2021年中國(guó)數(shù)字化X射線平板探測(cè)器行業(yè)應(yīng)用范圍及市場(chǎng)前景分析

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1、數(shù)字化X射線平板探測(cè)器的分類

數(shù)字化X射線平板探測(cè)器的作用是采集X射線信息，將透過(guò)物體的X射線轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，可按能量轉(zhuǎn)換方式、工作模式等進(jìn)行分類。

（1）按工作模式

根據(jù)工作模式的不同，數(shù)字化X射線平板探測(cè)器可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類。

靜態(tài)平板探測(cè)器指單次X射線或由單次X射線組合的序列拍片下成像的平板探測(cè)器。利用靜態(tài)平板探測(cè)器制造的數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)在成像時(shí)主要凸顯被檢測(cè)物體的大小與形狀，無(wú)時(shí)間維度上的變化。

動(dòng)態(tài)平板探測(cè)器指脈沖式或連續(xù)X射線曝光拍片下成像的平板探測(cè)器。相比靜態(tài)平板探測(cè)器而言增加了時(shí)間維度的連續(xù)觀察攝影功能，能在透視的情況下動(dòng)態(tài)觀察被檢測(cè)物體的情況，可更好地滿足特定使用需求。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平板探測(cè)器的界限正逐漸模糊，預(yù)計(jì)未來(lái)將有更多的產(chǎn)品能同時(shí)在兩種模式下工作。

（2）按能量轉(zhuǎn)換方式

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同，數(shù)字化X射線平板探測(cè)器可分為直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩類。

直接轉(zhuǎn)換探測(cè)器的基本原理是X射線投射到探測(cè)器上，光導(dǎo)半導(dǎo)體材料采集到X射線光子后，直接將X射線強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。目前，直接轉(zhuǎn)換方式常用的光導(dǎo)半導(dǎo)體材料包括非晶硒（a-Se）、碲化鎘（CdTe）、碲鋅鎘（CdZnTe或CZT）等，已經(jīng)較為成熟的產(chǎn)品主要包括非晶硒平板探測(cè)器和碲化鎘/碲鋅鎘線陣探測(cè)器。

間接轉(zhuǎn)換是相對(duì)于直接轉(zhuǎn)換而言，X射線投射到探測(cè)器上先照射到閃爍體，閃爍體吸收X射線后以可見(jiàn)光的形式將能量釋放出來(lái)，經(jīng)過(guò)空間光路傳遞，由光電二極管采集并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。目前，常用的閃爍體材料主要有碘化銫（CsI）和硫氧化釓（Gd2O2S:Tb或GOS）。根據(jù)傳感器材料的不同，采用間接轉(zhuǎn)換方式的傳感器包括非晶硅（a-Si）平板探測(cè)器、電荷件（CCD）探測(cè)器、互補(bǔ)型金屬氧化物（CMOS）半導(dǎo)體探測(cè)器等。

2、數(shù)字化X射線平板探測(cè)器的應(yīng)用

數(shù)字化X射線平板探測(cè)器可用于探索人體及其他生命體或物體的內(nèi)部構(gòu)造并成像，是用于生產(chǎn)數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同可分為普放數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)、DM系統(tǒng)、診斷影像系統(tǒng)（包括C型臂、DSA、DRF、口腔CBCT等）、放療設(shè)備等；在非醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)主要可應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損探傷檢測(cè)、安全檢查、寵物醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。目前，數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)的應(yīng)用仍以醫(yī)療領(lǐng)域?yàn)橹鳎?018年全球數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用占比達(dá)到76%。

3、數(shù)字化X射線平板探測(cè)器的技術(shù)特點(diǎn)

目前，數(shù)字化X射線平板探測(cè)器采用的能量轉(zhuǎn)換方式以間接轉(zhuǎn)換為主，即采用TFT/PD或CMOS作為傳感器，采用碘化銫或硫氧化釓作為閃爍體。

在傳感器方面，TFT/PD使用的半導(dǎo)體基底材料主要包括非晶硅（a-Si）、低溫多晶硅（LTPS）和金屬氧化物（Mental?Oxide）三類，其中非晶硅是目前最主流的技術(shù)，自投入市場(chǎng)至今已超過(guò)25年，經(jīng)歷了大量應(yīng)用、改進(jìn)和優(yōu)化，具有成像速度快、材料穩(wěn)定可靠、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，可同時(shí)滿足靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)字化X射線平板探測(cè)器的需求。

目前，平板探測(cè)器生產(chǎn)企業(yè)在傳感器技術(shù)方面的應(yīng)用均以非晶硅為主，系行業(yè)平均技術(shù)水平、生產(chǎn)成本、下游客戶應(yīng)用需求等多因素共同作用的結(jié)果。

在閃爍體方面，目前市場(chǎng)上主流的閃爍體材料包括碘化銫和硫氧化釓。由于碘化銫相比硫氧化釓對(duì)X射線的靈敏度更高，故其允許使用更低劑量的X射線來(lái)實(shí)現(xiàn)成像。在像素大小相同、電路附加噪聲相同、X射線劑量相同的情況下，使用碘化銫作為閃爍體的探測(cè)器性能要明顯優(yōu)于使用硫氧化釓作為閃爍體的探測(cè)器。在實(shí)際生產(chǎn)中，為更好地與非晶硅接收光譜靈敏度構(gòu)成良好的光譜響應(yīng)匹配關(guān)系，碘化銫中通常還會(huì)被摻入一定比例的碘化鉈，以更好地發(fā)揮其光傳導(dǎo)性能。在放療及工業(yè)等領(lǐng)域，由于使用場(chǎng)景本身對(duì)放射劑量的要求較高，故多使用硫氧化釓作為閃爍體材料。

4、國(guó)內(nèi)外平板探測(cè)器市場(chǎng)分析

在醫(yī)療和寵物醫(yī)療領(lǐng)域，據(jù)中金企信國(guó)際咨詢公布的《2021-2027年中國(guó)數(shù)字化X射線平板探測(cè)器行業(yè)市場(chǎng)分析及投資可行性研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2017年和2018年全球平板探測(cè)器出貨量分別為70,788臺(tái)和76,763臺(tái)，其中美國(guó)是全球最大的市場(chǎng)，出貨量分別為23,401臺(tái)和25,721臺(tái)。我國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模在國(guó)家政策和下游需求的共同作用下迅速增加，2017年和2018年出貨量分別為15,227臺(tái)和16,748臺(tái)，已成長(zhǎng)為僅次于美國(guó)的第二大市場(chǎng)。

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