1

DOSIMETER FILM: FILM RADIOGRAFI DENGAN PERAK DAN

PENGGUNAANNYA SECARA KLINIS

Karya Tulis Ilmiah

Ni Kadek Nova Anggarani, S.Si., M.Si.

198811292019032021

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2020

i

HALAMAN JUDUL

DOSIMETER FILM: FILM RADIOGRAFI DENGAN PERAK DAN

PENGGUNAANNYA SECARA KLINIS

Karya Tulis Ilmiah

Ni Kadek Nova Anggarani, S.Si., M.Si.

198811292019032021

PROGRAM STUDI

FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM UNIVERSITAS UDAYANA

2020

iii

ABSTRAK

Dosimeter film merupakan dosimeter yang umum digunakan sebagai dosimeterperorangan (Herlina,2006). Film dosimetri mudah digunakan untuk mendeteksiradiasi, dan film memiliki keuntungan dimana film menunjukan secara langsungbagian mana yang berinteraksi dengan radiasi. Dosimeter film terbagi menjadi 2yaitu: Dosimeter film radiografi (dengan perak halida), dan film radiokromik. Filmradiografi berperan penting dalam diagnosis radiologi, radioterapi dan proteksiradiasi. Film jenis ini tidak memerlukan perlakuan pencucian film, film ini jugamemiliki resolusi yang tinggi dan dapat digunakan untuk dosimetri pada energitinggi

Kata kunci : dosimeter, film

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat-Nya

sehingga penulisan dapat menyelesaikan penulisan karya tulis ilmiah yang

berjudul “Dosimeter Film: Film Radiografi Dengan Perak Dan Penggunaannya

Secara Klinis”. Penulis mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang

telah membantu dan mendukung terselesaikannya karya ilmiah ini. Dalam

penyelesaian karya tulis ilmiah ini penulis banyak mendapat bantuan dan

dukungan dari berbagai pihak, karena itu pada kesempatan kali ini penulis

ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Seluruh keluarga besar penulis yang senantiasa tanpa henti memberikan

semangat dan dorongan serta doanya agar penulis dapat menyelesaikan

karya tulis ilmiah ini

2. Rekan - rekan di Program Studi Fisika FMIPA Universitas Udayana yang

telah memberikan bantuan berupa dukungan, informasi dan saran dalam

penulisan karya tulis ilmiah.

3. Sayi, dan Ratna selaku teman seperjuangan yang tak henti menyemangati

dan mengingatkan penulis untuk menyelesaikan tulisan ini

Penulis menyadari bahwa pemaparan materi dalam karya ilmiah ini masih

jauh dari sempurna dan masih terdapat keterbatasan dalam penyampaiannya.

Oleh karena itu penyusun mengharapkan saran dari pembaca agar penulis dapat

menghasilkan karya yang lebih baik lagi kedepannya.

Bukit Jimbaran, 14 Januari 2020

Ni Kadek Nova Anggarani

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................... i

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN .................................................... ii

ABSTRAK............................................................................................................. iii

KATA PENGANTAR............................................................................................iv

DAFTAR ISI ...........................................................................................................v

DAFTAR GAMBAR............................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii

BAB I.......................................................................................................................1

PENDAHULUAN ...................................................................................................1

1.1.Latar Belakang ................................................................................................1

1.2. Rumusan masalah...........................................................................................2

1.3. Tujuan ............................................................................................................3

1.4. Manfaat ..........................................................................................................3

BAB II .....................................................................................................................4

DOSIMETER FILM RADIOGRAFI ....................................................................4

2.1. Dosimeter Film...............................................................................................4

2.2. Karakteristik Film Dengan Kristal Perak.........................................................4

2.3. Mekanisme Pembentukan Gambar Latent dan Mekanisme Gurney dan Mott ..5

Pemudaran Gambar-Laten .................................................................................6

2.4. Pemrosesan Film ............................................................................................7

vi

2.4.1. Developer ................................................................................................7

2.4.2. Fixing ......................................................................................................7

2.4.3. Pencucian Dan Pengeringan .....................................................................8

2.5. Densitas Optik ................................................................................................8

2.6 Respon Karakteristik Film ..............................................................................9

2.7. Kebergantungan Densitas Optik Pada Kondisi Pemrosesan Film ..................12

2.8. Jangkauan Dinamik ......................................................................................13

2.9. Kebergantungan Terhadap Energi Dan Disain Kartu.....................................14

2.9.1. Sumber Eror Lainnya Pada Dosimeter Kartu Dengan Film.....................18

2.9.2. Resolusi Spasial .....................................................................................19

2.10 Alat Pembaca Film ......................................................................................19

2.10.1. Densitometer Titik ...............................................................................19

2.10.2. Scanner ................................................................................................20

2.10.3. Prosedur kalibrasi.................................................................................20

2.11. Aplikasi Klinis............................................................................................21

2.11.1. Akuisisi data pancaran foton dan QA ...................................................22

2.11.2. Akuisisis data sumber elektron dan QA ................................................23

2.11.3. Dosimetri neutron.................................................................................23

BAB III..................................................................................................................25

