荧光体电荷耦合器成像板[phosphor-charge-coupled device,CsI(Tl)-CCD]采用的荧光体是厚度约100μm的硫氧化钆(Gd2O2S)或厚约100μm、铊激活的碘化铯闪烁体。其中碘化铯闪烁体为针状结构,在光传输中可减少光散射。
应用在数字乳腺摄影系统的CCD探测器有小视野探测器、镶嵌式探测器、间接转换“狭缝扫描”系统。
2.6.2.1小视野CCD探测器
由于CCD对X线敏感,易遭受辐射损伤,且需要冷却以减少噪声,故一般多采用小视野检测器。在典型的5cm×5cm小视野探测器中,来自X线吸收荧光体或碘化铯闪烁体的光,必须以大约为2的缩小因子传递。这种传递靠光学透镜和镜面或光纤束来完成。在这两者中光收集效率随缩微因素的增加而降低,光纤维的收集效率最高。当光以缩小的方式传输时,空间分辨力会变差。
现在大视野CCD已经问世,其间无需缩小所收集的光线。Siemens Opdima探测器有100μm厚的碘化铯闪烁体和4.9cm×8.5cm激活区。由于CCD对X线敏感,平行排列的光学纤维可改善收集效率。探测器的内在像素尺寸为12μm×12μm,在高分辨力模式下像素大小为24μm×24μm,而在常规模式下为48μm×48μm。
2.6.2.2镶嵌式(Mosaic)CCD探测器
1998年Trex公司(当时Lorad和Bennet是其子公司)研发了一个有效区域为19cm×25cm和像素大小为40μm×40μm的镶嵌式探测器。所谓镶嵌式探测器是由3×4个配对的碘化铯-CCD探测器构成,两者均有光纤束和大约为2的缩微因子(缩小倍数),其面积足以用于全视野数字乳腺X线摄影(full-field digital mammography,FFDM)。
2.6.2.3间接转换CCD“狭缝扫描”系统
Fischer公司研发了SenoScan扫描系统,X线按照探测器的有效区域进行准直。狭缝式CCD扫描系统是用被准直成窄束的X线和对应的探测器扫描乳腺,由于不需要用滤线器而有效减少了散射线。因此,这有可能在降低剂量的同时,提高图像质量,至少对厚的和密度高的乳腺是这样。
该系统使用大小为10mm×221mm的探测器,探测器的闪烁晶体通过光纤连接,并按照线性排列最终连接4个电荷耦合器,这是一种直接且无损的光学耦合。整个系统由多组25μm像素所对应的5μm光纤组成。
一排4个CCD探测器在时间延迟积分模式(time delay integration,TDI)下,每个CCD借平行的光学纤维配对一个碘化铯闪烁体。像素尺寸为27μm×27μm,在限定的区域可行高分辨模式。在常规模式下源自邻近像素信号的像素尺寸总计为54μm×54μm,视野为22cm×30cm,扫描时间需要5s,球管的高热容量由钨靶球管解决。
在美国的临床实验后,Fischer公司的SenoScan作为第二代的FFDM系统,于2001年9月从美国FDA得到了认证,2002年首台在欧洲安装。
扫描方式的缺点是采集时间长,通常要5s,而非结晶硒或碘化铯/非结晶硅的FFDM系统<1s。这会导致X线球管过热,需采用大热容量的X线球管,而且被检者的乳腺压迫时间延长。
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