DR平板探测器分类介绍

DR平板探测器分类介绍从1995年RSNA上推出第一台平板探测器（FlatPanelDetector）设备以来，随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展，在平板探测器的研发和生产过程中，平板探测技术可分为直接和间接两类。

（一）间接能量转换间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphousSilicon，a-Si)再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中，由于有转换为可见光的过程，因此会有光的散射问题，从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯(CsI，也用于影像增强器)，荧光体则有硫氧化钆(GdSO，也用于增感屏)，采用CsI+a-Si+TFT 结构的有Trixell和GE公司等，而采用GdSO+a-Si+TFT有Canon和瓦里安公司等。

1、碘化铯(CsI)+a-Si+TFT：当有X射线入射到CsI闪烁发光晶体层时，X射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流,这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷.每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国Trixell公司解像度143um2探测器(SIEMENS、Philips、汤姆逊合资)、美国GE解像度200um2探测器(收购的EG&G公司)等。

其原理见右图。

Trixell 公司（目前有西门子、飞利浦、万东、上医厂、长青、泛太平洋等厂家使用，成本约9.5万美金）用的是Csl柱状晶体结构的闪烁体涂层，此种结构可以减少可见光的闪射，但由于工艺复杂难以生成大面积平板，所以采用四块小板拼接成17″×17″大块平板，拼接处图像由软件弥补。

GE、佳能（佳能、东芝、岛津使用）的平板是使用Csl或Gd2O2S:Tb涂层，因不是柱状晶体结构，所以能量损失较Trixell严重。

CCD探测器和平板DR系统的比较探测器系统分类：测器系统原理：非晶硅平板探测器是将闪烁体和感光体集成在一起，闪烁体将X 射线转化为可见光，感光体再将可见光转化为电信号然后采样；非晶硒平板探测器是直接将X射线转化为电信号然后采样。

这两种平板探测器的尺寸都是17英寸x17英寸的。

CCD DR的探测器系统实际上就是一个高分辨率数码相机，内部结构有一个超大的光学镜头和CCD相机。

由17英寸x17英寸的闪烁屏，反射镜面，镜头和CCD感光芯片构成。

闪烁屏将X射线转化为可见光，可见光被镜面反射，然后通过镜头聚焦投射到CCD芯片上。

CCD探测系统可以理解为一个闪烁体和感光体分离，然后通过光学通路连接起来的非晶硅平板。

CCD芯片尺寸相对于平板很小，即使1600万像素的CCD芯片光学尺寸也可以只有2英寸。

感测质量和开发成本：和平板探测不同，CCD探测系统中有光学通路，吸收和反射会损失相当多的光学信息。

早期的CCD芯片技术感光灵敏度不够高，光电转换效率DQE往往低于30%，当曝光时间不足(受辐射量限制)时，信噪比低，图像质量不佳。

而平板探测器没有光学衰减，即使只有30%DQE，也会优于CCD的30%。

不过目前CCD芯片的QE已经可以超过60%，甚至达到80%也有。

一般来讲，平板DR的图像质量优于CCD DR。

从平板探测器和CCD芯片的成本来说，CCD尺寸小，价格比平板要便宜。

平板探测器的材料成本实际上并不高，由于非晶硅光电管阵列和碘化铯都是可以生产，因此实际上最关键的原因在于技术研发成本。

图像的真实性图像的真实性主要来自于信息还原程度，事实上CCDDR面世，在图像真实性存在问题，任何透镜偏转, 都存在像差, 存在中心边缘不一致, 存在色散, 这是光学结构所决定的, 是CCD的先天不足.。

同时成像剂量相比较大，拍摄腰椎侧位常规剂量难以满足临床的需要。

随着平板DR材料成本降低，而且基本实现五年以上的无故障使用寿命，未来市场CCD DR将和CRT医用显示器一样被赶出市场。

一、平板DR20世纪90年代后期薄膜晶体管(TFT)技术的出现，很快被应用于DR平板探测器的研制上，并取得突破性进展，随后相继出现了多种类型的平板X射线摄影探测器(FPD)。

