INTENSIFYING SCREEN
I.
PENGERTIAN
INTENSIFYING SCREEN
Lembar penguat
merupakan suatu perangkat yang dipasang dalam kaset yang berfungsi untuk
mengubah berkas sinar–X yang menembus obyek menjadi cahaya tampak dan akan
berinteraksi dengan film membentuk bayangan laten.
Prinsip dari tabir penguat ( intensifying screen
) adalah apabila bahan yang menyerap radiasi sinar-x dan
memancarkannya kembali dalam bentuk sinar tampak Tabir penguat ini
dipakai dalam radiography dan tabir fluoroskopi . Banyaknya
cahaya yang dipancarkan berbanding lurus dengan exposi sinar-x yang mengenai
tabir . Jadi setiap pola yang terbentuk oleh berkas sinar-x akan diubah kedalam
pola yang serupa dan kelihatan. Bila memakai film
emulsi tunggal, digunakan sebuah lembar penguat yang berhadapan dengan sisi
emulsi film, sedangkan pada film emulsi ganda digunakan dua buah lembar penguat
yang masing-masing berhadapan dengan kedua permukaan film.
II.
PRINSIP
KERJA
Foton sinar-X
yang mengenai kristal fosfor, dapat menghasilkan beribu foton cahaya yang
diemisikan kristal fosfor. Proses perubahan sinar-X menjadi cahaya tampak oleh screen
disebut dengan luminisensi (perpendaran cahaya). Energi radiasi diserap
(penyerapan fotolistrik oleh atom-atom dari material fosfor). Ada dua jenis
luminisensi :
1. Fosforisensi,
yaitu cahaya yang dipancarkan setelah terjadinya penyerapan energi dari radiasi
gelombang pendek (sinar-X), pemancaran akan diteruskan walaupun radiasi
gelombang pendek sudah berhenti menyinarinya. Istilah ini disebut afterglow.
Waktu terjadinnya pencahayaan lebih besar dar 10⁻⁸ detik.
2. Fluoresensi,
yaitu cahaya yang dipancarkan setelah terjadi penyerapan energi dari radiasi
gelombang pendek, cahaya dipancarkan hanya selama adanya radiasi gelombang
pendek tersebut. Waktu terjadinnya pencahayaan kurang dari 10⁻⁸
detik.
Gambar II.4 Proses Terjadinya
Fluoresensi
Ketika
sinar-X mengenai butiran fosfor akan memendarkan cahaya, kerapatan lapisan
fosfor juga terdapat celah antar butiran fosfor lainnya sehingga radiasi akan
melewati celah tersebut yang juga akan memendarkan cahaya pada lapisan lembar
penguat berikutnya. Elektron yang terlepas meninggalkan pita valensi menuju
pita konduksi. Pada posisi ini elektron memasuki energy yang lebih tinggi.
Material fosfor yang tidak murni menghasilkan luminisensi yang cenderung
memiliki kekuatan menarik electron kembali ke pita valensi. Karena energinya
cukup tinggi maka terjadi lompatan elektron dari energi tinggi ke daerah energy
rendah. Pada saat terjadi lompatan energy terebut terjadilah pelepasan energi
foton cahaya, sebagai bentuk pencahayaan fluoresensi.
III.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Kecepatan Lembar Penguat
1. Komposisi
Fosfor
Komposisi yang diproduksi dengan baik tentu akan
menghasilkan efisiensi pencahayaan yang baik pula. Pemakaian jenis fosfor yang
berbeda pada lembar penguat akan mempengaruhi kecepatannya.
2. Ketebalan
Lapisan Fosfor
lapisan fosfor lebih tebal akan menghasilkan lembar
penguat lebih cepat karena menyerap banyak foton sinar-X dari pada lapisan
tipis, tetapi lapisan tebal akan menyebabkan pengurangan ketajaman gambar yang
tercatat pada film.
3. Ukuran
Kristal Fosfor
Semakin besar ukuran kristal fosfor, semakin besar
pula penyerapan yang terjadi maka semakin banyak cahaya yang dipancarkan setiap
adanya interaksi dengan energi gelombang sinar-X, semakin besar pula kecepatan
pada lembar penguat. Lembar penguat kecepatan tinggi ukuran kristalnya ± 8 mikro
sedangkan kecepatan rendah ukuran kristalnya ± 4 mikro.
4. Adanya
Lapisan Pemantul / Penyerap
Lapisan pemantul berfungsi memantulkan cahaya
kembali ke arah permukaan lembar penguat untuk membantu proses pembentukan
gambar sehingga menambah kecepatan tetapi mengurangi resolusi gambar. Lapisan
penyerap memiliki sifat yang berlawanan dengan lapisan pemantul. Berfungsi
mengontrol penyebaran cahaya, menyerap cahaya hamburan sehingga dapat
menigkatkan ketajaman gambar.
