醫(yī)療圖像傳感器將給哪些成像設(shè)備帶來長足發(fā)展?
核心提示:預(yù)計到2017年,醫(yī)用圖像傳感器(成像儀)的市場規(guī)模將超過1億美元,出貨量將達到500萬個。這些出貨量將使得圖像傳感器給X光機市場、3D成像、內(nèi)窺鏡等領(lǐng)域帶來長足的發(fā)展。
醫(yī)用圖像傳感器(成像儀)的需求以9%的年增長率穩(wěn)定增長,到2017年市場規(guī)模將超過1億美元。出現(xiàn)高增長的原因是發(fā)達國家的老齡化推高了醫(yī)療需求以及新興地區(qū)越來越富裕。醫(yī)用圖像傳感器的出貨量如果一直保持23%的增長率,到2017年將達到500萬個。這些出貨量將由面向內(nèi)窺鏡領(lǐng)域以及膠囊內(nèi)鏡和一次性內(nèi)窺鏡等新領(lǐng)域的低成本圖像傳感器貢獻。
在X光機市場上,圖像傳感器將由非晶硅轉(zhuǎn)向CMOS
在醫(yī)療和生物用圖像傳感器市場上,X光機使用的大尺寸傳感器占了大部分份額,在該領(lǐng)域的收益中占到90%。
非晶硅技術(shù)適合以低輻射劑量進行大面積體表照射。但由于像素尺寸最小為100μm左右,因此分辨率不足以用于乳腺X光機等用途。另外,讀取速度也有限,因此處理性能達不到手術(shù)中的螢光透視等實時攝像要求的水平。
而隨著CMOS處理器的成本不斷下降,使用CMOS處理器的超薄平板探測器開始搶占非晶硅平板探測器的份額。CMOS超薄平板可以提高乳腺X光機的分辨率,可高速拍攝手術(shù)影像。不過,目前以高成品率制造出晶圓大小的傳感器并加工成15~20cm左右的平板還很難,成本也很高。雖然CMOS實現(xiàn)增長,但 CCD需求并未像當(dāng)初預(yù)期的那樣大幅下滑。因為在醫(yī)療領(lǐng)域,CCD已積累了非常豐富的知識和經(jīng)驗。
在牙科用X光機市場上,用于從口腔內(nèi)側(cè)給1~2顆牙拍攝X光片的小型CMOS傳感器在歐洲已達到實用水平,在美國也在推廣。而在從口腔外側(cè)拍攝全景X光片的X光機領(lǐng)域,今后仍將以CCD為主。
單一光子檢測掀起癌癥治療革命
由于照到CMOS傳感器上的單一光子能量已經(jīng)能夠測量出來,現(xiàn)在完全可以處理光子所穿透的體組織的信息了。如果癌的實際尺寸和擴散程度能夠準(zhǔn)確拍成圖像,這將掀起一場癌癥治療革命。由于每個像素都使用晶體管,采用非常高速的運算能力,因此需要復(fù)雜的電子技術(shù)。為了大量轉(zhuǎn)換單一X射線光子的波長,需要在 CMOS芯片上安裝CdTe光導(dǎo)晶圓以代替現(xiàn)在使用的IC上的閃爍薄膜。所以,可能每個像素都必須有用于連接的突起。