Dosis Glandular Rerata dan Kualitas Citra Fantom CDMAM pada Pesawat Mamografi Siemens Mammomat Inspiration

1

Dosis Glandular Rerata dan Kualitas Citra Fantom CDMAM pada Pesawat Mamografi Siemens Mammomat Inspiration Hanna Vita Paulana, Djarwani S.Soejoko, Kristina Tri Wigati Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak Dalam melakukan skrinning payudara, pesawat mamografi harus dapat mencitrakan mikrokalsifikasi dengan ukuran sekecil mungkin. Namun besar dosis glandular rerata (mean glandular dose, MGD) yang sampai ke payudara tidak boleh melebihi batas yang dianjurkan. Untuk mencapai tujuan tersebut maka kombinasi target/filter yang digunakan saat melakukan pengeksposan harus disesuaikan terhadap ketebalan payudara. Evaluasi kualitas citra terhadap variasi kombinasi target/filter dapat dilakukan dengan menggunakan fantom CDMAM. Dari dua metode yang digunakan dalam mengevaluasi citra fantom CDMAM, metode digital lebih unggul dibanding metode manual. Selain evaluasi citra, nilai MGD yang diterima fantom dihitung dengan cara mengalikan nilai air kerma disetiap ketebalan dengan faktor konversi air kerma menjadi MGD. MGD dihitung menggunakan persamaan dan faktor konversi yang dipublikasikan IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography, kemudian dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan tiga publikasi lainnya. Untuk ketebalan di bawah 32 mm, kualitas citra terbaik didapat saat menggunakan kombinasi target/filter Mo/Mo. Sedangkan untuk ketebalan di atas 45 mm terbaik menggunakan Mo/Rh.

Mean Glandular Dose and CDMAM Phantom Image Quality for Siemens Mammomat Inspiration Abstract In performing breast screening, a mammography must be capable of imaging microcalcifications with the smallest possible size. However, the mean glandular dose (MGD) should not exceed the recommended limits. To achieve the goal then the utilization of target/filter combination should be adjusted to the thickness of the breast. The evaluation of image quality against variations in target/filter combinations can be done by using CDMAM phantom. There are two methods of CDMAM phantom image quality assessment, and the digital method is considered superior to the manual one. In addition to the evaluation of image quality, MGD received by the phantom was also calculated by multiplying the air kerma value at each thickness with the air kerma conversion factor into MGD. The calculation of MGD follow the equation and convertion factor that published by IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography, then being compared with three another publication. The best image quality for the phantom thickness below 32 mm achieved by using Mo/Mo target/filter combination, meanwhile for the fantom thickness above 45 mm achieved by using Mo/Rh. Keywords : mammography, mean glandular dose, CDMAM phantom, Siemens Mammomat Inspiration

PENDAHULUAN Mamografi merupakan salah satu modalitas diagnostik penghasil sinar-X berenergi rendah yang dapat mendeteksi adanya perubahan komposisi pada jaringan payudara. Sama halnya Universitas Indonesia

Dosis glandular…, Hanna Vita Paulana, FMIPA UI, 2014

2

dengan pesawat diagnostik lainnya yang menggunakan sinar-X, kemungkinan kecil timbulnya resiko pertumbuhan kanker akan selalu ada. Untuk itu sangatlah penting melakukan evaluasi resiko dari dosis sinar-X yang diberikan selama pemeriksaan. Nilai MGD (mean glandular dose) yang dianjurkan American College of Radiology (ACR) untuk ketebalan payudara 4.5 cm yang terkompresi tidak boleh melebihi 3 mGy, dosis ini merupakan gabungan dosis citra Craniocaudal (CC) dan Mediolateral oblique (MLO) untuk satu payudara [4]. Cara menghitung nilai MGD adalah dengan mengalikan hasil pengukuran kerma udara dengan beberapa faktor koreksi. Terdapat beberapa penelitian yang berfokus untuk menentukan metode perhitungan nilai MGD dan penggunaan nilai faktor koreksi. Pada penelitian ini akan dilakukan perhitungan nilai MGD berdasarkan empat publikasi berdeda, yaitu publikasi Wu et al. (1991), Klein et al. (1997), Dance et al. (2000), dan IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography. Evaluasi kinerja pesawat juga akan dilakukan dengan dengan menggunakan fantom ContrastDetail Mammography (CDMAM). Fantom CDMAM lebih unggul dibanding jenis fantom lain karena objek di dalamnya direpresentasikan sesuai bentuk mikrokalsifikasi yang berbentuk dot. Fantom CDMAM terdiri dari matriks kotak yang di dalamnya terdapat lempengan emas dengan berbagai ukuran dan kontras. Pada 205 sel matriks yang tersedia akan terdapat dua lempengan emas berukuran sama, salah satunya terletak di bagian tengah dan lainnya akan secara acak berada di salah satu pojokan sel [13]. Konfigurasi fantom CDMAM yang khusus memungkinkan terbentuknya citra yang dapat dianalisis kontras objek dan resolusi spasial citranya berdasarkan metode eksposi yang digunakan. Citra fantom yang dihasilkan pesawat mamografi digital akan dianalisis secara manual maupun digital. Pengeksposan terhadap fantom dilakukan dengan memvariasikan kombinasi target/filter (W/Rh, Mo/Mo, dan Mo/Rh) serta ketebalan fantom (2 cm, 3 cm, 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, dan 6 cm). Hal ini dilakukan agar dapat mengetahui kombinasi target/filter yang dapat menghasilkan kualitas citra terbaik untuk setiap variasi ketebalan.

