Система регистрации и обработки данных рентгеновских изображений на основе линейки арсенид галлиевых полупроводниковых детекторов резистивного типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат наук Полковников Михаил Константинович

• Полковников Михаил Константинович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Полковников Михаил Константинович

Список сокращений и условных обозначений

Введение

1.1 Актуальность темы

1.2 Цель и задачи диссертационной работы

1.3 Научная новизна

1.4 Результаты и положения, выносимые на защиту

1.5 Степень разработанности

1.6 Практическая значимость

1.7 Апробация результатов и публикации

1.8 Личный вклад автора

1.9 Структура и объём диссертации

Глава 1. Полупроводниковые детекторы в цифровых системах регистрации рентгеновского излучения

1.1 Полупроводниковые детекторы для рентгеновской диагностики

1.2 Системы с двухмерными массивами чувствительных элементов

1.3 Системы с одномерными массивами детектирующих

элементов (линейки детекторов)

1.3.1 Системы с линейками газонаполненных детекторов

1.3.2 Системы с линейками детекторов из сцинтилляторов и фотодиодов

1.3.3 Требования для линеек полупроводниковых

детекторов для цифровой рентгеновской диагностики

1.3.4 Дальнейшие пути развития рентгенографических систем

1.4 Требования к современным полупроводниковым детекторам рентгеновского излучения

1.5 Линейки детекторов из арсенид галлия для рентгеновской диагностики

1.6 Заключение к главе

Глава 2. Реализация программных и аппаратных компонентов рентгеновского

сканера с линейкой полупроводниковых детекторов из арсенида галлия

2.1 Отбор чувствительных элементов и конструкция линейки детекторов

2.2 Специализированная микросхема первичной обработки сигналов (интегратор)

2.3 Процедура контроля, используемая при изготовлении модулей

2.4 Система управления и оцифровки линейки сканера

2.5 Система термостабилизации линейки детекторов

2.6 Система перемещения

2.7 Программное обеспечение сканера

2.8 Работа с системами сканера на ПК

2.8 Заключение к главе

Глава 3. Алгоритмы первичной обработки данных с линейки полупроводниковых детекторов сканера

3.1 Алгоритм компенсации темновых токов чувствительных элементов

3.1.1 Передаточная характеристика выходного сигнала микросхемы интегрирования

3.1.2 Алгоритм компенсации входного темнового тока детектора

3.2 Алгоритм компенсации чувствительности детектирующих элементов

3.3 Программное обеспечение для реализации алгоритмов компенсации темновых токов и чувствительности детекторов

3.4 Артефакты при компенсации чувствительности детекторов

3.5 Затраты времени на выполнение калибровки

3.6 Примеры рентгеновских изображений при отсутствии артефактов

после компенсации разброса чувствительности

3.7 Заключение к главе

Глава 4. Исследование характеристик сканеров с линейками GaAs детекторов

4.1 Описание установок и моделирование рентгеновских

спектров излучения и поглощения

4.1.1 Установка с линейкой микрополосковых детекторов

4.1.2 Установка с линейкой падовых детекторов

4.1.3 Планшет сканера с линейкой падовых детекторов

4.1.4 Моделирование рентгеновского излучения

4.2 Испытания линеек детекторов с использованием тест-объектов

4.2.1 Испытания сканера с линейкой падовых детекторов

4.2.1.1 Измерение шумов электроники сканирующей линейки

(пьедесталов)

4.2.1.2 Измерение сигналов сканирующей линейки в зависимости от напряжения высоковольтного питания рентгеновского излучателя

4.2.1.3 Определение размеров рабочего поля

4.2.1.4 Определение пространственного разрешения сканера

4.2.1.5 Определение контрастной чувствительности сканера

4.2.1.6 Определение динамического диапазона

4.2.1.7 Определение неравномерности распределения яркости

в поле изображения

4.2.1.8 Определение времени экспозиции

4.2.1.9 Примеры рентгенографических изображений, полученные

на переносной установке

4.2.2 Испытания сканера с линейкой микрополосковых детекторов

4.2.2.1 Зависимость сигнала от напряжения на детекторе

4.2.2.2 Определение рабочего поля сканера

4.2.2.3 Определение пространственного разрешения сканера

4.2.2.4 Измерение контрастной чувствительности

4.2.2.5 Измерение динамического диапазона

4.2.2.6 Измерение функции передачи модуляции

4.2.2.7 Измерение спектра мощности шума в зависимости

от напряжения на детекторе и температуры стабилизации линейки детекторов

4.3 Примеры рентгенографических изображений, полученные на установке

с линейкой микрополосковых детекторов

4.4 Радиационные измерения для линеек падовых и полосковых детекторов

4.5 Заключение к главе

5. Заключение

6. Список литературы

Список сокращений и условных обозначений

TFT Thin-film transistor (тонкопленочный транзистор)

ПЗС Прибор с зарядовой связью

КМОП Комплементарная структура метал-оксид-проводник

DQE Detective quantum efficiency (Квантовая эффективность детектирования)

MTF Modulation transfer function (функция передачи модуляции)

PET Positron emission tomography (позитрон эмиссионная томография)

SPECT Single-photon emission computed tomography (одно фотонная эмиссионная

компьютерная томография) PACS Picture archiving and communication system (Система архивирования и передачи

изображений)

DICOM Digital Imaging and Communications in Medicine (Цифровые изображения и

коммуникации в медицине) ШИМ Широтно-импульсная модуляция

ПК Персональный компьютер

АЦП Аналого-цифровой преобразователь

ОЗУ Оперативное запоминающее устройство

ASIC Application specific integration circuit (Специализированная интегральная

микросхема)

ПЛИС Программируемая логическая интегральная схема

SPI вход Serial Peripheral Interface (вход последовательного периферийного интерфейса)

ПИД регулятор Пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор ПД регулятор Пропорционально-дифференцирующий регулятор

UML диаграмма Unified Modeling Language диаграмма (диаграмма на унифицированном языке моделирования)

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Система регистрации и обработки данных рентгеновских изображений на основе линейки арсенид галлиевых полупроводниковых детекторов резистивного типа»

