ANALISIS PEMBENTUKAN GAMBAR DAN BATAS TOLERANSI UJI KESESUAIAN PADA PESAWAT SINAR-X DIAGNOSTIK

Transkripsi

1 ANALISIS PEMBENTUKAN GAMBAR DAN BATAS TOLERANSI UJI KESESUAIAN PADA PESAWAT SINAR-X DIAGNOSTIK Suyatno, Sigit Bachtiar Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir BATAN,Kawasan Puspiptek Serpong,Tangerang ABSTRAK ANALISIS PEMBENTUKAN GAMBAR DAN BATAS TOLERANSI UJI KESESUAIAN PADA PESAWAT SINAR-X DIAGNOSTIK, Telah dilakukan analisa pembentuk gambar dan batas toleransi uji kesesuaian pesawat sinar-x Diagnostik. Dalam pembentukan gambar pada pesawat Sinar-x merupakan kemampuan daya tembus dari Sinar-x terhadap materi. Adapun tujuannya adalah untuk megetahui bagaimana proses terjadinya suatu gambar pada film yang dibentuk oleh Sinar-x. Sehingga dapat dipahami perbedaan bentuk gambar pada bagian-bagian tubuh yang disinari. Faktor faktor yang mempengaruhi gambar radiography antara lain, besarnya ma, jarak fokus dengan film (FFD), dan tegangan (kv). Selain bentuk gambar dalam proses radiograpi perlu juga diketahui kondisi pesawat Sinar-x,. agar menjamin keselamatan terhadap pasien, operator dan lingkungan. Untuk itu diperlukan uji fungsi atau uji kesesuaian (Compliance Testing). Sehingga pesawat Sinar-x memenuhi persyaratan keselamatan radiasi dan memberikan informasi diagnosis secara tepat dan akurat. Setelah dilakukan analisis dan penelitian dihasilkan uji kesesuaian masih dibawah batas standar yang berlaku yaitu sebesar 10 %. Untuk pembentukan gambar jarak yang ideal antara gambar dan fokus tabung adalah (90 cm 100 cm) dan area gambar yang baik adalah selebar W 1. Kata kunci : Sinar-X, Diagnostik, uji kesesuaian, gambar, radiasi ABSTRACT ANALYSIS OF THE FORMATION OF IMAGES FITNESS TEST AND TOLERANCE LIMITS THE X-RAY DIAGNOSTICS, Image-forming analysis has been performed and conformance test tolerance limit plane x-ray Diagnostics. In forming an image on a plane x-ray is the ability of the penetrating power of x-rays on the matter. The purpose is to know how the occurrence of an image on a film formed by x-rays. So it can be understood the difference form the image on the parts of the body irradiated. Factors affecting the image radiography, among others, the magnitude ma, with a film focus distance (FFD), and the voltage (kv). Apart form the image in the process radiograpi should also know the condition of the plane x-ray. in order to ensure the safety of the patient, operator and environment. It required function tests or test compliance (Compliance Testing). So the plane x-ray radiation safety requirements and provide information as precise and accurate diagnosis. Having done the analysis and research generated conformance test is still below the prevailing standard that is equal to 10%. For an ideal image formation distance between the image and the focus tube is (90 cm 100 cm) and the image area is a good width W 1. Keywords: X-rays, Diagnostic, suitability test, images, radiation Suyatno, dkk. ISSN Buku I hal 157

2 PENDAHULUAN P esawat sinar-x ditemukan oleh Wilhelm Conrad Roentgen yang berkebangsaan Jerman. Roentgen dilahirkan pada tanggal 27 Maret 1845 di Lennep di daerah sungai Ruhr Jerman. Sinar x dibangkitkan dengan jalan menembaki target logam dengan elektron cepat dalam suatu tabung vakum. Di dalam tabung terdapat filamen yang juga sebagai katoda dan anoda sebagai target, (Krane,KS, 1992). Apabila filamen dipanaskan maka akan menghasilkan elektron dan elektron akan dipercepat dengan memberikan beda potensial yang tinggi anatara katoda dan anoda. Elektron cepat tersebut akan menumbuk anoda (target), pada peristiwa tumbukan itu akan terpancar Sinar-x. Energi Sinar-x yang dihasilkan cukup tinggi, sehingga mampu menembus jaringan tubuh. Sinar-x yang menembus itulah yang mampu membentuk gambar atau bayangan dari bagian tubuh yang disinari. Sinar-x yang berenergi tinggi yang mampu membentuk bayangan, sedangkan yang energinya rendah akan diserap oleh bahan obyek. Besarnya penyerapan oleh bahan tergantung dari; panjang gelombang sinar-x, Susunan objek yang terdapat pada alur berkas sinar-x, dan ketebalan serta kerapatan bahan. Pada saat bagian tubuh dilakukan pencitraan dengan sinar-x, maka jaringan tubuh yang mudah ditembus Sinar-x (seperti otot, lemak, dan jaringan lunak) akan meneruskan banyak Sinar-x sehingga film menjadi hitam. Sedangkan bagian yang sulit ditembus Sinar-X (seperti tulang) dapat menahan seluruh atau sebagian besar Sinar-X akibatnya tidak ada atau sedikit Sinar-X yang keluar sehingga pada film berwarna putih. Bagian tubuh yang mudah ditembus Sinar-X disebut Radio-lucen yang menyebabkan warna hitam pada film. Sedangkan bagian yang sulit ditembus Sinar-X disebut Radioopaque sehingga film berwarna putih (Arif Jauhari, 2008). Untuk memastikan bahwa Pesawat Sinarx memenuhi persyaratan keselamatan radiasi dan memberikan informasi diagnosis maka diperlukan uji fungsi atau uji kesesuaian. Uji kesesuaian merupakan dasar dari suatu program jaminan mutu radiologi diagnostik yang mencakup sebagian tes program jaminan mutu, khususnya parameter yang menyangkut keselamatan radiasi. Pengukuran pada uji kesesuaian (Compliance Testing) diharapkan memberikan estimasi terbaik terhadap parameter uji kesesuaian. Namun setiap pengukuran pasti memiliki ketidakpastian, bergantung pada teknik pengukuran dan peralatan yang digunakan. Oleh karena itu batas toleransi untuk suatu parameter harus dimasukkan ke dalam ketidakpastian pengukuran (Dwi Seno.K, 2008). TEORI Pembentukan gambar pada peristiwa pencitraan pesawat sinar-x tergantung dari beberapa faktor antara lain ; Pengaruh Milliampere (arus tabung : ma) Arus tabung berasal dari pemanasan filamen, jika pemanasan filamen ditingkatkan maka arus dalam tabung sinar-x juga meningkat. Dengan peningkatan arus (ma) akan menambah intensitas sinar-x, dan penurunan ma akan mengurangi intensitas. Sehingga semua intensitas sinar-x atau derajat terang / brightness akan bertambah sesuai dengan peningkatan intensitas radiasi sinar-x di titik fokus. Oleh sebab itu, derajat terang dapat diatur dengan mengubah ma. Perlu juga dipahami bahwa intensitas sinar-x yang bervariasi akan terus membawa hubungan yang sama antara satu dengan yang lainnya. Pengaruh Tegangan Tinggi (kv) Tegangan tinggi (HV) dalam besaran kv akan berpengaruh pada daya tembus sinar-x terhadap obyek. Dengan demikian juga akan berpengaruh pada pembentukan gambar, karena dengan perubahan kv menyebabkan perubahan total pada intensitas berkas sinar-x. Hal ini terjadi dengan tanpa perubahan arus tabung. Pengaruh Jarak (m) Dalam proses pemotretan Sinar-x, terdapat pengaturan jarak pemotretan yang meliputi : Jarak antara fokus-film (Focus Film Distance disingkat FFD), disebut juga SID (Source to Image Reseptor Distance) Jarak antara film-objek (Film Object Distance disingkat FOD.). Jarak antara obyekfokus (Object Focus Distance), disebut juga SSD (Source to Skin Distance) Pengaturan jarak dapat dilakukan dengan menggerakan stand tabung menjauhi atau mendekati obyek. Dengan cara menjahui atau mendekati obyek akan mempengaruhi intensitas berkas sinar-x, sehingga akan berpengaruh pula pada pembentukan gambar radiograpi. TATA KERJA Untuk melakukan pembahasan dalam makalah ini diperlukan bahan dan alat yaitu : a. Bahan yang diperlukan : Film Merk AGFA CP-G Plus 100 NIF 24 cm x 30 cm Bahan pencuci film, (deploper, mixer) Plat besi bentuk siku Casset stand Screen Pospor Buku I hal 158 ISSN Suyatno, dkk

3 b. Alat Yang diperlukan : Pesawat Sinar-X 200 ma/100 kv Alat tes kolimator Alat ukur jarak (meteran) Survey meter ma meter kv meter Alat ukur waktu c. Urutan Kerja Mempersiapkan alat dan bahan untuk penelitian. Mempersiapkan bahan untuk mencuci film Pengujian ketepapatan kolimasi dan iluminasi lampu kolimasi dengan cara : Menentukan titik tengah dari posisi gambar, dengan cara menghidupkan lampu kolimasi pada permukaan bidang gambar, maka akan terbentuk bayangan berbentuk bujur sangkar selanjutnya ditarik garis diagonal dari empat sisinya. Menentukan posisi tegak lurus gambar, dengan cara meletakkan 4 besi siku pada empat sisi bayangan bentuk bujur sangkar pada permukaan casset stand, kemudian disinari, selanjutnya film dicuci maka akan terbentuk gambar dengan besi siku menempel tepat tegak lurus pada sisi sisi bujur sangkar bayangan. Uji fungsi yaitu menguji tegangan tinggi (kv) dengan cara : Atur arus tabung pada posisi 100 ma Atur posisi kv secara bervariasi 50, 60, 70, 80. Letakkan alat ukur kv meter pada bidang X-Ray Lakukan expose dan amati hasil pada meter dengan seting, jika nilai terlalu jauh maka kv perlu diseting kembali. Pengujian ma dengan alat ukur ma meter Pengujian waktu expose (pencitraan) Pengujian kebocoran tabung METODE Pembentukan Gambar Pada Pesawat Sinar-X Untuk memperoleh gambar yang baik hasil dari penyinaran pesawat sinar X perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Pengaturan parameter kv, ma dan waktu sesuai obyek yang akan disinari 2. Penempatan film dibelakang obyek 3. Penyinaran pada obyek 4. Pemrosesan film 5. Analisa hasil film Gambar. 1 Pembentukan gambar Radiograpi (A.Jauhari,2008) Pada saat terjadi penyinaran, maka sinar-x yang menembus bahan, adalah yang mampu membentuk gambar atau bayangan pada film. Bagian yang mudah ditembusi Sinar-x (seperti otot, lemak, dan jaringan lunak) meneruskan banyak Sinar-x sehingga film menjadi hitam. Sedangkan bagian yang sulit ditembus Sinar-x (seperti tulang) dapat menahan seluruh atau sebagian besar Sinar-x akibatnya tidak ada atau sedikit Sinar-x yang keluar sehingga pada film berwarna putih. Telah diketahui bahwa panjang gelombang yang besar yang dihasilkan oleh kv rendah akan mengakibatkan sinar-x nya mudah diserap. Semakin pendek panjang gelombang sinar-x (yang dihasilkan oleh kv yang lebih tinggi) akan membuat sinar-x mudah untuk menembus bahan. Proses pembentukan gambar pada pemeriksaan kesehatan menggunakan sinar-x, dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain bahwa tubuh manusia mempunyai susunan yang kompleks yang tidak hanya mempunyai perbedaan pada tingkat kepadatan saja tetapi juga mempunyai perbedaan unsur pembentuk. Hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan tingkat penyerapan sinar-x. Yaitu, tulang lebih banyak menyerap sinar-x dibanding otot/daging; dan otot/daging lebih banyak menyerap dibanding udara (paru-paru). Disamping itu struktur organ yang sakit akan terjadi perbedaan penyerapan sinar-x dibanding dengan penyerapan oleh daging dan tulang yang normal. Demikian juga dengan usia, tulang orang usia lanjut lebih sedikit menyerap sinar-x dibanding yang masih muda, karena tulangnya telah banyak mengandung kalsium (M. Akhadi,2011). Dalam pembentukan gambar disamping tergantung dengan seting parameter juga tergantung dari jenis film sebagai media penerima bayangan. Jenis-jenis film untuk diagnostik anatara lain; 1. Double emulsi (emulsi ganda) Yaitu film roentgen yang memiliki dua lapisan emulsi yang sama tebalnya di kedua permukaan dasar film. Film ini dapat digunakan secara bolak balik. Keuntungan : Suyatno, dkk. ISSN Buku I hal 159

4 sensitifitas lebih tinggi shg nilai eksposi lebih rendah shg dosis juga dapat ditekan. waktu eksposi lebih singkat. Pergerakan pasien bisa diminimalisasi. Kontras radiograf semakin baik. 2. Single emulsion (emulsi tunggal) Film yang mempunyai lapisan emulsi hanya pada satu permukaan. Perak lebih sedikit karena hanya satu emulsi dan cairan pembangkit awet. Hanya untuk pemotretan tertentu, tidak bisa digunakan bolak-balik. 3. Kecepatan Film a. High Speed ( film dengan kecepatan tinggi) adalah jenis film yang memiliki kristal perak halide yang relative kasar, sehingga film ini menghasilkan kontras yg relative rendah / kurang baik, tetapi memerlukan jumlah penyinaran yg relative kecil. b. Medium Speed / Paar speed / jenis universal: Butiran sedang, ekpose sedang, kontras sedang. c. Low speed kristal perak halus / kecil, kontras tinggi, resolusi baik, dan kecepatan rendah. Hubungan speed dan kontras berbanding terbalik. Batasan Toleransi Pada Uji Kesesuaian Pesawat Sinar-X Diagnostik Uji Kesesuaian (Compliance Testing) adalah uji untuk memastikan bahwa Pesawat Sinar-x memenuhi persyaratan keselamatan radiasi dan memberikan informasi diagnosis yang tepat Tabel. 1 Batas toleransi uji kesesuaian pesawat Sinar-X dan akurat. Setiap uji fungsi atau uji kesesuaian (Compliance Testing) diperlukan peralatan yang memenuhi standart jaminan mutu. Hal ini untuk menjamin kerja dari pesawat sinar-x memenuhi citra diagnostik yang dihasilkan memiliki kualitas tinggi sehingga dapat memberikan informasi diagnostik yang memadai secara konsisten, dan paparan radiasi pasien seminimal mungkin. Prosedur pengukuran dan kondisi penyinaran harus sesuai dengan parameter uji kesesuaian. Parameter-parameter yang perlu dilakukan pengujian antara lain : a. Pengujian ketepatan kolimasi b. Pengujian iluminasi lampu kolimasi c. Ketepatan kv d. Ketepatan waktu penyinaran e. Linieritas keluaran radiasi f. Reproduksi keluaran Radiasi g. Pengukuran 80 kvp h. Pengujian kebocoran radiasi pada tabung Dalam pengujian beberapa parameter tersebut dapat mengacu pada sumber standar jaminan mutu untuk batas toleransi uji kesesuaian