5. Pemilihan Nilai Tegangan Tabung
Tegangan tabung merupakan beda potensial antara
katoda dan anoda di dalam tabung yang diperlukan untuk memindahkan satuan
muatan yaitu untuk menerik elektron dari filament ke permukaan target anoda.
Menggunakan nilai tegangan tabung tinggi (kV) maka faktor penguatnya akan naik
sehingga lembar penguat memperoleh penguatan yang maksimum.
IV.
Kecepatan Lembar Penguat
Kecepatan
lembar penguat adalah kemampuan lembar penguat dalam mengubah energi sinar-X
menjadi cahaya tampak pada eksposi yang diperlukan untuk menghasilkan densitas
pada radiografi. Jenis lembar penguat menurut kecepatannya dibagi menjadi tiga
:
a. Kecepatan
Tinggi
Mempunyai
butiran-butiran fosfor yang lebih besar sehingga gambaran yang dihasilkan
memiliki detail yang rendah tetapi hanya membutuhkan sedikit nilai eksposi yang
dapat menghitamkan film. Jadi dapat mengurangi dosis radiasi pada pasien dan
ini bisa digunakan pada pemeriksaan pelvis, kepala dan abdomen.
b. Kecepatan Sedang Jenis lembar
penguat ini memiliki butiran fosfor yang sedang sehingga memberikan perbandingan
yang baik antara kecepatan dan detail yang sedang.
c. Kecepatan
Rendah
Lembar
penguat dengan kecepatan rendah terdiri dari butiran butiran fosfor yang kecil
sehingga dapat menghasilkan gambaran detail yang tinggi, tetapi untuk
menghasilkan kehitaman tertentu yang dihasilkan lembar penguat kecepatan tinggi
membutuhkan sedikit eksposi maka dengan menggunakan kecepatan rendah
membutuhkan banyak eksposi Dosis radiasi tidak terlalu dipertimbangkan serta
bagian tubuh yang diperiksa, misalnya pemeriksaan ekstremitas.
|
Fine detail
( 50 )
|
Par speed
( 100 )
|
( 200 – 300 )
|
(200 – 1200)
|
|
|
Jenis fosfor
Emisi cahaya
Faktor intensifikasi
Resolusi
lp/mmi
|
Ca
WO4
Violet
20
– 30
15
|
CaWO4
Violet
30
– 60
10
|
CaWO4
BaPbSO4
Violet
/ Ultra violet
200
– 300
7
|
LaOBr
: Tb
GdOBr:Tb
Blue
/ green
200
– 1200
7
- 15
|
Dari table diatas dapat dilihat bahwa :
1.
Speed yang rendah , yang berhubungan dengan emisi
pencahayaan dengan spectrum yang lebih sempit
2.
Speed yang rendah , factor intensifikasinya juga rendah
3.
Speed yang rendah menghasilkan resolusi gambar yang lebih
tinggi , kecuali pada ultera high speed resolusi gambar yang baik masih dapat
dipertahankan
Pada hakekatnya , penggunaan screen
meningkatkan nilai penghitaman gambar pada film. Dengan demikian berarti
meningkat speed film , yang juga berarti meningkatkan kontras gambar.
Berbagai material dan tipe
pencahayaannya
|
Material
|
Emisi cahaya
|
l maks ( nm )
|
Keterangan
|
|
Ca
WO4
BaSrSO4
GdO2S
: Tb
LaOBr
:Tb
BaPbSO4
Y2O2S
:Tb
BaFCl
:Eu2+
(ZnCd)S
:Ag
CsI
:Na
|
Violet-blue
Violet
Green
Violet-blue
Violet
Blue
- Green
Violet
– Blue
Blue
– Green
Blue
– green
|
430
390
545
350
-500
370
350
-600
390
530
420
|
Detail,
par speed
Regular
Rare-earth
Rare-earth
High
speed
Mammografi
High
speed
Image
Intensifier
Image
intensifier
|
V.