1.1 Актуальность темы

Разработка цифровых рентгенодиагностических систем ведется уже на протяжении нескольких десятилетий с целью преодоления недостатков использования в системах диагностики рентгеновских пленок: их невысокого динамического диапазона; большого времени получения результатов диагностики; значительной дозовой нагрузки. Достижениями цифровых систем, построенных с использованием твердотельных детекторов, по сравнению с рентгеновскими пленками, к настоящему времени являются: улучшенное качество изображений при расширенном динамическом диапазоне и повышенном контрасте изображения исследуемого объекта; увеличенная эффективность регистрации излучения (уменьшение дозовых нагрузок) и уменьшение шумов детекторов. Отсутствие необходимости проявки и хим. обработки, быстрота получения результатов диагностики, возможность немедленной пост-обработки и передачи результирующих изображений на PACS сервера по всему миру значительно расширили возможности и распространенность цифровых систем. Ограничивающим фактором для цифровых систем, однако, остаются их относительно высокая начальная стоимость, порог вхождения и готовность операторов и технического персонала работать с различными типами систем и осваивать параметры систем, обеспечивающие изображения оптимального качества. Не смотря на значительное уменьшение доз облучения, достигнутых в цифровой рентгенографии, задача их понижения, как для пациентов, так и для медицинского персонала, технических работников, снижение стоимости рентгенографических систем при сохранении качества диагностики, остаётся актуальной для медицинской практики и других областей применения цифровой рентгенографии. Одним из возможных путей решения этих задач является дальнейшее повышение эффективности регистрации рентгеновского излучения, путём разработки новых детектирующих систем прямого преобразования энергии рентгеновского излучения в электрический сигнал, с использованием нетрадиционных полупроводниковых детекторов в системах сканирующего типа, которые на сегодняшний день являются оптимальным решением для рентгеновского анализа различных объектов больших размеров с точки зрения достижения приемлемого баланса качество цифрового изображения / цена рентгенографической системы. Среди всех полупроводниковых материалов, в настоящее время наиболее подходит для этих целей арсенид галлия (GaAs), как материал имеющий, с одной стороны, малую длину поглощения фотонов и большую ширину запрещенной зоны, а

с другой стороны, хорошо развитую в России технологию промышленного производства. Однако длительное время на арсениде галлия не удавалось получить детекторные структуры с толщиной чувствительной области, достаточной для рентгеновской диагностики. Сотрудничеством российских институтов в течение нескольких лет, был разработан новый GaAs детекторный материал на базе, использования уникальной технологии легирования полуизолирующего арсенида галлия атомами хрома. Созданные на этом материале детекторные структуры резистивного типа имеют толщину чувствительной области около 1мм, что в полной мере удовлетворяет требованиям рентгеновской диагностики.

1.2 Цель и задачи диссертационной работы

Целью работы являются разработка и исследование программно-аппаратных средств системы регистрации и обработки данных рентгеновских изображений на основе линейки арсенид галлиевых (GaAs) полупроводниковых детекторов резистивного типа. Исследование характеристик рентгеновского сканера, определение путей его совершенствования для задач цифровой рентгенографии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. создание аппаратных и программных средств входного контроля основных элементов конструкции системы регистрации рентгеновского излучения с детекторами из арсенида галлия;

2. исследование оптимальных режимов работы линейки детекторов из арсенида галлия;

3. разработка и реализация программ управления элементами сканирующего устройства;

4. разработка алгоритмов обработки данных для выравнивания темновых токов и выравнивания чувствительности полупроводниковых детекторов к рентгеновскому излучению;

5. исследование предельных характеристик рентгеновского сканирующего устройства с детекторами из арсенида галлия.

1.3 Научная_новизна

Научная новизна состоит в том, что разработаны программно-аппаратные средства системы регистрации и обработки данных рентгеновских изображений на основе линейки полупроводниковых детекторов из арсенида галлия резистивного типа, изучены характеристики рентгеновских сканирующих устройств с детекторами из арсенида галлия (контрастная

чувствительность, пространственное разрешение, динамический диапазон). Впервые измерена функция передачи модуляции для линейки детекторов из арсенида галлия резистивного типа. Показано, что рентгеновские сканирующие устройства с детекторами из арсенида галлия могут быть использованы для создания рентгенографических систем. Завершённый этап позволяет приступить к конструированию и изготовлению промышленных образцов аппаратов для проведения технических испытаний и подготовки производства линеек детекторов.

1.4 Результаты и положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся:

1. Программно-аппаратные средства входного контроля качества модулей рентгеновского сканера с детекторами из арсенида галлия и промышленными интегральными схемами интегрирующего типа первичной обработки сигналов;

2. Оптимальные режимы работы сенсоров из арсенида галлия в составе линейки рентгеновского сканера;

3. Программные пакеты управления сканирующим устройством, первичной обработки данных, получения рентгенографических снимков;

4. Методы и алгоритмы выравнивания темновых токов детекторов и компенсации чувствительности для линеек падовых и полосковых GaAs детекторов резистивного типа;

5. Результаты испытаний линеек с использованием стандартных тест-объектов. Измерения таких параметров как: контрастная чувствительность, пространственное разрешение, динамический диапазон, функция передачи модуляции, спектр мощности шума.

1.5 Степень разработанности

Отработаны следующие элементы систем регистрации рентгеновских изображений на основе линейки полупроводниковых детекторов из арсенида галлия резистивного типа: определены требования входного контроля модулей детектирующих элементов и микросхем интегрирования для последующего изготовления линейки сканера, определены параметры системы сбора данных для настройки оптимальных режимов работы линейки детекторов, определены требования и реализованы программные процедуры для выравнивания темновых токов чувствительных элементов, реализована программная компенсация чувствительности детектирующих элементов к рентгеновскому излучению, проведены измерения параметров

детектирующей линейки на основе полученных рентгеновских изображений.

1.6 Практическая значимость

Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что завершён этап разработки лабораторных образцов рентгенографических систем прямого преобразования энергии рентгеновского излучения в электрический сигнал сканирующего типа с использованием твердотельных полупроводниковых детекторов из арсенида галлия и промышленных интегральных микросхем российского дизайна. Определены эксплуатационные параметры, которые могут быть достигнуты для такой рентгенографической системы (контрастная чувствительность, пространственное разрешение, динамический диапазон, функция передачи модуляции). Завершённый этап позволяет приступить к конструированию и изготовлению промышленных образцов аппаратов для проведения технических испытаний и организации производства.

1.7 Апробация

Результаты, вошедшие в диссертацию, опубликованы в 9 работах (из которых 5 - в журналах, включённых в список ВАК) и докладывались на российских и международных конференциях:

1. Воробьёв, А.П. Полковников, М.К. Матричный арсенид-галлиевый детектор 128x128 элементов для рентгенографии [Текст] / А.П. Воробьёв, С.Н. Головня, С.А. Горохов, М.К. Полковников [и др.] // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ.: [сборник]. - Обнинск: - ноябрь 2005.

2. Заявка №85284 Российская Федерация. Устройство мобильного цифрового малодозового рентгенографического аппарата [Текст] / Е.Н. Ардашев, А.П. Воробьёв, С.А. Горохов, П.П. Коробчук, М.К. Полковников; приоритет 22.01.2009.

