Analisis Kurva Karakteristik Image Plate Computed Radiography (CR) Sebagai IndikatorSensitifitas Terhadap Sinar-X

Nurul Jannah1, Bidayatul Armynah, dan Bualkar Abdullah

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Universitas Hasanuddin

Analysis of the Characteristic Curve of the Image Plate Computed Radiography (CR) as anIndicator of X-Ray Sensitivity

Nurul Jannah1, Bidayatul Armynah, and Bualkar Abdullah

1Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural ScienceHasanuddin University

Abstrak.Image plate sebagai detektor memiliki nilai sensitifitas yang berbeda dalam menangkap energi radiasi yangmenembus bahan. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan faktor eksposi terhadap sensitifitasimage plate terhadap sinar-X. Analisis dilakukan berdasarkan kurva karakteristik yang dibentuk oleh densitasterhadap log eksposure. Penelitian ini dilakukan dengan mengukur nilai densitas yang tercatat pada image plateuntuk tiap tingkatan step dengan menggunakan variasi arus tabung (6,3mAs, 8 mAs, 10mAs, dan 12,5 mAs) dengantegangan tetap. Selanjutnya pengukuran nilai densitas pada variasi tegangan tabung (60 kV, 70 kV, 81 kV, dan 90kV) dengan arus tabung tetap. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegangan tabung paling berpengaruh terhadapsensitifitas image plate. Nilai sensitifitas paling baik pada respon Image Plate Computed Radiography denganmerek iCRco diperoleh dengan menggunakan faktor eksposi tegangan 90 kV dengan arus 6,3 mAs dan 8 mAs. Halini didasarkan pada kurva yang dibentuk linier dengan nilai korelasi mencapai 0,990.Kata kunci : Sinar-X, Image Plate, Computed Radiography, Kurva Karakteristik, Stepwedge, Densitas.

Abstract.Image plate as detector has a different sensitivity values in capturing the energy of radiation thatpenetrates the material. The study aimed to determine the effect of the use of the sensitivity factor expose imageplate to X-rays. The analysis was performed based on the characteristic curve formed by the density versus logexposure. The research was conducted by measuring the density values recorded on the image plate for each levelstep by using a variation of the flow tube (6.3 mAs, 8 mAs, 10mAs, and 12.5 mAs) with a fixed voltage. Nextmeasurements of density values on the tube voltage variation (60 kV, 70 kV, 81 kV, and 90 kV) with a fixed tubecurrent. The results showed that most affect the tube voltage sensitivity of the image plate. The best value on theresponse sensitivity of the Image Plate Computed Radiography with brand iCRco obtained using 90 kV voltageexpose factor with the current 6.3 mAs and 8 mAs. It is based on the curve formed by the linear correlation valuereaches 0.990.Key words: X-rays, Image Plate, Computed Radiography, Characteristic Curve Karakteristik, Stepwedge,Density.

PendahuluanBerawal dari penemuan Sinar-X oleh

William Conrad Roentgen (1895) yangkemudian dimanfaatkan untuk melihattulang-tulang tanpa harus membedahnyaterlebih dahulu. Saat ini ilmu radiologisemakin berkembang sistem radiodiagnostikkonvensional perlahan ditinggalkan beralihkesistem radiodiagnostik digital salahsatunya computed radiografi (CR).

Sistem Computed Radiografi (CR)memanfaatkan kemajuan teknologi denganadanya imaging plate (IP) sebagai detektordigital photostimulable phosphor (PSP) ataustorage phosphor screen (SPS) dalammenggantikan kombinasi sistem film-intensifying screen konvensional radiografiuntuk menghasilkan citra. Didukung aspekpengolahan citra dan image reader dalammembaca IP sehingga data dapatditampilkan dalam liquid crystal display(LCD) atau chatoda ray tube (CRT), jugamemiliki sistem pengolahan citramenggunakan metode dry processing yangmengubah data digital menjadi data analogdengan hasil akhir berupa film laserimaging. Penggunaan bahan PSPmemungkinkan IP dapat dipakai berulangkali. (1)

Image plate sebagai detektormemiliki nilai sensitifitas yang tinggi. IPmemiliki sensitifitas yang berbeda dalammenangkap energi radiasi yang menembusbahan, prinsip dalam menghasilkan citraradiografi, energi yang sedikit mengenaibariumflourohalide akan menampilkan citraberwarna putih (radio opaque) demikiansebaliknya. (2)

Pada penelitian ini dilakukanpengukuran nilai densitas denganmenggunakan stepwedge yang ditempatkandiatas Image Plate (IP) kemudian dieksposedengan sinar-X. Hasil penyinaran tersebutkemudian diolah menjadi kurva karakteristikImage Plate yang kemudian dikaji untukmenentukan nilai sensitifitas Image Plate.

