平板探測(cè)器是數(shù)字化X光機(jī)的核心部件。在X射線(xiàn)攝影系統(tǒng)中,高壓發(fā)生器和球管控制X射線(xiàn)的輸出,X射線(xiàn)穿過(guò)物體并發(fā)生衰減,衰減后的X射線(xiàn)經(jīng)過(guò)平板探測(cè)器后轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后,并經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào),再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog/Digital Converter,ADC)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào),輸入到計(jì)算機(jī)處理。

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的方式,平板探測(cè)器可以分為間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器和直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器。而我們所熟悉的非晶硅平板探測(cè)器,屬于間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器。

非晶硅平板探測(cè)器的性能和功能,很大程度上取決于它的組成結(jié)構(gòu)。下面普愛(ài)醫(yī)療帶大家了解非晶硅平板探測(cè)器的基本組成結(jié)構(gòu),以及各個(gè)部件的作用。

非晶硅平板探測(cè)的結(jié)構(gòu),從上到下分為六層:

①保護(hù)層:以鋁板或碳板為上層面板,起到固定和保護(hù)的作用。

②反射層:反射層是一層白色的反光膜,作用是保證可見(jiàn)光在晶體內(nèi)形成全反射,以減少光能損失,提高X線(xiàn)利用率。

③閃爍晶體層:CsI閃爍體層的厚度為400~500μm,其輸出開(kāi)口界面緊密地覆蓋在微電極板表面。CsI閃爍體層的作用是吸收X線(xiàn)并將X線(xiàn)能量轉(zhuǎn)換為熒光。

④探測(cè)元陣列層:根據(jù)使用需要,制作成不同面積的非晶硅光電二極管像素矩陣,矩陣上的每個(gè)光電二極管與TFT原件作為一個(gè)像素單元。探測(cè)器陣列的作用是捕獲可見(jiàn)熒光并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

⑤信號(hào)處理電路層:采集信號(hào)讀出電路由放大器、多路A/D轉(zhuǎn)換器和相應(yīng)控制電路等組成。信號(hào)處理電路讀出每個(gè)像素產(chǎn)生的電信號(hào),并量化為數(shù)字信號(hào),傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

⑥支撐層:玻璃板基板為支撐層,起支撐和保護(hù)作用。

除此之外,非晶硅平板探測(cè)器還有四個(gè)組成部分的分法,即碘化銫閃爍體層、非晶硅光電二極管陣列、行驅(qū)動(dòng)電路和及圖像信號(hào)讀取電路。

目前在醫(yī)用X光機(jī)的生產(chǎn)領(lǐng)域,非晶硅平板探測(cè)器依然是主流。例如普愛(ài)醫(yī)療自主研發(fā)生產(chǎn)的移動(dòng)式平板三維C形臂PLX7500系列,采用的是30cm*30cm的碘化銫非晶硅平板探測(cè)器,能夠輸出高分辨率、大尺寸的二維和三維圖像;最高16比特灰階度,高動(dòng)態(tài)范圍清晰顯示植入物的位置和輪廓。搭配行業(yè)領(lǐng)先的一體化球管和高頻脈沖發(fā)生器,可調(diào)頻率實(shí)現(xiàn)低劑量下優(yōu)質(zhì)的圖像品質(zhì),即使肥胖組織亦能拍出清晰通透的圖像。