Pengembangan film
Emulsi film
berisi kristal halida AgBr (95%) dan AgI (5%). Defek kisi kristal diakibatkan
oleh kehadiran AgS, yang akan berfungsi sebagai sensitivity speck. Ion Ag+ terakumulasi di dalam
kristal, namun ion Ag+ yang berasal dari defek kristal akan berada
pada permukaan kristal.
Citra latent
Elektron dalam
perak halida yang tidak terikat erat dapat menyerap energi foton datang, dan
bergerak sebagai elektron bebas dalam emulsi. Elektron bebas ini dapat bertemu
dengan Ag+ membentuk Ag netral.
Br- + hυ→Br + e-
Ag+ + e- → Ag
Pembentukan dua atom Ag kompleks mempunyai stabilitas termal lebih tinggi
dibanding dengan atom Ag tunggal. Dua atom Ag yang terbentuk disebut fase
nukleasi pembentukan citra latent. Fase nukleasi akan menarik elektron dan Ag-
sehingga terjadi fase pertumbuhan citra latent.
Dalam pengembangan, perak halida yang terkena radiasi merupakan katalisator
reaksi, yang akan mereduksi ion Ag- dalam grain menjadi Ag.
Film Procesor
Film procesor otomatik harus memberikan hasil yang konstan, dari satu film
ke film berikutnya, dan dari hari ke hari. Reaksi kimia pada umumnya tergantung pada suhu dan
konsentrasi zat kimia. Oleh karenanya procesor mengontrol keduanya. Suhu yang
cocok untuk pengembangan film sekitar 35 °C (95 °F). Setiap film dengan panjang 35 cm
masuk, sekitar 65 ml developer dan 100 ml fixer dipompakan kedalam bak/tangki
procesor. Selain itu procesor
juga mengatur kecepatan gerakan film dalam bak/tangki. Waktu yang dibutuhkan
oleh film dalam setiap bak/tangki diatur oleh panjang lintasan film dalam bak
masing-masing, yang ditentukan oleh kedalaman bak/tangki dan laju gerakan film.
Proses pengembangan cepat
Proses pengembangan film di radiologi umumnya sekitar 90 sekon, namun di
tempat lain misalnya untuk bagian darurat memerlukan waktu yang lebih pendek.
Roller penggerak film dalam prosesor dapat dipercepat, sehingga waktu
pengembangan dapat mencapai 45 sekon. Untuk perubahan waktu, diperlukan
peningkatan konsentrasi dan/atau suhu larutan pengembang. Biasanga untuk meningkatkan waktu pengembangan
menjadi 45 sekon, suhu dinaikkan sampai sekitar 38°.
Kamera laser
Kamera laser digunakan digunakan dalam sistem pencitraan digital, seperti
CT dan MRI. Film yang dipakai dengan kamera laser mempunyai grain emulsi dalam
bentuk kubus, yang tidak sama dengan film-screen yang mempunyai grain emulsi
dalam bentuk tabular. Komputer mengontrol posisi dan intensitas berkas laser
selama scanning permukaan film. Cahaya laser membentuk citra latent pada film
seperti yang dibentuk oleh intensifying screen dalam kaset. Beberapa kamera
laser langsung dihubungkan secara otomatis dengan prosesing unit. Ada lagi
kamera laser yang dapat ekspos film, dan kemudian mengeluarkan film dalam
keadaan tertutup rapat bebas cahaya, yang selanjutnya dapat dikembangkan dalam
suatu prosesor.
Proses kering
Procesor kering, seperti kamera laser dipakai untuk produksi citra pada
modalitas digital, seperti USG, radiografi digital, CT, dan MRI. Biaya
pembuatan citra pada film dengan proses kering lebih tinggi dibanding dengan
film basah.
Ada beberapa teknologi proses kering, yang tergantung pada manufaktur.
Salah satunya menggunakan karbon sebagai pengganti grain perak halida. Teknik
bukan fotografik tetapi adherografi. Film berisi imaging layer dan a
laser-sensitive adhesive layer, yang disandwich diantara dua lembar polyester.
Imaging layer merupakan matriks partikel karbon dan polimer. Pada saat laser
scan/menyapu film, laser difokuskan pada laser sensitive adhesive layer.
