FPD装置(Flat Panel Detector)

FPD装置(Flat Panel Detector)

■ 概要

FPDは、
人体を透過したX線を半導体で直接または間接的に電荷へ変換し、
デジタル画像として構築する平面検出器である。

CRやI.I.方式と異なり、リアルタイム表示が可能な完全デジタル検出器である。

■ 変換方式

FPDには2種類ある。

① 直接変換方式

X線 → 電荷

検出材料:
a-Se半導体(アモルファスセレン)

X線エネルギーをそのまま電荷へ変換する方式。

● 特徴
・光変換過程がないためボケが少ない
・空間分解能が高い
・MTFが高い
・温度変化の影響を受けやすい(冷却が必要)

② 間接変換方式

X線 → 光 → 電荷

検出材料:
シンチレータ + フォトダイオード(a-Si)

シンチレータ:
CsI(Tl)
(ヨウ化セシウム:タリウム活性)

Gd₂O₂S : Tb
(酸硫化ガドリニウム:テルビウム活性)

光をa-Siフォトダイオードで電荷に変換する。

● 特徴
・DQEが高い
・量子利用効率が良い
・光拡散による分解能低下がある
・温度依存性が小さい

■ 直接と間接の本質的な違い

直接:
X線 → 電荷
→ 光を介さないため高分解能

間接:
X線 → 光 → 電荷
→ 光変換が入るため若干ボケるがDQEは高い

■ 画質比較

空間分解能
直接 > 間接

MTF
直接 > 間接

DQE(量子検出効率)
間接 > 直接

温度依存性
直接:受ける(冷却必要)
間接:ほぼ受けない

■ 覚え方(国家試験用)

● a-Si は間接
→ 「A-Si 間接=足関節」

● a-Se は直接
→ 「A-Se 直接=直接汗なめる(Se=汗)」

a-Se(セレン)=直接変換
a-Si(シリコン)=間接変換

■ FPDの特徴

・小型軽量
・幾何学的歪みがない
・地磁気の影響を受けない
・動画撮影可能
・パルス透視対応
・量子検出効率(DQE)が画質評価の中心指標
・I.I.方式より高SNR
・経年劣化が少ない

■ 補正処理

① オフセット補正
非照射時の暗電流を補正する。

② ゲイン補正
画素ごとの感度ばらつきを補正する。

③ 欠損画素補正
TFT不良画素を周囲データで補間。

④ アーチファクト補正
縞状ノイズ・固定パターンノイズなどを除去。

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