PERBANDINGAN PENGUKURAN RADIASI YANG DI TERIMA COMPUTED TOMOGRAPHY DOSE INDEX MENGGUNAKAN THERMOLUMENESCENSE DOSIMETER
SKRIPSI
REIHAN ROMANOV 160821043
DEPARTEMENT FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2018
PERBANDINGAN PENGUKURAN RADIASI YANG DI TERIMA COMPUTED TOMOGRAPHY DOSE INDEX MENGGUNAKAN THERMOLUMENESCENSE DOSIMETER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
REIHAN ROMANOV 160821043
DEPARTEMENT FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2018
PERNYATAAN
PERBANDINGAN PENGUKURAN RADIASI YANG DI TERIMA COMPUTED TOMOGRAPHY DOSE INDEX MENGGUNAKAN THERMOLUMENESCENSE DOSIMETER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2018
Reihan Romanov 160821043
PENGHARGAAN
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala nikmat, karunia, kesehatan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini sesuia dengan waktu yang telah ditetapkan. Skripsi ini disusun sebagai syarat penilaian deprogram studi Fisika Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan dan dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu di dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Krista Sebayang, MS, selaku Dekan Fakultas Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika FMIPA USU
3. Bapak Drs. Herli Ginting, MS sebagai pembimbing pertama pada penyelesaian skripsi ini, yang telah memberikan panduan dan bimbingan untuk menyempurnakan skripsi ini.
4. Dosen-dosen di Departemen Fisika yang telah memberikan ilmu selama penulis mengenyam perkuliahan.
5. Keluarga yang berperan penting dalam memberikan masukan dan saran untuk penulis dan untuk penyelesaian skripsi yang baik.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi penulis dan bermanfaat bagi pembaca.
Medan, Oktober 2018
Reihan Romanov
COMPARED TOMOGRAPHY DOSE INDEX COMPARISON OF RADIATION MEASUREMENT USING DOSIMETER
THERMOLUMENESCENSE
ABSTRACT
Research on the measurement of radiation received from the Computed Tomography Dose Index has been carried out compared to Thermolumenescence Dosimete, CTDI measurements are also carried out with voltage, current strength, slice thickness. And the pitch varies. Voltage values were chosen ranging from 100 kV to 130 kV, mAs values ranging from 100 mAs to 200 mAs, slice thickness was chosen 5 mm, 8 mm and 10 mm and pitch starting from 0.562 to 1.0.
Collection of Computed Tomography Dose Index values are classified into two types of examinations, namely examination of the head (head), abdomen (Abdomen). The amount of dose absorbed by the body using CT Scan with a thickness of 10 mm with CTDIw measuring instrument is in the range of 4.12 mGy-5.11 mGy and CTDIVol in the range 5.03 mGy-5.45 mGy while the recommended value by IAEA is 25 mGy.
Keywords: Computed Tomography Dose Index, Thermolumenescence Dosimeter, Abdomen, Radiation
PERBANDINGAN PENGUKURAN RADIASI YANG DI TERIMA COMPUTED TOMOGRAPHY DOSE INDEX MENGGUNAKAN
THERMOLUMENESCENSE DOSIMETER ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengukuran radiasi yang diterima dari Computed Tomography Dose Index dibandingkan menggunakan Thermolumenescence Dosimete, pengukuran CTDI juga dilakukan dengan tegangan, kuat arus, tebal irisan Dan pitch yang bervariasi. Nilai tegangan dipilih mulai dari 100 kV sampai 130kV, nilai mAs mulai dari 100 mAs sampai 200 mAs, tebal irisan dipilih 5mm, 8 mm dan 10 mm dan pitch dimulai dari 0,562 sampai 1,0. Pengumpulan nilai Computed Tomography Dose Index dikelompokkan dalam dua jenis pemeriksaan yaitu pemeriksaan kepala (head), perut (Abdomen). Besarnya dosis yang diserap oleh tubuh dengan menggunakan CT-Scan dengan tebal irisan 10 mm dengan alat ukur CTDIw berada dalam rentang 4,12 mGy-5,11 mGy dan CTDIVol dalam rentang 5,03 mGy-5,45 mGy sedangkan nilai yang direkomendasi oleh IAEA sebesar 25 mGy.