平板探测器技术的出现时医学X射线摄影技术的又一次革命。

它的高对比度分辨率、高动态范围、丰富的图像处理功能将X射线的数字时代带入了一个新的高度。

目前主流的平板DR按其探测材料分为三大类，非晶硅、非晶硒和CMOS。

1、非晶硅平板探测器主要由闪烁体、以非晶硅为材料的光电二极管电路和底层TFT电荷信号读出电路组成。

工作时X射线光子激发闪烁体曾产生荧光，荧光的光谱波段在550nm左右，这正是非晶硅的灵敏度峰值。

荧光通过针状晶体传输至非晶硅二极管阵列，后者接受荧光信号并将其转换为电信号，信号送到对应的非晶硅薄膜晶体管并在其电容上形成存储电荷，由信号读出电路并送计算机重建图像。

2、非晶硒平板探测器非晶硒和非晶硅的主要区别在于没有使用闪烁体，而是通过非晶硒材料直接将X 射线转变为电信号，减少了中间环节，因此图像没有几何失真，大大提高了图像质量。

但其也有些缺憾，如对环境要求高（温度范围小，容易造成不可逆的损坏），存在疵点（区域）等，另外由于探测器暴露在X射线下，其抗射线损坏的能力相对较差。

此外，在提高DDR的响应时间时需要克服一定的技术障碍，而且成本较高。

3、 CMOS平板探测器和上面的非晶硅比较，CMOS平板探测器的探测材料为CMOS，由于目前CMOS的像素尺寸可以做到96um或48um，因此相对于上面两种，其分辨率要好很多，可以达到10lp/mm，如美国Rad-Icon公司产品。

可广泛应用于对分辨率要求较高的工业无损检测、医学影像及小动物CT等领域二、CCD DRCCD平面传感器成像方式是先把入射X射线经闪烁体转换为可见光，然后通过镜头或光纤锥直接耦合到CCD芯片上，由CCD芯片将可见光转换为电信号，并得到图像。

CCD平面数字成像技术在20世纪90年代中期就推入了市场，最近几年有了如下几个方面的改进和提高，将更有利于其的发展。

DR技术参数及要求一、设备名称：数字化X线平板摄影系统。

二、数量：一台。

三、设备要求及用途：进口品牌，适用于临床数字化摄影，能够满足胸部、四肢、头颅、腹部及等部位进行立位、卧位、侧卧位以及特殊体位的X线检查。

四、主要技术参数及要求：1、平板探测器1.1探测器类型：非晶硅整板探测器，非拼接结构。

1.2探测器成像面积：≥41×41cm。

1.3采集像素矩阵：≥3072×3072，有效采集像素≥850万。

1.4极限空间分辨率：≥3.5LP/mm。

1.5图像输出灰阶：≥14bits。

1.6 X射线量子探测效率（DQE）≥60% （RQA5 ,1uGy）。

1.7冷却方式：半导体冷却、自然风冷却或风冷。

2、主机原厂生产高频高压发生器2.1最大输出功率：≥50KW。

2.2最大输出电压：150KV。

2.3逆变频率：≥50kHz。

2.4最大毫安量：≥750mA。

2.5最短曝光容积率：≤1.0mAs。

3、落地式电动多功能机架3.1满足立位胸片、俯卧位、腰椎正侧位以及其他复杂体位的拍片需要。

3.2平衡臂垂直电动升降范围：≥125cm。

3.3 SID电动控制，SID范围：1000—1800mm。

3.4臂旋转范围：-30°— +120°。

°。

+30—°-30探测器电动旋转范围：3.5．3.6具备一键定位功能。

3.7 X线球管和探测器可以旋转以满足特殊角度摄影的需要。

3.8具备彩色显示触摸操作中文界面，具有显示、调整X射线摄影条件；焦点选择；机架位置状态显示；控制机架运动等功能。

3.9 具备机架非接触式（如红外线）自动防碰撞系统。

4、X线球管4.1双焦点：焦点规格≤0.6mm/1.2mm。

4.2焦点最大功率：≥20/60KW。

4.3阳极热容量：≥300kHU。

4.4阳极转速：≥7000转/min。

4.5球管最高管电压：150KV。

4.6最大管电流：≥630mA。

5、滤线栅及限束器5.1具备可更换滤线栅装置，用户可根据需求快速更换滤线栅。

DR平板探测器参数解释1、调制传递函数(MTF)MTF的涵义:就就是描述系统再现成像物体空间频率范围的能力,理想的成像系统要求100%再现成像物体细节,但现实中肯定存在不同程度的衰减,所以MTF 始终<1,它说明成像系统不能把输入的影像全部再现出来,换句话说,凡就是经过成像系统所获得的图像都不同程度损失了影像的对比度。