PENUTUP.............................................................................................................25

4.1. Kesimpulan ..................................................................................................25

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................26

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 . Mekanisme pembentukan gambar laten (Pai,2007)............................. 5

Gambar 2. 2 Reaksi pembentukan Ag+, Br-, dan elektron ......................................... 6

Gambar 2. 3 Kurva H&D (Pai, 2007) ....................................................................... 9

Gambar 2. 4 Morfologi butir dalam film radiografik ...............................................10

Gambar 2. 5 Karakteristik kurva respon untuk emulsi fotografik terpapar radiasi

pengion...................................................................................................................11

Gambar 2. 6 Efek suhu pada densitas optik berbagai film pada radiologi ................12

Gambar 2. 7 Pengaruh suhu pemrosesan terhadap berbagai sifat film ......................13

Gambar 2. 8 Kebergantungan energi densitas optik RV...........................................14

Gambar 2. 9 Kebergantungan laju penyinaran film DuPont 502 dengan sinar X 50

keV.........................................................................................................................15

Gambar 2. 10 Kurva kebergantungan energi untuk film pemantau dosis personal

tanpa pelindung (Lalos, 1989) .................................................................................16

Gambar 2. 11 Respon film dengan 0,02 inchi tantalum sebagai filter (Lalos, 1989) .17

Gambar 2. 12 Densitometer ....................................................................................19

Gambar 2. 13 Dosimeter kartu (stabin,2007)......................................................................... 22

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Ciri – ciri fisis film Kodak (Pai,2007) ...................................................................... 13

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Radiasi merupakan pemancaran energi baik berupa partikel maupun

gelombang. Ditinjau dari massanya radiasi dibagi dua yaitu radiasi elektromagnetik

(tak bermassa) dan partikel. Radiasi elektromagnetik terdiri dari gelombang radio,

mikro, infrared, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik. Radiasi

partikel terdiri dari radiasi partikel α, partikel β dan neutron. Berdasarkan muatan

listriknya maka radiasi dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non pengion.

Radiasi pengion merupakan radiasi yang mana apabila menumbuk sesuatu maka ia

dapat memunculkan partikel yang bermuatan listrik (ion). Ion ini akan memberikan

kontribusi terhadap perubahan material maupun mahkluk hidup.

Radiasi yang biasanya digunakan dalam bidang medis merupakan radiasi

pengion. Secara garis besar pemanfaatan radiasi dalam bidang medis dibagi menjadi

2 yaitu untuk diagnosis dan untuk terapi. Dalam pemanfaatannya pada bidang medis

baik dalam diagnosis maupun terapi akan memberikan kontribusi radiasi kepada

banyak pihak. Radiasi akan diterima oleh operator, mahkluk hidup dan lingkungan

oleh karenanya diperlukan suatu metode proteksi radiasi. Salah satu cara untuk

melindungi pekerja dari akumulasi paparan radiasi yang berlebih yaitu dengan

memanfaatkan personal dosimeter. Personal dosimeter memberikan informasi dosis

radiasi yang diterima oleh pekerja.

Dosimeter film merupakan dosimeter yang umum digunakan sebagai

dosimeter perorangan (Herlina,2006). Film dosimetri mudah digunakan untuk

mendeteksi radiasi, dan film memiliki keuntungan dimana film menunjukan secara

2

langsung bagian mana yang berinteraksi dengan radiasi1. Dosimeter film terbagi

menjadi 2 yaitu: Dosimeter film radiografi (dengan perak halida), dan film

radiokromik. Film radiografi berperan penting dalam diagnosis radiologi, radioterapi

dan proteksi radiasi. Pada film ini radiasi sinar x dan gamma berinteraksi dengan

lapisan perak bromida melalui proses fotolistrik dan energi ini tersalurkan ke

elektron. Elektron inilah yang akan menghasilkan elektron bebas lainnya melalui

proses ionisasi dan elektron inilah yang nantinya terperangkap pada lapisan perak

tersebut (Anonim, 2019; Podgorsak,2005). Film radiokromik merupakan jenis film

baru dalam dosimetri radioterapi. Jenis yang paling umum digunakan adalah

GafChromic film. Film ini merupakan film tak berwarna dengan komposisi yang

hampir sama dengan jaringan yang terdiri dari 9% hidrogen, 60.6% karbon, 11,2%

nitrogen dan 19,2% oksigen. Film ini apabila berinteraksi dengan radiasi akan

memunculkan warna biru pada film (Borca,2013).

