Digitální radiografie

Výpočetní radiografie (Počítačová radiografie) využívá nejčastěji paměťové fólie skládající se z citlivé vrstvy, která obsahuje atomy europia (BaFCl:Eu²⁺). Při dopadu fotonů dochází v citlivé vrstvě k excitaci a uvolnění elektronů, které jsou zachyceny v metastabilních hladinách (elektronových pastích), tím vzniká latentní elektronový obraz. Jedná se tedy o detektor s nepřímou konverzí. Latentní obraz se následně vyčte ve speciální čtečce pomocí fotostimulace červeným laserovým paprskem, který je volen tak, aby se jeho spektrum lišilo od emisního spektra filmu. Tím dochází k uvolnění “uvězněných” elektronů do vodivostního pásu, které je doprovázeno emisí fotonu ve viditelném spektru. Takto vyzářené fotony je následně možné registrovat citlivým fotonásobičem a pomocí AD převodníku je převést do digitální formy. Před fotonásobič se navíc vkládá barevný filtr propouštějící pouze fotony emitované scintilační vrstvou.

Flat panel detektory (flat = plošný, plochý) se skládají z velkého množství detekčních elementů (pixelů) sestavených do matice (2000 x 2000 i víc). Úroveň elektrického signálu v daném elementu je úměrná intenzitě záření, které na dané místo dopadlo. Vzniklý signál se vyčte pomocí tzv. thin-film tranzistorové matice a následně putuje přes AD převodník do počítače. Během ozáření je ve fotonásobiči/fotodiodě zachycen elektrický náboj a tranzistor je v tu chvíli nevodivý. Naopak při vyčítání se tranzistor sepne a stává se tak vodivým, a tím umožňuje pohyb náboje mezi fotonásobičem/fotodiodou a zesilovačem. Rozlišujeme dva hlavní druhy flat panel detektorů:

1. Flat panel detektory s přímou konverzí využívají vrstvy amorfního selenu (a-Se), která převádí dopadající fotony přímo na elektrický náboj. Výhodou je, že jsme schopni vyrobit velmi malé pixely a docílit tak velkého obrazového rozlišení. V dnešní době se v praxi používají jen velmi zřídka, avšak pravděpodobně jim patří budoucnost.
2. Flat panel detektory s nepřímou konverzí mají nejdříve měděnou vrstvu zajišťující build-up dávky (nárůst dávky v důsledku relativně dlouhého dosahu sekundárně nabitých částic, které vzniknou v pacientovi interakcí fotonů), následuje vrstva scintilační látky (nejčastěji jodid cesný - CsI), ve které dopadající fotony vzbuzují světelné záblesky. Ty jsou následně zachyceny polovodičovými fotodiodami z amorfního křemíku (a-Si) na skleněném substrátu, v nichž se uvolňuje elektrický náboj. Tato konstrukce detektorů je v současné době nejpoužívanější.

Flat panel detektory se také používají ve verifikačních a dozimetrických systémech, v radioterapii s modulovanými svazky (IMRT) a v radioterapii řízené obrazem (IGRT) - v izocentrických ozařovačích s lineárním urychlovačem a v kybernetickém gama-noži, označují se zkratkou EPID (Electronic Portal Image Device).