專利名稱：確定檢測器清單的不均勻性的方法
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)中的一組檢測器相關(guān)的質(zhì)量保證，該組檢測器被稱作檢測器清單(detector inventory )。
背景技術(shù)：
所設(shè)想的檢測器可以是粉末磷光體屏幕或針圖像板(needle IP)、 直接放射線攝影檢測器(被設(shè)置成用于直接放射線攝影的無定形硅、 無定形硒、Cmos、磷光體檢測器等等)或類似檢測器。通過把所述檢測器(也被稱作"平板")啄光于X射線場而在該 檢測器上記錄輻射圖像。在所謂的讀出系統(tǒng)(也被稱作"數(shù)字化器，，) 中讀出由該檢測器臨時(shí)存儲的所述輻射圖像，在該讀出系統(tǒng)中利用具 有適當(dāng)波長的光對所膝光的檢測器進(jìn)行掃描，其中檢測到由該檢測器 在受到激勵(lì)時(shí)發(fā)射的經(jīng)過圖像方面調(diào)制的光并且將其轉(zhuǎn)換成表示所述 輻射圖像的數(shù)字圖像信號。磷光體屏幕或針圖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。這意味著需要對于每一個(gè)檢測器評估該檢測器的均勻 性。均勻性的概念指的是所述檢測器在該檢測器表面的每一點(diǎn)處相對 于平均靈敏度的靈敏度。這一概念被稱作固有均勻性。其對于該檢測 器表面的每一點(diǎn)處的恒定劑量被表示為由所述屏幕發(fā)射的平均信號的 一個(gè)百分比。對于每一個(gè)檢測器還可以評估所述靈敏度是否在規(guī)范之內(nèi)，即對 于給定的劑量評估由該檢測器發(fā)射的信號是否在規(guī)范之內(nèi)。美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)家協(xié)會(筒稱為AAPM)計(jì)算機(jī)放射線攝影第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 一種用于檢測器測試的程序，并且還定義了驗(yàn)收水平。所規(guī)定的程序涉及對檢測器清單的所有檢測器部件進(jìn)行曝光，從而把所有檢測器相對于入射X射線束的軸集中。在整個(gè)平板表面上對 各檢測器進(jìn)行均勻地照射。隨后相對于預(yù)定義的驗(yàn)收水平評估由校準(zhǔn) 后的讀出系統(tǒng)從各檢測器讀出的信號。IEC公布了一種用來評估平板間靈敏度變化的測試程序。該測試 是為了確認(rèn)存儲磷光體系統(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數(shù)字放射線攝影檢測器的均勻 性(與所述讀出系統(tǒng)和撞擊膝光場分布無關(guān))并且判斷所確定的均勻 性是否落在對于檢測器清單設(shè)置的驗(yàn)收余量內(nèi)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。


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)信號發(fā)生器的結(jié)果；圖4以圖形的方式示出了仿真的每個(gè)檢測器的ROI信號；圖5對于多個(gè)檢測器示出了對應(yīng)于每個(gè)感興趣區(qū)域的信號值的位置；圖6對于多個(gè)檢測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)的曝光劑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是示出了相對于被取作參考的感興趣中心區(qū)域表示的檢測器 信號比值的曲線圖；圖9是示出了對應(yīng)于檢測器清單中的不同檢測器的不均勻性值的 曲線圖；圖10是示出了對應(yīng)于檢測器清單中的不同檢測器的相對靈敏度的曲線圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，要求所述檢測器清單(也被稱 作平板清單)的所有檢測器部件都經(jīng)受基本上均勻并且基本上完全相同的照射場，該照射場是由對應(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器以及用于讀取存儲在檢測器中 的信號的一般設(shè)置?；谕ㄟ^在讀出設(shè)備(也被稱作數(shù)字化器)中從檢測器讀出信號 所獲得的數(shù)字圖像，對所述檢測器清單的各檢測器進(jìn)行分析。在下面 假設(shè)所述檢測器是光激勵(lì)磷光體屏幕，但是也可以設(shè)想其他類型的檢 測器。由所述數(shù)字化器檢測到的信號源自撞擊到所述檢測器上的x射線 的照射水平以及該檢測器自身的均勻性和/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磷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檢測器的均勻性和/或靈敏度做出正確 的評估。然而，在實(shí)踐中，在所述照射場中會發(fā)生變化。