ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN UKURAN FOCAL SPOT DARI SINAR-X TERHADAP DENSITAS FILM RADIOGRAFI

ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN UKURAN FOCAL SPOT DARI SINAR-X TERHADAP DENSITAS FILM RADIOGRAFI Rahmayanti, Bualkar Abdullah, Bidayatul Armynah

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin

THE ANALYSIS OF THE EFFECT OF THE CHANGE IN THE X-RAY FOCAL SPOT TOWARD THE RADIOGRAPHIC FILM DENSITY Rahmayanti, Bualkar Abdullah, Bidayatul Armynah

Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Science, Hasanuddin University

ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai analisis pengaruh perubahan ukuran focal spot dari sinar-X terhadap densitas film radiografi. Penelitian ini menggunakan tiga pesawat sinar-X yang berbeda dengan nilai fokus yang sama yaitu 0,6/1,2 mm dan jenis anoda yang sama yaitu anoda putar sesuai jumlah pasien dan usia atau lama pengoperasian. Adapun obyek yang digunakan adalah focal spot test tool dengan metode bar pattern untuk mengetahui ukuran focal spot saat ini, kemudian melakukan pengukuran densitas film radiografi dari obyek stepwedge dengan menggunakan densitometer. Metode analisis yang digunakan adalah menentukan hubungan antara perubahan ukuran focal spot dengan densitas radiografi yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan focal spot test tool dengan metode bar pattern memperlihatkan bahwa telah terjadi penambahan ukuran focal spot pada pesawat sinar-X I sebesar 0,1 mm, sedangkan untuk pesawat sinar-X II dan III belum terjadi penambahan, dan berdasarkan hasil pengukuran densitas dengan menggunakan densitometer bahwa densitas film radiografi yang dihasilkan pesawat sinar-X I juga rendah dibandingkan dengan densitas film radiografi yang dihasilkan pesawat sinar-X II dan III. Kata Kunci : Pesawat Sinar-X, Focal spot, dan Densitas ABSTRACT The research has been conducted to analyze the effect of the change in the x-ray focal spot size to the radiographic fil density. This study uses three different X-rays devices with the nominal of the focal spot, 0,6/1,2 mm and the same type of anode, that is anode rotating according to the

amount of patient and the age or the length of the operation. The object used is focal spot test tool with bar pattern method to determine the current size of the recent focal spot. Then the measurement of radiographic film density of the stepwedge is done by using densitometer. The analytical method used is to determine the correlation between the change of focal spot size and the result of radiographic density. The result shows that the use of focal spot test tool with bar patternmethod presents that there has been an additional in the size of focal spot X-ray device it is 0,1 mm. there has no additional in the second and the third X-ray device, and based on the result of density measurement using densitometer shows that the resulted radiographic film density of X-ray I in low compared to the density of radiographic film of X-ray II and III.. Key words : X-ray Device, Focal Spot, Density 1