Sensitisasi termal laser mengakibatkan adhesi lapisan karbon pada dasar film
polyester. Setelah eksposi laser, kedua lapisan polyester luar terpisah,
membentuk citra negatif dan positif. Citra positif kemudian dilindungi dengan lapisan proteksi dan sebagai hasil
pencitraan, dan lapisan negatif dibuang.
Procesor kering lain menggunakan kristal perak halida, yang penyapuan
sinar laser akan memberi energi termal, yang akan mengembangkan kristal perak
halida. Kristal perak halida yang tidak dikembangkan akan tetap pada lapisan film,
yang selanjutnya dengan pemanasan (disimpan dalam gudang dengan suhu tinggi) dapat
membuat masalah/mengganggu dalam stabilitas citCitra ra
Kualitas citra
Kualitas citra tergantung informasi yang
diperlukan kadangkala resolusi penting, kadangkala perubahan kecil kontras.
Pada umumnya kompromi dari keduanya, dan sering dominasi salah satu diantaranya
tergantung pada personal dokter yang membacanya. Disamping itu sistem displai
juga ikut serta menentukan kualitas citra.
Pembentukan
citra
Pembentukan citra dengan sinar X dipengaruhi oleh
·
koefisien
atenuasi linear, m
·
ketebalan
jaringan yang dilewati berkas
Dalam
diagnostik, m tergantung pada efek
·
Fotolistrik
·
Hamburan Compton
Jaringan lunak, lemak, Zefektif ~ 6 –
7.5, efek hamburan Compton berpengaruh besar pada harga m, menurun lambat dengan
kenaikan energi foton. Efek fotolistrik berpengaruh dominan pada harga m terutama pada energi
rendah. Dalam mammografi, sinar X energi rendah digunakan untuk mendeteksi
jaringan malignant yang mempunyai Z mendekati sama dengan jaringan payudara.
Perbedaan m keduanya cukup tinggi dan dapat dideteksi sebagai akibat efek
fotolistrik. Untuk tulang yang mempunyai Z mendekati 14, atenuasi didominasi
oleh efek fotolistrik, yang menurun cepat dengan kenaikan energi foton. Harga m dalam jaringan/ otot,
kombinasi efek fotolistrik dan hamburan Compton, menurun dengan kenaikan energi
foton.
Kontras
Kontras dalam citra
primer
C = log10 (X2/X1)
C = 0.43 (m1 x1 - m2 x2)
 |
Bila m1 = m2, kontras tergantung pada
perbedaan x1 dan x2
Bila x1 = x2, kontras
tergantung pada perbedaan m1 dan m2
Kontras pada layar fluoresensi
L1 dan L2 menyatakan cahaya
yang dipancarkan dari bagian layar dengan paparan X1 dan X2
C = log (L2/L1)
= log (kX2/kX1) = log (X2/X1)
C = 0.43 (m1 x1 - m2 x2)
Kontras pada film
Kontras pada film berlainan dengan citra primer,
karena film memiliki karakteristik pencitraan, kurva karakteristik.
C = D2 – D1 = g 0.43 (m1 x1
- m2 x2)
CF = CR x g
Asal kontras riil dan medium buatan
Untuk modifikasi kontras, digunakan media kontras
buatan, material yang mempunyai nomer atom atau densitas berbeda dengan
jaringan yang diperiksa, penguatan dapat positif (atenuasi lebih besar
dibanding dengan daerah lain) atau negatif (atenuasi lebih rendah).
Media kontras
Senyawa I (Z = 53) mempunyai energi ikat elektron
kulit K sekitar 34 keV, kemungkinan efek fotolistrik dalam daerah diagnostik
tinggi
Senyawa barium (Z= 56) mempunyai energi ikat
elektron kulit K sekitar 37.4 keV
Gas
(contoh CO2) untuk pemeriksaan double contrast. Dibanding dengan jaringan
disekelilingnya, absorpsi gas diabaikan.
Modifikasi nomer atom tergantung pada kVp,
sedangkan modifikasi densitas tidak.
 |
 |
Efek lapisan jaringan di atas dan di bawah
jaringan yang berbeda kontras
Absorber sama dengan perubahan ketebalan obyek
tidak mengakibatkan perubahan kontras.
CR = log10
(X2’/X1’) = 0.43 ln (X2’/X1’)
CR = 0.43 (m1 x1 - m2 x2)
Reduksi kontras akibat hamburan
Dalam praktek, kontras berkurang akibat hamburan
lapisan jaringan di atas dan di bawah obyek yang dimaksud. Hamburan berasal
dari efek hamburan Compton yang menghasilkan foton energi relatif lebih rendah
dengan arah yang bervariasi terhadap radiasi primer.
