MODUL PELATIHAN RADIOGRAFI SINAR-X
Oleh: Susilo
LAB FISIKA MEDIK JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEPTEMBER 2015
1
KATA PENGANITAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayanNya, kami mampu menyelesaikan penyusunan modul pelatihan radiografi sinar-X ini. Pelatihan radiografi sinar-X ini merupakan program pelatihan yang diselenggarakan oleh Lab Fisika Medik, bidang keahlian Fisika Medis. Untuk diketahui pada bidang Fisika Medis terdapat tiga sub-bidang, yaitu Fisika Radio Diagnostik, Fisika Radioterapi dan Kedokteran Nuklir. Pelatihan radiografi ini dimaksudkan untuk memberikan ketrampilan dasar yang praktis bagi siapa saja yang ingin bekerja menggunakan sinar-X untuk keperluan pencitraan diagnostik, terutama mahasiswa Fisika Medis atau Guru Fisika. Setelah pelatihan ini peserta diharapkan mampu menyiapkan dan mengoperasikan pesawat sinar-X secara benar dan diharapkan mampu melakukan pemprosesan radiograf film (analog) dan radiograf digital yang sudah tereksposi, sehingga terbentuk cita radiografik permanen yang dapat diamati. Modul ini didesain dengan lebih menekankan aspek praktis, sementara aspek teoretis hanya dibahas sekilas sebagai pendukung saja. Jika diinginkan pemahaman lebih luas, disarankan untuk merujuk pada referensi yang dicantumkan di akhir modul. Terima kasih kami ucapkan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, baik secara langsung maupun tidak langsung, sehingga modul ini dapat hadir. Kami telah berusaha sebaik-baiknya dalam menyusun modul ini, namun kami penyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan, sehingga kami akan sangat berterima kasih jika ada saran, komentar dan kritik untuk kebaikan pada masa-masa mendatang. Penyusun
Susilo
2
MATERI I EKSPOSI SINAR-X TUJUAN - Peserta pelatihan memahami proses terbentuknya sinar-X - Peserta pelatihan mampu menyiapkan dan mengoperasikan sinar-X secara benar 1. Sinar-X Sinar-X merupakan gelombang elekromagnetik dan memiliki panjang gelombang antara 0,01-10 nm. Karena panjang gelombangnya yang pendek, maka sinar-X memiliki daya tembus yang besar. Disamping itu dengan energi yang dimilikinya sinar-X mampu mengionisasi materi yang dilaluinya karena itu sinar-X digolongkan sebagai sinar pengion.
Gambar 1.1 Skema Tabung Sinar-X (Hendee WR & Ritenour ER, 2002) Sinar-X diproduksi dalam tabung hampa yang didalamnya terdapat filamen sebagai katoda dan target sebagai anoda. Skema tabung sinar-X dapat ditunjukkan pada Gambar 1.1. Filamen dipanaskan dengan arus tertentu sehingga terbentuk awan-awan elektron, karena terjadi beda potensial antara anoda dan katoda yang cukup tinggi (dalam orde kilovolt) menyebabkan elekron bergerak dengan kecepatan tinggi menuju anoda. Interaksi elektron berkecepatan tinggi dengan material target inilah yang menyebabkan terbentuknya sinar-X. Terbentuknya radiasi sinar-X sangat kecil yaitu sekitar 1% dari jumlah energi yang hilang dan selebihnya akan terbentuk panas pada plat anoda (Bushong, 1998).
a. b. c. d. e. f. g.
