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ams AG가 소유한 ams 브랜드, OSRAM GmbH가 소유한 OSRAM 브랜드는 별도로 등록된 상표입니다
Digital X-ray Systems - Standard article

디지털 방사선 촬영의 작동 방식

디지털 방사선 촬영(DR) X-레이 시스템은 치과, 외과 및 유방 촬영과 같은 의료 분야에서 널리 사용되는 스캐너의 일종입니다. 신체의 특정 장기나 부위에 대한 DR 스캔은 뼈와 같이 밀도가 높은 조직의 2D 이미지를 제공합니다. 

의료용 DR 시스템은 X-레이 튜브와 평면 패널 검출기(FPD)로 구성됩니다. 스캔할 신체 부위가 튜브와 검출기 사이에 위치하고 튜브에서 방출된 X-레이가 신체를 통과하고 감쇠된 X-레이 광자를 FPD가 캡처합니다.

FPD는 높은 감도를 제공하고, 가볍고 컴팩트하며 넓은 면적에 대한 정확한 이미지를 제공하기 때문에 방사선사들에게 인기가 높습니다.  높은 감도란 비교적 적은 방사선량으로 고화질의 디테일한 이미지를 얻을 수 있다는 것을 의미하며, 이를 통해 환자와 방사선사의 방사선 노출 위험을 줄일 수 있습니다. FPD는 작고 가벼워 공간이 제한된 방사선 촬영 시스템에 스캐너를 쉽게 설치할 수 있으며, 스캐너의 위치와 기울기를 환자의 편안함과 이미지 품질을 위해 최적의 위치로 쉽게 조정할 수 있습니다. FPD에서 생성된 정확하고 디테일한 이미지를 통해 의사들은 골절, 유방암, 충치와 같은 상태를 더욱 확신을 가지고 진단할 수 있습니다. 
 

디지털 X-레이 시스템 안의 X-레이 평면 패널 검출기(FPD)  


FPD는 픽셀이라고 하는 센싱 요소의 어레이와 판독 집적 회로(ROIC)와 게이트 드라이버를 포함하는 전자 회로로 구성됩니다. 연조직, 뼈, 혈액은 상이한 X-레이 감쇠 특성을 지니기 때문에 스캐너에서 신체 부위의 구조가 픽셀 어레이에 캡처된 신호의 상대적 강도로 표현됩니다. 이러한 전기 신호는 ROIC에 의해 디지털 출력으로 변환되어 백엔드 컴퓨터 시스템에 제공됩니다. 컴퓨터는 디지털 신호 출력을 인쇄하거나 모니터에 표시할 수 있는 이미지로 렌더링합니다.  FPD는 간접 또는 직접 방식을 사용하여 충돌하는 X-레이를 전기 신호로 변환시킬 수 있습니다. 간접 검출기에는 X-레이를 가시 광자(빛)로 변환시키는 섬광체 층이 포함되어 있습니다. 섬광체 뒤에는 빛을 전기 신호로 변환시키는 광 다이오드 어레이가 위치합니다. 광 다이오드 픽셀 어레이는 카메라의 이미지 센서와 유사한 개념으로, 고밀도 픽셀이 고해상도 이미지를 생성하여 작은 디테일이 명확하고 선명하게 렌더링됩니다.  직접 변환을 구현하는 FPD에서 광 다이오드는 입사된 X-레이 광자를 전하로 직접 변환시킬 수 있는 물질로 제작됩니다. 따라서, 이 유형의 FPD에는 섬광체가 필요하지 않습니다. 직접 변환 FPD는 일반적으로 간접 검출기보다 선명하고 높은 공간 해상도를 달성합니다.  직접 및 간접 변환 FPD 모두 전하를 디지털 출력으로 변환시키기 위해 각 픽셀을 해당 ROIC 채널에 연결하는 박막 트랜지스터(TFT) 어레이를 포함합니다. 이러한 TFT는 한 번에 한 줄의 픽셀을 활성화하는 게이트 드라이버에 의해 제어되어 캡처된 X-레이 이미지가 FPD에서 롤링 셔터 방식으로 판독될 수 있습니다.
 

평면 패널 검출기 안의 ams

ams는 첨단 혼합 신호 반도체 기술을 바탕으로 FPD의 정확한 저노이즈 ROIC를 개발합니다. ROIC는 광 다이오드 어레이에서 생성된 아날로그 신호를 증폭시키고 디지털 출력으로 변환시켜 FPD의 컴퓨팅 백엔드로 전송합니다. 

ams의 FPD용 표준 제품으로 공급된 최신 판독 IC인 AS5850B는 16비트의 256 채널 전하-디지털 변환기입니다. 빠른 속도와 저노이즈로 이미지 품질을 최적화하고 방사선량을 최소화하며 동적 응용에서 이미지 품질을 향상시킵니다 초저전력을 소모하여 배터리로 구동되는 휴대용 FPD 장비에도 적합합니다.  그 밖에도 ams는 게이트 드라이버를 주문형 IC(ASIC)로 세계 유수의 X-레이 장비 제조업체에 공급합니다.


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