Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
PENGEMBANGAN GENERATOR SINAR-X DIGITAL MENGGUNAKAN TABUNG KONVENSIONAL BERBASIS MIKROKONTROLER I Putu Susila, Wiranto Budi Santoso, Sukandar dan Budi Santoso Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional Kawasan Puspiptek Serpong Gd. 71 Lt. 2, Serpong, Tangerang Selatan 15310 Email :
[email protected] ABSTRAK Telah dikembangkan generator sinar-X untuk pesawat sinar-X digital menggunakan tabung sinar-X konvensional berbasis mikrokontroler. Pesawat sinar-X digital memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan pesawat sinar-X konvensional, seperti: hasil pencitraan dapat langsung diamati, dosis yang diterima pasien lebih sedikit, dan lebih ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia untuk memproses film. Kebanyakan pesawat sinar-X di Indonesia saat ini merupakan pesawat sinar-X konvensional. Agar mendapatkan kelebihan dari pesawat sinar-X digital dari pesawat sinar-X konvensional, diperlukan generator sinar-X yang dapat disinkronisasikan dengan flat-panel detector sebagai penangkap citra, dan mampu mengatur parameter pembangkitan sinar-X secara lebih detil, sehingga dengan paparan radiasi yang seminimal mungkin, diperoleh citra dengan kualitas optimal. Pada penelitian ini dikembangkan generator sinar-X yang berbasis mikrokontroler sebagai pengendali parameter-parameter pembangkitan sinar-X meliputi tegangan tinggi, arus filamen dan waktu exposure. Generator dikembangkan dengan menggunakan tabung sinar-X konvensional dan komponenkomponen elektronik yang ada dipasaran. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa generator yang dikembangkan dapat membangkitkan sinar-X yang mampu menghasilkan citra digital sesuai dengan benda uji berupa modul elektronik serta fantom uji dari Leeds Test Object. Citra dari modul elektronik dapat memperlihatkan komponenkomponen serta jalur printed circuit board (PCB) dari modul tersebut. Selanjutnya, analisis citra negatif menunjukkan bahwa resolusi spasial citra sebesar 3,15 LP/mm, gray-scale contrast 0,11 (diameter obyek 5,6 mm, contrast background 0,0), sensitivitas low-contrast 0,005 (diameter obyek 11 mm, teramati 15 dari 17 obyek) dan sensitivitas high-contrast sebesar 0,045 (diameter obyek 0,5 mm, teramati 16 dari 17 obyek). Analisis terhadap signal-to-noise ratio (SNR) menunjukkan bahwa dengan memperbesar arus filamen dapat meningkatkan kualitas citra. Agar dapat digunakan untuk keperluan diagnosis medis, penelitian ini, perlu ditindaklanjuti dengan uji kesesuaian sesuai dengan standar yang berlaku. Kata Kunci : pesawat sinar-X digital, tabung sinar-X, mikrokontroler, detektor flat-panel ABSTRACT A microcontroller-based X-ray generator for digital X-ray equipment utilizing conventional tube has been developed. Digital X-ray equipment has a lot of advantages compare with conventional X-ray, such as: the object image can be displayed promptly, patients received less dose, and environmental friendly because no need chemical substances to process the film. Recently, most of X-ray equipment available in Indonesia is conventional X-ray machine. In order to get benefit of digital X-ray machine from conventional ones, it needs Xray generator which can be synchronized with flat panel detector as an image capturing device. The X-ray generator should also be able to set X-ray tube parameters in smooth steps so that optimum image quality can be displayed with minimum radiation exposure. The X-ray generator developed in this study utilizes a microcontroller for controlling high voltage supply, filament current, and exposure time of the conventional Xray tube. The other supporting electronic components of the developed X-ray generator are locally available components. Performances of the generator are tested using electronic devices as sample objects and Leeds Test Object phantom. In the x-ray image of electronic devices, the components and printed circuit board (PCB) line can be observed. Furthermore, analysis on resulting negative images shows that the images have 3.15 LP/mm spatial resolution, 0.11 gray-scale contrast (for object diameter: 0.5 mm, contrast background: 0.0), 0.005 lowcontrast sensitivity (for object diameter: 11 mm), and 0.045 high-contrast sensitivity (for object diameter: 11 mm). In low-contrast sensitivity, 15 of 17 objects are observed. Meanwhile in high-contrast sensitivity, 16 of 17 objects are observed. Furthermore, signal-to-noise ratio (SNR) analysis shows that the quality of image can be improved by increasing filament current. In order the developed X-ray generator can be used for diagnostic purposes, this study should be followed up with a conformance test in accordance standards. Key words: digital X-ray, X-ray tubes, microcontrollers, flat panel detector
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
I. PENDAHULUAN Sinar-X, sejak ditemukan pertama kali oleh Wilhelm Röntgen pada tahun 1895, sudah dimanfaatkan di berbagai bidang diantaranya karakterisasi material, industri, keamanan, kesehatan, penelitian dan lain-lainnya. Di bidang kesehatan, sinar-X
digunakan
untuk
diagnosis
Gambar 1. Skema generator sinar-X
1,2
maupun untuk terapi . Perangkat sinar-X untuk diagnosis terdiri
dari
generator
sinar-X
dan
juga
ramah
lingkungan
karena
penangkap citra. Gambar 1 menunjukan
meminimalisir penggunaan bahan kimia
skema
sebagai pencuci film. Selain itu, karena
generator
sinar-X,
dimana
komponen utamanya berupa pembangkit
penangkap
tegangan
tinggi
dynamic
filamen3.
