EXPOSUREMETRY Soenarmo BATAN - PUSAT REAKTOR ATOM BANDUNG Abstrakt: EXPOSUREMETRY. Penentuan waktu Exposure dengan menepatkan suatu detector dibawah obyek dalam radiografi yang dikalibrasi terhadap suatu film akan dibicarakan. Penentuannya tidak perlu mengetahui kekuatan sumber, jarak sumber ke film macam dan tebal bahan sedang kebergantungannya terhadap energy dapat disederhanakan. Pendahuluan:
Penentuan waktu exposure dalam radiography dapat ditentukan dengan jalan mengukur dose rate dari radiasi yang seharusnya diterima film dan mengkalibrasi film tsb. dengan detektor yang dipakai untuk mengukur dose rate tsb. Dari kalibrasi terse but akan diketahui berapa dose yang diterima film untuk mencapai density (kehitaman) tertentu. Pemilihan density demikian sehingga kepekaan yang tinggi dapat dicapai dan waktu exposure dapat ditentukan. Dengan cara ini survey meter yang mempunyai kemampuan sampai 100 Rfjam dapat dipakai untuk menentukan waktu exposure secara manual T e 0 ri: Dasar pemeriksaan tak merusak secara radiography terlihat seperti pada gambar.
Benda yang diperiksa
'.
'.'
:.~ ::1 '..
I} \.1 I~·.J~film
Sumber Radiasi
(:;
~ Gambar 1.
165
Jadi variabcl-variabel dalam radiography adalah: a. b. c. d. e. f. g. h.
energllUlovolt~ sumber Aktivitas (arus pilamen) sumber Koefisien absorpsi benda yang diperiksa terhadap energi sumber. Tebal bcnda yang diperiksa jarak sumber ke film Kccepatan film. Penyucian film waktu exposure.
Variabel-variabel (a), (b), (c), (d) dan (e) semuanya menentukan intensitas yang diterima film. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kehitaman (density) suatu film kalau menerima radiasi menuruti : D = c x I x tP
(l)
c " suatu faktor yang tergantung dari energy sinar datang dan macam film. Intensitas sinar datang. t
= Lamanya film berada dimedan radiasi (waktu) exposure)
P = Index yang berhubungan dengan sensitivitas dari film terhadap radiasi yang diterima. Bentuk kurva yang terjadi untuk semuafilm akan terlihat seperti gambar 2.
Perbedaan tiap film hanya terletak pada sudut kemiringan dari gr kerja masing-masing film.
Gambar-2.
2
3
4
5
Relatif exposure
166
Karena daerah kerja dari film yang mempunyai sensitivitas tinggi merupakan daerah linier (biasanya terletak antara density 1,5 sampai 3) maka rumus diatas dapat disederhanakan menjadi :
...............
D=cxIxt Kalau I dapat diukur dengan film maka I untuk C tertentu dari tersebut hanya tergantung t saja. sitivitasnya tinggi maka t dapat Kalibrasi
film terhadap
(2)
suatu detektor dan mengkalibrasinya dengan suatu film tersebut dapat diketahui, sehingga density film Karena density film kita pilih pada daerah yang senditentukan.
detektor:
Dari persamaan (2), dcnsity film hanya ditentukan oleh c, I dan t. Intensitas (I) dapat diukur dengan detektor, kemudian pembacaan detektor ini dipakai untuk menentukan daerah kerja film tersebut, sehingga c .dan I dapat uitcntukan bersama-sama. Misal berdasarkan pembacaan detektor film menerima 100 mR/min maka untuk rauiasi selama I" 2, 3 menit dst. maka film tcrsebut akan menerima dose sebesar 100 mR, 200 mR, 300 mR dst. bila setclah'dicuci density film tersebut diukur dan bila dibuat grafik antara density dan dose yang ditcrima filin ,. maka akan didapat grafik seperti dibawah : .
3
2.5
2
Gambar -
1.5
3.
2.5
100
200
300
400
500
Log Exposure
167
Dan grafik terlihat bahwa gr kerja film terseDut ancara 1.5 sampai 3 (pilih density film = 2), maka untuk density terse but memerlukan dose sehesar 400 mR. Karena
density di:1mbil pacta ctaerah kcr.ia film maka ini sudah tCIma~uk faktor film terscbut. terhadap
energi radiasi sinal' yang datang.
