DR平板探測器原理及最新發展

導語：

1）探測器原理部分來源於網際網路，二次編輯；2）探測器進展部分來自醫影之家，作者是非常優秀的工程師，因工作忙碌停更了公眾號，獲其授權，轉載至醫工研習社。

平板探測器（FPD）是DR的核心部件，先看個影片，

一、平板探測器原理

從能量轉換方式可以分為兩種：

1 、間接轉化型(碘化銫/非晶矽型)

概括原理：X線先經熒光介質材料轉換成可見光，再由光敏元件將可見光訊號轉換成電訊號，最後將模擬電訊號經A/D轉換成數字訊號。

具體實現方式：

1）曝光前，先使矽表面儲存陽離子而產生均一電荷，導致在矽表面產生電子場；

2）曝光期間，在矽內產生電子-空穴對，且自由電子游離到表面，導致在矽表面產生潛在的電荷影像，在每一點上電荷密度與區域性X線強度相當。

3）曝光後，X線影象被儲存在每一個畫素中；

4）半導體轉換器讀出每一個素，完成模數轉換。

2 、直接轉化型(非晶硒型)

概括原理：光導半導體直接將接收的X線光子轉換成電荷，再由薄膜電晶體陣列將電訊號讀出並數字化。

具體實現方式：

1）X 線入射光子在非晶硒層激發出電子-空穴對；

2）電子和空穴在外加電場的作用下做反向運動，產生電流，電流的大小與入射的X線光子數量成正比；

3）這些電流訊號被儲存在TFT的極間電容上，每一個TFT和電容就形成一個畫素單元。

2、平板探測器原理

X射線探測器不斷走向智慧手機和消費電子產品的發展之路，他們變得更輕、更方便操作以及更耐用，同時呈現高品質影象。

以下是幾個公司最新的探測器產品：

1、Agfa （愛克發）

Agfa的新探測器包括DR 14e和DR 17e，以及去年釋出的DR 14s。Agfa推出的這一新產品系列，這兩款產品讓經銷商和客戶瞭解到價格和規格與最佳劑量效率和劑量降低之間的權衡關係。

新改進的探測器包括14×17英寸和17×17英寸的兩種尺寸規格，可以使用無線或有線。還有一款10英寸×12英寸的探測器正在開發中，計劃於2018年第一季度釋出。

2、Conan(佳能)

佳能在AHRA上預釋出了三款DR探測器。

輕便的CXDI-710C無線數字探測器和CXDI-810C無線數字探測器，在設計和功能上有很多變化，包括更多的圓角，錐形邊緣和用於處理和定位的內建凹槽，它們也具有IPX7防水等級。這兩款探測器市場上最輕的探測器之一。其14×17英寸平板比上一代輕了2英磅，探測器電池可以用佳能充電器充電，也可以在新的CXDI擴充套件塢中充電，這樣可以減少整個充電時間至少20分鐘。

另外，探測器還具有跌落和震動檢測和報告功能，可向CXDI控制軟體NE工作站提供有關事件的資訊。即便探測器處於關機狀態，它也會提供這些資料，只要檢測器內有電池即可。該面板還具有影象儲存功能，可以在獨立模式下使用多達99個影象，用於緊急停機情況或無PC情況。

探測器可用於CR到DR的升級，也可與VirtualImaging的RadPRO系統整合。佳能一直對DR市場的高度關注，設計和功能的不斷髮展不僅有利於患者，而且也有益於終端使用者。

3、Fujifilm （富士）

富士推出結合其D-EVOII碘化銫的兒科探測器和移動終端。工作站的曝光選單是根據特定的探測器效率和兒科檢查選單量身定製的，這有利於幫助技術人員適用於兒科的技術。

還有一些特殊客戶的要求，尤其是來自兒童醫院，他們相對於成人，更關注劑量，這些客戶顯然需要擁有專門的產品，而不是購買標準的普通X射線探測器。

富士推出了先進的智慧濾線柵技術（Virtual Grid），使移動拍攝的影象質量躍升到一個嶄新的水平。富士智慧濾線柵，不受焦點和SID的影響，可根據不同投照部位，智慧計算機相應引數以保證最佳影象效果。富士智慧濾線柵在確保影象質量的同時，還可降低30%以上投照劑量，使用效果全面超越傳統濾線柵，是真正適用於移動攝影的智慧濾線柵技術。

其最新的“ISS”技術也受人關注。

4、Konica Minolta（柯尼卡美能達）

柯尼卡美能達推出了一款新型無線平板數字探測器，這款名為AeroDR HD的探測器可以從高解析度100微米切換到非常適合將較小身體部位（例如手部）成像的高動態範圍200微米，這有助於在複雜骨骼和軟組織的影象中顯示景深和清晰度，如腹部，胸部，脊柱和臀部。