Kata Kunci : Computed Tomography Dose Index, Thermolumenescence Dosimeter, Abdomen, Radiasi
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN i
PERNYATAAN ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK iv
DAFTAR ISI v
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. LatarBelakang 1
1.2. RumusanMasalah 2
1.3. BatasanMasalah 2
1.4. TujuanPenelitian 2
1.5. ManfaatPenelitian 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pesawat CT-Scan 3
2.1.1. Pengertian CT-Scan 4
2.1.2. Sejarah Perkembangan CT-Scan 6
2.1.3. Prinsip kerja dan komponen CT-Scan 4
2.1.4. Parameter untuk merekontruksi gambar 11 2.1.5. Faktor yang mempengaruhi kualitas radiografi 12
2.2. Proteksi Radiasi 13
2.3. Computer tomografi dose index (CTDI) 14
2.4. Dosis Pasien pada CT Scan 15
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
3.1. Alat dan bahan penelitian 17
3.2. Metode Penelitian 17
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1. Pengukuran dengan TLD 18
4.2. Pembahasan Penelitian 21
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 23
5.2. Saran 23
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Judul Halaman
1. Pesawat CT-Scan 3 2. CT-Scan generasi I 4 3. CT-Scan generasi II 5 4. CT-Scan generasi III 5 5. CT-Scan generasi IV 6 7. Struktur Komponen Pesawat CT-Scan 8 8. Pesawat CT-Scan 8 9. Ilustrasi sinar x diterima detector 16 10. Dosis rata-rata pada bidang scan CTDI 16
11. Head Phantom 17
12. Abdomen Phantom 17
DAFTAR TABEL
Nomor Gambar Judul Halaman 1. Faktor Mempengaruhi Kualitas Radiografi 12 2. Nilai Dosis Refrensi 16 3. Spesifikasi Alat Siemens Somatome Scope 17 4. Hasil pengukuran CTDI kepala 19 5. Hasil pengukuran CTDI abdomen 20 6. Hasil pengukuran CT-Scan Kepala dengan TLD 21 7. Hasil pengukuran CT-Scan dengan TLD 21
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Didalam ilmu kedokteran radiasi sangat banyak digunakan dan penting didalam menegakkan diagnosa suatu penyakit. Salah satu peralatan dibidang radiologi yang sudah canggih adalah CT Scan. Penggunaan CT Scan terutama untuk mengetahui penyakit sudah sangat canggih. Keunggulan dari CT Scan mampu menampilkan gambar bagian dalam tubuh manusia, sehingga kelainan-kelainan dapat di perlihatkan seperti tumor, pendarahan, dan stroke.
Radiasi merupakan salah satu cara perambatan energi dari suatu sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Salah satu bentuk energi yang dipancarkan secara radiasi adalah energi nuklir. Radiasi ini memiliki dua sifat yang khas, yaitu tidak dapat dirasakan secara langsung oleh panca indra manusia dan beberapa jenis radiasi dapat menembus berbagai jenis bahan.
Sebagaimana sifatnya yang tidak dapat dirasakan sama sekali oleh panca indera manusia, maka untuk menentukan ada atau tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat, yaitu pengukur radiasi yang merupakan suatu susunan peralatan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi baik kuantitas, energi, atau dosisnya. Pesawat Computed Tomography Scanner (CT) scanmerupakan modalitas radiologi secara moderen menggunakan prinsip kerja tomografi, dan mesin sinar-X yang berbentuk cincin (gantry) berputar mengelilingi pasien yang tidur terlentang. Pesawat CT-Scan dapat menghasilkan gambar-gambar yang sangat akurat dari objek-objek di dalam tubuh seperti tulang dan pembuluh darah.Kekurangan CT scan yg berhubungan dengan dosis radiasi dibandingkan dengan tes diagnostik lainnya, CT scan memberikan dosis radiasi yang lebih tinggi kepada pasien. Scan yang dilakukan hanya sekali umumnya tidak akan menyebabkan masalah. Tetapi prosedur yang dilakukan berulang dapat meningkatkan risiko kanker akibat paparan radiasi yang berulang.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Bahwa penelitian ini pengamatan dilakukan pada dosis yang diterima pasien dengan menggunakan thermolumenescence dosimeter
2. Penelitian ini membandingkan dosis yang diterima pasien menggunakan TLD dan nilai CTDI yang tertera pada layar monitor
1.3 Tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui besarnya dosis yang diterima pasien,
2. Membandingkan besarnya dosis yang diterima pasien dengan menggunakan TLD dan nilai CTDI yang tertera pada layar monitor
3. mengetahui hasil ukur dosis masih dalam batas panduan dosis CT Scan yang ditetapkan atautidak,
4. mengetahui perbandingan antara hasil ukur dosis dengan DLP pada pasien selama CT
1.4 Batasan Penelitian Penelitian ini dibatasin pada :
1. Pengamatan Dosis Radiasi padacomputed tomography dose index dengan menggunakan thermolumenescence dosimeter
2. Perbandingan dosis radiasi menggunakan TLD dan CTDI monitor serta ukuran dosis dengan DLP.
1.5 Manfaat Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan pemahaman bahwa Pengukuran dosis yang diserap oleh tubuh dapat menggunakan Termolumenescence dosimeter
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 PESAWAT CT-SCAN.
