Page 21 - 《中国医疗器械杂志》2025年第6期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025年 第49卷 第6期

研 究 与 论 著

变频率对图像质量的影响具有一定的理论依据。 式中： ∆x、 ∆y为横轴、纵轴空间频率间隔；M为
DQE是探测器输出的信噪比（W ）与空间传 被测量感兴趣区域数量； I (x i ,y j ) 为线性化数据；
out
递函数（W ）的平方比，其计算式 [19-20] 为： S (x i ,y j ) 为拟合二维多项式。
in
2
W (u,v) 2.2 测量过程
in 2
DQE(u,v) = MTF× W (u,v) (4)
in
2
W (u,v) 本文使用DQEPro静态量子探测效率测试装
out
MTF为X射线的空间传递函数； W (u,v)为探 置，该装置是一种用于测量数字X射线摄影检测器
in
测器表面辐射野的噪声功率谱； W (u,v)为数字 的探测量子探测效率和其他性能指标的实验室级仪
out
[21]
X射线成像装置输出的噪声功率谱 ，按照2.2节的 器。DQE测试现场布置如图5所示。它本质上是一
测定；其中， W (u,v) = K a ×SNR in ， K a 为测量到的
in 个“DQE实验室盒”，消除了建立和验证DQE测
空气比释动能； SNR in 为单位空气比释动能信噪比
试设施所需的数月开发时间，并将完成DQE测试所
的平方。 需时间从几小时缩短到数分钟。
二维噪声功率谱测试原理如图4所示，测试图
像为一个125 mm×125 mm的正方形区域，该正方形
[22]
区域为感兴趣区域 （region of interest, ROI）。使
用单个噪声功率谱为256×256像素的区域对该感兴
趣区域像素值进行测量，区域与区域之间在水平和
垂直方向上应至少重叠128像素。以左上角重叠的
128像素为第一个测量的感兴趣区域，然后水平移
动128个像素为第二个测量的感兴趣区域，如此移
动多次后，直到到达125 mm×125 mm正方形区域
的水平边缘；然后向垂直方向移动128像素，构成
第二水平方向的第一个被测量的ROI；继续向左移 图5 DQE测试现场布置
动，依次循环测量，直到第i水平方向第j个被测量 Fig.5 Layout for DQE testing site

感兴趣区域测试完成，完成整个正方形区域的测量。 按照以下步骤进行DQE测试。

256像素
（ 1）根据需要准备探测器，如拆除防滤线栅。
256像素
[25]
确定位置 。实验布置如图5所示。X线球管与平
板探测器距离为150 cm，将 DQEPro放在探测器前
面，打开光野，使X射线发射装置与 DQEPro 保持
125 mm 同一水平；依据光野，将光束大小限制在刚好填充
DQEPro前碳纤维窗；依照RQA5曝光条件，选择
125 mm 2.1 cm附加滤过，在X线球管前面固定2.1 cm铅
块。DQEPro至内部探测器面板的平面而不是探测
器外壳的距离将影响像素的大小，从而影响结果的
频率尺度。给DQEPro供电，使用网线连接到主机
与主控电脑，给主控电脑供电，并启动DQEPro
应用程序（最好按此顺序操作，以便DQEPro可以
在主机启动时为其提供IP地址）。测量PID和DQEPro
图4 二维噪声功率谱测试原理 到平板探测器的距离，在图6所示主机采集面板上
Fig.4 Principle of two-dimensional noise power spectrum test 输入测量值。
对M个被测量的感兴趣区域进行离散傅里叶变
换，计算时，不使用任何窗函数，以计算结果作为 （ 2）选择采集面板上的“频谱类型”为RQA-5。
二维功率谱的数据 [23-24] 。 如果需要非标准光谱，则根据RQA5的要求，设置
高压发生器曝光条件。如果使用标准频谱，则请选
∆x∆y ∑ M
W (u,v) = 择“ValidateHVL…”来确定是否需要调整千伏，
out
M ×256×256 m=1
] 2

∑ 256 ∑ 256 [ ] [ 以确保所选频谱的标准HVL值。

I (x i ,y j ) −S (x i ,y j ) exp −2πi(u n x i +v k y j ) (5)
i=1 j=1 （
3）审查试验方案，确保协议中的所有mA/
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