|  | Sundhed og Sygdom >  | Kræft | Strålebehandling

Røntgen-detektionsmetoder: Fra film til digitale detektorer

Røntgendetektion bygger på interaktionen mellem ioniserende stråling og stof for at producere et målbart signal — synligt lys, elektrisk ladning eller ionisering — der kan optages og behandles til et billede.

Vigtigste detektionsteknologier

  1. Fotografisk film (Skærm-film radiografi):
    • Røntgenstråling interagerer med forstærkende skærme (fosforer) → synligt lys → latent billede på sølvhalogenid-film.
    • Kemisk behandling kræves. I stor grad erstattet af digital, men stadig brugt i nogle indstillinger.
  2. Computed Radiography (CR) — Fotostimulerbart fosfor (PSP) plader:
    • BaFBr:Eu²⁺ eller CsBr:Eu²⁺ plader gemmer energi; laser-scanning frigiver blåt lys → digitaliseret.
    • Genbrugelige kassetter; retrofit til filmsystemer. Fases ud til fordel for DR.
  3. Digital Radiography (DR) — Flat Panel Detektorer (FPDs):
    • Indirekte konvertering: Scintillator (CsI:Tl, Gd₂O₂S:Tb) → lys → amorf silicium (a-Si) fotodiodarray → ladning → digitalt signal. Mest almindeligt.
    • Direkte konvertering: Amort selen (a-Se) → elektron-hul-par direkte → ladningssamling. Højere rumlig opløsning; brugt i mammografi.
  4. Fluoroskopi / Real-tids billeddiagnostik:
    • Billedforstærkere (II): Input fosfor → fotokatode → elektron-acceleration → output fosfor → CCD/CMOS kamera. Arv.
    • Flat Panel Fluoroskopi: Direkte/indirekte FPDs med hohe billedrater. Standard for moderne C-arme, kat-lab.
  5. Scintillationsdetektorer (Spektroskopi / CT):
    • NaI(Tl), CsI(Tl), BGO, LSO/LYSO krystaller koblet til PMTs eller SiPMs. Måler energi/bølgelængde.
  6. Ionisationskamre:
    • Gas-fyldt (luft, xenon); måler ionisationsstrøm ∝ dosis. Brugt til dosimetri, stråleovervågning, mammografi QA.
  7. Geiger-Müller tællere:
    • Gas-udladningsrør; detekterer enkelte fotoner. Oversigtsmålere, forureningsovervågning. Ikke til billeddiagnostik.
  8. Halvleder-detektorer (Spektral / Foton-tællende CT):
    • CdTe, CZT, Si; tæller enkelte fotoner og måler energi. Opkommande i spektral CT, forskning.

Vigtige ydeevnemetrikker

  • Detektiv Kvantemeffektivitet (DQE): Brøkdel af indgående SNR bevares. DR > CR > Film.
  • Rumlig opløsning: Begrænset af pixel-pitch (DR: 100–150 µm), fokusfleck, bevægelse.
  • Dynamisk rækkevidde: DR: 14–16 bits (16.000–65.000 gråtone) vs. film ~2,5 OD.
  • Dose-effektivitet: DR reducerer patientdosis 30–50 % vs. film for samme billedkvalitet.

Moderne radiografi domineres af direkte/indirekte flat-panel DR for dets hastighed, dose-effektivitet, workflow-integration og efterbehandlingsfleksibilitet.

Strålebehandling