During the past years photon-counting detectors (PCDs) have emerged as an alternative to conventional energy-integrating detectors and may significantly improve the standard of care for computed tomography (CT). There are two main alternatives for the material of the detector: cadmium telluride (CdTe) and silicon (Si). The settings of the X-ray tube and the applied filters need to be evaluated and optimized for the new detector technology. In this report, Monte Carlo simulations are used to determine how image quality is affected by different X-ray tube voltages and filter thicknesses. The image quality indicators that were chosen to evaluate are detective quantum efficiency (DQE) for material quantification and both DQE and dose-normalized signal-difference-to-noise ratio (SDNR) for detection tasks. Overall, silicon-based detectors performed better than cadmium-based detectors for quantification imaging tasks for all object thicknesses, while cadmium-based detectors were superior for detection imaging tasks in larger patients. For both silicon- and cadmium-based detectors, the dose-normalized image quality was largely independent of filter thickness, while the X-ray tube voltage had a more distinct impact on the result, where low voltages were optimal. / Under de senaste åren har fotonräknande detektorer blivit aktuellt som ett alternativ till konventionella energiintegrerande detektorer och kommer troligen förbättra datortomografibilder avsevärt. För de nya detektorerna finns det två huvudsakliga materialalternativ: kadmiumtellurid (CdTe) och kisel (Si). Inställningarna för röntgenröret och det pålagda filtret behöver utvärderas och optimeras för den nya detektorteknologin. I denna rapport användes Monte Carlo-simuleringar för att bestämma hur bildkvaliteten påverkades av rörspänningen och filtertjockleken. Bildkvaliteten bestämdes sedan utifrån tre indikatorer, detective quantum efficiency (DQE) för materialbestämning samt både DQE och dosnormaliserad signal-difference-to-noise ratio (SDNR) för detektionsuppgifter. Den kiselbaserade detektorn presterade bättre än den kadmiumbaserade för materialbestämning för alla patientstorlekar medan den kadmiumbaserade presterade bättre på detektionsuppgifterna för större patienter. Vidare var den dosnormaliserade bildkvaliteten för både kisel- och kadmiumdetektorer svagt beroende av filtertjocklek medan båda påverkades starkt av rörspänningen, där låga spänningar var att föredra.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298034 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Mannila, Cassandra, Larsson, Marcus |
| Publisher | KTH, Medicinteknik och hälsosystem |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2021:102 |
Page generated in 0.0035 seconds