Jenis-Jenis Bahan Lembar Penguat
Tidak semua fosfor berluminisensi menghasilkan warna
yang sama. Hal ini penting menyangkut aplikasi dalam radiografi. Ada fosfor
yang digunakan dalam bentuk murninya dan ada beberapa fosfor yang membutuhkan
pengaktif untuk berluminisensi. Pengaktif meningkatkan kemampuan fluoresensi
juga mempengaruhi warna cahaya yang dipancarkan. Syarat utama bahan dasar
lembar penguat mempunyai spesifikasi koefisien serap yang tinggi, biasanya
bahan dengan nomor atom yang tinggi dan mempunyai after glow yang
singkat.
a. Calsium
Tungsten
Calsium tungsten dapat
berluminisensi tanpa pengaktif. Memancarkan cahaya ultraviolet bila terkena
radiasi gelombang pendek. Maksimum fluoresensi sekitar 420 nm. Namun jenis
fosfor ini sudah jarang digunakan lagi karena efisiensi mengubah sinar-X ke
cahaya hanya berkisar 5% jika dibandingkan dari fosfor jenis rare earth sekitar
15%.
b. Barium Fluorochloride
Jika dibandingkan dengan calcium tungsten maka
barium fluorochloride mengabsorbsi sinar-X lebih banyak atau dengan kata
lain koefisien absorbsinya lebih tinggi, selain itu barium fluorochloride lebih
efisien dalam mengkonversikan sinar-X menjadi cahaya. Diaktifkan dengan europium.
Sinar yang dihasilkan ultraviolet dan biru dengan panjang gelombang sampai
380 nm.
c. Rare
Earth
Materi fosfor yang secara alamiah jumlahnya sangat
terbatas. Rare earth merupakan material fosfor efisiensi yang tinggi
dalam menyerap berkas sinar-X menjadi cahaya tampak sehingga banyak dipakai
sebagai bahan baku lembar penguat radiografi. Pencahayaannya menghasilkan empat
kali lebih besar dari bahan lembar penguat calsium tungsten. Fosfor rare
earth dibagi dalam tiga jenis, yaitu :
·
Gadolinium oxysulphide,
diaktifkan oleh terbium.
·
Lantanum oxysulphide,
diaktifkan oleh terbium.
·
Ytrium oxybromide, diaktifkan
oleh telerium.
Lanthanum
oxysulphide, lanthanum oxysulphide, dan ytrium
soxybromide dengan pengaktif terbium dan telerium akan
mengemisikan sinar warna hijau dengan panjang gelombang antara 625-550 nm.
|
FOSFOR
|
ACTIVATOR
|
WARNA
CAHAYA
|
|
Gadolinium
Oxysulphide
|
Terbium
|
hijau
|
|
Lanthanum
Oxysulphide
|
Terbium
|
hijau
|
|
Yttrium
Oxysulphide
|
Terbium
|
hijau
|
|
Yttrium
Tantalate
|
Niobium
|
Biru
|
|
Lanthanum
Oxybromide
|
Niobium
|
biru
|
Contoh fosfor
rare earth dengan variasi pancaran cahayanya.
Fosfor jenis rare earth memiliki dua sifat yang
penting yakni
1.
penyerapan
sinar X yang lebih efisien (QDE lebih efisien)
2.
konversi foton sinar X menjadi foton cahaya lebih
efisien.
VI.
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.
Fosfor rare earth memiliki QDE lebih baik dari pada
kalsium tungstate.
Artinya fosfor rare earth menyerap sinar
x yang lebih baik dari pada kalsium tungstate.
|
Jenis
|
Emisi
|
EC
|
QDE (60 kV)
|
QDE (80 kV)
|
|
Gadolinium
|
Blue (550
nm)
|
18 %
|
51 %
|
18 %
|
|
Lanthanum
|
Green (600 nm)
|
13 %
|
33 %
|
17 %
|
|
Yitrium
|
Green (600 nm)
|
24 %
|
12 %
|
5 %
|
|
Ca Tungsate
|
Blue (500 nm)
|
4 %
|
13
|
23
|
VII.
Efisiensi
Konversi ( Conversion efficiency)
Adalah kemampuan untuk
mengkonversi/mengubah energi
sinar X menjadi cahaya tampak. Jika
hanya dengan sedikit sinar X dapat terkonversi menjadi cahaya tampak yang
terang/kuat maka dikatakan bahwa efisiensi konversi
bahan tersebut besar. Fosfor rare earth memiliki efisiensi konversi lebih besar dari pada CaWO4. Yakni 15-20% : 3-5%. Dengan cahaya yang lebih terang, jumlah sinar X
yang diperlukan lebih sedikit untuk mendapatkan penghitaman yang sama.
VIII. STRUKTUR
IS
Struktur
Lembar Penguat
Lapisan penguat memiliki struktur
yang tersusun atas beberapa lapisan secara berturut – turut sebagai
berikut.
a. Lapisan
Supercoat
Lapisan
supercoat terbuat dari bahan selulosa asetat yang tipis dan kuat,
tebalnya sekitar 5-10 μm. Fungsinya untuk melindungi seluruh permukaan lapisan
bahan fluoresensi, serta tahan terhadap goresan.
b.
