2021年中國數字化X射線平板探測器行業應用范圍及市場前景分析

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1、數字化X射線平板探測器的分類

數字化X射線平板探測器的作用是采集X射線信息，將透過物體的X射線轉換為相應的數字信號，可按能量轉換方式、工作模式等進行分類。

（1）按工作模式

根據工作模式的不同，數字化X射線平板探測器可分為靜態和動態兩類。

靜態平板探測器指單次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器。利用靜態平板探測器制造的數字化X射線影像系統在成像時主要凸顯被檢測物體的大小與形狀，無時間維度上的變化。

動態平板探測器指脈沖式或連續X射線曝光拍片下成像的平板探測器。相比靜態平板探測器而言增加了時間維度的連續觀察攝影功能，能在透視的情況下動態觀察被檢測物體的情況，可更好地滿足特定使用需求。

隨著技術的不斷進步，靜態和動態平板探測器的界限正逐漸模糊，預計未來將有更多的產品能同時在兩種模式下工作。

（2）按能量轉換方式

根據能量轉換方式的不同，數字化X射線平板探測器可分為直接轉換和間接轉換兩類。

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

間接轉換是相對于直接轉換而言，X射線投射到探測器上先照射到閃爍體，閃爍體吸收X射線后以可見光的形式將能量釋放出來，經過空間光路傳遞，由光電二極管采集并轉換為電信號。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）。根據傳感器材料的不同，采用間接轉換方式的傳感器包括非晶硅（a-Si）平板探測器、電荷件（CCD）探測器、互補型金屬氧化物（CMOS）半導體探測器等。

2、數字化X射線平板探測器的應用

數字化X射線平板探測器可用于探索人體及其他生命體或物體的內部構造并成像，是用于生產數字化X射線影像系統的關鍵部件。在醫療領域，數字化X射線影像系統根據應用場景的不同可分為普放數字化X射線影像系統、DM系統、診斷影像系統（包括C型臂、DSA、DRF、口腔CBCT等）、放療設備等；在非醫療領域，數字化X射線影像系統主要可應用于工業無損探傷檢測、安全檢查、寵物醫療診斷等領域。目前，數字化X射線影像系統的應用仍以醫療領域為主，2018年全球數字化X射線影像系統在醫療領域的應用占比達到76%。

3、數字化X射線平板探測器的技術特點

目前，數字化X射線平板探測器采用的能量轉換方式以間接轉換為主，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，自投入市場至今已超過25年，經歷了大量應用、改進和優化，具有成像速度快、材料穩定可靠、環境適應性好等特點，可同時滿足靜態和動態數字化X射線平板探測器的需求。

目前，平板探測器生產企業在傳感器技術方面的應用均以非晶硅為主，系行業平均技術水平、生產成本、下游客戶應用需求等多因素共同作用的結果。

在閃爍體方面，目前市場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X射線的靈敏度更高，故其允許使用更低劑量的X射線來實現成像。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器性能要明顯優于使用硫氧化釓作為閃爍體的探測器。在實際生產中，為更好地與非晶硅接收光譜靈敏度構成良好的光譜響應匹配關系，碘化銫中通常還會被摻入一定比例的碘化鉈，以更好地發揮其光傳導性能。在放療及工業等領域，由于使用場景本身對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、國內外平板探測器市場分析

在醫療和寵物醫療領域，據中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國數字化X射線平板探測器行業市場分析及投資可行性研究報告》統計數據顯示：2017年和2018年全球平板探測器出貨量分別為70,788臺和76,763臺，其中美國是全球最大的市場，出貨量分別為23,401臺和25,721臺。我國的市場規模在國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臺和16,748臺，已成長為僅次于美國的第二大市場。

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