MAKALAH KUALITAS DAN KUANTITAS SINAR-X Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Fisika Radiodiagnostik Dosen Pengampu : Sri Mulyati, S.Si., MT
Disusun oleh : KELOMPOK 4, REGULER 2B Alit Nur Cahyani
(P17430113051)
Aziza Ayu Lestari
(P17430113054)
Dwi Yulian Purwandani
(P17430113057)
Hanik Neily Rizqiyah
(P17430113060)
Indah Nur Azizah
(P17430113064)
Lailatul Badriyah
(P17430113069)
Muhammad Sofyan Mubarok
(P17430113073)
Nur Wahid Abdurrohman
(P17430113077)
Sani Nafi’a
(P17430113082)
Zulfa Sofiana
(P17430113086)
PRODI D III TEKNIK RADIODIAGNOSTIK DAN RADIOTERAPI POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SEMARANG 2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Fisika Radiodiagnostik mengenai Kualitas dan Kuantitas Sinar-X sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Makalah
ini
disusun
untuk
memenuhi
tugas
mata
kuliah
Fisika
radiodiagnostik Semester IV, Jurusan Teknik Radiodiagnostik dan Radioterapi Politeknik Kesehatan Semarang. Selama penyusunan makalah ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, bantuan serta motivasi dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Sugiyanto, S.Pd., M.App.Sc., selaku Direktur Politeknik Kesehatan Kementrian Kesehatan Semarang. 2. Ibu Rini Indrati, S.Si.,M.Kes., selaku Ketua Jurusan Teknik Radiodiagnostik dan Radioterapi Politeknik Kesehatan Kementrian Kesehatan Semarang. 3. Bapak Ardi Soesilo Wibowo, ST. MSi selaku Ketua Program Studi DIII Teknik Radiodiagnostik dan Radioterapi Semarang. 4. Ibu Sri Mulyati, S.Si., MT selaku dosen pembimbing mata kuliah fisika radiodiagnostik Teknik Radiodiagnostik dan Radioterapi Semarang. 5. Seluruh keluarga kami, khususnya kedua orangtua yang selalu meberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materil. 6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.
ii
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam penyusunan makalah ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak untuk memperbaiki makalah ini. Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat pada khususnya bagi penulis dan pembaca pada umumnya.
Semarang,
Maret 2015
Penulis
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
KATA PENGANTAR .....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
iv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG .........................................................................
1
B. RUMUSAN MASALAH .....................................................................
2
C. TUJUAN PENULISAN .......................................................................
2
BAB II TINJAUN PUSTAKA ........................................................................
3
A. KUALITAS SINAR-X ........................................................................
3
1. BEDA POTENSIAL TABUNG ..............................................
3
2. FILTRASI ................................................................................
4
B. KUANTITAS SINAR-X......................................................................
8
1. KUAT ARUS ..........................................................................
8
2. BEDA POTENSIAL ................................................................
12
3. JARAK PEMOTRETAN .........................................................
18
4. FILTRASI ................................................................................
19
BAB III KESIMPULAN ..................................................................................