這些變化源自這一事實(shí)不是所述檢測器表面的每一點(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器邊界處的一點(diǎn)將會自動(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 一事實(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，檢測器不僅對于照射量是敏 感的，而且對于撞擊輻射的頻譜也是敏感的。因此，所述足跟效應(yīng)導(dǎo) 致對所述檢測器表面的照射的不均勻性。所述照射場的變化的第三種原因是由當(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)入輻射場以用于對檢測器進(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)際的照射場不均勻性， 隨后在計(jì)算所述檢測器的靈敏度和/或均勻性(不均勻性)時(shí)抵消所述 照射場不均勻性，從而最終結(jié)果只包括所述檢測器自身的效應(yīng)，而不 包括所述照射場的不均勻性的效應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)嘗試通過用一半的劑量對所述檢測器執(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器讀出的信號相加，至少 可以部分地消除所述不均勻照射場的效應(yīng)。通過仿真產(chǎn)生關(guān)于檢測器清單測試的數(shù)據(jù)為了獲得足夠多數(shù)量的數(shù)據(jù)以便執(zhí)行對靈敏度和/或均勻性的測 量，可以通過所謂的感興趣區(qū)域(ROI)信號發(fā)生器執(zhí)行如下所述的數(shù) 據(jù)仿真程序。對于多個(gè)測試檢測器，針對該檢測器表面上的多個(gè)感興趣區(qū)域產(chǎn) 生一個(gè)信號值。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)域在所述照射場的光束軸上位于所述檢測器的中心處。在 檢測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)的平均圖像信號。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中的接近所述檢測器但是處在該 檢測器區(qū)域外部的所指定的固定位置處，從而利用該劑量計(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)行這一測量，將有可能對于在檢測器的所述五個(gè)感興趣區(qū) 域當(dāng)中的每個(gè)感興趣區(qū)域內(nèi)測量的信號執(zhí)行校正。在所述數(shù)據(jù)仿真步驟中，對所述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，其中對于多個(gè)檢測器，對所述照射設(shè)備的 給定的x射線拍攝間的變化進(jìn)行仿真。該仿真示例的檢測器部件的數(shù)目等于27，所述各檢測器被標(biāo)記為 A到Z、 AA、 AB和AC。此外，在第二列中對每一個(gè)檢測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)對于一個(gè)圖像檢測器可以 測量到5%的峰-峰信號的變化(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。圖3中的第三列包括與不均勻的2D膝光場的仿真相關(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)(相對于中心感興趣區(qū)域表示)。將所述遮蔽與對應(yīng)于所述檢測器的峰-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)仿真的圖像信號值，該仿真的圖像信號值是從對 上述效應(yīng)的仿真得到的。所述信號值被表示為"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，所述經(jīng)過量化的信號的值在 零到最大信號之間，其值取決于量化范圍(IO比特，12比特，對應(yīng)于飽和水平的最大值)。在圖4中以圖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器，所述檢測器由字母A到Z以及AA、 AB和AC表示。該圖的縱軸代表所產(chǎn)生的信號值。圖中的各點(diǎn)代表對應(yīng)于每個(gè)感興趣區(qū)域的信號值的位置。 在該圖的右側(cè)示出了平均值。圖5對于多個(gè)檢測器(H、 F、 N、 V)示出了對應(yīng)于在橫軸上表示 的每一個(gè)ROI(Ql、 Q2、 Q3、 Q4、中心ROI)的信號值的位置。此外還示出了對應(yīng)于所述四個(gè)檢測器的平均信號分布(見點(diǎn)劃 線)。上面描述的仿真得到多個(gè)數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號可以被用來說 明和測試本發(fā)明的方法。這些數(shù)據(jù)充當(dāng)對本發(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，使用在檢測器清單的各 檢測器部件上測量的信號而不是仿真的數(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下面對本發(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)算所述各檢測器的不均勻性和 靈敏度的過程中抵消所測量的分布。所述測試開始于檢測器清單的需要被評估的多個(gè)(例如20個(gè)、30 個(gè))檢測器部件。所述各檢測器被膝光于完全相同的幾乎均勻的照射場。所啄光的檢測器被輸入到一個(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)波長的激光對它們進(jìn)行掃描。在受到激勵(lì)之后，所述各檢 測器發(fā)光，利用一個(gè)光電換能器檢測到所述光并且將其轉(zhuǎn)換成信號表 示，隨后將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號表示。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 上讀出的信號隨后被用于如下所述的評估。在該特定實(shí)施例中，所述 讀出信號被變換成線性信號，并且校正數(shù)字化器的偏移。對于每個(gè)檢測器定義所述五個(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的圓)內(nèi)計(jì)算所迷平均 信號，并且在這五個(gè)數(shù)據(jù)值的基礎(chǔ)上對所述檢測器清單測試的每一個(gè) 檢測器部件繼續(xù)進(jìn)行評估。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)示出了對應(yīng)于可能的不同檢測器格式的感興趣區(qū)域的位置。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，不同的檢測器格式相對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試中使用的最大檢 測器格式的各象限的中心位于作為該測試一部分的最小檢測器格式的 邊界內(nèi)，從而獨(dú)立于所述格式，即使在最小格式的檢測器中也可以找 到五個(gè)感興趣區(qū)域。
假設(shè)作為所迷檢測器測試的 一部分的所有檢測器都具有相同的尺 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，這對于本發(fā)明并不是十分重要。
還有可能在單 一檢測器清單測試中混合具有不同尺寸的平板。在 這種情況下，將對于所有檢測器收集關(guān)于每個(gè)感興趣區(qū)域內(nèi)的信號值 的數(shù)據(jù)，其中所述感興趣區(qū)域是對于所有所述格式定義的。因此，將 對于每一個(gè)檢測器收集對應(yīng)于經(jīng)受所述檢測器清單測試的檢測器的每
一種檢測器格式的圖像數(shù)據(jù)(在所描述的實(shí)施例中是對應(yīng)于所述檢測
器清單測試的每個(gè)檢測器格式部分的5個(gè)信號值)。所有這些數(shù)據(jù)的 組合有助于抵消所述不均勻照射場的效應(yīng)。
為了能夠定義及評估所述不均勻照射場，把每個(gè)檢測器具有一個(gè) 平均靈敏度這一事實(shí)納入考慮。
檢測器的局部靈敏度由以下各項(xiàng)的組合導(dǎo)致在粉末磷光體平板 的情況下是磷光體層的厚度，或者在針圖像板的情況下是針晶體層的 組成。
由于源自這種所曝光的檢測器的對應(yīng)于給定照射水平的信號被認(rèn) 為是該檢測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 言任何檢測器的局部靈敏度都是相同的。
通過把所述檢測器清單測試的不同檢測器部件上的相應(yīng)感興趣區(qū) 域(其在每個(gè)檢測器中具有相同的位置)的信號求平均，可以對撞擊 在所述檢測器表面上的所述照射場的不均勻性做出估計(jì)。
為了不使得描述復(fù)雜化，假設(shè)所述檢測器清單測試僅僅包括相同 格式的檢測器。
因此，所描述的實(shí)施例中的每個(gè)檢測器具有五個(gè)感興趣區(qū)域，所述感興趣區(qū)域位于每個(gè)檢測器內(nèi)的相同地方。
這意味著當(dāng)?shù)窒稣丈鋱霾痪鶆蛐詴r(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 器來執(zhí)行對應(yīng)于該格式的測試，以便能夠?qū)λ霾痪鶆蛘丈涞男?yīng)執(zhí) 4亍統(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 特定檢測器清單中的最大可用檢測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器場的外緣尺寸內(nèi)，從而對于每個(gè)檢測器 的每個(gè)圖像中的所有格式，可以對于所有檢測器格式的所有感興趣區(qū) 域找到一個(gè)平均信號。
因此，對于經(jīng)受所述測試的每個(gè)(不同格式的)檢測器具有一個(gè) 數(shù)字信號，其中可以在對于所有可用檢測器格式(從而不僅是對于所 評估的特定檢測器的格式，而且是對于所述檢測器清單中的其他格 式)定義的每一個(gè)感興趣區(qū)域的位置上從該數(shù)字信號中提取所述信號 值。