Universitas Indonesia


3

METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di Rumah Sakit Kanker Dharmais, Jl. S. Parman Kav 84-86 Slipi Jakarta Barat, menggunakan pesawat mamografi merek Siemens Mammomat Inspiration model pesawat/no.seri kontrol 3122509 tipe tabung P 40 Mo W no.seri tabung 501635 diproduksi pada Juli 2011. Kondisi maksimum 32 kV dan 200 mAs. Sistem penampilan citra menggunakan digital radiography (DR) dan disimpan dalam bentuk DICOM. Pengukuran kerma udara dilakukan dengan menggunakan detektor Unfors Xi R/F Mammo yang mampu mengukur kVp, dosis, laju dosis, lama penyinaran, dan HVL berkas. Fantom CDMAM yang digunakan untuk evaluasi citra merupakan produk keluaran Artinis, CDMAM 3.4 dengan nomor seri 2031. Karena pesawat harus dipastikan dalam kondisi yang baik, maka dilakukan beberapa uji kesesuaian pesawat terlebih dahulu sebelum melakukan pengambilan data. Adapun uji yang dilakukan antara lain adalah; •

Kolimasi dan peralatan kompresi

•

Generator dan tabung sinar-X (akurasi kVp, reproduksibilitas kV dan output, linearitas output, penentuan HVL, dan AEC)

Pengambilan data dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama, bertujuan untuk memperoleh citra fantom, pengeksposan dilakukan dengan menggunakan fantom CDMAM. Bagian kedua, dilakukan tanpa menggunakan fantom dengan tujuan untuk mengukur nilai kerma udara (Ki) setiap ketebalan menggunakan detektor Unfors Xi. Parameter eksposi yang divariasikan pada bagian pertama dan kedua dibuat sama. Nilai kerma udara yang terukur pada bagian kedua akan digunakan untuk menghitung nilai MGD untuk setiap pengukuran. Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan ketebalan fantom PMMA yang digunakan pada bagian 1, yaitu ketebalan 2 cm, 3 cm, 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, dan 6 cm. Berdasarkan publikasi IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography, ketebalan fantom PMMA yang digunakan ekivalen dengan ketebalan payudara terkompresi 2.1 cm, 3.2 cm, 4.5 cm, 5.3 cm, 6 cm, dan 7.5 cm. Ketebalan payudara terkompresi ini akan digunakan dalam mencari nilai kerma udara (!! ) pada pengambilan data bagian 2. Universitas Indonesia


4

Tabel 2.1 kVp dan mAs setting yang digunakan untuk pengeksposan menggunakan mode manual Ketebalan fantom (mm)

kVp setting

mAs setting

21

26

36

32

27

50

45

28

80

53

29

80

60

30

125

75

31

180

Setiap ketebalan diekspos sebanyak tiga sekali. Eksposi pertama dilakukan dengan menggunakan mode AEC, kemudian untuk eksposi selanjutnya dilakukan dengan menggunakan mode manual. Target/filter yang digunakan dibedakan dengan saat menggunakan mode AEC, sedangkan parameter eksposinya dibuat sama. Nilai kerma udara diukur dengan menggunakan detektor Unfors Xi, dilakukan dengan menggunakan fantom PMMA setebal 2 cm. PMMA diaplikasikan dengan tujuan untuk