3. Воробьев, А.П. Полковников, М.К. Системы цифровой регистрации изображения для рентгеновских аппаратов сканирующего типа [Текст] / А.П. Воробьев, С.А. Горохов, С.Н. Головня, М.К. Полковников [и др.] // Прикладная физика. - 2009. - №3. - С. 132-137.

4. Polkovnikov, M.K. A portable X-ray apparatus with GaAs linear array [Text] / E.N. Ardashev, S.A. Gorokhov, M.K. Polkovnikov [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. - 2011. - Vol. 648. - P. S8-S11

5. Головня, С.Н. Полковников, М.К. Матричный арсенид-галлиевый детектор 128х128 элементов для рентгенографии [Текст] / А.П. Воробьёв, С.Н. Головня, С.А. Горохов, М.К. Полковников [и др.] // Медицинская Физика. - 2012. - №5 (Вып. 46). - С. 21-26.

6. Ардашев, Е.Н. Полковников, М.К. Настройка и характеристики линейки GaAs детекторов рентгеновского сканера [Текст] / Е.Н. Ардашев, А.П. Воробьёв, С.А. Горохов, М.К. Полковников [и др.] // Медицинская физика. - 2013. - №1 (Вып. 57). - С. 19-24

7. Полковников, М.К. Система управления и обработки данных для линейки GaAs детекторов рентгеновского сканера [Текст] / С.А. Горохов, М.К. Полковников // Медицинская техника. - 2013. - № 5. - С. 44-51.

8. Zarubin, A.N. Polkovnikov, M.K. The resolution and energy spectrum dependence on contact area and on the electric distribution of GaAs radiation sensors [Text] / A.N. Zarubin, A.D. Lozinskaya, M.K. Polkovnikov [et al.] // Известия высших учебных заведений, Физика. - 2013. - Т. 56, № 10-3, - С. 217-220

9. Polkovnikov, M.K. Dark current compensation and sensitivity adjustment on gallium arsenide linear array detector for x-ray imaging [Text] / M.K. Polkovnikov // Journal of Biomedical Science and Engineering. - 2016. - Vol. 9. № 11. - P. 532-543 URL:http://dx.doi.org/10.4236/jbise.2016.911047

Результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. Двенадцатом ежегодном семинаре «Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ», ноябрь 2005г., г. Обнинск, РФ,

2. The 10-th International Conference on Instrumentation for Colliding Beam Physics, Novosibirsk, Russia, February 2006,

3. 4-th International Conference on imaging techniques in Subatomic Physics, Astrophysics, Medicine, Biology and Industry, Stockholm, Sweden, 2010,

4. International Workshop GaAs:Cr X-ray Sensors and Their Applications, 21-23 February 2017, Tomsk, Russia

1.8 Личный вклад

Личный вклад автора состоит в создании лабораторных образцов рентгенографических систем, выборе методик экспериментов, создании программно-математического обеспечения, проведении исследований, анализе их результатов и подготовке публикаций. Все

представленные в диссертации результаты получены автором лично. Автором самостоятельно выдвинуты все защищаемые научные положения. Вклад соавторов в основные публикации не превышал 40% от общего объема работы.

1.9 Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из четырёх глав, введения и заключения. Объём работы состоит из 155 страниц машинописного текста, 84 рисунка, 15 таблиц и 87 ссылок на литературные источники.

Глава 1. Полупроводниковые детекторы в цифровых системах регистрации

рентгеновского излучения

Разработка цифровых детекторов рентгеновского излучения для диагностических систем ведется на протяжении последних нескольких десятилетий для преодоления недостатков использования в системах рентгеновских пленок: их невысокого динамического диапазона, большого времени получения результатов диагностики, значительной дозовой нагрузки. Существенным отличием цифровых систем от рентгеновской плёнки являются: большой размер элемента изображения (пиксела) и его дискретность, а также фиксирование данных о интенсивности сигнала только лишь определенным набором амплитуд, задаваемых параметрами и разрядностью АЦП. Дискретность АЦП задается степенью числа 2 и представляют собой набор величин. Например, разрядность АЦП в 12 бит соответствует набору в 212 (0-4095), т.е. дискретному набору значений после преобразования аналогового сигнала. Цифровые детекторы в большинстве своем снабжаются 12 или 14-разрядными АЦП. При фиксированном размере пиксела и расстояния между пикселами, а также ограниченной разрядности АЦП, возможны потери информации о размерах исследуемых объектов, меньших размеров пиксела. Потери информации также возможны при незначительных колебаниях интенсивности и при частичной засветке пикселов [1].

1.1 Полупроводниковые детекторы для рентгеновской диагностики

Полупроводниковые цифровые детекторы рентгеновского излучения для диагностических систем можно разделить на две большие группы по типу получения сигнала: на системы прямого и непрямого преобразования рентгеновского излучения. Под понятием прямой и непрямой подразумевают технологию преобразования входного рентгеновского излучения в выходной сигнал, формируемый каждым детектором (пикселем). Под прямым подразумевают преобразование в детекторе энергии квантов рентгеновского излучения непосредственно в носители заряда и последующим сбором заряда с электродов пиксела. Непрямое — преобразование энергии квантов рентгеновского излучения в световые фотоны (фотоны видимого света от сцинтиллятора), с последующей конвертацией энергии фотонов света в носители зарядов.

Системы прямого преобразования могут быть реализованы в разных конструктивных решениях с использованием различных материалов детекторов и систем сбора заряда. Системы непрямого преобразования обычно объединяют в себе сцинтилляторы, например,

такие как CsI:Tl или Cd2O2S:Tb и различные детекторы видимого излучения: TFT матрицы из аморфного кремния (a-Si:H), ПЗС и КМОП матрицы. Системы непрямого преобразования обладают меньшим пространственным разрешением, по сравнению с рентгеновскими пленками и пластинами с памятью из-за рассеяния света внутри сцинтиллятора, но имеют намного выше эффективность регистрации на высоких частотах из-за меньшего шума [6]. Системы непрямого преобразования используются как для маммографии, так и для задач рентгеноскопии с высокой энергией излучения из-за большего Z материала и более высокой К-границы излучения: Cs — 55 и 35 кэВ, I — 53 и 33.2 кэВ, Gd — 64 и 50.2 кэВ.

