EXPOSUREMETRY

Soenarmo

BATAN - PUSAT REAKTOR ATOM BANDUNG

Abstrakt:

EXPOSUREMETRY.Penentuan waktu Exposure dengan menepatkan suatu detector dibawah obyek dalamradiografi yang dikalibrasi terhadap suatu film akan dibicarakan. Penentuannya tidakperlu mengetahui kekuatan sumber, jarak sumber ke film macam dan tebal bahan se­dang kebergantungannya terhadap energy dapat disederhanakan.

Pendahuluan:

Penentuan waktu exposure dalam radiography dapat ditentukan dengan jalan me­ngukur dose rate dari radiasi yang seharusnya diterima film dan mengkalibrasi film tsb.dengan detektor yang dipakai untuk mengukur dose rate tsb.

Dari kalibrasi terse but akan diketahui berapa dose yang diterima film untuk men­capai density (kehitaman) tertentu.

Pemilihan density demikian sehingga kepekaan yang tinggi dapat dicapai dan wak­tu exposure dapat ditentukan. Dengan cara ini survey meter yang mempunyai kemampu­an sampai 100 Rfjam dapat dipakai untuk menentukan waktu exposure secara manual

T e 0 ri:

Dasar pemeriksaan tak merusak secara radiography terlihat seperti pada gambar.

Benda yang diperiksa

:.~

'.

'.'

::1'..

SumberRadiasi

Gambar 1.

I} I~·.J~film\.1

(:;

~

165

Jadi variabcl-variabel dalam radiography adalah:

a. energllUlovolt~ sumberb. Aktivitas (arus pilamen) sumberc. Koefisien absorpsi benda yang diperiksa terhadap energi sumber.d. Tebal bcnda yang diperiksae. jarak sumber ke filmf. Kccepatan film.g. Penyucian filmh. waktu exposure.

Variabel-variabel (a), (b), (c), (d) dan (e) semuanya menentukan intensitas yang diterimafilm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kehitaman (density) suatu film kalau menerimaradiasi menuruti :

D = c x I x tP (l)

c " suatu faktor yang tergantung dari energy sinar datang dan macam film.

Intensitas sinar datang.

t = Lamanya film berada dimedan radiasi (waktu) exposure)

P = Index yang berhubungan dengan sensitivitas dari film terhadap radiasi yang diterima.

Bentuk kurva yang terjadi untuk semuafilm akan terlihat seperti gambar 2.

Perbedaan tiap film hanyaterletak pada sudut kemiringandari gr kerja masing-masing film.

Gambar-2.

166

2 3 4 5

Relatif exposure

Karena daerah kerja dari film yang mempunyai sensitivitas tinggi merupakan dae­rah linier (biasanya terletak antara density 1,5 sampai 3) maka rumus diatas dapat dise­derhanakan menjadi :

D=cxIxt ............... (2)

Kalau I dapat diukur dengan suatu detektor dan mengkalibrasinya dengan suatufilm maka I untuk C tertentu dari film tersebut dapat diketahui, sehingga density filmtersebut hanya tergantung t saja. Karena density film kita pilih pada daerah yang sen­sitivitasnya tinggi maka t dapat ditentukan.

Kalibrasi film terhadap detektor:

Dari persamaan (2), dcnsity film hanya ditentukan oleh c, I dan t. Intensitas (I)dapat diukur dengan detektor, kemudian pembacaan detektor ini dipakai untuk menen­tukan daerah kerja film tersebut, sehingga c .dan I dapat uitcntukan bersama-sama.Misal berdasarkan pembacaan detektor film menerima 100 mR/min maka untuk rauiasiselama I" 2, 3 menit dst. maka film tcrsebut akan menerima dose sebesar100 mR, 200 mR, 300 mR dst. bila setclah'dicuci density film tersebut diukurdan bila dibuat grafik antara density dan dose yang ditcrima filin ,. maka akan didapatgrafik seperti dibawah : .

3

2.5

2

Gambar - 3.1.5

2.5

100 200 300 400 500

Log Exposure

167

Dan grafik terlihat bahwa gr kerja film terseDut ancara 1.5 sampai 3 (pilih den­sity film = 2), maka untuk density terse but memerlukan dose sehesar 400 mR. Karena

density di:1mbil pacta ctaerah kcr.ia film maka ini sudah tCIma~uk faktor film terscbut.terhadap energi radiasi sinal' yang datang.