Pendahuluan Sinar-X dihasilkan oleh elektron yang menumbuk target dalam tabung hampa udara dengan adanya perbedaan tegangan tinggi antara katoda dan anoda maka terjadilah pancaran elektron dengan kecepatan yang tinggi dari katoda menuju anoda. Kurang lebih 1 % energi kinetik diubah menjadi sinar-X dan 99 % diubah menjadi panas.[1] Ketika proses pembentukan sinar-X terjadi, anoda yang dilengkapi dengan bidang fokus (focal spot) merupakan target yang terusmenerus dibombardir oleh elektron akan mengalami keausan pada permukaannya sehingga daerah focal spot akan semakin luas. Semakin kecil ukuran focal spot, semakin tajam pula gambaran yang dihasilkan. Sebaliknya apabila ukuran focal spot semakin luas, maka gambaran yang dihasilkan mengalami ketidaktajaman.[2] Saat ini, penggunaan pesawat sinar-X yang sama dalam suatu rumah sakit selalu dilakukan setiap hari. Hal ini dapat menyebabkan penurunan kinerja dari tabung pesawat sinar-X yang memiliki waktu penggunaan efekif. Salah satunya dengan memperhatikan usia dan jumlah pasien serta jenis pemeriksaan yang dilakukan dengan menggunakan pesawat sinar-X tersebut. Selain itu, penggunaan faktor eksposi yang cukup tinggi pada beberapa jenis pemeriksaan tertentu diantaranya pemeriksaan kepala dengan posisi PA (postero – anterior), pemeriksaan rongga dada (thorax) dan pemeriksaan tulang belakang (columna vertebralis). Maka dari itu, kondisi dari pesawat sinar-X diagnostik perlu diperhatikan, karena hal tersebut dapat mempengaruhi distribusi sinar-X yang dihasilkan sehingga berpengaruh pada kualitas citra radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X tersebut. Distribusi sinar-X yang baik adalah saat tabung masih baru dan bahan target belum aus. Distirbusi yang tidak merata akan semakin besar seiring dengan penggunaan tabung, bila pada target terjadi pengkasaran permukaan karena aus. Anoda yang telah aus menyebabkan distribusi yang tidak baik karena adanya atenuasi yang tidak sesuai dengan yang digunakan.[3] Teori Ukuran focal spot sebenarnya yaitu pada daerah anoda yang dibombardir oleh elektron, yang ditentukan oleh panjang filamen pada katoda dan lebar focussing cup. Ukuran focal

spot efektif adalah panjang dan lebar pada focal spot yang diproyeksikan kebawah pusat sinar di daerah sinar-X. Lebar focal spot efektif sama dengan lebar focal spot sebenarnya, oleh karena itu tidak terpengaruh oleh sudut anoda. Namun, sudut anoda menyebabkan panjang focal spot efektif menjadi lebih kecil dari focal spot sebenarnya. Panjang focal spot efektif dan focal spot aktual dihubungkan sebagai berikut [8] : 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 = 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 × sin 𝜃 (II.1)

Dimana 𝜃 adalah sudut anoda. Panjang focal spot yang terlihat kebawah disebut prinsip garis fokus. Focal Spot Test Tool Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menentukan ukuran focal spot adalah dengan menggunakan metode bar pattern atau pola bar. Bar pattern adalah metode sederhana yang digunakan untuk menentukan ukuran focal spot. Dari hasil radiografi yang dihasilkan, dapat ditentukan ukuran focal spot pada anoda dengan menetapkan kelompok pasangan garis vertikal dan horizontal terkecil yang masih dapat di observasi dengan jelas berdasarkan tabel II.2 kemudian tentukan perkiraan ukuran focal spot saat ini dan bandingkan ukuran bidang fokus saat ini dengan ukuran sebagaimana tertulis dalam spesifikasi tabung sinar-x tersebut. [9] Tabel 1. Tingkat Panduan Ukuran Focal Spot Smallest Groups Resolved

(lp/mm)

Dimension of Effective Focal Spot (mm)

