KUATITAS RADIASI

Kuantitas radiasi

Kuantitas radiasi adalah jumlah radiasi per satuan waktu per satuan luas,

pada suatu titik pengukuran. Kuantitas radiasi ini berbanding lurus

dengan aktivitas sumber radiasi dan berbanding terbalik dengan kuadrat

jarak (r) antara sumber dan sistem pengukur.

Gambar 1: hubungan antara aktivitas dan kuantitas

Gambar 1 menunjukkan bahwa jumlah radiasi yang mencapai titik

pengukuran (kuantitas radiasi) merupakan sebagian dari radiasi yang

dipancarkan oleh sumber.

Pengaruh faktor eksposi terhadap hasil gambaran

1.       Pengaruh tegangan tabung terhadap hasil gambaran radiografi

tegangan tabung merupakan faktor yang dominan dalam penentuan tingkat energi sinar x yang dihasilkan guna menembus objek yang akan

diperiksa, sehingga akan berpengaruh pada variasi tingkat energi radiasi sinar-

X yang ditangkap oleh radiograf. Variasi tingkat energi tersebut dapat

memberikan perbedaan nilai intensitas radiasi sinar-X objek satu dengan objek

lainnya sehingga timbul kontras pada gambaran radiograf. Nilai kontras di

radiograf merupakan perbedaan nilai densitas satu dengan yang lain dan dalam

jarak yang berdekatan (D1 – D2).

Semakin tinggi besar tegangan tabung yang diberikan dapat

mengurangi nilai kontras. Hal itu disebabkan oleh semakin banyaknya

intensitas sinar-X yang diterima oleh radiograf sehingga variasi kehitaman

pada radiograf akan menurun. Perubahan tegangan tabung akan berpengaruh

terhadap kuantitas dan kua litas sinar-X. Dengan menggambarkan pancaran

radiasi sinar-X bersifat radial kesegala arah, maka Intensitas radiasi sebanding

dengan kuadrat tegangan tabung yang dirumuskan sebagai berikut (Marshal

1944) :

IaV 2 (2.7)

Dengan I menyatakan Intensitas Sinar- X, V tegangan antara anoda dan

katoda, a adalah lambang equivalen.

2.4.2 Pengaruh Arus Tabung (mA) Dan Waktu Eksposi (s) Terhadap Radiograf

Besarnya arus tabung dan waktu eksposi merupakan faktor yang paling

berpengaruh terhadap perubahan densitas pada film dengan semua variabel

yang lain tetap (Carrol, 1985). Kuantitas dari Sinar-X yang diterima oleh

radiograf menyebabkan timbulnya rentang atau range densitas yang berbedabeda

pada radiograf.

Densitas tidak hanya dikatakan sebagai suatu derajat kehitaman yang

terjadi pada film ) Rontgen, tetapi densitas merupakan perhitungan numerik

(angka) yang dapat dihitung jika diketahui derajat cahaya insiden dan nilai

cahaya transmisi yang melewati film (Bushong, 2001).

Dua pertimbangan yang mendasar mengenai densitas ditunjukkan

dengan logaritma adalah perhitungan logaritma tepat untuk menunjukkan

perbedaan angka yang lebar dengan skala angka kecil, sedangkan alasan yang

lain adalah pertimbangan super posisi nilai densitas. Apabila film superposisi

maka nilai densitas adalah penjumlahan dari densitas yang dihasilkan sehingga

dapat diilustrasikan bahwa intensitas cahaya awal adalah 1000 dan mengenai

lapisan emulsi film pertama akan mendapatkan densitas 1 dengan menyerap

cahaya 90% dan selanjutnya mengenai emulsi film kedua yang menghasilkan

nilai densitas 2 sehingga nilai densitas total adalah 3. Kuantitas sinar-X juga ditentukan oleh jumlah elektron persatuan

waktu dari katoda ke anoda yang mencapai atom target dan dinamakan sebagai

kuat arus tabung. Dengan menaikkan arus tabung dapat meningkatkan jumlah

elektron yang tertumbuk ke anoda sehingga jumlah foton sinar-X yang

dihasilkan akan semakin banyak. Intensitas sinar-X yang terbentuk sebanding

dengan besarnya arus tabung. Hubungan antara arus tabung (mA) dan waktu eksposi (s) terhadap

densitas, oleh karena itu apabila terjadi peningkatan terhadap nilai arus tabung

menjadi dua kali mA semua, maka dilakukan penurunan waktu eksposi

menjadi setengahnya untuk menghasilkan nilai densitas yang sama (Carrol,

1985).

2.4.3 Pengaruh Jarak Antar Tabung dan Image Reseptor (FFD) terhadap hasil

Radiografi

Pengaruh jarak terhadap penyinaran pada image reseptor adalah

berbanding terbalik dengan kuadratnya. FFD turut berperan terhadap intensitas

yang diteruskan sampai dengan ke image reseptor tetapi tidak berpengaruh

terhadap kualitas radiasi sinar-X yang dipancarkan (Bushong, 2001)

Intensitas sinar-X yang terbentuk oleh image reseptor berbanding

terbalik dengan jarak pangkat dua. Hubungan perubahan intensitas dengan

perubahan jarak image receptor dikenal sebagai hukum kuadrat jarak terbalik,

sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut (Marshall, 1944) :

I₁α I_o per Id₂ 2.9

Dimana, 0 I merupakan intensitas awal, 1 I intensitas intensitas setelah pertambahan jarak , a adalah lambang ekuivalen, dan d menyatakan

perubahan jarak image reseptor terhadap sumber sinar-X. Dengan demikian

semakin panjang jarak yang diberikan maka intensitas sinar-X yang diterima

reseptor akan berkurang dan mengakibatkan penurunan nilai densitas pada

radiograf tersebut.

