Wissenswertes über unterschiedliche Detektortechnologien.
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Die Vorteile digitaler Bildgebung

Filmaufnahmen
Die Qualität von Röntgenbildern auf Film setzt Maßstäbe. Doch Filme können verloren gehen, sie können verlegt, falsch entwickelt oder völlig zerstört werden. Dann ist eine Wiederholung der Aufnahmen und somit eine erhöhte Strahlenbelastung des Patienten unvermeidlich. Auf Film gespeichert Bilder können nicht weiter optimiert werden, da der Film keine getrennten Prozesse für Bilderfassung und Bildbetrachtung kennt.

Unkompliziertes Bildhandling
Bei der digitalen Bildgebung sind Bilderfassung und Bildwiedergabe zwei getrennte Prozesse und können somit unabhängig voneinander optimiert werden. Die so verbesserten Daten können innerhalb kürzester Zeit auf einem Monitor dargestellt werden und anschließend auf weit effizientere Weise nachbearbeitet, gespeichert und wieder abgerufen werden, als dies mit Filmsystemen möglich ist.

Effiziente Nutzung der Strahlendosis
In den meisten Fällen erlaubt die digitale Bildgebung eine verringerte oder zumindest eine mit einem modernen, schnellen Film-Folien-System vergleichbare Dosis. Damit erschöpfen sich jedoch die Vorteile bei weitem noch nicht.

Unabhängigkeit vom Medium Film
Bei der digitalen Bildgebung entfallen Dunkelkammer- oder Filmentwicklungseinrichtungen, so dass gefährliche und umweltschädigende Chemikalien für die Filmentwicklung kein Kopfzerbrechen mehr bereiten. Zudem wird auch der Platzbedarf für die Archivierung der Bilder geringer.

Daten in digitaler Form
Ein digitales Format garantiert, dass Kopien der Bilder immer gleichbleibend hohe Qualität aufweisen und das Original niemals verloren gehen kann.

Computergestützte Erkennung (CAD)
Ein digitales Bildgebungssystem, das mit CAD ausgestattet ist, kann Anomalien suchen, erkennen und für die Befundung durch den Spezialisten aufzeigen.

Teleradiologie
Digitale Bilder können zur Konsultation an andere Radiologen gesandt werden, unabhängig von deren Standort. Das Einholen mehrerer Gutachten ermöglicht genauere Diagnosen und gibt dem Radiologen ein mächtiges Werkzeug an die Hand, mit dem die Erkennung von Anomalien wesentlich erleichtert wird.

Indirekte digitale Bildgebung

CR-Speicherfolien
Indirekte digitale Radiographiesysteme speichern ein latentes Röntgenbild auf einem Medium, welches anschließend mittels Laserstrahl in einem separaten Reader ausgelesen wird. Ein Beispiel für ein System dieser Art ist Computed
Radiography (CR).

CR-Speicherfolien haben einen großen Dynamikumfang, ihre Kosten halten sich in Grenzen und sie bieten die selben Vorteile wie direkte digitale Bildgebung, sobald das Bild an eine Workstation gesendet worden ist.

Auf Grund der jüngsten Entwicklungen kann man davon ausgehen, dass mit der CR-Technologie Ergebnisse erzielt werden können, die mit der Konventionellen Radiographie vergleichbar, wenn nicht sogar besser sind, jedoch zu einem Bruchteil der geschätzten Kosten für ein FFD-System.

Direkte digitale Bildgebung - Indirekte Erfassung

Indirekte Erfassung der Röntgenstrahlen
Bei indirekter Erfassung werden die Röntgenstrahlen zunächst mit Hilfe eine Szintillators (entweder Gd2O2S- Phosphor oder Cäsium-Jodid/CsJ) in sichtbares Licht umgewandelt. Anschließend wird das sichtbare Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt.

CCD-Detektoren
CCD-Detektoren (CCD=Charged Coupled Device) sind eine weitverbreitete und bewährte Technologie. Zwar sind die Pixel hier sogar kleiner als für die Mammographie erforderlich, aber die Detektorgesamtfläche wird durch die
Größe der CCD-Trägerscheibe begrenzt. Das bedeutet, dass ein einziger CCD-Detektor nicht ausreicht, um ein Format von 35 x 43 cm abzubilden.

Diese Einschränkung kann durch eine verkleinernde Glasfaseroptik oder ein CCD-Array umgangen werden.

Amorphes Silizium (a-Si)
Bei Systemen mit amorphem Silizium wird ein Szintillator verwendet, um die Röntgenstrahlen in Licht umzuwandeln, welches dann von Photodioden erfasst wird.
Hierbei sind Pixelgrößen ab 100 µm möglich, womit eine Auflösung kleiner oder gleich 5 lp/mm erzielt werden kann, also vergleichbar mit CR.

Der Einsatz eines Szintillators führt zu Lichtstreuung und die zweifache Energieumsetzung resultiert in einem niedrigeren Wirkungsgrad.
a-Si eignet sich bestens für bildgebende Anwendungen, die weniger hohe Anforderungen an die Auflösung stellen, wie zum Beispiel für mobile C-Bogen oder allgemeine Röntgendiagnostik.

Direkte digitale Bildgebung - Direkte Erfassung

Direkte Erfassung der Röntgenstrahlen
Bei direkter Erfassung ist ein hoher Wirkungsgrad gegeben, da die Röntgenstrahlen nicht erst in Licht umgewandelt werden, sondern direkt in ein elektrisches Signal. Durch den hohen informationsbezogenen Quantenwirkungsgrad (DQE) sind die Röntgenaufnahmen qualitativ sehr gut.

Amorphes Selen (a-Se)
Bei einem a-Se-Detektor tritt an die Stelle des Szintillators eine Platte aus amorphem Selen (a-Se), die die Röntgenphotonen direkt in Elektron-Loch-Paare umwandelt.

In der Herstellung unterscheidet sich ein a-Se-Detektor nicht von einem a-Si-Detektor; er ist jedoch einfacher aufgebaut, da keine Photodioden benötigt werden.

Bei der Selentechnologie lenkt eine Vorspannung entweder die Elektronen oder die Löcher über einer Pixelelektrode in das auszulesende Pixel. Das Bild ist schärfer, da es zu keiner  Lichtstreuung über der Pixelfläche kommt.

Der a-Se-Detektor verfügt über einen herausragenden DQE, liefert ein schärferes Bild und eine hervorragende Kontrastauflösung. Damit eignet er sich ideal für 3D-Bildgebung.

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