Urutan proses terjadinya sinar-X adalah sebagai berikut : Katoda (filamen) dipanaskan (lebih dari 2000oC) sampai menyala dengan mengalirkan listik yang berasal dari transformator. Karena panas, elektron-elektron dari katoda (filamen) terlepas. Sewaktu dihubungkan dengan transformator tegangan tinggi, elektron-elektron akan dipercepat gerakannya menuju anoda dan dipusatkan oleh alat pemusat (focusing cup). Filamen dibuat relatif negatif terhadap sasaran (target) dengan memilih potensial tinggi. Awan-awan elektron mendadak dihentikan pada anoda target, sehingga terbentuk panas (>99%) dan sinar-X (<1%). Pelindung timbal (Pb) akan digunakan untuk mencegah keluarnya sinar-X dari tabung, sehingga sinar-X yang terbentuk hanya dapat keluar melalui jendela. Panas yang tinggi pada target akibat benturan elektron didinginkan oleh radiator pendingin. 3
2. Jenis sinar-X Pada tahun 1895 Wilhelm Roentgen menemukan bahwa suatu radiasi berdaya tembus besar yang tidak diketahui dihasilkan jika elektron cepat menumbuk suatu sasaran, radiasi ini disebut sinar-X. Elektron-elektron dipercepat menuju anoda karena adanya beda potensial V yang cukup tinggi dipasang antara katoda dan anoda (kutub positif). Tepat pada saat sampai di anoda, elektron telah memperoleh energi kinetik yang berasal dari perubahan energi potensial (potensial listrik) K = eV. Kecepatan elektron dari katoda berupa energi kinetik (eV) menumbuk anoda menhasilkan energi sinar X (h) dan energi panas (Q), dinyatakan dalam persamaan sbb.: K = Esinar + panas eV=h+Q e V = h (c/λ) + Q Persamaan ini dapat ditulis sebagai: hc eV Q Dengan λ = panjang gelombang e = muatan elektron h = tetapan Planck c = laju cahaya Q = energi panas hc min eV Berdasarkan prosesnya, sinar-X dibedakan menjadi dua jenis, yaitu Bremsstrahlung dan karakteristik. Spektrum sinar-X ditunjukkan oleh Gambar 1.2.
Gambar 1.2 Spekfum sinar-X. Tampak sinar-X terdiri dari dua komponen yaitu sinar-X Bremsstrahlung dan sinar-X karakteristik (Hendee WR & Ritenour ER, 2002). a. Sinar-X karakteristik Sinar-X karakteristik terjadi apabila proyektil elektron berinteraksi dengan elektron pada kulit terdalam dari atom target. Sinar-X karakteristik dapat dihasilkan jika interaksi tersebut mampu mengionisasi atom target dengan melepaskan elektron pada kulit terdalam. 4
Kemudian elektron pada kulit lebih luar akan mengisi kekosongan pada kulit tersebut. Pada saat itulah timbul sinar-X karakteristik. Sinar-X karakteristik bersifat diskrit (Bushong, 2001). Dalam Gambar 1.2 sinar-X karakteristik ditunjukkan oleh dua spike pada energi sekitar 50 dan 70 keV. b. Sinar-X Bremsstrahlung Sinar-X Bremsstrahlung terjadi bila proyektil elektron yang menuju inti mendapat pengaruh dari medan listrik inti target. Medan ini sangat kuat karena inti tersebut mengandung banyak proton. Proyektil elektron mendekati inti atom target maka mengalami perlambatan, berubah arah dan energinya banyak yang hilang dan kemudian dipancarkan dalam bentuk sinar-X Bremsstrahlung. Sinar-X Bremsstrahlung ini merupakan spektrum yang kontinu yang diproduksi oleh perlambatan elektron yang diproduksi katoda. 3. Sifat Sinar-X Sinar-X memiliki sifat antara lain: a. Bergerak dalam lintasan lurus b. Dapat menembus bahan: makin tinggi tegangan tabung, makin besar daya tembusnya. c. Mengalami atenuasi (diperlemah) pada saat menembus bahan. Atenuasi makin besar jika bahan makin tebal, makin rapat dan makin tinggi nomor atomnya. d. Sulit menembus logam berat dengan ketebalan tertentu. e. Dapat menyebabkan pemendaran cahaya pada beberapa logam, misalnya seng sulfida dan kalsium wollframat. f. Tidak dapat ditangkap oleh panca indera tetapi dapat diketahui dengan alat detektor. g. Dapat menghitamkan film. h. Menimbulkan efek biologis pada bahan yang dilaluinya. 