Исследование и разработка методов и аппаратно-программных средств контроля квантовой эффективности регистрации цифровых приемников рентгеновского изображения
Диссертация
Практическая значимость работы подтверждается тем, что разработанные программное обеспечение, средства контроля и методические указания успешно применяются инженерами Научно-практического центра медицинской радиологии ДЗ г. Москвы при проведении испытаний цифровых рентгеновских аппаратов в ЖГУ г. Москвы и других регионов Российской Федерации. Также данное программное обеспечение и аппаратные… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Преимущества цифровых систем
- 1. 2. Классификация цифровых приемников рентгеновского изображения
- 1. 3. Особенности контроля характеристик цифровых приемников
- 1. 4. Основные задачи исследования
- Глава 2. Разработка программного обеспечения и средств контроля для оценки ООЕ как функции пространственных частот и дозы в плоскости приемника
- 2. 1. Разработка алгоритма оценки DQE (u, v)
- 2. 1. 1. Определение функции передачи модуляции
- 2. 1. 2. Методы аппроксимации функции передачи модуляции
- 2. 2. Разработка конструкции тес -объекта для оценки МП
- 2. 3. Анализ факторов влияющих на оценку DQE
- 2. 3. 1. Рассеяние сигналов в каналах приемника
- 2. 3. 2. Неравномерность рентгеновского потока во входной плоскости приемника
- 2. 3. 3. Внутренние шумы системы
- 2. 4. Разработка пакета программ для оценки DQE (u, v)
- 2. 1. Разработка алгоритма оценки DQE (u, v)
- Выводы к главе 2
- Глава 3. Методы и средства оценки БС^Е в области нулевых пространственных частот
- 3. 1. Влияние корреляции сигналов соседних каналов приемника и неравномерности потока в раскрыве приемника на оценку DQE (0,0)
- 3. 1. 1. Влияние корреляции сигналов в каналах приемника
- 3. 1. 2. Влияние неравномерности рентгеновского потока в раскрыве приемника
- 3. 2. Метод оценки дисперсии шума, учитывающий одновременное влияние корреляции сигналов в каналах приемника и неравномерности входного рентгеновского потока
- 3. 3. Разработка алгоритма оценки DQE в области нулевых пространственных частот
- 3. 4. Требования к изображениям при реализации предложенных алгоритмов
- 3. 5. Разработка программного обеспечения для оценки DQE (0,0)
- 3. 1. Влияние корреляции сигналов соседних каналов приемника и неравномерности потока в раскрыве приемника на оценку DQE (0,0)
- Выводы к главе 3
- Глава 4. Результаты экспериментальных исследований квантовой эффективности регистрации с использованием разработанных аппаратно-программных средств
- 4. 1. Результаты оценки DQE (u, v) приемников рентгеновского изображения различных конструкций
- 4. 2. Результаты апробации разработанных метода и программных средств оценки DQE (0,0) на различных цифровых приемниках рентгеновского изображения
- 4. 3. Сравнительный анализ эффективности программного обеспечения «DQE (u, v)» и «DQE (u, v) Mammo» с зарубежными аналогами
- Выводы к главе 4
- Выводы
Список литературы
- Вайза К., ХентерЛ., ХолбокШ. «Рентгенотехника». //Будапешт: Академии наук Венгрии, 1973.
- Баскаков С.И. «Радиотехнические цепи и сигналы». 3-е изд. //Москва: «Высшая школа», 2000. — 462 с.
- Белова И.Б., Kumaee В.М. «Цифровые технологии получения рентгеновского изображения: принцип формирования и типы» //Медицинская визуализация, 2000, стр.33−40.
- Бердяков Г. И., Ртищева Г.М, Кокуев А. Н. «Особенности построения и применения цифровых рентгенодиагностических аппаратов для исследования легких». //Медицинская техника, 1998, № 5, стр.35−40.
- Блинов H.H., Владова Е. П. «XI Европейский конгресс радиологов ECR». //Медицинская техника, 1999, № 5, стр.44−46.
- Блинов H.H., Горелик Ф. Г., Резник К. А. «Зеленочувствительные рентгенографические системы и особенности работы с ними». //Медицинская техника, 2002, № 5, стр. 13−15.
