無論是醫(yī)用還是商用,一臺X射線設(shè)備都是價值不菲,其中平板探測器占了整機成本的較高部分。因此,了解平板探測器的類型和特點,對于我們選購X射線設(shè)備有著重要的指導(dǎo)意義。
目前市場上常見的X射線探測器,大致分為以下三種材料類型。
一、非晶硅探測器
非晶硅是目前最主流的 X 線探測器傳感器技術(shù),主要由閃爍體、 光學(xué)傳感面板和電荷讀出電路等構(gòu)成,原理是碘化銫、硫氧化釓等材料為轉(zhuǎn)換介質(zhì)將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光,再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器形成數(shù)字影像。目前,主流的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備廠商主要產(chǎn)品均采用此技術(shù)。
普愛醫(yī)療作為國內(nèi)少有的普放類設(shè)備一站式供應(yīng)商,旗下C形臂/DR/胃腸機等X光設(shè)備多采用非晶硅平板探測器,技術(shù)上將閃爍晶體材料碘化銫制作成“松針”狀種植在非晶硅上,相對其他廠家碘化銫粘貼在非晶硅上的平板穩(wěn)定性更強。因為采用碘化銫粘貼技術(shù)的平板隨著使用時間加長,碘化銫會出現(xiàn)松動,導(dǎo)致成像質(zhì)量下降,而采用“松針”技術(shù)的平板不會出現(xiàn)該情況。
碘化銫非晶硅平板探測器
二、CMOS 探測器
由單個半導(dǎo)體硅片制成,可直接探測可見光或配合閃爍晶體用于探測X光和其它高能輻射。針對不同應(yīng)用,可配備不同厚度Gadox或針狀CsI閃爍體,以CMOS探測器為記錄介質(zhì)的數(shù)字化射線檢測技術(shù),檢測精度高,溫度適應(yīng)性好,結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強,具有分辨率高、圖像噪聲低、采集速度快的優(yōu)點,在高速率小尺寸動態(tài) X 線影像設(shè)備應(yīng)用上(如齒科 CBCT 領(lǐng)域)具有明顯的優(yōu)勢。
三、IGZO 探測器
IGZO 探測器:IGZO 傳感器技術(shù)是用 IGZO 氧化物材料制造 TFT 開關(guān),實現(xiàn)了高電子遷移率和低開關(guān)噪聲,并可用更小的 TFT 尺寸實現(xiàn)較大的填充因子,提高傳感器的靈敏度。它具有優(yōu)于非晶硅探測器的性能和低于 CMOS 探測器的成本,主要應(yīng)用于高速動態(tài)數(shù)字化 X 線探測器,相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用 于C 臂、DSA、胃腸、齒科 CBCT、工業(yè)無損檢測等市場。
在這幾種探測器中,非晶硅探測器以其相對低廉的成本、較高的成像質(zhì)量、較長的使用壽命和適用大批量生產(chǎn)在X射線探測器市場上占據(jù)最大的份額,CMOS探測器則以其小而精的特性在小尺寸的X射線探測器中也占據(jù)主流。IGZO探測器在2019年開始逐漸得到商業(yè)化,美國的Varex、韓國的Rayence都推出了IGZO探測器產(chǎn)品,也是較為前沿的產(chǎn)品。
除了以上這三種材料之外,鈣鈦礦材料的應(yīng)用可能是未來X射線探測器的一個重要突破方向,它出色的電荷形成和傳輸性能,是替代非晶硒、碲化鎘和碲鋅鎘等材料,實現(xiàn)X射線直接轉(zhuǎn)換的理想材料選擇。可以預(yù)料,在有了鈣鈦礦的加入后,未來X射線探測器的靈敏度將輕松提升一個量級,對于在醫(yī)療影像等領(lǐng)域的應(yīng)用具有十分重要的意義。