IEC 62220-1-1:2015

Medical electrical equipment - Characteristics of digital X-ray imaging devices - Part 1-1: Determination of the detective quantum efficiency - Detectors used in radiographic imaging

IEC 62220-1-1:2015 specifies the method for the determination of the DETECTIVE QUANTUM EFFICIENCY (DQE) of DIGITAL X-RAY IMAGING DEVICES as a function of AIR KERMA and of SPATIAL FREQUENCY for the working conditions in the range of the medical application as specified by the MANUFACTURER. The intended users of this part of IEC 62220 are manufacturers and well equipped test laboratories. This first edition of IEC 62220-1-1 cancels and replaces IEC 62220-1:2003. It constitutes a technical revision of IEC 62220-1:2003 and assures a better alignment with the other parts of the IEC 62220 series. The main changes are as follows:
- necessary modifications have been applied as a consequence of taking into account IEC 61267:2005. This influences HVL values and SNRin2;
- the method for the determination of LAG EFFECTS now considers lag and ghosting compensation;
- as part of the MTF determination, the method of obtaining the final averaged MTF has been restricted (only averaging of the ESF is allowed);
- a description of (optionally) obtaining the diagonal (45°) MTF and NPS has been added.

Appareils électromédicaux - Caractéristiques des dispositifs d'imagerie à rayonnement X - Partie 1-1: Détermination de l'efficacité quantique de détection - Détecteurs utilisés en imagerie radiographique

L'IEC 62220-1-1:2015 spécifie la méthode de détermination de l'EFFICACITE QUANTIQUE DE DETECTION (EQD) des DISPOSITIFS D'IMAGERIE NUMERIQUE A RAYONNEMENT X en tant qu'une fonction du KERMA DANS L'AIR et de la FREQUENCE SPATIALE pour les conditions de fonctionnement dans la gamme des applications médicales, telles que spécifiées par le FABRICANT. Les utilisateurs prévus de la présente partie de l'IEC 62220 sont les fabricants et les laboratoires d'essai bien équipés. La présente Partie 1-1 est limitée aux DISPOSITIFS D'IMAGERIE NUMERIQUE A RAYONNEMENT X qui sont utilisés dans l'imagerie radiographique, tels que, mais pas exclusivement, les systèmes CR et les systèmes à base de détecteur à panneau plat direct ou indirect. Cette première édition de l'IEC 62220-1-1 annule et remplace l'IEC 62220-1:2003. Cette édition constitue une révision technique de l'IEC 62220-1:2003 et assure un meilleur alignement avec les autres parties de la série IEC 62220. Les changements majeurs sont les suivants:
- l'application des modifications nécessaires suite à la prise en compte de l'IEC 61267:2005. Cela influence les valeurs de HVL et SNRin2;
- la prise en compte de la compensation de rémanence ou d'images fantômes dans la méthode pour la détermination des EFFETS DE REMANENCE;
- la limitation de la méthode d'obtention de la MTF moyenne finale dans le cadre de la détermination de la MTF (seul l'établissement de la moyenne de l'ESF est autorisé);
- l'ajout d une description de l'obtention (facultative) de la MTF diagonale (45 degrés) et du NPS.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Mar-2015
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 11.040.50 - Radiographic equipment
• Technical Committee: SC 62B - Medical imaging equipment, software, and systems
• Drafting Committee: WG 44 - TC 62/SC 62B/WG 44
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Apr-2015
• Completion Date: 12-Mar-2015

Relations

• Replaces: IEC 62220-1:2003 - Medical electrical equipment - Characteristics of digital X-ray imaging devices - Part 1: Determination of the detective quantum efficiency
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 62220-1-1 ®
Edition 1.0 2015-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Medical electrical equipment – Characteristics of digital X-ray imaging devices –
Part 1-1: Determination of the detective quantum efficiency – Detectors used in
radiographic imaging
Appareils électromédicaux – Caractéristiques des dispositifs d’imagerie à
rayonnement X –
Partie 1-1: Détermination de l'efficacité quantique de détection – Détecteurs
utilisés en imagerie radiographique