2.1.1 Pengertian CT-Scan.
CT-scan termasuk teknik pencitraan khusus sinar-X yang menampilkan citra khusus objek lapis demi lapis berdasarkan perbedaan sifat densitas struktur materi penyusunan jaringan dengan bantuan teknik rekonstruksi secara matematis. CT-scan merubah tampilan analog menjadi digital, berupa Pixel (picture element). Pixel adalah titik-titik kecil gambaran, dimana hasil penggambarannya berupa Rekonstruksi. Pesawat CT scan ditemukan pada tahun 1970 oleh Allan Carmack dan Geofrey Hounsfield. Berdasarkan perkembangan teknologi, CT scan mengalami beberapa perkembangan sesuai dengan kemajuan teknologi.
Gambar 1. Pesawat CT scan
Citra CTScandapat menampilkan informasi tampang lintang obyek yang diinspeksi. Oleh karena itu, CT Scan memiliki beberapa kelebihan dibanding X-ray konvensional. Citra yang diperoleh CT Scan beresolusi lebih tinggi, sinar rontgen dalam CT Scan dapat difokuskan pada satu organ atau objek saja, dan citra perolehan CT Scan menunjukkan posisi suatu objek relatif terhadap objek-objek di sekitarnya sehingga dokter dapat mengetahui posisi objek itu secara tepat dan akurat.
Kelebihan-kelebihan tersebut telah membuat CT Scan menjadi proses radiografis
berasal dari potongan-potongan pokok tomography, serta untuk mendapatkan gambaran yang tajam dan bebas superposisi dari kedua struktur di atas dan di bawahnya.
Computer Radiography Scanner (CT-Scanner) yang juga dikenal dengan nama Computerized Axial Tomography (CAT), Computerized Aided Tomography (CAT), Computerized Transvers Axial Tomography (CTAT), Recontructive Tomography (RT) dan Computed Transmission Tomography (CTT) merupakan teknik pengambilan gambar dari suatu objek secara sectional axial, coronal dan sagital dimana berkas sinar mengitari objek.
Adapun sinar-X yang mengalami atenuasi, setelah menembus objek diteruskan ke detektor yang mempunyai sifat sangat sensitive dalam menangkap perbedaan atenuasi dari sinar-X yang kemudian mengubah sinar-X tersebut menjadi signal-signal listrik. Kemudian signal-signal listrik tersebut diperkuat oleh Photomultiplier Tube sinar-X. Data dalam bentuk signal-signal listrik tersebut diubah kedalam bentuk digital oleh Analog to Digital Converter (ADC), yang kemudian masuk ke dalam sistem komputer dan diolah oleh komputer. Kemudian Data Acquistion System (DAS) melakukan pengolahan data dalam bentuk data-data digital atau numerik.
Data-data inilah yang merupakan informasi komputer dengan rumus matematika atau algoritma yang kemudian direkonstruksi dan hasil rekonstruksi tersebut ditampilkan pada layar TV monitor berupa irisan tomography dari objek yang dikehendaki yaitu dalam bentuk gray scale image yaitu suatu skala dari kehitaman dan keputihan. Pada CT Scanner mempunyai koefisien atenuasi linear yang mutlak dari suatu jaringan yang diamati, yaitu berupa CT Number.
2. Komponen-komponen pesawat CT-Scan, meliputi:
a. Meja Pemeriksaan
Meja pemeriksaan merupakan tempat pasien diposisikan untuk dilakukannya pemeriksaan CT-Scan. Meja pemeriksaan terletak dipertengahan gantry dengan posisi horizontal dan dapat digerakkan maju, mundur, naik dan turun dengan cara menekan tombol yang melambangkan maju, mundur, naik, dan turun yang terdapat pada gantry.
b. Gantry
Gantry merupakan komponen pesawat CT-Scan yang didalamnya terdapat tabung sinar-X, filter, detektor, DAS ( Data Acquisition System ).Serta lampu indikator untuk sentrasi. Pada gantry ini juga dilengkapi dengan indikator data digital yang memberi informasi tentang ketinggian meja pemeriksaan, posisi objek dan kemiringan gantry. Pada pertengahan gantry, diletakkan pasien dimana tabung sinar-X dan detektor letaknya selalu berhadapan. Didalam, gantry akan berputar mengelilingi objek yang akan dilakukan scanning.
1. Tabung sinar-X
Berfungsi sebagai pembangkit sinar-X dengan sifat:
1.1)Bekerja pada tegangan tinggi diatas 100 kV 1.2)Tahan terhadap goncangan
2. Kolimator
Pada pesawat CT-Scan, umumnya terdapat dua buah kolimator, yaitu:
2.1) Kolimator pada tabung sinar-X
Fungsinya: untuk mengurangi dosis radiasi, sebagai pembatas luas lapangan penyinaran dan mengurangi bayangan penumbra dengan adanya focal spot kecil.