Perbandingan
dengan cara yang lain:
Ada beherapa cara pcnentuan waktu exposure yang tdah dipakai diantaranya yang cukup teliti dikemukakan oleh "Gevaert Photo Production, Belgium" yang selanjutnya disehut cara "Gevacrt". Kalihrasinya dilakukan dengan "step wedge" dari bahan yang diperlukan keJ\1udian diradiography pada jarak tertentu dari sumber dengan menggunakan dua waktu exposure setelah dicud density film diukur dan di plot terhadap tebal hahan. Hingga akhirnya didapat grafik antara tebal hahan dan m-A-menit (Ci-jam) untuk tiap-tiap energi datang. Sehingga kekuatan sumher, macam dan tebal bahan serta jarak antara sumber dan bahan perlu diperhatikan. Dalam praktek tebal bahan kadang-kadang sukar diukur, karenanya jarak sumber ke bahan sukar diukur sehingga density film sukar dikontrol. Demikian pula kalau menggunakan radioisotop maka aktivitas harus selalu tahu. Pada cara yang baru ini tidak tampak hal-hal semacam itu, hanya kemampuan detektor yang perlu diperhatikan, tapi dengan demikian kemungkinan membuat exposure meter yang automatik menjadi bertambah bcsar dengan demikian dunia kedokter:m dapat memakainya. Dari pengalaman penulis untuk berbagai-bagai sum bel' dan tebal bahan serta jarak sumber ke bahan yang berbeda-beda, density film hanya bergeser 5% dari density yang ditetapkan, meskipun kekontrasan kurang tapi kepekaan tetap kecil dari 2%. Bila kalibrasi dilakukan dengan sinal' X dandensity dipilih 2, maka kalibrasi ini berlaku pula untuk YB 169, sedang untuk IrI92 dan C060 tinggal mengalikan dengan faktor 3 dan 6 untuk density yagn lain harga ini berubah. Demikian pula untuk film dengan kecepatan yang herbeda. Kesimpulan
:
Dengan cara ini jarak sumbcr ke film tidak perlu diukur hanya pcrlu diingat jaraknya demikian hingga geometri tiJak mempengaruhi sensitivitas, demikian pula tebal dan macam bahan tak perlu diketahui. Dari pengamatan mcnunjukkan bahwa kalibrasi suatu film hanya dilakukan pada satu energy saja, sedang untuksumberdengan energy yang lain tinggal mengalikan dengan perbandingan dose yang diterima untuk density tertentu. Sehingga fungsi energi dapat disederhanakan. Untuk yang manual cukup dipakai survey meter dengan kemampuan sampai 100 R/ jam, sedang untuk automatik akan segera kami kembangkan di Pusat Reaktor Atom Bandung. Perlu diingat pula detektornya harus kecil sehingga dose rate dibelakang benda yang kecil dapat ditentukan.
Ucapan Terimakasih.:
untuk
Penulis mengucapkan terimakasih pada A.A.E.C. pengembangan metoda dan alat ini.
yang telah memberikan
Pustaka:
* * * * 168
Industrial
Radiology,
Industrial
Radiography
Srumyantscv. (Gevaert
Hand Book of Industrial Industrial
Radiology
Photo Production,
Radiology.
techniques,
Belgium).
Hav. ord. 3649. (1954).
R. Halmshaw.
Bandung,
Januari
1973
fasilitasnya
DISKUSI: WIJONO HADIKUSUMO: 1.
2.
Apakah density film yang fisiologis dapat dibedakan tidak terletak antara 0,25-1,75, (yang dimaksudkan dengan mata biasa tanpa a1at khusus). Sedangkan film-gamma yang nilainya berkisar antara 1,5-4 yang banyak dipakai? Faktor lain yang diperhatikan: -
3.
proses pencucian film.
- intensifying screen. Enersi masih harus ditentukan sehubungan dengan tebalnya obyek, khususnya untuk mencapai kontras tertentu.
SOENARMO:
1.
Untuk Industrial X-- Ray film yang fis1;logis dapat dilihat terletak an tara 1,5 dan 3, sedang 3 ke 4 harus pakai alat. Untuk medical film kami tidak tahu. Harga-harga tersebut diatas tentunya tergantung perfilm.
2.
Proses perincian film sudah di standardisir oleh pembuat film. Hal ini hendaknya diikuti dengan baik oleh pemakai. Dalam hal intensifying screen kalibrasi harus dilakukan dengan intensifying screen. Dari umur (2) I = Ioc-ux -- u adalah fungsi energi dan X tebal bahan. untuk D tertentu dan sumber tertentu (E tertentu). Ene.rgi sudah dicakup oleh I yang diukur. Tentu saja batas-batas tebal bahan untuk energi tertentu yang telah diformulasikan pad a teori radio graphy tidak ix>leh dilanggar. Yaitu untuk kepekaan tinggi 2% IR 192 hanya digunakan pad a 18-80 mm sedang C060 -- 50 sampai 150 mm, untuk X-ray - 50 mm.
