动态平板探测器技术指导

间接转换平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)或电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)构成。间接转换平板探测器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。 便携DR检测系统由射线机、数字探测器阵列、计算机、软件等组成。动态平板探测器技术指导

将闪烁体产生的可见光转换成电信号的方式会对DQE产生影响。在碘化铯(或者硫氧化钆)薄膜晶体管这种结构的平板探测器中，因为TFT的阵列可以做成与闪烁体涂层的面积一样大，所以可见光不需要经过透镜折射就可以投射到TFT上，没有光子损失，所以DQE也比较高。在非晶硒平板探测器中，X线转换成电信号完全依赖于非晶硒层产生的电子空穴对，DQE的高低取决于非晶硒层产生电荷能力。总的说来，碘化铯TFT这种结构的间接转换平板探测器的极限DQE高于碘化铯直接转换平板探测器的极限DQE。 湖南DR成像平板探测器窗宽（window width）是显示信号强度值的范围。

非晶硅、IGZO、CMOS、柔性基板、非晶硒等五种技术适合于不同的应用场景：

1、非晶硅探测器，因具有出色的成本优势，短时间内仍会是平板探测器的主流技术平台。

2、IGZO探测器，因采集时间短，信噪比高等特点，在动态平板上有很大优势。未来随着技术更趋成熟，IGZO替代非晶硅(至少在动态平板领域)，应该是大势所趋。

3、CMOS探测器，虽然主要应用在中小尺寸动态成像领域，但因其高分辨率、高帧速率和低剂量性能，在牙科、乳腺、外科及介入等场合，CMOS平板也是主流技术平台。

4、柔性基板探测器，具有超窄边框、轻便、抗冲撞、不易破损等特点。不过目前成本较高，随着工艺不断改善，未来在部分特殊应用场景将取代传统的非晶硅探测器。

5、非晶硒探测器，因为更高的性能和成本，非晶硒在很长时间内仍会继续统治乳腺机，直到光子计数探测器普及。

噪声是指非输入信号造成的输出信号。主要来源是探测器的电子噪声、射线图像量子噪声。

信噪比：探测器获得图像信号平均值与图像信号标准偏差之比，用SNR表示。信噪比越高，图像质量越好。比较不同探测器的信噪比，必须在同样的探测器单元尺寸下进行。计算公式：SNRn=SNRm×88.6/P。

SNRn归一化信噪比，SNRm测量信噪比，P探测器像素尺寸（um）。

线性度:是探测器产生的信号在比较大剂量射线强度范围内与入射强度成正比的能力。

稳定性：是随着工作时间的增加探测器处理信号产生一致性的能力，线性度和稳定性直接影响探测器精度。

响应时间：是探测器从接收射线光子到获得稳定的探测器信号所需要的时间，它是影响采样的速率及数据质量的关键。由探测器预备时间，曝光等待时间，曝光窗口，图像读出时间四部分构成。 平板探测器涉及芯片、TFT、电子电路、光学、图像算法和人工智能算法等。

间接转换平板探测器中，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。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。常见的闪烁体涂层材料有两种：碘化铯(CsI)和硫氧化钆(Gd2O2S)。碘化铯将X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强，但成本比较高；将碘化铯加工成柱状结构，可以进一步提高捕获X线的能力，并减少散射光。使用硫氧化钆做涂层的探测器成像速度快，性能稳定，成本较低，但是转换效率不如碘化铯涂层高。 碘化铯将X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强，但成本高。山东DR成像平板探测器

相比常规射线检测，数字射线检测(DR)更高效、快捷，有更高的动态范围，存储、调用和传输都很方便。动态平板探测器技术指导

CR和DR的共通点：

1、DR和CR将X射线图像信息转换成数字图像信息。与传统的X射线相比，工作量，工作效率和胶片消耗都具有明显的优势。CR和DR技术不仅省去了薄膜冲洗工艺，而且减少了化学药品的消耗，并且可以很好地控制质量。

2、DR和CR都具有较宽的动态范围和较宽的曝光范围。当X射线曝光参数不足时，可以获得良好的图像。透照的成功率很高，可以有效地减少回收率，并减少废品率。

3、DR和CR获取数字信号图像，并根据需要通过图像处理系统实现图像优化，改善图像细节，达到比较好视觉效果，提高图像质量。 动态平板探测器技术指导