1.2 Системы с двухмерными массивами чувствительных элементов

В плоскостных системах TFT панелей чувствительный элемент пиксела изготавливается из аморфного кремния и представляет собой p-i-n диод, преобразующий оптические фотоны от сцинтиллятора в электрический заряд и накапливающий его в конденсаторе. При чтении данных информация из конденсаторов передаётся по рядно. Таким образом, весь ряд детекторов опрашивается одновременно и считанный сигнал для каждой колонки передается на предусилитель. Затем усиленный сигнал поступает на мультиплексор и АЦП. Такая конструкция плоскостных детекторов обеспечивает высокое быстродействие и возможность конструировать детекторы размером до 40x40 см2, что объясняет широкую распространенность подобного рода систем. К недостаткам этих систем можно отнести низкий уровень DQE при низких уровнях экспозиции [7], вызванный высоким уровнем шума из-за использования пассивных пикселов. К тому же на высоких скоростях считывания и формирования кадров наблюдаются артефакты на изображениях связанные с изменением среднего уровня сигнала и теневыми эффектами, а также частичным наложением предыдущего изображения.

ПЗС матрицы и системы регистрации рентгеновского излучения на их основе разрабатываются, начиная с 1970 годов [8]. Каждый ряд в матрице детектора содержит МОП конденсаторы, которые сформированы специальными электродами на кремниевой подложке. При подаче напряжения на эти электроды в подложке под ними образуются обедненные области (потенциальные ямы), способные сохранять заряд. Для каждого пиксела формируется отдельная яма. Заряд, который накапливается в этих ямах, формируется за счет фотоэффекта при взаимодействии фотонов с материалом пикселов. При подаче определенной разности потенциалов на электроды заряд начинает перемещаться между соседними потенциальными ямами. Сдвиг заряда с ряда пикселов в матрице осуществляется через зарядовую связь пикселов. Последовательно считываемый электрический заряд проходит предусилитель и

оцифровывается через АЦП. Из-за использования ПЗС матриц в цифровой видео и фотосъемке и широко освоенной технологии производства матриц, данная технология одна из доминирующих на рынке на протяжении более 25 лет. ПЗС матрицы обладают хорошей чувствительностью благодаря высокому отношению светочувствительной площади детектора к суммарной площади пикселов и высокой квантовой эффективностью (отношение количества фотоэлектронов к количеству попадающих на детектор фотонов света), что позволяет изготавливать матрицы с очень мелким размером пикселов, вплоть до 15 мкм. К преимуществам ПЗС матриц также можно отнести: фактор заполнения кадра — 100 %, т. к. операция считывания не требует дополнительной электроники на каждый пиксел. ПЗС матрицы характеризуются сравнительно большим динамическим диапазоном, и высоким уровнем соотношения сигнал-шум. Впервые ПЗС-матрицы для задач радиографии были использованы в 1987 году [9]. Размер пиксела для различных моделей может изменяться от 15 до 100 мкм, что хорошо покрывает требуемый диапазон задач медицинской диагностики и частично неразрушающего контроля.

При всех достоинствах ПЗС матриц они не лишены ряда недостатков: технологически не возможно производить матрицы сколь угодно большого размера и на практике даже самые современные детекторы не имеют площадь более 2^5 см2. Для создания детекторов большой площади приходится идти двумя путями: либо покрывать площадь несколькими десятками матриц, либо использовать системы фокусировки для переноса светового изображения на единичную матрицу. Для фокусировки может использоваться несколько подходов: фокусировка при помощи оптических линз, фокусировка при помощи световодов и электронно-оптическая фокусировка. Все системы фокусировки приводят либо к увеличению шума и соответственно к снижению DQE, либо к образованию артефактов на краях изображения. К тому же в ПЗС матрицах происходит последовательный процесс считывания сигнала, приводящий к увеличению шума сигнала при высоких скоростях смены кадров. Это ограничивает использование подобного типа элементов для задач требующих скоростного формирования изображения (томография и флуороскопия). Кроме того, ПЗС матрицы чувствительны к радиационному повреждению.

Системы с КМОП матрицами впервые появились в 1967 году и были представлены в качестве пассивных пиксельных сенсоров [10]. Но для задач детектирования рентгеновского излучения начали использоваться только с 1990-х годов с изобретением активных пикселов. Благодаря конструкции пиксела, сигнал, передающийся на шины считывания, является напряжением, а не зарядом. Такая конструкция активного пиксела позволяет улучшить отношение сигнал-шум и увеличить скорость считывания информации. Основные

преимущества КМОП матриц перед ПЗС и TFT технологиями: - это меньшая цена; меньшее потребление мощности и радиационная стойкость; высокая скорость считывания сигналов, которая обеспечивается за счет адресации с использованием ОЗУ; низкий уровень шумов и высокая скорость формирования кадра изображения, т. к. считывание столбцов матрицы производится параллельно, а не последовательно, как в ПЗС. КМОП матрицы подходят для формирования систем больших площадей за счет стыковки детекторов или расположения их в несколько слоев в шахматном порядке [11]. КМОП матрицы с активным пикселем также характеризуются меньшим шумом по сравнению с пассивным пикселем [12].

1.3 Системы с одномерными массивами детектирующих элементов (линейки детекторов)

Большая стоимость и трудности создания полноформатных матриц, которые имели бы характеристики, полностью устраивающие медицинскую рентгенологию, привели к появлению систем, которые работают по принципу сканирования. В этих системах детекторы размещены в виде линейки счётчиков (однорядной матрицы). В настоящее время в цифровой рентгенодиагностике используется несколько разновидностей таких систем:

1.3.1 Системы с линейками газонаполненных детекторов

Исторически первыми в России были произведены системы с многопроволочными пропорциональными камерами и многоканальными ионизационными камерами, основанными на наработках в области ядерной физики и детектирования элементарных частиц. Данные сканирующие системы отличаются от описанных выше систем детектором, который является многопроволочной пропорциональной камерой [13], заполненной смесью газов (ксенон и углекислый газ) или многоканальной ионизационной камерой, заполненной рабочим газом (ксенон, криптон) под давлением [14]. Под действием рентгеновских лучей происходит ионизация газа и образование зарядов и токов в сигнальных цепях детекторов. Преобразованные в электронном блоке детекторов в цифровой код сигналы передаются с помощью интерфейса в компьютер. Цифровые сигналы с привязкой к горизонтальной и вертикальной координатам подвергаются программной обработке, в результате которой формируется изображение. Следует отметить, что в случае с пропорциональными камерами регистрируются единичные кванты рентгеновского излучения, т.е. система работает в счётном режиме, тогда как в системах с ионизационными камерами регистрируются токи, т.е. система работает, также как и все перечисленные выше приборы, в интегрирующем режиме. В

настоящее время эти системы не нашли широкого использования, прежде всего из-за низкого пространственного разрешения и проблем использования газовых смесей под давлением.

