BE1020025A3 - Opslag schermen voor medische radiografie. - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een methode voor de behandeling van opslagfosforen en/of schermen voor gebruik in diagnosetechnieken, in het bijzonder medische radiografie. De methode omvat de blootstelling aan een epoxy houdende gasvormige verbinding van de opslagfosforen en/of schermen, kort volgend op hun productie. Door de methode volgens de uitvinding wordt vergeling van de opslagfosforen en/of platen op een veilige en efficiente manier vermeden, waardoor de hiermee op zich gekende nadelen zich niet voordoen.

Description

TITEL VAN DE UITVINDING

Opslag schermen voor medische radiografie

SITUERING VAN DE UITVINDING

De huidige uitvinding heeft betrekking op een methode voor de behandeling van opslagschermen voor gebruik in diagnosetechnieken, meer in het bijzonder voor medische radiografie. De behandeling van schermen volgens de huidige uitvinding vindt plaats onmiddellijk na de productie van zulke schermen. Volgens de methode van de uitvinding worden de aldus geproduceerde schermen behandeld met oxiraan, om latere vergeling van de schermen te vermijden, en de hiermee gepaard gaande problemen. De methode volgens de uitvinding is evengoed van toepassing op halffabricaten in de schermproductie en op fosforen voor gebruik in zulke schermen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Het is bekend dat heden in stimuleerbare fosforplaten voor computergestuurde radiografie ofwel naaldfosforen ofwel poederfosforen gebruikt worden.

In het geval van poederfosforen wordt dikwijls gebruik gemaakt van divalent europium geaktiveerde aardalkali metaal fluoro-halogenide fosforen. Bariumfluorobromide/jodide verbindingen worden bv veel gebruikt.

Zulke platen hebben bijvoorbeeld de volgende samenstelling:

Bao.928Sro.07Euo.002F 1,05Bro.8oIo. 15)

Deze verbindingen worden in de vorm van korrels in een laag op een drager aangebracht. Men spreekt bijgevolg in dit geval van poederschermen, in tegenstelling tot fosforschermen waar de fosfor in de vorm van naalden opgedampt wordt op bv een aluminium drager (dit zijn zogenaamde naaldfosforplaten; in dit laatste geval wordt veelvuldig gebruik gemaakt van cesiumbromide verbindingen).

In platen met een poedersamenstelling op basis van jood houdende fosforen ontstaat in de loop van het gebruik een vergeling van de plaat.

Een nadeel van deze vergeling is dat dit de plaat een onesthetisch uitzichte en een gebruikte indruk geeft. Een ander nadeel hiervan is dat bij uitlezing van de plaat in een zogenaamde digitizer, een ongelijkmatig of vlekkerig beeld ontstaat. Dit is het belangrijkste nadeel, want het is functioneel storend.

Een vermoedelijke oorzaak van het probleem is dat I', aanwezig voor bijvoorbeeld 15 mol%, aan het oppervlak van de fosfor korrel beschikbaar is voor oxydatie, en als gevolg hiervan omgevormd wordt tot U gas. De oxydatie wordt gekatalyseerd door UV straling, luchtvochtigheid en een zure omgeving (pH < 7).

De dampspanning van het U gas is laag, waardoor het in de plaat aanwezig blijft, en er niet of weinig uit verdwijnt. Dit uit zich in een visueel waarneembare vergeling van de fosforplaat. Op zich doet dit weinig of niets af aan de werking van de fosfor tijdens een radiografische opname. Deze stockeert als voorheen het radiografisch ‘latente’ beeld. Tijdens de erop volgende faze, met name tijdens het uitlezen van de fosforplaat in de digitizer, zal echter het U deels het blauwe emissie licht van de fosfor absorberen. Hierdoor worden deze gele vlekken ook zichtbaar op het digitaal uitgelezen beeld als vlekken met een lager signaal.

Dit is evident ontoelaatbaar omdat de kwaliteit van de medische diagnose er nadelig door beïnvloed wordt.

Γ wordt veel gemakkelijker geoxydeerd dan Br' en zeker dan F'. Voor deze 2 ionen stelt zich het probleem niet bij normaal gebruik van de opslagfosforplaten.

Dit probleem van de vergeling van de fosforplaat en de ermee gepaard gaande lokale verzwakking van het emissie licht, doet zich voor bij fosforplaten die gebruikt worden voor algemene radiografie (b.v. voor doorlichting van de longen of borstkas), alsmede voor speciale radiografische toepassingen zoals mammografie. Ook bij het gebruik van fosforplaten voor niet-destructief materiaal onderzoek is dit een nadeel. Het probleem is echter in belangrijkere mate een probleem bij gebruik van opslagfosfor schermen voor dentaal toepassingen.