Sebagai
dan
pengatur
arus
citra
digital
range
yang
mempunyai lebih
luas
tegangan
dibandingkan dengan film, citra yang
tinggi, dapat digunakan trafo variac,
dihasilkan dapat lebih optimal pada dosis
ataupun
paparan radiasi yang lebih rendah3,4,5,6.
bagian
inverter.
pengatur
Selanjutnya,
penangkap
citra,
untuk dapat
Menurut data yang dikeluarkan oleh
menggunakan film seperti pada pesawat
BAPETEN,
sinar-X
perangkat
konvensional,
atau
Image
jumlah sinar-X
ijin
penggunaan
untuk
radiologi
(IP),
diagnostik dan intervensional di Indonesia
maupun Direct Flat-Panel Detector (FPD)
sebanyak 5.4037. Dari jumlah tersebut,
pada pesawat sinar-X digital.
diyakini
Intensifier
(II),
Imaging
Plate
S eir ing de ngan per ke mba nga n
hanya
merupakan
sebagian
perangkat
kecil
sinar-X
yang digital,
teknologi informasi, teknologi perangkat
sehingga manfaat teknologi digital belum
sinar-X berkembang cukup pesat dan
bisa dirasakan oleh stake holder.
m e ng a r a h p a d a t e k no lo g i d ig it a l .
Jika dibandingkan dengan pesawat
Perangkat sinar-X digital karena tidak
sinar-X
konvensional,
harga
sebuah
menggu nakan fi l m, me mu ngk inka n
perangkat sinar-X digital cukup mahal8.
pemeriksaan pasien secara cepat karena
Salah satu solusi dari permasalahan ini
hasil dapat segera dilihat di komputer
adalah dengan meng-upgrade pesawat
setelah dilakukan exposure. Teknologi ini
sinar-X konvensional yang ada menjadi
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
pesawat sinar-X digital. Akan tetapi, hal ZC 1Φ 50Hz
tc
TRIAC CTRL Vrms (~kV)
X-RAY EXPOSE TIMER
diperlukan sinkronisasi waktu exposure pada generator dan penangkap citra, serta
X-RAY TUBE F50-100
mengganti penangkap citranya saja, karena
220 VAC
uC Atmega8
ini tidak dapat dilakukan hanya dengan
mA th
Gambar 2. Skema generator sinar-X
pengaturan parameter secara lebih detil. Oleh karena itu, diperlukan pegembangan
fixed anode, single focus dengan focal spot
generator sinar-X dengan memanfaatkan
sebesar 2,6 mm dan sudut target 19
tabung sinar-X konvensional, agar pesawat
derajat. Besarnya arus filamen adalah 4,5
tersebut dapat di-upgrade menjadi pesawat
A pada tegangan 7 ± 0,8 V (atau daya
sinar-X digital.
