När Linköpingsföretaget Sectra i början av nästa år levererar sitt första mammografisystem till premiärkunden Helsingborgs Lasarett så innebär det även kommersiell debut för en röntgendetektor utvecklad av Mamea Imaging. Detektorn är pionjär inom sitt område.

- Vi var först i världen med att räkna fotoner kliniskt när den första prototypen testades på S:t Görans sjukhus i november i fjol, säger Mats Danielsson, vd och en av grundarna till Mamea.

Tack vare detektorn är bildkvaliteten bättre än vid traditionell filmbaserad mammografi trots att stråldosen bara är en femtedel så hög.

Tekniken bakom den fotonräknande röntgendetektorn härstammar från den känsliga partikeldetektor som hittade toppkvarken i mitten av 90-talet. Mats Danielsson, som forskade i partikelfysik vid Cern där liknande detektorer användes, insåg att tekniken även kunde få medicinsk användning. För att förverkliga sina idéer ville han samarbeta med ett medicintekniskt företag med en etablerad kundbas.

- Jag och två doktorander träffade Sectra och började prata, säger han.

Samtalen ledde till att Mamea Imaging grundades i januari år 2000, som ett samägt bolag mellan Sectra och de tre forskarna.

Företaget har numera 15 anställda i lokaler vid KTH i Stockholm, där även Sectra Medicals Stockholmskontor huserar.

Kisel på högkant

Det unika med Mameas detektor är att den registrerar fotoner direkt i kristallint kisel. Varje infallande röntgenfoton slår loss cirka 5 000 elektron-hålpar, och strömpulsen som uppstår förstärks innan den registreras av en räknare.

- Vi räknar varenda foton, och slipper allt brus, säger Mats Danielsson.

För att alla fotoner verkligen ska absorberas krävs ett i halvledarsammanhang extremt stort utarmningsområde. Mats Danielsson är förtegen om detaljerna kring detektorn, men berättar att man skapar bildpunkter genom att ställa kiselstavar på högkant, vilket ger ett absorbtionsdjup på hela 10 mm. Det ska jämföras med bildpunkternas sida som är 50 μm. Detektorn består av en rad sådana sensorer på högkant, som scannar över föremålet som ska röntgas. På så vis skapas en bild på 24 x 26 cm.

Att man utnyttjar just kisel ser Mats Danielsson som en kostnadsfördel.

- Vi använder vanlig kiseltillverkning så produktionskostnaden blir låg. Kiselfabbar finns det ju gott om.

Till varje bildpunkt hör en räknare. Dessa implementeras i skräddarsydda asicar som ansluts till detektorn med trådbondning.

- Det tog tio års utvecklingsarbete på KTH att utveckla asicen. Svårigheten var att kombinera det höga flödet på 5 MHz per pixel med lågt brus och hög känslighet.

Hur många räknare varje asic härbärgerar avslöjas inte, men det går runt 1 000 asicar per detektor.

Sectras nya mammografiutrustningen Microdose Mammography som snart tas i bruk på Helsingborgs Lasarett utnyttjar Mameas röntgenteknik såväl som Sectras befintliga programvara för att hantera röntgenbilder och patientinformation, ett så kallat PACS - Picture Archive and Communication System på sjukvårdssvenska.

Systemet har rönt stora framgångar; det har 50 procent av den svenska marknaden och är ett av de tre största PACS-systemen i världen. Men hittills har Sectra inte haft någon röntgenutrustning i produktportföljen.

- Det är ett mycket stort steg för Sectra att även börja leverera hårdvara för mammografi, säger Mats Danielsson.

Sectra har emellertid ett stort hårdvarukunnande inom andra områden. Företaget har bland annat utvecklat den krypterade mobiltelefonen Tiger.

Från Cern till Mörby

I Mörby Centrum, fyra tunnelbanestationer norr om Tekniska Högskolan, ligger Xcounter, ett företag som har en hel del gemensamt med Mamea. Faktum är att Xcounters vd Tom Francke under en period delade rum med Mats Danielsson vid Cern.

- Jag såg de första digitala röntgendetektorerna för medicinskt bruk på konferenser 1997 och förstod att vår teknik var mycket bättre, säger Tom Francke.

Han kontaktade flera stora röntgentillverkare, men fick inte gehör för sina idéer. Ett antal riskkapitalbolag sköt emellertid till pengar. Xcounter som grundades 1997 har numera 24 anställda, och i somras fick företaget drygt
200 miljoner kronor i nytt riskkapital.

- Det ska räcka tills vi står på egna ben om ungefär två år.

Tom Francke säger att företaget redan idag har kunder till sin kamera som baseras på den egenutvecklade röntgendetektorn. Han vill inte avslöja vilka kunderna är mer än att det rör sig om röntgenföretag inom medicinsektorn såväl som inom industrin. Företagets teknik används dock inte inom sjukvården ännu.

Med gas i förstärkaren

Xcounters detektor räknar liksom Mameas fotoner. Men det rör sig om en helt annan typ av detektor - en gaslavindetektor där en ädelgas används som förstärkare.

- I gas finns inget brus, och det blir i princip en ideal förstärkare, säger Tom Francke.

Detektorn består av en sensorplatta och en behållare med ädelgas. Infallande fotoner slår loss elektroner i ädelgasatomer vilket skapar elektronlaviner. Ett spänningsfällt lagt över gasen gör att elektronerna accelereras och ger upphov till en elektromagnetisk puls som registreras av en sensorplatta med bildpunkter.

Företagets standardkamera har ungefär 300 000 bildpunkter. Den minsta bildpunkt Xcounter hittills tillverkat har en sida på endast 10 μm. Men eftersom varje bildpunkt har en egen räknare så tillverkar företaget av kostnadsskäl 50 μm-bildpunkter som standard - det blir för många räknare annars.

Räknarna håller till i standardcellasicar som monteras på detektorn med trådbondning eller flipchip. För närvarande rymmer varje asic 128 räknare, eftersom det är mest kostnadseffektivt. Det innebär att det går mer än 2000 asicar per kamera. Detektorn scannar av området som ska röntgas, och ger en bild på 24 x 30 cm i standardutförande.

Företaget bygger för närvarande ut lokalerna, bland annat för att få ett nytt renrum där man kan testa kameror eller de två demosystem man byggt. Tillverkningen har man däremot lagt ut.

- Men vi har 100 procent kontroll på tillverkningen och styr våra underleverantörer stenhårt, säger Tom Francke.

David och Goliat

Vad tror de två svenska företagen om framtiden då?
Tom Francke tror på en starkt växande marknad när det gäller digitala röntgendetektorer. TFT-tekniken ser han som den största konkurrenten.

- Det är lite David och Goliat, säger han. Det är inte helt lätt att vara den lilla spelaren när det finns fyra-fem gigantiska bolag på röntgenmarknaden, med egen intern utveckling och en enorm kundbas. Det vi kommer med måste vara väldigt mycket bättre.

Och det menar han att den egna tekniken är när det gäller bildkvalitet, pris och möjlighet att sänka stråldosen.

Mats Danielsson tror också på en växande marknad för röntgendetektorer, men han tror inte på någon snabb revolution.

- Visst händer det mycket nu, och Sverige ligger främst i världen när det gäller att digitalisera sjukhusen. Men det kan bli en trög övergång, film fungerar ju trots allt rätt bra.

Målen för den egna tekniken är dock högt satta.

- Jag hoppas att vi blir en spelare att räkna med på världsmarknaden på fem till tio års sikt.


Digitaltekniker vill ersätta film

Charlotta von Schultz