projektionsradiographie mit digitalen bildempf ngern: optimierung von bildqualit t und dosis

1. Projektionsradiographie mit digitalen Bildempf�ngern: Optimierung von Bildqualit�t und Dosis Dr.in Nadia Oberhofer Betrieblicher Dienst f�r medizinisch Strahlenphysik S�dtiroler Sanit�tsbetrieb, Bezirk Bozen, Krankenhaus Tel. 0471-907524 email: nadia.oberhofer@asbz.it Leiter: Dr. E. Moroder

2. �bersicht Unterschiede Film-Folien-System / digitale Systeme Digitale Systeme Funktionsweise CR Funktionsweise DR Rx-R�hrenemission / Rx-Detektorabsorption Optimierung bei digitalen Systemen Dosisbegriffe Bildqualit�t

3. Vergleich analoge / digitale Systeme Analoges Film-Folien-System: Film muss alle 3 Aufgaben erf�llen ? Kompromiss

4. Belichtungskennlinien analoge/digitale Systeme Analoges Film-Folien-System (FFS): hat sehr engen optimalen Belichtungsbereich flacht bei niedriger Belichtung ab ? Unterbelichtung geht bei hoher Belichtung in S�ttigung ? �berbelichtung Digitale Bildempf�nger: lineare Kennlinie gro�en dynamischen Bereich (103-104) kaum �ber-/Unterbelichtungen

5. Bild auf Film �ndert sich mit Belichtungsmenge N�tzlicher Belichtungsbereich begrenzt; 2 Bindungen: ? Filmschw�rzung ? Kontrast Film-Folien-System (FFS) Bild am Monitor �ndert sich nicht mit Belichtungsmenge Ver�nderbare Fensterung (WW, WL) erm�glicht automatische Konstrast- und Grauwertanpassung

7. Wie funktionieren Speicherfolien? Digitale Lumineszenzradiografie (Computed Radiography, CR): Speicherfolie besteht aus kristalliner Schicht von Halogenidverbindungen �hnlich wie Verst�rkerfolien Ein Teil der absorbierten R�ntgenstrahlung wird in metastabilen Energieniveaus (Traps) gespeichert. Das Abtasten mit einem Laser bringt die gefangenen Elektronen punktweise zur Fluoreszenz (Abbildung rechts),wobei die Leuchtintensit�t proportional zur Zahl der absorbierten R�ntgenquanten ist

8. CR � Technologie Speicherfolie

9. CR � Technologie Digitizer

10. CR � Technologie Digitizer

11. CR � Technologie Digitizer

12. CR � esempi apparecchi innovativi Agfa DX-S Fosfori strutturati Line scanning, 50 �m

13. DR - Flachdetektoren

14. DR � Flachdetektoren � Schritt 2: Auslesen

15. DR � Schritt 1: Indirekte Konversion

16. DR - Schritt 1: Direkte Konversion Da Kalender 2007 a-Si-Matrix aus TFT-Schaltern mit einem Photohalbleiter aus amorphem Selen (a-Se) beschichtet. bei Bestrahlung entsteht direkt Ladung (Elektron-Loch-Paare) Starkes elektrisches Feld

17. Vergleich Eigenschaften FFS/digitale Systeme

18. DR � �wireless� Bildempf�nger Derzeit aus Gd2O2S, Substrat nicht steif ca. 3-4 Kg Kann wie eine Kassette f�r besondere Untersuchungen verwendet werden (z.B. unter Belastung) Kombiniert mit Standger�ten oder mobilen Ger�ten

19. DR- Durchleuchtung Derzeit nur indirekt mit CsI

20. CR/DR � nuove problematiche pratiche Digitale Bildempf�nger haben eine andere Energieantwortkurve im Vergleich zu FFS:

21. Einfluss Rx-Spektrum Rx-Spektrum besteht aus 2 Komponenten: Charakteristische Strahlung Bremsstrahlung Das Rx-Spektrum wird beeinflusst durch: Hochspannung (kV) Anode Zusatzfilterung

22. Rx-Spektrum: Einfluss kV

23. Rx-Spektrum: Einfluss Anode/Filter

24. Wirkung Zusatzfilterung absorbiert niederenergetische Photonen ? mittl. Energie > reduziert Intensit�t charakteristische Strahlung unver�ndert (anoden-spezifisch)

25. �bersicht Unterschiede Film-Folien-System / digitale Systeme Digitale Systeme Funktionsweise CR Funktionsweise DR Rx-R�hrenemission / Rx-Detektorabsorption Optimierung bei digitalen Systemen Dosisbegriffe Bildqualit�t

26. Dosis � welche?

27. Dosis � welche?

28. Dosisangabe in digitalen Systemen Software stellt alle digitalen Aufnahmen mit gleichem Grauwert und gleichem Kontrast dar, fast unabh�ngig von der Exposition. ? kein unmittelbares, visuelles Feed-Back Software liefert Dosisindex. SAL, lgm, EI (Exposure Index) Je nach Firma verschieden. Achtung: kein absolutes Ma� f�r die Dosis, wird von Aufnahmetechnik beeinflusst.

29. Dosisindex Numerischer Wert, kennzeichnet Bildempf�ngerdosis Steht im Zusammenhang mit einfallender Strahlenmenge Jede Firma hat eigene Rechenmethode Bem�hungen zur Vereinheitlichungen im Gange

30. Dosis h�ngt ab von�.kV

31. Dosis h�ngt ab von�.R�hrenausbeute

32. Dosis h�ngt ab von�.Filterung

33. Bildqualit�t h�ngt ab von �.? Bei radiologischen Bildern: Erkennbarkeit von Details h�ngt vom Kontrast des Details im Vergleich zum Hintergrund ab. Die Gr��e ist ein einfacher (relativer) Messparameter f�r die Bildqualit�t.

34. Bewertung Bildqualit�t: CNR

35. Die Effektivdosis h�ngt ab von �.

36. Die Effektivdosis h�ngt ab von �.

37. Digitale Systeme: Vorschlag zur Optimierung

38. Dosis und Bildqualit�t Bildqualit�t wird bestimmt durch Aufl�sung Kontrast/Rauschen-Verh�ltnis

39. Dosis � Hoch-Kontrast-Aufl�sung

40. Dosis � Nieder-Kontrast-Aufl�sung

41. Danke!

42. useful exposure range is limited Image on film changes with dose 2 costraints: get correct film blackening ? dose control get correct contrast on image ? radiation quality control good image ? correct expos. Film-Screen (FS) Image on monitor does not change variable window settings (WW, WL) allow automatic gray level and contrast adjustment no immediate feedback on dose

43. Bildqualit�t h�ngt ab von�kV cc