MTF值越大,成像系统再现成像物体细节能力越强。

系统的MTF就是必须要测定的。

要评价数字X线摄影系统的固有成像质量,必须计算出不受主观影响的、系统所固有的预采样MTF2、空间分辨率DR的空间分辨率指图像空间范围内的解像力或解像度,以能够分辨清楚图像中黑白相间线条的能力来表示。

黑白相间的线条简称线对一对黑白相间的线条称之为一个线对,分辨率的线性表达单位就是线对l毫米(LPlmm)。

在单位宽度范围内能够分辨清楚线对数越多,表示图像空间分辨率越高。

图像分辨率可用分辨率测试卡直接测出。

但空间分辨率的提高不就是无限的,其与探测器对X线光子的检测灵敏度、动态范围信噪比等有密切关系。

厂商在DR宣传材料中标注的分辨率很多都就是根据像素大小计算出来的而不就是临床上真正关心的系统分辨率。

但在实际临床X线成像过程中影响分辨率的因素有很多;例如X线焦点、SID(胶片距)、患者运动、曝光时间、探测器感光灵敏度、像素大小、计算机图像处理、显示器性能等。

系统中的每一个子系统发生变化都会影响整个系统的分辨率(所谓”木桶效应“)。

尤其要注意的就是监视器分辨率,DR系统探测器本身的分辨率一般高于系统所配监视器的分辨率。

目前临床所用最高档CRT型与LCD型显示器显示像素为2K×2、5K。

这些监视器都就是当作选件卖的,而DR系统本身所带监视器都为128O×1O24或1600×1200的普通计算机用监视器。

从提高工作效率讲,屏读电子闯片就是发展方向。

所以在追求高分辨率的时候不要忘记监视器这一环。

DR技术参数及要求一、设备名称：数字化X线平板摄影系统。

二、数量：一台。

三、设备要求及用途：进口品牌，适用于临床数字化摄影，能够满足胸部、四肢、头颅、腹部及等部位进行立位、卧位、侧卧位以及特殊体位的X线检查。

四、主要技术参数及要求：1、平板探测器1.1探测器类型：非晶硅整板探测器，非拼接结构。

1.2探测器成像面积：≥41×41cm。

1.3采集像素矩阵：≥3072×3072，有效采集像素≥850万。

1.4极限空间分辨率：≥3.5LP/mm。

1.5图像输出灰阶：≥14bits。

1.6 X射线量子探测效率（DQE）≥60% （RQA5 ,1uGy）。

1.7冷却方式：半导体冷却、自然风冷却或风冷。

2、主机原厂生产高频高压发生器2.1最大输出功率：≥50KW。

2.2最大输出电压：150KV。

2.3逆变频率：≥50kHz。

2.4最大毫安量：≥750mA。

2.5最短曝光容积率：≤1.0mAs。

3、落地式电动多功能机架3.1满足立位胸片、俯卧位、腰椎正侧位以及其他复杂体位的拍片需要。

3.2平衡臂垂直电动升降范围：≥125cm。

3.3 SID电动控制，SID范围：1000—1800mm。

3.4臂旋转范围：-30°— +120°。

3.5探测器电动旋转范围：-30°— +30°。

3.6具备一键定位功能。

3.7 X线球管和探测器可以旋转以满足特殊角度摄影的需要。

3.8具备彩色显示触摸操作中文界面，具有显示、调整X射线摄影条件；焦点选择；机架位置状态显示；控制机架运动等功能。

3.9 具备机架非接触式（如红外线）自动防碰撞系统。

4、X线球管4.1双焦点：焦点规格≤0.6mm/1.2mm。

4.2焦点最大功率：≥20/60KW。

4.3阳极热容量：≥300kHU。

4.4阳极转速：≥7000转/min。

4.5球管最高管电压：150KV。

4.6最大管电流：≥630mA。

5、滤线栅及限束器5.1具备可更换滤线栅装置，用户可根据需求快速更换滤线栅。

（一）在数字化摄片中，X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。

选择DR必然要考虑到平板探测器的选择。

平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响，医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。

DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。

非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。

入射的X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。

每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。

由于非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。

非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD，或CMOS将可见光转换成电信号。

由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。

虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。

Ø 不同平板探测器的比较评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个：量子探测效率和空间分辨率。

DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。

考察DQE和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。

（1）影响平板探测器DQE的因素在非晶硅平板探测器中，影响DQE的因素主要有两个方面：闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。

首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，因此对DQE会产生影响。

目前常见的闪烁体涂层材料有两种：碘化铯和硫氧化钆。

DR平板探测器参数解释1、调制传递函数(MTF)MTF的涵义:就就是描述系统再现成像物体空间频率范围的能力,理想的成像系统要求100%再现成像物体细节,但现实中肯定存在不同程度的衰减,所以MTF始终<1,它说明成像系统不能把输入的影像全部再现出来,换句话说,凡就是经过成像系统所获得的图像都不同程度损失了影像的对比度。

MTF值越大,成像系统再现成像物体细节能力越强。

系统的MTF就是必须要测定的。

要评价数字X线摄影系统的固有成像质量,必须计算出不受主观影响的、系统所固有的预采样MTF2、空间分辨率DR的空间分辨率指图像空间范围内的解像力或解像度,以能够分辨清楚图像中黑白相间线条的能力来表示。

黑白相间的线条简称线对一对黑白相间的线条称之为一个线对,分辨率的线性表达单位就是线对l毫米(LPlmm)。

在单位宽度范围内能够分辨清楚线对数越多,表示图像空间分辨率越高。

图像分辨率可用分辨率测试卡直接测出。

但空间分辨率的提高不就是无限的,其与探测器对X线光子的检测灵敏度、动态范围信噪比等有密切关系。

厂商在DR宣传材料中标注的分辨率很多都就是根据像素大小计算出来的而不就是临床上真正关心的系统分辨率。

但在实际临床X线成像过程中影响分辨率的因素有很多;例如X线焦点、SID(胶片距)、患者运动、曝光时间、探测器感光灵敏度、像素大小、计算机图像处理、显示器性能等。

系统中的每一个子系统发生变化都会影响整个系统的分辨率(所谓”木桶效应“)。

尤其要注意的就是监视器分辨率,DR系统探测器本身的分辨率一般高于系统所配监视器的分辨率。

目前临床所用最高档CRT型与LCD型显示器显示像素为2K×2、5K。

这些监视器都就是当作选件卖的,而DR系统本身所带监视器都为128O×1O24或1600×1200的普通计算机用监视器。

从提高工作效率讲,屏读电子闯片就是发展方向。

所以在追求高分辨率的时候不要忘记监视器这一环。

平板DR探测器原理(天地智慧医疗)从 1995年RSNA上推出第一台平板探测器（Flat Panel Detector）设备以来，随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展，在平板探测器的研发和生产过程中，平板探测技术可分(天地智慧医疗)为直接和间接两类。

（一）间接能量转换(天地智慧医疗)间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphous Silicon，a-Si)再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中，由于有转换为可见光的过程，因此会有光的散射问题，从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯(CsI，也用于影像增强器)，荧光体则有硫氧化钆(GdSO，也用于增感屏)，采用CsI+a-Si+TFT结构的有Trixell、瓦里安和GE公司等，而采用GdSO+a-Si+TFT有Canon等。

1、碘化铯 ( CsI ) + a-Si + TFT ：当有 X 射线入射到 CsI 闪烁发光晶体层时，X 射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流, 这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷. 每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射 X 射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国 Trixell 公司解像度 143um2 探测器 ( SIEMENS、Philips、汤姆逊合资 ) 、美国 GE 解像度 200um2 探测器 ( 收购的 EG & G 公司 ) 等。

