一、調制傳遞函數（MTF）
1.定義與物理意義
MTF描述成像系統對物體空間頻率的再現能力，取值范圍為0到1。其值為系統輸出與輸入信號對比度的比值，反映系統對不同頻率細節的保留能力。MTF值越接近1，系統分辨率越高，細節損失越少。
2.測量方法
刀刃法（IEC標準方法）
材料：使用1mm厚鎢片（誤差<5mm），傾斜角度1.5°~3°。
步驟：
將鎢片置于探測器表面，采集邊緣圖像。
提取邊緣擴散函數（ESF），通過微分得到線擴散函數（LSF）。
對LSF進行傅里葉變換，計算MTF。
優勢：材料易加工，實驗步驟簡便，適用于高頻響應測量。
局限性：算法校準耗時，精確性略遜于狹縫法。
狹縫法
材料：需≤10μm狹縫，傾斜角度精確至亞弧度級。
步驟：
激光穿過狹縫形成線光源，照射探測器。
采集線光源圖像，提取LSF并傅里葉變換得到MTF。
優勢：高頻響應信噪比高，測量精確。
局限性：狹縫制造精度要求高，實驗操作難度大，難以推廣。
3.解讀要點
高頻衰減：MTF在高頻段（如>3lp/mm）快速下降，表明系統對微小細節的分辨能力有限。
各向異性：若主副掃描方向MTF差異顯著（如CR系統），需分別測量兩個方向的MTF。
臨床應用：高分辨率乳腺攝影需優先選擇MTF衰減較慢的系統（如刀刃法測量結果）。
二、瑞士DECTRIS德科特思光子計數探測器：量子探測效率（DQE）
1.定義與物理意義
DQE衡量成像系統對輸入信號的利用效率，定義為輸出信號噪聲功率譜（NPS）與輸入NPS的比值。其值越高，系統在相同劑量下圖像質量越好，或實現同等圖像質量所需劑量越低。
2.測量方法
IEC標準流程：
曝光條件控制：
使用鋁板濾過X射線，調整管電壓使半價層符合標準（如RQA5譜線）。
照射野幾何尺寸固定為16cm×16cm，焦點到探測器距離≥1.5m。
數據采集：
進行3次曝光（正常、高劑量、低劑量），每次曝光間隔確保無余輝效應。
采集探測器表面空氣比釋動能率、轉換函數、MTF及NPS。
計算：
通過線性化處理將圖像數據轉換為單位面積曝光量子數。
結合MTF與NPS，計算DQE值。
3.解讀要點
劑量依賴性：低劑量下DQE隨劑量增加而提升，高劑量下趨于穩定（量子噪聲主導）。
空間頻率特性：DQE隨空間頻率升高而下降，高頻段（如>5lp/mm）DQE降低表明系統對微小結構分辨能力受限。
臨床選擇：
胸部檢查需高密度分辨率，宜選間接轉換平板探測器（DQE較高）。
四肢關節檢查需高空間分辨率，宜選直接轉換平板探測器（MTF優異）。
三、噪聲功率譜（NPS）
1.定義與物理意義
NPS描述重建數據中噪聲的頻率分布，反映噪聲在空間域的隨機性程度。其幅值與頻率的關系揭示噪聲功率集中區域：低頻噪聲導致圖像粗糙，高頻噪聲導致圖像銳利。
2.測量方法
雙掃描法：
對均勻水模進行兩次掃描，獲取兩幅圖像。
將兩幅圖像相減，得到純噪聲圖像（噪聲強度翻倍）。
在噪聲圖像中心截取ROI（如125mm×125mm），劃分為256×256像素子區域。
對子區域進行二維傅里葉變換，計算NPS幅值。
單掃描校正法：
對單幅圖像進行多項式擬合，去除背景信號。
提取噪聲信號并進行傅里葉變換，計算NPS。
局限性：無法消除直流信號，可能導致NPS曲線失真。
3.解讀要點
頻率分布：
低頻峰值：表明噪聲具有粗顆粒度，可能掩蓋低對比度組織（如胸部縱隔軟組織）。
高頻峰值：表明噪聲具有細顆粒度，可能干擾高分辨率結構（如四肢關節微小骨折）。
重建算法影響：
低分辨率算法：提高噪聲點相關性，降低高頻噪聲，平滑圖像但犧牲空間分辨率。
高分辨率算法：降低噪聲點相關性，提高高頻噪聲，銳化圖像但增加噪聲。
四、參數綜合解讀與臨床應用
MTF與DQE的關聯：
高MTF系統（如直接轉換平板探測器）在高頻段DQE下降較慢，適合觀察微小結構（如乳腺鈣化點）。
低MTF系統（如間接轉換平板探測器）在低頻段DQE較高，適合觀察密度差異（如肺部結節）。
NPS與圖像質量：
低頻噪聲主導的系統需優化重建算法（如采用平滑濾波），以減少粗顆粒度噪聲對低對比度組織的影響。
高頻噪聲主導的系統需采用銳化濾波，以增強微小結構顯示，但需權衡噪聲增加的風險。
臨床決策支持：
低劑量檢查：優先選擇DQE高的系統（如面陣DR），以降低輻射劑量同時保證圖像質量。
高分辨率檢查：優先選擇MTF優異的系統（如直接轉換乳腺DR），以清晰顯示微小結構。
噪聲控制：根據NPS特性調整重建算法，優化噪聲頻率分布，提升目標可檢測性。
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