TeoriSinar-X ditemukan oleh Wilhelm

Conrad Rontgen seorang berkebangsaanJerman pada tahun 1895. Penemuanyadiilhami dari hasil percobaan-percobaansebelumnya antara lain dari J.J Thomsonmengenai tabung katoda dan Heinrich Hertztentang foto listrik. Kedua percobaantersebut mengamati gerak elektron yangkeluar dari katoda menuju ke anoda yangberada dalam tabung kaca yang hampaudara.(3)

Saat itu Roentgen bekerjamenggunakan tabung. Dia mengamati nyalahijau pada tabung yang sebelumnya menarikperhatian Crookes. Roentgen selanjutnyamencoba menutup tabung itu dengan kertashitam dengan harapan agar tidak ada cahayatampak yang dapat lewat. Namun setelahditutup ternyata masih ada sesuatu yangdapat lewat. Roentgen menyimpulkanbahwa ada sinar tidak tampak yang mampumenerobos kertas hitam tersebut. Pada saatRoentgen menyalakan sumber listrik tabunguntuk penelitian sinar katoda, beliaumendapatkan bahwa ada sejenis cahayaberpendar pada layar yang terbuat daribarium platino cyanida yang kebetulanberada didekatnya. Jika sumber listrikdipadamkan, maka cahaya pendar punhilang. Roentgen segera menyadari bahwaada sejenis sinar yang tidak kelihatan telahmuncul dari dalam tabung sinar katoda.Sinar ini kemudian disebut sebagai sinar-X.(4)

Pembangkit sinar-X berupa tabunghampa udara yang didalamnya terdapatfilament yang juga sebagai katoda danterdapat komponen anoda. Jika filamendipanaskan maka akan keluar elektron danapabila antara katoda dan anoda diberi bedapotensial yang tinggi, elektron akandipercepat menuju ke anoda. Denganpercepatan elektron tersebut maka akanterjadi tumbukan tak kenyal sempurna

antara elektron dengan anoda, akibatnyaterjadi pancaran radiasi sinar-X. (5)

Gambar. 1 : Tabung Pesawat Sinar-X(4)

Pada proses tumbukan tersebut akanmenghasilkan sinar-X kontinu(bremstahlung) dan sinar-X karakteristik.Dua interaksi yang menghasilkan dua tipesinar-X yaitu :1. Sinar-X terjadi apabila satu berkas

elektron bebas berenergi kinetik tinggimengenai permukaan suatu logamdengan nomor atom yang tinggi. Tempatdimana elektron tersebut menumbuklogam akan merupakan sumber sinardengan daya tembus yang besar (6).Beda potensial yang tinggi antara anodadan katoda akan menyebabkan bahwasesampainya di anoda, elektron yangdipancarkan oleh katoda memilikienergi kinetik yang cukup tinggi.Elektron-elektron inilah yang dalamtumbukannya dengan anodamenimbulkan pemancaran sinar-X olehanoda.

Gambar. 2 : Proses pembentukan sinar-Xbremstahlung(6)

2. Sinar-X dapat juga terbentuk dalamproses perpindahan elektron-elektronatom dari tingkat energi yang lebihtinggi menuju ke tingkat energi yanglebih rendah, misalnya dalam proses

lanjutan efek fotolistrik. Sinar-X yangterbentuk dengan cara seperti inimempunyai energi yang sama denganselisih energi antara kedua tingkat energiyang bersangkutan. Karena energi iniberbeda untuk setiap jenis atom, makasinar yang terbentuk dalam proses inidisebut sinar-X karakteristik denganpanjang gelombang 0,1 – 1 Ǻ.

Gambar. 3: Spektrum GelombangElektromagnetik(2)

Sinar-X adalah foton-foton yangmempunyai energi tinggi, karena elektronmemancarkan energi maka energi kinetikelektron akan berkurang dan akhirnya akankehilangan seluruh energi kinetiknya. Energifoton maksimum atau panjang gelombangminimum dapat ditulis dengan persamaan:(3)

………….(I.1)

Jadi dalam proses ini akan terjadi spektrumkontinyu, spektrum tersebut mempunyaifrekuensi cut off (batasan) atau panjanggelombang cut off yang tergantung padapotensial percepatan. Elektron-elektron yangditembakkan akan mengeksitasi elektrondalam atom target(7).