1.3.2 Системы с линейками детекторов из сцинтилляторов и фотодиодов

Регистрация квантов рентгеновского излучения в этих системах, точно также, как и в полноформатной матрице, происходит за счёт конверсии их энергии в свет в сцинтилляторе и последующего детектирования света кремниевым фотодиодом. Сканирование осуществляется с помощью одновременного равномерного перемещения источника рентгеновских лучей, коллиматора и линейки детекторов. При этом обследуемая область просвечивается плоским конусным рентгеновским пучком. В некоторых аппаратах сканирование осуществляется за счёт перемещения только коллиматора и детектора в заданном секторе. Рентгеновские лучи, которые прошли сквозь пациента, попадают на входное окно детектора. После обработки информации со всех рядов формируется цифровое изображение, которое отображает интенсивность рентгеновских лучей после прохождения сквозь тело пациента. Пространственно различительная способность линейки детекторов в основном определяется количеством каналов в линейке. В сканирующих аппаратах изображение не ухудшается рассеянным в теле пациента излучением, как это происходит в аппаратах с пленочными или цифровыми камерами. При этом сохраняются другие достоинства цифровых рентгенографических систем -возможность дальнейшей математической обработки изображения с выводом результата на дисплей компьютера или печать, передачи изображения по компьютерным сетям в диагностический центр, без ухудшения его качества. Наряду с такими стандартными средствами обработки, как инверсия изображения, его масштабирование (увеличение/уменьшение размеров), регулировка яркости и контраста, измерение площадей и длин в реальных единицах, есть возможность нелинейного преобразования гистограммы яркости. Современные цифровые сканирующие системы позволяют получать снимки, в которых количество уровней яркости доходит до нескольких тысяч. Одна из целей перехода от пленочной рентгенографии к цифровым рентгеновским изображениям - существенное снижение дозы, получаемой пациентом во время обследования. Разработчики разных систем аппаратов указывают дозу в площади сканирования между 0,1 - 1,0 мР. Время сканирования, как правило, составляет 5 ^10 с. Эта задача успешно решается, например, в современных флюорографах ПроСкан-2000 и ПроСкан-7000 [15] и аппаратах производства ООО «МЕДТЕХ». Доза облучения, получаемая пациентом за снимок уменьшилась более чем в 20 раз

по сравнении с пленочным флюорографом 12Ф9 с КФ-400. Узкое щелевидное входное окно линейного детектора, действующее как коллиматор, пропускает падающее на детектор прямое излучение и снижает регистрацию рассеянного в объекте исследования излучения практически до нуля. В результате фон, вызванный этой причиной, на снимке исчезает, что позволяет значительно уменьшить поглощённую дозу облучения. Недостатком сканирующих систем всё ещё пока остаётся возможность появления "динамической нерезкости", вызванную довольно

большим временем регистрации изображения, которую можно частично исправить увеличением скорости сканирования [16].

1.3.3 Требования к линейкам полупроводниковых детекторов для цифровой

рентгеновской диагностики

Из рассмотренных выше систем цифровой рентгенографии сканирующая рентгенография на сегодняшний день является оптимальным решением для практической рентгенодиагностики с точки зрения достижения приемлемого баланса качество цифрового изображения/цена рентгенографической системы.

Подытожим технологию получения двухмерного цифрового рентгеновского изображения методом сканирования. Она основана:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Полковников Михаил Константинович, 2021 год

Список литературы

[1] M. J. Yaffe, J. A. Rowlands [Text], Physics in Medicine and Biology - 1997. - Vol. 42, N 1.

[2] M. Sonoda, M. Takano, J. Miyahara, H. Kato [Text], Computed radiography utilizing scanning laser stimulated luminescence // Radiology. -1983. - Vol. 148, N 3. - P. 833-838.

[3] The Essential Physics of Medical Imaging [Text] / Jerrold T. Bushberg et. al. - 3rd ed. -Lippincott Williams & Wilkings, 2012. - 1030 P.

[4] Kotter, E. Digital radiography with large-area flat-panel detectors [Text] / E. Kotter, M. Langer // European Radiology, - 2002. - Vol. 12, N 10. - P. 2562-2570

[5] Yorkson, J. Recent developments in digital radiography detectors [Text] / J. Yorkson // Nuclear Instrum. A. - 2007., - Vol. 580, N 2, - P. 974-985

[6] Samei, E. Performance of digital radiography detectors: factors affecting sharpness and noise

[Text] / E. Samei // Advances in Digital Radiography, - RSNA Publication. - Oak Brook. - P. 49-61

[7] Zhao, W. X-ray using amorphous selenium: Feasibility of a flat panel self-scanned detector for digital radiology [Text] / W. Zhao, J.A. Rowlands // Medical Physics. - 1995. - Vol. 22, - P. 1595

[8] Boyle, W. S. Charge-coupled semiconductor devices [Text] / W. S. Boyle, G. E. Smith // Bell Syst. Tech. J.,- 1970. - Vol. 19, - P. 587-593

[9] Nelson, R. S. Digital slot scan mammography using CCDs [Text] / R. S. Nelson // Proc. Of SPIE, - 1987. - Vol. 767, - P. 102-108

[10] Dyck, R. H. Integrated array of silicon photodetectors for image sensing [Text] / R. H. Dyck, G. P. Weckler // IEEE Trans. El. Dev. - 1968, 15 ed., N 4. - P. 196-201

[11] Scheffer, D. A wafer scale active pixel CMOS image sensor for generic X-ray radiology [Text] / D. Scheffer // Proc. of SPIE. - 2007. - Vol. 6510. - P. U233-241

[12] Elbakri, I. A. Physical characterization and performance comparison of active- and passive-pixel CMOS for mammography [Text] / I. A. Elbakri, B. J. Mcintosh, D. W. Rickey // Phys. Med. Biol., -2009. - Vol. 54, N 6. - P. 1743-1755

[13] Baru, S.E. Multiwire proportional chamber for a digital radiographic installation [Text]

/ S.E. Baru, A.G. Khabakhpashev, L.I. Shekhtman // Nucl. Instr. and Methods A, -1989. - Vol. 283. - P. 431-435; Бабичев, Е.А. Цифровая рентгенографическая установка для медицинской диагностики [Текст] / Бабичев Е.А., Бару С.Е., Волобуева А.И. и др. // Медицинская техника, 1997. - № 1. - С.13-17; Белова, И.Б. Малодозовая цифровая рентгенография [Текст] / Белова И.Б., Китаев В.М. - Орёл: 2001. - С. 53-54.

[14] Голубев, В.А. Малодозная цифровая рентгенография - современная технология в медицинской диагностике. [Текст] / В.А. Голубев // Новые промышленные технологии. - 2004. - №6. - С. 36-39.