melindungi detektor

mamografi sehingga tidak terkena paparan sinar-X langsung. Peletakkan detektor Unfors Xi di permukaan atas PMMA dibuat sedemikian rupa sehingga berada di tengah lapangan radiasi dengan jarak antara bagian chest wall dan pusat detektor adalah 6 cm. Pengeksposan dilakukan sebanyak 18 kali dengan memvariasikan kombinasi target/filter dan kVp/mAs sesuai pilihan pada mode AEC (Tabel 2.1). Detektor Unfors Xi akan mengukur kVp, dosis (kerma udara), laju dosis, lama penyinaran, dan HVL. Letak detektor maupun fantom tidak berubah untuk setiap pengukuran, dan untuk mendapatkan nilai kerma udara di ketebalan yang diinginkan maka dilakukan perhitungan menggunakan hukum inverse square law. Sedangkan nilai HVL akan relatif sama di setiap ketebalan. Citra fantom yang dihasilkan kemudian dianalisis dengan metode manual maupun digital. Hasilnya akan dibandingkan untuk mengetahui perbedaan kinerja keduanya. Kualitas citra dapat dilihat dari rasio banyaknya sel yang terindikasi dengan benar dari total sel keseluruhan: !"#$% !"#$%&%'%# =

!"# !"#$%&$'()$ !"#$% !"#$% !"# !"#"$%&%!!"

×100%

(2.1)



5

Metode lain dalam menentukan kualitas citra adalah dengan menghitung nilai IQF (Image Quality Figure). Nilai IQF dari suatu citra merepresentasikan kualitas citra yang dimilikinya, semakin tinggi nilai IQF maka semakin baik kualitasnya. Evaluasi secara manual dilakukan dengan mengidentifikasi letak lempengan emas pada setiap kolom sel hingga diameter minimum yang kontrasnya masih dapat dilihat. Kesalahan pengamat dalam mengidentifikasi letak lempengan mengindikasikan ketidakmampuan pengamat dalam melihat kontras objek dengan ukuran yang tertera pada sel tersebut, atau teknik pemaparan dengan parameter eksposi yang digunakan menghasilkan kualitas citra yang kurang baik. Untuk mengantisipasi adanya kesalahan pengamatan maka pengamat diminta untuk tetap mengidentifikasi dua sel tambahan (per kolom) setelah sel dengan kontras objek yang masih dapat diamati dengan mudah. Persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai IQF secara manual adalah sebagai berikut: !"# =

! ! ! ×! !,!"# !!! !

(2.2)

dengan Di,min adalah diameter lempengan emas terkecil yang teridentifikasi dengan benar pada kolom Ci. Nilai Ci merupakan ketebalan lempengan emas sedangkan n adalah banyaknya kolom yang masih dapat diamati dengan benar. Perolehan nilai IQF yang lebih besar mengindikasikan citra dengan kualitas yang lebih baik. Terdapat perbedaan persamaan dalam menghitung nilai IQF saat citra dievaluasi menggunakan metode digital [12]. Evaluasi dengan metode digital dilakukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : !"#!"# =

!"" !" !!! !!,!! ×!!

(2.3)

dengan Ci,th merupakan ketebalan emas terkecil yang masih dapat dievaluasi pada kolom diameter Di. Kontras dihitung dalam µm sedangkan diameter dalam mm. Berbeda dengan evaluasi secara manual yang hanya dapat mengevaluasi sel yang tersedia, metode digital dengan menggunakan perangkat lunak khusus juga mengevaluasi sel yang hilang pada fantom bagian atas dan bawah . Universitas Indonesia


6

Perhitungan nilai MGD dilakukan dengan mengacu pada empat publikasi jurnal, yaitu publikasi Wu et al. (1991), Klein et al. (1997), Dance et al. (2000), dan IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography. Hasil perhitungan akan dibandingkan untuk dapat melihat perbedaannya, persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Wu et al. (1991)

è

!"# = !!"! ×!!"

(2.4)

Kleint et al. (1997)

è

!"# = ! ∙ !

(2.5)

Dance et al. (2000)

è

!"# = ! ∙ ! ∙ ! ∙ !

(2.6)