1

0.84

4.3

2

1

3.7

3

1.19

3.1

4

1.41

2.6

5

1.68

2.2

6

2

1.8

7

2.38

1.5

8

2.83

1.3

9

3.36

1.1

10

4

0.9

11

4.76

0.8

12

5.66

0.7

Group

2

Kualitas Radiografi Kualitas radiografi adalah kemampuan radiograf dalam memberikan informasi yang jelas mengenai objek atau organ yang diperiksa. Adapun faktor yang mempengaruhi kualitas radiograf adalah : 1. Densitas Densitas merupakan derajat kehitaman yang berhubungan dengan intensitas radiasi sinar-X yang mengenai film. Fungsi dari optical density adalah untuk membuat informasi didalam gambaran radiograf. Optical density diproduksi oleh sebuah film dan dapat diukur dengan menggunakan densitometer. Nilai atau optical density (OD) dirumuskan sebagai berikut [3] : 𝐼0 𝑂𝐷 = 𝑙𝑜𝑔10 𝐼𝑡 (II.2) Dengan OD menyatakan densitas optikal, Io menyatakan sinar yang menuju ke film, sedangkan It menyatakan sinar yang diteruskan ke film. 2. Kontras Kontras merupakan perbedaan densitas antara dua titik, radiografi ini dikatakan memiliki kontras yang baik apabila dapat dibedakan antara bagian yang satu dengan bagian yang lainnya. Di dalam radiografi kontras berbentuk perbedaan intensitas cahaya atau kehitaman. Fungsi dari kontras dalam radiografi untuk membuat detail anatomi menjadi lebih jelas. Oleh karena itu kontras adalah faktor yang sangat penting dalam mengevaluasi kualitas radiograf. Kontras dapat dinyatakan dengan [1] : C = D2 – D1 (II.3) Dimana C adalah kontras, D1 adalah daerah densitas terendah dan D2 adalah densitas tertinggi. Kontras film dapat ditunjukan dengan gradient rata-rata (Average gradient) dari kurva karateristik film, dapat dirumuskan sebagai berikut [3]: 𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡 =

𝑂𝐷2 ‒ 𝑂𝐷1 𝐿𝑅𝐸2 ‒ 𝐿𝑅𝐸1

(II.4)

Dimana OD2 dan OD1 adalah densitas optikal yang berhubungan dengan log relative exposure. 3. Ketajaman Gambaran dikatakan tajam apabila keadaan gambar dimana dapat terlihat batas antara bagian-bagian yang membentuk gambar tersebut. Ketajaman gambar yaitu tebalnya batas pemisah antara dua bagian yang berbeda

kehitamannya. Suatu radiograf dikatakan memiliki ketajaman yang tinggi bila lebar lebar batas antara dua daerah yang berlainan adalah sempit. Ketajaman ini tergantung pada kontras radiograf, jika kontras radiograf tinggi, maka ketajaman juga tinggi, begitu juga sebaliknya. 4. Detail Detail merupakan kualitas radiografi berdasarkan ketajaman dilihat dari garis luar yang membentuk gambar dan kontras antara beberapa struktur yang terekam. Jika garis luar yang membentuk gambar sangat jelas dilihat dan kejernihan detail ini dapat dikatakan bagus. Detail radiografi menggambarkan ketajaman dengan strukturstruktur terkecil dari radiografi. Salah faktor yang mempengaruhi detail adalah kekaburan focal spot (Focal spot blur). Kekaburan focal spot dapat dinyatakan dengan [3] : 𝑆𝑂𝐷 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝑠𝑝𝑜𝑡 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 = 𝑂𝐼𝐷 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝑠𝑝𝑜𝑡 𝑏𝑙𝑢𝑟 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝑠𝑝𝑜𝑡 𝑏𝑙𝑢𝑟 =

(𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝑠𝑝𝑜𝑡 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓)𝑂𝐼𝐷 𝑆𝑂𝐷

(𝐼𝐼.5)

SOD (source to object distance) yaitu jarak sumber sinar dan obyek dan OID (object to image receptor distance) yaitu jarak obyek dan bayangan. Kekaburan mengakibatkan penurunan kemampuan untuk memperlihatkan detail anatomi obyek. Padahal hal tersebut sangat penting dalam penggambaran citra medik. Selain itu, kekaburan menurunkan nilai ketajaman (sharpness) struktur dan obyek citra medik, sehingga ketidaktajaman (unsharpness) sering digunakan sebagai pengganti istilah kekaburan (blurring). Kekaburan menurunkan karakteristik citra medik yang disebut resolusi bagian (spatial resolution). Resolusi adalah pengaruh dari kekaburan yang dapat diukur dengan mudah dan digunakan untuk mengevaluasi dan menentukan karakteristik kekaburan dari sistem dan komponen citra medik. Resolusi digambarkan sebagai banyaknya jumlah pasang garis (lain pairs) yang tampak dalam setiap satuan mm. Oleh karena itu, resolusi bagian yang tinggi (baik) menandakan kenampakan (visibility) detail anatomi yang akurat.