4. Besaran pokok dalam eksposi sinar-X Jumlah radiasi sinar-X yang ditangkap film dipengaruhi oleh: a. Tegangan Tabung (kV) Jika tegengan tabung dinaikkan maka energi sinar-X meningkat dan intensitas juga meningkat. Jika energi sinar-X meningkat maka kemampuan menembus bahan akan meningkat, sehingga sinar-X yang sampai ke film akan lebih tinggi. b. Arus Tabung (mA) Arus tabung merupakan banyaknya arus dalam tabung. Dengan meningkatkan arus tabung, maka jumlah elektron yang bergerak dari katoda menuju anoda semakin banyak. Dengan demikian sinar-X yang dihasilkan semakin banyak, sehingga meningkatkan radiasi sinar-X menuju film, akibatnya meningkatkan densitas film. c. Waktu eksposi (S) Dengan menaikkan waktu eksposi maka densitas yang dihasilkan akan meningkat. Jika waktu eksposi yang lama maka akan menyebabkan sinar-X yang ditangkap film semakin banyak. d. Luas lapangan radiasi Luas lapangan meningkat maka hamburan akan semakin besar, sehingga dosis pada satu titik akan mengalami peningkatan. Untuk lapangan standar, biasanya digunakan ukuran 10x10 cm2. e. Jarak antara sumber sinar-X dengan film (SID). 4.1 Pendekatan Teoritik. Penelitian ini merupakan implementasi sistem pencitraan radiografi digital untuk 5
diagnosis fraktur tulang. Sistem radiografi konvensional memancarkan sinar-X yang dikendalikan oleh radiografer melalui tombol-tombol kV dan mAs. Intensitas berkas sinar-X di rumah sakit pada umumnya tidak homogen, intensitas ditengah paling tinggi dan menurun secara gradual ke arah tepi. Berkas ini mempengaruhi citra radiograf yang dihasilkan (Kusminarto dkk., 1996). Agar berkas sinar-X bisa dianggap homogen, maka digunakan berkas yang paraxial. Paparan sinar-X mengenai obyek (tulang), sehingga menghasilkan radiograf yang bisa menggambarkan densitas dari tulang tersebut. Untuk pencitraan pada obyek yang terkena paparan (tulang normal dan tulang fraktur) dapat dijelaskan pada Gambar 1.3.
I1 / I 0 exp( 1 x) I 2 / I 0 exp( 2 x)
Gambar 1.3. Berkas sinar datang Io dan yang diteruskan I1 atau I2. Dengan digunakannya sistem Radiografi Digital dimungkinkan diciptakan suatu perangkat lunak untuk menganalisis tingkat keabuan pixel secara matematis sehingga dapat dilakukan perhitungan (ln(I2/Io))/(ln(I1/Io)) yang menghasilkan angka-angka. ln = logaritma alam (natural logaritme) dari persamaan matematis. I2 = tingkat keabuan Region of Interest (ROI) pada tulang yang mengalami metastasis atau tulang yang mengalami sklerosis/litik. I1 = tingkat keabuan Region of Interest tulang normal. Io = tingkat keabuan Region of Interest background tanpa obyek. Tingkat keabuan sebanding dengan intensitas berkas sinar-X, sehingga dengan menggunakan nilai tingkat keabuan dari 0 ~ 255 dapat digunakan untuk menentukan Io, I1 dan I2, sehingga dapat digunakan pula untuk diagnosis metastasis tulang (Susilo, 2011). 4.2 Pesawat Sinar-X di Lab fisika Awal Maret 2012 lab Fisika UNNES mendapatkan peralatan baru berupa satu unit Xray (biasa digunakan pada rumah-sakit Daerah atau Puskesmas), serta unit automatic processing film (Anonimous, 2012). Komponen penting dari unit X-ray tersebut antara lain: fasilitas tabung sinar-X, generator tegangan tinggi beserta control table, yang biasa disebut dengan sistem radiografi konvensional (RK), dimana citra hasil radiografnya dapat diinterpretasi melalui lightbox. Keadaan ini menunjukkan bahwa beberapa komponen radiografi konvensional baru yang baru diperoleh tersebut perlu dioptimalkan sehingga membentuk system Radiografi Konvensional (RK) yang fungsional. Peralatan sistem RK dapat ditunjukkan pada Gambar 1.4 dan 1.5.