其原理见右图。

Trixell公司（目前有西门子、飞利浦、等厂家使用，成本约9.5万美金）用的是Csl柱状晶体结构的闪烁体涂层，此种结构可以减少可见光的闪射，但由于工艺复杂难以生成大面积平板，所以采用四块小板拼接成17″×17″大块平板，拼接处图像由软件弥补。

DR平板探测器参数解释1.调制传递函数（MTF）MTF的涵义:就是描述系统再现成像物体空间频率范围的能力，理想的成像系统要求100%再现成像物体细节，但现实中肯定存在不同程度的衰减，所以MTF始终<1，它说明成像系统不能把输入的影像全部再现出来，换句话说，凡是经过成像系统所获得的图像都不同程度损失了影像的对比度。

MTF值越大，成像系统再现成像物体细节能力越强。

系统的MTF是必须要测定的。

要评价数字X线摄影系统的固有成像质量，必须计算出不受主观影响的、系统所固有的预采样MTF2.空间分辨率DR的空间分辨率指图像空间范围内的解像力或解像度，以能够分辨清楚图像中黑白相间线条的能力来表示。

黑白相间的线条简称线对一对黑白相间的线条称之为一个线对，分辨率的线性表达单位是线对l毫米（LPlmm）。

在单位宽度范围内能够分辨清楚线对数越多，表示图像空间分辨率越高。

图像分辨率可用分辨率测试卡直接测出。

但空间分辨率的提高不是无限的，其与探测器对X线光子的检测灵敏度、动态范围信噪比等有密切关系。

厂商在DR宣传材料中标注的分辨率很多都是根据像素大小计算出来的而不是临床上真正关心的系统分辨率。

但在实际临床X线成像过程中影响分辨率的因素有很多；例如X线焦点、SID （胶片距）、患者运动、曝光时间、探测器感光灵敏度、像素大小、计算机图像处理、显示器性能等。

系统中的每一个子系统发生变化都会影响整个系统的分辨率（所谓”木桶效应“）。

尤其要注意的是监视器分辨率，DR系统探测器本身的分辨率一般高于系统所配监视器的分辨率。

目前临床所用最高档CRT型和LCD型显示器显示像素为2K×2.5K。

这些监视器都是当作选件卖的，而 DR系统本身所带监视器都为128O×1O24或1600×1200的普通计算机用监视器。

从提高工作效率讲，屏读电子闯片是发展方向。

所以在追求高分辨率的时候不要忘记监视器这一环。

3．X线照射剂量和影像噪声在实际的成像条件下、噪声将始终干扰目标的检测。

医学数字影像设备DR介绍医学影像技术现在已进入到数字化时代。

在CT、MR、DSA相继应用计算机技术将医学影像以数字图像形式显示出来后，放射科最基本的也是工作量最大的医学诊断技术——X线摄影的数字化解决方案就更显得迫在眉睫了。

随着CR、DR数字影像设备的应用，使放射科最终告别胶片、洗片机的时代，通过PACS系统的连接，更使放射科全面进入到医学影像数字化管理系统。

一、数字X线摄影的优势：1、摄影速度快：对病人进行X线摄影后，DR系统可以在几秒钟，CR系统在几十秒内使医学影像显示出来，而X线胶片要等至少十几分钟后医生才能看到图像。

2、图像清晰：数字图像具有高分辨率、广灰阶度、获取信息量大的特点。

直接数字摄影信息丢失少，图像无畸变。

3、图像处理功能强：应用计算机软件窗口技术可对图像进行窗宽窗位、放大缩小、图像旋转、黑白翻转、标记测量等多种处理。

4、获取信息更多：由于数字系统的动态范围广，医生可以从一次摄影图像中看到多种组织结构，并可应用软件技术进行调节。

5、图像保存方便：X线胶片的保存即占地又有易燃危险性，还需专人管理，查找也不方便。

而数字图像可存在磁盘或光盘里，又方便又安全。

6、远程图像传输：数字图像可通过局域网在医院内传输，也可通过因特网进行远程传输，实现远程会诊。

7、创造经济效益：数字摄影无需胶片，洗片机，化学药品，以及胶片的保管场地，这样就可以节省人力、场地，减少开支，创造经济效益。

二、数字X线摄影的分类以及工作原理：2、DR系统DR系统由数字影像采集板(探测板，就其内部结构可分为非晶硅、非晶硒几种)、专用滤线器BUCKY数字图像获取控制X线摄影系统数字图像工作站构成。

