Ja, willkommen zurück zu Medizintechnik 2 und heute ist das letzte Video zur Röntgenstrahlung

und wir wollen tatsächlich ansehen, wie die Röntgenstrahlung eigentlich am Detektor gemessen

wird. Nun, tatsächlich werden wir uns jetzt verschiedene Detektorteknologien ansehen. Die

wichtigsten sind Bildverstärker und Flachbilddetektoren und dann werden wir uns angucken,

wie sich das Rauschen eigentlich entlang der gesamten Interaktion ausbreitet und welches

Rauschen wir am Detektor erwarten können. Die etwas ältere Technologie, die tatsächlich noch ab

und zu im Einsatz sind, sind sogenannte Bildverstärker. Diese Bildverstärker sind

ähnlich aufgebaut, wie wir es von den Fernsehröhren kennen. Also hier werden Elektronenoptik eingesetzt,

um dann entsprechende Detektionen durchzuführen. Das ist natürlich schon unterschiedlich, weil wir

statt ein Bild zu erzeugen, das Bild hier aufnehmen wollen, aber vom Aufbau mit der Vakuumröhre ist es

prinzipiell nicht unendlich. Schauen wir uns den Bildverstärker im Detail an. Also wir haben der

Eingabephosphor erzeugt Licht, die Fotokarte wandelt das Licht dann in Elektronen um. Diese

Elektronen werden durch Elektronenoptik beschleunigt, um dann an einem Ausgabephosphor wieder in Licht

umgewandelt zu werden, um dort letzten Endes digitalisiert und gemessen zu werden. Schauen

wir uns noch mal ein bisschen mehr Detail an. Also wir sehen hier, dass der Eingabephosphor und die

Fotokarte sehr nah beieinander sind und dann haben wir eben diesen langen Elektronenbeschleuniger,

der noch mal zu einer Verstärkung des Signals führt. Durch die Elektronenoptik können wir durch

entsprechende Spannung natürlich den Pfad der Elektronen noch mal verändern, was dann auch

unterschiedliche Vergrößerungen zulässt und am Ende haben wir eben diesen Ausgabephosphor,

der das Ganze wieder in sichtbares Licht umwandelt. Hat einige interessante Vorteile,

so eine Technologie zu verwenden. Zum Beispiel hat diese Elektronenoptik erlaubt es, völlig freie

Zooms zu realisieren, also völlig freie Vergrößerungen zu realisieren. Man kann es

vielleicht vergleichen, so ähnlich wie man es von der Digitalkamera hat, mit der optischen

Vergrößerung, die sich eben auch völlig stufenfrei einstellen lässt. Und tatsächlich gibt es noch

weitere Details, die wir uns hier angucken sollten und zwar das Zentilatormaterial, also den

Eingabephosphor. Der reagiert natürlich auch unterschiedlich auf unterschiedliche Röntgenstrahlung

und sollte richtig ausgewählt werden und die Eigenschaften dieses Zentilators bestimmen sich

natürlich aus den Materialien. Insbesondere sind hier als Materialien Zincathium-Sulfide oder

Caesium-Nudit sehr weit verbreitet. Nun schauen wir uns mal die Absorbtionsspektren an, hier links.

Dann sehen wir zum Beispiel, dass bei dem Referenzspektrum zum Beispiel 80 kVp sehen

wir, dass wir mit dem Caesium-Nudit eine deutlich bessere Überlappung haben, das heißt die Photon

in dem Energiebereich, auch in den höheren Energien, werden deutlich stärker absorbiert und führen

dann natürlich auch zu einer höheren Umwandlung in Photonen, die dann von der Photokartode

entsprechend in Elektronen umgewandelt werden können. Wir sehen, dass das Zincathium-Sulfide

hier eine kleinere Überlappung hat und diese kleinere Überlappung führt dann auch dazu,

dass weniger Photonen auf der Ausgabeseite generiert werden würden. Auf der Ausgabeseite

gibt es natürlich auch wieder ein Spektrum, die entstehenden Wellenlängen sind auch unterschiedlich

verteilt. Wir sehen, dass das Caesium-Nudit prinzipiell niedrigere Wellenlängen produziert als

zum Beispiel unser Zincathium-Sulfide. All das sind Aspekte, die man natürlich berücksichtigen muss,

wenn man einen entsprechenden Detektor entwirft. Ein weiterer Vorteil von Caesium-Nudit ist, dass

es sich in einer Mikroröhrenstruktur anfertigen lässt und das hat zum Effekt, dass wir quasi

weniger Verlust durch Verschmierung haben. Wenn wir hier uns die Beispielabbildung ansehen,

dann sehen wir ankommende Röntgenstrahlen und die neu konvertierten Photonen bleiben eben in dieser

Mikroröhre und diese Mikroröhren führen dann zu einer geringeren Verschmierung des Bildes. Auch

aus diesem Grund findet Caesium-Nudit eine sehr weite Verbreitung und wird auch in modernen

Detektor-Technologien immer wieder eingesetzt. Ein Nachteil von solchen Bildverstärkern ist,

dass wir typischerweise den Eingabebildschirm, also genau den Sintillator, den wir gerade eben

besprochen haben, nicht immer perfekt herstellen können. Das führt dann dazu, dass wir entsprechende

Verzerrungen bei der Bildgebung haben, diesen Vignetteneffekt und diese Vignette hat zum

Beispiel das Problem, dass wir Geometrien dann nicht mehr deutlich wiedergeben können. Wir sehen