6
Gambar 1.4. Generator tegangan tinggi dan control table dari unit X-ray
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Gambar 1.5. Tabung sinar-X dan colimator
Gambar 1.6. Bagian utama mesin Pilar/tiang 13. tombol saklar Pegangan 14. lampu indicator mengirim Pengontrol 15. daya dekat tombol Pedal rem 16. indicator lampu alarm Rem kaki 17. tombol untuk memilih V/kV Alas 18. tegangan tinggi memilih knob Penopang 19. amperemeter electric beam limiting device 20. pemilih knob mA kepala tabung sinar x 21. pemilih knob waktu meja kepala berputar rem kunci pas 22. pemilih knob tegangan voltmeter 23. saklar control tangan lampu indicator power 24. remote
ALAT DAN BAHAN a. Mobile X-ray 7
b. Kaset c. Film d. Stepwedge Step wedge adalah sebuah benda yang terbuat dari Al dengan bentuk yang bertingkat dengarn ketebalan yang berbeda-beda. Apabila Step Wedge di eksposi oleh sinar-X maka akan dihasilkan densitas yang berbeda pada tiap tingkatan. CARA KERJA a. Menghubungkan power kabel sinar-X dan sumber listrik b. Menekan tombol “ON” pada panel pesawat sinar-X c. Mengatur posisi tabung sinar-X pada posisi yang tepat d. Meletakkan kaset pada posisi yang tepat (catatan: proses peletakan film pada kaset harus dilakukan di kamar gelap) e. Menyalakan lampu lokalisasi untuk memastikan posisi kaset f. Mengatur jarak sumber-kaset (SID) menggunakan measuring tape (misal pada jarak 100 cm) g. Mengeset luas lapangan radiasi sesuai keinginan (misal 10 x10 cm2) h. Meletakkan fantom stepwedge pada posisi yang tepat i. Mengeset nilai kV, mA dan s sesuai standar j. Melakukan persiapan eksposi dengan menekan tombol eksposi (setengah pada tombol ekposi selama 2,5-15 detik untuk model lain) k. Melakukan eksposi dengan menekan penuh tombol eksposi saat terdengan suara beep, beep (untuk tombol eksposi di lab fisika Unnes langkah ini tidak diperlukan). l. Selanjutnya film siap diproses
8
MATERI II PEMPROSESAN FILM TUJUAN - Peserta pelatihan memahami pemprosesan film dengan baik - Peserta pelatihan mampu melakukan pemprosesan film yang sudah tereksposi, sehingga terbentuk citra radiografik permanen yang dapat diamati. 1. FILM Film radiografi merupakan lembar radiograf yang digunakan sebagai media pencatat hasil gambaran setelah ditembus oleh Sinar-X. Menurut strukturnya ada dua macam, yaitu double emulsi (emulsi terdapat pada kedua sisi film) dan single emulsi (emulsi hanya tedapat pada suatu sisi film saja). Adapun struktur film double emulsi adalah : l. Supercoat 2. Emulsi 3. Subratum 4. Base 3. Subratum 2. Emulsi l. Supercoat
Gambar 2. l. Struktur Film Double Emulsi (Meredith, 1972) a. Supercoat (Lapisan Pelindung) - Bahan : Gelatin Bening - Fungsi : Sebagai proteksi emulsi yang sensitif terhadap kerusakan mekanik serta menjaga lapisan emulsi dari cahaya yang merusak. - Letak : Di atas emulsi film b. Emulsi - Bahan : Kristal perak halida + gelatin (yang terbuat dari kulit dan tulang hewan yang dipadatkan) - Fungsi : Media perekam bayangan - Letak : Di antara supercoat dan substratum layer c. Sabratum Layer - Bahan : Celulosa Acetat + gelatin - Fungsi : Perekat antara emulsi dan film base - Letak : Di antara emulsi dan film base 9
