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丽水西门子一级代理商
产品时间:2020-11-23
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如今,虽然数字化X射线系统正引领趋势,但对于许多使用者而言,它仍然太过昂贵。降低数字化探测器的成本是改变这一局面的方法之一。由欧盟资助的DiCoMo项目将能助力实现这一突破,而西门子在该项目中扮演了协调人的角色。

在X射线成像领域内,数字化设备正引领趋势。但是,对发展中国家和新兴市场而言,这些设备通常太过昂贵,因此这些地区仍然普遍使用X射线胶片。降低数字化探测器的成本将使新兴市场和发展中国家也能使用数字化设备,而HOP-X(支持码:13N12377)项目研究成果有望助力实现这一突破。在这个由德国资助的项目中,西门子、默克、莱布尼茨新材料研究所和CAN股份有限公司花了三年时间进行材料和生产过程的研究,旨在改进探测器并降低其成本。

“我们的研究成果非常喜人。它令我们获得了新的资助来进一步开发这些产品,使其能够投入实际应用中。”有机电子元件专家Oliver Schmidt和Sandro Tedde表示。他们从项目最初就参与其中,一开始是为西门子中央研究院服务,现在则为西门子医疗业务服务。除了HOP-X项目之外,他们还参与协调由欧盟资助的新DiCoMo项目(在金属氧化物背板上的直接转换混合有机X射线探测器,支持码: 643920)。

扫描电子显微镜下的图像传感器元件截面图。吸光聚合物在此显示为暗区,嵌入的闪烁体材料显示为亮区。实际图像宽度约25微米。

细节更丰富
目前的数字化X射线探测器主要由一个厚闪烁体层组成。闪烁体层能够将X射线转换成可见光,在它下方则是一个将可见光转换成电信号的图像传感器。这些探测器不仅制造成本高昂,而且还有一个缺点,即可见光在穿过闪烁体层时会击中图像传感器上的大量像素。“它会产生一个很大的点。”Tedde表示,“这也使我们流失掉一些X射线中已有的细节信息。”HOP-X项目开发的解决方案令这个问题不复存在。在这个解决方案中,闪烁体材料就如葡萄干面包中的葡萄干一样嵌入在由吸光聚合物构成的闪烁体层中,这使得可见光无法四散传播。实际上,现在图像传感器上的光斑甚至比像素更小。

此外,项目还开发了用于生产新探测器的低成本程序。Schmidt解释道,“这就像烧制陶瓷一样。虽然无需像烧制陶瓷一样使用高温,但是具有所需特性的粉末混合物将被压到致密层上。吸光聚合物很容易融化,因此仅需少量热量和压力就可形成没有气孔的闪烁体层。也正因此,这个过程被称为‘软烧结’。”虽然这个过程已经获得了,但它仍然是一个全新的领域,研发人员还必须找到一个用于生产大型图像传感器的技术解决方案,而这也正是新的DiCoMo项目需要献策献计的领域。“我相信我们在未来三年内将寻得一个解决方案。”Schmidt表示,“与HOP-X项目相同,我们在这个项目上也正与合作伙伴携手合作。”

宏大目标
然而,DiCoMo不仅专注于改进生产过程。“图像传感器依靠一个薄膜晶体管矩阵,该矩阵能够增强并传递来自传感器的电信号。”Tedde解释道,“这个矩阵也需要作进一步的改进。其目标是使探测器不仅能显示更多细节、降低制造成本,而且还能在成像时产生更低的辐射。这将令患者受益良多,因为它能进一步降低其承受的辐射量。”由西门子、巴斯夫瑞士、比利时微电子研究中心、荷兰研究公司TNO、比利时芯片设计公司ICsense NV和意大利专业仿真公司MorphwiZe组成的项目团队,自1月份以来一直致力于进行相关的开发工作。

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