21
A. KESIMPULAN ....................................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
22
iv
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Pada pembentukan sinar-X dibutuhkan energy untuk menghasilkan sinar-X. energy yang dibutuhkan oleh tabung sinar-X cukup besar terutama pada beda potensial yang diberikan diantara katoda dengan anoda yaitu berorde 103 volt atau ribuan volt. Energy lain yang diperlukan untuk menghasilkan sinar-X adalah kuat arus yang dikalikan dengan waktu yang diberikan filament yang berada di katoda.untuk perkalian antara arus dan waktu ini, energy yang diberikan nilainya sangat kecil yaitu berorde 10-3 ampere second atau mili ampere second. Kedua kombinasi energy ini sangat mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X yang keluar dari tabung sinar-X. Berdasarkan keterangan di atas, beda potensial dan perkalian kuat arus dengan waktu dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X, ada faktor lain yang dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X yang sampai ke film. Faktor tersebut adalah jarak yang digunakan pada pemeriksaan sinar-X. perbedaan jarak antara yang satu dengan yang lain akan menyebabkan perbedaan pada kualitas dan kuantitas sinar-X yang sampai ke film meskipun kualitas dan kuantitas sinar-X sinar-X yang keluar dari tabung sinar-X sama apabila beda potensial dan perkalian kuat arus dengan waktu yang sama. Hal-hal yang mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X baik itu yang keluar dari tabung sinar-X ataupun yang sampai ke film disebut dengan faktor eksposi. Berdasarkan keterangan di atas, faktor eksposi terbagi atas beda potensial atau tegangan tabung yang dinyatakan dalam kilovolt (kV), perkalian kuat arus dengan waktu yang dinyakan dengan mili ampere second (mAs), dan jarak pemotretan (FFD) yang dinyakan dalam cm. Selain faktor eksposi, ada faktor lain juga yang mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X yaitu filtrasi. 1
Hal ini berkaitan dengan dosis radiasi yang diterima pasien saat pemeriksaan berlangsung, dosis radiasi yang tepat tidak akan menimbulkan efek negatif pada pasien, agar dosis radiasi yang tepat dapat diberikan maka diperlukan filtrasi yang cukup untuk mengabsorbsi sinar-X ber energi rendah. (Nova Rahman, 2009)
B. RUMUSAN MASALAH 1. Apakah yang dimaksud dengan kualitas sinar-X dan faktor apa saja yang mempengaruhinya ? 2. Apakah yang dimaksud dengan kuantitas sinar-X dan faktor apa saja yang mempengaruhinya ?
C. TUJUAN PENULISAN 1. Untuk mengetahui pengertian dari kualitas sinar-X dan faktor apa saja yang mempengaruhinya 2. Untuk mengetahui pengertian dari kuantitas sinar-X dan faktor apa saja yang mempengaruhinya
2
BAB II ISI DAN PEMBAHASAN
A. KUALITAS SINAR-X Kualitas sinar-X adalah pengukuran kemampuan berkas sinar-X untuk menembus obyek. Daya tembus digambarkan sebagai jarak berkas sinar-X melewati obyek atau materi. Satuan kualitas sinar-X disebut Half-value layer (HVL). HVL dari berkas sinar-X adalah ketebalan bahan penyerap yang digunakan untuk mereduksi intensitas (kuantitas) sinar-X menjadi setengah dari nilai sebenarnya. Faktor yang berpengaruh langsung adalah kVp dan filter. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas sinar juga akan mempengaruhi kontras radiografi. 1. Beda Potensial Tabung (kVp, kiloVolt peak) Tegangan tabung adalah memindahkan satu satuan muatan. Menarik elektron dari filamen ke permukaan target yang tertanam di anoda. Beda potensial akan mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-x karena perubahannya mempengaruhi panjang gelombang yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kVp semakin pendek panjang gelombang, semakin baik kualitas sinar-x. Pada kenyataannya kVp yg digunakan antara 40-150 kVp. Secara teori jika intensitas x-ray dinaikkan 2x lipat maka akan menaikkan kVp sebesar 40%. Ketika kVp dinaikkan sedangkan mAs diturunkan dengan OD (Optical Density) tetap maka dosis yang diterima pasien akan turun secara signifikan mengurangi kontras. Beda potensial tabung sinar-X (kVp) dapat berpengaruh pada intensitas sinar-X yang dihasilkan dimana akan berpengaruh pula terhadap citra radiograf yang dihasilkan pada suatu objek. Selain itu, kVp juga berperan penting dalam kemampuan daya tembusnya dalam menembus suatu bahan 3
atau objek terutama terhadap objek yang tebal. Semakin tebal suatu objek maka semakin tinggi pula kVp yang kita atur dalam melakukan eksposi. Hal tersebut mempengaruhi intensitas sinar-X yang keluar dari tabung sinar-X. Peranan kVp sangat penting ketika peristiwa Anode Heel Effect dimana apabila ketebalan suatu objek tidak merata maka penggunakan kVp yang tepat sangatlah mempengaruhi citra radiografi yang dihasilkan. Dimana ketika melakukan positioning sebaiknya kita meletakkan objek yang tebal pada sisi katoda sedangkan objek yang tipis (tidak begitu tebal) diletakkan tepat pada sisi anoda. Hal ini dikarenakan agar intenstas sinar-X yang diterima oleh objek sama rata.
