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牙科CBCT成像的关键元件:平板探测器(2)

牙科CBCT成像的关键元件:平板探测器(2)

直接沉积型针状碘化铯闪烁体,不需要粘合剂,也不需要额外的基板,通过专业设备直接在平板探测器(CMOS和TFT平板)上进行蒸镀,将针状碘化铯闪烁体生长在平板探测器表面。
这种耦合方式,由于没有额外的基板和粘合剂或空气层,所以射入的X射线和发出的可见光损失小,发光强度高,发光集中,分辨率高,可以在低剂量X光照射下产生很好的图像质量。而直接沉积型针状碘化铯闪烁体,是目前X射线平板探测器所用闪烁体工艺的最高标准。
这种耦合方式技术难度高,成本高。目前滨松公司的平板探测器都是采用直接沉积型耦合方式,滨松公司完全掌握了直接沉积型针状碘化铯的生产工艺,可生产出品质极高的直接沉积型针状碘化铯闪烁体。
2、探测器
探测器位于闪烁体之下,用于接收闪烁体发出的可见光,把光信号转换为电信号,是光电转化的关键一步。
目前市场上有两种用于牙科CBCT成像的探测器:
- CMOS平板探测器
- TFT平板探测器(也称非晶硅平板探测器)
目前对这两种探测器的优劣可以说是众说纷纭。作为同时提供两种探测器的滨松,在这里就为大家分享一下这两者的实际对比情况:
表中可以看到,TFT平板探测器的优势是尺寸和视野,而CMOS平板探测器的优势是灵敏度,分辨率和读出速度。
在不需要拼接的情况下,CMOS平板在性能上具有优势。但在需要"大尺寸"的应用下,拼接的CMOS平板在拼接处都会存在间隙和失效像素线,进而导致部分的图像会有缺失,需要后期通过软件进行修正。而TFT平板则不存在这个问题。
目前,滨松的中视野平板均是CMOS平板,中大视野和大视野平板全部是TFT平板,这样可以充分发挥各个工艺的优点,并满足不同场景的应用需求。
接下来,我们再来看看探测器中另一个必须了解的key point——像素结构。目前,平板探测器的像素结构一般分为两种:
- 被动型像素PPS:像素的全部面积用来探测光信号,像素内不包含放大器;
- 主动型像素APS:每个像素内都包含一个光电探测器和放大器。
就目前市场上的平板探测器产品而言,TFT平板探测器使用的都是被动型像素PPS,而CMOS平板探测器则存在两种像素结构都有使用的情况。
目前牙科CBCT成像需要的X射线剂量在20uSv~ 50uSv之间,在这个剂量下,APS型CMOS平板探测器,PPS型CMOS平板探测器和TFT平板探测器的成像质量几乎没有差异。
在不需要拼接的情况下,CMOS平板在性能上具有优势。但在需要"大尺寸"的应用下,拼接的CMOS平板在拼接处都会存在间隙和失效像素线,进而导致部分的图像会有缺失,需要后期通过软件进行修正。而TFT平板则不存在这个问题。
通过上面的分享,我们对牙科CBCT用平板探测器也应该有了进一步的了解了。以下为重点信息总结:
接下来,我们再来看看探测器中另一个必须了解的key point——像素结构。目前,平板探测器的像素结构一般分为两种:
- TFT平板探测器和CMOS平板探测器各有所长。TFT工艺多用于制造大面积平板探测器,多用于高端坐式牙科CBCT机上;而CMOS工艺多用于制造中视野平板探测器,多用于牙科3-in-1机型(但目前也有部分高端的3-in-1机型,使用了TFT中大视野平板探测器);
- 直接沉积型针状碘化铯的TFT和CMOS平板探测器,是牙科平板探测器业界最高品质产品;
- 拼接的CMOS平板探测器都会有明显的坏线,很大程度上依赖算法补偿;
- APS型CMOS探测器中每个像素都包含放大器,未被闪烁体完全吸收的X射线容易导致放大器损坏,引起像素失效,其抗辐射能力不如PPS型CMOS平板探测器。
滨松作为一家拥有60余年的光电企业,在平板探测器的研发和生产上,也有24年的历史了。滨松平板探测器通过掌握核心技术——探测器设计,闪烁体生产,电子设计,产品集成,不断地为世界上著名的牙科影像企业提供着优秀的产品。我们也希望通过不断精进自身的技术,为牙科影像的发展提供更好地可能。
滨松为牙科影像应用提供全线探测器方案
滨松平板探测器核心技术
除了牙科应用外,滨松平板探测器还广泛用于工业无损检测中,图为手机内部结构X射线图。(使用滨松平板探测器拍摄)
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