maksimum 35,1 W). Nilai tegangan antara
Pada makalah ini dipaparkan hasil pengembangan generator sinar-X digital yang
menggunakan
tabung
sinar-X
konvensional serta mikrokontroler sebagai pengendalinya. Tujuan dari penelitian ini adalah
penguasaan
teknologi,
pengembangan generator sinar-X digital dengan komponen-komponen yang ada dipasaran lokal, serta analisis kelayakan terhadap citra sinar-X yang dihasilkan oleh generator yang dikembangkan. Dengan dikembangkannya
generator
ini,
anoda dan katoda maksimum sebesar 110 kVp (kilo volt peak), dengan konsumsi daya maksimum sebesar 3,5 kW. Tabung sudah dilengkapi dengan trafo pembangkit tegangan tinggi, penyearah, dan trafo stepdown untuk pengendali arus filamen, serta oli pendingin. Oleh karena itu, koneksi antara tabung dengan modul kendali dapat dilakukan dengan menghubungkan sumber tegangan variabel (0 ~ 220 VAC, 50 Hz, fasa tunggal) untuk pengaturan tegangan tinggi (kV), dan catu daya 220 VAC untuk pengaturan arus filamen (mA).
diharapkan manfaat perangkat sinar-X digital dapat dirasakan oleh pasien, tenaga medis maupun rumah sakit atau klinik. II. TATA KERJA II.1. Pembuatan Generator Sinar-X
Pada Gambar 2 ditunjukkan skema generator sinar-X digital yang dirancang, dimana komponen utamanya ialah modul kendali dan tabung sinar-X F50-100. Modul kendali terdiri dari zero-crossing (ZC) detector, pengatur triac (TRIAC
Perancangan modul generator sinar-
CTRL), triac sebagai pengatur tegangan
X disesuaikan dengan spesifikasi tabung
tinggi, resistor variabel sebagai pengatur
yaitu seri F50-100 dari Shanghai Medical
arus
Nuclear Instrument Factory. Jenis tabung
Atmega89 sebagai pengendali utama (mA,
filamen,
dan
mikrokontroler
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
kV, waktu serta timing exposure). Komponen-komponen
komponen-komponen
elektronik
perakitan
di
elektronik
PRFN-BATAN.
serta Modul
yang digunakan pada modul kendali
kendali yang sudah dirakit selanjutnya
merupakan komponen yang tersedia di
diuji
pasaran lokal. Bagian pengatur kV tidak
memperoleh
menggunakan trafo variac seperti pada
tegangan tinggi dan tc, serta hubungan
pesawat sinar-X konvensional, namun
antara nilai resistor pengatur arus filamen
menggunakan triac. Trafo diganti karena
pada modul kendali dan arus filamen pada
dimensinya yang cukup besar serta berat.
tabung sinar-X. Parameter yang diuji
Penggantian tersebut dimaksudkan agar
meliputi tegangan PLN masukan, bentuk
modul
pulsa dan nilai Vrms, serta nilai tegangan
kendali
yang
dibuat
menjadi
kompak dan portable. Jika
untuk
mengetahui hubungan
kinerjanya, antara
nilai
tinggi dan arus filamen terukur. Peralatan
menggunakan
tegangan tinggi dapat
triac diatur
maka
yang
digunakan
meliputi
multimeter
dengan
digital (SANWA, PC510), Osciloscope
mikrokontroler melalui pengaturan nilai
digital (Textronix, MSO2024), kV meter
lebar pulsa yang diumpankan ke rangkaian
(Fluke Biomedical) dan mA meter.
pengatur triac. Berdasarkan skema pada
Pengujian
dilakukan
dengan
Gambar 2, nilai tegangan tinggi diatur
mengubah nilai tc, kemudian tegangan
dengan Vrms yang merupakan tegangan
keluaran (Vrms) diukur dengan multi meter.
keluaran triac. Nilai tersebut berbanding
Selanjutnya pada pengujian arus filamen,
terbalik
(waktu
nilai resistor diubah agar diperoleh nilai
tertutupnya gerbang triac relatif terhadap
tahanan yang setara dengan nilai mA
zero-crossing), dan akan mencapai nilai
tertentu. Nilai tegangan tinggi dan arus
minimum jika tc sama dengan th (setengah
filamen yang sebenarnya diperoleh melalui
periode, 10 ms jika frekuensi AC 50 Hz).
pengukuran dengan kV dan mA meter
Tegangan Vrms kemudian diumpankan ke
setelah exposure sinar-X.
