vol. 4 2/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
88
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
zapewnia znaczną poprawę przechwytywania fotonów światła
w scyntylatorze w stosunku do włókna światłowodowego lub
obiektywu/soczewki pomniejszającej.
Promieniowanie oddziałujące z materiałem scyntylatora jest
przez niego przekształcane do światła widzialnego, które gene-
ruje pary dziura-elektron w fotodiodach kierunkowych. Nośniki
ładunku są zapisywane w fotodiodzie. Ładunki ze wszystkich ko-
lumn są przekazywane w systemie taktującym bramki linii TFT
w matrycy równolegle na wyjścia sygnałowe. Wszystkie sygnały
w kolumnach są wzmacniane w multiplekserach odczytu do dal-
szego przetwarzania (Rys. 1).
Wzmacniacze ładunku do odczytu detektora i sterowniki
wierszy do adresowania tych wierszy umieszczone są na modu-
łach COB (
Chip on Board
) stykających elementy na krawędziach
czujnika. Moduły COB, do kontroli i odczytu, są podłączone
do dalszych obwodów drukowanych, na których odbywa się
konwersja A/D. Część analogowa elektroniki jest umieszczona
obok czujnika zawierającego zaawansowany system FPGA (
Field
Programmable Gate Array
) kontroli detektora. Liczne rozwiąza-
nia przyjęte w elementach elektroniki są zaimplementowane
w układach w celu zminimalizowania szumu, a także kształtowa-
nia i taktowania czasowego impulsów sterujących oraz izolacji
sekcji cyfrowych i analogowych. Cyfrowe sterowanie systemem
jest programowane przez PROM, aby m.in. umożliwić jego dopa-
sowanie do wymagań nowych aplikacji (Rys. 2).
Korekcje
Panel XRD działa jako niezależny detektor do rejestracji obrazów
rentgenowskich. Tak jak w przypadku detektorów CCD, detekto-
ry XRD potrzebują korekcji
offsetu
do uwzględnienia prądu ciem-
nego dla każdego piksela. Szczególnie w fazie rozgrzewania de-
tektora korekta
offsetu
powinna być cyklicznie powtarzana. Jest
to także zalecane podczas jego pracy. Dodatkowo powinna być
wykonywana korekcja wzmocnienia, aby skompensować różni-
ce w czułości pikseli i/lub aby dopasować odpowiedź detektora
do poziomu dostarczonej dawki promieniowania X. W związku
z tym bardzo ważne jest, aby cały obszar detektora podczas
zbierania obrazu do tej korekcji był naświetlony równomier-
nie. W przypadku aparatów Elekta z głowicą BM nie jest to tak
jednoznaczne, ponieważ obraz do korekcji wzmocnień stanowi
składową pięciu obrazów (jeden położony centralnie, cztery
pozostałe z przesunięciem detektora w czterech kierunkach
płaszczyzny XZ). Wynika to z limitu wielkości pola, które może
być ustawione dla tego typu aparatów – 16 x 21 cm
2
, co nie po-
krywa w pełni obszaru czynnego detektora. Jest zatem ważne,
aby po przeprowadzeniu akwizycji dla wszystkich wymaganych
położeń detektora i dla wszystkich dostępnych energii promie-
niowania oraz wygenerowaniu obrazu „
flood field
” bardzo uważ-
nie przeanalizować obraz wynikowy w celu określenia obecności
artefaktów, wynikających ze „zszycia” pól składowych. Korek-
cja wzmocnień powinna być prowadzona przy
optymalnej iluminacji detektora (70-80% peł-
nego zakresu skali - FSR) lub w zakresie zainte-
resowania/zastosowania klinicznego. Natężenie
promieniowania, wykorzystywane do tworzenia
obrazu korekcji wzmocnienia, może zależeć od
zastosowania, np. jeśli typowy poziom szarości
wynosi około 10 000 ADU (
Analogue Digital Unit
(Grey Level)
) i pozostały obszar jest nasycony, za-
leca się stosowanie wzmocnienia utworzonego
dla 10 000 ADU. Zastosowanie kalibracji wzmoc-
nienia z korekcją
offsetu
eliminuje zależność tej
kalibracji od
offsetu
i dlatego każda wprowadzo-
na korekcja wzmocnienia może być stosowana
dla określonego czasu ramki akwizycji w długo-
czasowym okresie użytkowania systemu.
Korekcja pikseli pozwala na
software’ow
ą
eliminację wadliwych pikseli w celu poprawy
Rys. 1
Schemat obwodów elektronicznych detektora
Źródło: [1].
Rys. 2
Schemat detektora XDR1640
Źródło: [1].