例如，在一個(gè)示例性測試中(其中有七個(gè)格式可用，并且對于每
個(gè)檢測器取5個(gè)感興趣區(qū)域的信號)，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射線拍攝間的曝光劑量 變化的方法步驟。
圖7B的左列包括表示對于多個(gè)檢測器測量的輻射劑量的輸入數(shù) 據(jù)，所述檢測器被標(biāo)記為A-Z以及AA、 AB和AC。
執(zhí)行所述劑量測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)檢測器接收了過多的輻射，則關(guān)于該檢測器的結(jié)果與接 收了較少輻射的檢測器的結(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)算所述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)檢測器值計(jì)算所述各值的平 均值。
該平均值被用作該檢測器清單測試的虛擬參考劑量。 在該值的基礎(chǔ)上，通過一個(gè)劑量補(bǔ)償因數(shù)來補(bǔ)償對應(yīng)于所述測試
中的不同檢測器的各單獨(dú)劑量值。
該劑量補(bǔ)償因數(shù)使得對于每個(gè)檢測器獲得的對應(yīng)于五個(gè)感興趣區(qū)
域的各信號被校正，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)檢測器的所測量劑量大于所計(jì)算的平均劑量時(shí)，所述劑量補(bǔ)償 因數(shù)小于1;當(dāng)對于某一檢測器檢測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。
在該圖中的圖像分析列具有5列，其中包括被表示為百分比全尺 度線性的所測量的經(jīng)過線性化的平均信號(因此是對于所述數(shù)字化器 的偏移以及對于該數(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)?其涉及到與對應(yīng)于單一特定格式的各檢測器的ROI相關(guān)的數(shù)據(jù)。該表 可以具有附加的維度，其包括對應(yīng)于在所述測試中可用的其他檢測器 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)該測試中的所有檢測器具有相同的格式。
為了測量所述劑量，把一個(gè)劑量計(jì)放置在處于所述照射場中的接 近所述檢測器但是卻在該檢測器的圖像場外部的一個(gè)固定位置處的檢 測器固定器上。該位置是與檢測器格式無關(guān)的固定位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，不同格式的所有檢測器都被放置在一個(gè)固定器 上，所述固定器處在相對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。
由所述劑量計(jì)測量的實(shí)際劑量并不精確地對應(yīng)于在所述中心(所 述照射軸的位置)位置處的劑量。
對于該效應(yīng)，計(jì)算一個(gè)考慮到距離差的校正。在所述測量中考慮該校正。
由于所述檢測器清單測試通常是"相對測試"，這意味著在所述 測試中的各檢測器的靈敏度是相對于彼此被確定的，因此檢測器所接 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圖中，平均劑量值 被表示成一個(gè)絕對值。當(dāng)計(jì)算所述各檢測器的靈敏度的絕對值時(shí)，重 要的是考慮到由所評估的檢測器接收到的有效實(shí)際劑量。
為了測量絕對靈敏度，重要的是知道在所述進(jìn)入輻射的軸上的劑 量。對于所述劑量計(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 慮到在所述檢測器上的軸上的劑量水平。
在圖7B的表的"圖像分析"列中的數(shù)據(jù)對于特定的檢測器格式給 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值。 這些信號值是原始數(shù)據(jù)(作為全尺度百分比的線性化的平均信號)， 其尚未對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，不同檢測器上的局部靈敏度對不同感興趣區(qū)域的影響，作為足 跟效應(yīng)的結(jié)果的共模輻射因數(shù)，以及場分布中的距離差。
最重要的是在每一個(gè)所述原始圖像數(shù)據(jù)信號中提取所述共模輻射 變化。
為此目的，在每個(gè)檢測器的感興趣區(qū)域Ql、 Q2、 Q3和Q4中的 信號值將相對于在所述中心感興趣區(qū)域內(nèi)找到的信號值被表示。在該 中心感興趣區(qū)域內(nèi)的信號被取作參考并且被設(shè)置到"1"，其他信號則 相對于該中心感興趣區(qū)域內(nèi)的該信號而被轉(zhuǎn)換。這導(dǎo)致每個(gè)感興趣區(qū) 域的信號比值。
