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detector ángulo CZT inclinada para la ponderación con contador de fotones / energía de rayos X y formación de imágenes CT

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detector ángulo CZT inclinada para la ponderación con contador de fotones / energía de rayos X y formación de imágenes CT

2018-07-17

La obtención de imágenes por rayos X con un detector de conteo de fotones / ponderación de energía puede proporcionar la mayor relación señal / ruido (snr). la adquisición de imágenes de rayos X con ranuras y hendiduras múltiples puede proporcionar un rechazo de dispersión eficiente en cuanto a la dosis, lo que aumenta el snr. el uso de un detector de conteo de fotones / ponderación de energía en una geometría de adquisición de rendija de corte / hendidura múltiple podría proporcionar la mayor eficiencia de dosis posible en imágenes por rayos X y ct. Actualmente, el detector de recuento de fotones más avanzado es el detector de teluro de cadmio y zinc (czt), que, sin embargo, no es óptimo para la obtención de imágenes de rayos X con resolución de energía. En este trabajo, se propone un detector de ángulo inclinado czt para aplicaciones en recuento de fotones / ponderación de energía, rayos X y tomografía computarizada. en la configuración de ángulo inclinado, el haz de rayos X golpea la superficie de la matriz lineal de czt cristales en un ángulo pequeño. esto permite el uso de cristales de czt de pequeño espesor, manteniendo la alta absorción de fotones. pequeño espesor detectores czt permitir una disminución significativa en el efecto de polarización en el volumen czt y un aumento en la tasa de conteo. el ángulo inclinado czt con un grosor pequeño también proporciona una mayor resolución espacial y energética, y un tiempo de recolección de carga más corto, lo que potencialmente permite la adquisición de imágenes de rayos X de resolución de energía rápida. en este trabajo, los principales parámetros de rendimiento del ángulo inclinado czt detector, incluyendo su tasa de conteo, resolución espacial y resolución de energía, fueron evaluados. se demostró que para un detector czt con un ángulo de inclinación de 0.7 mm y 13 °, la tasa máxima de conteo puede aumentarse 10.7 veces, mientras que la absorción de fotones permanece & gt; 90% en energías de fotones de hasta 120 kev. Se simuló el recuento de fotones / ponderación de energía con imágenes de rayos X usando un detector czt de ángulo inclinado. La mejora del snr debido a la ponderación óptima de la energía del fotón fue de 23% y 14% cuando el elemento de contraste adiposo, insertado en tejido blando con 10 cm y 20 cm de grosor, respectivamente, se obtuvieron utilizando 5 recipientes de energía y factores de ponderación optimizados para el tejido adiposo. la mejoría de snr fue del 42% y del 31% cuando el elemento de contraste caco3, insertado en tejido blando con 10 cm y 20 cm de grosor, respectivamente, se obtuvieron mediante 5 recipientes de energía y factores de ponderación optimizados para caco3. los disparos de los fotones que cuentan las imágenes restadas de doble energía de kvp individual de caco3 y adiposo fueron superiores en 2,04 y 2,74 veces, respectivamente, en comparación con las imágenes restadas de doble energía de doble kvp actualmente utilizadas. los experimentos con un cristal czt con un grosor de 2 mm han mostrado una disminución significativa en el efecto de cola del espectro de pulso czt a energías de fotones de 59 kev y 122 kev, cuando se utilizó la configuración de ángulo de inclinación. finalmente, se demostró la factibilidad del detector czt de ángulo inclinado para el recuento de fotones con haz de cono ct.


fuente: iopscience


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