- Блинов H.H., Гуржиев А. Н., Гуржиев С. Н., Кириченко М. Г., Кострицкий A.B. «Исследование параметров сканирующих рентгенографических систем». //Медицинская техника, 2004, стр.8−11.
- Блинов H.H., Гуржиев А. Н., Гуржиев С. Н., Кириченко М. Г., Кострицкий A.B. «Новый сканрующий малодозовый цифровой флюорограф «ПроСкан-7000». //Медицинская техника, 2004, стр. 47.
- Блинов H.H., Жуков Е. М., Козловский Э. Б., Мазуров А. Н. «Телевизионные методы обработки рентгеновских и гамма-изображений». //Москва: Энергоиздат, 1982. —200 с.
- Блинов H.H., Козловский Э. Б., Лузин С. И., Первое А. Ю., Сонин А. Ф., Плутов И. Г., Родин В. И. «Особенности цифровых электронно-оптических систем для рентгенодиагностики» //Медицинская техника, 1999, № 5, стр.24−26.
- Блинов H.H., Леонов Б. И. «Рентгеновские диагностические аппараты». В 2-х томах. Том 1. //Москва: Экран, 2001. —220 с.
- Блинов H.H., Леонов Б. И. «Рентгеновские диагностические аппараты». В 2-х томах. Том 2. //Москва: Экран, 2001. —208 с.
- Блинов H.H., Мазуров А. И. «Медицинская рентгенотехника на пороге XXI века». //Медицинская техника, 1999, № 5, стр.3−6.
- Блинов H.H., Мазуров А. И. «Новые реальности в современной рентгенотехнике» //Медицинская техника, 2003, № 5, стр.3−6.
- Блинов H.H., Мазуров А. И. «Современная роль рентгеновской техники в медицинской интроскопии». //Медицинская техника, 1998, № 6, стр.3−5.
- Борисов A.A., ВейпЮ.А., Мазуров А. И., РебониВ.О., Фальк Я. «Цифровой рентгеновский аппарат АРЦ-01-«ОКО». //Медицинская техника, 2004, № 5, стр.42−45.
- Борисов A.A., ВейпЮ.А., Мазуров А. И., ЭлинсонМ.Б. «О двух технологиях постоения цифровых приемников рентгеновских изображений» //Медицинская техника, 2006, № 5, стр.7−10.
- Варшавский Ю.В., Зеликман М. И., Кабанов С. П., Кручинин С. А. «Методы оценки параметров и характеристик цифровой рентгенодиагностической аппаратуры в условиях эксплуатации» //Методическая разработка, Москва, 2009, —46 с.
- ВейпЮ.А. «К определению динамического диапазона цифровых рентгеновских приемников». //Медицинская техника, 2005, № 5, стр.8−10.
- Вейп Ю.А., Мазуров А. И. «Сравнительный анализ технологий построения цифровых детекторов рентгеновских изображений». //Медицинская техника, 2008, № 5, стр.36−40.
- ВейпЮ.А., МазуровА.И., ЭлинсонМ.Б.' «Усилители рентгеновского изображения с цифровым выходом». //Медицинская техника, 1998, № 6, стр.10−13.
- Гоноровский И.С. «Радиотехнические цепи и сигналы». 4-е изд. // Москва: Радио и связь, 1986. — 512 с.
- Гонсалес Р., Вудс Р. «Цифровая обработка изображений». //Москва: Техносфера, 2005.— 1072 с.
- Горелик Ф.Г., Станкевич Н. Е. «Цифровые рентгенографические системы изображения на основе фотостимулируемых экранов и их сравнение с рентгенографическими комплектами экран-пленка». //Медицинская техника, 2006, № 5, стр.10−13.
- ГОСТ Р 51 531−99 (МЭК 61 262−4-94). «Изделия медицинские электрические. Характеристики электронно-оптических усилителей рентгеновского изображения. Часть 4. Определение дисторсии изображения». //Москва: Издательство стандартов, 2001.
- ГОСТ Р МЭК 61 267−2001. «Аппараты рентгеновские медицинские диагностические. Условия излучения при определении характеристик».
- ГОСТ Р МЭК 62 220−1-2006. «Изделия медицинские электрические -Характеристики цифровых приемников рентгеновского изображения -Часть 1: Определение квантовой эффективности регистрации.»