工作原理：在非晶硅影像板中，X线经荧光屏转变为可见光，再经TFT 薄膜晶体电路按矩阵像素转换成电子信号，传输至计算机，通过监视器将图像显示出来。

在非晶硒影像板中，X线直接转变为电子信号，经矩阵像素行列扫描后传输至计算机，通过监视器将图像显示出来。

DR平板探测器分类介绍从1995年RSNA上推出第一台平板探测器（FlatPanelDetector ）设备以来，随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展，在平板探测器的研发和生产过程中，平板探测技术可分为直接和间接两类。

（一）间接能量转换间接FPD 的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层（amorphousSilicon , a-Si）再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，将X 射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中，由于有转换为可见光的过程，因此会有光的散射问题，从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯（CsI，也用于影像增强器），荧光体则有硫氧化钆（GdSQ也用于增感屏），采用Csl+a-Si+TFT 结构的有Trixell 和GE公司等，而采用GdSQ+a-Si+TFT有Canon和瓦里安公司等。

1、碘化铯（CsI）+a-Si+TFT :当有X射线入射到CsI闪烁发光晶体层时，X射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流, 这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷•每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国Trixell 公司解像度143um2探测器（SIEMENS Philips、汤姆逊合资）、美国GE解像度200um2探测器（收购的EG&G^司）等。

其原理见右图。

Trixell 公司（目前有西门子、飞利浦、万东、上医厂、长青、泛太平洋等厂家使用，成本约9.5万美金）用的是Csl 柱状晶体结构的闪烁体涂层，此种结构可以减少可见光的闪射，但由于工艺复杂难以生成大面积平板，所以采用四块小板拼接成17〃x 17〃大块平板，拼接处图像由软件弥补。

GE佳能（佳能、东芝、岛津使用）的平板是使用Csl或Gd2O2S:Tb涂层，因不是柱状晶体结构，所以能量损失较Trixell 严重。

DR平板探测器参数解释1.像素尺寸：表示探测器上每个像素的物理尺寸。

像素尺寸越小，图像分辨率越高，能够显示更多细节。

常用的像素尺寸为150μm至300μm。

2. 探测面积：表示探测器可覆盖的物体表面积。

探测面积越大，能够成像的物体范围越广，适用于不同尺寸的对象。

一般来说，探测面积可选范围从10cm×10cm至43cm×43cm。

3.探测器厚度：指探测器材料的厚度。

较厚的探测器能够延长X射线在探测器中的传播距离，提高探测效率和图像质量。

常见的探测器厚度可选范围从150μm至300μm。

4.图像传输方式：指图像从探测器传输到显示设备的方式。

一般有有线和无线两种方式。

有线传输稳定可靠，但受到连接线的限制。

无线传输方便快捷，无需连接线，但受到传输距离和信号干扰的影响。

6.动态范围：指探测器能够处理的最小和最大信号强度之间的差异。

动态范围越大，探测器能够更好地捕捉到物体的细节，提高图像质量。

一般来说，动态范围为12位至16位。

7.帧速率：表示探测器能够处理的图像帧数。

帧速率越高，能够实时显示物体的动态变化。

常见的帧速率为30帧/秒至60帧/秒。

8.无噪声图像处理技术：指通过软件算法去除图像中的噪声。

无噪声图像处理技术能够提高图像的清晰度和对比度，减少患者的辐射剂量。

9.自动曝光控制：是一种自动化的曝光调节技术。

根据被检测物体的密度和厚度，自动曝光控制能够调整曝光参数，提供适合的图像质量，并减少操作人员的操作繁琐程度。

10.低辐射剂量成像技术：是一种通过优化曝光参数来减少患者接受的辐射剂量的技术。

低辐射剂量成像技术能够保证图像质量的同时，降低对患者的辐射剂量。

综上所述，DR平板探测器的参数解释涵盖了像素尺寸、探测面积、探测器厚度、图像传输方式、输出格式、动态范围、帧速率、无噪声图像处理技术、自动曝光控制和低辐射剂量成像技术等内容。