Perbandingan dengan cara yang lain:

Ada beherapa cara pcnentuan waktu exposure yang tdah dipakai diantaranyayang cukup teliti dikemukakan oleh "Gevaert Photo Production, Belgium" yang selan­jutnya disehut cara "Gevacrt". Kalihrasinya dilakukan dengan "step wedge" dari ba-han yang diperlukan keJ\1udian diradiography pada jarak tertentu dari sumber denganmenggunakan dua waktu exposure setelah dicud density film diukur dan di plot terha­dap tebal hahan. Hingga akhirnya didapat grafik antara tebal hahan dan m-A-menit(Ci-jam) untuk tiap-tiap energi datang. Sehingga kekuatan sumher, macam dan tebal ba­han serta jarak antara sumber dan bahan perlu diperhatikan. Dalam praktek tebal bahankadang-kadang sukar diukur, karenanya jarak sumber ke bahan sukar diukur sehinggadensity film sukar dikontrol. Demikian pula kalau menggunakan radioisotop maka akti­vitas harus selalu tahu. Pada cara yang baru ini tidak tampak hal-hal semacam itu, hanyakemampuan detektor yang perlu diperhatikan, tapi dengan demikian kemungkinan mem­buat exposure meter yang automatik menjadi bertambah bcsar dengan demikian duniakedokter:m dapat memakainya. Dari pengalaman penulis untuk berbagai-bagai sum bel' dantebal bahan serta jarak sumber ke bahan yang berbeda-beda, density film hanya berge­ser 5% dari density yang ditetapkan, meskipun kekontrasan kurang tapi kepekaan tetapkecil dari 2%.

Bila kalibrasi dilakukan dengan sinal' X dandensity dipilih 2, maka kalibrasi iniberlaku pula untuk YB 169, sedang untuk IrI92 dan C060 tinggal mengalikan denganfaktor 3 dan 6 untuk density yagn lain harga ini berubah. Demikian pula untuk film de­ngan kecepatan yang herbeda.

Kesimpulan :

Dengan cara ini jarak sumbcr ke film tidak perlu diukur hanya pcrlu diingat jarak­nya demikian hingga geometri tiJak mempengaruhi sensitivitas, demikian pula tebal danmacam bahan tak perlu diketahui. Dari pengamatan mcnunjukkan bahwa kalibrasi suatufilm hanya dilakukan pada satu energy saja, sedang untuksumberdengan energy yang la­in tinggal mengalikan dengan perbandingan dose yang diterima untuk density tertentu.Sehingga fungsi energi dapat disederhanakan.

Untuk yang manual cukup dipakai survey meter dengan kemampuan sampai 100 R/jam, sedang untuk automatik akan segera kami kembangkan di Pusat Reaktor Atom Ban­dung.

Perlu diingat pula detektornya harus kecil sehingga dose rate dibelakang benda yangkecil dapat ditentukan.

Ucapan Terimakasih.:

Penulis mengucapkan terimakasih pada A.A.E.C. yang telah memberikan fasilitasnyauntuk pengembangan metoda dan alat ini.

Pustaka:

****

168

Industrial Radiology, Srumyantscv.

Industrial Radiography (Gevaert Photo Production, Belgium).

Hand Book of Industrial Radiology. Hav. ord. 3649. (1954).

Industrial Radiology techniques, R. Halmshaw.

Bandung, Januari 1973

DISKUSI:

WIJONO HADIKUSUMO:

1. Apakah density film yang fisiologis dapat dibedakan tidak terletak antara 0,25-1,75,(yang dimaksudkan dengan mata biasa tanpa a1at khusus). Sedangkan film-gammayang nilainya berkisar antara 1,5-4 yang banyak dipakai?

2. Faktor lain yang diperhatikan:

- proses pencucian film.

- intensifying screen.

3. Enersi masih harus ditentukan sehubungan dengan tebalnya obyek, khususnya untukmencapai kontras tertentu.

SOENARMO:

1. Untuk Industrial X-- Ray film yang fis1;logis dapat dilihat terletak an tara 1,5 dan 3,sedang 3 ke 4 harus pakai alat.Untuk medical film kami tidak tahu.Harga-harga tersebut diatas tentunya tergantung perfilm.

2. Proses perincian film sudah di standardisir oleh pembuat film. Hal ini hendaknya di­ikuti dengan baik oleh pemakai.Dalam hal intensifying screen kalibrasi harus dilakukan dengan intensifying screen.

3. Dari umur (2) I = Ioc-ux -- u adalah fungsi energi dan X tebal bahan.untuk D tertentu dan sumber tertentu (E tertentu).Ene.rgi sudah dicakup oleh I yang diukur.Tentu saja batas-batas tebal bahan untuk energi tertentu yang telah diformulasikanpad a teori radio graphy tidak ix>leh dilanggar.Yaitu untuk kepekaan tinggi 2% IR 192 hanya digunakan pad a 18-80 mm sedangC060 -- 50 sampai 150 mm, untuk X-ray - 50 mm.