- Дмоховский В.В. «Основы рентгенотехники». //Москва: Медгиз, 1960.— 352 с.
- Евфимьевский Л.В., Зеликман М. И., Степанченко А. П. «Архивирование и передача данных радиологических исследований при использовании международного стандарта DICOM 3.0». //Радиология-практика, 2004, № 4, стр.51−55.
- Жлобинская C.B., Моргун О. Н., Немченко К. Э. «Исследования многофункциональных цифровых приемников рентгеновского изображения». //Медицинская техника, 2008, № 5, стр.32−36.
- ЗАО «Ренекс», Материалы с сайта компании www.renex.ru.
- ЗАО «Рентгенпром», Материалы с сайта компании www.rentgenprom.ru.
- Зеликман М.И. «К определению квантовой эффективности детекторов рентгеновского излучения» //Медицинская техника, 2001, № 4, стр.5−11.
- Зеликман М.И., Евфимьевский Л. В. «Анализ эффективности алгоритмов повышения информативности рентгеновских изображений при цифровой флюорографии» //Медицинская техника, 2001, № 3, стр.35−40.
- Зеликман М.И., Кабанов С. П., Коку ев А.Н., Кручинин С. А., Лобов Д. П. «Анализ частотно-контрастных характеристик цифровых приемников рентгеновского изображения» //Медицинская техника, 2006, № 5, стр.23−27.
- Зеликман М. П., Кабанов С. П., Кокуев А. Н., Кручинин С. А., Лобов Д. П. «Оценка качества формирования цифровых рентгеновских изображений при использовании экспериментально-расчетных методов». //Медицинская техника, 2006, № 5, стр. 14−17.
- Зеликман М.И., Кабанов С. П., Кручинин С. А., Лобов Д. П. «Контроль квантовой эффективности цифровых рентгеновских приемников на базе фотостимулируемых люминофоров». //Медицинская техника, 2008, № 5, стр.25−29.
- Зеликман М.И., Кабанов С. П., Кручинин С. А. «Методы и средства обеспечения качества цифровых рентгенообразующих систем» //Материалы Ш-ей научно-практической конференции «Лучевая диагностика и научно-технический прогресс», Москва, 2006.
- Зеликман М.И., Кабанов С. П., Кручинин С. А. «Сравнительный анализ программного обеспечения для оценки квантовой эффективности регистрации цифровых приемников рентгеновского изображения.» //Радиология-Практика, 2010, № 1, стр.60−66.
- Зеликман М.И., Кабанов С. П., Лобов Д. П. «Методы контроля параметров качества изображения цифровых флюорографов». //Медицинский алфавит, 2006, № 4, стр. 8−9.
- Зеликман М.И. «Методы контроля качества изображения в цифровых приемниках-преобразователях рентгеновского излучения» //Медицинская физика, 2001, № Ю, стр.67−73.
- Зеликман М.И. «Особенности контроля характеристик цифровых рентгенодиагностических систем» //Медицинская техника, 2002, № 5, стр.3−6.
- Зеликман М.И. «Цифровые системы в медицинской рентгенодиагностике». //Москва: Медицина, 2007. —208 с.
- Кантер Б. М. Владимиров Л.В., Лыгин В. А. Медведева H.H., Столов И. Ю. «Развитие систем цифровой флюорографии и рентгенографии на базе усилителей рентгеновского изображения». //Медицинская техника, 2006, № 1, стр.41−42.
- Кантер Б.М., Владимиров Л. В., Лыгин В. А., Медведева H.A., Чулюков Г. И. «Исследование цифровых рентгенографических систем регистрации с оптическим переносом изображения». //Медицинская техника, 2006, № 5, стр.42−45.
- Козловский Э.Б. «Измерение динамического диапазона цифровых систем визуализации рентгеновских изображений» //Медицинская техника, 2000, № 5, стр.26−28.
- Козловский Э.Б. «Особенности построения цифровых рентгенографических аппаратов на основе ПЗС-матриц». //Медицинская техника, 2006, № 5, стр.29−31.
- Корн Г., Корн К. «Справочник по математике для научных работников и инженеров» 2-е изд. //Москва: Наука, 1970. —720 с.