2.2) Kolimator pada detektor
Fungsinya:untuk pengarah radiasi menuju ke detektor, pengontrol radiasi hambur dan menentukan ketebalan lapisan ( slice thickness).
3.Detektor dan DAS ( Data Acqusition system )
Setelah sinar-X menembus objek, maka akan diterima oleh detektor yang selanjutnya akan dilakukan proses pengolahan data oleh DAS. Adapun fungsi detektor dan DAS secara garis besar adalah: untuk menangkap sinar-
X yang telah menembus objek, mengubah sinar-X dalam bentuk cahaya tampak, kemudian mengubah cahaya tampak tersebut menjadi sinyal-sinyal elektron, lalu kemudian menguatkan sinyal-sinyal elektron tersebut dan mengubah sinyal elektron tersebut kedalam bentuk data digital.
c. Komputer
Merupakan pengendali dari semua instrument pada CT-Scan. Berfungsi untuk melakukan proses scanning, rekonstruksi atau pengolahan data dan menampilkan ( display ) gambar serta untuk menganalisa gambar.
d. Layar TV Monitor
Berfungsi sebagai alat untuk menampilkan gambar dari objek yang diperiksa serta menampilkan instruksi-instruksi atau program yang diberikan.
e. Image Recording
Berfungsi untuk menyimpan program hasil kerja dari Komputer ketika melakukan scanning, rekonstruksi dan display gambar. digunakan:
1) Magnetik Disk
Digunakan untuk penyimpanan sementara dari data atau gambaran, apabila gambaran akan ditampilkan dan diproses. Magnetik disk dapat menyimpan dan mengirim data dengan cepat, bentuknya berupa piringan yang dilapisi bahan ferromagnetic, kapasitasnya sangat besar.
2) Floppy Disk
Biasa disebut dengan disket, merupakan modifikasi dari magnetik disk, bentuknya kecil dan fleksibel atau lentur. Floppy disk mudah dibawa dan disimpan. Kapasitasnya relative kecil (sekarang sudah tidak digunakan lagi).
f. Operator Terminal
Merupakan pusat semua kegiatan scanning atau pengoperasian sistem secara umum serta berfungsi untuk merekonstruksi hasil gambaran sesuai dengan kebutuhan.
g. Multiformat Kamera
Digunakan untuk memperoleh gambaran permanen pada film. Pada satu film dapat dihasilkan beberapa irisan gambar tergantung jenis pesawat CT dan film yang digunakan.
2.1.4 Parameter untuk merekonstruksi gambar/reconstructed image parameters.
Gambar CT-scan yaitu gambar yang berasal dari CRT (Cathode Ray Tube) yang dibuat oleh ribuan pixel (picture element) kecil. Setiap gambar yang direkonstruksi Komputer akan memberi nilai bilangan CT (computed tomography) spesifik untuk setiap pixel dari CRT (Cathode Ray Tube), dimana gambar ditunjukkan dari CRT, operator dapat merubah sesuai keinginan untuk merubah skala yang ditampilkan. Bilangan CT yang ditampilkan oleh CRT mendeteksi gambar yang sebenarnya.
1. Pixel (picture element)
Yaitu : Bilangan CT (computed tomography) di layar CRT yang disusun dari beberapa bagian terkecil, setiap bagian memiliki bagian volume dari objek/badan. Setiap pixel memberikan bilangan CT tujuannya menampilkan bayangan di layar.
2. Matrix
Yaitu : susunan bilangan atau angka 2 dimensi yang digunakan untuk menggambarkan bilangan pixel di dalam gambar layar CT (computed tomography)
3. Voxel (Volume objek)
Yaitu : elemen dasar untuk menetapkan volume jaringan dimana setiap pixel memiliki bagian untuk merekonstruksi bayangan.
4. Bilangan CT ( CT number)
Yaitu: bilangan atau angka yang digunakan untuk menetapkan relative koefisien penyerapan untuk setiap pixel jaringan di dalam bayangan dibanding dengan koefisien penyerapan air, seperti pada tabel berikut:
Tissue types
CT Numbers Appearance (jenis
organ/jaringan)
Cortical bone 100 White
Muscle 50 Gray
White matter 45 Light gray
Gray matter 40 Gray
Blood 20 Gray
CSF 15 Gray
Water 0 (Base line)
Fat -100 Dark gray to black
Lung -200 Dark gray to black
Air -1000 Black
2.1.5. Faktor Mempengaruhi kualitas Radiografi
1) Spatial resolusi
Spasial resolusi adalah kemampuan untuk dapat membedakan objek/ organ yang berukuran kecil dengan densitas yang berbeda pada latar belakang yang sama. Resolusi Spatial adalah kemampuan untuk dapat membedakan obyek yang berukuran kecil dengan densitas yang berbeda pada latar belakang yang sama. Dipengaruhi oleh faktor geometri, rekonstruksi algoritma/filter kernel, ukuran matriks, pembesaran gambar (magnifikasi), Focal Spot, Detektor
2) Kontras resolusi
Kontras resolusi adalah kemampuan untuk membedakan atau menampakan obyek-obyek dengan perbedaan densitas yang sangat kecil dan dipengaruhi oleh faktor eksposi, slice thicknees (ketebalan potongan), FOV dan filter kernel.