SUWARNO WIRJOSIMIN:

Apakah respon6e film lineair terhadap enersi, kalau tadi dikatakan bahwa waktu pe­nyinaran dikalikan response film mestinya saja sesuai dengan enersi tidak lineair denganenersi clan karena itu waktu penyinaran seharusnya tidak dapat dikalikan seperti perban­dingan enersi & sumber.

SOENARMO.:

Response film liner terhadap energi tapi hanya untuk satu harga density tertentu,hal ini dapat dilihat dari rumus (2) dimana D = C x 1 x t.

SeteJal1 film dikalibrasi untuk macam-macam energi maka energi ini hanya menen­tukan perubahan C dan I xC menentukan slope dari grafik, karena D dipilih untuk suatuI maka Dose yang diterima film akan linier terhadap waktu. Hal tersebut akan kelihatanpada grafik dibawah dan pengambilan density yang lain akan merubah perbandingan itu.

169

400

J A Z I B H 0 S E N:

1200 2400 mR+

1. Dalam soal radiography ini terdapat 8 buah variabel. Dalam mengclimineer variabcl­variabel yang berpengaruh (dianggap berpengaruh) pada hasil (sehingga terdapat pe­nyederhanaan teknik kerja), apakah pengaruh inter aksi (interaction Effects darivariabel-variabel tersebut (level of significants, Confidence factor) terhadap hasil te­lah ditinjau? (untuk hasil yang optimum untuk setiap/sembarang kondisi).

2. Disini ada dua level:

D

t

C Expos reality

rendah : 1,5

tinggi : 4Apakah dasar (Jatar bela­kang) yang Saudara pakaiuntuk mengambil nilai2V2 (D) (level tengah) un­tuk memperoleh hasil yangbaik ?

+ mR

Bagaimanakah cara memcriksa (menilai) hasil? Visuil saja?

3. Karena pengaruh dari variabel-variabel yang bekerja tadi (8 buah) ternyata bukansaja mengenai sifat hasillaporan film, tetapi juga safety pada benda (orang, bidangKedokteran), apakah ada Saudara pakai pad a cara kerja suatu cara pemecahan ha­sil optimum secara experimcntil design?

170

SOENARMO:

1. Dengan membuat hubungan antara dose dengan hasil (density film) interaction ef­fects tsb. tidak perlu dilakukan.

Hal ini dibenarkan karena dose telah mewakili variable-variable tersebut (Encrgi,activity, jarak, sifat medium, dimensi source, waktu : ).Chemical reaction yang terjadi pada film terjadi karena film menerima dose radiasitersebut. Dose adalahjumJah radiasi yang diterima obyek dari peristiwa transferof energy dari source ke obyek.

2. Pengambilan harga D = 2'12 adalah dengan cara visueel saja.

3. Cara pemecahan hasil optimum disini tidak digunakan experimental design. Safetypada manusia dalarn medical x-ray telah ditingkatkan dengan l11embuat film yangmempunyai response"yang sangat cepat terhadap radiasi (a.1. penggunaan scr,·cn).Dalam hal ini, kalibrasi untuk itu tentunya menggunakan film yang dimaksud.

SUTARYO SUPADI: Bukan pertanyaan tetapi komentar.

Menanggapi pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh saudara-saudara terdahulusoal tebal dan enersi, maka tebal saja bisa tidak perlu diketahui berhubung telah dikali­brasi exposure yang dikehendaki. Sedangkan soal berbeda-bedanya enersi sumber radiasi,saya kira tidak sukar untuk diturunkan secara teoritis.

T.H. SIAIIAAN:

1) Berapa minimum exposure yang dibutuhkan untuk mendapatkan image dari suatubenda pada film?

2) Pertanyaan ini sehubungan dengan keterangan "perubahan dosis yang dibutuhkan ki­ra-kira 400 mR + 2%.Misalk;in itu benar, maka permukaan dada dari pasien akan menerima: 210 x 400mR = 400 R (misalnya tubuh manusia 25 cm dan HVL Tabung sinar X 2,5 cmsetara dengan bahan tubuh manusia).

SOENARMO:

I. exposure minimum tergantung dari hasil kalibrasi film tersebut.

2. Dose 400mR itu untuk Industrial x-ray film yang medium speed sedang untukmedical film telah didesign yang kecepatannya tinggi. Dosis yang diperlukan jauhlebih kecil dari itu, sehingga peraturan-peraturan Health physic tidak terlanggar.

171