Image Intensifier Fluoroscopy

Fluoroscopy एक imaging technique है जिसमें patient के internal structure की live xray image ली तथा देखी जाती  है | Technology के आधार पर फ्लोरोस्कॉपी मशीन निम्न प्रकार की होती है -

1. Direct Vision Fluoroscopy
2. Image Intensifier Fluoroscopy (IITV)
3. Flatpanel Detector Fluoroscopy

Direct vision fluoroscopy की बहुत सी सीमाएं होने के कारण Image Intensifier Fluoroscopy ने Direct vision fluoroscopy की जगह ले ली | Image Intensifier (II) fluoroscopyएक modern system होता है, जिसमें एक Image Intensifier तथा closed circuit TV system होता है | अतः इसे IITV भी कहते हैं |

    Fluoroscopy image में maximum image detail होनी चाहिए, जिसके लिए अधिक image brightness की आवश्यकता होती है | Image intensifier में image brightness अधिक होती है, जिससे image detail भी अधिक प्रदर्शित होती है | Image brightness anatomy,  mA तथा kVp पर निर्भर करता है | अतः mA तथा kVp को नियंत्रित करके फ्लोरोस्कॉपी में इमेज ब्राइटनेस को परिवर्तित किया जा सकता है |
    एक Fluoroscopy examination कई मिनट तक चलता है, जिससे पेशेंट का रेडिएशन डोज भी अधिक  होता है | पेशेंट के रेडिएशन डोज को कम करने के लिए एक्स्पोज़र रेट 200 mR/Min तक कम रखा जाता है |  फ्लोरोस्कॉपी सिस्टम में करंट आउटपुट कम होता है जो कि 1 से 5 mA तक होता है तथा प्रति सेकंड 30 इमेज उत्पन्न करता है | जबकि radiographic exposure में करंट आउटपुट 100 से 200 mA तक होता है जो फ्लोरोस्कोपिक करंट आउटपुट से बहुत अधिक होता है | Fluoroscopy में single fluoroscopic image बनाने के लिए कुछ ही एक्स-रे फोटोन लिए जाते हैं | अतः एक्सरे फोटोन की संख्या की तुलना करके देखे तो fluoroscopic image, radiographic image से inferior होती है |

फ्लोरोस्कॉपी मशीन की खास बात डेड मैन स्विच (Deadman switch ) होता है | Continuous xray beam को या तो hand switch या foot pedal को लगातार दबाकर प्राप्त किया जाता है | Pedal या switch पर से लगाया गया pressure release करके एक्स्पोज़र को टर्मिनेट किया जाता है |
 

Image Intensifier (II Tube)

Image intensifier tube patient से आने वाले exit radiation को visible radiation में परिवर्तित कर देता है | Image intensifier में एक evacuated glass envelope होता है | इस vacuum bottle की patient side की surface aluminium कहलाती है | ये 1 मिलीमीटर एल्युमीनियम की बनी होती है |

Air pressure के प्रतिरोध को काम करने के लिए इस सरफेस को curved बनाया जाता है | evacuated glass envelope के कारण इसकी साइज सीमित होती है तथा इसका डायमीटर रेंज 23 से 57 सेंटीमीटर होता है | Rough handling तथा damage से बचाने के लिए glass envelope को मेटल कंटेनर में रखा जाता है |
Image intensifier के चार भाग होते हैं -

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1. Input Screen 
2. Focusing electrodes 
3. Anode
4. Output Phosphor

Input Screen

यह एलुमिनियम विंडो के अंदर की तरफ होती है | यह तीन परतो से बनी होती है |

1. II Input Window यह एक convex substrate layer होती है, जो सामान्यतया Aluminium या Titanium जेसी कम परमाणु क्रमाँक वाले धातु की बनी होती है | इसकी थिकनेस लगभग 0.5mm होती है |  यह एक्सरे बीम को minimum attenuation के साथ image intensifier tube में आने देती है | इसके साथ ही यह ट्यूब के सेंसिटिव इनपुट कंपोनेंट्स को प्रोटेक्शन प्रदान करती है तथा ट्यूब में वैक्यूम बनाए रखती है |
   