CR’ = log10
[(X2 + X0)/(X1 + X0)]
X0 komponen hamburan, mengakibatkan CR’<
CR
Jumlah radiasi hambur dapat sangat tinggi relatif
terhadap radiasi primer transmisi, terutama bila obyek/organ yang dimaksud
berada di antara lapisan jaringan yang tebal (perbandingan radiasi hambur
dengan radiasi primer transmisi ~ 8 : 1). Pada umumnya perbandingan kedua
radiasi sekitar (2- 4) : 1.
Variasi hamburan dengan perubahan energi foton
Menaikkan kVp, meningkatkan daya penetrasi dan
menurunkan dosis pasien, namun meningkatkan jumlah radiasi hambur mencapai film.
Hal ini sebagai akibat interaksi yang kompleks, beberapa faktor menurunkan
hamburan, dan beberapa faktor lain meningkatkan hamburan.
1.
Jumlah radiasi hambur yang diproduksi pasien berkurang
disebabkan oleh :
a.
kemungkinan individual foton dihamburkan menurun dengan
kenaikan kVp (hamburan foton menurun dengan kenaikan energi).
b.
Jumlah radiasi primer yang dibutuhkan sedikit untuk
produksi densitas tertentu, mengingat densitas sebanding dengan (kVp)4.
2.
Namun hamburan maju yang keluar dari pasien meningkat
karena:
a.
fraksi radiasi hambur arah maju meningkat dengan kenaikan
kVp.
b.
Energi rata-rata radiasi hambur meningkat, sehingga
bagian yang diserap oleh pasien menurun
Faktor 2b) lebih tinggi dibanding dengan faktor
1a) untuk daerah diagnostik (50 – 100 kVp), sehingga banyak radiasi hambur
mencapai film (Penurunan koefesien atenuasi linier radiasi hambur energi rendah
dalam jaringan lebih cepat dibanding dengan penurunan kemungkinan hamburan
Compton). Kenaikan hamburan tajam antara 50 – 100 kVp, selanjutnya meningkat
lebih pelan dan di atas 140 kVp jumlah hamburan yang mencapai film menurun
pelan.
Beberapa cara untuk menurunkan radiasi hambur
1.
Teliti dalam pemilihan parameter (kVp, mAs)
2. Orientasi pasien
3. Kompresi pasien
4. Menggunakan grid
5. Menggunakan teknik celah udara
6. Desain intesifying screen dan film holder
 |
Teliti
dalam memilih parameter berkas
Penurunan
lapangan radiasi, menurunkan volume medium penghambur, sehingga sebaiknya ukuran
lapangan diusahakan pada daerah pencitraan yang dimaksud saja. Penurunan kVp tidak hanya
menaikkan kontras, namun juga menurunkan hamburan mencapai film. Namun
penurunan kVp dibatasi oleh keperluan daya penetrasi berkas pada pasien, dan
lebih penting lagi akan menambah dosis pasien karena harus meningkatkan mAs
untuk kompensasi pengurangan kVp. (penambahan 10 kVp memungkinkan penurunan ½
harga mAs, sehingga penurunan 10 kVp akan meningkatkan mAs dua kali lipat).
Orientasi pasien.
Sebaiknya obyek yang akan dicitrakan diposisikan
dekat dengan film. Bila obyek dekat film, obyek menyerap radiasi hambur
efektif, sehingga radiasi primer lebih dominan dalam pembentukan citra.
Kompresi
Kompresi akan menurunkan volume medium, yang
berakibat menurunkan radiasi hambur.
Grid
Grid sederhana terdiri dari strip Pb paralel
disusun teratur dengan jarak sama pada material dengan Z rendah. Grid dapat
menyerap radiasi hambur sampai ~ 90%, sehingga meningkatkan kontras. Faktor
perbaikan kontras K dinyatakan sebagai
K = (kontras sinar X dengan grid)/(kontras sinar X
tanpa grid)
Pada umumnya K ~ 2 – 3, dapat mencapai 4. Proporsi
radiasi primer yang dihentikan oleh grid sekitar d/(D+d), dengan d tebal strip
Pb dan D jarak antar strip.
 |
 |
Penggunaan grid
Grid didesain untuk menghentikan foton yang jatuh tidak membentuk sudut arah normal bidang grid, yang berarti letak grid terhadap sumbu utama berkas harus tegak lurus grid, sehingga radiasi primer akan melewati celah grid. Gambar di bawah menunjukkan letak grid yang tidak semestinya, radiasi primer banyak diserap oleh grid.
