試的所有圖像部分計(jì)算所有所找到的檢測(cè)器固有最大值的平均值. 該值被表示為清單平均不均勻性值(在困7B的表的底部).
在圖7B的表中的所述不均勻性列中找到的值是每個(gè)檢測(cè)器的最 大值，其以絕對(duì)值的形式被表示為所述檢測(cè)器平均信號(hào)的一個(gè)百分 比。
在圖9中以困形的方式對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器示出了這些值.在橫軸上 示出了檢測(cè)器標(biāo)識(shí)，在縱軸上示出了作為對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器確定的最大 值的百分比絕對(duì)偏差.
在該圖的右側(cè)示出的條表示所述清單平均不均勻性.其是所述不 均勻性的平均最大絕對(duì)偏差。
確定靈敏度
當(dāng)確定所述靈敏度時(shí)，考慮到下面的校正值對(duì)所述輻射源和場(chǎng) 分布(遮蔽)的x射線拍攝間的不穩(wěn)定性進(jìn)行校正的距離和軸外校正 因數(shù)。前面已經(jīng)描述了對(duì)于這些值的計(jì)算.
在圖7B的表中，中間列表示經(jīng)過劑量和遮蔽校正的線性化的檢測(cè) 器平均信號(hào)(以全尺度線性值表示).
這些值源自每個(gè)感興趣區(qū)域的所述原始圖像信號(hào).該原始困像信 號(hào)對(duì)于照射的局部不均勻性被校正(困7A的表中示出的因數(shù)-不均勻 性的中值計(jì)算).對(duì)于每個(gè)ROI執(zhí)行該操作.
計(jì)算這些經(jīng)過校正的原始信號(hào)值的平均值(由于與5個(gè)感興趣區(qū) 域相關(guān)的數(shù)據(jù)可用性，因此和被除以5)。隨后對(duì)于x射線拍攝間的變 化校正該平均值，這是通過將該值乘以所述劑量補(bǔ)償因數(shù).
該動(dòng)作得到一個(gè)對(duì)于照射異質(zhì)性以及x射線拍攝間的變化被校正 的平均圖像信號(hào).
該信號(hào)是一個(gè)經(jīng)過刑量歸一化的信號(hào)，其表示所評(píng)估的檢測(cè)器的 平均靈敏度。
該信號(hào)被表示為百分比全尺度線性，并且對(duì)于所述檢測(cè)器清單的 所有檢測(cè)器部件被計(jì)算.
這樣做對(duì)于所述測(cè)試中的每個(gè)檢測(cè)器產(chǎn)生經(jīng)過刑量和曝光遮蔽歸 一化的信號(hào)值.清單平均信號(hào)被計(jì)算為對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器計(jì)算的所述信 號(hào)的平均值.該值在困7B的表的底部被表示為清單平均信號(hào).
在圖10中示出了標(biāo)題為"靈敏度"的困.(靈敏度被表示為一個(gè) 百分比，其參考是零百分比，該參考表示經(jīng)過劑童校正的各單獨(dú)的檢 測(cè)器平均信號(hào)的平均值).該圖對(duì)于被標(biāo)記為A-Z、 AA、 AB、 AC的 所有檢測(cè)器以百分比的形式表示與(被設(shè)置在零百分比的)平均靈敏 度信號(hào)的偏差，
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，平均來說檢測(cè)器比所述參考更加靈敏或者更不靈敏. 對(duì)應(yīng)于整個(gè)檢測(cè)器清單測(cè)試的所有成員的這些檢測(cè)器平均值的平均值 被任意地設(shè)置到零百分比.
所述零百分比還指代在困2中的聚類圖中示出的零百分比，其中， 在單個(gè)圖中示出了所有檢測(cè)器關(guān)于其在不均勻性以及靈敏度方面的特 性的位置.
所述清單平均測(cè)試信號(hào)是一個(gè)百分比線性化的信號(hào)，其被用于各 檢測(cè)器平均靈敏度的相對(duì)比較.
除了所迷聚類圖之外，示出所述信號(hào)所代表的內(nèi)容也是令人感興 趣的.
因此，相對(duì)于利用所述照射軸上的刑量值計(jì)算為每單位劑量的信 號(hào)量的值示出所述清單平均信號(hào).其代表絕對(duì)靈敏度.
在圖7B的字段"清單平均靈敏度"中示出了所述值，其中所述清 單平均被示為一個(gè)絕對(duì)值，該絕對(duì)值是通過把所述清單平均值除以對(duì) 于所述各檢測(cè)器上的中心位置(軸上)計(jì)算的刑量而獲得的.該值表
示每單位劑量的信號(hào)量.
到現(xiàn)在為止，已經(jīng)對(duì)于整個(gè)清單確定了平均不均勻性和平均靈敏度.
所述平均靈敏度信號(hào)已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成一個(gè)相對(duì)于所述平均刑量(在
各檢測(cè)器的中心處計(jì)算的平均劑量)的絕對(duì)值.(如困2的聚類圖中 所示).
在詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明 白，在不脫離由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明范圍的情況下可以對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行許多修改.
權(quán)利要求
1、一種檢測(cè)參與在檢測(cè)器清單測(cè)試中的各輻射檢測(cè)器的靈敏度的方法，包括以下步驟-使得每一個(gè)所述檢測(cè)器經(jīng)受基本上完全相同的平場(chǎng)輻射曝光，以便在該檢測(cè)器中產(chǎn)生輻射圖像；-利用劑量計(jì)對(duì)于每一個(gè)所述輻射圖像測(cè)量該檢測(cè)器被曝光的相應(yīng)的輻射劑量；-對(duì)于每一個(gè)所述檢測(cè)器產(chǎn)生表示在預(yù)定義數(shù)目的感興趣區(qū)域(ROI)處的所述輻射圖像的多個(gè)信號(hào)(ROI信號(hào))，針對(duì)所述平場(chǎng)曝光在檢測(cè)器表面上的不均勻特性校正所述ROI信號(hào)；-利用所述校正后的ROI信號(hào)對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器計(jì)算檢測(cè)器信號(hào)；-還針對(duì)由所測(cè)量的輻射劑量的差異所反映的所述曝光設(shè)備的x射線拍攝間的輻射輸出變化率校正所述檢測(cè)器信號(hào)；-通過對(duì)所述校正后的檢測(cè)器信號(hào)求平均對(duì)于所述清單計(jì)算清單平均信號(hào)；-把所述相對(duì)檢測(cè)器靈敏度確定為所述校正后的檢測(cè)器信號(hào)與所述清單平均信號(hào)的偏差。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，定義對(duì)于所述相對(duì)檢測(cè)器靈敏 度的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并且評(píng)估所述相對(duì)檢測(cè)器靈敏度是否滿足所迷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn).
3、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，修改之處在于，替代所述相對(duì)檢測(cè)器 靈敏度，通過以下步驟確定檢測(cè)器清單平均靈敏度-基于所述劑量測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算在所述檢測(cè)器平面處的軸上清羊平 均劑量，其中所述劑量測(cè)量數(shù)據(jù)是在參與所迷清單測(cè)試的各檢測(cè)器的 輻射膝光期間收集的；-把所述軸上清單平均刑量除以所述清單平均信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中通過以下步驟針對(duì)所述x射線拍攝 間的膝光變化率校正所迷ROI信號(hào) - 通過計(jì)算多個(gè)所測(cè)量的劑量值的平均值來計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述清單的平均劑量值；-通過考慮到對(duì)應(yīng)于每個(gè)檢測(cè)器的實(shí)際測(cè)量的劑量與所述清單平 均劑量值的偏差，對(duì)于該檢測(cè)器計(jì)算刑量補(bǔ)償因數(shù)； 把該刑量補(bǔ)償因數(shù)乘以檢測(cè)器信號(hào)，所述檢測(cè)器信號(hào)是通過對(duì)每個(gè)檢測(cè)器的經(jīng)過不均勻詠光校正的ROI信號(hào)求平均而獲得的，所述每個(gè) 檢測(cè)器的經(jīng)過不均勻曝光校正的ROI信號(hào)是通過把所述ROI信號(hào)除以 其相應(yīng)的清單中值ROI信號(hào)比值來計(jì)算的.
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中通過以下步驟獲得所述平均劑量值-對(duì)于為每個(gè)所述檢測(cè)器所檢測(cè)到的劑量值進(jìn)行排序；-考慮在排序后的劑量值的中值周圍的多個(gè)劑量值；-計(jì)算所考慮的各值的平均值，所述平均值表示所述清單平均劑量值； 對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器計(jì)算對(duì)應(yīng)于該檢測(cè)器的照射的實(shí)際測(cè)量的刑量 與所述清單平均劑量的偏差；-對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器在該偏差的基礎(chǔ)上計(jì)算劑量補(bǔ)償因數(shù).
6、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，通過以下步驟產(chǎn)生附加的ROI 信號(hào)數(shù)據(jù)把所述各檢測(cè)器旋轉(zhuǎn)預(yù)定義的角度，把所述各檢測(cè)器膝光 于所述基本上完全相同的平場(chǎng)詠光，以及在所述各感興趣區(qū)域的相同 位置處檢測(cè)ROI信號(hào).
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述各感興趣區(qū)域位于輻射檢 測(cè)器的中心處以及位于每一個(gè)所述象限的中心處。
全文摘要
使得檢測(cè)器清單的每一個(gè)檢測(cè)器經(jīng)受完全相同的平場(chǎng)曝光，以便在每一個(gè)所述檢測(cè)器中產(chǎn)生輻射圖像，根據(jù)所述輻射圖像確定總體場(chǎng)分布并且在所述圖像中抵消所述場(chǎng)分布，接下來確定所述靈敏度。
文檔編號(hào)G01T1/24GK101109820SQ200710110200
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
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