About / Advertise
TFT, CCD, galliumarsenid, bildplattor och fotonräknande detektorer. Det är några av de tekniker som tävlar om att knuffa ut de traditionella röntgenfilmerna på sjukhus och hos tandläkare.
- Digitalröntgen kommer att ta över. Men marknaden är lite vildvuxen och det är fortfarande oklart vilken teknik som verkligen kommer att dominera, säger Jan Andersson på forskningsinstitutet Acreo.Fördelarna med digitaltekniken är många: undersökningarna går snabbare, bilderna kan analyseras med programvara och sjukhusen slipper filmhantering och miljöfarliga framkallningsvätskor. I bästa fall blir bildkvaliteten dessutom bättre och stråldosen lägre än med röntgenfilmerna.
Den så kallade bildplattetekniken är en förhållandevis gammal teknik som redan fått stor spridning inom sjuk- och tandvården.
En bildplatta täcks av ett fluorescerande material som absorberar röntgenstrålarna. När plattan sedan läses av med en laserstråle avges ljus med en intensitet som är proportionell till röntgenstrålens styrka. Resultatet presenteras på en bildskärm eller film.
Under slutet av 90-talet kom röntgendetektorer som bygger på matriser av tunnfilmstransistorer, TFT, eller CCD-teknik (Charged Coupled Devices).
- De har fortfarande bara några procent av den totala röntgenmarknaden, men växer kraftigt nu, säger Tom Francke, vd på Xcounter.
TFT dominerar
I dagsläget dominerar tunnfilmstransistorerna över CCD-erna. TFT-detektorerna, som bygger på bildskärmsteknik, kan skapa stora röntgenbilder och används inom sjukvård såväl som säkerhetstillämpningar. Många sådana detektorer är täckta av en så kallad scintillator, ett material som omvandlar infallande röntgenstrålar till synligt ljus vilket lättare kan detekteras. Haken är att ljusstrålarna inte har samma riktning som den infallande röntgenstrålen, vilket ger en suddigare bild. Det pågår dock mycket utvecklingsarbete för att skapa ett strukturerat scintillatormaterial som kan fungera som vågledare för ljuset.
Inom tandvård krävs högre upplösning, men bilderna behöver i gengäld inte vara så stora. Det passar CCD-detektorerna där röntgenfotonerna skapar elektron-hålpar som samlas i potentialbrunnar och kan läsas av. Även här används ofta ett scintillatorlager. Röntgenkänsliga CMOS-detektorer utvecklas också på många håll.
Galliumarsenid, kadmium-tellurid och kadmium-zink-tellurid är tre material som det forskas mycket på i röntgendetektorsammanhang.
Forskningsinstitutet Acreo i Kista valde att använda galliumarsenid när man deltog i EU-projektet Ximage från 1996 till år 2000. Syftet var att utveckla små röntgendetektorer med hög upplösning för bland annat tandröntgen. Acreo utvecklade en hybridkrets med en röntgendetektor i galliumarsenid monterad till den utläsningskrets man tagit fram för IR-detektorn Qwip, se Elektroniktidningen 13:2002.
- Vi fick fram detektorer som gav bättre upplösning och högre känslighet än CCD-sensorerna, fast de blev dyrare att tillverka, säger Jan Andersson.
Tekniken har dock inte vidareutvecklats efter att EU-projektet tog slut. EU ville inte skjuta till nya pengar som krävdes för att gå vidare. Acreo lyckades inte heller locka någon röntgentillverkare att satsa på tekniken.
Svenska fotonräknare
Det speciella med de två svenskutvecklade röntgendetektorerna från Mamea Imaging och Xcounter är att de räknar enskilda fotoner.
- Mellan tummen och pekfingret går det cirka 100 miljarder röntgenfotoner per bild. Vi räknar dessa en och en och bestämmer deras position på 50 μm när, säger Tom Francke.
De båda företagen lovar markant förbättrad bildkvalitet jämfört med röntgenfilm, samtidigt som man kan sänka stråldosen bland annat eftersom detektorerna sägs vara fria från externt brus.
Det innebär att de opererar vid det så kallade kvantbruset - naturens egen gräns för information. Ytterligare en fördel är att detektorerna kan mäta fotonernas energi, vilket ger bättre kontrast då man kan vikta informationen från låg- och högenergifotoner.
Röntgenbilden blir därmed mer detaljrik än en traditionell röntgen-film. Läkaren kan exempelvis se både skelett och vävnad, eller urskilja de eventuella små tumörer man söker efter vid en mammografiundersökning.
Svenska detektorer ger skarpare röntgenbilder
Charlotta von Schultz