Film Radiokromik mengandung cairan pewarna yang akan mengalami

polarisasi akibat interaksi dengan radiasi. Film jenis ini tidak memerlukan perlakuan

pencucian film, film ini juga memiliki resolusi yang tinggi dan dapat digunakan

untuk dosimetri pada energi tinggi (Borca, 2013).

1.2. Rumusan masalah

1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan radiografi film dan pemanfaatannya.

2. Bagaimanakah Karakteristik film dengan perak halida/bromida

3. Bagaimanakah proses pembentukan citra pada film radiografi

4. Bagaimanakah cara Pemrosesan film dan pembacaan data hasil paparan dosis

3

1.3. Tujuan

Penulisan makalah ini bertujuan untuk memberikan pemaparan mengenai

film radiografi mencakup karakteristik film, proses pembentukan citra pada film,

sistem pengolahan film serta pembacaan data.

1.4. Manfaat

Karya ilmiah ini diharapkan bermanfaat bagi pembaca dalam memperkaya

pengetahuan terkait dosimeter film yang mencakup mekanisme kerja, bahan,

pengolahan dan pemanfaatan dosimeter film secara klinis.

4

BAB II

DOSIMETER FILM RADIOGRAFI

2.1. Dosimeter Film

Dosimeter film merupakan alat pengukur dosis radiasi yang terdiri dari

selulosa asetat yang dilapisi bahan sensitif radiasi pada kedua permukaannya.

Lapisan sensitif radiasi ini disebut emulsi yang terdiri dari gelatine dan komponen-

komponen foto sensitif (peka cahaya) berupa kristal perak bromida (AgBr) yang

tersebar merata dalam gelatine (Herlina,2006; Rahayuningsih,2010).

Dosimeter film menawarkan metode yang cepat dan nyaman untuk

memperoleh distribusi dosis dua dimensi yang mana penampang film juga dapat

menberikan informasi kurva isodose. Jenis dosimeter ini dapat juga digunakan untuk

mengukur sebaran dosis pancaran elektron. Kebergantungan energi dosimeter jenis

ini dapat dijelaskan melalui fakta rasio tumbukan penghenti energi dalam larutan dan

dalam air yang bervariasi dengan energi eektron (Pai,2007).

2.2. Karakteristik Film Dengan Kristal Perak

Film radiografi ini terdiri dari emulsi yang sensitif dengan radiasi yang

dilapisi pada dasar poliester transparan. Emulsi terdiri dari kristal halida dengan

konposisi 95% perak bromida dn 5%perak iodide yang diperangkap dalam gelatin

(Pai,2007). Ketika emulsi terkena radiasi pengion, maka terjadi proses fotokimia

pada bahan emulsi sehingga dapat dihasilkan bayangan laten pada film yang berupa

pengumpulan atom-atom Ag (Herlina,2006). Dosimeter film mempunyai dua lapis

emulsi yang berbeda yaitu emulsi cepat fungsinya dapat memperlebar jangkauan

5

dosis terukur antara 100~lSV sampai 10 mSv, dan emulsi lambat untukjangkauan 10

mSv sampai 30 mSv (Rahayuningsih, 2010).

Gambar 2. 1 . mekanisme pembentukan gambar laten (Gurnei,1938)

Alas poliester film biasanya memiliki tebal 0.2 mm dan bebas dari kecacatan

optikal dan ketidak murnian. Lapisan emulsi sendiri biasanya memiliki ketebalan

lapisan 1-3 µm. Butiran silver halida sangat sensitif dengan cahaya. Adanya perak

iodine pada emulsi meningkatkan sensitivitas dari film dibandingkan dengan film

yang hanya terdiri dari perak bromium saja. Kebanyakan dari butiran perak bromida

pada film memiliki zat pengotor seperti iodine dan klorin untuk memodifikasi

sensitifitas seperti ditunjukan oleh gambar 2.1 (Pai, 2007).