3

11

Metodologi Penelitian Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Tiga pesawat sinar-X dengan jenis anoda dan ukuran fokus yang sama yaitu 0,6/1,2 mm, tetapi berbeda tahun pengoperasian dan jumlah pasien. 2. Focal Spot Test Tool 3. Stepwedge 4. Kaset dan Film Sinar-X 5. Automatic Processing 6. Densitometer Hasil dan Pembahasan Penelitian ini menggunakan focal spot test tool dengan metode bar pattern dan faktor eksposi tegangan tabung 70 kV dan arus tabung 10 mAs. Kemudian dilanjutkan dengan penyinaran terhadap objek step wedge dengan menggunakan variasi faktor eksposi yang sama yaitu tegangan tabung 40 kV, 70 kV dan 100 kV dan arus tabung 0,5 mAs, 10 mAs dan 14 mAs terhadap ketiga pesawat sinar-X. Tabel 2. Nilai Dimensi Focal Spot Gambar Radiografi dari Penggunaan Focal Spot Test Tool dengan Metode Bar Pattern Grup Terkecil Yang Terevaluasi

Pesawat Sinar-X Pesawat sinar-X I Pesawat sinar-X II Pesawat sinar-X III

lp/mm

Dimensi Focal Spot Efektif (mm)

8

2.83

1.3

9

3.36

1.1

9

3.36

1.1

Tabel 3 Nilai Rata-Rata Pengukuran Densitas Pada Pesawat Sinar-X I STEP

0,5 mAs

40 kV 10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

70 kV 10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

100 kV 10 mAs

14 mAs

1

0,20

0,21

0,21

0,23

0,25

0,30

0,40

0,49

0,55

2

0,20

0,21

0,22

0,30

0,31

0,39

0,53

0,57

0,84

3

0,20

0,21

0,22

0,36

0,48

0,52

0,78

0,77

1,08

4

0,20

0,22

0,23

0,43

0,69

0,72

1,09

1,18

1,37

5

0,21

0,22

0,24

0,54

0,84

1,13

1,40

1,59

1,70

6

0,21

0,23

0,29

0,78

1,09

1,51

1,76

1,89

1,99

7

0,21

0,30

0,40

1,12

1,51

1,90

2,01

2,10

2,22

8

0,29

0,59

0,82

1,50

1,83

2,15

2,17

2,28

2,47

9

1,04

1,10

1,47

1,84

2,20

2,34

2,31

2,37

2,60

10

1,50

1,88

2,09

2,20

2,34

2,41

2,41

2,50

2,68

2,16

2,30

2,38

2,38

2,42

2,44

2,52

2,60

2,77

Tabel 4 Nilai Rata-Rata Pengukuran Densitas Pada Pesawat Sinar-X II 40 kV

70 kV

100 kV

STEP

0,5 mAs

10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

10 mAs

14 mAs

1

0,22

0,23

0,24

0,25

0,27

0,30

0,48

0,55

0,60

2

0,22

0,23

0,24

0,34

0,35

0,41

0,56

0,62

0,89

3

0,22

0,23

0,24

0,41

0,53

0,58

0,83

0,80

1,14

