Intensifying Screen 1

Oleh : Darmini, S.Si, M.Kes

TUJUAN PESERTA DIDIK , Mampu  mengetahui latar belakang penggunaan IS  Menjelaskan tujuan penggunaan IS  Menjelaskan fluorosensi dan fosforisensi  menjelaskan teori pita energi dan mekanisme kerja IS  Spektrum emisi  Konstruksi IS

PENGANTAR Radiografi X-ray pasien film  Emulsi film peka terhadap radiasi maupun cahaya tampak 



Cahaya tampak lebih efektif dalam menghitamkan emulsi film karena panjang gelombangnya yang lebih besar dari radiasi (Sinar-X)

PENGERTIAN INTENSIFYING SCREEN  







Sebuah tabir/ lembar penguat Merubah foton Sinar-X menjadi foton cahaya (pendaran) Satu foton dirubah menjadi beberapa foton cahaya (diperkuat) Pendaran yang dihasilkan sebanding dengan intensitas radiasi yang mengenaianya So, definisi IS adalah….

LATAR BELAKANG INTENSIFYING SCREEN 





Emulsi film lebih peka terhadap foton cahaya tampak (cahaya tampak lebih efisien dalam menghitamkan emulsi film) Dengan IS intensitas sinar-X yg diperlukan untuk menghasilkan densitas tertentu lebih lebih sedikit dibanding tanpa IS Memperkecil dosis radiasi yang harus diterima pasien

LATAR BELAKANG INTENSIFYING SCREEN 





Sinar X menembus pasien, kaset yg terdapat IS (yg akan berpendar) mengenai film yg berada didalam kaset dan diantara dua IS. Hampir 95 % dari bayangan yg terbentuk pada film dihasilkan cahaya tampak sedangkan bayangan yg dihasilkan sinar x hanya sekitar 5 % Hal ini disebabkan karena film lebih peka cahaya tampak dari pd sinar-X

LATAR BELAKANG INTENSIFYING SCREEN

SAME DENSITY HIGHER X-RAY INTENSITY

SAME DENSITY LOWER X-RAY INTENSITY

IS

FUNGSI INTENSIFYING SCREEN 

 

Jadi, Fungsi IS adalah mengubah foton sinar-X menjadi foton cahaya tampak. IS lebih sensitif terhadap cahaya tampak Untuk mendapatkan densitas yang sama sinar-X yang dibutuhkan lebih kecil pada kaset yang menggunakan IS dibanding yang tidak

TUJUAN / FUNGSI INTENSIFYING SCREEN 





Emulsi film lebih peka terhadap foton cahaya tampak (cahaya tampak lebih efisien dalam menghitamkan emulsi film) Dengan IS intensitas sinar-X yg diperlukan untuk menghasilkan densitas tertentu lebih lebih sedikit dibanding tanpa IS Memperkecil dosis radiasi yang harus diterima pasien

LUMINISENSI 



Berpendarnya suatu bahan apabila dikenai energi / peristiwa keluarnya cahaya oleh suatu bahan tertentu yg disebabkan atom tersebut mengalami eksitasi Fluorosensi :  Berasal dari penyerapan energi dengan panjang gelombang yg lebih pendek  Pendaran sangat cepat (10-8 detik), sehingga seolah-olah pendaran hanya terjadi saat bahan dikenai energi.  

Penting untuk pembentukan bayangan (image) Merupakan pendaran yang dipakai pd IS

LUMINISENSI 

Fosforisensi :  Dihasilkan dari penyerapan energi dgn panjang gelombang yg lebih panjang.  Pendaran cahaya berlangsung lebih lama (afterglow) 

Tidak cocok untuk IS karena waktu berhentinya pendaran tdk bisa dipastikan

TEORI PITE ENERGI 



Suatu kristal garam an organik tertentu (misal fosfor) akan memancarkan cahaya ketika dikenai sinar-X. Pola-pola pita tenaga pd bahan kristal yang murni terdiri dari pita konduksi, pita valensi dan daerah terlarang