d. Lapisan Dasar Film (Film Base) - Bahan : Pertama kali dipakai cellulose nitrat dengan sifat mudah terbakar, patah dan robek, kemudian ditemukan cellulose asetat dengan sifat lebih baik (safety base) dan di temukan lagi bahan dengan sifat lebih baik yang tipis tetapi kuat yaitu polyester. - Fungsi : Lapisan dasar film yang dapat menstransmisikan cahaya sehingga gambaran dapat dilihat. Biasanya ditambahkan wama tertentu untuk membuat mata tidak lelah, seperti warna biru. 2. Pemprosesan Film Secara Manual. Pemprosesan film yang dilakukan dikamar gelap merupakan tahap akhir dari proses pembuatan radiograf. Pemprosesan film mempunyai tujuan untuk membuat sebuah citra radiografik permanen yang dapat diamati. Oleh karena itu diperlukan pekerjaan yang teliti karena bayangan laten yang dihasilkan oleh sinar-X sangat sensitif dengan cahaya dan faktor lingkungan. Pemprosesan film pada tahap akhir ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: automatic processing dan manual processing, tetapi keduanya memiliki prinsip yang sama dalam tahapan-tahapannya yaitu, developping, rinsing (tahap ini hanya ada di manual processing), fixing, washing dan drying. a. Tahap Developing Tahap ini adalah tahap pembangkitan yang merupakan tahap awal dari proses pencucian dari radiograf. Fungsi utamanya adalah mengubah bayangan laten menjadi gambaran tampak yang dapat dilihat oleh mata. Prosesnya adalah mereduksi butiran perak halida yang terkena eksposi menjadi perak metalik, sedangkan butiran perak halida yang tidak tereksposi sebagian besar tidak berubah. Kristal perak halida yang terkena eksposi memiliki bintik kepekaan yang mengandung atom-atom perak. Fungsi atom-atom perak di dalam bintik menjadikan elektron (e-) dari pembangkit dengan ion perak positif (Ag+). Setiap kristal perak bromida didalam emulsi dikelilingi oleh benteng ion-ion bromida bermuatan negatif (Br) dan cenderung menolak elektron dari pembangkit. Kristal yang tekena eksposi memiliki celah dalam benteng elektron dimana bintik bayangan laten terbentuk. Hal ini menyebabkan ion pembangkit menembus melalui celah yang rawan tersebut. Adapun faktor-faltor yang mempengaruhi kerja developer, yaitu: a.1 Keadaan larutan pembangkit Densitas radiograf yang dihasilkan tergantung pada logam perak yang dibentuk pada emulsi film. Mutu pembangkitan tergantung pada dua hal, yaitu karakteristik emulsi dan aktivitas developer. Aktivitas developer dipengaruhi oleh: - Komposisi developing agent - Konsentrasi dari larutan developing agent - pH larutan - Konsentrasi dan restrainer dan anti foggant a.2 Suhu larutan Pembangkit Suhu larutan pembangkit memberikan pengaruh yang nyata terhadap keaktifan bahan yang digunakan. Pembangkitan semakin aktif jika suhu semakin tinggi. Secara umum akfivitas developer naik akibat suhu, sehingga densitas dan kontras radiograf pun dapat berubah. Film akan menghasilkan gambaran standar jika suhu developer yang konstan bisa dipertahankan. Pabrik-pabrik developer untuk manual proeessing merekomendasikan bahwa suhu 20o C adalah suhu yang mampu menghasilkan gambaran optimum. Developer ini bisa memberikan toleransi untuk dua atau tiga derajat diatas atau dibawah standar. a.3 Waktu Pembangkit 10
G.J.Van der Plats yang menyatakan bahwa waktu pembangkitan optimum dapat ditentukan dengan suhu setandar 20o C atau 68o F dengan waktu optimal dari pembangkitan yaitu selama empat menit. b. Tahap Rinsing Tahap pembilasan yang hanya terdapat pada manual processing. Fungsinya untuk menetralisir sisa cairan developer yang masih menempel pada film supaya tidak masuk ke larutan fixer. Artinya developer yang bersifat basa akan dinetralkan oleh air sebelum masuk ke larutan fixer yang bersifat asam. c. Tahap Fixing Tahap fixing sebagai tahap