2.3. Mekanisme Pembentukan Gambar Latent dan Mekanisme Gurney dan

Mott

Film akan memiliki perubahan yang signifikan pada bulir perak halida dalam

emulsi apabila terpapar cahaya, sinar X atau partikel bermuatan. Gambar laten

6

merupakan pembentukan gumpalan atau akumulasi atom perak dalam butiran (Pai,

2007). Menurut Gurney dan Scott ketika butiran perak pada molekul emulsi

terionisasi oleh radiasi, ion Br- terpecah menjadi Br dan elektron (gambar 2.2)

Gambar 2. 2 Reaksi pembentukan Ag+, Br-, dan elektron

Elektron bebas ini kemudian bermigrasi menuju zat pengotor atau yang dalam kasus

ini disebut dengan speck (pusat sensitifitas), perpindahan elektron ini mengakibatkan

pusat sensitifitas bermuatan negatif dan sebagai akibatnya spek akan menarik ion

perak menuju spek dan akhirnya membentuk gambar laten (Hendee, 2002; Pai,

2007). Ketika bulir diproses, maka bulir yang membentuk gambar laten tersebut akan

berubah menjadi silver metalik, yang menghasilkan bagian gelap pada film.

Pemudaran Gambar-Laten

regresi gambar laten, contohnya ketidak sesuaian pembentukan perak bebas.

Karakteristik pemudaran gambar laten fotografi bergantung dari emulsi, suhu

kelembaban dan kontaminasi kimia dari atmosfer, begitu juga dengan jenis paparan

radiasi. Peningkatan pemudaran gambar latendalam pengaruh kelembaban yang

7

relatif tinggi selama penyinaran dan penyimpanan mudah untuk diamati, efek dari

kelembaban yang tinggi berhubungan dengan suhu secara kompleks. Untuk

kelembaban dan suhu serta jenis radiasi yang sama, pemudaran umumnya terjadi

pada emulsi dengan bulir halus, seperti yang digunakan pada film jejak nuklir

(Ehrlich, 1969).

2.4. Pemrosesan Film

Pemprosesan film merupakan suatu proses kompeks yang terdiri dari empat

langkah yaitu developer, fixing, pencucian dan pengeringan. Dalam pemrosesan

gambar laten, gambar laten direduksi menjadi butiran perak (Pai, 2007).

2.4.1. Developer

Bahan kimiawi dari cairan developer terdiri dari hidoquinon, metol, ataupun

Phenidone sebagai larutan dasar yang akan mengubah bulir yang terpapar menjadi

silver metalik. Developer juga mengandung beberapa zat kimia lainnya yang

berfungsi untuk mempercepat reaksi.

2.4.2. Fixing

Proses ini terkait dengan pembilasan kristal halida yang tidak terproses, yang masih

terdapat pada emulsi. Dengan melarutkan zat tersebut tanpa merusak perak dalam

emulsi, dan menetralisir larutan alkalin dari larutan developer. Bahan kimiawi pada

fixer juga larut dalam air dan terdiri dari agen fixing untuk menghilangkan bulir

perak halida yang tak diproses, acetic acid untuk mencegah dekomposisi dan

potasium alum untuk mencegah penyerapan air yang berlebihan oleh gelatin (Pai,

2007).

8

2.4.3. Pencucian Dan Pengeringan

Seluruh bahan kimiawi yang tersisa kecuali akumulasi perak dihilangkan dari film

melalui proses pembilasan. air yang digunakan untuk membilas adalah air yang

sebelumnya telah disaring. Langkah terakhir dari proses ini yaitu pengeringan

dengan menggunakan udara yang dipanaskan (Pai, 2007).

2.5. Densitas Optik

Nilai kepekatan film ditentukan melalui faktor transmisi cahaya (T) dan diukur

dengan kuantitas yang disebut dengan densitas optik (OD). OD merupakan nilai yang

menjelaskan kehitaman dari film dan diukur oleh suatu alat yang diketahui sebagai

densitometer:

Jumlah cahaya yang melalui bagian dari film yg diproses dijabarkan oleh

transmitansi T, dimana

= ℎℎTingkat kehitaman dari bagian film dijabarkan sebagai densitas optik dengan

rumusan:

= log 1 = logDimana I0 merupakan intensitas pancaran cahaya yang diukur tanpa film dan I

merupakan intensitas yang ditransmisikan pada film tegak lurus dengan permukaan

film. Karena OD proporsional dengan jumlah butiran perak per unit area dan

pengaruh foton, karena foton maupun elektron terkait langsung dengandosis radiasi,

maka densitas optik merupakan fungsi dosis radiasi. Hubungan antara dosis dan

densitas optik disebut sebagai kurva sensitometrik (Hendee, 2002; Pai, 2007).