2. Filtrasi Pengertian
filter
adalah
suatu
bahan
yg
dapat
meningkatkan
kehomogenitasan energi radiasi yg dipancarkan oleh anoda tabung tanpa absorpsi. Menentukan kualitas berkas dan intensitas Bahan filter yg digunakan berfungsi utk mengurangi dosis radiasi yg diterima pasien dan meningkatkan kualitas radiasi. Berikut adalah jenis – jenis filter. a. Inherent Filter Inherent filter adalah material yang terletak di jalan foton sinar-x dari focal spot (target) untuk membentuk pancaran yang dikeluarkan dari tabung. Inherent filter terdiri dari glass tabung yg membungkus anoda dan katoda, oli pada sistem pendingin tabung dan window pada tabung Setara antara 0,5 – 1 mm Al. Filter ini sudah ada dalam tabung sinar x atau bawaan dari pabrik. b. Additional Filter Additional filter adalah peletakan cakram aluminium di tempat jalannya sinar-x antara collimator dan tubehead seal. Cakram ini mempunyai ketebalan 0,5 mm dan berfungsi menghalangi lewatnya foton sinar-x 4
berenergi rendah, panjang gelombang lebih panjang, dan tidak berguna dalam proses diagnosis serta berbahaya bagi pasien. Hasilnya adalah pancaran foton dengan panjang gelombang lebih rendah, berenergi tinggi, dan mempunyai tingkat penetrasi lebih tinggi pula untuk proses diagnosis.
HVL (Half Value Layer) HVL adalah nilai ketebalan suatu bahan yg dapat menyerap 50 % intensitas berkas sinar-X yang mengenainya. Tiap – tiap jenis bahan memiliki HVL masing-masing. Misalnya HVL untuk diagnostik biasanya dalam rentang 3 – 5 mm Al atau 3 – 6 cm untuk jaringan lunak. Atenuasi adalah reduksi kualitas x-ray yg dihasilkan melalui absorbsi dan hamburan. Dalam radiografi, kualitas x-ray diukur dgn HVL. HVL adalah ketebalan bahan penyerap untuk mengurangi intensitas x-ray menjadi setengah dari nilai intensitas semula. Disamping itu, istilah lain yang dikenal dari HVL yaitu QVL (Quarter Value Layer) dimana merupakan ketebalan bahan (Al) yang mengakibatkan pengurangan intensitas menjadi ¼ Io. Istilah lain adalah TVL (tenth value layer) yaitu tebal bahan (Al) yang dapat menyerap 90% intensitas mula-mula atau intensitas yang diteruskan tinggal sepersepuluh (10%) nya. Nilai HVL dan TVL suatu bahan ditentukan dari koefisien serap linier () nya dengan persamaan berikut :
Nilai utk dan HVL bergantung pada :
Jenis bahan perisai radiasi
Energi dari radiasi elekromagnetik
5
Konsep HVL ini berguna untuk menghitung secara cepat tebal perisai radiasi yang diperlukan hingga level tertentu. Perhitungan intensitas radiasi yang masih diteruskan setelah melalui suatu bahan penyerap (penahan radiasi) lebih mudah bila menggunakan konsep HVL dan TVL.
Dimana n adalah jumlah HVL (x / HVL) sedangkan m adalah jumlah TVL (x / TVL). Penambahan HVL dapat etrjadi pada penambahan HVL yang kedua dan yang ketiga. Penambahan HVL yang kedua disebut dengan 2nd HVL yang merupakan penambahan ketebalan bahan (Al) pada HVL yang dihasilkan oleh Io dari ½ Io menjadi ¼ Io. Sedangakan penambahan HVL yang ketiga disebut dengan 3rd yang merupakan penambahan ketebalan bahan (Al) yang menghasilkan intensitas sinar radiasi dari ¼ menjadi ½ dari intensitas mulamula.