penetapan radiograf, berfungsi untuk menetapkan gambaran menjadi permanen dengan menghilangkan perak halida tanpa merubah perak metalik. Perak halida dihilangkan dengan cara diubah menjadi perak yang komplek. Tujuan lain dari tahapan ini adalah menghentikan aksi lanjutan dari larutan pembangkit, sekaligus mengeraskan kembali emulsi film. Pengerasan ini sangat di perlukan baik untuk perlindungan dari kerusakan ataupun mengendalikan pembengkakan akibat penyerapan uap air. d. Tahap Washing Tahap ini adalah tahap pencucian yang dilakukan setelah tahap penetapan. Fungsinya untuk menghilangkan sisa-sisa bahan yang terbawa oleh emulsi dipermukaan film saat proses penetapan terjadi. Sebab, apabila cairan kimiawi itu tidak dihilangkan maka emulsi akan berwarna kuning kecoklatan, adanya sisa-sisa garam yang mengkristal pada film, sehingga hal ini mengganggu hasil gambaran radiograf. e. Tahap Drying Tahap ini merupakan tahap paling akhir dari siklus pengolahan film. Tujuanya pengurangan kadar air dalam film. Dalam proses drying, cairan dalam film tidak dihilangkan 100 persen, namun kurang lebih masih tersisa l0 hingga 15 persen untuk mempertahankan kelembaban dan struktur film, karena film yang sangat kering akan mudah retak dan mudah patah. Produk akhir dari proses pengolahan film adalah radiograf yang tidak rusak, bebas dari partikel debu, endapan kristal, noda dan tanda-tanda kotoran. Proses drying menggunakan mesin yang mengalirkan udara panas. Proses drying dipengaruhi oleh suhu, kelembaban, dan aliran udara yang melalui film. Drying dilakukan pada suhu sekitar 40oC hingga 50oC. Semakin rendah kelembaban udara maka makin banyak air yang dapat terangkat dari film. Aliran udara memegang peranan lebih penting daripada suhu drying, karena telah terbukti, udara yang mengalir dengan suhu rendah lebih cepat mengeringkan film daripada udara panas yang diam ALAT DAN BAHAN - Kaset ukuran 18x24 - Film ukuran 18x24 - Lampu safelight - Hanger - Dryer - Tiga buah tangki - Cairan developer - Cairan fixer - Air 11
CARA KERJA a. Menyiapkan larutan developer, fixer dan air. Memasukkan masing-masing pada tangki. - Penyiapan cairan developer: larutan developing agent (kode A) sekitar 5 liter, dicampur dengan replenishment (kode B) sekitar 250 ml dan buffer (kode C) sekitar 250 ml. Lalu dimasukkan ke dalam tangki dan diisi air sehingga volume sekitar 20 liter. - Penyiapan larutan fixer: larutan fixing agent (kode A) sekitar 4 liter dicarnpur dengan replenishment agent (kode B) sekitar 250 ml. Lalu dimasukkan kedalam tangki dan ditambahkan air sehingga volume sekitar 20 liter. - Untuk keperluan rinsing dan washing, air dimasukkan ke dalam tangki hingga sekitar 40 liter. b. Memastikan ruangan benar-benar gelap (jika lampu masih nyala harus dimatikan dan jika ada lubang sehingga cahaya masuk, harus ditutup). c. Membawa film yang sudah dieksposi dibawa ke ruang gelap untuk diproses d. Menyalakan lampu safelight agar orang yang memproses film bisa melihat. e. Mengeluarkan film dari kaset f. Memasang film pada hanger g. Memasukkan film pada cairan development selama 5-20 detik h. Membilas film dengan air. Pada tahap ini, film diangkat dan diturunkan sekitar 5 kali. Air untuk membilas sudah harus diganti jika sudah digunakan sekitar 50 film. i. Memasukkan film pada cairan fixing selama 10-30 detik j. Mencuci film dengan air (dalam hal ini, digunakan air yang sama saat melakukan pembilasan atau rinsing) k. Mengeringkan film