9

2.6 Respon Karakteristik Film

Gambar 2. 3 Kurva H&D (Pai, 2007)

Kurva H&D merupakan kurva respon film dimana log paparan diplot pada sumbu x

dan OD pada sumbu y. Kurva ini penting untuk mengetahui kontras dan jangkauan

dinamik film radiografi. Karakteristik respon film dapat diplot dalam berbagai cara

seperti ditunjukan gambar kurva diatas (gambar. 2.3).

OD merupakan fungsi dari beberpa parameter:

= ( , , , , , , , )Kurva H&D menunjukan karakteristik film, kurva ini biasanya memiliki tiga bagian

yaitu: kaki, gradien, dan bahu. Dalam radiologi diagnosis, tipe grafik ini menunjukan

jangkauan densitas optik yang memberikan informasi diagnosis yang optimal (Pai,

2007).

10

Gambar 2. 4 morfologi butir dalam film radiografik (Haus,1995)

Densitas optik dari film yang terpapar biasanya diplot sebagai fungsi

semilogaritmik dari paparan radiasi seperti yang ditunjukan oleh gambar 2.3 dan 2.5

Daerah I pada gambar 2.5 menunjukan kaki kurva dimana densitas tidak meningkat

tajan seiring paparan: ini disebut dengan densitas dasar dan kabut latar belakang

yang menjelaskan batas bawah kemampuan film untuk mendeteksi paparan. Daerah

II merupakan respon yang menunjukan bahwa respon densitas optik relatif

proporsional terhadap paparan dan film berfungsi sebagai dosimetri. Bagian III

respon film proporsional dengan paparan logaritmik sehingga dapat dikatakan bagian

ini sangat berguna dalam dosimetri. Bagian IV merupakan bahu dari kurva dan

respon film meningkat dan kemudian berlawanan dengan peningkatan paparan ketika

11

telah mencapai nilai OD maksimum. Bagian akhir dari kurva yaitu bagian V

menunjukan nurunan densitas seiring penambahan dosis (Lalos, 1989).

Gambar 2. 5 karakteristik kurva respon untuk emulsi fotografik terpapar radiasi

pengion (Lalos, 1989)

Secara umum, respon film bergantung dengan total paparan yang diberikan.

Dengan kata lain, respon film pada paparan yang diberikan tidak bergantung pada

laju dosis. Secara kaku sensitifitas film dapat diartikan sebagai kemampuan memberi

respon terhadap dosis untuk menghasilkan NOD. Sensitifitas film jenis ini ditunjukan

oleh beberapa faktor termasuk diantaranya energi, tipe paparan radiasi, jumlah

pengotor, proses pengolahan, jumlah perak halida pada emulsi serta ukuran dan

densitas bulir. Secara umum semakin besar ukuran bulir semakin besar densitinya

maka sensitifitas akan meningkat (Lalos, 1989).

12

2.7. Kebergantungan Densitas Optik Pada Kondisi Pemrosesan Film

Gambar 2. 6 Efek suhu pada densitas optik berbagai film pada radiologi (Haus,1995)

Hubungan OD dan dosis sangat bergantung pada kondisi pemrosesan,

termasuk temperatur pengolahan film. Secara umum pada dosis yang diberikan, OD

akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu pengolahan film seperti yang

ditunjukan oleh gambar 2.6.dimana hal ini menunjukan bahwa densitas optik

merupakan fungsi dari suhu. Gambar 2.7 menunjukan sifat penting film lainnya,

termasuk hubungan antara temperatur pengolahan dan kabut, kontras dan kecepatan

film. Pada gambar 2.6 juga dapat dilihat bahwa perubahan suhu selama pemrosesan

dapat mengubah kemiringan kurva H&D.