3) Noise
Noise adalah fluktuasi (standar deviasi) nilai CT number pada jaringan atau materi yang homogen. Noise tergantung pada beberapa faktor antara lain :
a. Faktor eksposi, meliputi kuat Arus (mA), scan time (second) , tegangan tabung (kV), tebal irisan (mm), dan ukuran objek. semakin besar faktor eksposi akan menurunkan noise. Salah satu parameter yang mempengaruhi CT number adalah pemilihan tegangan tabung sinar-X (kV). Pengaturan tegangan sinar-X menentukan jumlah energi foton sinar-X. CT number akan mengalami kenaikan seiring dengan penurunan tegangan tabung sinar-X. Hal ini akan berpengaruh pada image quality dan level of noise. Jika energi (kV) meningkat, maka dosis radiasi yang diterima meningkat tapi noise semakin menurun.
b. Ukuran pixel, dipengaruhi oleh FOV dan ukuran matriks. Semakin besar ukuran pixel, noise semakin berkurang, akan tetapi resolusi spatial menurun.
c. Slice thickness, semakin besar slice thickness noise akan berkurang.
d. Artefak
Secara umum Artefak adalah kesalahan dalam gambar (adanya sesuatu dalam gambar) yang tidak ada hubungannya dengan obyek yang diperiksa.
2.2 PROTEKSI RADIASI
Proteksi radiasi adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan pemberian perlindungan kepada seseorang atau sekelompok orang terhadap kemungkinan terkena radiasi yang merugikan (Bapeten, 2001).
Tujuan proteksi radiasi adalah mencegah terjadinya efek deterministik perorangan dengan tetap mempertahankan dosis di bawah ambang atas, menjamin terlaksananya seluruh tindakan yang diperlukan untuk membatasi peluang terjadinya efek stokastik pada masyarakat.
Cara-cara perlindungan (proteksi radiasi) yang dapat dilakukan a. Terhadap pasien
1) Pemeriksaan Sinar-X hanya dilakukan sesuai dengan permintaan dokter.
2) Alat Reproduksi dilindungi semaksimal mungkin.
3) Pasien hamil terutama trimester pertama tidak boleh diperiksa secara radiologik.
b. Terhadap personil
1) Personil berlindung dibelakang pelindung (shielding) pada saat exposi.
2) Menggunakan alat pengukur radiasi seperti film badge dan dosimeter saku.
3) Sipemeriksa maupun staf medis mematuhi peraturan-peraturan proteksi radiasi secara tepat.
c. Terhadap masyarakat umum dan keluarga pasien
1) Menutup pintu ruangan saat pemeriksaan berlangsung
2) Dinding dan pintu ruangan pemeriksaan dilapisi Pb sesuai dengan petunjuk-petunjuk yang aman untuk proteksi radiasi.
2.3 Computed Tomography Dose Index (CTDI)
Jumlah dosis dasar yang berasal dari pesawat CT ,merupakan penurunan dari pengukuran dosis irisan tunggal dan biasanya di ukur dengan menggunakan phantom standar . Pada fenomena matematika menerangkan bahwa penjumlahan dari semua distribusi dosis , disepanjang garis yang sejajar dengan sumbu rotasi CT yaitu sumbu z yang diperoleh dari persamaan ( sumbu - z ) (2).
1+5 0
CTDI1 0 0 =
h
∫
D(z)dz 2:1−5 0
Dimana D(z) adalah nilai dosis yang terdapat pada lokasi disepanjag sumbu – z dan h adalah notasi yang menunjukan nilai ketebalan irisan. Dengan kata lain CTDI sebanding dengan bagian dari profil dosis dibagi ketebalan irisan.
