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Festkörperdetektor
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Aufbau
Festkörperdetektoren, auch Flachbilddetektoren genannt, sind flache, moderne Röntgenstrahlendetektoren, welche das Röntgenbild direkt in digitaler Form (Digitales Röntgen) liefern.
Die indirekten Festkörperdetektoren wandeln die eingehende Röntgenstrahlung mit Hilfe eines Szintillators in sichtbares Licht um. Darunter befindet sich ein Halbleiter meist aus amorphem Silizium (a-Si) aus dem die integrierte Schaltung realisiert ist. Pro Bildpunkt gibt es einen Kondensator, einen Dünnfilmtransistor (TFT) und eine Fotodiode (TFD). Die Fotodiode wandelt das Licht in Elektronen um. Der Kondensator speichert diese Ladung und mit Hilfe des Transistors kann jeder Pixel einzeln ausgelesen werden.
Bei den direkten Festkörperdetektoren erzeugen die einfallenden Photonen Ladungen (meist in amorphem Selen), welche dann mit Elektroden abgesaugt werden. Die Ausleseelektronik ist sehr ähnlich zu der des indirekten Festkörperdetektors. Die Ladungsmenge eines Bildpunkts ist proportional zur einfallenden Strahlung.
Formate
Festkörperdetektoren sind in kleinen Formaten für die Zahnradiologie und in großen Formaten (von 20x20cm bis ca. 43x43cm) für die konventionelle Radiologie
Herstellung
Aufgrund der hohen Entwicklungskosten haben sich die großen Röntgentechnikfirmen für die Entwicklung zusammengeschlossen. Teile des Fertigungsprozesses werden gemeinsam entwickelt, qualitätsrelevante Prozesse wie Bildaquisition werden hingegen selbst entwickelt um sich vom Mitbewerb abheben zu können. Aufgrund der geringen Ausbeute bei der Produktion sind Festkörperdetektoren mit ca. 120.000 € pro Stück relativ teuer. Der hohe Anschaffungspreis rechnet sich daher nur bei hohem Patientendurchsatz, da Kosten für Entwicklungschemikalien wegfallen und Personalkosten durch den vereinfachten Workflow in einem Picture Archiving and Communication System wesentlich gesenkt werden. Über kurz oder lang werden die Flachbilddetektoren jedoch einen größeren Marktanteil erlangen.
Umwelteinflüsse
Festkörperdetektoren benötigen eine konstante Raumtemperatur von ca. 16 bis 26 Grad. Unter dieser Temperatur können sie nicht für die Radiologie eingesetzt werden. Sie erwärmen sich nur langsam (bis zu mehreren Stunden). Dies ist wichtig für die Regelung der Heizung bzw. für die Haustechnik. Bei einer Temperatur unter ca. 20 Grad Celsius kann der Detektor beschädigt werden. Moderne Anlagen haben mittlerweile jedoch durch höhere Bildausleseraten eine so große Hitzeentwicklung, dass sie aktiv gekühlt werden müssen.
Spezialanwendungen
In Österreich wurde Anfang April 2006 der erste Festkörperdetektor in einem Bus eingebaut. Dieser Bus dient zur Tuberkulose-Nach und -Vorsorgekontrollen für das Land Niederösterreich. Die große Neuerung ist der erstmalige Einsatz eines Festkörperdetektors, wodurch sich viele Vorteile gegenüber Röntgen auf Röntgenfilm oder Röntgenspeicherfolien ergeben.
Weblinks
- http://www.medical.siemens.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?storeId=10001&langId=-3&catalogId=-3&catTree=100001%2C12764%2C12751&level=0&productId=61054 - ein Röntgengerät der Fa. Siemens mit 2 20cmx20cm Detektoren(Englisch)