dengan
waktu
tc
trafo tegangan tinggi yang ada dalam tabung. Nilai tegangan tinggi berbanding lurus dengan nilai tegangan Vrms, dan akan mencapai maksimum (110 kVp) pada saat tegangan Vrms maksimum. Hasil rancangan lalu dituangkan ke dalam Printed Circuit Board (PCB), dan setelah difabrikasi dilakukan pemasangan
II.2. Akusisi dan Analisis Citra Digital Setelah
diperoleh
parameter-
parameter terkait kV dan mA, dilakukan pengujian
pengambilan
citra
sinar-X
terhadap beberapa jenis fantom standar10 dan benda uji berupa modul elektronik. Citra sinar-X diambil melalui detektor flat-
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
detektor
flat-panel
dikalibrasi
sesuai
dengan buku petunjuk vendor. Selain itu,
Obyek
Sebelum dilakukan pengambilan citra,
X-RAY TUBE F50-100
Co. Ltd) sebagai penangkap citranya.
SID: 100 cm
SOD: 90 cm
Flat-panel Detector DMC-12DR
panel (tipe DMC-12DR buatan Dongmun,
juga telah dilakukan pengujian terpisah untuk mengetahui karakteristik detektor yang meliputi uniformity¸distorsi geometri, resolusi dan kontras11. Konfigurasi
Modul Kendali
Modul DAQ
Expose
eksperimen
RAW Image
untuk
pengambilan citra dapat dilihat pada Gambar 3. Jarak antara tabung sinar-X dan
Gambar 3. Konfigurasi eksperimen untuk akusisi citra sinar-X melalui detektor flatpannel
penangkap citra (SID: source image distance) ditetapkan sebesar 100 cm, sedangkan jarak tabung dengan obyek (SOD: source object distance) sebesar 90
mengetahui kualitas citra. Citra negatif (
) diperoleh
dari
nilai
piksel
cm. Nilai parameter exposure sinar-X
maksimum dikurangi dengan nilai piksel
ditetapkan masing-masing yaitu tegangan
pada citra positif untuk tiap-tiap lokasi x
tinggi sebesar 55 kVp dan 60 kVp, arus
dan y (Pers. (1)).
filamen sebesar 30 mA dan 70 mA, serta waktu exposure selama 1 detik.
(
)
(
)
(
)
Pada eksperimen ini, citra yang
( ) ( )
dihasilkan sudah berupa citra digital yang langsung ditransfer ke komputer melalui Local Area Network (LAN) sehingga bisa segera diamati dan dianalisis. Citra hasil percobaan berupa cit ra posit if yang disimpan dalam raw data dengan bit-depth
Selanjutnya, untuk menilai kualitas citra, digunakan
nilai
signal-to-noise
ratio
(SNR) yang dihitung dengan Pers. (2)12. Pada persamaan ini,
merupakan standar
sebesar 14-bit (tingkat keabuan sebanyak
deviasi dari nilai piksel dalam range of
16.384). Citra dinilai melalui pengamatan
interest (ROI) tertentu pada citra obyek,
t er hadap c it r a po s it if da n negat if,
sedangkan
pencocokan dengan nilai acuan untuk
deviasi dari piksel-piksel pada citra latar
memperoleh nilai kontras dan resolusi
yang dipilih dengan ROI tertentu.
(LP/mm) 10 , serta analisis piksel untuk
merupakan nilai standar
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
3
1
4
Pada Gambar 4 ditunjukkan modul
2
5
kendali generator sinar-X yang telah dibuat.
Modul
ini
terdiri
dari
(1)
mikrokontroler Atmega8, (2) rangkaian
Gambar 4. Modul kendali generator sinarX yang dikembangkan
deteksi zero-crossing, (3) rankaian triac control, (4) pengatur mA, dan (5) relay pengendali exposure. Modul kendali tersebut kemudian tc
diuji untuk mengetahui hubungan antara waktu tutup gerbang triac (tc), dengan tegangan keluaran yang digunakan sebagai pengatur kV. Pengujian dilakukan pada tegangan jaringan PLN terukur sebesar 233V. Bentuk pulsa keluaran dari triac ketika
diamati
ditunjukkan
dengan
pada
Gambar
Gambar 5. Bentuk pulsa keluaran triac (pengatur tegangan tinggi) jika diamati dengan Oscilloscope
Oscilloscope 5.