Kenyataanya, integrasi batas diijinkan adalah ± 50 mm, CTDI100 atau ± 7 kali nilai ketebalan irisan. Dengan asumsi bahwa dosis didalam phantom menurun secara linier dengan letak sudut dari permukaanya terhadap titik pusat, maka tingkat rata- rata normal dosis terhadap irisan kira-kira dapat dihitung melalui rumus (3) berikut ini,
1 2 CTDI w =
3CTDI100,c +
3CTDI100,p 2:2 dimana c dan p mengidentifikasi sebagai pusat dan tepi. CTDI juga dapat di normalisasikan dengan menggunakan arus tabung. Dosis lain yang timbul adalah CTDIvol , dimana CTDIw dikoreksi untuk menilai pitch, dapat dihitung dengan menggunakanrumus (4):
C T DI = C T D I w 2:3
v o l
P itc h
Penggunaan kolimator yang ketat pada CT, menunjukkan bahwa hanya pada jaringan tertentu saja yang akan terkena radiasi pada setiap scan. Idealnya, setiap berkas radiasi yang keluar dari kolimator, akan melalui jaringan dengan batas tegas, seluas berkasnya. Tidak ada overlaps antara irisan yang satu dengan yang lain.
Untuk menentukan besarnya dosis radiasi pada CT, dipakai istilah Multiple Scan Average dose (MSAD), yaitu : dosis rata – rata jaringan, pada kedalaman tertentu dari permukaan. Estimasi MSAD dapat dilakukan melalui pengukuran besarnya Dosis yang disebut CT dose index (CTDI).
2.4 Dosis pasien pada CT. Scan
Distribusi dosis radiasi dari CT Scan sangat berbeda dengan distribusi dosis yang berasal dari radiografi konvensional. Tiga Aspek yang membedakannya adalah 1. PadaCT,sumberradiasiterkolimasi/terbatasdenganbaik,sehingga volume jaringan
yang terkena radiasi lebih kecil dibandingkan dengan radiografi.
2. Pada akuisisi rotasi, volume jaringan terkena radiasi dari segala sudut sehingga terjadi distribusi dosis secara total yang lebih merata.
3. Pada CT, diperlukan SNR yang tinggi untuk mendapatkan resolusi yang tinggi.
Dengan demikian dosis radiasi pada setiap slice menjadi lebih besar, oleh karena diperlukan kV dan mAs yang lebih tinggi. Compton scaterring merupakan mekanisme interaksi yang dominan terjadi pada CT Scan, sehingga faktor radiasi scatter memberikan kontribusi yang paling dominan dalam pembebanan dosis radiasi pada pasien, bahkan lebih besar dari dosis yang berasal dari radiasi primer. Pada Gambar 7 dibawah mengilustrasikan berkas sinar X diterima oleh detektor setelah melewati celah (slice width).
3.2 Metode penelitian
Pengukuran CTDI menggunakan TLD dilakukan sesuai dengan kondisi pemeriksaan sehari–hari oleh institusi. Pembacaan TLD dilakukan oleh Pusat Standarisasi dan Penelitian Keselamatan Radiasi - Batan. Disamping itu pengukuran CTDI juga dilakukan dengan kV, mA, tebal irisan dan pitch yang bervariasi. Nilai kV dipilih mulai dari 100 kV sampai 130 kV, nilai mAs mulai dari 100 mAs sampai 200 mAs, tebal irisan dipilih 5 mm, 8 mm dan 10 mm dan pitch dimulai dari 0.562 sampai 1.0. Pengumpulan nilai CTDI dikelompokkan dalam dua jenis pemeriksaan yaitu pemeriksaan kepala (Head), Perut (Abdomen). Pada pengukuran dengan menggunakan TLD ditempatkan pada holder yang dimasukkan ke hole di phantom yang berada dipusat dan ditepi, lokasi pengukuran dipusat phantom disebut lokasi pengukuran A, dan ditepi/ peripher terdiri dari 4 lokasi pengukuran yaitu B, C, D, dan E, seperti terlihat di gambar berikut ini
Pengukuran dilakukan dua kali pada masing masing lokasi, dilakukan dua tahap pengukuran dibedakan sesuai parameter pengukuran yaitu parameter rutin dan variasi parameter slice thikness, kV, mAs, dan Pitch.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengukuran dengan TLD
Pengukuran dilakukan sesuai dengan kondisi pemeriksaan klinis sehari-hari pada rumah sakit terkait, khusus untuk pemeriksaan kepala dan abdomen. Setiap kali pengukuran dilakukan dua kali pengulangan dan setiap titik pengukuran menggunakan 5 TLD yang diletakan dalam phantom dengan posisi dalam gambar 1, dimana dilihat pada penampang lintang transversal.Pengukuran pertama pada daerah head scan yang dilakukan pada beberapa lokasi antara lain A, B, C, D, dan E seperti tampak pada gambar. Pemeriksaan CT Scan kepala menunjukan kondisi pemakaian tegangan (kV), arus tabung (mA), tebalirisan (slice thikness) dan pitch yang tidak sama. Hasil pengukuran CTDI kepala di hitung dari pemeriksaan CT Scan secara rutin, dapat dilihat lampiran 1 sampai lampiran 4. Tampak pada lubang pengukuran dititik C memiliki hasil paling tinggi dibandingkan dengan keempat titik pengukuran, karena pada titik C merupakan titik awal dan titik akhir pergerakan tabung sinar –x.