dengan XESE merupakan nilai ESAK (entrance surface air kerma) yang diukur dalam Roentgens (R), sedangkan K merupakan kerma udara dalam satuan mGy. Keduanya diukur pada permukaan fantom tanpa backscatter. DgN merupakan faktor konversi kerma udara menjadi MGD dengan satuan mGy/R atau mrad/R [1]. Faktor DgN dan faktor konversi g pada Kleint et al. (1997) sama-sama bergantung terhadap kualitas berkas, kombinasi target/filter, ketebalan dan komposisi payudara [11]. Pada publikasi Dance et al. (2000) faktor g hanya spesifik untuk payudara dengan komposisi 50% glandular dan 50% lemak dan hanya bergantung terhadap ketebalan dan HVL. Selanjutnya faktor c akan mengkonversi payudara dengan komposisi yang berbeda, nilainya bergantung terhadap ketebalan, sedangkan s adalah faktor koreksi untuk kombinasi target/filter yang digunakan [2]. Persamaan oleh Dance et al. (2000) juga dipakai oleh IAEA. Sedikit berbeda dengan Dance et al. (2000), nilai g dan c pada Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography ditampilkan dalam satu nilai perkalian. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Uji Kesesuaian Pesawat Uji kesesuaian yang dilakukan sebelum penelitian dimulai adalah evaluasi kolimasi berkas cahaya, peralatan kompresi, generator dan tabung sinar-X, dan sistem AEC. Uji kesesuaian ini mengikuti kriteria Perka BAPETEN No. 9 Tahun 2011.



7

Iluminasi cahaya ruangan (background) yang terukur sebesar 62.21 lux, sedangkan iluminasi cahaya kolimasi rata-rata dari empat area lapangan sebesar 299.55 lux. Iluminasi cahaya kolimasi diperoleh dengan mengurangi iluminasi cahaya kolimasi dengan iluminasi cahaya ruangan, yaitu sebesar 237.34 lux. Selisih maksimum yang masih diterima antara lapangan kolimasi dengan berkas sinar-X, kolimasi dengan image receptor, dan berkas sinar-X dengan image recertor adalah sebesar 2% dari jarak SID, Hasil uji memperlihatkan bahwa selisihn ketigaya masih di bawah batas toleransi. Uji akurasi tegangan dilakukan untuk melihat keakuratan tegangan sinar-X yang dihasilkan dengan tegangan panel yang dipilih. Rata-rata diskrepansi tegangan yang terukur detektor adalah sebesar 3.23%. Penyimpangan yang terjadi relatif besar, namun deviasi yang dicapai masih di bawah batas toleransi yang sebesar 6%. Nilai koefisien variasi (COV) yang diperoleh untuk reproduksibilitas tegangan adalah sebesar 0.002, sedangkan nilai COV uji reproduksibilitas output yang diperoleh adalah sebesar 0.003 dengan nilai COV maksimum yang masih diperbolehkan adalah sebesar 0.05. Keluaran radiasi yang dihasilkan pada uji keluaran radiasi dianggap cukup baik karena nilai koefisien linearitas yang diperoleh sebesar 0.026 sedangkan nilai maksimum yang masih diperbolehkan adalah sebesar 0.1. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa keluaran radiasi yang dihasilkan tabung sinar-X cukup linear. Nilai CNR (Contrast to Noise Ratio) yang terhitung pada evaluasi sistem AEC untuk ketebalan fantom 2 cm, 4 cm, dan 6 cm secara berturut-turut adalah sebesar 1.32, 0.98, dan 0.74. Semakin tebal fantom yang digunakan nilai CNR yang diperoleh semakin kecil. Perbandingan Hasil Evaluasi Kualitas Citra CDMAM Secara Manual dan Digital Hasil evaluasi citra ditampilkan pada Tabel 3.1, Tabel 3.2, dan Tabel 3.3. Meski nilai IQF maupun prosentasi deteksi yang diperoleh mengalami fluktuasi, namun terlihat bahwa dari dua metode yang digunakan menghasilkan trend nilai yang sama. Semakin besar ketebalan fantom maka akan semakin kecil nilai IQF maupun prosentasi deteksinya, merepresentasikan semakin menurunnya kualitas citra. Oleh karena persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai IQF pada kedua metode berbeda maka perbandingan hasil evaluasi dapat dilihat dari prosentase lempengan emas yang Universitas Indonesia


8

terdeteksi, nilainya diperoleh dengan menggunakan Persamaan (2.1). Perbandingan nilai prosentasi deteksi metode manual dan digital untuk tiga penggunaan kombinasi target/filter dapat dilihat pada Gambar 3.1. Tabel 3.1 Hasil evaluasi citra secara manual dan digital untuk pengeksposan menggunakan target/filter W/Rh IQF

Prosentase (%)

Ketebalan payudara terkompresi (mm)

Manual

Digital

Manual

Digital

21

7.44

155.4

39.5

81.0

32

8.90

156.9

44.4

77.6

45

8.19

134.6

41.0

77.3

53

5.36

185.9

31.2

79.5

60

4.87

132.3

28.3

73.9

75

3.95

131.4

22.9

74.9

Tabel 3.2 Hasil evaluasi citra secara manual dan digital untuk pengeksposan menggunakan target/filter Mo/Mo IQF Prosentase (%) Ketebalan payudara terkompresi (mm)

