Verstärkungsfolie
Englisch: intensifying screen
Definition
Eine Verstärkungsfolie ist eine fluoreszierende Leuchtschicht, die in Film-Foliensystemen der analogen Röntgendiagnostik verwendet wird. Sie wandelt einfallende Röntgenstrahlung in sichtbares Licht um, das den Röntgenfilm belichtet.
Physikalisches Prinzip
Der Röntgenfilm reagiert direkt auf Röntgenstrahlung nur relativ schwach. Daher wird er in der Radiographie meist zwischen zwei Verstärkungsfolien in einer Kassette positioniert. Die Verstärkungsfolie enthält fluoreszierende Materialien, die beim Auftreffen von Röntgenphotonen Licht emittieren, welches die lichtempfindliche Emulsionsschicht des Films wesentlich effizienter belichtet. Durch diesen Szintillationsprozess wird die Strahlenwirkung verstärkt, wodurch die benötigte Strahlendosis deutlich reduziert werden kann.
Aufbau
Eine Verstärkungsfolie besteht aus mehreren Schichten:
- Trägerschicht zur mechanischen Stabilisierung
- Leuchtschicht mit fluoreszierenden Phosphoren
- Reflexions- oder Absorptionsschicht zur Optimierung der Lichtausbreitung
- Schutzschicht zum Schutz der Leuchtschicht
Die Leuchtschicht enthält kristalline Phosphormaterialien, die Röntgenstrahlung absorbieren und Licht emittieren. Historisch wurden verschiedene Phosphore verwendet:
- Calciumwolframat (CaWO₄): früher weit verbreitet
- Seltene-Erden-Phosphore, z.B. Gadoliniumoxysulfid (Gd₂O₂S), Lanthanoxybromid (LaOBr)
Seltene-Erden-Verstärkungsfolien besitzen eine deutlich höhere Absorptionseffizienz für Röntgenstrahlung und ermöglichen daher eine weitere Reduktion der Patientendosis.
Eigenschaften
Die Eigenschaften einer Verstärkungsfolie beeinflussen mehrere Bildparameter:
- Strahlenempfindlichkeit
- Ortsauflösung
- Bildrauschen
Eine höhere Empfindlichkeit ermöglicht eine geringere Strahlendosis, führt jedoch häufig zu einer geringeren räumlichen Auflösung, da sich das emittierte Licht innerhalb der Leuchtschicht ausbreiten kann.
Bedeutung in der Radiologie
Verstärkungsfolien waren ein zentraler Bestandteil der klassischen Film-Folien-Radiographie. Durch die Umwandlung von Röntgenstrahlung in sichtbares Licht konnten sie die benötigte Strahlendosis erheblich reduzieren. Mit der Einführung digitaler Detektorsysteme wie Speicherfoliensystemen und Flachdetektoren haben Verstärkungsfolien in der modernen Radiologie weitgehend an Bedeutung verloren. Sie sind jedoch ein wichtiger Bestandteil der historischen Entwicklung der radiologischen Bildgebung.