dengan alat pengering 3. Pemrosesan Film Secara Otomatis Pemrosesan film mengubah bentuk citra laten tak-tampak menjadi citra tampak yang permanen. Citra tampak diproduksi dengan mengurangi ion perak dalam kristal yang terpapar menjadi perak metalik hitam. Perak metalik pada film nampak hitam terdiri dari warna perak berkilauan yang lazim sebab kristal perak menjadi sangat kecil yang menghamburkan cahaya dan bukan memantulkannya. Pemrosesan film terdiri dari empat langkah: pengembangan, fixing, pencucian, dan pengeringan. Pemroses otomatis dapat mengangkut film melalui empat langkah pemrosesan dalam 90 detik (s) atau kurang. Gambar 2.2 menunjukkan suatu gambaran skematik dari pemroses otomatis. Sistem transport mengambil film dari baki melalui suatu rangkaian penggulung kedalam tangki pengembangan, tangki fixer, tangki pencucian, dan akhirnya kamar pengeringan. Setiap langkah pemrosesan adalah penting dalam memproduksi suatu radiograf kualitas-diagnostic.
Gambar 2.2. Gambaran skematis dari langkah pemroses otomatis (Fosbinder, 2002) 12
MATERI III RADIOGRAFI DIGITAL (RADIG) TUJUAN - Peserta pelatihan memahami pemprosesan radiograf digital dengan baik - Peserta pelatihan mampu melakukan pengolahan citra setelah proses eksposi, sehingga terbentuk citra radiografik digital permanen yang dapat diamati. 1. Perangkat Keras Radig. Operasional peralatan radiografi akan menghasilkan suatu foto atau radiograf digital yang dapat diinterpretasi oleh dokter atau radiolog. Apabila ada indikasi kelainan anatomi pada foto rontgen, hasil analisis atas foto tersebut dapat dijadikan landasan bagi upaya untuk menegakkan diagnosis, sehingga kualitas pemeriksaan medis dapat ditingkatkan dan dampaknya dapat meningkatkan uji laboratorium menggunakan sinar-X. Secara skematis, rancang bangun sistem Radiografi Digital yang disusun dilukiskan seperti pada Gambar 3.1. Gambar tersebut menjelaskan tentang sistem Radiografi Konvensional (RK) yang telah dimodifikasi menjadi sistem Radiografi Digital (Radig) berbasis Intensifying Screen dengan mode radiografi sebagai suatu unit pencitraan seperti yang ada di rumah-sakit. Upaya modifikasi yang dilakukan dalam penelitian sebelumnya ini adalah membangun tabung kedap cahaya (light tight tube) dibelakang intensifying screen agar bayangan obyek bisa ditangkap oleh kamera DSLR untuk ditampilkan radiograf pada layar monitor PC (Gambar 3.2). Dengan sistem Radig ini maka pemrosesan film radiografi konvensional tidak diperlukan lagi
Gambar 3.1. Diagram alir Sistem Pencitraan Radiografi Digital modifikasi dari Sistem Radiografi Konvensional
13
Gambar 3.2. Unit tabung penangkap gambar dalam sistem RD 2. Perangkat Lunak Berbasis Matlab. Membangun sistem RD telah dilakukan melalui penelitian Unggulan Perguruan Tinggi tahun 2013, sedang implementasi di RS dilakukan lewat penelitian tahun 2014. Hasil sistem Radig yang dibangun tahun 2013 dan 2014 berupa hardware dan software. Hardware berupa model prototipe tabung kedap cahaya berbasis intensifying screen dan detector CMOS sebagai penangkap gambar. Sedang software berupa pemrograman GUI dari Matlab yang dapat digunakan untuk perbaikan kontras citra radiograf digital serta sekaligus menghitung dan menampilkan histogram, MSE (Mean Square Error) dan PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). Tampilan citra asli dari paparan obyek, citra yang mengalami perbaikan kontras, histogram dan nilai parameternya ditunjukkan pada Gambar 3.3.