Hasil
pengujian ditunjukkan pada Tabel 1. Hasil pengujian menunjukkan bahwa
Tabel 1. Hasil pengujian pengaruh waktu tutup gerbang triac tc terhadap tegangan keluaran pada kondisi tegangan jaringan PLN sebesar 233 V.
modul berjalan sesuai dengan rancangan, dimana jika waktu tutup gerbang triac semakin besar, maka tegangan keluaran akan semakin kecil. Data yang diperoleh pada pengujian ini kemudian digunakan untuk menentukan nilai tc yang setara dengan nilai tegangan tinggi tertentu pada generator
sinar-X.
Hasilnya,
untuk
tc (μs) 9150 8900 8700 8550 8350 8150 7950 7806 7800 7650 7550 7400 7250 7150
Vrms (V) 15.0 20.0 25.2 30.0 35.0 40.0 45.0 49.7 55.0 60.0 64.4 70.0 75.0 80.0
tc(μs) 7000 6900 6750 6650 6550 6400 6300 6150 6000 5850 5700 5550 5400 5250
Vrms (V) 85.7 90.0 96.4 100.0 104.6 110.6 114.5 120.0 125.6 130.7 135.8 140.7 145.8 150.0
tc(μs) 5100 4900 4750 4550 4350 4150 3950 3700 3500 3200 2950 2500 1950 200
Vrms (V) 154.7 160.0 165.0 170.0 175.0 180.0 185.0 190.5 195.5 200.0 205.0 210.0 215.0 219.0
tegangan 34 kVp, nilai tc sebesar 5,65 ms (Vrms = 139 V), tegangan 55 kVp, nilai tc
hubungan antara nilai resistor dengan arus
sebesar 5,28 ms (Vrms = 153 V), sedangkan
filamen, nilai resistor dirubah-rubah dan
untuk 60 kVp, nilai tc sebesar 4,55 ms
d ila kuka n e xpo sur e s ina r - X. Has i l
(Vrms = 170 V).
pengujian menunjukkan bahwa arus
Selanjut nya, untuk memperoleh
filamen 30 mA diperoleh apabila nilai
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
Gambar 6. Eksperimen pengambilan citra
1
5
4
3
2 Gambar 7. Citra sinar-X dari modul elektronik (kV meter). Kiri : citra positif, kanan citra negaif. Tegangan tinggi 60 kVp, arus 70 mA, exposure 1 detik
Gambar 8. Hasil citra digital (atas: positif, bawah: negatif) dengan tegangan tinggi 55 kVp dan exposure sebesar 30 mA.s.
sebesar 55 kVp dengan arus filamen resistor sebesar 447 Ω, dan arus filamen 70
sebesar 30 mA dan waktu exposure selama
mA diperoleh jika nilai resistor 220 Ω.
1 detik, sedangkan pada Gambar 9 nilai
Parameter-parameter ini digunakan saat
exposure sebesar 70 mA.s. Pengamatan
eksperimen
terhadap
dengan
pengambilan detektor
citra
digital
flat-panel
yang
ditunjukkan pada Gambar 6. Citra digital yang dihasilkan pada
kedua
gambar
menunjukkan
bahwa semakin tinggi nilai mAs, maka citra sinar-X akan terlihat semakin putih pada citra positif atau semakin hitam pada
eksperimen ini, ditunjukkan pada Gambar
citra
7, Gambar 8, dan Gambar 9. Gambar 7
dibandingkan antara citra positif dan citra
merupakan citra sinar-X dari kV meter
negatif, terlihat jelas bahwa pada kedua
dengan tegangan tinggi diatur sebesar 60
kondisi eksperimen, citra negatif lebih
kVp, arus filamen sebesar 70 mA dan
mampu membedakan detil obyek, terutama
waktu exposure selama 1 detik. Dari
pada kontras rendah (Gambar 8, marker 3).
gambar terlihat jelas komponen-komponen
Hasil analisis citra fantom standar
elektronik, detektor serta jalur PCB. Pada Gambar 8, nilai tegangan tinggi
pada
negatif.