Nilai bacaan hasil pengukuran B, D dan E tidak menunjukan perbedaan yang signifikan, sedangkan dititik A menunjukan nilai yang terendah pada setiap pemeriksaan, karena terletak pada pusat phantom. Seperti terlihat dari data dalam lampiran 1 – 4, untuk mendapat nilai CTDInya untuk setiap picthnya dapat dihitung dengan menggunakan rumus 3 dan 4 dan hasilnya dapat dilihat di tabel 2 dibawah :
Tabel 2 Hasil pengukuran CTDI kepala
Penelitan
Tegangan Slice CTDIw CTDI
vol
Tabung mAs Thikness Pitch (mGy) ( mGy)
( kV) ) (mm)
Hasil 1 130 220 5 0.8* 24,63 30,91
Hasil 2 120 300 5 0.562* 15,53 27,63
Hasil 3 140 116 10 1.0* 9,93 13,43
(*) nilai pitch yang dipakai keperluan klinis
Tabel 3 Hasil pengukuran CTDI abdomen
Penelitan
Tegangan Slice CTDIw CTDI
vol
Tabung mAs Thikness Pitch (mGy) ( mGy)
( kV) ) (mm)
Hasil 1 130 95 10 0,8 4,13 5,165
Hasil 2 120 450 10 0,938 5,11 5,45
Hasil 3 120 105 10 1 5,03 5,03
Pada tabel 2 diatas menunjukan nilai CTDI pemeriksaan kepala, dan tabel 3 menunjukan nilai CDTI pemeriksaaan abdomen dengan merek pesawat CT Scan Siemens Somatom Scope. Dengan hasil nilai CTDI dengan variasi pitch dan pengaturan kV, mAs dan tebal irisan 120 sampai dengan 140 dan 5 mm slice thikness di atur sama untuk ketiga nilai pitch yang berbeda
Ternyata nilai CTDI sangat tergantung pada pemilihan pitch, dimana semakin besar pitch, nilai dosis (CTDI) akan semakin menurun. Pemeriksaan abdomen untuk semua pengukuran disesuaikan dengan penggunaan klinis penggunaan tegangan tabung (kV) , arus tabung (mAs) tebal irisan (mm) serta pitch disetiap pengaturan berbeda-beda.
4.2 Pembahasan
Pengambilan data hanya dilakukan pada 1 rumah sakit saja, dikarenakan keterbatasan waktu dan dana.
Nilai CTDI yang diukur dibeberapa titik lokasi yang berbeda dipengaruhi oleh berbagai faktor , antara lain : pengaturan kV, posisi titik pengukuran, jarak antara sumber sinar-x dengan titik pengukuran, pitch, tebal irisan dan mAsnya.
Dalam penelitian ini diperoleh informasi bahwa CTDI ternyata bervariasi tergantung pada lokasi titik pengukuran. Ternyata seluruh hasil pengukuran dengan phantom pada posisi dititik C menunjukan nilai CTDI yang lebih tinggi dibandingkan dengan titik pengukuran yang lain. Perbedaan tersebut disebabkan karena titik C merupakan awal dan akhir eksposi selalu terletak pada posisi di titik C.
Dari pengukuran dengan TLD yang dilakukan dengan mengatur factor yang disesuaikan dengan pemeriksaan klinis, terlihat bahwa nilai CTDIw, dan CTDIvol yang dihasilkan dari phantom kepala lebih besar dibanding dengan CTDIw, dan CTDIvol dari TLD
Tabel 4 Hasil Pengukuran CT Scan Kepala dengan TLD
Penelitan
Tegangan Slice CTDIw CTDI
vol
CTDI vol/mAs Tabung Mas Thikness Pitch (mGy) ( mGy) (mGy/mAs)
( kV) ) (mm)
Hasil 1 130 220 5 0.8* 24,63 30,91 0,1405
Hasil 2 120 300 5 0.562* 15,53 27,63 0,0921
Hasil 3 140 116 10 1.0* 9,93 13,43 0,1158
Tabel 5 Hasil Pengukuran CT Scan Abdomen dengan TLD
Penelitan
Tegangan Slice CTDIw CTDI
vol
CTDI vol/mAs Tabung Mas Thikness Pitch (mGy) ( mGy) (mGy/mAs)
( kV) ) (mm)
Hasil 1 130 95 10 0,8 4,01 4,9 0,0516
Hasil 2 120 450 10 0,938 4,88 5,01 0,0111
Hasil 3 120 105 10 1 4,5 4,95 0,0471
Bila mana kondisi phantom kepala mewakil untuk pemeriksaan organ kepala atau pasien anak pada pemeriksaan CT Scan, sangatlah penting bahwa kondisi eksposi untuk pasien anak-anak atau organ kepala memperoleh perhatian tinggi agar menjamin dosis yang diberikan pada pasien dijamin serendah mungkin (as low as reasonably achievable). Oleh karena dosis yang diterima pada organ kepala/anak- anak secara langsung proposional terhadap milliampere-seconds, mengurangi nilai
ini seminimal mungkin akan mengurangi dosis yang diterima pasien, dengan perjanjian kualitas citra dipertahankan. Pengaturan pemilihan parameter eksposi pitch,tebalirisan,kV, mAs diatur secara otomatis
Pada pemeriksaan fantom kepala dan abdomen dengan TLD diperoleh informasi bahwa pada pesawat CT Scan menghasilkan nilai CTDI/ mAs kepala yang relatif tidak jauh berbeda.