.
Gambar 3.3. Tampilan citra asli dan hasil, histogram, MSE dan PSNR. 14
Detail radiograf dapat juga ditunjukkan dengan serat-serat yang tampak pada citra yang diamati (region of interest – ROI), sedang resolusi citra dapat ditunjukkan dengan menentukan ROI tertentu (crop) kemudian di perbesar (zoom) sampai luasan tertentu, tetapi citra tetap tidak pecah. Ini menunjukkan bahwa file citra radiograf resolusi yang cukup tinggi, hasilnya lebih baik bila dibandingkan dengan hasil radiograf sebelumnya (Susilo dkk, 2007) Software yang dibangun mempunyai tampilan yang menarik, dan dapat menghitung perbandingan antara kontras dan noise dari citra yang diperoleh atau Contras to Noise Ratio (CNR), dimana CNR adalah ukuran nilai kontras citra secara kunatitatif. ALAT DAN BAHAN a. Mobile X-ray b. Labtop c. Stepwedge Step wedge adalah sebuah benda yang terbuat dari Al dengan bentuk yang bertingkat dengarn ketebalan yang berbeda-beda. Apabila Step Wedge di eksposi oleh sinar-X maka akan dihasilkan densitas yang berbeda pada tiap tingkatan. CARA KERJA a. Menghubungkan power kabel sinar-X dan sumber listrik b. Menekan tombol “ON” pada panel pesawat sinar-X c. Mengatur posisi tabung sinar-X pada posisi yang tepat d. Menyalakan lampu lokalisasi untuk memastikan posisi kaset e. Mengatur jarak sumber-kaset (SID) menggunakan measuring tape (misal pada jarak 90 cm) f. Mengeset luas lapangan radiasi sesuai keinginan (misal 10 x10 cm2) g. Meletakkan fantom stepwedge pada posisi yang tepat h. Mengeset nilai kV, mA dan s sesuai standar i. Melakukan eksposi dengan menekan penuh tombol eksposi saat terdengan suara beep, beep (melakukan ekposi sinar-x dan pemotretan dengan kamera secara bersama). j. Selanjutnya file radiograf siap ditampilkan dan diproses dengan pengolah citra. REFERENSI 1. Bushong, S.C., Radiologic Science for Technologists Physics Biology and Pratection. Seventh Edition. St Louis: Mosby Inc. (2001) 2. Bushberg, J.T., dkk., "The Essential Plrysics of Medical Imaging", Lippincott Williams & Wilkins, Philadelpia. USA (2002) 3. Dendy, P.P. and Heaton B., "Physics for Diagnostic Radiology", Instifute of Physics Publishing, Bristol & Philadelpia (1999) 4. Dowsett D.J. and Johnston R., "The Plrysics of Diagnostic Imaging", Hodder Amold, London (2006). 5. Fosbinder, R.A, Kesley C.A. 2002. Essentials of Radiologic Science. McGraw-Hill Companies, Inc. 6. Hendee V.R.& and Ritenuor 8.R., "Medical Imaging Plqtsics", Wiley Liss, USA (2002) 7. Johns, H.E., and Qunninghamo J.R., “The Physics of Radiology", Charles C Thomas Publisher, Illiois, USA (1983). 8. Susilo, Kusminarto, Suparta, G.B. Nugroho W, Swakarma, I.K. 2007. Pengembangan sistem radiografi digital untuk pemeriksaan medis. Laporan Penelitian Hibah Bersaing – Dikti. Jakarta 15
9. Susilo, Sunarno. 2011. Rancang bangun stepwedge aluminium dengan teknik radiografi sinar-X. Laporan Penelitian Terapan – DIPA Unnes. 10. Susilo, Supriyadi, Sutikno, Sunarno. 2013. Rancang bangun sistem pencitraan radiografi digital mobile untuk pengembangan lab fisika medik dalam mendukung program konservasi Unnes. Laporan Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi – Dikti Jakarta. 11. Wolbarst, A.8., “Physics of Radiology", Medical Physics Publishing, Madison, Wisconsin (2005).
16