4

0,23

0,23

0,25

0,48

0,71

0,77

1,11

1,23

1,44

5

0,23

0,24

0,26

0,58

0,89

1,17

1,47

1,64

1,75

6

0,23

0,27

0,31

0,81

1,15

1,57

1,80

1,96

2,03

7

0,23

0,35

0,46

1,18

1,49

1,96

2,04

2,17

2,28

8

0,30

0,64

0,86

1,53

1,89

2,20

2,20

2,31

2,53

9

1,07

1,17

1,52

1,90

2,25

2,40

2,36

2,43

2,66

10

1,56

1,92

2,12

2,27

2,40

2,46

2,46

2,56

2,72

11

2,20

2,37

2,41

2,42

2,48

2,49

2,60

2,69

2,80

Tabel 5 Nilai Rata-Rata Pengukuran Densitas Pada Pesawat Sinar-X III STEP

0,5 mAs

40 kV 10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

70 kV 10 mAs

14 mAs

0,5 mAs

100 kV 10 mAs

14 mAs

1

0,22

0,23

0,24

0,25

0,27

0,30

0,48

0,55

0,60

2

0,22

0,23

0,24

0,34

0,36

0,41

0,56

0,60

0,90

3

0,22

0,23

0,24

0,41

0,54

0,58

0,83

0,80

1,13

4

0,23

0,24

0,25

0,48

0,72

0,77

1,11

1,24

1,44

5

0,23

0,25

0,28

0,59

0,91

1,17

1,47

1,63

1,75

6

0,23

0,28

0,32

0,81

1,15

1,57

1,80

1,97

2,02

7

0,23

0,36

0,47

1,19

1,48

1,98

2,04

2,17

2,29

8

0,30

0,65

0,86

1,53

1,88

2,20

2,20

2,31

2,53

9

1,07

1,17

1,53

1,89

2,25

2,42

2,36

2,41

2,65

10

1,58

1,92

2,13

2,27

2,43

2,47

2,46

2,58

2,72

11

2,20

2,38

2,40

2,42

2,48

2,50

2,60

2,69

2,80

Ukuran Focal Spot Berdasarkan hasil radiografi yang diperoleh dengan menggunakan focal spot test tool sebagai obyek maka dapat ditentukan ukuran focal spot pada ketiga pesawat sinar-X dengan metode bar pattern. Hasil radiografi pada pesawat sinar-X I, kelompok pasangan garis vertikal dan horizontal kecil yang dapat terevaluasi dengan jelas berdasarkan tingkat panduan ukuran focal spot dengan metode bar pattern adalah sampai garis ke 8 (delapan) yaitu 2,83 lp/mm, sehingga diperoleh nilai dimensi focal spot efektif sebesar 1,3 mm. Namun, berdasarakan nominal focal spot dari spesifikasi pesawat yaitu 1,2 mm, hal ini menandakan bahwa nilai focal spot pada pesawat sinar-X I telah mengalami penambahan ukuran sebesar 0,1 mm. Terjadi penambahan dimensi focal spot tersebut yang mempengaruhi resolusi 4

dihasilkan yang berdampak terhadap kurang tepatnya diagnosa. Kurva Perbandingan Nilai Densitas Berdasarkan Faktor Eksposi 3,00 2,50