[15] Блинов, Н.Н.(мл.) Новый сканирующий малодозовый флюорограф ПроСкан-7000

[Текст] / Блинов Н.Н.(мл.), Гуржиев А.Н., Гуржиев С.Н., Кострицкий А.В. // Медицинская техника, 2004. - №5. - С. 47-56; Гуржиев, А.Н. Практические аспекты эксплуатации малодозового цифрового флюорографа ПроСкан-2000 [Текст] / Гуржиев А.Н., С.Н. Гуржиев, А.В. Кострицкий // Медицинский бизнес, 2002. - №9-10. - С. 50-53.

[16] Бару, С. Е. Сканеры - их свойства и место в современной рентгенографии [Текст] / С.Е. Бару // Препринт ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, - Новосибирск: 2003.

[17] Kasap, S.O. Direct-conversion flat-panel X-ray image detectors [Text] / S.O. Kasap, J.A. Rowlands // IEE Proc.-Circuits Devices Syst., - 2002. - Vol. 149, N. 2

[18] Milbrath, B.D. Radiation detector materials: An overview [Text] / B.D. Milbrath, A.J. Peurrung, M. Bliss, W.J. Weber // Journal of Materials Reseach, - 2008. - Vol. 23, N 10

[19] Lucas Tlustos, Performance and limitation of high granularity single photon processing X-ray imaging detectors // Ph.D. Thesis, Match 2005

[20] John Watt, A photon counting pixel detector for X-ray imaging // Ph.D. Thesis, June 2001

[21] Mohammad Zahangir Kabir, Modeling Of X-ray Photoconductors For X-ray Image Detectors // Ph.D. Thesis, August 2005

[22] Owens, A. Compound semiconductor radiation detectors [Text] / Alan Owens, A. Peacock // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, - 2004. - Vol. 531, Issues 1-2, - P. 18-37.

[23] Ferris, K.F. Potential New Semiconducting Detection Materials Developed from Information-Based Approaches to Materials Discovery [Oral Presentation] / K. F. Ferris, D. M. Jones // NSS-MIC 2011, RTSD Section.

[24] Adachi, S. Experimental evaluation of a-Se and CdTe flat-panel x-ray detectors for digital radiography and fluoroscopy [Text] / Susumu Adachi, Naoyuki Hori, Kenji Sato [et al.] // Proc. SPIE 3977, Medical Imaging 2000: Physics of Medical Imaging, - 2000. - Vol. 38; - URL: doi:10.1117/12.384511

[25] Adachi, S. Experimental Evaluation of a-Se and CdTe Flat-Panel X-ray Detectors for Digital Radiography and Fluoroscopy [Text] / S. Adachi [et al.] // Proc. SPIE, - 2000. - Vol. 3977. - P. 3847.

[26] Bulycheva, A. CdTe linear arrays for registration of hard gamma-ray fluxes [Text] / Anna Bulycheva, Michail Shorohov, Aleksandr Lupilov, Vladimir Gostilo, Wataru Inui, Minoru Funaki //

Radiation Imaging Detectors 2008 — Proceedings of the 10th International Workshop on Radiation Imaging Detectors, - 2009. - Vol. 607, Issue 1, - P. 107-109

[27] Baciak, J. Development of Pixelated Hgl2 Radiation Detectors for Room Temperature Gamma-Ray Spectroscopy [Text] / James E. Baciak // Ph.D. Thesis, 2004

[28] Onodera, T. Spectroscopic Performance of Pixellated Thallium Bromide Detectors [Text] / Toshiyuki Onodera, Keitaro Hitomi, Tadayoshi Shoji, Yukio Hiratate and Hiroshi Kitaguchi // IEEE Transactions of Nuclear Science, - 2005. - Vol. 52, Issue 5. - P.1999 - 2002.

[29] Kozlov, V. Effects of metallization in TlBr single crystals for detector applications [Text] / V Kozlov, M. Leskela, M. Vehkamaki, H. Sipila // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A. - 2007. - Vol. 573. - P. 212-215.

[30] Shorohov, M. Surface processing of TlBr single crystals used for radiation detectors [Text] / M. Shorohov, F. Miktipavela, L.Grigorjeva, J.Maniks, D. Millers // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A. - 2009. - Vol. 607. - P. 120-122.

[31] Газизов, И.М. Токовый отклик детектора TlBr в поле излучения источника y -излучения 137Cs [Текст] / И.М. Газизов, В.М. Залетин, В.М. Кукушкин, В.С. Хрунов // Физика и техника полупроводников, 2011, - Т. 45, Вып. 5, - С. 647 - 651.

[32] McGregor, D.S. Room-temperature compound semiconductor radiation detectors [Text] / McGregor D.S., Hermon H. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. А. - 1997. -Vol. 395. — P.101-124.

[33] Buttar, C.M. GaAs detectors - A review [Text] / Buttar C.M. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A. - 1997. - Vol. 395. - P.1-8.

[34] Tyazhev, A.V. GaAs radiation imaging detectors with an active layer thickness up

to 1 mm [Text] / Tyazhev, A.V. [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A. -2003. - Vol. 509. - P. 34-39.

[35] Dubecky, F. Digital X-ray portable scanner based on monolithic semi-insulating GaAs detectors: General description and first "quantum" images [Text] / F. Dubecky, A. Perd'ochova, P. Scepko [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. - 2005. - Vol. 546, № 1-2. - P. 118-124

[36] Dvoryankin, V.F. Photovoltaic GaAs Detectors for Digital X-Ray Imaging [Text] / V.F. Dvoryankin, G.G. Dvoryankina, Yu.M. Dikaev [et al.] // Mammography - Recent Advances, Dr. Nachiko Uchiyama (Ed.). - 2012. ISBN: 978-953-51-0285-4. - URL: D0I:10.5772/32431

[37] Синягина, М. А. Определение параметров детектора рентгеновского излучения GaAs-512-0.1 [Текст] / Синягина М. А. , Лукьяненко Е. В. , Стучебров С. Г. // Ядерно-физические технологии в клинической и экспериментальной медицине: состояние, проблемы, перспективы: материалы международной школы-конференции, Томск, 3-7 Июня 2013. - Томск: Копитал. -2013. - C. 34-35.

[38] Производство полупроводниковых рентгеновских детекторов на основе линеек фотодиодов. [Электронный ресурс] URL: http://www.vostok.nsk.su/?bid=0&id=13 (дата обращения: 20.09.2014); URL: http://www.medtek.ru/en/exhibitions/ (дата обращения: 01.01.2016)

[39] Лабусов, В.А. Линейки фотодиодов — базовые элементы многоканальных анализаторов атомно-эмиссионных спектров. [Текст] / Лабусов, В.А., Бехтерев, А.В. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. Специальный выпуск. 2007. — Т. 73. — С. 712. URL: http://www.vmk.ru/files/MAES2-2007---7-12.pdf

[40] Лабусов, В.А. Многокристальные сборки линеек фотодиодов для атомно-эмиссионного спектрального анализа. [Текст] / Лабусов, В.А. // Заводская лаборатория. Диагностика

материалов. Специальный выпуск. 2007. — Т. 73. — С. 13-17. URL: http://www.vmk.ru/files/MAES1-2007---13-17.pdf

[41] Селюкин, Д.О. Высокоскоростные анализаторы МАЭС с интерфейсом Gigabit ethernet.

