Article

1 - RÉSOLUTION D'UN DÉTECTEUR : MTF (MODULATION TRANSFER FUNCTION)

  • 1.1 - Transformée de Fourier et fréquence spatiale
  • 1.2 - Gain ou sensibilité d'un détecteur – PSF
  • 1.3 - « Presampled » MTF
  • 1.4 - Effet de la MTF sur un signal réel : « digital » MTF
  • 1.5 - MTF du scintillateur (ou du photoconducteur) seul
  • 1.6 - Effet de la pixellisation et MTF du détecteur

2 - BRUIT PHOTONIQUE ET BRUIT ÉLECTRONIQUE

  • 2.1 - Variables aléatoires
  • 2.2 - Bruit photonique et distribution de Poisson
  • 2.3 - NPS (noise power spectrum  ) ou fonction de Wiener
  • 2.4 - Calcul en cascade du NNPS
  • 2.5 - Bruit électronique

3 - SNR D'UN PIXEL

  • 3.1 - Rapport signal sur bruit par pixel
  • 3.2 - Linéarité et dynamique d'un détecteur

4 - NEQ ET DQE

  • 4.1 - NEQ : noise-equivalent quanta
  • 4.2 - DQE : detective quantum efficiency
  • 4.3 - DQE (f) en absence de secondary quantum sink sous forte dose
  • 4.4 - DQE (f) en présence de secondary quantum sink sous forte dose
  • 4.5 - Mesure de la DQE(f)
  • 4.6 - DQE (f) sous faible dose et bruit électronique
  • 4.7 - Impact de la taille des pixels sur la DQE

5 - TRAÎNAGE ET AUTRES EFFETS MÉMOIRE

6 - VITESSE, MODES DE FONCTIONNEMENT ET THERMIQUE D'UN DÉTECTEUR

  • 6.1 - Vitesse d'un détecteur
  • 6.2 - Bus de transfert d'images (technologies numériques)
  • 6.3 - Modes de fonctionnement d'un détecteur
  • 6.4 - Aspects thermiques

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE – DÉFINITIONS

Article de référence | Réf : MED202 v1

Imagerie médicale par rayons X - Caractérisation des détecteurs de rayons X

Auteur(s) : Thierry LEMOINE

Date de publication : 10 mars 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article présente les principaux facteurs de mérite d'un imageur, qui quantifient ses performances: la résolution au travers de la MTF, le bruit grâce au NPS, et enfin le rapport signal sur bruit et le facteur de mérite universel que constitue la DQE. Les grandes sources de bruit (quantique et électronique) sont décrites ainsi que leur influence sur le rapport signal sur bruit. L'article se conclut sur les autres paramètres importants pour un détecteur que sont le traînage, la vitesse, et les modes d'acquisition.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

This article describes the main parameters that quantify the performance of a detector: resolution through the MTF, noise through the NPS, and lastly the signal-to-noise ratio and the now universal factor of merit represented by the DQE. The main sources of noise (electrical and quantum) are described, together with their influence on the signal-to-noise ratio. The article ends with other key parameters for a detector such as lag, speed and acquisition modes.

Auteur(s)

  • Thierry LEMOINE : Directeur technique Thales microwave & Imaging subsystems, Vélizy, France

INTRODUCTION

Cet article présente les fondements théoriques des techniques de caractérisation des détecteurs de rayons X. Après un rappel très succinct mais indispensable d'analyse de Fourier, il introduit la notion de MTF (Modulation Transfer Function) qui mesure la performance en résolution d'un détecteur, en explicitant les contributions de ses différentes composantes (scintillateur et matrice de pixels notamment). Ensuite, les notions de bruits quantique et électronique sont présentées, ainsi que le paramètre qui permet de les synthétiser (le NPS ou fonction de Wiener). Les différentes contributions au NPS (Noise Power Spectrum) sont explicitées, y compris celles qui sont liées aux effets de sur-échantillonnage et au repliement de spectre dans le cas d'un détecteur pixellisé.

Une troisième partie définit la notion de rapport signal sur bruit, d'abord ramené à un pixel élémentaire. Elle est généralisée dans une quatrième partie lorsque sont introduits le NEQ (Noise-Equivalent Quanta) et la DQE (Detective Quantum Efficiency). Cette dernière est aujourd'hui un facteur de mérite universellement utilisé pour quantifier les performances d'un détecteur numérique, et elle ne mesure rien de moins que la dégradation du rapport signal-sur-bruit induite par le détecteur en fonction de la fréquence spatiale. Autrement dit, elle quantifie la perte d'information attribuable au détecteur ou, autre façon de la présenter, elle estime la dose perdue au niveau du détecteur, qu'il faudra compenser par un surplus de dose au niveau du patient pour atteindre une qualité d'image donnée : plus élevée sera la DQE, plus faible sera la dose à laquelle le patient sera exposé.

En toute fin de cet article, d'autres paramètres importants sont également introduits de façon plus succincte, en particulier la vitesse de lecture.

Les technologies de détecteurs plats, qu'ils soient à détection directe ou indirecte, constituent le fil conducteur de cet article, mais l'ensemble des notions présentées peut s'appliquer à toute sorte de détecteurs de rayons X, quitte à adapter ici ou là telle ou telle formule.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

X-ray detectors   |   DQE   |   MTS

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-med202


Cet article fait partie de l’offre

Technologies pour la santé

(130 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Technologies pour la santé

(130 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - VAN METTER (R.), BEUTEL (J.), KUNDEL (H.) -   Handbook of medical imaging. Physics and psycho-physics.  -  SPIE Press Monograph, part.1, vol. 1 (2000).

  • (2) - WEBB (S.) -   The physics of medical imaging.  -  Taylor & Francis Editors (1998).

  • (3) - DENDY (P.P.), HEATON (B.) -   Physics for diagnostic radiology.  -  Taylor & Francis Editors (1999).

  • (4) - BUSHBERG (J.T.), SEIBERT (J.A.), LEIDHOLDT (E.M.), BONNE (J.M.) -   The essential physics of medical imaging.  -  Lippincott, Williams & Wilkins Editors LWW (2002).

  • (5) - DOWSETT (D.J.), KENNY (P.A.), JOHNSTON (R.E.) -   The physics of diagnostic imaging.  -  Hadder-Arnold Editors (2006).

  • (6) - AUFRICHTIG (R.) -   Perception and filtering of interventional X-ray fluoroscopy image se-quences.  -  UMI (1994).

  • ...

NORMES

  • Appareils électromédicaux – Caractéristiques des appareils d'imagerie à rayonnement X – Partie 1 : Détermination de l'efficacité quantique de détection - IEC 62220-1 - 2003

  • Équipement de diagnostic médical à rayonnement X – Conditions de rayonnement pour utilisation dans la détermination des caractéristiques - IEC 61267-1 ed2.0 - 2005

  • Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5 : Enhancements for Higher Throughput - IEE 802.11.N - 2009

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Technologies pour la santé

(130 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS