7.2 Speicherfolien

Digitale Bildentstehung
7.1.1 Optische Auflösung
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Die optische Auflösung der Sensoren ist abhängig von der
physikalischen Pixelgröße. Diese beträgt bei den modernen Sensoren 15 × 15 μm. Ausgedrückt – und verständlich – wird diese Auflösung mit dem Begriff der „Linienpaare pro Millimeter“ (Lp/mm). Bei einer Sensorgröße
von 15 × 15 µm liegen 33 Lp/mm vor. Diese rein mathematisch-physikalischen Werte werden aber in der Praxis
aufgrund vieler Störeinflüsse niemals erreicht. Zu diesen
Störungen gehören das Rauschen und die geometrische
Unschärfe.
Unter Rauschen versteht man die statistische Verteilung der Photonen auf einer definierten Fläche des Bildempfängers. Der Rauschanteil ist allein abhängig von
der Anzahl der Photonen, die auf den Detektor auftreffen.
Das bedeutet, dass eine höhere Dosis (zur Verbesserung
der Bildqualität) nur mit einem größeren Rauschanteil
erkauft werden kann.
Die geometrische Unschärfe wird durch die nicht
punktförmige Fokusgröße verursacht und kann zusätzlich durch ungünstige Abbildungsparameter das Bild
mehr oder weniger verschlechtern.
Ein weiterer Eingriff in das System ist das sogenannte
Pixel-Binning. Es werden in der Regel 4 Pixel zusammengefasst, um die Bearbeitungszeit zu verkürzen und den
Speicherbedarf zu verringern. Nicht vergessen werden
darf, dass auf diese Weise auch der Dosisbedarf gesenkt
werden kann. Auf jeden Fall wird durch das Pixel-Binning,
das eigentlich viele Vorteile bringt, die optische Auflösung verringert.
7.2 Speicherfolien
Im Gegensatz zu den Verstärkungsfolien wird die Röntgenstrahlung in der Speicherfolie nicht sofort in sichtbares Licht umgewandelt, sondern im Kristallgitter der
Speicherfolie gespeichert. Die Speicherfolie ist eine Halbleiterplatte, in der sich in einer Speicherschicht z.B. mit
Europium versetzte Bariumhalogenidkristalle befinden.
Hier wirken Elektronenhaftstellen, die auch als „chemical
traps“ bezeichnet werden (▶ Abb. 7.6). Durch einen Laser
wird das latente Bild mithilfe der Lumineszenz in ein digitales Bild umgewandelt (▶ Abb. 7.7).
Schutzschicht
Speicherschicht
leitfähige Schicht
Tragschicht
Lichtschutzschicht
Rückseite
Abb. 7.6 Aufbau einer Speicherfolie: Eine für Röntgenstrahlen
empfindliche Kristallschicht aus einer mit Europium dotierten
Barium-Fluor-Verbindung (BaFBr:Eu2+) ist auf eine Tragschicht
aus Polyester aufgebracht.
Abb. 7.7 Auslesen einer Speicherfolie. Aus:
Pasler FA, Visser H. Farbatlanten Zahnmedizin, 5. Band, Zahnmedizinische Radiologie.
2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2000.
Schwingspiegel
Laserstrahl (HeNe-Laser: 632,8nm)
Lichtleiter
Photomultiplier
A
Speicherfolie
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Signalaufbereitung
D
EDV-Anlage
(Computer,
Speicher,
Bildschirm)
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▶▶Der CdTe Sensor. Besitzt anstelle einer Leuchtschicht
eine dünne Schicht aus Kadmium-Tellurid.
Heute arbeiten fast alle Sensoren mit einer Leuchtschicht, die – ähnlich wie bei einer Verstärkungsfolie –
fest auf dem Sensor aufgedampft wird. Die 1. Generation
der Sensoren war noch mit Kristallen der seltenen Erden bedeckt, inzwischen kommt Cäsiumjodid (CsI) zum
Einsatz. Ein Cäsiumjodidkristall zeichnet sich durch seine geringe Größe und schlanke, spitz zulaufende Nadelstruktur aus. Die Streuung des Lichts wird fast völlig verhindert. Durch das Licht wird der Sensor vor den extrem
kurzwelligen Röntgenstrahlen geschützt.
Der CdTe-Sensor ist ein Versuch, ohne Licht die Röntgenstrahlen zu digitalisieren und Bilder mit noch besserer Auflösung zu erhalten.
7.2 Speicherfolien
7
Abb. 7.10 Scanner für Speicherfolien kleiner Formate.
Abb. 7.9 Scanner für Speicherfolien.
Im zahnärztlichen Bereich gibt es für intraorale, aber
auch für Panoramaaufnahmen geeignete Folien (▶ Abb.
7.8) mit den entsprechenden Scannern zum Auslesen
(▶ Abb. 7.9 und ▶ Abb. 7.10).
Die Röntgenstrahlen bewirken, dass Elektronen des Europiums, ähnlich wie bei der Lumineszenz, auf eine höhere Bahn gelangen. Sie fallen aber nicht sofort wieder zu-
rück, sondern werden dort an den Elektronenhaftstellen
fixiert und bleiben als latentes Bild unbearbeitet bis zu
7 Stunden gespeichert (▶ Abb. 7.11).
Durch die Anregung des Laserlichts wird eine Freisetzung der Elektronen dann derart bewirkt, dass die Elektronen wieder auf ihre ursprüngliche Schale zurückfallen
und dabei Energie in Form von Licht abgeben. Dieses Lumineszenzlicht wird durch einen Fotomultiplier an den
Analog-digital-Wandler weitergeleitet und schließlich im
Computer digitalisiert (▶ Abb. 7.12).
Einer der großen Vorteile der Speicherfolien ist ihr großer Dynamikbereich, der aber inzwischen auch von den
CMOS-Sensoren erreicht wird.
Im Gegensatz zur Sensortechnik benötigt die Speicherfolie aber eine höhere Dosis, um rauschfreie Bilder zu
bekommen.
In der Praxis haben Speicherfolien eine große Ähnlichkeit mit dem Zahnfilm. Die Anwendung am Patienten erscheint deshalb einfacher zu sein als mit dem Sensor. Diese Einschätzung ist aber relativ, da die praktische
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Abb. 7.8 Speicherfolien verschiedener
Formate.