Reden voor dit laatste is dat opslagfosforschermen voor algemene of mammografische opnamen doorgaans in een cassette-behuizing steken, dus afgeschermd van licht, maar dat opslagschermen voor dentaal toepassingen, zonder of in een transparante behuizing ‘ergens’ op een bureel van een tandarts liggen, onafgeschermd.

Opslagschermen voor dentaal toepassingen worden immers bij iedere opname in een nieuwe plastic enveloppe gestoken. Na belichting bij een patiënt wordt het plaatje uit de enveloppe genomen voor uitlezen. Pas bij gebruik voor een volgende patiënt, wordt het in een nieuwe enveloppe gestoken. In de tussenperiode kan het worden blootgesteld aan UV licht en luchtvochtigheid.

Uit EP 0 234 385 BI, op naam van Fuji Photo Film Co, Ltd., gepubliceerd als octrooiaanvrage op 2 september 1987, is het hoger geschetste probleem gekend. De oplossing die hier aangegeven wordt is de volgende. Aan het fosforscherm, dat een jood houdende fosfor bevat, bij voorkeur een divalent europium geaktiveerde aardalkali fluorohalogenide fosfor wordt een verbinding toegevoegd die een epoxy groep bevat.

Deze verbinding kan toegevoegd worden aan de laag die de fosfor zelf bevat. In dit geval kan deze epoxy-houdende verbinding tevens als bindmiddel voor de fosfor optreden. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan zulke verbinding toegevoegd worden aan een aangrenzende laag van de fosforlaag.

Voorgesteld wordt deze verbindingen toe te voegen in de vorm van vloeibare epoxides aan de fosfor laagsamenstelling; meestal in de tekst worden polymeervormen (harsen) vermeld, maar ook het monomeer 1,2 epoxypropaan, C3H60.

Er bestaan echter verschillende nadelen aan deze werkwijze.

De meeste in de tekst vermelde voorbeelden zijn gericht op een hars, waarvan de reaktiviteit inherent beperkt is. Dit is omwille van het feit dat harsmoleculen bij definitie lange moleculen zijn, en bijgevolg minder beweeglijk zijn, resp. een lagere diffusiesnelheid hebben.

Het relatief onbeweeglijke hars dient in de fosforlaag het pad naar de fosforkorrels te overbruggen, wat in vele gevallen niet mogelijk zal zijn omdat de fosforlaag na gieten relatief snel gedroogd wordt. Vanaf dat ogenblik zijn de harsmoleculen in feite geïmmobiliseerd in de fosforlaag, en dus onbruikbaar.

Het bovenstaande fenomeen en nadeel is nog sterker aanwezig wanneer de harsmoleculen niet in de fosforlaag zelf, maar in een aangrenzende laag geïncorporeerd worden.

Men dient er in dit geval ook rekening mee te houden dat de dikte van de fosforlaag in het geval men een algemene medische radiografische toepassing voor ogen heeft, ongeveer 250 μ bedraagt, in het geval van een beoogde mammografische toepassing ongeveer 150 μ bedraagt, en in het geval van een tandheelkundige toepassing beoogd wordt, de dikte ongeveer 100 μ bedraagt.

Naarmate het molecuulgewicht van de epoxy-houdende verbindingen vermindert, verminderen proportioneel de hierboven beschreven nadelen, maar treedt een ander nadeel op: met name verdamping van laag moleculaire epoxy-houdende verbindingen tijdens het giet- en droog proces van de fosfor laag. Daardoor krijgen deze niet de tijd en de mogelijkheid om te reageren met de joodverbindingen die zich bevinden aan het oppervlak van de fosforkorrel. Dus wat men aan reaktiviteit wint door over te gaan naar laag-moleculaire verbindingen, verliest men eenvoudigweg door verwijdering uit het fosformengsel, resp. de gegoten fosforlaag door verdamping.

Het concrete gevolg van het bovenstaande is dat het nog aanwezige reactieve Γ aan het oppervlak van de fosforkorrel na gieten en drogen van de fosforlaag niet meer kan “behandeld” worden door de mogelijk nog aanwezige immobiele epoxyden in de laag. Dit zal dan op termijn aanleiding geven tot vergeling van de schermen, met de hoger beschreven nadelen tot gevolg.

Een tweede nadeel bij deze methode is dat de aanwezigheid van zulke extra component de pakkingsdensiteit van het fosforscherm verlaagt, en deze dient maximaal te zijn bij stimuleerbare fosfor platen.

Een derde nadeel van deze methode is dat de aanwezigheid van zulke extra component de droogeigenschappen van de fosforlaag bij productie nadelig beïnvloedt. Dit geeft dan aanleiding tot schermstruktuur en variaties in de pakkingsdichtheid, wat in poederschermen steeds een thema is.