參見圖7A中的表(相對于中心感興趣區(qū)域的局部信號比值)。 這也在圖8的曲線圖中示出。該檢測器信號比值曲線圖對于每個(gè)
檢測器示出了每個(gè)感興趣區(qū)域相對于所述中心感興趣區(qū)域的信號比值。
該曲線圖對于被標(biāo)記為H、 F、 N和V的四個(gè)檢測器表示每個(gè)象限 相對于中心ROI (被稱作參考)的檢測器信號比值。每個(gè)檢測器的作 為感興趣區(qū)域的函數(shù)的信號分布相對于在所述中心感興趣區(qū)域中檢測到的信號被歸一化。
在作為參考位置的中心位置處組合所有曲線圖。
對于每個(gè)檢測器獲得一種場信號分布。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。該信號遮蔽分布還包括由照射場 不均勻性產(chǎn)生的照射遮蔽。
通過對這些信號遮蔽分布求平均，可以確定底層共同照射遮蔽分 布是什么。
這是通過對于每個(gè)感興趣區(qū)域?qū)εc所述檢測器清單測試中的每個(gè)
檢測器相關(guān)的信號(見圖7A的表相對于中心ROI的局部信號比值) 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)域的共模信號比值因數(shù)。通 過所述求平均，可能存在于每個(gè)檢測器中的不均勻靈敏度的效應(yīng)被統(tǒng) 計(jì)地消除，這是由于對大量檢測器取了平均值。
在圖7A的表(頂部)的下方對于每個(gè)感興趣區(qū)域表示出一個(gè)中值 平均信號比值，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比值而形成的曲線圖表示二維輻 射遮蔽，這是由于通過上述求平均抵銷了所述檢測器的不均勻靈敏度 的效應(yīng)。
在圖8中示出的檢測器信號比值的曲線圖對于四個(gè)檢測器示出了 在對所述中心感興趣區(qū)域進(jìn)行了參考校準(zhǔn)之后的相應(yīng)的信號比值。
如果已經(jīng)對于所述測試中的所有檢測器執(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。
如果在所述測試中有足夠多的檢測器可用，則所述值將對應(yīng)于所 有檢測器的照射的變化。
通過提取該曲線圖，獲得對應(yīng)于所述不均勻檢測器照射的校正因 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)哪康摹?br> 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 如果對于大量檢測器計(jì)算了所述信號比值的中值(其中所述中心感興 趣區(qū)域內(nèi)的信號被取作參考)，則得到所述不均勻照射場的簽名。確定不均勻性
現(xiàn)在必須確定每個(gè)檢測器的不均勻性。
此外還確定特定檢測器的信號對于其每個(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。對于每個(gè)檢測器，以百分比的方式(+或-)確 定針對特定位置找到的ROI信號比值相對于相同位置處的中值的偏 差。該偏差對于每個(gè)檢測器的每個(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，對于每個(gè)檢測器，針對每個(gè)ROI局部地確定最大偏差。
在圖7B的表中，在標(biāo)題"不均勻性-與平均爆光遮蔽的偏差，％ 平均信號"下示出了該最大偏差。
這些值被表示為所述檢測器平均信號的百分比，并且代表對于不 均勻照射在局部ROI信號比值與參考信號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)，下一步是對于所述檢測器清單 測試的所有圖像部分計(jì)算所有所找到的檢測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(在圖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)檢測器的最 大值，其以絕對值的形式被表示為所述檢測器平均信號的一個(gè)百分 比。
在圖9中以圖形的方式對于每個(gè)檢測器示出了這些值。在橫軸上 示出了檢測器標(biāo)識，在縱軸上示出了作為對于每個(gè)檢測器確定的最大 值的百分比絕對偏差。
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所述輻射源和場 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