[Текст] / Селюкин, Д.О., Бабин, С.А., Лабусов, В.А. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. — №1, Ч. II, Т. 78. — С. 44-49

[42] Ayzenshtat, G.I. GaAs detectors for medical imaging [Text] / G.I. Ayzenshtat, E.A. Babichev, S.E. Baru, [et al.] // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A. — 2003. — Vol. 509, — P. 268-273.

[43] Tyazhev, A.V. GaAs radiation imaging detectors with an active layer thickness up to 1 mm [Text] / A.V. Tyazhev, D.L. Budnitsky, O.B. Koretskaya, [et al.] // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A. — 2003. — Vol. 509, — P. 34-39.

[44] Golovnia, S.N. Influence of cooling on the working parameters of GaAs detectors [Text] / S.N. Golovnia, S.A. Gorokhov, Y.P. Tsyupa, [et al.] // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. A. — 2002, — Vol. 494, — P. 223-228.

[45] Бородин, Д.В. Многоканальная микросхема первичного преобразования сигнала с рентгеновских чувствительных элементов. [Текст] / Д.В. Бородин, Ю.В. Осипов, Н.А. Шушкевич, А.А. Лопухин // Прикладная Физика. 2003. - №1, - C. 165.

URL: http://www.rtcimpex.ru/index.php/stati/15-mnogokanalnaya-mikroskhema-pervichnogo-

preobrazovaniya-signala-s-rentgenovskikh-chuvstvitelnykh-elementov (дата обращения: 26.10.2016)

[46] FTDI FT245BM USB driver for Linux. [Электронный ресурс] URL: http://sourceforge.net/projects/ftdi-usb-ft245 (дата обращения: 26.10.2016)

[47] Денисенко, В.В. ПИД регуляторы: принципы построения и модификации [Текст] / Денисенко В.В. // Современные технологии автоматизации. 2006. - N0 4. - С. 66-74; - 2007. - N0 1.- С. 78-88

[48] Денисенко, В.В. ПИД вопросы реализации [Текст] / Денисенко В.В. // Современные технологии автоматизации. 2007. - No 4. - С. 86-97

[49] Automatic Tuning of Pid Controllers [Text] / Astrom, Karl J., Hagglund, Tore. - ISA, The Instrumentation, Systems and Automation Society, 1988. - 141. P.

[50] G. H. Cohen Theoretical Consideration of Retarded Control [Text] / G. H. Cohen, G.A. Coon // Trans. ASME. - 1953. - Vol. 75, - P. 827.

[51] ImageMagick v6 Examples - Resampling Filters. [Электронный ресурс] URL: http://www.imagemagick.org/Usage/filter/ (дата обращения: 26.10.2015)

[52] Hai-chao Li. A relative radiometric correction method for linear array push-broom imagery

[Text] / Hai-chao Li, Hai-feng Song // Proc. SPIE 8194, International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging 2011: Advances in Imaging Detectors and Applications. — 2011. — 81941L. URL: doi:10.1117/12.900195

[53] Ma, Weihong. Line-scan CCD camera calibration in 2D coordinate measurement [Text] / Weihong Ma, Tao Dong, Hui Tian, [et al.] // Optik - International Journal for Light and Electron Optics.

— 2014. — Vol. 125, Issue 17, — P. 4795-4798. URL: doi:10.1016/j.ijleo.2014.04.057

[54] Shan, Peng. Partial least squares-slice transform hybrid model for nonlinear calibration

[Text] / Peng Shan, Silong Peng, Yiming Bi, [et al.] // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. — 2014. — Vol. 138, — P. 72-83

[55] Di Natale, Corrado. Sensor-array calibration time reduction by dynamic modelling [Text] / Corrado Di Natale, Santiago Marco, [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. — 1995. Vol. 25, Issues 1-3. — P. 578-583

[56] Carey, W. Patrick. Calibration of nonlinear solid-state sensor arrays using multivariate regression techniques [Text] / W.Patrick Carey, Sinclair S. Yee // Sensors and Actuators B: Chemical,

— 1992. — Vol. 9, Issue 2. — P. 113-122

[57] Hannati, L. CMOS 32-APS linear array for high-sensitivity, low-resolution spectrophotometry [Text] / L. Hannati, P. Pittet, G.N. Lu, G. Carrillo // Sensors and Actuators B: Chemical, — 2006. — Vol. 120, Issue 1. — P. 142-149

[58] Bolanos, L. A digital X-ray imaging system based on silicon strip detectors working in edge-on configuration [Text] / L. Bolanos, M. Boscardin, A.E. Cabal, [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. — 2009. Vol. 608, Issue 3, — P. 410-416

[59] Tendero, Yohann. Non-uniformity Correction of Infrared Images by Midway Equalization

[Text] / Yohann Tendero, Stéphane Landeau, Jérôme Gilles // Image Processing On Line. — 2012. — № 2. — P. 134-146. URL: http://dx.doi.org/10.5201/ipol.2012.glmt-mire

[60] Harris, J.G. Nonuniformity correction of infrared image sequences using the constant-statistics constraint [Text] / J.G. Harris, Y.M. Chiang // Image Processing, IEEE Transactions on. — 1999. — Vol. 8, № 8. — P. 1148-1151.URL: http://dx.doi.org/10.1109/83.777098.

[61] Ratliff, Bradley M. An algebraic algorithm for nonuniformity correction in focal-plane arrays [Text] / Bradley M. Ratliff, Majeed M. Hayat // J. Opt. Soc. Am. A, — 2002. — Vol. 19, № 9.

[62] Tendero, Y. Efficient single image non-uniformity correction algorithm [Text] / Y. Tendero, J. Gilles, S. Landeau, J.M. Morel // Proc. SPIE. 7834, Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications VII, — 2010. — Vol. 78340E URL: doi:10.1117/12.864804

[63] Harris, J. Nonuniformity correction of infrared image sequences using the constant-statistics constraint [Text] / Harris, J., Chiang, Y. // IEEE TIP 8. — 1999. —P. 1148-1151.