Tenslotte, een laatste, maar niet het minste nadeel aan de hoger geschetste werkwijze: het werken met zulke lak met erin een giftige component verwerkt tijdens productie geeft tal van problemen o.m. uit oogpunt veiligheid van de installaties (explosiegevaar) en het personeel (carcinogene component). Ook het eindproduct is niet zuiver: het blijft een rest hoeveelheid van een carcinogeen product bevatten.

Er bestaat daarom behoefte aan een werkwijze waarmee de hiervoor opgesomde nadelen en problemen zich niet voordoen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voomoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een verbeterde methode voor de fabricage van stimuleerbare fosforschermen. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een nabehandelings-methode voor opslagschermen, die toegepast wordt kort na de fabricage van de opslagschermen zelf. Deze nabehandelingsmethode voorziet in het laten inwerken op pas geproduceerde opslagfosforen en/of schermen van een epoxy-houdende gasvormige verbinding, in het bijzonder een oxiraan-verbinding.

Meer in het bijzonder omvat de uitvinding de methodes alsmede de opslagschermen zoals beschreven in de bijgevoegde conclusies.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Werkwijzen voor de vervaardiging van schermen op basis van bariumfluorobromide/jodide zijn genoegzaam bekend. Deze zijn bijvoorbeeld beschreven in EP 0 835 920 BI.

Algemeen gesteld wordt een BaFBrI-fosfor gegoten op een rigiede drager, bijvoorbeeld vervaardigd uit polyester. Meer in het bijzonder wordt vaak een polyethylene-tereftalaat drager met een dikte van ongeveer 250 μ toegepast. Dergelijke drager wordt meestal als rol geleverd. Naarmate deze rol dan ontrold wordt, wordt een fosforlaag hierop aangebracht, meestal via een gietmethode. Daarna wordt de begoten rol gedroogd, en op de gedroogde fosforlaag wordt in een aparte doorgang een afdeklaag aangebracht.De aldus vervaardigde rollen worden dan versneden tot commercieel gangbare formaten in een eropvolgende versnijdings of confectie stap.

Deze commercieel gangbare formaten zijn doorgaans afhankelijk van de beoogde toepassing. In medische toepassingen zijn dit algemene radiografie, mammografie of dentaal. Buiten het medische gebied kan dit b.v. niet destructief materiaalonderzoek zijn.

Volgens de huidige uitvinding kan de werkwijze onverkort en ongewijzigd toegepast worden, wat een groot voordeel in de praktijk betekent. Het volstaat om volgens de uitvinding de op de gekende wijze vervaardigde schermen een nabehandeling te laten ondergaan, om de hoger beschreven nadelen en problemen te vermijden.

Daartoe worden de vervaardigde opslag schermen in een nabehandelingskamer, autoclaaf, of sterilisatiekamer geplaatst waarin ze onder streng gecontroleerde omstandigheden in contact gebracht worden met gasvormige expoxy-houdende verbindingen, zoals b.v. oxiraan. Oxiraan of ethyleenoxyde is een op zich gekende chemische verbinding die bijvoorbeeld gebruikt wordt om voorwerpen te steriliseren. Volgens de uitvinding worden de aldus vervaardigde opslag schermen geïntroduceerd in een steriliseerkamer, waarin ze voor een welbepaalde tijd met een epoxy-houdende gasvormige verbinding in contact gebracht worden. In een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm maakt met gebruik van oxiraan, of ethyleen-oxyde.

De bruto chemische formule van oxiraan is C2H4O, en de struktuurformule is zoals hierna weergegeven :

Oxiraan behandeling is een op zich gekende techniek, maar met een ander doel: sterilizatie. Ze wordt bijvoorbeeld ook toegepast in een ziekenhuis omgeving voor het steriliseren van lakens, schorten en chirurgische instrumenten in het algemeen.

Ook zijn er publicaties gekend die vermelden hoe stimuleerbare fosforschermen die reeds in praktisch gebruik zijn in ziekenhuizen kunnen gesteriliseerd worden door toepassing van deze op zich gekende techniek.

Bijvoorbeeld het artikel met titel ‘An évaluation of microbiologie contamination on a phosphor plate System: is weekly gas sterilization enough ?’, gepubliceerd in Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2010; 109 : 457-462’. Hierin wordt beschreven hoe de microbiologische vervuiling van photostimuleerbare fosforplaten tegengegaan wordt door de gekende gas-sterilisatie met ethyleen-oxide. Hiertoe worden iedere vrijdag alle fosfor kits gesteriliseerd door gebruik te maken van een model 4XL Steri-Vac gas-sterilisator, geproduceerd door 3M Health Care, St. Paul, Minnesota, USA.

Een analoge publicatie vinden we terug in de US octrooi-aanvrage US2008/0085228 Al, gepubliceerd op 10 april 2008.

