进入电子暗盒(片盒)时代的DR无线平板探测器

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。

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。

平板探测器的原理及应用
平板探测器中的电离辐射会通过探测电极产生电离电子和正离子，电离电子和正离子分别向两个不同的方向运动，由于探测电极上的电位差，会使得电离电子和正离子受到电场力的作用向探测电极移动。

当电离粒子通过探测电极时，会引起电荷耦合效应，形成电子-空穴对，从而产生一个电荷脉冲信号。

在核科学上，平板探测器被用于测量原子核的衰变，分析放射性同位素的特性和测量核反应截面等。

在医学诊断上，平板探测器被用于放射性核素的摄取和分布的测量，如核医学诊断中的放射性核素显像。

在辐射防护中，平板探测器被用于监测环境中的辐射水平，评估辐射安全性。

在生物学研究中，平板探测器被用于研究辐射对生物体的影响，如细胞辐射治疗和基因突变的研究。

在材料分析中，平板探测器被用于测量材料中的辐射损伤和材料中的杂质。

此外，平板探测器还可以用于探测宇宙线、太阳风和宇宙微射线等天文学研究。

总之，平板探测器通过测量电离辐射产生的电荷脉冲信号来实现对电离辐射能量和粒子数目的测量。

由于其结构紧凑、易于制造和使用以及精确的测量能力，平板探测器被广泛应用于核科学、医学诊断、辐射防护、生物学研究和材料分析等领域中。

敬致：查院长飞利浦原装进口DR推荐书二Ｏ一Ｏ年十二月三日飞利浦DR-VR（单板悬吊）的主要优点一、整机原厂原装进口飞利浦全系DR球管、平板、影像处理系统均来自飞利浦（德国汉堡），飞利浦95年即推出全球第一台DR。

一直处于数字化成像研究革新领先地位。

完善、匹配的设计理念成就完美经典享誉全球的飞利浦DR。

整机原装原厂生产代表了设备的匹配性和良好的兼容性，是有机的整体。

二、平板探测器探测器：43 43厘米。

更有利于高大、肥胖病人或大部位的组织检查。

像素尺寸：900万像素、143微米，相当于35Lp/cm的分辨率。

更清晰显示骨胳和细小组织结构。

飞利浦性能优异、功耗低的集成电路芯片。

使平板探测器能自然冷却无需采用水冷降温，而有些探测器由于电路功耗高，产热大，引起温度升高，影响感光原件的性能，必须采用水冷或液氮降温才能维持工作。

飞利浦DR采用的探测器具有ISO800的感光灵敏度，可以较低的剂量获得高质量的图像，既减少了X线对操作人员和患者的损害，又延长球管使用寿命。

三、享誉全球的球管采用飞利浦33100球管，标配65KW，动态双焦点、转速≥9000N/min，性能优异，成像质量高，寿命长，有口皆碑。

X光机工艺精湛，操作灵便，长期使用，亦能保持良好的性能。

用户可以选用高毫安，短时间进行摄片，减少器官移动造成的图像模糊。

这一点对胸片检查特别有利四、灵活便捷的操控活动滤线栅：飞利浦原厂生产，以她的优良品质和极佳的操作性获得了所有用户的欢迎。

许多厂家为了降低成本，以固定滤线器取代活动滤线器。

质量良好的固定滤线器能够满足普通胶片的摄片需要，但是用于数字化拍片则会产生莫利斯网状伪影，影响图像质量。

震动式活动滤线栅的造价更高，滤线能力更好。

由于DR大多用于拍片量大的场合，飞利浦的DR特地配置了遥控器，。

球管、平板自动跟踪对中，一键操作、电动/手动双模式。

操作人员可以用她轻松地调整探测器的位置及微调缩光器的大小，非常方便。

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。

DR简介DR(Digital Radiography)，即直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X线摄影。

而狭义上的直接数字化摄影即DDR（DirectDigit Radi ography），通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。

DR与CR的共同点都是将X线影像信息转化为数字影像信息，其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势：CR和D R由于采用数字技术，动态范围广，都有很宽的曝光宽容度，因而允许照相中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像；CR和DR可以根据临床需要进行各种图像后处理，如各种图像滤波，窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能，为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持。

对两者的性能比较如下：1.成像原理：DR是一种X线直接转换技术，它利用硒作为X线检测器，成像环节少；CR是一种X线间接转换技术，它利用图像板作为X线检测器，成像环节相模糊；在判读潜像过程中，对于DR较多。

2.图像分辨率：DR系统无光学散射而引起的图像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小决定；CR系统由于自身的结构，在受到X线照射时，图像板中的磷粒子使X 线存在着散射，引起潜像激光扫描仪的激发光在穿过图像板的深部时产生着散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像分辨率，因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差，不能满足动态器官和结构的显示。

3.DR是今后的发展方向，但就目前而言，D R电子暗盒的结构14 in×17 in(1 in=2.54 cm)由4块⒎5 in ×8 in 所组成，每块的接缝处由于工艺的限制不能做得没缝，且一旦其中一块损坏必将导致4块全部更换，不但费用昂贵，还需改装已有的X线机设备，而CR相对费用较低，且多台X线机可同时使用，无需改变现有设备。

DR机简介DR(Digital Radiography)，即直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X线摄影。

而狭义上的直接数字化摄影即DDR（DirectDigit Radi ography），通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。

DR与CR的共同点都是将X线影像信息转化为数字影像信息，其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势：CR和DR由于采用数字技术，动态范围广，都有很宽的曝光宽容度，因而允许照相中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像；CR和DR可以根据临床需要进行各种图像后处理，如各种图像滤波，窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能，为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持。

对两者的性能比较如下：1.成像原理：DR是一种X线直接转换技术，它利用硒作为X线检测器，成像环节少；CR是一种X线间接转换技术，它利用图像板作为X线检测器，成像环节相对于DR较多。

2.图像分辨率：DR系统无光学散射而引起的图像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小决定；CR系统由于自身的结构，在受到X线照射时，图像板中的磷粒子使X线存在着散射，引起潜像模糊；在判读潜像过程中，激光扫描仪的激发光在穿过图像板的深部时产生着散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像分辨率，因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差，不能满足动态器官和结构的显示。

3.DR是今后的发展方向，但就目前而言，DR电子暗盒的结构14 in×17 in(1 in=2.54 cm)由4块⒎5 in ×8 in 所组成，每块的接缝处由于工艺的限制不能做得没缝，且一旦其中一块损坏必将导致4块全部更换，不但费用昂贵，还需改装已有的X线机设备，而CR相对费用较低，且多台X线机可同时使用，无需改变现有设备。

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。