- Лазаков В.Н., Бекешев О. С., Сизых В. Г., Таргоня Н. М. «Цифровой рентгенографический аппарат с линейным и угловым сканированием АРСЦ-02-«Н». //Медицинская техника, 2008, № 4, стр.53−56.
- Левин Б.Р. «Теоретические основы статистической радиотехники» 2-е изд. //Москва: Советское радио, 1974. —552 с.
- Мазуров А.И. «Эволюция приемников ренгеновских изображений». //Медицинская техника, 2004, № 5, стр.34−37.56. «Медицинская техника для лучевой диагностики». Справочник. Под ред. Б. И. Леонова, H.H. Блинова //Москва: Интелфорум, 2004. — 420 с.
- Мишкинис A.B., ЧернийА.Н. «Тест-объект для контроля простраснтвенной разрешающей способности и контрастной чувствиетльности рентгенодиагностических аппаратов». //Медицинская техника, 2002, № 4, стр.11−14.
- НИПК «Электрон», Материалы с сайта компании www.electronxray.com.
- НПП «С.П.Гелпик», Материалы с сайта компании www.helpic.ru.
- Осадчий A.C. «Компьютерная обработка рентгенологических изображений органов грудной клетки и метод вейвлет-преобразования (wavelet) сигнала». //Материалы конференции «Радиология 2008», Москва, 2008, стр. 206.
- Блинов H.H., Зеликман М. И., Кабанов С. П., Кручинин С. А. «Устройство для оценки функции передачи модуляции приемников рентгеновского изображения по методу «острого края». //Патент РФ на изобретение № 2 330 612, 2008.
- Блинов H.H., Зеликман М. И., Кабанов С. П., Кручинин С. А. «Устройство для оценки функции передачи модуляции приемников рентгеновского изображения по методу «острого края». //Патент РФ на полезную модель № 62 466, 2007.
- Поросев В.В., Шехтман Л. И., Зеликман М. И., Блинов H.H. «Влияние корреляции шумов в каналах цифрового рентгеновского приемника-преобразователя на оценку квантовой эффективности регистрации» //Медицинская техника, 2004, № 5, стр. 16−19.
- Портной Л.М., Степанова Е. А. «CR-система цифровой радиографии в практическом здравоохранении» //Москва: Академкнига, 2006. —200 с.
- Поршнев C.B., Беленкова И. В. «Численные методы на базе MathCad». Учебное пособие. //Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005. —456 с.
- Прэтт У. «Цифровая обработка изображений». Пер. с англ. Кн. 1.//Москва: Мир, 1982. —312 с.
- Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1. Под общ. ред. В. В. Клюева //Москва: Машиностроение, 1992. — 480 с.
- Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн. 2. Под общ. ред. В. В. Клюева //Москва: Машиностроение, 1992. — 368 с.
- Сергиенко А. Б. «Цифровая обработка сигналов» 2-е издание //СПб: Питер, 2006. —607 с.
- Сергиенко Е.Б., Иванов Н. В., Харитонов Г. И. «Цифровая рентгенография и ее место в системе лучевой диагностики». //Материалы конференции «Радиология 2008», Москва, 2008, стр. 259.
- Тихонов В.И. «Статистическая радиотехника» 2-е изд. //Москва: Радио и связь, 1982. —624 с.
- Уваров В.В. «Маммографы». //Медицинский бизнес, март 2002.
- Украинцев Ю.Г. «Сканирующий метод цифровой рентгенографии лучевой диагностики» // Медицинский бизнес, 2007, № 13, стр.28−29.
- Хенкеманс Д., JIu М. «Программирование на С++». Пер. с англ. //СПб: Символ-Плюс, 2004. — 416 с.
- Элинсон М.Б. «Анализ преимущества цифровых рентгеновских аппаратов перед пленочными» . //Медицинская техника, 2005, № 5, стр. 37−39.
- Элинсон М.Б. «Разработка цифровых рентгеновских аппаратов с приемниками на основе ПЗС-матриц и оптимизация их параметров». Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н. //Спб., 2006.
- Aach Т., Schiebel U., Spekowius G. «Digital Image Acquisition and Processing in Medical X-Ray Imaging». //Journal of Electronic Imaging, Vol.08, № 01, 1999, PP.7−22.