这些参数的设定对于获得高质量的X射线影像以及保护患者的辐射剂量都具有重要意义。

平板探测器知识（一）在数字化摄片中，X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。

选择DR必然要考虑到平板探测器的选择。

平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响，医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。

DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。

非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。

入射的X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。

每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。

由于非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。

非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD，或CMOS将可见光转换成电信号。

由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。

虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。

Ø 不同平板探测器的比较评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个：量子探测效率和空间分辨率。

DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。

考察DQE和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。

（1）影响平板探测器DQE的因素在非晶硅平板探测器中，影响DQE的因素主要有两个方面：闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。

首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，因此对DQE 会产生影响。

目前常见的闪烁体涂层材料有两种：碘化铯和硫氧化钆。

非晶硅(硒)材料应用,DR探测器技术,平板探测器性能：DR的种类及品牌很多，成像原理也有差异，但都是利用光电转换的原理来实现数字化的。

具体分类以光电转换的方式分为：一次转换、二次转换、直接转换、间接转换等。

按照探测器的结构分为：整体平板型、拼接方式型、线性扫描型等。

利用线性扫描方式的有低剂量数字化X光机；使用平板式探测器的有CCD探测器、CMOS探测器、非晶硅探测器、非晶硒探测器等。

间接转换型探测器在获取图像过程中，需要将X光通过介质转换为可见光，而这个过程中，X光会产生散射，从而对图像质量有较大的影响。

而非晶硒平板探测器（即直接转换数字探测器）从根本上消除了可见光的存在，从而避免了由其带来的图像分辨率下降。

非晶硒平板内部结构分为两层：非晶硒半导体材料涂层以及薄膜晶体管(TFT)阵列。

非晶硒涂层吸收入射的X光光子，将其直接转换为电荷。

在外加电场的作用下，电荷（即电子-空穴对）向像元电极不断漂移，积聚在像元电容上，最终被薄膜晶体管读出。

因为电子-空穴对在漂移过程中严格沿电场线运动，从而避免了信号的扩散，确保了宽度仅1微米的极窄的点扩展函数。

简言之，非晶硅平板会将某一像素点的信号扩散到邻近的若干像素点，造成图像分辨率的降低；而非晶硒平板却不会如此，因而其极高图像分辨率能够满足乳腺摄影的临床需要。

探测器的性能可通过两个量化指标来评价：量子探测效率，以及调制传输函数。

非晶硒平板探测器的量子探测效率，量子探测效率DQE测量了探测器对入射到探测器表面的X光光子的吸收能力(%)。

具有较高的量子探测效率DQE的成像系统能够以更低的剂量获得更优秀的图像质量，减少检查过程中病人所承受的射线量。

，DQE 的测量值受到多种因素的影响，如射线KV值、过滤片的厚度及材料、空间频率值以及具体的测量方法等。

非晶硒平板探测器无论在低分辨率时还是在高分辨率时均具有极高的DQE值。

对于大物体的检出能力与间接转换式的平板探测器大致相同，但对于微小病变，直间转换式平板探测器的检出能力更强。

DR平板探测器常识——非晶硒和非晶硅平板探测器的区别在数字化摄片中，X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。

选择DR必然要考虑到平板探测器的选择。

平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响，医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。

DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。

非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。

入射的X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。

每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。

由于非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。

非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD，或CMOS将可见光转换成电信号。

由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。

虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。

Ø 不同平板探测器的比较评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个：量子探测效率和空间分辨率。

DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。

考察DQE和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。

（1）影响平板探测器DQE的因素在非晶硅平板探测器中，影响DQE的因素主要有两个方面：闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。

首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，因此对DQE会产生影响。