平板探測器是DR的核心部件，平板探測器從能量轉(zhuǎn)換方式可以分為兩種：間接轉(zhuǎn)換平板探測器(indirect FPD)和直接轉(zhuǎn)換平板探測器(direct FPD)，下面小編就給大家簡單介紹一下DR的平板探測器原理和性能。

1、間接轉(zhuǎn)換平板探測器
   間接FPD的結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非晶硅層(amorphous Silicon，a-Si)再加TFT陣列構(gòu)成。其原理為閃爍體或熒光體層經(jīng)X射線曝光后，將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅層變?yōu)閳D像電信號，后獲得數(shù)字圖像。在間接FPD的圖像采集中，由于有轉(zhuǎn)換為可見光的過程，因此會有光的散射問題，從而導(dǎo)致圖像的空間分辨率及對比度解析能力的降低。閃爍體目前主要有碘化銫(CsI，也用于影像增強器)，熒光體則有硫氧化釓(GdSO，也用于增感屏)。間接轉(zhuǎn)換平板探測器通常有以下幾種結(jié)構(gòu)：①碘化銫 ( CsI ) + a-Si(非晶硅)+ TFT：當有 X 射線入射到 CsI 閃爍發(fā)光晶體層時，X 射線光子能量轉(zhuǎn)化為可見光光子發(fā)射,可見光激發(fā)光電二極管產(chǎn)生電流, 這電流就在光電二極管自身的電容上積分形成儲存電荷. 每個象素的儲存電荷量和與之對應(yīng)范圍內(nèi)的入射 X 射線光子能量與數(shù)量成正比。②硫氧化( Gd2O2S ) + a-Si(非晶硅) + TFT ：利用??感屏材料硫氧化釓 ( Gd2O2S ) 來完成 X 射線光子至可見光的轉(zhuǎn)換過程。③碘化銫 ( CsI ) / 硫氧化釓 　( Gd2O2S ) + 透鏡 / 光導(dǎo)纖維 + CCD / CMOS ：X射線先通過閃爍體或熒光體構(gòu)成的可見光轉(zhuǎn)換屏，將X射線光子變?yōu)榭梢姽鈭D像，而后通過透鏡或光導(dǎo)纖維將可見光圖像送至光學系統(tǒng)，由CCD采集轉(zhuǎn)換為圖像電信號。④ CsI ( Gd2O2S ) + CMOS ：此類技術(shù)受制于間接能量轉(zhuǎn)換空間分辨率較差的缺點，雖利用大量低解像度 CMOS 探頭組成大面積矩陣，尚無法有效與 TFT 平板優(yōu)勢競爭。
2、直接轉(zhuǎn)換平板探測器
   直接轉(zhuǎn)換平板探測器主要是由非晶硒層(amorphous Selemium，a-Se)加薄膜半導(dǎo)體陣列(Thin Film Transistor array，TFT)構(gòu)成的平板檢測器。由于非晶硒是一種光電導(dǎo)材料，因此經(jīng)X射線曝光后直接形成電子-空穴對，產(chǎn)生電信號，通過TFT檢測陣列，再經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字化圖像。由于非晶硒不產(chǎn)生可見光，沒有散射光的影響，因此可以獲得比較高的空間分辨率。
3、不同平板探測器性能分析
   評價平板探測器成像質(zhì)量的性能指標主要有兩個：量子探測效率(Detective Quantum Efficiency，DQE)和空間分辨率。DQE決定了平板探測器對不同組織密度差異sjuovg的分辨能力；而空間分辨率決定了對組織細微結(jié)構(gòu)的分辨能力。考察 DQE和空間分辨率可以評估平板探測器的成像能力。
⑴影響平板探測器DQE的因素
在間接轉(zhuǎn)換平板探測器中，影響DQE的因素主要有兩個方面：閃爍體或熒光體層和將可見光轉(zhuǎn)換成電信號的介質(zhì)。①閃爍體或熒光體層的材料和工藝影響X線轉(zhuǎn)換成可見光的能力，因此對DQE會產(chǎn)生影響。②將可見光轉(zhuǎn)換成電信號也會對DQE產(chǎn)生影響。
直接轉(zhuǎn)換平板探測器中，X線轉(zhuǎn)換成電信號決定于非晶硒層產(chǎn)生的電子-空穴對，DQE的高低取決于非晶硒層產(chǎn)生電荷的能力?？偟膩碚f，碘化銫 ( CsI ) + a-Si(非晶硅)+ TFT結(jié)構(gòu)的間接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)QE高于a-Se (非晶硒) 直接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)QE。
⑵影響平板探測器空間分辨率的因素
在直接轉(zhuǎn)換平板探測器中，空間分辨率決定于單位面積內(nèi)薄膜晶體管矩陣大小。矩陣越大薄膜晶體管個數(shù)越多，空間分辨率越高，可以達到很高的空間分辨率。
在間接轉(zhuǎn)換平板探測器中，由于存在散射現(xiàn)象，空間分辨率不僅決定于單位面積內(nèi)薄膜晶體管矩陣大小，還決定于散射光的控制技術(shù)。所以間接轉(zhuǎn)換平板探測器的空間分辨率低于直接轉(zhuǎn)換平板探測器的空間分辨率。
⑶量子探測效率于空間分辨率的關(guān)系
對于同一種平板探測器，在不同的空間分辨率時，其DQE是變化的；極限的DQE高，不等于在任何空間分辨率時DQE都高。DQE的計算公式如下：
DQE=S2×MFT2/NSP×X×C
S：信號平均強度；MFT：調(diào)制傳遞函數(shù)；X：X線曝光強度；NPS：系統(tǒng)噪聲功率譜；C：X線量子系數(shù)
從計算公式中可以知道，不同的MFT值中對應(yīng)不同的DQE，這說明在不同的空間分辨率時有不同的DQE。
   間接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)QE比較高，但是隨著空間分辨率的提高，其DQE下降得較多；而直接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)QE不如間接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)QE高，但在高空間分辨率時，直接轉(zhuǎn)換平板探測器的DQE高。
4、兩種類型的平板探測器在設(shè)備上應(yīng)用
   空間分辨率影響圖像對細節(jié)的分辨能力，DQE影響圖像的對比度。在對圖像密度分辨率要求比較高的設(shè)備上，宜使用間接轉(zhuǎn)換平板探測器，比如胸部投照；在圖像空間分辨率要求比較高的設(shè)備上，宜使用直接轉(zhuǎn)換平板探測器，比如四肢、關(guān)節(jié)、乳腺投照。由于乳腺影像對空間分辨率要求非常高，所以乳腺DR http ://ww w. pl 999. co m/ class. php? anclss =1&nclass =23只能用直接轉(zhuǎn)換平板探測器，才能達到要求。

   總而言之，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，平板探測器的性能將得到進一步提高，這將進一步提高數(shù)字化影像的質(zhì)量，為醫(yī)生提供更好更強的診斷依據(jù)。