Pita Konduksi

Zona terlarang Pita valensi Gbr. Pola-pola tingkat tenaga dalam kristal dan elektron trap

TEORI PITE ENERGI 

Pada kristal yg tidak murni , dengan penambahan bahan pengotor tertentu , terdpt extra tenaga yg terletak didaerah terlarang yg akan menyerap elektron yg akan mengalami transisi dari tingkat tenaga yg lebih tinggi (elektron trap)

PK ET PV

T

Cahaya Tampak







Pada bahan fluoroscent ET tersebut akan terisi elektron. ET ini menentukan tingkat kepekaan pencahayaan pada kristal IS Shg pembuatan IS dipengaruhi oleh konsentrasi atom pengotor pada kristal

Fenomena emisi cahaya tampak pada bahan penguat terjadi :  Transisi elektron dr elektron trap menuju pita valensi.  Pada proses perpindahan elektron ini disertai pancaran berkas foton cahaya tampak.  Energinya sama dengan selisih antara tingkatan energi dari ET dengan PV.

PRINSIP KERJA 







Foton Sinar-X yang diserap IS beriteraksi dengan elektron : transisi PV PK Kekosongan yang ditinggalkan elektron Pada PV akan segera diisi oleh elktron cahaya tampak Dengan warna cahaya sesuai dengan bahan yg digunakan () bahan. Elektron yg naik ke PK akan segera mengisi jebakan elektron yg kosong dan siap untuk proses berikutnya.

PK 2 Sinar-X

3 1

ET

1 PV

Cahaya Tampak

1)Transisi elektron menuju pita konduksi 2)Transisi elektron menuju jebakan elektron (ET) 3)Transisi elektron menuju Pita valensi

supercoat Fluorescent layer reflector Base

BASE  Dasar

IS, terbuat dari Polyester/ Selulosa Asetat (200-500 micrometer  Flexible /anti curl (anti lengkung)  Struktur kimia stabil (tidak berubah saat dilakukan pelapisan)

RELECTING LAYER

 



Ukuran 100-300 micrometer Memperkuat cahaya yang dihasilkan dengan memantulkannya Agar cahaya tidak kembali ke base layer / lebih banyak ke film

FLUOROSCENT LAYER  

 

Merupakan tempat fosfor Lapisan yang akan memendarkan cahaya bila dikenai Sinar-X Ketebalan 100-300 micrometer Terdapat binder pigment (selulosa asetat/ nylon /polyurethane), sebagai pengikat kristal Phospor

SUPERCOATING 





Terbuat dari selulosa asetat (membungkus dan melapisi seluruh screen) Sangat tipis (5-10 micrometer), sehingga mengurangi ketidaktajaman Melindungi lapisan IS dari abrasi dan kelembaban

FLUOROSCENT MATERIALS (Phospor)   



Berbentuk kristal Dapat menyerap X-ray dengan efisien Dapat mengubah X-ray menjadi cahaya tampak dengan efisien Warna emisi berbeda-beda (pada region yellow-green), harus match dengan sensitifitas film

Jenis-jenis Phospor Fosfor Murni (Pure Phosphor) Bahan yg memancarkan sendiri cahaya setelah menyerap energi radiasi. 2. Fosfor yg di aktifkan (Inpure Phosphor) Bahan yg memancarkan cahaya, dg ditambah bahan pengaktif. 1.