Interaksi Sinar-X dengan MateriKetika Sinar-X melewati materi maka

akan terjadi 3 mekanisme sebagai bentukinteraksi materi dengan Sinar-X, yaitu; EfekFotolistrik, Hamburan Compton, danProduksi Pasangan.1. Efek Fotolistrik

Pada efek fotolistrik, permukaan sebuahlogam disinari dengan seberkas cahayadan sejumlah elektron yang terpancar

dari permukaannya. Dalam studieksperimentral terhadap efek fotolistrik,diukur bagaimana laju dan energikinetik elektron yang terpancarbergantung pada intensitas dan panjanggelombang sumber cahaya. Percobaanini harus dilakukan dalam ruang hampa,agar elektron tidak kehilangan energinyakarena bertumbukan dengan molekul-molekul udara.

Gambar. 4 : Efek fotolistrik(6)

Pada Gambar di atas, cahaya yangmonokhromatis menyinari permukaanlogam katoda K sehingga menyebabkanelektron terlepas dan terpental keluardari permukaan katoda. Ketika elektronbergerak menuju anoda A, padarangkaian luar terjadi arus listrik yangsangat kecil yang diukur denganGalvanometer G. Secara eksperimen,tegangan perlambat terus diperbesarhingga pembacaan arus padaGalvanometer menurun ke nol.Tegangan yang bersangkutan ini disebutpotensial henti (stopping potential) Vs.Karena elektron yang berenergi tertinggitidak dapat melewati potensial henti ini,maka pengukuran Vs merupakan suatucara untuk menentukan energi kinetikmaksimum elektron Kmaks:

Kmaks = e Vs ……….(I.2)Dalam hal ini, e adalah muatan elektrondan Vs adalah potensial pemberhentidalam orde beberapa volt. Disebutpotensial pemberhenti karena pada hargatersebut arus foto listrik menjadi nol. (6)

Pada penyinaran, energi radiasi akandiserap seluruhnya. Energi yang diserap

itu dipergunakan untuk mengeluarkanelektron dari ikatan inti. Peristiwa inidialami elektron-elektron pada kulitbagian dalam misalnya kulit K. Elektronyang dikeluarkan/terpancar keluardinamakan fotoelektron denganmembawa energi kinetik sebesar E.(8)

= − …………. (I.3)

Ei = energi ikatan elektron padalintasannya

2. Hamburan ComptonPada hamburan Compton, foton denganenergi hλi berinteraksi dengan elektronterluar dari atom, selanjutnya fotondengan energi hλo dihamburkan dansebuah fotoelektron lepas dari ikatannya.Energi kinetik elektron (Ee) sebesarselisih energi foton masuk dan fotonkeluar.

Ee = hλi– hλo ……………… (I.4)

Hamburan Compton sangat dominanterjadi bila foton mempunyai energisedang (di atas 0,5 MeV) dan lebihbanyak terjadi pada material dengannomor massa (Z) yang rendah.(5)

Faktor- Faktor yang Berpengaruh PadaCitra1. Arus Tabung (mA)

Arus akan berpengaruh pada intensitassinar-X atau derajat terang/ brightnees.Dengan peningkatan mA akanmenambah intensitas sinar-X dansebaliknya. Oleh sebab itu derajat terangdapat diatur dengan mengubah mA.

2. Tegangan Tabung (kV)Tegangan tinggi merupakan daya dorongelektron di dalam tabung dari katoda keanoda. Supaya dapat menghasilkansinar-X daya dorong ini harus kuatsehingga mampu menembus objek.Dengan demikian perubahan kV sangat

berpengaruh terhadap daya tembus sinar-X.(16)

Pesawat Computed RadiographySistem Computed Radiography (CR)

adalah teknik pencitraan radiografi yangmengubah sistem analog menjadi digitalmenggunakan photo-stimulable-phospor (PSP) untuk akuisisi data danpemrosesan citra(3) dalam format dicom(digital imaging and communicationinmedicine), sehingga bila dilakukanpembesaran ukurannya tidak akanmengalami perubahan dan resolusi tetap(9) .