2. Input Phosphor इसकी थिकनेस 200 से 400 माइक्रोन होती है | Input phosphor के रूप में Sodium activated caesium iodide काम में लिया जाता है | इसकी xray absorption efficiency 70 से 90 % होती है | Caesium iodide crystal में एक special property होती है इसके क्रिस्टल जिनका डायमीटर 5 माइक्रोमीटर होता है, vertical needle के रूप में एकदम tightly packed होते हैं, तथा फाइबर ऑप्टिक की तरह लाइट को फॉरवर्ड डायरेक्शन में output screen की तरफ भेजते हैं, जिससे लाइट का lateral spread भी कम होता है | Caesium iodide crystal एक x-ray photon से blue light spectrum के लगभग 3000 लाइट फोटोन उत्पन्न करता है |
3. Photocathode  Input phosphor से उत्पन्न लाइट फोटोन photocathode पर गिरते हैं | Photocathode  Antimony caesium (SbCs3) की एक बहुत पतली परत का बना होता है | Photocathode input phosphor के अंदर की सतह पर कोटेड होता है | यह एक विजिबल लाइट को इलेक्ट्रॉन में  परिवर्तित करता है | Antimony caesium (SbCs3) blue light को absorb करता है |  अर्थात इसकी Caesium iodide से उत्सर्जित ब्लू लाइट के लिए spectral matching होती है | Photocathode से प्रति एक्सरे फोटोन 200 इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं |

इनपुट स्क्रीन को एनोड की तुलना में हाई नेगेटिव पोटेंशियल पर रखा जाता है, जिससे कि इलेक्ट्रॉन तेजी से एनोड की ओर गति करते है | क्लीनिकल एप्लीकेशन के आधार पर इनपुट स्क्रीन का व्यास 150 से 400 मिलीमीटर तक  होता  है |

Focusing Electrodes

Input screen को anode के सापेक्ष negative potential पर रखा जाता है | इनपुट स्क्रीन तथा एनोड के मध्य D1, D2 तथा D3 electrodes होते हैं | यह सामान्यतया metal rings होते हैं जिन्हें फोटोकैथोड के सापेक्ष पॉजिटिव वोल्टेज पर रखा जाता है | ये इलेक्ट्रोड्स इलेक्ट्रॉन को एक्सीलरेट तथा आउटपुट स्क्रीन पर फोकस करते हैं |  Image intensifier tube की लम्बाई लगभग 50 सेंटीमीटर होती है तथा फोटोकैथोड व एनोड के मध्य 25000 वोल्ट का वोल्टेज डिफरेंस होता है | Electron high velocity तथा energy के साथ इनपुट फॉस्फर की इमेज को लेकर एनोड पर आते हैं | अतः इलेक्ट्रान एनर्जी पाकर एक minified, inverted image output phosphor पर बनाते हैं | इमेज इंटेंसिफायर की curved nature होने के कारण इलेक्ट्रॉन फॉक्सिंग को बढ़ावा मिलता है लेकिन इससे pincushion distortion उत्पन्न होता है |

Anode 

यह एक circular plate होती है जिसके बीच में छेद (hole)  होता है | इस छेद के द्वारा इलेक्ट्रॉन, आउटपुट फोसपर तक पहुंचते हैं | इसे एल्युमीनियम की 2 mm की को आउटपुट फॉस्फर अंदर की सतह पर coating करके बनाया जाता है | यह इलेक्ट्रिक कंडक्टिव होता है तथा इसका पोटेंशियल डिफरेंस  इनपुट स्क्रीन से 25kV अधिक होता है | यह accelerated ekectrons को रिसीव करने का काम करता है |

Output Screen 

Output phosphor के रूप में silver dopped zinc cadmium sulfide crystal (ZnCdS:Ag) काम में लिया जाता है | इसे output window की अंदर की सतह पर dopped किया जाता है | इसका व्यास 25 से 35 mm तथा phosphor thickness 4-8mm होती है | यह इलेक्ट्रॉन को absorbकरता है तथा बहुत अधिक मात्रा में ग्रीन लाइट का उत्सर्जन करता है | इस ग्रीन लाइट में के प्रति वीडियो कैमरा सबसे अधिक सेंसिटिव होता है | प्रत्येक इलेक्ट्रॉन लगभग 1000 लाइट फोटोन उत्पन्न करती है |

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