Calcium wolframat/Tungstate (CaWo4) dilapisi dalam bentuk kristal (: 350 – 520 nm) dengan emisi berwarna biru Barium Lead Sulphate (BaSO4, PbSO4) ( = 300 -420 nm) dengan emisi biru Zinc Sulphite (ZnS) ( =300 – 550) dengan emisi hijau Zinc Cadmium Sulphate (ZnCdS) ( = 480 -640) emisi hijau

Inpure Phospors: a. ZnS : Ag = Zinc Argentum Sulphate dg pengaktif perak (ada after glow) b. BaSO4 : Pb = Barium Lead Sulphate dg pengaktif timbal c. ZnS : Cd = Zinc cadmium sulfide, cocok digunakan utk Fluoroscopy d. DL: L = Dan Lain Lainnya

Rare Earth Phospor  Dikembangkan dari elemen yg sangat jarang.  Elemen yg memiliki NA 57-71: Gadolinium (Gd), Yitirium(Y), dan Lantahanum (La)  Harus menggunakan pengaktif agar dpt memancarkan cahaya. (Terbium atau Thulium) Fosfor ini memp efisiensi penyerapan yg tinggi

FUNGSI BAHAN PENGAKTIF Fungsi Bahan Pengaktif 1. Memperoleh variasi efisiensi luminisensi 2. Memperoleh variasi warna pancaran 3. Untuk memperoleh variasi after glow

1. 2.

Penyerapan sinar-X (QDE) yg lebih efisien Konversi foton sinar-X menjadi foton cahaya lebih efisien

QDE (quantum detection efficiency)

Kemampuan Phospor dalam menyerap energi Sinar-X Tergantung pada jenis fosfor, ketebalan dan berat/isian fosfor dan energi foton yg digunakan

Efisiensi Konversi (Conversion Efficiency)  Kemampuan utk mengkonversi/mengubah energi sinar-X menjadi cahaya tampak.  Fosfore rare earth memiliki efisiensi konversi lebih besar CaWO4  Dengan CE yang lebih tinggi, intensitas radiasi yang diperlukan semakin kecil

Jenis

Berat atom/no atom

Emisi

EC

QDE (60 kV)

QDE (80 kV)

Gadolinium

157/64

Blue (550 nm)

18 %

51 %

18 %

Lanthanum

138/57

Green (600 nm)

13 %

33 %

17 %

Yitrium

88 /39

Green (600 nm)

24 %

12 %

5%

Ca Tungsate

183/74

Blue (500 nm)

4%

13 %

23 %

SYARAT IS 1. 2. 3.

4. 5.

QDE besar Efisiensi Konversi Besar Cahaya yg dipancarkan sesuai dg film Tidak ada after glow Kristal bisa dibentuk seragam dan dpt dilapiskan secara merata

KEUNTUNGAN PENGGUNAAN IS 1. 2.

3.

Mengurangi dosis radiasi yang harus diterima pasien Pesawat (X-ray Tube) relatif awet Menghasilkan kontras radiograf relatif lebih baik

Adakah Kekurangannya?







Kecepatan tinggi (high speed) Respon merubah sinar-x tinggi, butiran fosfor yg besar, gambaran kontras yg tinggi dan detail yang rendah, shg dosis berkurang Kecepatan sedang (medium speed) respon sedang, butiran fosfor sedang, gambaran kontras standar dan detail standar Kecepatan rendah (low speed) respon yang rendah, butiran fosfor kecil, kontras rendah, detail tinggi, tetapi dosis bertambah





Perbandingan antara banyaknya eksposi yg diperlukan bila tidak menggunakan IS dengan menggunakan IS Fak. Intensifikasi (FI) = kV tanpa IS kV dengan IS

FI selalu nilainya > 1 artinya tegangan yang digunakan tanpa menggunakan IS dibandingkan dengan menggunakan IS untuk menghasilkan sinar-X yg nilainya sama, nilainya selalu lebih besar tegangan yg digunakan tanpa menggunakan sinar-X

Hal-hal yg mempengaruhi faktor intensifikasi :  Jenis fosfor ,  Volume fosfor,  Tebal tipisnya lapisan screen  Kualitas radiasi











Jaga agar jangan sampai permukaan IS tergores Jangan memasukkan film jika permukaan IS basah Pastikan IS dalam keadaan kering sebelum dilekatkan pd kaset Gunakan cairan pembersihyg tidak berbahaya bagi permukaan screen Catat tanggal saat meletakkan pembersihan pada permukaan IS