Gambar
Selanjutnya,
8
dan
jika
Gambar
menunjukkan bahwa nilai resolusi spasial
9
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
Pola ke-17
Gambar 10. Pembesaran pada area tertentu dari citra hasil eksperimen untuk melihat sensitivitas contrast (kiri: potongan Gambar 8, kanan: Gambar 9. Lingkaran besar: low-contrast, lingkaran kecil: high-contrast)
4 ROI background
2 3
Pola ke-17
4
1
color
adjustment”13,
dan
hasilnya
ditampilkan pada Gambar 10. Dari gambar Gambar 9. Hasil Citra digital (atas: positif, bawah: negatif) dengan tegangan tinggi 55 kVp, exposure sebesar 70 mA.s.
terlihat bahwa untuk pola sensitivitas baik low-contrast maupun high-contrast, jika citra dipertajam, maka terjadi peningkatan
citra sebesar 3,15 LP/mm (Gambar 8(1)). Sedangkan nilai gray-scale contrast 0,11 (Gambar 8 (2): diameter obyek 5,6 mm, semua terlihat, contrast background 0,0), sensitivitas low-contrast 0,005 (Gambar 8(3): diameter obyek 11 mm, terlihat 15 dari 17 obyek) dan sensitivitas highcontrast sebesar 0,045 (Gambar 8 (4): diameter obyek 0,5 mm, terlihat 16 dari 17 obyek). Selanjutnya,
untuk
melihat
efek
pengolahan citra, bagian tertentu dari citra Gambar 8 dan Gambar 9 diambil pada area seperti ditunjukkan dengan Gambar 8(5), lalu pada bagian tersebut diterapkan “auto
sensitivitas sehingga keseluruhan dari 17 obyek dapat diamati. Ini menunjukkan bahwa, dengan pengolahan citra yang tepat, kualitas citra dari sinar-X digital dapat ditingkatkan. Hal ini merupakan salah satu keunggulan dari pesawat sinarX digital, karena proses yang sama tentu tidak dapat diterapkan pada film hasil dari pesawat sinar-X konvensional. Untuk mengetahui pengaruh arus filamen (mA) pada kualias citra sinar-X, dilakukan analisis SNR de ngan menggunakan Pers (2). Analisis dilakukan terhadap citra negatif pada ROI seperti dit unjukkan pada Gambar 9. ROI 1
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
Tabel 2. Perbandingan nilai SNR terhadap arus filamen pada beberapa ROI. mA
obyek
kerapatan rendah
50 70
33.0 49.7
2.3 12.0
SNR kerapatan sedang
9.0 14.0
pembangkitan sinar-X meliputi pengaturan tegangan tinggi, arus filamen dan waktu exposure.
kerapatan tinggi
9.3 25.8
dengan
Generator menggunakan
dikembangkan tabung
sinar-X
konvensional dan komponen-komponen elektronik yang ada dipasaran lokal. Hasil pengujian
generator
memperlihatkan
mewakili obyek, ROI 2 mewakili obyek
bahwa
generator
dengan kerapatan tinggi (sinar-X yang
dapat
membangkitkan
dilewatkan sedikit), ROI 3 mewakili obyek
mampu menghasilkan citra digital sesuai
dengan kerapatan rendah, dan ROI 4
dengan object berupa fantom uji dari Leeds
mewakili obyek dengan kerapatan sedang.
Test Object dan benda uji berupa modul
Nilai hasil perhitungan SNR ditunjukkan
elektronik.
pada
Tabel
Hasil
sinar-X
yang
Pengamatan terhadap citra positif dan
tinggi
negatif menunjukkan bahwa citra negatif
kerapatan obyek, maka kualitas citra
mampu menampilkan obyek-obyek yang
semakin bagus (SNR tinggi), dan untuk
tidak
obyek dengan kerapatan sama, kualitas
Selanjutnya, analisis lebih lanjut terhadap
citra dapat ditingkatkan dengan menaikkan
citra negatif menunjukkan bahwa resolusi
nilai mA. Akan tetapi, perlu diperhatikan
spasial citra sebesar 3,15 LP/mm, dan
juga, dengan menaikkan nilai mA, maka
semua obyek gray-scale contrast dengan
dosis yang diterima oleh pasien akan
diameter 5,6 mm teramati. Untuk obyek
meningkat.
perlu
low-contrast dengan diameter 11 mm,
dilakukan analisis lebih lanjut, untuk
teramati 15 dari 17, dan obyek high-
mendapatkan kualitas citra yang optimal
contrast
dengan dosis yang seminimal mungkin14.
teramati 16 dari 17 obyek.