13

Gambar 2. 7 pengaruh suhu pemrosesan terhadap berbagai sifat film (Haus,1995)

2.8. Jangkauan Dinamik

Jangkauan dinamik dalam aplikasi radiasi onkologi bergantung pada

penggunaannya secara khusus. Jangkauan dinamik yang diperlukan untuk IMRT

berkisar antar 0,2 -0,3 Gy.dipasaran dikenal 2 jenis film yang banyak digunakan

yaitu jenis XV dan EDR dimana masing – masing film ini memiliki jangkauan

dinamik sebesar 0,05 – 0,08 Gy dan 0,1–5,0 Gy. Seperti yang ditunjukan oleh tabel 1

Tabel 1 Ciri – ciri fisis film Kodak (Pai,2007)

Deskripsi XV2 EDR2

Bulir kristal AgBr dan AgI AgBr

Densitas total perak 4,2 g/cm3 2,3 g/cm3

Ketebalan efektif 0,4 0,2

Distribusi ukuran bulir Bervariasi dalam hal ukuran Tunggal

14

dan bentuk

Ketebalan dasar 180 80

Ketebalan lapisan gelatin 3 5

Muka ganda Ya Ya

Jangkauan dinamik 0,05-0,80 Gy 0,1-5,0 Gy

Jangkauan OD dinamik 0,4 0,4

Rerata dosis untuk OD1 0,4 2,0

Rekomendasi dosis

maksimum

0,8 5,0

2.9. Kebergantungan Terhadap Energi Dan Disain Kartu

Gambar 2. 8 kebergantungan energi densitas optik RV (Muench,1991)

Film yang mengandung bromida, perak dan perak bromida merupakan film

dengan material bernomer atom tinggi. Interaksi sinar x dengan material bernomer

atom tinggi berbeda dengan interaksi sinar x dengan material bernomer atom rendah

15

seperti udara dan jaringan. Karena itu respon dosis relatif film akan sangat

bergantung dengan kontribusi relatif interaksi fotolistrik dan pancaran energi sinar X.

Pada kasus foton dengan energi dibawah 100 keV, respon dosis meningkat dan

memuncak 40 kali lipat dibanding dengan 60Co dan kemudian jatuh drastis untuk

pancaran radiasi dalam kisaran energi beam dalam megavoltage5. Peningkatan

respon ini terjadi karena proses penyerapan energi dari peristiwa fotolistrik oleh

butiran silver bromida. Ketergantungan energi juga menyebabkan pengukuran dosis

dalam megavoltage menjadi sulit karena rasio hamburan foton pada energi rendah

bervariasi untuk setiap kasus medan foton besar pada tiap kedalaman (Pai, 2007).

Efek ini dapat mengakibatkan eror pengukuran yang harus di evaluasi secara hati –

hati. Gambar 2.8 menunjukan kebergantungan energi dengan densitas optik.

Sensitifitas film sangat bergantung dari paparan energi foton yang diberikan.

Hal in makin jelas terjadi pada energi foton dengan besar energi dibawah 100

keV.memuncak seperti yang ditunjukan oleh gambar 2.9 dan 2.10.

Gambar 2. 9 Kebergantungan laju penyinaran film DuPont 502 dengan sinar X 50

keV (Ehrlich, 1956)

16

Gambar 2. 10 Kurva kebergantungan energi untuk film pemantau dosis personal

tanpa pelindung (Lalos, 1989)

Salah satu solusi yang paling mungkin untuk mengatasi masalah

ketergantungan energi ini yaitu dengan menggunakan penyaringagar respon film

tidak bergantung pada energi dengan simulasi jaringan lunak. Penyaring foton

merupakan material dengan ketebalan tertentuyang diletakan diatas filmuntuk

menyerap sebagian besar energi foton rendah sehingga dapat mengeliminasi bagian

energi yang menyebabkan respon berlebihan.. satu jenis filter saja tidak akan

memberikan respon yang datar sehingga diperlukan beberapa penyaring.

Hasil yang bagusuntuk radiasi beta dan foton dapat diperoleh apabila kartu

film memiliki 3 jenis filter yaitu bahan dengan Z besar, Z menengah dan Z rendah

dan juga perlu diberikan sebagian kecil film yang tidak diberi pelindung apapun.

Filter dengan Z rendah berfungsi untuk menyerap sebagian besar radiasi beta

17

minimum foton. Bahan dengan nilai Z rendah seperti plastik diperlukan untuk

melemahkan partikel beta dengan energi dibawah 2 MeV, dan memiliki efek

minimum terhadap foton sehingga respon pada bagian dengan filter Z rendah dan

bagian tanpa filter akan memberikan bacaan foton yang sama.meski demikian hanya

bagian film yang terbuka lah yang akan memberikan respon terhadap energi

beta.sehingga dengan mengurangi respon kedua bagian ini maka akan diperoleh nilai

dari dosis beta yang terserap. Nilai NOD pada tiap filter harus diubah dengan

menggunakan kalibrasi umum dari penyinaran untuk mendapatkan hasil yang linier.

nilai NOD pada ketiga filter ini dapat digunakan untuk menentukan dosis dari foton

dengan jangkauan energi yang lebih luas (Lalos, 1989).