CR tidak dapat menampilkan citraorgan dengan warna seperti organaslinya karena data yang diolah dalam IPberupa energi sinar-X, yang setelah

menembus bahan mengalami atenuasi, absorpsi dan hamburan tergantung dari nilaikoefisien atenuasi dan ketebalan organ. IPmemiliki sensitifitas yang berbeda dalammenangkap energi radiasi yang menembusbahan, prinsip dalam menghasilkan citraradiografi, energi yang sedikit mengenaibarium flouro- halide akan menampilkancitra berwarna putih (radio opaque)demikian sebaliknya(2). Pada tahap merubahenergi dari analog ke digital sistemkomputerisasi sistem CR hanya dapatmengolah data berupa bilangan logika yaitu1 atau 0 yang nantinya akan ditampilkanberupa citra skala abu-abu (grayscale) ataupixel value (PV) pada layar monitor dalammatrik-matrik data(9) .Image Plate

Pada Computed Radiography (CR)Imaging Plate terdiri dari lapisanphotostimulable phosphor. Lapisan initerdiri dari Cristal Ba Fx: Eu2+ (Europium-Barium Flourohalide). Fosfor yang terdapatdidalam IP apabila terkena energi fotonsinar-X maka IP akan menangkap danmenyimpan energi (elektron) tersebut. PadaIP tidak terdapat perubahan konstruksikimiawi sebagai proses terbentuknya citrakarena pada IP untuk menghasilkan citra

melalui beberapa proses, diantaranya prosestransport data yaitu memindahkan data dariIP ke komputer. Transport data dapat terjadidengan adanya perubahan data. Elektronyang ditangkap dan disimpan pada fosforakan dilepaskan setelah dilakukanpembacaan atau scanner pada imaging(10).

Struktur lapisan IP diuraikan sebagaiberikut ; lapisan pelindung (protective layer)merupakan lapisan tipis, dan transparanberfungsi untuk melindungi IP. Lapisanphosphor merupakan lapisan yangmengandung bariumfluorohalide dalambahan pengikatnya. Lapisan Pemantul(reflective layer) merupakan lapisan yangterdiri dari partikel yang dapat memantulkancahaya. Lapisan konduktif (conductive layer)merupakan lapisan yang terdiri dari kristalkonduktif yang berfungsi untuk mengurangimasalah yang disebabkan oleh gesekanelektrostatik, selain itu kristal ini jugamempunyai kemampuan untuk menyerapcahaya sehingga dapat meningkatkanketajaman citra. Lapisan penyangga (supportlayer) merupakan lapisan yang berfungsimenyangga lapisan diatasnya. Lapisanpelindung bagian belakang (backing layer)merupakan lapisan untuk melindungi IPselama proses pembacaan (readout) didalamImage Reader. Pemberi kode dan identitas(barcode lable) digunakan untukmemberikan nomor seri dan untukmengidentifikasi partikel pada IP tertentuyang kemudian dapat dihubungkan denganidentifikasi pasien.(11)

Laser imaging film adalah filmsingle emulsi yang dilapisi oleh Kristalsilver halide yang sensitif terhadapcahaya merah yang dipancarkan olehlaser. Struktur lapisan laser imangingfilm antara lain : lapisan pelindung(supercoat) yang merupakan lapisanpelindung film dari kerusakan fisik dandari goresan, biasa disebut lapisan antigores. Lapisan emulsi berupa lapisanlembut yang mudah rusak oleh proses

kimia , fisik dan temperatur merupakanlapisan sensitif terhadap radiasi yangterdiri dari silver halide yang terikatdengan gelatin murni. Lapisan perekat(substratum) merupakan lapisan perekat,disebut juga adhesive layer yang terletakantara emulsi dan base film, bergunauntuk merekatkan dasar film denganemulsi. Lapisan base film merupakanlapisan yang terbuat dari polyester ataucelulose acetate setebal 0,2 mm,berfungsi sebagai pengaman karenasifatnya tidak mudah terbakar biladibandingkan dengan bahan kertas, dansebagai lembar penyangga emulsi filmdengan lapisan-lapisan lainnya. Lapisananti bengkok (anticurl backing)berfungsi menjaga film agar tetap lurussetelah prosesing, dan lapisan pewarna(anti-halation layer) adalah bahanpewarna yang terdapat dalam gelatinpada anti-curl backing (11)

Gambar. 5. Sistem Kerja Image Plate(13)

KasetKaset pada Computed Radiografi

(CR) terdiri dari karbon fiber padabagian depan (tube side) dan aluminium(Al) pada bagian belakangnya.Image Reader

Imaging Plate Reader adalah salahsatu komponen lain dari control akuisisiCR. Pembacaan gambar laten yangtersimpan dalam Image Plate dilakukanoleh laser yang terdapat dalam plateimaging reader (14).