這款產品非常實用，體現佳能以客戶為導向的改進策略。之前，該公司宣佈推出一款AeroDR HD的14×17英寸探測器，2017年在RSNA上推出了10×12英寸用於新生兒或肢體成像的探測器和用於成像較大區域的17×17英寸探測器。

5、RadmediX

RadmediX最近開始推出Acuity 10×12英寸碘化銫和硫氧化釓無線DR探測器。其重量只有4磅（1。81千克），畫素是76微米，在市面上10x12英寸探測器中解析度最高，畫素間距最小。我們都知道大多數乳房X線平板的畫素間距非常低，這麼小的畫素間距已經在普通DR平板上應用還是首創。

另外，也推出業界首個無線充電系統，這款產品與2017年11月3日釋出的Apple iPhone X類似。在診斷病人過程中，你可以把探測器放在無線充電站充電。別的探測器必須為電池本身充電，而在我們的應用中，您可以為探測器本身電池以及附加電池充電。您不必時刻關注電池的剩餘充電時間。

使用者還可以按下按鈕來顯示LED電池的使用壽命，而無需打開面板或軟體。探測器還帶有智慧切換技術，該面板提供了智慧切換技術與多個工作站（如桌上型電腦工作站或平板電腦）進行通訊的能力。如果想取出相同的探測器，並在射線室做新的操作，他們可以切換面板上的通道，並允許它在行動式平板電腦上通訊。

RadmediX的10英寸×12英寸探測器的面向市場客戶是矯形外科醫生，他們擅長治療四肢，如手部、足病醫生和需要精細成像的新生兒專科醫生。

6、Rayence

Rayence展出具有140微米畫素尺寸的新型碘化銫和硫氧化釓無線探測器，該公司代表聲稱在不犧牲影象質量的情況下使用更少的輻射劑量，並且承諾，探測器需要的劑量只會越來越低。

探測器還帶有錐形凹陷邊緣和背襯，可以更輕鬆地手持。去年在RSNA釋出的類似探測器具有相同的設計，但畫素尺寸為127微米。

該產品的主要市場是門診影像服務，包括矯形外科醫生，脊柱醫生，足病醫生和緊急護理。

7、Varex Imaging

除2017年釋出多個新探測器之外，Varex成像公司本身已經經歷了一些變化，從2017年1月份正式脫離瓦里安醫療系統，並在5月完成了對PerkinElmer成像業務的收購。

在過去的12個月裡，Varex和PerkinElmer在中端和低端市場都有探測器產品釋出。這些產品現在正在Varex旗下銷售， Varex探測器產品目錄較多，但它們之間的互補性很強。

去年，該公司在XRpad系列中釋出了其10×12英寸和14×17英寸檢測器的高階版本。100微米探測器具有快速影象讀出功能，可支援層析X射線成像等先進應用。

還有低端的固定和無線探測器釋出，比如固定的4343RV3 17×17英寸探測器和無線4336WV4 14×17英寸探測器。在這個特定的細分市場中，關鍵要素是客戶需要什麼，他們不一定希望獲得最高解析度，而是能夠以低成本獲得足夠好的影象質量，具有可靠，穩定的效能。

新版本還包括固定式和行動式片盒探測器，包括固定式4343RV3 17×17英寸的探測器正在向醫院，緊急護理中心，醫生辦公室和小診所銷售。

新的探測器也瞄準了X線放射和透視市場，對應高階產品4343RF，連續透視成像15幀/秒，而4343DXV的對應引數，連續透視的幀率是4幀/秒。

8、Vieworks

2017年2月獲得了FDA的批准，該公司的VIVIX-S 1417N是其14×17英寸平板檢測器，用於普通放射成像。

Vieworks的自動曝光檢測（AED）功能，無需X射線系統和發生器之間的電纜連線，有助於將檢測器與公司的競爭對手區分開來。獲得業界優秀AED效能的高度認可，與DR線觸發相比，因其高可靠性和高可靠性高靈敏度，而不會影響影象質量。任何時候都可以使用獨立的AED觸發感測器，而VIVIX-S 1417N不會產生人為缺陷，因為整個平板檢測到X射線訊號來建立影象。任何時候也對X射線劑量高度敏感，感應劑量低至10毫微克，仍能提供高質量影象。

VIVIX-S 1417N是第一款使用近距離無線通訊（NFC）的Vieworks探測器，可實現快速簡單的配置，因此臨床醫生在多個X射線室使用時無需面對複雜的設定，也可以在開機狀態下更換電池。

VIVIX-S1417N還具有防塵防水功能，增強了耐用性，維護成本低，並提供更快的無線通訊，從而為中高階醫院提供更快的吞吐量。它也可以用作DR改造的CR。