Gambar 2. 11 Respon film dengan 0,02 inchi tantalum sebagai filter (Lalos,

1989)

Filter dengan Z tinggi dipilih untuk mendapatkan respon yang datar pada

jangkauan energi yang seluas mungkin. Dengan ketebalan yang pantas yaitu 0,5 mm

18

dari bahan tantalum, maka akan didapatkan sensitifitas foton yang konsisten dengan

jangkauan energi antara 50 keV hingga 2 MeV seperti yang ditunjukan oleh gambar

2.11

Pada energi foton tinggi, intepretasi dosis menjadi rumit akibat kurangnya

kesetimbangan partikel bermuatan. Pemaparan foton dengan energi kuantum diatas 2

MeV dapat menghasilkan keadaan dimana densitas dibawah penyaring lebih besar

dari densitas pada bagian yang terbuka, dengan densitas terbesar berada pada bagian

dengan penyaring ber Z tinggi. Filter tambahan mungkin diperlukan untuk

mengfasilitasi interpretasi dosis dalam medan radiasi campuran yang meliputi foton

energi tinggi (Lalos, 1989; Pai, 2007).

2.9.1. Sumber Eror Lainnya Pada Dosimeter Kartu Dengan Film

Meskipun akurasi intrinsik dari dosimeter film personalterhadap tingkat

radiasi acuan sangat baik, film dapat dipengaruhi oeh banyak gangguan yang mana

dapat membalikan interpretasi bacaan dosis. Karena bentuk film yang pipih dan

bentuk penyaring kartu yang menyebabkan kebergantungan sudut, sudut penyinaran

akan mempengaruhi perolehan dosis. Foton atau partikel beta yang datan secara

tegak lurus akan langsung menembus filter dan tertahan oleh filter. Hal inilah yang

menyebabkan respon yang bervariasi efek ini utamanya berpengaruh besar pada

foton energi rendah dan partikel beta.

Keadaan lingkungan mungkin dapat mempengaruhi respon film dalam

berbagai cara. Berbagai penelitian telah mencatat bahwa terdapat efek rumit dari

suhu dan kelembaban yang memepengaruhi dosimeter film personal. Untuk

mengatasinya maka pembungkus pelindung dari polietilen direkomendasikan untuk

memperkecil efek yang disebabkan oleh kelembaban. Muatan statis juga dapat

19

menghasilkan muatan karakteristik pada film yang diproses. Hal ini biasanya

mempengaruhi sensitifitas dan intepretasi dosis (Lalos, 1989).

2.9.2. Resolusi Spasial

Ukuran bulir yang kecil pada film memungkinkan film memiliki resolusi spasial

yang tinggi untuk pengukuran dosimetri. Resolusi spasial dari pengukuran dengan

film biasanya dibatasi oleh densitas optik dan ukuran celah fotografi dan bukan

ukuran bulir yang dikembangkan pada film (Pai, 2007).

2.10 Alat Pembaca Film

Alat yang digunakan untuk membaca informasi yang terkandung pada film terdiri

dari

2.10.1. Densitometer Titik

Gambar 2. 12 Densitometer (Pai,2007)

20

Densitometer titik merupakan alat yang dapat langsung digunakan untuk

mengetahui nilai densitas optik pada beberapa titik di film. Densitometer titik

menggunakan fotodioda silikon untuk mengukur fluks transmisi dari cahaya yang

melalui film. Cahaya yang terkomimasilewat menembus melalui bukaan pendeteksi

yang biasanya berukuran antara 1 sampai 3 mm (Pai, 2007). Fluks cahaya ini

menembus filter panjang gelombang dan kemudian dideteksi oleh fotodioda silikon

dengan penguat elektronik gambar 2.12.

2.10.2. Scanner

Scanner film 2 dimensi mengukur distribusi planar densitas optik atau profile dengan

resolusi spasial yang tinggi. Apabila dikalibrasi dan dikarakterisasi secara baik, alat

ini mampu mengkaji gradien dosis dari brakiterapi sama baiknya dengan radioterapi

eksternal foton dan elektron. Distribusi OD kemudian dikonversi ke dosis dengan

menggunakan kurva H&D. Hingga saat ini scanner 2dimensi yang menghasilkan

keakuratan kuantitas berprinsip pada transmisi densitrometry optik. Scanner dapat

memanfaatkan pencerminan densitrometry cahaya memiliki range OD yang terbatas

dan masalahnya berkaitan dengan keseragaman permukaan pemantulan.