Densitas

atau ketajaman dan detail citra radiografi sehingga garis vertikal dan horizontal kecil ke 9 (sembilan) dan seterusnya pada gambaran radiogarfi tersebut tidak dapat terevaluasi. Focal spot dengan dimensi yang lebih kecil akan menghasilkan citra radiografi lebih tajam (sharpness) dibandingkan focal spot dimensi besar, hal tersebut terjadi karena sinar-X bersifat divergen sehingga apabila dimensi focal spot membesar maka pusat sinar (central ray) akan menambah area penumbra. Jika penumbra semakin besar maka citra radiografi akan semakin tidak tajam (unsharpness). Hasil radiografi pada pesawat sinar-X II dan III, kelompok pasangan garis vertikal dan horizontal kecil yang dapat terevaluasi dengan jelas berdasarkan tingkat panduan ukuran focal spot dengan metode bar pattern adalah pada garis ke 9 (sembilan) yaitu 3,36 lp/mm, sehingga diperoleh nilai dimensi focal spot efektif sebesar 1,1 mm yang mana nominal focal spot dari spesifikasi pesawat yaitu 1,2 mm. Hal ini menandakan bahwa nilai focal spot pada pesawat sinar-X II dan III masih sesuai dengan spesifikasi pesawat sinar-X tersebut yang artinya belum terjadi penambahan pada ukuran focal spotnya yang disebabkan oleh resolusi gambar yang dihasilkan cukup bagus sehingga dapat dibedakan antara garis yang satu dengan yang lainnya. Pesawat sinar-X I, II dan III memiliki jenis anoda yang sama yaitu anoda putar dan ukuran focal spot yang sama yaitu 0,6/1,2 mm. Tetapi berdasarkan hasil radiografi dari penggunaan obyek focal spot test tool terajdi perubahan ukuran focal spot pada pesawat sinar-X I. Berdasarkan data yang diperoleh dari spesifikasi pesawat-pesawat tersebut bahwa perbedaan usia pesawat sinar-X I dengan pesawat Sinar-X II dan III cukup jauh. Dimana lama waktu pengoperasian sampai waktu yang ditentukan dalam melakukan penelitian dari masing-masing pesawat sinar-X tersebut yaitu pesawat sinar-X I adalah kurang lebih 12 tahun, pesawat sinar-X II adalah kurang lebih 4 tahun dan pesawat sinar-X III adalah kurang lebih 3 tahun masa pengoperasian. Selain itu banyaknya pemerikasaan yang telah dilakukan dengan menggunakan pesawat sinar-X tersebut juga sangat mempengaruhinya karena setiap kali terjadi proses pembentukan sinar-X maka bidang target akan terus-menerus dibombardir oleh elektron yang dapat mengakibatkan permukaan target dapat mengikis dan penumbra semakin besar sehingga mempengaruhi intensitas sinar-X yang dikeluarkan dan ketajaman citra yang

2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0,5 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X I) 0,5 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X I) 0,5 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X I) 0,5 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X II) 0,5 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X II) 0,5 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X II) 0,5 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X III) 0,5 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X III) 0,5 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X III)

Step

Gambar 1. Kurva Perbandingan Densitas Radiografi dengan 0,5 mAs Gambar 1 memperlihatkan bahwa dengan penggunaan faktor eksposi 0,5 mAs dengan 40 kV, 70 kV dan 100 kV untuk pesawat sinar-X I menghasilkan nilai densitas film radiografi cukup rendah dibandingkan dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 0,5 mAs dan 40 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 0,22, yang mana terdapat selisih 0,02 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,20. Begitu pula pada step 11 (sebelas) nilai densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III juga sama yaitu 2,20, yang mana terdapat selisih 0,04 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,16. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 0,5 mAs dan 70 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III sama yaitu 0,25, yang terdapat selisih 0,02 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,23. Hal yang sama terjadi pada step tertinggi yaitu step 11 (sebelas), bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 2,42, yang mana terdapat selisih 0,04 dengan nilai densitas 5

film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,38. Sedangkan pada penggunaan faktor eksposi 0,5 mAs dan 100 kV, bahwa pada step terendah yaitu step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III yang sama yaitu 0,48, yang terdapat selisih 0,08 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,40. Begitu pula pada step tertinggi atau step 11 (sebelas), bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 2,60, yang mana terdapat selisih 0,08 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,52. 3

10 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X I) 10 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X I) 10 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X I) 10 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X II) 10 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X II) 10 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X II) 10 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X III) 10 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X III) 10 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X III)

2

1.5

1

0.5

0

3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Step

Gambar 2. Kurva Perbandingan Densitas Radiografi dengan 10 mAs Gambar 2 memperlihatkan bahwa dengan penggunaan faktor eksposi 10 mAs dengan 40 kV, 70 kV dan 100 kV untuk pesawat sinar-X I juga menghasilkan nilai densitas film radiografi cukup rendah dibandingkan dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 10 mAs dan 40 kV, bahwa pada step terendah nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 0,23, yang mana terdapat selisih 0,01 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,21. Hal yang sama terjadi pada step 11 (sebelas) nilai densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X III yaitu 2,38, yang juga terdapat selisih 0,1 terhadap nlai densitas radiografi yang dihasilkan pesawat sinar-X II yaitu 2,37. Namun, dibandingkan dengan pesawat sinar-X I, yang memiliki nilai densitas sebesar 2,30 pada step 11