Tabel 1. Daftar HVL untuk tegangan puncak tabung tertentu
6
Tegangan Tabung
Jenis bahan filter
30 – 120 kV 100 – 250 kV 200 –600 kV 600 –2 MV >2 MV
Alumiunium Tembaga Timah Pb -
Tabel 2. Jenis bahan filter untuk variasi tegangan tabung
Tegangan Tabung
Additional filter
80 kV 200 kV
1000 kV
0 2,0 mm Al 0 15 mm Al 1,5 mm Cu Gabungan Sn-Cu-Al 0,2 mm Pb 0 5 mm Pb
HVL
3,2 mm Al 5,4 mm Al 0,7 mm Cu 1,4 mm Cu 1,6 mm Cu 2,0 mm Cu 1,2 mm Cu 4,4 mm Pb 5,0 mm Pb
Tabel 3. Ketentuan penambahan Filter dan besarnya nilai HVL
7
B. KUANTITAS SINAR-X Kuantitas sinar-X adalah pengukuran jumlah photon sinar-X dalam berkas utama. Kadang disebut juga output sinar-X, intensitas atau exposure. Satuan dari kuantitas sinar-X adalah Roentgen (R). Faktor yang berpengaruh secara langsung adalah mAs, kV, jarak dan filtrasi. Pengaruh dari masing-masing faktor adalah sebagai berikut : (Nova Rahman, 2009) 1.
Kuat Arus (miliampere second, mAs) Ampere adalah satuan dari kuat arus. Penambahan kata mili menandakan bahwa kuat arus yang digunakan berorde 10-3. Ini berarti kuat arus yang digunakan pada raadiografi sangat kecil. Electron yang akan menumbuk anoda dihasilkan di katoda tepatnya di filament. Filament ini kan menghasilkan electron ketika dipanaskan. Pemanasan filament ini dapat terjadi apabila tabung sinar-X diberi arus listrik. Semakin besar arus yang diberikan pada tabung sinar-X, maka akan semakin banyak electron yang dihasilkan oleh filament. Semakin banyak electron yang dihasilkan oleh filament, maka akan semakin banyak electron yang menumbuk anoda dan itu berarti semakin banyak foton sinar-X yang dihasilkan. Karena penambahan arus berhubungan dengan banyaknya foton sinar-X yang dihasilkan, maka dapat disimpulkan bahwa mAs berhubungan dengan kuantitas sinar-X. mAs (arus tabung) tidak mempengaruhi kualitas sinar-X karena panjang gelombang tidak ikut berubah seiring dengan berubahnya nilai mA. Kuat arus yang diberikan pada tabung sinar-X ini harus dikombinasikan dengan waktu eksposi yang dinyatakan dalam second (s). Kombinasi antara kuat arus dengan waktu yang diberikan ke tabung sinar-X yang kemudian disebut dengan mAs. Dalam radiografi, pembentukan gambar dihasilkan dari nilai mAs. Maka dalam radiografi sebaiknya digunakan kombinasi mA dan s dengan nilai mA
8
yang tinggi dan nilai s yang rendah atau dengan kata lain digunakan waktu eksposi yang sesingkat mungkin. Perhatikan contoh berikut.
Nilai mAs
mA (mili Ampere)
s (second)
20
400
0,05
20
200
0,01
20
100
0,2
Gambar 5. Contoh kombinasi nilai mA dan s untuk mAs yang sama
Penggunaan waktu eksposi yang singkat akan memberikan keuntungan sebagai berikut. 1. Mengurangi kekaburan gambar akibat pergerakan oasien (movement unsharpness). 2. Mengurangi dosis radiasi yang diterima pasien berdasarkan prinsip proteksi radiasi yang menganjurkan menggunakan waktu eksposi yang sesingkat mungkin.