Dry ProcessingMetode dry processing mengacu

pada pembangkitan gambaran tanpamenggunakan cairan kimia.Film Laser Imaging

Merupakan alat pengolah gambardan memprosesnya diatas film. Laserprinter dilengkapi dengan multiformatter main features yangmemungkinkan untuk memformatgambar dan mengolah gambar lebihtajam dan fungsi-fungsi yang terusberkembang. Film yang digunakanadalah photo thermographic yang tidakmenggunakan butiran perak halida, tapibutiran perak behenate (Ag22H43O2).

Pembuatan Kurva Karakteristik.Berikut langka-langkah membuat

kurva karakteristik:1. Siapkan kertas bergaris (cross line)

yang halus.2. Buat garis lurus untuk sumbu Y

(vertikal) dan X (horizontal)3. Sumbu Y menunjukkan densitas.

Gunakan skala 0,5 dengan nilaimaksimal 4,0. Sumbu Y adalah nilaidensitas dari tiap step.

4. Sumbu X adalah nilai relativeexposure atau nomor step. Angkayang digunakan pada sumbu X dapatdilihat pada tabel berikut.Tabel II.1. Nilai Relative eksposure

5. Plot kurva sesuai data yangdiperoleh.(17)

Pada Computed Radiography, Kurvakarakteristik yang dihasilkanmembentuk garis linier(2)

Metode penelitianPenelitian ini dilakukan di unitRadiologi RSUP. UniversitasHasanuddin Makassar pada bulan AprilMei 2014.

Adapun prosedur penelitian sebagai berikut :a. Persiapan alat dan bahanb. Meletakkan stepwedge diatas kaset.

c. Mengatur jarak antara titik fokus tabungsinar-X dengan film/IP (FFD) sejauh107 cm.

d. Mengatur luas lapangan penyinaran 25cm x 13 cm.

e. Melakukan eksposi setelah terlebihdahulu mengatur :1) Arus Tabung tetap : 10 mAs dengan

Variasi Tegangan Tabung 70 kV, 81kV, dan 90 kV.

2) Tegangan Tabung tetap : 70 kVdengan Variasi Arus Tabung 6,3mAs, 8 mAs, 10 mAs, dan 12,5mAs.

3) Tegangan Tabung 81 kV denganVariai Arus Tabung 6,3 mAs, 8mAs, 12,5 mAs

4) Tegangan Tabung 90 kV denganVariai Arus Tabung 6,3 mAs, 8mAs, 12,5 mAs

f. Proses gambar secara digital.g. Lakukan pengukuran densitas dengan

densitometerh. Analisis datai. Plotting kurvaj. Kesimpulan

PembahasanSensitifitas erat kaitannya dengan

speed film yaitu kecepatan film dalammerespon cahaya tampak atau sinar-X danmengubahnya menjadi bayangan. Menurutdefenisi dari ANSI (American NationalStandards Institute), kecepatan film sinar-Xadalah eksposi yang dibutuhkan oleh suatufilm untuk mencapai nilai net densitysebesar 1. Salah satu fungsi dari kurvakarakteristik film adalah penggunaannyadalam menilai speed film.

Dalam penelitian ini yang inginditentukan adalah sensitifitas IP (ImagePlate) dimana kurva karakteristik IP/ screenfilm Image receptor pada ComputedRadiography cenderung linear jikadibandingkan dengan kurva karakteristikfilm radiografi konvensional.Berdasarkandata pengukuran densitas stepwedge dengan

metode sensitometri menghasilkan Gambarsebagai berikut:

Kurva Densitas dengan variasi Teganganpada Arus Tetap sebesar 10 mAs

Gambar 6. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 60 kV dan Arus 10 mAs

Gambar 6 memperlihatkan sebarannilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,67 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,43 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 60kV dan arus 10 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,989.

Gambar 7. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 70 kV dan Arus 10 mAs

Gambar 7 memperlihatkan sebarannilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titik

00,5

11,5

2

0 2 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

60 kV dan 10 mAs

00,5

11,5

2

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

70 kV dan 10 mAs

puncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,68 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,48 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 70kV dan arus 10 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,991.

Gambar 8. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 81 kV dan Arus 10 mAsGambar 8 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,69 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,5 berada pada titik ke 1 logeksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva eksponensial dengan nilaikorelasi 0,990.

Gambar 9. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 90 kV dan Arus 10 mAs

Gambar 9 memperlihatkan sebarannilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,72 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,52 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan Log Eksposureterhadap nilai densitas membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,991.

