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Détecteur czt à angle incliné pour le comptage des photons / pondération énergétique imagerie par rayons x et ct

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Détecteur czt à angle incliné pour le comptage des photons / pondération énergétique imagerie par rayons x et ct

2018-07-17

l'imagerie par rayons X avec un détecteur de comptage de photons / pondération d'énergie peut fournir le rapport signal sur bruit le plus élevé (snr). l'acquisition d'images par rayons X à fente / multi-fente peut fournir un rejet de diffusion efficace en termes de dose, ce qui augmente le nombre de snr. l'utilisation d'un détecteur de comptage de photons / de pondération d'énergie dans une géométrie d'acquisition à fente de balayage / multi-fente pourrait fournir l'efficacité de dose la plus élevée possible dans l'imagerie par rayons X et par ct. actuellement, le détecteur de comptage de photons le plus perfectionné est le détecteur de tellurure de cadmium et de zinc (czt), qui est cependant sous-optimal pour l'imagerie par rayons X à résolution d'énergie. un détecteur czt à angle incliné est proposé dans ce travail pour des applications dans le comptage de photons / la pondération d'énergie et l'imagerie ct. en configuration d'angle incliné, le faisceau de rayons X frappe la surface de la matrice linéaire de czt cristaux à un petit angle. ceci permet l'utilisation de cristaux de czt d'une faible épaisseur tout en maintenant l'absorption élevée des photons. petite épaisseur détecteurs de czt permettre une diminution significative de l'effet de polarisation dans le volume de czt et une augmentation du taux de comptage. l'angle incliné czt avec une faible épaisseur fournit également une résolution spatiale et énergétique plus élevée, et un temps de collecte de charge plus court, ce qui permet potentiellement une résolution rapide de l'acquisition d'images radiographiques. dans ce travail, les principaux paramètres de performance de l'angle incliné czt détecteur, y compris son taux de comptage, la résolution spatiale et la résolution de l'énergie, ont été évalués. il a été montré que pour un détecteur czt avec une épaisseur de 0,7 mm et un angle d'inclinaison de 13 °, le taux de comptage maximum peut être augmenté de 10,7 fois, alors que l'absorption de photons reste supérieure à 90% aux énergies de photons jusqu'à 120 kev. l'imagerie par rayons X par comptage de photons / pondération énergétique à l'aide d'un détecteur czt à angle incliné a été simulée. L'amélioration du snr due à une pondération optimale des photons était de 23% et 14% lorsque l'élément de contraste adipeux, inséré dans un tissu mou de 10 cm et 20 cm d'épaisseur respectivement, était visualisé en utilisant 5 poubelles et des facteurs de pondération optimisés pour l'adipose. L'amélioration de snr était de 42% et 31% lorsque l'élément de contraste caco3, inséré dans un tissu mou de 10 cm et 20 cm d'épaisseur, respectivement, a été imagé en utilisant 5 cellules d'énergie et des facteurs de pondération optimisés pour caco3. les snrs du photon comptant des images soustraites de kaco3 et d'adipose à double énergie et à simple kVp étaient respectivement supérieurs de 2,04 et 2,74 fois, comparativement aux images soustraites à double énergie à double kvp actuellement utilisées. Des expériences avec un cristal czt de 2 mm d'épaisseur ont montré une diminution significative de l'effet de traînage du spectre d'impulsion czt à 59 kev et 122 kev photon, lorsque la configuration de l'angle d'inclinaison a été utilisée. enfin, la faisabilité du détecteur czt à angle incliné pour le comptage des photons a été démontrée.


source: iopscience


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