Perkalian kuat arus dengan waktu mempengaruhi kuantitas sinar-X yang dikeluarkan tabung serta berpengaruh juga terhadap kenaikan kV. 1. Hubungan mAs terhadap kuantitas sinar-X Kenaikan mAs akan diikuti dengan banyaknya jumlah electron yang dihasilkan dan mempengaruhi banyaknya foton sinar-X yang dihasilkan atau dengan kata lain mAs berhubungan dengan kuantitas atau intensitas sinar-X yang dihasilkan. Kuantitas sinar-X akan mempengaruhi densitas (derajat kehitaman) gambaran pada film yang dihasilkan. Semakin tinggi mA yang digunakan, maka akan semakin tinggi pula densitas yang
9
dihasilkan. Hubungan mAs terhadap kuantitas sinar-X dapat dirumuskan sebagai berikut. (Bushong, 1988)
I1 mAs1 I 2 mAs2 Dimana : I adalah intensitas sinar-X (watt/m2) mAs adalah perkalian kuat arus tabung dengan waktu (mAs)
Gambar 1. Grafik spektrum energi foton berdasarkan waktu
10
Gambar 2. Grafik spektrum energi foton berdasarkan nilai mA
2. Hubungan mAs terhadap kenaikan kV Kenaikan mAs akan mengikuti kenaikan kV yang digunakan untuk menghasilkan sebuah gambaran pada film. Apabila pada objek yang lebih tebal, agar sinar-X dapat menembus objek tersebut dengan baik, maka akan digunakan kV yang lebih tinggi. Karena kV yang digunakan lebih tinggi makan untuk mengimbanginya digunakan juga mAs yang lebih tinggi. (Ball and Price, 1990)
Pada kisaran kV tertentu antara 60 – 80 kV, terdapat kecenderungan semakin tinggi kV yang digunakan akan semakin menurun mAs nya. Hal ini didasarkan pada aturan 10 kV (10 kV’s rule). Aturan 10 kV menyebutkan bahwa apabila kV naik 10 kV, maka mAs akan turun 50% dari semula dan apabila kV turun 10 kV, maka mAs akan naik 50% dari semula. Untuk penggunaan kV yang tinggi atau biasa disebut dengan teknik kV tinggi (high kV technique) dengan kisaran kV mulai dari 100 kV ke atas, mAs cenderung menjadi sangat rendah. Hal ini didasarkan pada rumus hubungan antara mAs dengan kV sebagai berikut. (kV1)4 x mAs1 = (kV2)4 x mAs2
Dimana : kV1
= kV awal sebelum diubah
mAs1 = mAs awal sebelum diubah kV2
= kV sesudah diubah
mAs2 = mAs sesudah diubah
11
Aturan 10 kV dan penggunaan teknik kV tinggi yang kemudian menggunakan mAs yang lebih rendah sebenarnya dapat dijelaskan dengan menggunakan prinsip kenaikan kV. Kenaikan kV akan menimbulkan radiasi hambur yang akan menghitamkan gambaran, artinya jika dibandingkan antara dua kV, tentunya kV yang lebih tinggi yang akan menghasilkan densitas yang lebih tinggi dibandingkan dnegan yang lebih rendah. Kemudian mAs berpengaruh terhadap densitas film, dimana semakin tinggi mAs yang diberikan, semakin tinggi densitas yang dihasilkan pada film. Oleh karena itu, apabila diberikan kV tinggi, maka sebaiknya diberikan mAs tang rendah supaya densitas pada film tetap stabill, tidak bertambah.
2.
Beda Potensial (kilovolt, kV) Volt merupakan satuan dari beda potensial atau tegangan dari tabung sinar-X. penambahan kata kilo di depannya berarti volt yang digunakan mempunyai orde 103. Ini berarti tegangan yang digunakan untuk pemeriksaan radiografi dimulai dari ribuan volt. Bahkan dalam beberapa literature disebutkan bahwa sinar-X baru dapat dihasilkan pada tegangan 40 kV. Sinar-X baru akan dihasilkan apabila tumbukan electron di anoda tepatnya di target, sangat cepat dan seketika itu juga dihentikan mendadak. Hal ini biasa disebut dnegan sinar-X bremstrahlung. Electron yang dihasilkan di katoda tidak akan bisa bergerak dengan sangat cepat jika diberi beda potensial atau tegangan yang sangat tinggi diantara katoda dan anoda. Electron yang dihasilkan pada anoda bermuatan negative sementara anoda tempat electron menumbuk bermuatan positif. Secara alami electron yang bermuatan negative akan tertarik ke anoda yang bermuatan positif. Supaya electron ini dapat bergerak dengan sangat cepat, maka diberi beda potensial diantara katoda dan anoda. Hal ini akan membuat muatan positif pada anoda 12