[64] Tendero, Y. ADMIRE: a locally adaptive single-image, non-uniformity correction and denoising algorithm: application to uncooled IR camera [Text] / Y. Tendero, J. Gilles // Proc. SPIE 8353, Infrared Technology and Applications XXXVIII. — 2012. — Vol. 83531O. URL: doi:10.1117/12.912966

[65] Perry, D.L. Linear theory of non uniformity correction in infrared sensors [Text] / D. L. Perry, Eustace L. Dereniak // Opt. Eng. — 1993, — Vol. 32, № 8. — P. 1854-1859.

[66] CCMATH: A Mathematics Library. URL: http://freecode.com/projects/ccmath (дата обращения: 26.10.2015); The GNU Scientific Library (GSL). URL: http://www.gnu.org/software/gsl/ (дата обращения: 26.10.2015)

[66] Portable X-ray Unit DIG-360 — URL: http://www.dong-mun.net/home/pro 05.php (дата обращения 01.01.2016)

[67] Портативные рентгеновские аппараты РАПАН - URL: http://www.vniia.ru/rg/doc/rg prospekt.pdf (дата обращения 01.01.2016)

[68] XMI-MSIM: Monte Carlo simulation of energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometers URL: http://github.com/tschoonj/xmimsim (дата обращения 01.01.2016)

[69] Ebel, H. X-ray tube spectra [Text] / Ebel, H. // X-Ray Spectrom. - 1999. - Vol. 28: - P. 255-266. URL: doi:10.1002/(SICI)1097-4539(199907/08)28:4<255::ArD-XRS347>3.0.CQ:2-Y

[70] Ebel, H. Li, La1,2, Lq, Lß1,2,3,4,5,6 and ly1,2,3 spectra of x-ray tubes [Text] / Ebel, H. // X-Ray Spectrom. - 2003. -Vol. 32, - P. 46-51. URL: doi:10.1002/xrs.610

[71] Brunetti, A. A library for X-ray matter interaction cross sections for X-ray fluorescence applications [Text] / A. Brunetti, M. Sanchez del Rio, B. Golosio, [et. al.] // Spectrochimica Acta B -2004. - Vol. 59, - P. 1725-1731 URL: http://dx.doi.org/10.1016/_i.sab.2004.03.014

[72] Schoonjans, T. The xraylib library for X-ray-matter interactions. Recent developments

[Text] / T. Schoonjans, A. Brunetti, L. Vincze [et. al.] // Spectrochimica Acta B - 2011., - Vol. 66, - P. 776-784 URL: http://dx.doi.org/10.1016/_i.sab.2011.09.011: L. Vincze [et. al.] // Spectrochim. Acta Part B, - 1993. - Vol. 48, N 4. - P. 553-573; L. Vincze [et. al.] // Spectrochim. Acta Part B, - 1995. - Vol. 50, N 2. - P. 127-147; T. Schoonjans [et. al.] // Spectrochim. Acta Part B, -2012, -Vol. 70, -P. 10-23

[73] ГОСТ Р МЭК 62220-1-2006. Характеристики цифровых приемников рентгеновского изображения - Часть 1: Определение квантовой эффективности регистрации. [Текст]. - Введ. 27.12.2006. - М: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2007. - 22 c.: ил. ; 29 см.; СТАНДАРТ ПРЕДПРИЯТИЯ 01-22-06. Приемники рентгеновского изображения рентгеновских

диагностических аппаратов с цифровой регистрацией изображений. Номенклатура параметров и характеристик качества изображения, методы и средства их определения. [Текст]. - Введ. 28.12.2006 - М: ВНИИИМТ, 2007. - 14 с.

[74] НПАО «АМИКО» - URL: http://www.amico.ru (дата обращения: 03.02.2016)

[75] Оптимизация режимов и дозы облучения пациентов для получения адекватной рентгенографической информации — URL:http://medtek.ru/оптимизация-режимов-и-дозы-облучения/ (дата обращения: 01.01.2016)

[76] Гуржиев, A.C. Экспериментальное сравнение трех методов измерения разрешающей способности цифровых радиографических систем [Текст] / Гуржиев A.C., Гуржиев С.Н. [и др.] // Медицинская Техника. — 2011. — №2 (266). — C. 1-5.

[77] ImageJ — URL: http://imagej.nih.gov/ij/ (дата обращения: 03.01.2016)

[78] SE_MTF plugin — URL: http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/se-mtf/index.html (дата обращения: 03.01.2016)

[79] Mitja, C. Escofet, J. MEDIDA DE LA MTF EN CAMARAS FOTOGRAFICAS DIGITALES. [Text] / Carles Mitja, Jaume Escofet // 7th Reunion Nacional de Optica, Universidad de Cantabria. — 2003. — Santander.

[80] Nitrosi, A. Application of QC_DR Software for Acceptance Testing and Routine Quality Control of Direct Digital Radiography Systems: Initial Experiences using the Italian Association of Physicist in Medicine Quality Control Protocol [Text] / A. Nitrosi, M. Bertolini, [et al.] // Journal of Digital Imaging. - 2009. - Vol. 22, N 6. -P. 656-666

[81] Donini, B. Free software for performing physical analysis of systems for digital radiography and mammography [Text] / B. Donini, S. Rivetti, N. Lanconelli, [et al.] // Med. Phys. - 2014. - Vol. 41, N 5: 051903

[82] Зеликман М.И. Цифровые системы в медицинской рентгенодиагностике. [Текст]: монография / Зеликман М.И. — М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2007. — С. 96-133

[83] Кабанов, С.П. Исследование и разработка методов и аппаратно-программных средств контроля квантовой эффективности регистрации цифровых приемников рентгеновского изображения [Текст]: автореф. дис. ... кан. техн. наук: 05.11.10 / Кабанов Сергей Павлович. — М., 2011. — 27 с.

[84] Anastasios C. Konstantinidis. Evaluation of Digital X-ray Detectors for Medical Imaging Applications [Text]: Ph.D. Thesis, University College London, London. - 2011. -P. 83

[85] Mettler, F.A. Effective doses in radiology and diagnostic nuclear medicine: A catalog [Text] / Mettler F.A. Jr, Huda W., Yoshizumi T.T., Mahesh M. // Radiology. - 2008. - Vol. 248, N 1: - P. 254263. http://dx.doi.org/10.1148/radiol.2481071451

[86] Balonov, M.I. Effective dose and risks from medical X-ray procedures [Text] / M.I. Balonov, P.C. Shrimpton //Annual ICRP. - 2012. - Vol. 41, N 3-4: - P. 129-41.

http://dx.doi.org/ 10.1016/j.icrp.2012.06.002

[87] МУ 2.6.1.2944-11. Ионизирующее излучение, Радиационная Безопасность, Контроль эффективных доз облучения пациентов при проведении медицинских рентгенологических обследований. Методологические Указания [Текст]. - Введ. 19.07.2011. - М: - 2011. - 32 с.