Lapisan Phosphor Layer
Lapisan
ini mengandung kristal bahan fluoresensi yang diikat oleh suatu bahan tebalnya
sekitar 100-200 μm. Bahan fluoresensi yang dapat digunakan adalah kalsium
tungsten, barium lead sulfat atau rare earth.
c. Lapisan
Substratum
Digunakan untuk menempelkan lapisan fosfor dengan
lapisan dasar. Lapisan ini dibuat setipis mungkin untuk menghasilkan perlekatan
yang cukup antara kedua lapisan. Tebalnya sekitar 10-20 μm. Ada 2 jenis lapisan
substratum yaitu lapisan reflektive dan lapisan absorptive. Lapisan
reflektif berfungsi untuk memantulkan kembali cahaya menuju ke film. Sedangkan
bila menggunakan lapisan absorptive cahaya akan diserap oleh zat warna
pada lapisan ini.
d. Lapisan
Base
Lapisan dasar yang berfungsi sebagai penyokong untuk
lapisan lain. Terbuat dari polyester, cardboard dan plastik. Tebalnya sekitar
200-400 μm. Sifatnya tidak mempengaruhi bahan
fluoresensi, tidak
berkerut dan tembus sinar-X.
IX.
KARAKTERISTIK
IS
a. Sebuah
layar mengintensifkan terdiri dari dasar poliester atau selulosa triasetat
mirip dengan Film radiografi
b. dasar
ini harus radioparent
c. dan
kimia inert.
d. Ini
harus menggabungkan karakteristik ketangguhan dan fleksibilitas
e. tidak
harus meringkuk
f. tidak
menghitamkan dengan usia.
g. dasar
ini pertama dilapisi dengan lapisan reflektif titanium dioksida untuk bangkit
cahaya kembali ke film. Perbedaan sinar cahaya menyebabkan unsharpness dari
gambar. Dengan bumi fosfor seragam homogen lapisan-standar atau jarang
h. ini ditutupi dengan supercoat transparan tipis
yang terdiri dari gelatin. Itu Tujuan yang kedua adalah pelindung, dan sangat
tipis dan perawatan selalu diperlukan dalam menangani layar mengintensifkan
untuk menghindari segala bentuk abrasi
i.
Fleksibilitas dari bahan yang penting
untuk memungkinkan layar untuk membungkuk tanpa retak - layar mengintensifkan
jenis ini digunakan dalam kaset panorama. Setiap kristal pada layar memancarkan
cahaya kebiruan untuk layar biasa (atau lampu hijau untuk langka-earthscreens).
Kecerahan berhubungan langsung dengan intensitas
sinar-X dalam sebagian kecil dari gambar. Dengan demikian, seluruh permukaan
layar, perbedaan intensitas sinar-X yang berubah menjadi perbedaan cahaya
kebiruan (lampu hijau) kecerahan yang film ini sangat sensitif. Seluruh gambar
yang demikian intensif untuk merekam dengan film. Semakin besar Kristal dan
tebal lapisan fluorescent pada layar, cahaya lebih banyak dihasilkan dan
semakin besar intensifikasi. Namun, cahaya menyebar lebih luas dan ketajaman
detail gambar menurun sesuai. Manufaktur telah berusaha untuk meningkatkan
kualitas gambar tanpa berkorban kecepatan film dengan menggunakan kristal
fosfor dari berbagai bentuk. Contoh dari hal ini adalah T-Mat film yang kita
gunakan untuk radiografi panoramik dan ekstraoral.
X.
FAKTOR INTENSIFIKASI
Faktor intensifikasi adalah perbandingan
antara eksposi yang dibutuhkan untuk menghasilkan densitas tertentu pada film
tanpa menggunakan lembar penguat dengan eksposi yang dibutuhkan pada film yang
menggunakan lembar penguat untuk menghasilkan densitas yang sama. Secara
matematis dituliskan sebagai berikut :
IF = Eksposi tanpa IS : Eksposi dengan IS
Radiografi memerlukan lembar penguat, yang berfungsi sebagai lembar penguat gambar melalui proses
pencahayaan akibat penyinaran. Bila memakai lembar
penguat dapat menghemat nilai penyinaran disamping menghasilkan kualitas
gambar yang lebih baik. Proses yang demikian disebut intensifikasi gambar.