器平均信號(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。該原始圖像信 號對于照射的局部不均勻性被校正(圖7A的表中示出的因數(shù)-不均勻性的中值計(jì)算)。對于每個(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。該信號是一個(gè)經(jīng)過劑量歸一化的信號，其表示所評估的檢測器的 平均靈敏度。該信號被表示為百分比全尺度線性，并且對于所述檢測器清單的 所有檢測器部件被計(jì)算。這樣做對于所述測試中的每個(gè)檢測器產(chǎn)生經(jīng)過劑量和曝光遮蔽歸 一化的信號值。清單平均信號被計(jì)算為對于每個(gè)檢測器計(jì)算的所述信 號的平均值。該值在圖7B的表的底部被表示為清單平均信號。在圖10中示出了標(biāo)題為"靈敏度"的圖。(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)過劑量校正的各單獨(dú)的檢 測器平均信號的平均值)。該圖對于被標(biāo)記為A-Z、 AA、 AB、 AC的 所有檢測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 度信號的偏差。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，平均來說檢測器比所述參考更加靈敏或者更不靈敏。 對應(yīng)于整個(gè)檢測器清單測試的所有成員的這些檢測器平均值的平均值 被任意地設(shè)置到零百分比。所述零百分比還指代在圖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。所述清單平均測試信號是一個(gè)百分比線性化的信號，其被用于各 檢測器平均靈敏度的相對比較。除了所述聚類圖之外，示出所述信號所代表的內(nèi)容也是令人感興 趣的。因此，相對于利用所述照射軸上的劑量值計(jì)算為每單位劑量的信 號量的值示出所述清單平均信號。其代表絕對靈敏度。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)絕對值，該絕對值是通過把所述清單平均值除以對于所述各檢測器上的中心位置(軸上)計(jì)算的劑量而獲得的。該值表 示每單位劑量的信號量。到現(xiàn)在為止，已經(jīng)對于整個(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已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成一個(gè)相對于所述平均劑量(在各檢測器的中心處計(jì)算的平均劑量)的絕對值。(如圖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 本發(fā)明進(jìn)行許多修改。
權(quán)利要求
1. 一種檢測參與在檢測器清單測試中的各輻射檢測器的不均勻性的方法，包括以下步驟-使得每一個(gè)所述檢測器經(jīng)受基本上完全相同的平場曝光，以便在每一個(gè)所述檢測器中產(chǎn)生輻射圖像；-對于每一個(gè)所述檢測器產(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)ROI信號；-對于每一個(gè)所述檢測器，通過相對于參考ROI信號表示所述ROI信號而產(chǎn)生ROI信號比值，其中所述參考ROI信號是在被取作參考感興趣區(qū)域的其中一個(gè)所述感興趣區(qū)域內(nèi)檢測到的；-在參與到所述清單測試中的各檢測器上對相應(yīng)的ROI信號比值求平均，以便提取所述輻射曝光的不均勻特性；-對于參與在所述檢測器清單測試中的各檢測器計(jì)算相對于所述相應(yīng)的清單平均ROI信號比值所表示的所述ROI信號比值的局部偏差；-對于每一個(gè)檢測器，計(jì)算與所述平均ROI信號比值的最大的所述偏差的絕對值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，通過對所述絕對值求平均來計(jì) 算平均檢測器清單不均勻性值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，定義對于所述不均勻性的驗(yàn) 收標(biāo)準(zhǔn)，并且評估所述偏差是否滿足所述驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，對參與在所述清單測試中的檢 測器的輻射圖像執(zhí)行附加的視覺檢查，并且所述附加的視覺檢查可以 被用來推翻所述評估的結(jié)果。
5、 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 信號數(shù)據(jù)把所述各檢測器旋轉(zhuǎn)預(yù)定義的角度，把所述各檢測器曝光 于所述基本上完全相同的平場曝光，以及在所述各感興趣區(qū)域的相同 位置處檢測ROI信號。
6、 根據(jù)任一條在前權(quán)利要求的方法，其中，所述各感興趣區(qū)域位 于輻射檢測器的中心處以及位于每一個(gè)象限的中心處。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，所述參考感興趣區(qū)域是位于所 述檢測器區(qū)域的中心處的感興趣區(qū)域。
全文摘要
確定檢測器清單的不均勻性的方法。使得清單的每一個(gè)檢測器經(jīng)受完全相同的平場曝光，以便在每一個(gè)所述檢測器中產(chǎn)生輻射圖像，根據(jù)所述輻射圖像確定總體場分布并且在所述圖像中抵消所述場分布，接下來計(jì)算所述不均勻性。
文檔編號G01T1/24GK101271162SQ20071011210
公開日2008年9月24日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者M·克勒森斯, W·埃克塞爾曼斯 申請人:愛克發(fā)醫(yī)療保健公司