bertambah besar yang secara alami akan menarik electron dengan kekuatan yang lebih besar, inilah yang menyebabkan electron bergerak sangat cepat menuju anoda. (Nova Rahman, 2009)
Beda potensial mempengari kuantitas sinar-X (intensitas sinar-X) yang dikeluarkan tabung, berpengaruh pula pada ketebalan objek yang dilaluinya, peristiwa anode heel effect serta pada gambaran yang dihasilkan. (Nova Rahman, 2009) 1. Pengaruh kV terhadap Kuantitas Sinar-X Semakin tinggi kV yang diberikan diantara katoda dan anoda, maka electron akan bergerak semakin cepat. Semakin cepat electron menumbuk anoda pada target, maka akan semakin cepat sinar-X terbentuk dan semakin kuat daya tembus dari sinar-X yang dihasilkan tersebut. (Nova Rahman, 2009) Beda potensial akan mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-X karena perubahannya mempengaruhi panjang gelombang yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kVp semakin pendek panjang gelombang, semakin baik kualitas sinar-X. (Bushong, 1998) Kemampuan foton untuk menembus benda tergantung pada energinya. Foton sinar-X berenergi tinggi mempunyai kemampuan menembus benda padat lebih tinggi daripada foton sinar-X yang berenergi lebih rendah. Oleh karena itu, semakin tinggi kVp dan energi rerata pancaran sinar, semakin tinggi kemampuan penetrasi sinar terhadap benda padat. (Bushong, 1998)
13
Gambar 3. Grafik Spektrum Energi Foton Berdasarkan Nilai kVp Hal ini bisa disimpulkan dari sebuah rumus yang menyatakan hubungan antara intensiatas isnar-x dengan kV yaitu ࡵ ሺࢂ ሻ ൌ ࡵ ሺࢂ ሻ Dimana : I adalah intensitas sinar-X (watt/m2) V adalah beda potensial (kV)
Dari rumus di atas, dapat dilihat bahwa intensitas sinar-X yang dihasilkan berbanding lurus dengan kuadrat dari kV yang digunakan pada saat pemeriksaan radiografi. Ini berarti semakin tinggi v yang digunakan, maka semakin tinggi pula intensitas sinar-X yang dihasilkan dimana akan dihasilkan panjang gelombang yang lebih pendek sehingga daya tembusnya besar. (Nova Rahman, 2009)
14
2. Pengaruh kV terhadap Ketebalan Objek Meningkatnya intensitas sinar-X akan meningkatkan pula daya tembus sinar-X terhadap objek yang dieksposi. Jadi pada objek yang lebih tebal harus digunakan kV yang lebih tinggi supaya sinar-X dapat menembus objek dan cukup untuk membentuk gambaran pada film. (Nova Rahman, 2009) Penambahan kV terhadap objek dilakukan berdasarkan ketentuan bukan dilakukan berdasarkan perasaan. Ketentuan tersebut adalah sebagai berikut. a) Ketentuan kV berdasarkan kenaikan ketebalan Setiap kenaikan ketebalan sebesar 1 cm maka : kV ditambah 2 kV, apabila faktoreksposi yang digunakan sampai dengan 80 kV kV ditambah 3 kV, apabila faktoreksposi yang digunakan diantara 80 – 100 kV kV ditambah 4 kV, apabila faktoreksposi yang digunakan di atas 100 kV b) kV ditentukan berdasarkan ketebalan objek menurut Rhinehart dan Mc Lean, penentuan kV berdasarkan : pada pasien dewasa, kV = (d x 2) + 22 pada pasien anak-anak, kV = (d x 2) + 17 dimana d adalah ketebalan objek yang dinyatakan dalam cm
Meskipun kedua ketentuan di atas dapat digunakan pada pemeriksaan sehari-hari, namun kedua ketentuan di atas mempunyai kelemahan masing-masing yaitu (Nova Rahman, 2009) : i. Pada ketentuan (a), harus diketahui dengan benar berapa kV yang diberikan untuk pasien ukuran normal pada tiap-tiap pemeriksaan.
15
Dimana masalahnya adalah tidak semua pesawat sinar-X memiliki standar yang sama untuk faktor eksposi. ii. Pada ketentuan (b), ketebalan pasien tidak berarti tubuh pasien itu padat. Bisa saja pasien misalnya abdomen pasien yang lebih tebal hanya berisi udara yang terperangkap di dalam usus, sehingga sebenarnya tidak diperlukan kenaikan kV karena hanya udara saja.
3. Peristiwa Anode Heel Effect Sebagaimana diketahui bahwa kenaikan kV akan mempengaruhi kenaikan intensitas sinar-x. Namun ternyata kemampuan sinar-x yang dikeluarkan oleh anoda kekuatannya berbeda-beda. Perubahan intenstas ini selain karena perubahan kV, juga diakibatkan oleh sudut sinar-x yang dibentuk anoda. Perbedaan sinar-x akibat perbedaan sudut pada anoda disebut dengan Anoda Heel Effect. Intensitas sinar-x bernilai 100% apabila berada pada garis central ray atau pusat sinar. Kebanyakan orang mungkin memahami bahwa kekuatan penuh dimiliki oleh pusat keluarnya energy. Namun pada peristiwa anoda heel effect, itensitas sinar-x akan mengalami kenaikan justru ketika arah sinar bergeser menuju arah katoda. Peristiwa kenaikan intensitas sinar-x pada arah katda ini dapat dijelasakan dengan melihat anoda sebagai tempat menumbuknya electron. Anoda sebagai tempata menumbuknya electron arahnya tidak lurus namun memiliki sebuah sudut. Sudut ini dibentuk dengan tujuan agar sinar-x yang dihasilkan keluar menuju window pada tabung sinar-x dan jatuh tegak lurus dengan kaset. Sesuai dengan tujuannya, sudut yang dibentuk akan mengarah ke katoda. Karena sudut anoda yang mengarah ke katoda inilah maka intensitas sinar-x akan meningkat lebih daripada di pusat sinar. Namun meningkatnya intensitas ini hanya terjadi pada daerah yang tidak begitu jauh dari pusat sinar sebab
16
setelah menjauhi pusat sinar, intensitas sinar-x jufa akan semakin menurun. Anode heel effect ini dapat dimanfaatkan untuk melakukan pemeriksaan pada objek yang panjang tetapi memiliki ketebalan yang tidak sama, sementara harus menghasilkan densitas yang sama. Biasanya anode heel effect ini dimanfaatkan untuk pemeriksaan femur.
4. Pengaruh kV terhadap Gambaran Untuk mendapatkan gambaran yang baik, dibutuhkan penggunaan faktor eksposi yang tepat termasuk kV. Pada pasien yang gemuk cenderung digunakan kV yang lebih tinggi dengan alasan supaya sinar-X dapat menmbus tubuh pasien dan membentuk gambaran pada film. Apabila penggunaan kV tidak tepat maka akan terjadi pembentukan gambaran yang bisa dianggap salah yaitu over expose atau gambaran dengan densitas yang tinggi akibat penggunaan faktor eksposi yang terlalu tinggi dan under espose atau gambaran dengan densitas yang rendah akibat penggunaan faktor eksposi yang terlalu rendah. (Nova Rahman, 2009) Penggunaan kV tinggi akan menyebbakan radisi hambur (scatter radiation). Hal ini dikarenakan sinar-X yang dihasilkan dari kV yang tinggi akan memiliki intensitas yang tinggi pula. Saat berinteraksi dengan objek, sinar-X dengan intensitas tinggi ini ada yang diteruskan dan ada pula yang dipantulkan. Sinar-X yang memantul ini karena masih memliki intensitas yang tinggi maka masih sanggup untuk menghitamkan film. Karena hal ini, gambaran yang dihasilkan, densitasnya akan lebih tinggi dari biasanya. Untuk mencegah terjadinya hal ini, maka digunakan gris yang merupakan suatu alat berbentuk lempengan yang dipasang di atas kaset yang dieksposi, terbuat dari aluminium yang disusun perbaris, dimana tujuan penggunaan alat ini adalah untuk menyerap radiasi
17
hambur, sehingga sinar-X yang masuk ke kaset dan mengenai film hanya sinar-X yang memiliki kualitas bagus. (Nova Rahman, 2009)
3.