Manual

Digital

Manual

Digital

21

12.6

164.8

53.7

82.4

32

8.67

197.5

45.4

82.0

45

8.02

127.3

42.0

75.9

53

5.81

154.6

33.2

74.6

60

5.24

144.5

29.3

75.4

75

3.92

124.1

22.4

72.4

Tabel 3.3 Hasil evaluasi citra secara manual dan digital untuk pengeksposan menggunakan target/filter Mo/Rh IQF Prosentase (%) Ketebalan payudara terkompresi (mm)

Manual

Digital

Manual

Digital

21

9.38

188.4

45.9

82.0

32

9.10

176.5

45.9

80.7

45

5.84

176.7

34.1

78.5

53

6.29

155.8

35.1

76.8

60

4.69

144.1

27.3

74.6

75

4.63

141.0

26.3

75.1



9

Gambar 3.1 Grafik perbandingan prosentasi deteksi metode manual dan digital pada penggunaan target/filter (a) W/Rh, (b) Mo/Mo, (c) Mo/Rh

Nilai prosentasi metode digital jauh lebih tinggi dibandingkan nilai prosentasi metode manual. Selisih prosentasi deteksi kedua metode untuk ketiga kombinasi target/filter yang digunakan mengalami kenaikkan seiring dengan ketebalan fantom. Dengan nilai rata-rata sebesar 42.82 ± 7.19% (W/Rh), 39.45 ± 7.92% (Mo/Mo), dan 42.18 ± 5.77% (Mo/Rh), maka dapat dikatakan bahwa kinerja evaluasi secara manual semakin menurun terhadap kenaikkan ketebalan fantom. Evaluasi secara manual memiliki beberapa kelemahan sehingga hasilnya tidak lebih baik dibanding evaluasi secara digital. Karena banyaknya citra yang dievaluasi, maka mata pengamat dapat mengalami kelelahan sehingga mempengaruhi keakuratan pembacaan di akhir pengamatan. Selain itu dapat timbul learning effect dikarenakan pengamatan yang berulang terhadap banyak citra sehingga memungkinkan pengamat terbiasa dengan pola peletakan emas. Gambar 3.2 merupakan citra fantom CDMAM dengan ketebalan ekivalen payudara 21 mm menggunakan target/filter Mo/Mo, sedangkan Gambar 3.3 menampilkan hasil evaluasi citra yang sama dengan menggunakan perangkat lunak. Contrast detail score diagram pada Universitas Indonesia


10

Gambar 3.2 Citra fantom ekivalen payudara 21 mm menggunakan target/filter Mo/Mo

Gambar 3.3 Hasil evaluasi citra fantom pada Gambar 3.2 dengan menggunakan perangkat lunak

Gambar 3.3 menunjukkan banyaknya emas yang terdeteksi. Bulatan merah pada setiap sel menandakan bahwa 2 dari 2 lempengan emas dalam sel tersebut dapat terdeteksi. Sedangkan bulatan merah jambu menandakan bahwa hanya salah satu lempengan emas yang tedeteksi. Contrast detail curve diperoleh dengan memplot ketebalan lempengan emas terkecil yang terdeteksi untuk setiap kolom diameter lempengan emas. Evaluasi secara digital menghasilkan nilai prosentasi deteksi yang lebih besar karena rogram komputer mendeteksi citra per piksel, sehingga hasilnya jauh lebih baik dan akurat. Perhitungan secara manual dinilai kurang efisien karena menghabiskan banyak waktu. Variasi pembacaan pun dapat terjadi untuk pembacaan yang dilakukan oleh pengamat yang berbeda (inter-reader variability) maupun pembacaan satu citra yang berulang oleh seorang pengamat yang sama (intra-reader variability) [13]. Universitas Indonesia