pesawat radiologi diagnostik. Beberapa sumber, diantaranya adalah Diagnostic X-ray Equipment Compliance Testing dari Radiological Council of Western Australia, Diagnostic X-ray Unit QC Standards in Canada dan Quality Control in Diagnostic Radiology dari AAPM (American Association of Physicists in Medicine), (Dwi Seno. KS, 2008). Seperti terlihat pada tabel 1 sebagai berikut : No Jenis Pengujian Western Australia AAPM Canada 1 Pengujian Ketepatan < 10 mm (±1% dari ±2% dari SID ±2% dari SID Kolimasi pada SID 100 cm SID) 2 Pengujian Iluminasi lampu > 100 lux at 1 m - > 100 lux at 1 m kolimasi 3 Pengujian Ketepatan kv + 6% untuk kvp < 100 < 5% < 10% kvp+ 6 kvp untuk kvp > 100 kvp 4 Pengujian Ketepatan Waktu + 10% < 5% untuk waktu > + 10% + 1 ms Penyinaran 10 ms< 10% untuk waktu <> 5 Pengujian Linieritas Keluaran Radiasi + 10% % 6 Pengujian Reproduksi < 5% < 5% < 5% Keluaran Radiasi 7 Pengukuran 80 kvp > 2,3 mm Al - > 2,3 mm Al 8 Pengujian kebocoran Radiasi pada Tabung Sinar-X < 1mGy/jam pada SID 100 cm - < 1mGy/jam untuk area 10x10 cm 2, SID 100 cm Buku I hal 160 ISSN Suyatno, dkk

5 HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil study literatur dan penelitian yang pernah dilakukan tentang pesawat sinar-x dan aplikasinya adalah sebagai berikut : a. Pengujian ketepatan kolimasi Salah satu cara pengujian kolimasi adalah memberikan tanda pada permukaan kolimator, sehingga ditemukan tititk tengah bayangan. Gambar. 4 Daerah ekstra Fokus radiation (a) Menentukan ttk tengah (b) Menentukan garis tepi Gambar. 2 Menentukan titik bayangan Membuat besi siku yang diletakkan pada obyek, pada saat di expose maka besi siku tersebut harus tepat pada tepi bayangan seperti terlihat pada gambar diatas. Selain itu dapat juga menggunakan alat tes colimator (Collimator Test Tool). Gambar. 3 Collimator Test Tool Alat ini digunakan untuk verifikasi keselarasan dari bidang cahaya kolimator dengan bidang x-ray sebagai kontrol kualitas radiografi. Alat tes ini toleransi ketidak sejajaran antara 1 % - 2 % pada jarak 100 cm. Disamping itu alat ini dapat juga digunakan untuk memeriksa keselarasan fluoroscopi dan kolimasi. Hasil Pencitraan menurut dari standar AS / NZS 1.3 : 1996 Australia adalah seperti terlihat pada Gambar. 4 Dari gambar.4 menunjukkan bahwa pembentukan gambar hasil dari penyinaran pesawat Sinar-x jarak (Focus Film Distance) yang ideal ada 90 cm, jika lebih jauh maka gambar akan kabur. W 1 merupakan area gambar yang baik dan W 2 adalah area yang terjadi karena sinar hamburan dari penyinaran Sinar-x. b. Ketepatan kv Untuk mengukur ketepatan kv dapat digunakan alat kvp meter yang diletakan di bawah kolimator dengan jarak (FFD) 90 cm. Sebelum dilakukan pencitraan harus dibakukan pengaturan ma nya, baru kemudian dilakukan pengaturan kv. Jika pengaturan kv dipanel kontrol sama dengan hasil pengukuran pada kv meter atau mungkin ada selisih, asalkan tidak melebihi 10 % berarti kv memenuhi syarat sesuai standar yang berlaku. Hasil : pengukuran pada 100 ma Tabel.1 Pengukuran kv PEMILIHAN KV (KV) TEGANGAN PRIMER (Volt) kvp meter (kv) , , , , ,5 Hasil pengukuran kv setelah dibuat grafik adalah sebagai berikut : Tegangan (kv) Grafik pengujian kv waktu Gambar.5 Grafik hasil pengujian kv kvp kv Suyatno, dkk. ISSN Buku I hal 161