Dengan demikian apabila menggunakan lembar penguat memerlukan faktor intensifikasi, yaitu nilai perbandingan antara
penyinaran tanpa menggunakan lembar penguat dengan penyinaran dengan menggunakan lembar
penguat. Lembar penguat dengan ukuran kristal fosfor yang besar banyak
menyerap radiasi bila dibandingkan dengan kristal ukuraan kecil, sehingga
faktor intensifikasi dari lembar penguat dengan ukuran kristal besar adalah
tinggi tetapi kualitas gambarnya kurang baik. Jumlah kristal fosfor bilamana
banyak dalam perunit volume maka faktor intensifikasinya tinggi. Kualitas
radiasi bila menggunakan kV tinggi maka faktor intensifikasinya juga akan naik.
XI.
MOTTLE
Mottle adalah
adalah perbedaan densitas yang tidak beraturan pada gambaran Rontgen.Mottle dapat timbul karena :
·
Ketidak sama-rataan lapisan screen , sehingga radiograf
tidak mendapatkan intensitas yang sama. Ini disebut dengan screen mottle
·
Pemancaran sinar-x adalah proses yang random, seingga
walaupun dalam berkas uniform, jumlah rata-rata foton sinar-x yang sampai
kesetiap bagian tabir tidak sama / tidak meratanya intensitas sinar-x sampai ke
Intensifyaing screen. Ini
disebut Quantum Mottle.
XII.
FUNGSI DAN CARA PERAWATAN IS
a.
Fungsi
menggunakan IS
ü Emulsi film lebih peka terhadap
foton cahaya tampak (cahaya tampak lebih efisien dalam menghitamkan emulsi
film)
ü Dengan IS intensitas sinar-X yg
diperlukan untuk menghasilkan densitas tertentu lebih lebih sedikit dibanding
tanpa IS
ü Memperkecil dosis radiasi yang harus
diterima pasien
b. Cara perawatan IS
Bersihkan Tangan
Ø Sebelum memegang screen, terlebih
dulu cuci tangan dengan air dan sabun, dan bilas hingga bersih , lalu keringkan
Ø Lapisan pospor pada screen sangat
rentan terhadap zat-zat kimia yang terdapat pada disinfectant dan lotion
pembersih tangan.
Ø Membilas tangan dengan air akan
meminimalisasi kerusakan permanent pada screen.
Memegang Screen
Ø hindari kontak langsung tangan
dengan lapisan pospor pada screen.
Ø Pada plate screen (rigid), pegang
bar alumunium –yang ada penguncinya- saat membersihkan screen. ( Untuk CR 850,
CR 975, classic dan elite)
Ø Sedang untuk flexible screen,
hindari kontak dengan menopangkan tangan pada sisi belakang warna hitam saat
mengeluarkan dan memasukkan screen pada kaset. (Untuk PoC 140, 160 ,240 dan CR
500)
Membersihkan screen.
Ø letakkan screen pada tempat yang
kering dan bebas dari zat-zat disinfektan .
Ø untuk membersihkan debu, gunakan
kain yang tidak berserat dan kering (biasanya kain flannel pengelap kacamata).
Ø Pada noda yang membandel, berikan
cairan pembersih khusus.
Cairan
pembersih screen yang dianjurkan :
·
KODAK Intensifying Screen cleaner and antistatic solution
·
KODAK MIN-R Screen Cleaner
·
KODAK MIN-R Screen Cleaner Wipes.
-
Ikuti instruksi yang ada pada masing-masing pembersih.
-
Hindari memakai cleaner secara berlebihan saat membersihkan
screen.
-
Mengelap permukaan screen yang terdapat sisa cleaner hingga
bersih dengan kain flannel, dan biarkan mengering oleh udara.
Mendisinfektan Screen.
Ø Lap dengan 10% larutan pemutih
(5.25% sodium hypochlorite diencerkan air dengan perbandingan 1:10).
Ø Hapus sisa larutan dengan lap
flannel.
Ø Keringkan pada udara terbuka, atau
lap dengan kain flannel yang lembut.
HINDARI
Ø Jangan membersihkan screen dengan
isopropanol, alcohol atau disinfektan yang mengandung alcohol.
Ø Jangan mendisinfektan screen dengan
hydrogen peroxide, atau cleaner yang mengandung peroxide.
Ø Jangan memegang screen sehabis menggunakan
pembersih tangan yang berbahan dasar alcohol .
Ø Jangan membersihkan screen dengan
pembersih kaca atau disinfektan rumah sakit.
XIII.
SYARAT IS
1. QDE
besar
2. Efisiensi
konversi besar
3. Cahaya
yang dipancarkan sesuai dengan film
4. Tidak
ada after glow
5. Kristal bisa dibentuk seragam dan dapat dilapiskan
secara merata