11

Perbandingan MGD Berdasarkan Variasi Rekomendasi Penentuan MGD Penentuan nilai faktor konversi yang mengubah kerma udara menjadi dosis MGD dilakukan dengan cara interpolasi, karena parameter eksposi yang diberikan selama pengambilan data tidak seluruhnya tersedia pada publikasi yang menjadi acuan. Nilai HVL relatif tidak konstan terhadap parameter eksposi yang sama sehingga interpolasi antara dua data harus dilakukan. Perhitungan nilai MGD dilakukan dengan mengacu pada publikasi IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography, kemudian hasilnya dijadikan patokan untuk kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan MGD berdasarkan publikasi Dance et al. (2000), Klein et al. (1997), dan Wu et al. (1991). Nilai MGD dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4), Persamaan (2.5), dan Persamaan (2.6). Faktor konversi yang terdapat pada publikasi Klein et al. (1997) dan Wu et al. (1991) belum selengkap publikasi IAEA dan Dance et al. (2000), hal ini menyebabkan ada beberapa penggunaan parameter eksposi yang tidak dapat dihitung dosisnya. Seperti pada publikasi Wu et al. (1991) yang tidak melakukan pengukuran faktor konversi untuk penggunaan target/filter W/Rh, selain itu nilai HVL dibatasi antara 0.24 – 0.43 mmAl. Dari grafik yang ditampilkan pada Gambar 3.4, terlihat bahwa hasil perhitungan MGD berdasarkan publikasi IAEA dan Dance et al. (2000) tidak terlalu berbeda. Hal ini disebabkan karena publikasi IAEA Human Health Series No. 17 – Quality Assurance Programme for Digital Mammography mengacu pada Dance et al. (2000), hanya tampilan tabelnya saja yang diubah sehingga pembacaan menjadi lebih mudah. Publikasi IAEA menampilkan faktor konversi g dan c dalam satu tabel berdasarkan variasi ketebalan PMMA. Untuk suatu ketebalan PMMA tertentu, nilai ekivalen ketebalan dan glandularitas payudara selalu sama, sehingga faktor glandularitas tidak berpengaruh. Selain glandularitas, nilai g dan c dipengaruhi oleh faktor yang sama, yaitu ketebalan payudara dan HVL berkas, dengan begitu kedua faktor ini bisa ditampilkan dalam satu tabel. Pada publikasi Klein et al.(1997) dan Wu et al (1991), nilai faktor konversi juga dipengaruhi oleh kVp. Namun sesungguhnya peran tegangan tabung tidak lebih spesifik dari besarnya HVL berkas, karena pada tegangan tabung yang sama dapat dihasilkan HVL berkas yang berbeda. Perhitungan nilai MGD mengacu pada publikasi IAEA. Tabel 3.4, Tabel 3.5, dan Tabel 3.6 menampilkan diskrepansi (%) nilai MGD yang tertera pada display pesawat, serta yang diperoleh berdasarkan publikasi Dance et al. (2000), Klein et al. (1997), dan Wu et al. Universitas Indonesia


12

Gambar 3.4 Nilai MGD terhadap ketebalan payudara untuk penggunaan target/filter (a) W/Rh, (b) Mo/Mo, (c) Mo/Rh

Tabel 3.4 Diskrepansi MGD terhadap perolehan MGD berdasarkan publikasi IAEA pada kombinasi target filter W/Rh Ketebalan payudara Dance et al. Klein et al. Wu et al. Display (mm) (2000) (1997) (1991) 21

9.40%

0.20%

-

-

32

1.13%

0.06%

-

-

45

4.87%

0.16%

-

-

53

8.69%

0.47%

6.89%

-

60

16.03%

1.46%

8.14%

-

75

20.38%

0.32%

8.25%

-



13

Tabel 3.5 Diskrepansi MGD terhadap perolehan MGD berdasarkan publikasi IAEA pada kombinasi target filter Mo/Mo Ketebalan payudara Dance et al. Klein et al. Wu et al. Display (mm) (2000) (1997) (1991) 21

36.67%

0.30%

-

17.68%

32

28.14%

0.46%

6.54%

11.34%

45

19.59%

0.49%

6.84%

7.77%

53

6.80%

0.64%

6.93%

7.39%

60

1.84%

0.66%

5.44%

4.95%

75

6.88%

0.68%

7.06%

3.43%

Tabel 3.6 Diskrepansi MGD terhadap perolehan MGD berdasarkan publikasi IAEA pada kombinasi target filter Mo/Rh Ketebalan payudara Dance et al. Klein et al. Wu et al. Display (mm) (2000) (1997) (1991) 21