Data pengukuran densitas stepwedgedengan metode sensitometry pada bagiandiatas menunjukkan bahwa penggunaanvariasi tegangan (60 kV, 70 kV, 81 kV, 90kV) pada arus sebesar 10 mAs terlihatbahwa tidak ada pengaruh teganganterhadap densitas ketika menggunakan arussebesar 10 mAs. Seluruh kurva yangdiperoleh berbentuk eksponensial dengannilai korelasi paling tinggi sebesar 0,991diperoleh pada penggunaan 70 kV dan 10mAs. Penyebab rendahnya nilai densitaskarena sebagian besar transmisi sinar-Xdiserap oleh stepwedge dan hanya sebagiankecil yang diteruskan ke image plate. Hal initerjadi karena tegangan berhubungan dengankualitas sinar-X yang dihasilkan. Kualitassinar-X berarti kekuatan sinar-X untukmenembus objek (Stepwedge). Semakintinggi tegangan (kV) yang diberikan makasemakin kuat daya tembus dari sinar-X yangdihasilkan tersebut.

Gambar 10. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 70 kV dan Arus 6,3 mAs

y = 0,5365e0,3501x

R² = 0,9814

00,5

11,5

2

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

81kV dan 10 mAs

y = 0,5639e0,3459x

R² = 0,9831

00,5

11,5

2

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

90 Kv dan 10 mAs

y = 0,4295e0,4285x

R² = 0,9897

00,5

11,5

2

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

70 kV dan 6,3 mAs

Gambar 10 memperlihatkan sebarannilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,71 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,42 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 70kV dan arus 6,3 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,994.Hal ini terjadi karena dalam penggunaan CR

Gambar 11. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 70 kV dan Arus 8 mAsGambar 11 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,5 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,35 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 70kV dan arus 8 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,992.

Gambar 12. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 70 kV dan Arus 10 mAsGambar 12 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,5 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,35 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 70kV dan arus 10 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,980.

Gambar 13. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 70 kV dan Arus 12,5 mAsGambar 13 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,78 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,18 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara Log

y = 0,3927e0,4282x

R² = 0,9866

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S 8

mAs

LOG EKSPOSURE

70 kV dan 8 mAs

y = 0,2228e0,6919x

R² = 0,9741

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

70 kV dan 12,5 mAs

y = 0,4773e0,3946x

R² = 0,9877

00,5

11,5

2

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

70 kV dan 10 mAs

Eksposure terhadap nilai densitasmenunjukkan bahwa kombinasi tegangan 70kV dan arus 12,5 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan nilai korelasi 0,986.

Data pengukuran densitas stepwedgedengan metode sensitometry pada bagianIV.3 diatas menunjukkan penggunaantegangan tetap 70 kV dengan berbagaivariasi arus. Berdasarkan kurva terlihatbahwa seluruh kurva yang diperoleh,berbentuk eksponensial.hal ini berarti tidakada pengaruh perubahan arus tabung ketikamenggunakan tegangan sebesar 70 kV.Korelasi tertinggi yang diperoleh padapenggunaan tegangan 70 kV dan arus 6,3mAs yaitu sebesar 0,994.

Kurva Densitas dengan variasi Arus padaTegangan 81 kV,

Gambar 14. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 81 kV dan Arus 6,3 mAsGambar 14 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,4 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,35 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,989.

Gambar 15. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 81 kV dan Arus 8 mAsGambar 15 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,46 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,44 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,983. Nilai densitas berubah padasetiap titik ini dikarenakan ketebalanstepwedge yang juga bervariasi pada setiaptingkatannya. Variasi ketebalan inimembentuk pola gelap terang pada imageplate / film dimana pada step 1gambarannya lebih terang dan berangsurmenghitam pada step berikutnya hinggahitam maksimal pada step ke 21.

Gambar 16. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 81 kV dan Arus 12,5 mAs

y = 0,2991x + 0,3789R² = 0,9803

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

81 kV dan 6.3 mAs

y = 0,2758x + 0,4659R² = 0,9672

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

81 kV dan 8 mAs

y = 0,2861x + 0,4833R² = 0,9629

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

81 kV dan 12,5 mAs

Gambar 16 memperlihatkan sebaran nilaidensitas pada 21 titik dengan kisaran logeksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,51 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,49 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,980. Nilai densitas berubah padasetiap titik ini dikarenakan ketebalanstepwedge yang juga bervariasi pada setiaptingkatannya. Variasi ketebalan inimembentuk pola gelap terang pada imageplate / film dimana pada step 1gambarannya lebih terang dan berangsurmenghitam pada step berikutnya hinggahitam maksimal pada step ke 21. Hal initerjadi karena pada step 1 transmisi radiasiyang sampai ke image plate dianggap 0persen karena nilai ketebalan pada step 1mampu menyerap 100 persen radiasi yang ditransmisikan oleh tabung sinar-X.