bahwa
Oleh
analisis
dikembangkan
ini
menunjukkan
2.
yang
semakin
karena
itu,
terlihat
pada
citra
positif.
dengan diameter 0,5 mm,
Selanjutnya,
penggunaan
teknik
pengolahan citra menunjukkan bahwa IV. KESIMPULAN DAN SARAN Pada
penelitian
ini,
obyek telah
dengan
memungkinkan untuk diamati. Analisis
dikembangkan generator sinar-X untuk
terhadap
SNR
pesawat
dengan
memperbesar
sinar-X digital menggunakan
low-contrast
menunjukkan mA
bahwa dapat
berbasis
meningkatkan kualitas citra. Penelitian ini,
mikrokontroler. Mikrokontroler digunakan
perlu ditindaklanjuti dengan uji kesesuaian
sebagai pengendali parameter-parameter
sesuai dengan standar
tabung
sinar-X
konvensional
yang berlaku,
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
sehingga generator yang dikembangkan dapat digunakan pada perangkat sinar-X
Clinical Radiology 62, 1132-1141 6.
A.R. Cowen, S.M. Kengyelics, A.G. Davies (2008), Solid-state, flat-panel,
untuk keperluan diagnosis medis.
digital radiography detectors and their physical imaging characteristics.
UCAPAN TERIMA KASIH
Clinical Radiology63, 487-498 Penulis mengucapkan terima kasih
7.
BAPETEN (2014), Data Ijin Fasilitas
kepada manajemen PRPN (PRFN) atas
Radiasi
semua fasilitas yang diberikan, dan kepada
Available
staf, teknisi BIKK yang telah membantu
http://www.bapeten.go.id/index.php?
dalam pembuatan maupun pengujian.
modul=info&menu=izin_tujuan
dan
Zat
Radioaktif, from:
diakses 26 Mei 2014 DAFTAR PUSTAKA 1.
2.
8.
(2002),
Light: Discovery and Introduction of
Computed
the X-Ray, AJR 165, pp. 1041-1045
Radiography, and Screen-Film for
SPIEGEL, P.K., (1994), The first
Outpatient
clinical X-ray made in America—
Journal of Digital Imaging 15 (3) pp
100 years, American Journal of
161-169 9.
Radiography, Chest
Digital
Examinations,
Atmel Corp. (2013), 8-bit Atmel
Horst Aichinger, Joachim Dierker
with
Sigrid Joite-Barfuß, Manfred Sabel,
Programmable Flash: Atmega8/8L,
2nd
Atmel Corp. U.S.A
Edition
(2012),
Radiation 10.
8KBytes
CDR
Germany, pp. 13-14
Objects Ltd. pp.2-5.
Martin Uffmann, Cornelia Schaefer-
11.
InSystem
Leeds Test Objects (2010), TOR
Ray Diagnostic Radiology, Springer,
user
manual,
Leeds
Test
I Putu Susila, Wiranto Budi Santoso
Prokop (2009), Digital radiography:
dan Istofa (2013), Karakterisasi Flat-
The balance between image quality
Panel Detector untuk Pesawat Sinar-
and
X Digital, PRIMA 10(2), pp. 39-50.
required
radiation
dose,
Radiography, 18 (4), pp. 256-263 5.
Andriole
Productivity and Cost Assessment of
Exposure and Image Quality in X-
4.
P.
Philip C. Goodman (1995), The New
Roentgenology, 164 (1), 241-243 3.
Katherine
12.
Hye-Suk Park dkk (2010), Effects of
A.R. Cowen, A.G. Davies, S.M.
Image Processing on the Detective
Kengyelics (2007), Advances in
Quantum Efficiency, Journal of the
computed radiography systems and
Korean Physical Society 56(2), 653-
their physical imaging characteristics.
658.
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IX Jakarta, 19 Juni 2014
13.
Andras Horvath (2013) aaphoto: Automatic photo adjusting software, Available
from
http://log69.com/aaphoto_en.html, diakses 26 Mei 2014 14.
Michael
Strotzer,
Markus
Völk,
Rüdiger Fründ, Okka Hamer, Niels Zorger, Stefan Feuerbach (2002), Routine Chest Radiography Using a Flat-Panel Detector: Image Quality at Standard Detector Dose and 33% Dose Reduction. American Journal of Radiology 178, pp. 169-171