42.02%

1.11%

-

-

32

31.32%

0.23%

-

10.78%

45

20.24%

0.47%

-

-

53

6.93%

1.28%

-

-

60

4.00%

0.49%

17.32%

-

75

5.00%

1.24%

-

-

(1991) terhadap nilai MGD yang diperoleh berdasarkan publikasi IAEA untuk tiga variasi kombinasi target/filter. Diskrepansi maksimum nilai MGD display yang masih diperbolehkan adalah sebesar 6%. Kinerja pesawat dalam menentukan MGD pasien ketika menggunakan target/filter W/Rh terbilang cukup baik pada ketebalan rendah (di bawah 45 mm), seiring dengan kenaikan ketebalan payudara terkompresi maka nilai diskrepansi menjadi semakin tinggi. Namun pada ketebalan 21 mm diskrepansinya juga terbilang tinggi, yaitu mencapai 9.40%. Berbeda dengan penggunaan target/filter W/Rh, ketika target/filter Mo/Mo dan Mo/Rh digunakan, nilai diskrepansi MGD display yang diperoleh terbilang baik pada ketebalan payudara terkompresi di atas 53 mm. Nilai diskrepansi cenderung menurun terhadap kenaikan ketebalan meski besar rata-ratanya masih di atas 6%. Namun pada penggunaan target/filter Mo/Rh, nilai diskrepansi yang diperoleh besarnya di bawah nilai maksimum untuk ketebalan 6 dan 7.5 cm, masing-masing secara berturut-turut adalah sebesar 4% dan 5%.



14

MGD (mGy)

5.0 4.0 3.0

W/Rh

2.0

Mo/Mo

1.0

Mo/Rh

0.0 0

20

40

60

80

Ketebalan PMMA ekivalen payudara (mm)

Gambar 3.5 Grafik nilai MGD terhadap kenaikkan ketebalan fantom ekivalen payudara untuk kombinasi target/filter W/Rh, Mo/Mo, dan Mo/Rh

Perbandingan MGD dan Kualitas Citra Berdasarkan Variasi Kombinasi Target/Filter Pada dasarnya ketebalan payudara akan mempengaruhi dosis yang diterima oleh jaringan tersebut. Semakin tebal payudara terkompresi maka akan semakin banyak radiasi hambur yang terjadi, akibatnya dosis yang sampai ke jaringan menjadi semakin besar. Gambar 3.5 merupakan grafik yang menunjukkan kenaikkan nilai MGD terhadap kenaikkan ketebalan payudara terkompresi untuk ketiga kombinasi target/filter yang divariasikan dalam penelitian. Hasil yang diperoleh sesuai dengan ketentuan MGD yang meningkat seiring dengan kenaikkan ketebalan payudara terkompresi. Dari grafik pada Gambar 3.5 dapat dilihat pula hubungan dosis dengan kombinasi target/filter yang digunakan. Dosis tertinggi diperoleh ketika menggunakan kombinasi target/filter Mo/Mo, diikuti dengan Mo/Rh dan W/Rh. Perbedaan dosis menggunakan target/filter Mo/Mo dan Mo/Rh tidak terlalu signifikan dengan selisih rata-rata sebesar 0.105 ± 0.017 mGy. Sedangkan MGD dengan menggunakan target/filter W/Rh terbilang rendah. Nilai MGD dari penggunaan target/filter Mo/Mo adalah yang terbesar dibandingkan yang lainnya karena spektrum sinar-X karakteristik kulit K dari kombinasi target/filter Mo/Mo menghasilkan intensitas yang tinggi, yaitu sebesar 45 x 106 foton/mm2. Sedikit lebih tinggi bila dibandingkan dengan penggunaan target/filter Mo/Rh yang sebesar 30 x 106 foton/mm2 [1]. Hal ini dipengaruhi oleh filter yang digunakan. Saat menggunakan filter Rh, intensitas sinar-X karakteristik Mo kulit K lebih banyak teratenuasi karena pada energi sinar-X tersebut (17.5 keV), nilai koefisien atenuasi linear Rh lebih tinggi dibanding Mo.



15

Kombinasi target/filter W/Rh menghasilkan spektrum bremsstrahlung rentang energi 10 – 23 keV dengan intensitas yang rendah. Hal ini yang menyebabkan nilai MGD yang diperoleh lebih rendah dibandingkan dua kombinasi target/filter lainnya. Meski spektrum yang terbentuk hanya spektrum bremsstrahlung, namun penggunaan kombinasi target/filter ini dapat menghasilkan citra yang cukup baik karena energi sinar-X yang terbentuk masih di bawah 25 keV, pada energi ini masih terdapat perbedaan atenuasi jaringan kelenjar payudara dengan jaringan kanker. Energi rendah spektrum bremsstrahlung di bawah 10 keV yang dapat memberikan dosis yang signifikan terhadap payudara dipangkas dengan menggunakan filter Rh 50 µm. Target filter Mo/Mo baik digunakan untuk mencitrakan payudara dengan ketebalan yang rendah. Pengeksposan fantom yang tidak lebih tebal dari 32 mm menghasilkan MGD di bawah 1.5 mGy dengan kualitas citra terbaik diperoleh saat menggunakan target/filter Mo/Mo, besar prosentase deteksi digital sebesar 82.4% untuk ketebalan 21 mm dan 82.0% untuk ketebalan 32 mm (Gambar 3.6). Penggunaan target/filter Mo/Mo dapat menghasilkan citra dengan kontras yang lebih baik karena energi spektrum sinar-X yang rendah, yaitu 20 keV. Pada energi sinar-X rendah perbedaan atenuasi antara jaringan kelenjar dan jaringan kanker semakin besar sehingga citra yang dihasilkan akan memberikan kontras yang tinggi diantara keduanya. Namun untuk ketebalan fantom yang lebih besar (≥45 mm) energi spektrum sinarX target/filter Mo/Mo tidak memberikan penetrabilisasi yang cukup, sehingga membutuhkan target/filter yang menghasilkan energi lebih besar.

Prosentasi deteksi digital (%)

84 82 80 78 76 74 72 70

W/Rh Mo/Mo Mo/Rh 0

20

40

60

80

Ketebalan fantom (mm)

Gambar 3.6 Grafik kualitas citra terhadap kenaikkan ketebalan fantom ekivalen payudara untuk kombinasi target/filter W/Rh, Mo/Mo, dan Mo/Rh



16

Target/filter W/Rh dan Mo/Rh memiliki energi spektrum yang lebih besar dibanding Mo/Mo, yaitu hingga 23 keV. Perbedaan atenuasi antara jaringan kelenjar dan jaringan kanker pada energi tersebut masih cukup besar sehingga kontras antara keduanya masih dapat dibedakan. Diantara target/filter W/Rh dan Mo/Rh, kualitas citra terbaik dihasilkan saat menggunakan target/filter Mo/Rh. Akan tetapi, nilai MGD yang diperoleh saat menggunakan target/filter Mo/Rh jauh lebih besar, MGD penggunaan target/filter W/Rh 40.0 ± 3.6% dari MGD Mo/Rh. MGD target/filter W/Rh lebih rendah karena spektrum sinar-X yang terbentuk memiliki intensitas yang juga lebih rendah. Kualitas citra yang dihasilkan fantom ≥45 mm saat menggunakan target filter W/Rh tidak lebih baik dikarenakan bentuk spektrum sinar-X yang dihasilkan adalah spektrum bremsstrahlung. Spektrum bremsstrahlung kurang baik bila digunakan untuk diagnosis karena spektrumnya yang bersifat polienergetik sehingga akan mengurangi kontras. KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini diperoleh beberapa kesimpulan : 1.

Pesawat sinar-X mamografi yang digunakan dalam kondisi standar sesuai peraturan Perka BAPETEN No. 9 Tahun 2011.

2.

Hasil evaluasi citra CDMAM secara digital lebih baik dibandingkan dengan evaluasi secara manual.

3.

Nilai MGD yang dihitung pada penelitian ini (berdasarkan IAEA) sangat sesuai dengan publikasi Dance et al. (2000) dengan diskrepansi maksimum sebesar 1.46%, nilainya kurang dari 2% maka kesesuaiannya baik.

4.

Untuk ketebalan di bawah 32 mm, kualitas citra terbaik didapat saat menggunakan kombinasi target/filter Mo/Mo. Sedangkan untuk ketebalan di atas 45 mm terbaik menggunakan Mo/Rh.

DAFTAR ACUAN [1]

Bushberg Jerrold T, Seibert J. Anthony, Leidholdt Jr Edwin M, Boone John M. The Essential Physics of Medical Imaging – Second Edition. 2002. University of California, Davis, Saeramento, California. Lippincott Williams & Wilkins.



17

[2]

D. R. Dance, C. L. Skinner, K. C. Young, J.R. Beckett, C. J. Kotre. Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protokol. Phys. Med. Biol. 45 (2000) 3225-3240.

[3]

IAEA (2011) Human Health Series No. 17. Quality Assurance Programme for Digital Mammography.

[4]

L. D. Hartley, B. J. Cobb, D. E. Hutchinson. Estimating mean glandular dose using proprietary mammography phantoms. Applied Radiation and Isotopes (1999) 205-213.

[5]

R. Klein, H. Aichingert, J. Dierkert. Determination of Average Glandular Dose with Modern Mammography Units for Two Large Group Patient. Phys. Med. Biol. 42 (1997) 651 – 671.

[6]

R. van der Burght, M. Thijssen, R. Bijerk. Manual Contrast-detail Phantom CDMAM 3.4. 2013. Department of Radiology , Radboud University Nijmegen, Netherlands.

[7]

R. van Engen. Supplement to the European Guidlines fourth edition. 2011. Nijmegen, The Netherlands.



Dosis Glandular Rerata dan Kualitas Citra Fantom CDMAM pada Pesawat Mamografi Siemens Mammomat Inspiration

Recommend Documents