2.5

Densitas

Densitas

2.5

(sebelas), terdapat selisih yang cukup tinggi yaitu 0,06. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 10 mAs dan 70 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III sama yaitu 0,27, yang terdapat selisih 0,02 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,25. Begitu pula pada step step 11 (sebelas), bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 2,48, yang mana terdapat selisih 0,06 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,42. Sedangkan pada penggunaan faktor eksposi 10 mAs dan 100 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III yang sama yaitu 0,55, yang terdapat selisih 0,06 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,49. Begitu pula pada step tertinggi atau step 11 (sebelas), bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 2,69, yang mana terdapat selisih 0,09 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,60.

2

1.5

1

0.5

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11

14 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X I) 14 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X I) 14 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X I) 14 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X II) 14 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X II) 14 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X II) 14 mAs dan 40 kV (Pesawat Sinar-X III) 14 mAs dan 70 kV (Pesawat Sinar-X III) 14 mAs dan 100 kV (Pesawat Sinar-X III)

Step

Gambar 3 Kurva Perbandingan Densitas Radiografi dengan 14 mAs Gambar 3 memperlihatkan bahwa dengan penggunaan faktor eksposi 14 mAs dengan 40 kV, 70 kV dan 100 kV untuk pesawat sinar-X I menghasilkan nilai densitas film radiografi masih tetap rendah dibandingkan dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat

6

sinar-X II dan III dengan penggunaan faktor eksposi 0,5 mAs dan 10 mAs. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 14 mAs dan 40 kV, bahwa pada step terendah nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 0,24, yang mana terdapat selisih 0,03 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,21. Begitu pula pada step 11 (sebelas) nilai densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II 2,41 yaitu terdapat selisih 0,1 terhadap nlai densitas radiografi yang dihasilkan pesawat sinar-X III yaitu 2,40, yang mana jika dibandingkan dengan pesawat sinar-X I memiliki nilai densitas sebesar 2,38 pada step 11 (sebelas) terdapat selisih sebasar 0,02. Berdasarkan penggunaan faktor eksposi 14 mAs dan 70 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I, II dan III adalah sama yaitu 0,30, meskipun pada step-step selanjutnya hingga step tertinggi masih terdapat perbedaan nilai densitas antara pesawat sinar-X I dengan pesawat sinar-X II dan III. Namun, pada step tertinggi yaitu step 11 (sebelas), bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X III yaitu 0,50 dan terdapat selisih 0,01 dengan densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II yaitu 2,49, yang mana jika dibandingkan dengan densitas yang dihasilkan dari pesawat sinar-X I terdapat selisih yaitu 0,05. Sedangkan pada penggunaan faktor eksposi 14 mAs dan 100 kV, bahwa pada step pertama nilai densitas film radiogarfi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III yang sama yaitu 0,60, yang terdapat selisih yang cukup tinggi yaitu 0,05 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 0,55. Begitu pula pada step tertinggi, bahwa nilai densitas radiografi yag dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III adalah sama yaitu 2,80, yang mana terdapat selisih 0,03 dengan nilai densitas film radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I yaitu 2,77. Berdasarkan uraian di atas, terlihat jelas bahwa dengan penggunaan variasi faktor eksposi yang dilakukan terdapat perbedaan nilai densitas

