ГОСТ Р МЭК 61262.5-99 Изделия медицинские электрические. Характеристики электронно-оптических усилителей рентгеновского изображения. Часть 5. Определение квантовой эффективности регистрации

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским и испытательным институтом медицинской техники (ВНИИИМТ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 668 "Аппараты и оборудование для лучевой диагностики, терапии и дозиметрии"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29 декабря 1999 г. N 832-ст

3 Разделы настоящего стандарта представляют собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 61262-5-94 "Изделия медицинские электрические. Характеристики электронно-оптических усилителей рентгеновского изображения. Часть 5. Определение квантовой эффективности регистрации"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт является прямым применением международного стандарта МЭК 61262-5 "Изделия медицинские электрические. Характеристики электронно-оптических усилителей рентгеновского изображения. Часть 5. Определение квантовой эффективности регистрации", подготовленного Подкомитетом 62В "Аппараты для лучевой диагностики" Технического комитета МЭК 62 "Изделия медицинские электрические".

Определение КВАНТОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ( ) - это измерение качества изображения системы, базирующееся на сравнении отношения сигнал/шум на выходе с отношением сигнал/шум на входе. Для линейных систем формирования изображений корректен анализ отношения сигнал/шум и как функции синусоидально изменяющихся сигналов.

В настоящем стандарте установлены детальные условия для определения ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ для близких к нулю пространственных и временных частот. Используемый метод основан на анализе спектра сцинтилляций (ССА).

ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ на входе - радионуклид Am, который предпочтительнее ИСТОЧНИКА РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, так как радионуклидный источник свободен от дрейфа и периодических флуктуаций и испускает гамма-излучение в области энергий рентгеновского диапазона. Сигнал люминофора на выходе ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ интегрируется на площади, которая больше изображения источника.

Кроме того, метод ССА требует интегрирования практически всей энергии световых фотонов на выходе ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, появившихся в результате поглощения одного фотона гамма-излучения. Эти характеристики являются результатом измерений вблизи нулевых как пространственных, так и временных частот.

Настоящий стандарт предполагает измерение только вблизи ЦЕНТРА ВХОДНОГО ПОЛЯ.

С другой стороны метод ССА не рекомендуется для ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ с временем затухания выходного люминофора существенно большим, чем у люминофора Р-20. Обычно, когда фотон гамма-излучения поглощен, интенсивность светового импульса через 1 мс после начала импульса должна быть меньше 10% максимальной интенсивности. Это означает, что временной интервал между началом импульса и максимумом интенсивности значительно меньше чем 1 мс. Так как метод ССА требует интегрирования излучения от каждого отдельного фотона гамма-излучения, то применение люминофоров с длительным временем затухания вызывает необходимость использования очень низких уровней скорости счета фотонов гамма-излучения, которые могут быть сравнимы со скоростью счета шумового фона.

Известно, что существуют другие методы измерений , например, анализ вспышек импульсов, анализ среднего квадратического значения шума и имитация квантового поглощения в части физических характеристик ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ. Методы, которые обеспечивают корректные результаты измерения с точностью не хуже, чем при измерениях по методике настоящего стандарта, являются также применимыми.

В настоящем стандарте приняты следующие типы шрифтов:

- методы испытаний - курсив*;

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов приводятся обычным шрифтом.

- термины, определяемые в пункте 3.1 и в приложении А настоящего стандарта, - прописные буквы.

В Российской Федерации действует ГОСТ 26141-84 "Усилители рентгеновского изображения медицинских аппаратов. Общие технические требования. Методы испытаний". ГОСТ 26141 распространяется на усилители рентгеновского изображения (УРИ), включающие в себя блок преобразования на основе рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП) в защитном кожухе и блок питания электродов РЭОП, а также замкнутую телевизионную систему (ЗТС) с монитором (видеоконтрольным устройством). Параметры качества изображения, нормируемые ГОСТ 26141, включают в себя требования к телевизионной системе и оцениваются наблюдателем либо измеряются, как правило, на экране монитора ЗТС.

В МЭК 60788, а также в настоящем стандарте под термином УСИЛИТЕЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (УРИ) понимается устройство для преобразования РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ в усиленное видимое изображение с использованием дополнительного источника энергии для этого усиления, т.е. УРИ - блок преобразования, включающий в себя РЭОП и его блок питания. Параметры изображения измеряются на выходном экране РЭОП с применением увеличительных оптических устройств.

КВАНТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГИСТРАЦИИ ( ), методы определения которой изложены в настоящем стандарте, характеризует шумовые свойства РЭОП. Проведение подобных сложных измерений рекомендуется осуществлять в лабораторных условиях предприятия-изготовителя при разработке РЭОП и его периодических испытаниях.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, используемые в медицинской практике в составе диагностических РЕНТГЕНОВСКИХ АППАРАТОВ.

Требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения КВАНТОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ( ) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ посредством анализа амплитудного спектра импульсов сцинтилляций фотонов, вызванных гамма-излучением.

Этот метод применяют только для ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, со скоростью затухания свечения на выходе, примерно равной или выше по отношению к люминофору Р-20.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте используют ссылку на стандарт:

МЭК 60788-84 Медицинская радиационная техника. Термины и определения

3 Определения

3.1 Используемые термины

* Наряду с нижеприведенными терминами применяют термины по МЭК 60788 (см. приложение А). В тех случаях, когда наименование термина, определенного в 3.1.1-3.1.14, совпадает с приведенным в МЭК 60788, преимущество имеет определение термина настоящего стандарта.

3.1.1 УРИ: ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ;

3.1.2 ВХОДНАЯ ПЛОСКОСТЬ: Плоскость, перпендикулярная к оси симметрии УРИ и касательная к той части его корпуса, которая максимально выступает в сторону ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ;

3.1.3 ВХОДНОЕ ПОЛЕ: Область ВХОДНОЙ ПЛОСКОСТИ УРИ, которая может быть использована для передачи РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ при установленных условиях;

3.1.4 Не использован;

3.1.5 РАССТОЯНИЕ ИСТОЧНИК - ВХОДНАЯ ПЛОСКОСТЬ (сокращенно РИВ): Расстояние между фокусным пятном РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ и ВХОДНОЙ ПЛОСКОСТЬЮ УРИ;

3.1.6 ЦЕНТР ВЫХОДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ: Центр наименьшей окружности, описывающей ВЫХОДНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ;

3.1.7 ЦЕНТР ВХОДНОГО ПОЛЯ: Точка ВХОДНОЙ ПЛОСКОСТИ, которая изображается в ЦЕНТРЕ ВЫХОДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ;

3.1.8 ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОСЬ: Линия, перпендикулярная к ВХОДНОЙ ПЛОСКОСТИ, проходящая через центр ВХОДНОГО ПОЛЯ;

3.1.9 Не использован;

3.1.10 ЭФФЕКТИВНАЯ АПЕРТУРА: Зона на ВХОДНОМ ЭКРАНЕ УРИ, которая облучается ИСТОЧНИКОМ ИЗЛУЧЕНИЯ через ВХОДНУЮ АПЕРТУРУ;

Примечание - Вследствие геометрического увеличения и конечных размеров источника диаметр этой зоны всегда больше, чем диаметр ВХОДНОЙ АПЕРТУРЫ.

3.1.11 КВАНТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГИСТРАЦИИ ( ): Отношение квадрата отношения сигнал/шум на выходе ДЕТЕКТОРА ИЗЛУЧЕНИЯ к квадрату отношения сигнал/шум на входе ДЕТЕКТОРА ИЗЛУЧЕНИЯ;

3.1.12 КВАНТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОГЛОЩЕНИЯ ( ): Число фотонов, падающих на вход ДЕТЕКТОРА ИЗЛУЧЕНИЯ и вызывающих сигнал на выходе ДЕТЕКТОРА ИЗЛУЧЕНИЯ, деленное на полное число падающих фотонов;

3.1.13 ВХОДНАЯ АПЕРТУРА: Апертура, которая определяет площадь поперечного сечения ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ;

3.1.14 ИМПУЛЬС ЕДИНИЧНОГО ФОТОНА ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ: Число световых фотонов, эмитируемых ВЫХОДНЫМ ЭКРАНОМ УРИ, в результате взаимодействия одного ФОТОНА гамма-излучения установленной энергии с ВХОДНЫМ ЭКРАНОМ УРИ.