6 Dari hasil pengujian pengukuran tegangan tinggi dengan menggunakan kvp meter menunjukan bahwa penyimpangannya dengan kv seting dibawah sepuluh persen. Dengan demikian keluaran tegangan tinggi pada pesawat sinar-x memenuhi standar, sehingga aman digunakan. c. Pengukuran Ketepatan waktu (S) Untuk penyetelan waktu expose dapat digunakan osciloscope, stopwatch dan pakai ma meter. Tabel.3 Waktu expose Waktu Expose mas (det) ma meter (det) 1 0,02 0, ,032 0, ,050 0, ,058 0, ,088 0,089 Hasil Pengukuran waktu expose (S) yang dibuat grafik adalah sebagai berikut : Waktu (S) 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Hasil Pengukuran Waktu (S) Gambar.6 Hasil Pengujian waktu (S) ma meter Waktu terukur d. Pengujian Kebocoran Paparan Radiasi pada tabung sinar-x Pengujian kebocoran pada tabung sinar-x dapat dilakukan dengan menggunakan alat survey meter. Hasil Pengujian Paparan Radiasi Nama Alat : Pesawat Sinar-X diagnostik 200 ma/100kv (Modifikasi PRPN- 1998) Tempat : RSI Kendal Jateng Alat Uji : Survey meter Denah Posisi Pesawat Sinar-X di RSI Kendal Hasil Pengukuran Paparan Radiasi Setting : 50 kv, 150 ma,0,5 S No Tabung Ukur Arah Ke Arah Meja FFD = 60 cm Ke arah cassette Stand FFD = 200 cm 1. 0,230 mr/jam 0,130 mr/jam 2. 0,018 mr/jam 0,015 mr/jam 3. 0,014 mr/jam 0,014 mr/jam 4. 0,012 mr/jam 0,015 mr/jam 5. 0,011 mr/jam 0,011 mr/jam 6. 0,013 mr/jam 0,012 mr/jam 7. 0,012 mr/jam 0,011 mr/jam Back Ground 0,011 mr/jam. Kesimpulan : Hasil pengukuran masih aman, di bawah batas maksimal yang diijinkan KESIMPULAN Dari hasil pembahasan diatas dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Pembentukan gambar di tentukan oleh banyak faktor antara lain jenis film, pengaturan parameter, dan pemrosesan film. 2. Daya tembus pesawat sinar-x dipengaruhi oleh pengaturan tegangan tinggi (kv). 3. Pesawat sinar-x sebelum digunakan perlu di lakukan uji kesesuaian atau uji fungsi, supaya memenuhi persyaratan keselamatan radiasi. 4. Gambar dalam film hasil pencitraan juga ditentukan oleh mas pesawat Sinar-x. 5. Dari hasil uji fungsi pesawat Sinar-x layak digunakan karena hasilnya masih dalam toleransi yang berlaku. DAFTAR PUSTAKA 1. ARIF JAUHARI, Berkas Sinar-X dan Pembentukan Gambar, Puskaradim, Jakarta, AAPM Report No.74, Quality Control in Diagnostic Radiology, Medical Physics Publishing, July Approval and test Specification Medical Electrical Equipment, Australia / New Zealand, Buku I hal 162 ISSN Suyatno, dkk

7 4. Diagnostic X-ray Unit QC Standard in British Columbia, Canada, DWI SENO, K.S Workshop Tentang Batas Toleransi Pengukuran UjiKesesuaian Pesawat Sinar-X, Fisika Universitas Indonesia, KRANE. KS, Fisika Modern, Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta, M. AKHADI, Napak Tilas 106 Perjalanan Sinar-X, Batan, di unduh pada 8 april diunduh pada 10 juli USMAN KADIR, Kurve Karakteristik Film Fuji # 100 dan Eksposure Untuk Keperluan Radiographi Widyanuklida Vol 6 No.2, TANYA JAWAB Kristiyanti Apa fungsi X-ray dan apa kelebihan alat ini? Suyatno X-ray sebagai alat diagnostic, kelebihan X- ray karena energinya yang tinggi sehingga dapat menembus yang dilalui. Dewanto Apa beda X-ray untuk kesehatan dan untuk industry? Suyatno X-ray untuk kesehatan sebagai alat diagnostic, X-ray industry untuk alat radiography dan uji tak merusak. Suyatno, dkk. ISSN Buku I hal 163