Performance evaluation of small pixel-sized Gd2O2S and CsI CMOS x-ray detectors
Notice bibliographique
Résumé
Flat panel x-ray detectors with thin-film transistors (TFT) are widely used in x-ray medical imaging applications. However, indirect x-ray detectors with TFT suffer from an inadequate spatial resolution that is required for some medical imaging procedures, where resolving fine details at its early stage plays a crucial role in successful diagnosis such as breast imaging. Besides, indirect conversion x-ray detectors when incorporated with common types of scintillators, i.e., cesium iodide (CsI) or Gd2O2S, can meet the requirements of high fabrication yield and respectively lower costs. As an alternative to TFT read-out circuitry, complementary metal oxide semiconductor (CMOS) presents an attractive alternative, offering lower inherent electrical noise and higher temporal resolution, enabling dynamic imaging at lower x-ray doses. The purpose of this work is to develop small pixel size indirect conversion CMOS x-ray detectors. The CsI-based detector features an active area of 1.1x0.8cm2 and a pixel size of 20μm, while the Gd2O2S-based detector has an active area of 1.5x1.5cm2 and a pixel size of 20μm. Both detectors comprise of 1024x1024 pixels with an image depth of 14 bits. However, the active area of the CsI-based detector is less than that of the Gd2O2S-based detector. To evaluate the spatial resolution of the detectors, the IEC 62220-1:2003 standard is followed. The modulation transfer function (MTF) of both detectors is examined experimentally by the slanted-edge method using the first two prototype CMOS detectors. The initial results indicate that the point at which the MTF reaches 50% is significantly higher for both indirect CMOS detectors compared to commercial CMOS and TFT detectors utilizing the same scintillators. Specifically, the Gd2O2S-based detector achieves 2.6lp/mm, while the CsI-based detector reaches 4.7lp/mm. Also, the preliminary images of the medical stent used for angiography operation obtained with the fabricated detectors demonstrate that the indirect conversion CMOS x-ray detectors can be a reasonable alternative to direct conversion x-ray detectors for some specific imaging operations. In addition to MTF, noise power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE) values are also examined. This study is the first attempt to explore our indirect CMOS x-ray detectors and further studies will be carried out to identify their potential application area in medical imaging procedures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».