Berkas foton berasal dari sumber titik, yang
berarti tidak semua foton primer dapat melewati celah grid. Perhatikan bahwa
dengan adanya grid ukuran film yang dapat dipapari sinar X menjadi terbatas.
 |
Batas geometri radiasi C
tan y = C/FFD = D/h
Grid ratio h/D, bervariasi
dari 8 : 1 sampai 16 : 1. Rasio 8:1 hanya dipakai untuk paparan dengan kondisi
kurang dari 85 kVp. Untuk kVp lebih tinggi, grid ratio dipilih antara 10 : 1 dan 12 : 1. Pada umumnya instalasi
radiologi memilih grid dengan grid rasio 12 : 1.
Jenis
grid
·
parallel grid /
linear grid, sumbu panjang grid diletakkan paralel dengan sumbu katoda-anoda
tabung, sehingga pengambilan radiografi dengan lapangan panjang dapat diambil
tanpa berkas primer menumbuk strip Pb grid.
·
focused grid yang
mempunyai strip bersudut progresif dengan jarak menjauhi sumbu utama berkas.
Keterbatasan grid linier dapat diperbaiki, dapat dipakai untuk mengambil
radiografi dengan luas lapangan lebih lebar.
·
crossed grid, dua
set strip yang saling tegak lurus, efektif menyerap sinar hambur, namun
menaikkan dosis pasien tinggi
Penggunaan grid akan mengganggu citra sebagai suatu deretan garis (akibat absorpsi radiasi primer). Dengan grid yang halus dan modern gangguan dapat dikurangi, namun tidak dapat dihilangkan. Untuk menghilangkan efek tersebut, grid digerakkan pada saat pengambilan radiografi. Gerakan grid harus didesain agar mulai bergerak pada saat permulaan eksposi dan kontinu sampai berakhir eksposi. Penggunaan sinar X pulsatif, seperti pada pesawat satu fase, gerakan grid tidak boleh sinkron dengan pulsa sinar X. Bila kondidsi demikian terjadi, meskipun grid telah bergerak pada antar pulsa, dimungkinkan gerakan sama dengan tepat sama dengan jumlah strip grid. Dengan gerakan demikian lead strip akan selalu pada posisi yang sama pada saat pengambilan radiografi. Efek seperti ini tidak ditemui lagi pada pesawat modern. Perlu diperhatikan gerakan focused grid akan mengakibatkan penyerapan berkas primer relatif tinggi dibandingkan dengan yang terjadi pada grid linier.
Resolusi
dan unsharpness
Resolusi
fluorescent screen ~ 0.25 mm (4 line pairs/mm). Pada CT resolusi tergantung
ukuran pixel dalam layar.
Geometric
unsharpness
Ketidak
tajaman geometris disebabkan oleh ukuran fokus. Secara geometri dapat dilihat
ukuran fokus sangat berpengaruh pada ukuran penumbra.
Penumbra SU = b sin a [d/(FFD –d)]
 |
Patient unsharpness
 |
 |
Kombinasi
unsharpness/ketidaktajaman
UG
geometric unsharpness
UM
movement unsharpness
UF
film-screen unsharpness
U = (UG2 +
UM2 +UF2 )1/2
Hubungan geometri antara film, pasien, dan sumber
sinar X
Perbesaran tanpa distorsi, obyek mempunyai ukuran
sama dan terletak paralel dengan film
Perbesaran
meningkat dengan
·
FFD diturunkan
·
d dinaikkan
 |
Distorsi
bentuk/atau posisi
Tidak
semua obyek pada posisi normal dengan sumbu utama berkas, dan pada jarak yang
sama dari film. Kedua faktor akan menimbukan distorsi pada citra.
 |
Secara
garis besar dapat disimpulkan bahwa faktor yang berpengaruh pada citra sebagai
berikut:
·
pemilihan kVp
·
waktu eksposi (s)
·
arus tabung (mA)
·
ukuran fokus
·
kualitas permukaan anoda
·
ukuran lapangan radiasi
·
grid
·
jarak fokus-film dan obyek-film
·
contrast enhancement
·
film and screens
·
film processing
No comments:
Post a Comment