Jarak Pemotretan Pengaruh jarak terhadap penyinaran pada image reseptor adalah berbanding terbalik dengan kuadratnya. FFD turut berperan terhadap intensitas yang diteruskan sampai dengan ke image reseptor tetapi tidak berpengaruh terhadap kualitas radiasi sinar-X yang dipancarkan. (Bushong, 1998) 1. Jarak Pemotretan Jarak pemotretan yang ada pada radiografi terbagi menjadi tiga macam yaitu (Nova Rahman, 2009) : a) FFD (Focus Film Distance) atau SID (Source Image Distance) Istilah ini diberikan untuk jarak dari focus yang berada pada window di tube sampai ke film dimana bayangan atau image tersebut dicatat. b) FOD (Focus Objek Distance) atau SOD (Source Object Distance) Istilah ini diberikan untuk jarak dari focus yang berada pada window di tube sampai ke objek yang diinginkan. c) OFD (Object Film Distance) Istilah ini diberikan untuk jarak dari objek yang diinginkan sampai ke permukaan film.
2. Pengaruh Jarak Pemotretan terhadap Kuantitas Sinar-X Perubahan jarak akan mengakibatkan perubahan pada intensitas : “Jika jarak meningkat maka kuantitas akan menurun atau dengan kata lain peningkatan jarak akan mengurangi kuantitas sinar-X” (Bushong, 1998) Meningkatnya jarak pemotretan terutama FFD akan menyebabkan intensitas sinar-X yang sampai ke film akan berkurang. Hal ini sesuai dengan rumus inverse square law yang menyatakan hubungan antara jarak dengan kuantitas atau intensitas sinar-X. (Nova Rahman, 2009) 18
ࡵ ࢊ ൌ ࡵ ࢊ Dimana : d adalah jarak focus film (meter) I
4.
adalah Intensitas
Filtrasi Pada umumnya tabung pesawat sinar-X diagnostik menggunakan filter inherent dan biasanya di tambah dengan filter tambahan berupa aluminium yang kalau di disatukan setara dengan 2 mm Al. Filter ini berfungsi menyaring radiasi yang lemah. Sedangkan pada pemotretan yang menggunakan tegangan yang rendah seperti pada teknik pemotretan mammografi, filter tambahan tidak diperlukan akan tetapi pada pemotretan tegangan tinggi. Filter tambahan perlu diperhitungkan. Pancaran sinar-X mempunyai spektrum energi foton yang berbeda-beda, hanya foton dengan energi tertentu yang dapat menembus struktur anatomis lalu bertabrakan dengan film. Foton dengan energi yang lebih rendah (panjang gelombang yang panjang) berperan serta dalam pencahayaan namun tidak mempunyai energi yang cukup untuk menyentuh film. Oleh karena itu, untuk mengurangi dosis radiasi pasien, foton dengan kemampuan penetrasi lebih rendah harus dihilangkan. Hal ini dapat dilakukan dengan meletakkan filter aluminium pada garis laluan sinar. Aluminium digunakan karena dapat menyerap foton berenergi rendah dengan sedikit efek pada foton berenergi tinggi yang dapat berpenetrasi sampai ke film. Filtrasi, filter logam, biasanya terbuat dari alumunium atau tembaga, yang dimasukkan ke dalam tube housing x-ray sehingga energi rendah yang
19
dipancarkan oleh sinar-X dapat diserap sebelum mencapai pasien (Bushong, 1998).
20
BAB III KESIMPULAN
A. KESIMPULAN Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut. 1.
Kualitas sinar-X merupakan pengukuran kemampuan berkas sinar-X untuk menembus obyek. Daya tembus digambarkan sebagai jarak berkas sinar-X melewati obyek atau materi. Faktor yang mempengaruhinya antara lain kV (beda potensial tabung) dan filtrasi.
2.
Kuantitas sinar-X merupakan pengukuran jumlah photon sinar-X dalam berkas utama. Kadang disebut juga output sinar-X, intensitas atau exposure. Satuan dari kuantitas sinar-X adalah Roentgen (R). Faktor yang berpengaruh secara langsung adalah mAs, kV, jarak dan filtrasi.
21
DAFTAR PUSTAKA
Ball, J and Price, T. 1990. Chesney’s Radiographic Imaging. Blackwell Scientific Publication : Oxford London. Rahman, Nova. 2009. Radiofotografi. Padang : Universitas Baiturrahmah. Bushong, Steward C. 1988. Radologic Science for Technologists. United State of America : CV. Mosby Company. http://roes-rusmanto.blogspot.com/2012/07/penentuan-kualitas-berkas-radiasi.html
22