Data pengukuran densitas stepwedgedengan metode sensitometry pada bagianIV.4 diatas menunjukkan penggunaantegangan 81 kV dengan berbagai variasi arusterjadi peningkatan nilai densitas untuksetiap variasi arus dimana ketika arusdinaikkan maka nilai densitas jugameningkat. Dapat disimpulkan bahwapenggunaan tegangan 81 kV berpengaruhterhadap densitas yang dibentuk oleh ImagePlate.

Kurva Densitas dengan variasi Arus padaTegangan 90 kV

Gambar 17. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 90 kV dan Arus 6,3 mAsGambar 17 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,39 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,33 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,990.

Gambar 18. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 90 kV dan Arus 8 mAs

Gambar 18 memperlihatkan sebarannilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,41 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,37 berada pada titik ke 1

y = 0,308x + 0,3595R² = 0,9817

-0,2

0,8

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOGEKSPOSURE

90 kV dan 6.3 mAs

y = 0,3101x + 0,381R² = 0,9813

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

90 kV dan 8 mAs

log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,990. Nilai densitas berubah padasetiap titik ini dikarenakan ketebalanstepwedge yang juga bervariasi pada setiaptingkatannya. Variasi ketebalan inimembentuk pola gelap terang pada imageplate / film dimana pada step 1gambarannya lebih terang dan berangsurmenghitam pada step berikutnya hinggahitam maksimal pada step ke 21. Hal initerjadi karena pada step 1 transmisi radiasiyang sampai ke image plate dianggap 0persen karena nilai ketebalan pada step 1mampu menyerap 100 persen radiasi yang ditransmisikan oleh tabung sinar-X.

Gambar 19. Kurva Densitas pada penggunaanTegangan 90 kV dan Arus 12,5 mAsGambar 19 memperlihatkan sebaran

nilai densitas pada 21 titik dengan kisaranlog eksposure 0,0 hingga 3,0 dimana titikpuncak yang menunjukkan nilai densitastertinggi yaitu 1,42 berada pada titik ke 21log eksposure 3,0 sedangkan nilai densitasterendah yaitu 0,45 berada pada titik ke 1log eksposure 0,0. Hubungan antara LogEksposure terhadap nilai densitasmembentuk kurva linier dengan nilaikorelasi 0,989.

Data pengukuran densitas stepwedgedengan metode sensitometri pada bagiandiatas terlihat bahwa nilai densitas palingbaik terdapat pada penggunaan tegangan 90kV dan 12,5 mAs. Jika dinilai berdasarkan

korelasinya maka kurva yang nilaikorelasinya paling mendekati 1 adalah padapenggunaan tegangan 90 kV dan arus 6,3mAs juga pada penggunaan tegangan 90 kVdan arus 8 mAs dimana nilai korelasikeduanya mencapai 0,990. Hal ini berartipenggunaan tegangan 90 kV lebih baikdibandingkan penggunaan tegangan 81 kVdalam hal densitas yang dihasilkan.Tegangan 90 kV lebih besar daripada 81 kVartinya daya tembusnya juga lebih besar,dengan demikian daya tembus sinar-Xsangat berpengaruh terhadap pola densitasyang sampai ke Image Plate.

Gambar 10 kurva densitas pada 70kV dan 6,3 mAs membentuk kurvaeksponensial dengan korelasi sebesar 0,994.Gambar 14 kurva densitas pada 81 kV dan6,3 mAs membentuk kurva linier dengankorelasi 0,989. Gambar 17 kurva densitaspada 90 kV dan 6,3 mAs membentuk kurvalinier dengan korelasi 0,990. Dari sini dapatdisimpulkan bahwa untuk penggunaan Arus6,3 mAs kurva yang memenuhi syarat CRyaitu linier dengan korelasi tertinggidiperoleh pada penggunaan 90 kV.