Hierin wordt beschreven hoe een uitleesapparaat voor stimuleerbare fosforplaten (zogenaamde ‘digitizer’) een desinfectie eenheid bevat, die een desinfectie behandeling toedient aan een fotostimuleerbare fosforplaat. Als desinfectie behandeling worden verschillende mogelijkheden besproken, waaronder een gasbehandeling. Paragraaf 59 vermeldt het gebruik van ethyleenoxide als gas.

De doelstelling van de twee laatst vermelde publicaties is echter totaal verschillend van de doelstelling van onze uitvinding.

In de voomoemde publicaties is het enkel de bedoeling de fosforschermen te desinfecteren. Verder gaat de behandeling ook niet. Ze vindt immers zeer oppervlakkig plaats, en op een tijdstip dat het probleem dat aan de grondslag ligt van onderhavige uitvinding, zich reeds lang voorgedaan heeft en niet meer remedieerbaar is.

Eens het probleem van de vorming van het gasvormige jood-gas in de fosforlaag zich heeft voorgedaan, kan het immers niet meer ongedaan gemaakt worden door een latere oppervlakkige sterilisatie behandeling van de fosforlaag.

De methode volgens de huidige uitvinding kan dus plaatsvinden onmiddellijk na de vervaardiging van de fosforschermen op rol. Het materiaal wordt dan op rol in een autoclaaf geplaatst, en daar blootgesteld aan oxiraan. Hierna kan dan de finale vervaardigingsstap plaatsvinden, met name de confectie, waarbij de fosforschermen op rol tot de gewenste commercieel gangbare formaten versneden wordt.

Een alternatieve werkwijze is dat een zogenaamde preconfectie van de vervaardigde rollen tot vellen of smalle strips plaatsvindt, waarna deze blootgesteld worden aan oxiraan. Na deze behandeling volgens de uitvinding vindt dan de eindconfectie plaats, waarbij de vellen of strips tot de commercieel gangbare formaten verwerkt worden. Een laatste alternatieve werkwijze is dat de eindconfectie van de vervaardigde fosforschermen plaatsvindt, vóór de behandeling volgens de huidige uitvinding. In dit laatste geval worden de finaal afgewerkte fosfor plaatjes blootgesteld aan oxiraan.

De uitvinding zoals hoger beschreven wordt bij voorkeur toegepast of fosforschermen, volgend op hun vervaardiging, en dus voor commercieel gebruik.

Ze kan evenwel ook toegepast worden op halffabricaten in de schermproductie en op fosforen voor gebruik in zulke schermen.

Het werkingsmechanisme van de inwerking van het oxiraan op de vervaardigde fosforschermen is volgens het inzicht van de uitvinders als volgt: er vindt een nucleofiele substitutie plaats door sterk nucleofiel iodide op oxiraan.

Omdat een fosforlaag na gieting en droging, tot 30 volume % lucht kan bevatten, kan het oxiraan gas dergelijke poreuze fosforplaten relatief gemakkelijk binnendringen en aldaar inwerken.

Wellicht opent dan de driehoek van de oxiraan verbinding en interageert hij met het oppervlak van de fosfor korrel. Waarschijnlijk wordt dan I-[CH2-CH2-0]n-H met n > 0 gevormd.

De uitvinding wordt samengevat in de hierna beschreven conclusies.

Claims (9)

1. Methode voor de behandeling van poeder-opslagschermen op basis van jood-houdende aardalkali metaal halogenide fosforen met gasvormige epoxy-houdende verbindingen, daardoor gekenmerkt dat zulke behandeling plaatsvindt volgend op de vervaardiging van de schermen, voor commercieel gebruik hiervan.

2. Methode volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de opslagschermen divalent europium als activator bevatten.

3. Methode volgens conclusie 1 of 2, waarin de aardalkalihalogenide fosfor een barium fluorohalogenide fosfor is.

4. Methode volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat de gebruikte epoxy-houdende verbinding oxiraan is.

5. Methode volgens één van voomoemde conclusies, met het kenmerk dat de behandeling toegepast wordt op de poeder-opslagschermen na gieten en drogen ervan, en vóór versnijding ervan tot commercieel gangbare formaten.

6. Methode volgens één van voomoemde conclusies met het kenmerk dat de poeder-opslagschermen versneden worden naar voor tandheelkundige toepassingen gangbare formaten.

7. Poeder-opslagschermen op basis van jood-houdende aardalkali metaal halogenide fosforen, daardoor gekenmerkt dat volgend op hun vervaardiging en vóór hun commercieel gebruik, een nabehandeling met gasvormige epoxy-houdende verbindingen heeft plaatsgevonden.

8. Poeder-opslagschermen volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de gasvormige verbinding oxiraan is.

9. Poeder-opslagschermen volgens conclusie 7 of 8, daardoor gekenmerkt dat de schermen versneden zijn de commercieel gangbare formaten.