探测器的主要性能指标

4．5．4．1调制传递函数

调制传递函数和量子检出效率为成像性能提供了定量测量方法。MTF可测量空间分辨力，而DQE则是信噪比、对比分辨力和剂量效率的测量单位。通过查看相应的MTF和DQE曲线可以最好地反映成像系统的特点。然而，这不能用一个数字以单个空间频率进行描述。可以用这些测量法去确定系统在一个空间频率范围内获取信息的好坏程度。

MTF是在一个空间频率范围内信号传递的度量标准，并且可将空间分辨力进行量化。任何系统的分辨力极限都是通过其像素尺寸加以确定的。例如，一个100μm像素的系统不能充分解析5lp/mm以上的空间频率。间接转换法可以使光散射到周围的数个像素，这进一步限制了系统的有效分辨力。直接转换系统不受这一限制，如图4－24所示，直接转换硒探测器的MTF优于屏/片和间接转换探测器的MTF。直接转换硒探测器的固有空间分辨力比那些使用间接转换闪烁体的探测器的固有空间分辨力要高。当间接转换探测器的MTF在较高空间频率上显著降低时，直接转换硒探测器的MTF可在一个更大的空间频率范围内保持高水平。利用硒材料，通过光导元件的电荷不会有横向运动，而且其MTF与硒的厚度无关。因此，硒探测器在采集X线并转换为电信号方面效率颇高。

图4－24　屏/片系统、直接转换、间接转换平板探测器的MTF对比

4．5．4．2量子检出效率（DQE）

在高空间频率条件下，即使有较高的MTF，小物体也会消失在系统的噪声中。系统中信号增强和噪声减弱可增强细微结构的可见度。DQE度量的系统信噪传输与空间频率成函数关系，而且可很好地用来衡量剂量效率。DQE受几个因素的影响，包括X线吸收量、信号曲线（由MTF测量）的幅度或强度以及噪声。

图4－25显示的是屏/片和数字探测器的DQE，与间接转换探测器相比，虽然屏/片在高空间频率条件下具有较高的MTF，但是对于DQE而言则并非如此。这就是为什么屏/片的潜在空间分辨力在实践中没有实现的原因之一。屏/片的颗粒噪声限制了其在高空间频率条件下可以达到的DQE水平。

间接转换系统具有比屏/片更高的DQE，特别是在低空间频率条件下更是如此。然而，在高空间频率条件下DQE会降低，这是闪烁体引起的光模糊所致。

就DQE而言，直接转换数字乳腺摄影硒探测器比间接转换数字和屏/片都更好，没有信号扩散，而且DQE（和MTF）主要由像素尺寸的固有限度控制。此外，只有硒探测器可以制作得足够厚，以便在不影响空间分辨力的情况下吸收全部入射的X线。

直接转换系统在较低剂量（低至屏/片剂量的1/3～1/2）条件下有可能提供类似的图像质量，或者在与屏/片剂量相同的条件下使图像质量得到改善。从临床角度来看，人们都希望在相同剂量条件下，直接转换FFDM系统可以在敏感度和特异性方面提供更好的诊断成像，从而更好地进行癌症探测，并降低假阳性率。

图4－25　屏/片系统、直接转换、间接转换平板探测器的DQE对比

4．5．4．3动态范围

屏/片系统有一个有限的动态范围，很难将胸壁到乳头的全部乳腺组织同时清晰地显示出来。数字技术的使用满足了乳腺成像对动态范围改善的需要。数字探测器的性能有了很大改善。对于没有固有噪声的理想探测器而言，在典型的乳腺摄影图像上，可以分辨3　100个灰度水平。这样，可以提供至少14bit动态范围的系统不会使图像信息损失。数字乳腺X线照片在不同的曝光条件和乳腺尺寸条件下具有基本一致的品质。