Pada penggunaan ComputedRadiography (CR) dalam radiodiagnostikharus menggunakan tegangan tabung diatas70 kV agar sinar-X yang dihasilkan mampumenembus objek dan menghasilkan densitasyang sesuai. Sinar-X yang melewati objekkemudian ditangkap oleh image plate (IP)untuk selanjutnya diproses menjadi citraradiografi. Dalam penelitian ini teganganyang diatas 70 kV yaitu tegangan 81 kV dan90 kV dimana kurva yang diperoleh untukkedua tegangan ini berbentuk linier sesuaidengan teori yang mendasari penelitian ini.

Kesimpulan

1. Densitas terbesar yang diterima imageplate diperoleh pada tegangan 90 kV dan12,5 mAs dengan korelasi kurvamencapai 0,990.

y = 0,2847x + 0,4977R² = 0,9806

-0,2

0,3

0,8

1,3

1,8

0 1 2 3 4

DEN

SITA

S

LOG EKSPOSURE

90 kV dan 12,5 mAs

2. Dengan penggunaan faktor eksposidengan variasi arus dan tegangan nilaidensitas pada image plate lebihdipengaruhi oleh Tegangandibandingkan Arus yang diberikan,dengan ketentuan Tegangannya diatas 70kV.

3. Berdasarkan penelitian yang telahdilakukan dan data yang diperoleh,sensitifitas Image Plate (IP) sangatdipengaruhi oleh tegangan dan arustabung. Penggunaan CR dalamradiodiagnostik memerlukan tegangantabung yang tinggi untuk keperluanrekonstruksi gambar, sedangkan untuksensitifitas Image Plate (IP) dipengaruhioleh arus tabung (mAs).

4. Nilai sensitifitas paling baik pada responImage Plate Computed Radiographydengan merk iCRco diperoleh denganmenggunakan faktor eksposi tegangan90 kV dengan arus 6,3 mAs dan 8 mAs.Hal ini didasarkan pada kurva yangdibentuk linier dengan nilai korelasimencapai 0,990. Sedangkan untuk arus10 mAs densitas yang diperoleh tidakmerata karena arus berpengaruh terhadapkuantitas keluaran sinar-X

DAFTAR PUSTAKA1. Seibert, J.A. etc. (2006). American

Association of Physicists in MedicineReport No.93. Acceptance Testing andQuality Control of PhotostimulableStorage Phosphor Imaging

Systems. One Physics EllipseCollege Park

2. Bhusong, Stewart Carlyle. (2008). Radiologic Science For Technologisth,Physics, Biology, and Protection, NinthEdition. Mosby Elsevier : Canada

3. Bambang , SW. (1986) . FisikaAtom.Karunika: Jakarta

4. Beiser, Arthur Terjemahan The HouwLiong.(1990). Konsep Fisika Modern.Erlangga: Jakarta

5. Darmawan . (1987). Fisika Zat Padat.Karunika: Jakarta

6. Krane,Kenneth Terjemahan Hans, J,Wospakrik. (1982). Fisika Modern. UIPress : Jakarta

7. Jauhari,Arif.(2008). Berkas Sinar-X danPembentukan Gambar Pada PesawatSinar-X. Puskaradim: Jakarta

8. Anonim. (2005). Desain Penahan RuangSinar – X. Pusdiklat BATAN: Jakarta

9. Aniati Murni A dan Suryana Setiawan. (1992). Pengantar PengolahanCitra Digital. PT Elex Media Komputindo. UI : Jakarta

10. Ballinger, Philip W. dan Eugene D.Frank. (2003). Merill’s Atlas ofRadiographic Positions and RadiologicProcedures, Tenth Edition, VolumeThree. Mosby: Saint Louis

11. Carlton, Richard R. dan Arlene M.Adler.(2001). Principles ofRadiographic Imaging : An Art andScience. Thomson Learning: USA

12. Winarno,Guntur.(2012).Tesis “OptimasiCitra Radiografi dan Entrance SurfaceDose(ESD) Menggunakan System FujiComputed Radiography (FCR)”.FMIPAUI:Jakarta

13. Plasek,Terry.(2010). ComputedRadiography Key Elements forConsideration. Fuji Film NDTSystems: Atlantawww.aws.org/conferences/newweldingtech/plasek.pdf - diakses padaJumat,17 februari 2014 : 10.41 wita

14. Greene, E. Reginald dan Jorg WilhelmOestman. (1992). Computed DigitalRadiography in Clinical Practice.Thieme Medical Publishers: New York

15. Bidayatul,Armynah. Bualkar,Adullah.Dan Nurul Jannah. Analisis KurvaKarakteristik Image Plate ComputedRadiography (CR) Sebagai IndikatorSensitifitas Terhadap Sinar-X. Akandipublikasikan pada tahun 2015