3.
SUWARNO WIRJOSIMIN:
Apakah respon6e film lineair terhadap enersi, kalau tadi dikatakan bahwa waktu penyinaran dikalikan response film mestinya saja sesuai dengan enersi tidak lineair dengan enersi clan karena itu waktu penyinaran seharusnya tidak dapat dikalikan seperti perbandingan enersi & sumber. SOENARMO.:
Response film liner terhadap energi tapi hanya untuk satu harga density tertentu, hal ini dapat dilihat dari rumus (2) dimana D = C x 1 x t. SeteJal1 film dikalibrasi untuk macam-macam energi maka energi ini hanya menentukan perubahan C dan I xC menentukan slope dari grafik, karena D dipilih untuk suatu I maka Dose yang diterima film akan linier terhadap waktu. Hal tersebut akan kelihatan pada grafik dibawah dan pengambilan density yang lain akan merubah perbandingan itu. 169
400
1200
2400 mR
+
J A Z I B H 0 S E N:
1.
Dalam soal radiography ini terdapat 8 buah variabel. Dalam mengclimineer variabclvariabel yang berpengaruh (dianggap berpengaruh) pada hasil (sehingga terdapat penyederhanaan teknik kerja), apakah pengaruh inter aksi (interaction Effects dari variabel-variabel tersebut (level of significants, Confidence factor) terhadap hasil telah ditinjau? (untuk hasil yang optimum untuk setiap/sembarang kondisi).
2.
Disini ada dua level:
D
t
rendah
:
1,5
tinggi : 4 Apakah dasar (Jatar belakang) yang Saudara pakai untuk mengambil nilai 2V2 (D) (level tengah) untuk memperoleh hasil yang baik ?
C Expos reality
+
mR
Bagaimanakah cara memcriksa (menilai) hasil? Visuil saja? 3.
170
Karena pengaruh dari variabel-variabel yang bekerja tadi (8 buah) ternyata bukan saja mengenai sifat hasillaporan film, tetapi juga safety pada benda (orang, bidang Kedokteran), apakah ada Saudara pakai pad a cara kerja suatu cara pemecahan hasil optimum secara experimcntil design?
SOENARMO: 1.
Dengan membuat hubungan antara dose dengan hasil (density film) interaction effects tsb. tidak perlu dilakukan. Hal ini dibenarkan karena dose telah mewakili variable-variable tersebut (Encrgi, activity, jarak, sifat medium, dimensi source, waktu : ). Chemical reaction yang terjadi pada film terjadi karena film menerima dose radiasi tersebut. Dose adalahjumJah radiasi yang diterima obyek dari peristiwa transfer of energy dari source ke obyek.
2.
Pengambilan
3.
Cara pemecahan hasil optimum disini tidak digunakan experimental design. Safety pada manusia dalarn medical x-ray telah ditingkatkan dengan l11embuat film yang mempunyai response"yang sangat cepat terhadap radiasi (a.1. penggunaan scr,·cn). Dalam hal ini, kalibrasi untuk itu tentunya menggunakan film yang dimaksud.
SUTARYO
harga D = 2'12 adalah dengan cara visueel saja.
SUPADI:
Bukan pertanyaan
tetapi
komentar.
Menanggapi pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh saudara-saudara terdahulu soal tebal dan enersi, maka tebal saja bisa tidak perlu diketahui berhubung telah dikalibrasi exposure yang dikehendaki. Sedangkan soal berbeda-bedanya enersi sumber radiasi, saya kira tidak sukar untuk diturunkan secara teoritis. T.H. SIAIIAAN: 1)
Berapa minimum exposure benda pada film?
yang dibutuhkan
untuk
mendapatkan
image dari suatu
2)
Pertanyaan ini sehubungan dengan keterangan "perubahan dosis yang dibutuhkan kira-kira 400 mR + 2%. Misalk;in itu benar, maka permukaan dada dari pasien akan menerima: 210 x 400 mR = 400 R (misalnya tubuh manusia 25 cm dan HVL Tabung sinar X 2,5 cm setara dengan bahan tubuh manusia).
SOENARMO: I.
exposure
minimum
tergantung
dari hasil kalibrasi
film tersebut.
2.
Dose 400mR itu untuk Industrial x-ray film yang medium speed sedang untuk medical film telah didesign yang kecepatannya tinggi. Dosis yang diperlukan jauh lebih kecil dari itu, sehingga peraturan-peraturan Health physic tidak terlanggar.
171
