Röntgendetektion bygger på växelverkan mellan joniserande strålning och materia för att producera en mätbar signal – synligt ljus, elektrisk laddning eller jonisering – som kan registreras och bearbetas till en bild.
Stora detektionsteknologier
- Fotografisk film (Skärm-film radiografi):
- Röntgenstrålning växelverkar med förstärkande skärmar (fosforer) → synligt ljus → latensbild på silverhalogenidfilm.
- Kemisk utveckling krävs. Stortsett ersatt av digital men används fortfarande i vissa sammanhang.
- Beräknad radiografi (CR) — Fotostimulerbar fosfor (PSP) plattor:
- BaFBr:Eu²⁺ eller CsBr:Eu²⁺ plattor lagrar energi; laseravläser frigör blått ljus → digitaliseras.
- Återanvändbara Kassetter; retrofit för filmsystem. Fasas ut för DR.
- Digital radiografi (DR) — Flat Panel Detektorer (FPDs):
- Indirekt konvertering: Scintillator (CsI:Tl, Gd₂O₂S:Tb) → ljus → amorf kisel (a-Si) fotodiodarray → laddning → digital signal. Mest vanlig.
- Direkt konvertering: Amorf selen (a-Se) → elektron-hål-par direkt → laddningssamling. Högre rumslig upplösning; används i mammografi.
- Fluoroskopi / Real-tidsbildgivning:
- Bildförstärkare (II): Inmatningsfosfor → fotokatod → elektronacceleration → utmatningsfosfor → CCD/CMOS-kamera. Äldre teknik.
- Flat Panel Fluoroskopi: Direkta/indirekta FPDs med höga bildfrekvenser. Standard för moderna C-armar, kateterlab.
- Scintillationsdetektorer (Spektroskopi / CT):
- NaI(Tl), CsI(Tl), BGO, LSO/LYSO kristaller kopplade till PMTs eller SiPMs. Mäter energi/våglängd.
- Joniseringskammare:
- Gasfyllda (luft, xenon); mäter joniseringsström ∝ dos. Används för dosimetri, strålövervakning, mammografi QA.
- Geiger-Müller räknare:
- Gasurladdningsrör; detekterar enskilda fotoner. Översiktsmätare, kontaminationsövervakning. Inte för bildgivning.
- Halvledardetektorer (Spektral / Fotontalande CT):
- CdTe, CZT, Si; räknar enskilda fotoner och mäter energi. Nya inom spektral CT, forskning.
Viktiga prestandamått
- Detektiv kvant-effektivitet (DQE): Andel incident SNR bevarad. DR > CR > Film.
- Rumslig upplösning: Begränsad av pixelavstånd (DR: 100–150 µm), fokusfläcke, rörelse.
- Dynamiskt intervall: DR: 14–16 bitar (16 000–65 000 gråtoner) vs film ~2,5 OD.
- Doseffektivitet: DR minskar patientdos 30–50 % vs film för samma bildkvalitet.
Modern radiografi domineras av direkt/indirekt flat-panel DR för dess hastighet, doseffektivitet, arbetsflödesintegration och efterbearbetningsflexibilitet.