- Beuiel Jacob, Kundel Harold L., Van Metier Richard L. «Handbook of Medical Imaging. Volume 1. Physics and Psychophysics». //SPIE The International Society for Optical Engineering, Bellingham, 2000. — 955 p.
- Bracewell Ronald N. «The Fourier Transform and its Applications». Third Edition //New York: McGraw-Hill Companies, 2000. —636 p.
- Datasheet CR-2008,CR-2010. Материалы с сайта www. rt-image.com.
- Estribeau M., Magnan P. «Fast MTF measurement of CMOS imagers slanted-edge methodology». //Proceedings of SPIE, Detectors and Associated Signal Processing, Vol.5251, 2004.
- Fetterly K.A., Schueler B.A. «Performance evaluation of a «dual-side read» dedicated mammography computed radiography system». //Med Phys., Jul 2003, T. 30(7): 1843−54.
- Freiherr Greg. «Carestream unveils wireless x-ray detector retrofit». //Diagnostic Imaging, Vol.30, № 11, 2008.
- Frija Guy «Flat Panel Sensors: Questions and Answers» //Medical Imaging Technology, Vol.17, № 2, 1999.94. «Fuji Computed Radiography». //US FDA PMA P050014. July 2006.
- Gomi Tsutomi, Miyagawa Jun, Hirano Hiroshi. «Experimental Comparison of Flat-panel Detector Performance for Direct and Indirect Systems». //Journal of Digital Imaging, Vol.19, № 4, December 2006, PP.362−370.
- Harvey Dan. «Bone Battle — DR and CR Fight for X-Ray Dominance». //Radiology Today, Vol.10, № 4, P.8, February 2009.
- International Standard IEC 62 220−1: 2003. Medical electrical equipment -Characteristics of digital X-ray imaging devices Part 1: Determination of the detective quantum efficiency.
- International Standard IEC 62 220−1-2: 2007. Medical electrical equipment -Characteristics of digital X-ray imaging devices Part 1−2: Determination of the detective quantum efficiency — Detectors used in mammography.
- International Standard IEC 62 220−1-3: 2008. Medical electrical equipment -Characteristics of digital X-ray imaging devices Part 1−3: Determination of the detective quantum efficiency — Detectors used in dynamic imaging.
- Kaku Irisawa, Takahisa Arai, Hajime Nakata «Development of High-sensivity and High-resolution Digital Mammography System 'Amulet'» //Fujifilm Research & Development, № 54, 2009. n
- Koichi Tanabe, Naoyuki Hori, Shiny a Hirasawa, Toshinori Yoshimuta, Susumu Adachi. «Dual-application Flat Panel Detector (FPD) for Radiographic and Fluoroscopic Imaging». //Technology Research Laboratory, SHIMADZU Co.: MEDICAL NOW № 43, 2000, PP.12−13.
- Kruchinin S.A., Kabanov S.P., Zelikman M.I. «Software for detective quantum efficiency of X-ray digital devices evaluation». //"International Journal of
- Computer Assisted Radiology and Surgery», v.6, Suppl. 1, June, 2011, P. S31-S32.
- Lawinski C., Mackenzie A., Cole H., Blake P., Honey I. «Digital Detectors for General Radiography. A comparative technical report». //Report 5 078, October 2005.
- Lee D. L., Cheung L. K, Jeromin L. S., Palecki E. F., Rodrics B. G. «Radiographic imaging characteristics of a direct conversion detector using selenium and thin film transistor array». //Physics of Medical Imaging, February 1997, PP.88−96.
- Mackenzie A., Honey I., Emerton D., Blake P., Cole H., Lawinski C. «Computed Radiography Systems for General Radiography. Agfa Healthcare DX-S» //Report 6 004, March 2006.
- Monnin P., Verdun F.R. «Qualification of digital mammography imaging systems». //Institut universitaire de Radiophysique Appliquee, 2009.
- Pascoal A., Lawinski C.P., Mackenzie A., Tabakov S., Lewis C.A. «Chest radiography: a comparison of image quality and effective dose using four digital systems». //Oxford Journals, Vol.114, Issue 1−3, 2005, PP.273−277.
- Rivetti Stefano, Lanconelli Nico, Campanini Renato, Bertolini Marco и др. «Comparison of different commercial FFDM units by means of physical