yang cukup berbeda yaitu terdapat selisih sebesar 0,02 sampai 0,09 dari hasil radiografi antara pesawat sinar-X I dengan Pesawat sinar-X II dan III. Namun, untuk hasil radiografi antara pesawat sinar-X II dan pesawat sinar-X III hanya terdapat selisih sebesar 0,01. Ketiga kurva tersebut diatas memperlihatkan densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I cenderung menurun apabila dibandingkan dengan pesawat sinar-X II dan III jika ditinjau dari spesifikasi dari ketiga pesawat sinar-X tersebut yang mana memiliki jenis anoda dan ukuran focal spot yang sama yaitu 0,6/1,2 mm. Namun, dari hasil pengukuran focal spot saat ini bahwa focal spot pada pesawat sinar-X I telah mengalami penambahan nilai dimensi focal spot efektif yaitu sebesar 0,1 mm. Karena semakin kecil dimensi focal spot maka citra radiografi yang dihasilkan semakin baik pula. Berbeda dengan densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X II dan III yang hampir sama, yang mana dimensi dari kedua pesawat sinar-X tersebut belum mengalami penambahan dimensi focal spot. Selain itu beberapa faktor luar lainnya juga dapat mempengaruhi kualitas radiograf yaitu pada saat berlangsungnya proses pencucian fim. Kesimpulan dan Saran Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan tentang analisis pengaruh pembentukan sinar-X terhadap ukuran focal spot dan densitas film radiografi. Maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Pada pesawat sinar-X I dengan jumlah 76.973 pasien dan masa pengoperasian selama 12 tahun telah mengalami penambahan ukuran focal spot sebesar 0,1 mm dari 1,2 mm menjadi 1,3 mm. Sedangkan pada pesawat sinar-X II dan III belum mengalami penambahan ukuran focal spot, dimana pesawat sinar-X II dengan jumlah 24.811 pasien dan masa pengoperasian selama 4 tahun dan pesawat sinar-X III dengan jumlah 138 pasien dan masa pengoperasian selama 3 tahun. 2. Nilai densitas film radiografi yang dihasilkan dari pesawat sinar-X II dan III hanya memiliki perbedaan sebesar 0,1. Sedangkan apabila dibandingkan dengan pesawat sinar-X I dapat 7

terlihat jelas perbedaan densitas terendah yaitu 0,04 pada penggunaan 40 kV dan 0,5 mAs. Sedangkan denstitas tertinggi yaitu sebesar 0,09 pada penggunaan 100 kV dan 10 mA. Hal ini menandakan bahwa menurunnya intensitas radiasi sinar-X yang mengenai film yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X I. 3. Penambahan ukuran pada dimensi focal spot mempengaruhi ketajaman dan detail citra radiografi yang dihasilkan, karena intensitas sinar-X yang dikeluarkan semakin berkurang sehingga densitas pada film radiografi yang dihasilkan juga berkurang. Saran Untuk mengetahui keadaan focal spot pada tabung sinar-X dan densitas radiografi yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X, sebaiknya dilakukan kalibrasi sesuai standar kendali mutu secara rutin.

DAFTAR PUSTAKA [1]

Meredith, W.J and Massey. 1977. Fundamental Physics of Radiology. Third Edition. John Wright and Sons LTD. USA

[2] Hendee, William R. 2001. Medical Imaging Physics. Fourth Edition. Willey Liss. Canada [3] Bushong, SC. 2013. Radiologic Sciene for Technologists Physics, Biology, And Protection. Tenth Edition. Elsevier Mosby. Texas [4] Rasad, Sjahriar. 2005. Radiologi Diagnostik. Edisi Kedua. Balai Penerbit FKUI. Jakarta [5] Akhadi, Mukhlis. 2000. Dasar-Dasar Proteksi Radiasi. Rineka Cipta. Jakarta [6] Pelatihan Uji Kesesusaian Pesawat Sinar-X Tanggal 22-26 April 2013. 2013. Cara Kerja Pesawat Sinar-X. Badiklat Bapeten [7]

Robert, Penelope Allisy. 2008. Farr’s Physics For Medical Imaging. Second Edition. Saunders Elsevier. Philadelphia

[8] Bushberg, Jerrold T. 2002. The Essential Physics for Medical Imaging. Second Edition. Lippincott Williams and Wilkins. Philadelphia[9] Papp, Jeffrey. 2015. Quality Management In The Imaging Sciences. Fifth Edition. Elsevier Mosby. USA

8