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Medical electrical equipment – Characteristics of digital X-ray imaging devices –

Part 1-1: Determination of the detective quantum efficiency – Detectors used in

radiographic imaging
Appareils électromédicaux – Caractéristiques des dispositifs d’imagerie à

rayonnement X –
Partie 1-1: Détermination de l'efficacité quantique de détection – Détecteurs

utilisés en imagerie radiographique

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 11.040.50 ISBN 978-2-8322-2389-5

– 2 – IEC 62220-1-1:2015 © IEC 2015
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 8
4 Requirements . 10
4.1 Operating conditions . 10
4.2 X-RAY EQUIPMENT . 10
4.3 RADIATION QUALITY . 10
4.4 TEST DEVICE . 11
4.5 Geometry . 12
4.6 IRRADIATION conditions . 14
4.6.1 General conditions . 14
4.6.2 AIR KERMA measurement . 15
4.6.3 Avoidance of LAG EFFECTS . 16
4.6.4 IRRADIATION to obtain the CONVERSION FUNCTION. 16
4.6.5 IRRADIATION for determination of the NOISE POWER SPECTRUM . 16
4.6.6 IRRADIATION for determination of the MODULATION TRANSFER FUNCTION . 17
4.6.7 Overview of all necessary IRRADIATIONS . 18
5 Corrections of RAW DATA . 18
6 Determination of the DETECTIVE QUANTUM EFFICIENCY. 19
6.1 Definition and formula of DQE(u,v) . 19
6.2 Parameters to be used for evaluation . 19
6.3 Determination of different parameters from the images . 20
6.3.1 Linearization of data . 20
6.3.2 The NOISE POWER SPECTRUM (NPS) . 20
6.3.3 Determination of the MODULATION TRANSFER FUNCTION (MTF) . 22
7 Format of conformance statement . 24
8 Accuracy . 25
Annex A (normative) Determination of LAG EFFECTS . 26
A.1 Overview. 26
A.2 Estimation of LAG EFFECTS (default method) . 26
A.3 Estimation of LAG EFFECTS, alternative method (only if no LAG EFFECT or
ghosting compensation is applied) . 26
A.3.1 General . 26
A.3.2 Test of additive LAG EFFECTS . 27
A.3.3 Test of multiplicative LAG EFFECTS . 29
A.3.4 Determination of the minimum time between consecutive images . 31
Annex B (informative) Calculation of the input NOISE POWER SPECTRUM. 32
Bibliography . 33
Index of defined terms used in this particular standard . 36

Figure 1 – TEST DEVICE for the determination of the MODULATION TRANSFER FUNCTION
and the magnitude of LAG EFFECTS . 12

Figure 2 – Geometry for exposing the DIGITAL X-RAY IMAGING DEVICE behind the TEST
DEVICE in order to determine LAG EFFECTS and the MODULATION TRANSFER FUNCTION . 14
Figure 3 – Position of the TEST DEVICE for the determination of the MODULATION
TRANSFER FUNCTION . 17
Figure 4 – Geometric arrangement of the ROIs for NPS calculation . 21
Figure 5 – Representation of the image acquired for the determination of the MTF . 23
Figure A.1 – Definition of the ROIs for the test of additive LAG EFFECTS . 28
Figure A.2 – Procedure flow diagram for the test of additive LAG EFFECTS . 28
Figure A.3 – Definition of the ROIs for the test of the multiplicative LAG EFFECTS . 30
Figure A.4 – Procedure flow diagram for the test of multiplicative LAG EFFECTS . 30

Table 1 – RADIATION QUALITY (IEC 61267:2005) for the determination of DETECTIVE
QUANTUM EFFICIENCY and corresponding parameters . 11
Table 2 – Necessary IRRADIATIONS . 18
Table 3 – Parameters mandatory for the application of this standard . 20

– 4 – IEC 62220-1-1:2015 © IEC 2015
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
MEDICAL ELECTRICAL EQUIPMENT –
CHARACTERISTICS OF DIGITAL X-RAY IMAGING DEVICES –

Part 1-1: Determination of the detective quantum efficiency –
Detectors used in radiographic imaging

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC col
...