BAGIAN 2

 2.1.2. Faktor-faktor yang mengontrol pancaran sinar-x

Kualitas dan kuantitas sinar-x yang keluar dari tabung sinar-x dapat diubah-ubah, faktor-faktor yang mempengaruhinya antara lain waktu penyinaran (timer), tube current (mA), beda potensial (kVp), dan filtrasi.4,5, 10,11,13

2.1.2.1. Waktu penyinaran

Gambar 2.1. menunjukkan perubahan spektrum sinar-x pada saat meningkatkan waktu penyinaran dengan nilai mA dan kVp yang konstan. Pada saat waktu penyinaran ditingkatkan dua kali lipat, jumlah foton yang dihasilkan juga naik. dua kali lipat, tapi jarak dari energi foton tidak berubah.5 Oleh karena itu dengan mengubah waktu akan mengubah kuantitas foton.4,5

Gambar 2.1. Grafik spektrum energi foton berdasarkan waktu8

2.1.2.2 Tube current (mA)

Tube current mempengaruhi kuantitas pancaran sinar-x. Adanya peningkatan dua kali dari nilai mA akan meningkatkan dua kali jumlah sinar-x yang dipancarkan. Tube current tidak mempengaruhi kualitas sinar-x karena panjang gelombang tidak ikut berubah seiring dengan berubahnya nilai mA.4,11,13 Gambar 2.2. menunjukkan perubahan spektrum energi dari sinar-x yang dihasilkan seiring dengan mempertahankan nilai kVp dan waktu penyinaran.5

Gambar 2.2. Grafik spektrum energi foton berdasarkan nilai mA5

2.1.2.3. Beda potensial pada tabung (kVp)

Beda potensial akan mempengaruhi kualitas dan kuantitas sinar-x karena perubahannya mempengaruhi panjang gelombang yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kVp semakin pendek panjang gelombang, semakin baik kualitas sinar-x.5,11 Hubungan antara perubahan spektrum energi dengan beda potensial dapat dilihat pada gambar 2.3.5,11,13

Kemampuan foton untuk menembus benda tergantung pada energinya. Foton sinar-x berenergi tinggi mempunyai kemampuan menembus benda padat lebih tinggi daripada foton sinar-x yang berenergi lebih rendah. Oleh karena itu, semakin tinggi kVp dan energi rerata pancaran sinar, semakin tinggi kemampuan penetrasi sinar terhadap benda padat.5,15

Gambar

Gambar 2.3. Grafik spektrum energi foton berdasarkan nilai kVp8

2.1.2.4. Filtrasi

Pancaran sinar-x mempunyai spektrum energi foton yang berbeda-beda, hanya foton dengan energi tertentu yang dapat menembus struktur anatomis lalu bertabrakan dengan film. Foton dengan energi yang lebih rendah (panjang gelombang yang panjang) berperan serta dalam pencahayaan namun tidak mempunyai energi yang cukup untuk menyentuh film. Oleh karena itu, untuk mengurangi dosis radiasi pasien, foton dengan kemampuan penetrasi lebih rendah harus dihilangkan. Hal ini dapat dilakukan dengan meletakkan filter aluminium pada garis laluan sinar. Aluminium digunakan karena dapat menyerap foton berenergi rendah dengan sedikit efek pada foton berenergi tinggi yang dapat berpenetrasi sampai ke film.5

Ada dua filtrasi yang digunakan pada tabung sinar-x yaitu filtrasi utama (inherent filtration) dan filtrasi tambahan (added filtration). Filtrasi yang utama pada tabung sinar-x adalah material yang terletak di jalan foton sinar-x dari focal spot (target) untuk membentuk pancaran yang dikeluarkan dari tabung. Filtrasi utama terdiri dari dinding kaca dari tabung sinar-x, minyak penyekat (insulating oil), dan material penghambat minyak tadi untuk keluar dari tabung. Material filter itu sendiri terdiri dari aluminium dengan ketebalan 0,5 – 2,0 mm.5 Filtrasi tambahan (added filtration) adalah peletakan cakram aluminium di tempat jalannya sinar-x antara collimator dan tubehead seal. Cakram ini mempunyai ketebalan 0,5 mm dan berfungsi menghalangi lewatnya foton sinar-x berenergi rendah, panjang gelombang lebih panjang, dan tidak berguna dalam proses diagnosis serta berbahaya bagi pasien. Hasilnya adalah pancaran foton dengan panjang gelombang lebih rendah, berenergi tinggi, dan mempunyai tingkat penetrasi lebih tinggi pula untuk proses diagnosis.5,16

•         Menunjuk pada banyaknya energi foton yang ada dalam suatu berkas sinar - x

•         Jumlah energi foton dalam berkas, pada jarak tertentu dari sumber dan pada luasan lapangan tertentu disebut intensitas

•         Intensitas berkas sinar – x adalah heterogen terdiri dari berbagai panjang gelombang atau energi

Intensitas saat diproduksi I  ̴Z x mA x (kVp)² x F

I = intensitas terpancar dari sumber

Z = nomor atom bahan target

mA = arus tabung

kVp = tegangan puncak

F = faktor rektifikasi

UKURAN FOKUS

•      Dalam radiografi dikenal single focus dan double focus. Dan double focus terdiri dari focus besar dan focus kecil

•      Ukuran focus menentukan luasan bidang tumbukan elektron proyektil dengan atom – atom bahan target

•      Makin besar luas bidang tumbuk, maka makin banyak kemungkinan terjadinya interaksi dan makin banyak keboleh jadian timbulnya sinar - x