Nilai CTDIw dan CTDIvol yang beragam diperoleh dari pemeriksaan kepala in vitro dengan merek pesawat CT Scan Siemens. (Tabel 2) Pemilihan pitch dan factor eksposure yang digunakan pada pemeriksaan klinis menunjukan nilai dosis (CTDIvol) tidak melampaui nilai CTDIvol yang dipublikasikan oleh IAEA, Safety Series N O. 1 1 58 )
Untuk pengukuran CTDI Abdomen parameter kV, mAs, dan pitch dipilih berbeda,dan tebal irisan yang sama, yakni 10 mm. Dalam penelitian ini diperoleh nilai CTDIw berada dalam rentang 4,13 mGy - 5,11 mGy dan CTDIvol dalam rentang 5,03 mGy - 5,45 mGy. Bila dibandingkan dengan nilai yang direkomendasikan oleh IAEA sebesar 25 mGy, temuan ini relatif lebih rendah. Nilai CTDIvol abdomen dari Polish dan British, berturut – turut 35 mGy dan 18 mGy, juga lebih tinggi dari temuan dalam penelitian ini
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian perbandingan radiasi yag diterima dilihat dari CTDI dengan menggunkan TLD yang telah dilakukan dapat disimpulkan :
1. Besarnya dosis yang diserap oleh tubuh dengan menggunakan CT-Scan dengan tebal irisan 10 mm dengan alat ukur CTDIw berada dalam rentang 4,13 mGy - 5,11 mGy dan CTDIvol dalam rentang 5,03 mGy - 5,45 mGy sedangkan nilai yang direkomendasikan oleh IAEA sebesar 25 mGy, temuan ini relatif lebih rendah. Nilai CTDIvol abdomen dari Polish dan British, berturut – turut 35 mGy dan 18 mGy. Dari hasil ini menunjukkan bahwa besar dosis radiasi yang diterima tubuh masih sangat jauh dibawah ambang batas standar.
2. Penggunaan alat CTDI dalam mengukur besar radiasi yang dikeluarkan CT- Scan memperlihatkan bahwa alat CT-Scan tersebut masih sngat layak dimanfaatkan krn keluaran radiasi masih sangat rendah yang diterima oleh tubuh.
5.2 Saran
Sebaiknya perlu alat ukur lain sebagai pembanding untuk menentukan bahwa CTDI memiliki keakurasian yang sangat baik dalam pengukuran dosis radiasi.
DAFTAR PUSTAKA
1. Tsalafoutas, I.A. dan Metallidis, S.I. 2011. A Method for Calculating Dose Length Product from CT DICOM Images. The British Journal of Radiology,http://www.ncbi.nl m.nih.gov/. Diakses pada tanggal 20 Januari 2015.
2. Jurnal Imiah GIGA Volume (2) November 2015 Halaman 82-86 ISSN 1410-8682 86 3. AAPM. 2010. AAPM Report No. 111 Comprehensive Methodology for the Evaluation of
Radiation Dose in X-ray Computed Tomography. American Association of Physicists in Medicine : College Park Batan, 2009. “Pedoman Keselamatan dan Proteksi Radiasi Kawasan Nuklir Serpong. Badan Tenaga Nuklir Nasional, Tangerang Selatan.
4. Batan. 2009. “Pedoman Keselamatan dan Proteksi Radiasi Kawasan Nuklir Serpong.Badan Tenaga Nuklir Nasional, Tangerang Selatan.
5. Alatas, Z., 2004, “Efek Radiasi Pengion dan Non Pengion pada Manusia”, Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir, BATAN, Jakarta.
6. Aprilyanti, Dinda Dyesti, dkk. 2013. “Pengaruh Diameter Phantom dan Tebal Slice Terhadap Nilai CTDI Pada Pemeriksaan Menggunakan CT-Scan”. Jurnal. Jurusan Fisika FMIPA Universitas Andalas, Padang.
3. Thermolumenescense Dosimeter