2.10.3. Prosedur kalibrasi

Kalibrasi film melibatkan penyinaran sejumlah kartu film dengan sumber

radiasi referensi. Untuk mendapatkan film yang sensitif maka diperlukan 10 hingga

15 titik penyinarandengan jarak tiap perlakuan 30-40 tahun. Penting untuk

menentukan energi khusus dan karakteristik kebergantungan sudut dari tiap film dan

kombinasi kartu, film dan filter (Lalos, 1989).

Kalibrasi kartu film yang sesuai dapat dilakukan dengan cara menyinarinya

pada udara bebas tanpa phantom dibelakangnya, inilah yang disebut dengan teknik

21

kalibrasi tradisional. Penggunaan phantom dilakukan untuk menentukan kontribusi

hamburan balik. Kalibrasi film dan kontrol harus dapat dihasilkan bersama dengan

proses tiap kelompok sebagai ukuran kontrol kualitas dan untuk mengkompensasi

berbagai keberagaman yang berkaitan dengan pemrosesan.

Langkah langkah yang harus dilakukan dalam pengkalibrasian film ini yaitu:

Pastikan bahwa scanner film telah dipanaskan sesuai anjuran

Jika film akan dipapar pada bagian jaket maka harus dibuat 2 lubang kecil

pada jaket untuk melepaskan udara yang terperangkap.

Kontak film dengan cahaya ruangan harus seminimal mungkin karena

sebagian besar film sangat sensitif dengan cahaya.

Tempatkan film dalam lapisan phantom. Kompresi sangat penting pada

langkah ini guna mengurangi pengaruh udara

Gunakan film dalam batch yang sama untuk kedua kalibrasi

Simpan satu potongan film yang tidak dipapar secara terpisah utuk digunakan

sebagai acuan dosis nol (Pai, 2007).

2.11. Aplikasi Klinis

Dosimeter film biasa digunakan sebagai dosimeter individu. Selain itu film dosimeter

juga dapat digunakan untuk persiapan alat, prosedur jaminan mutu dan prosedur

khusus lainnya. Resolusi yang tinggi dari film radiografi ini digabung dengan

digitalisasi densitas film modern seringkali menjadi alasan dipilihnya film radiografi

sebagai alat dosimetri. Salah satu contoh dalam personal dosimetri yaitu film badge

(gambar 2.13)

22

Gambar 2. 13 Dosimeter kartu (stabin,2007)

Dalam pemakaian film radiografi, potongan dosimeter film yang dibungkus

kertas hitam kedap cahaya dimasukkan ke dalam wadah khusus yang di dalamnya

terdapat berbagai jenis filter. Film emulsi yang digunakan untuk pemantauan dosis

perorangan ini umumnya mempunyai emulsi ganda, yaitu emulsi cepat (sensitif)

pada satu permukaan dan emulsi lambat (insensitif) pada permukaan lainnya.

Penggunaan dua macam emulsi itu memungkinkan dilakukannya pengukuran radiasi

dengan jangkauan dosis yang lebar (Rahayuningsih,2010).

2.11.1. Akuisisi data pancaran foton dan QA

Dasar data dosimetri untuk pengawasan sumber foton klinis mencakup dosis

kedalaman dititik pusat, profil cross beam dan distribusi isodose. Pada pengukuran

profile cross beam film menunjukan hasil pengukuran yang cukup akurat dalam

rentang 2% atau 2 mm perfraksi kedalaman dosis pusat. Film merupakan dosimeter

23

ideal untuk pengukuran QA dosis kedalaman dan profil cross beam secara cepat.

Film dapat digunakan untuk menmastikan kerataan dan simetri sumber, ini juga

dosimeter ideal untuk pengukuran perubahan kualitas sumber foton pada penggunaan

klinis.

2.11.2. Akuisisis data sumber elektron dan QA

Metode ini memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan dengan ember

ionisasi karena sejumlah besar data pengukuran sumber elektron seringkali

dibutuhkan untuk pengawasan Treatment Planning System. Banyak data yang

dibutuhkan untuk banyak ukuran lapangan untuk tiap nilai energi elektron dan

terkadang dilakukan pengulangan untuk beberapa kali sistem kolimasi. Film

radiografi dapat memberikan hasil yang terpercaya selama memperhatikan campuran

film, kondisi pemrosesan, linieritas jangkauan dinamik densitas optik dan kondisi

pengaturan

2.11.3. Dosimetri neutron

Emulsi fotografi juga dapat diaplikasikan pada dosimeter personal baik untuk

thermal dan fast neutron, meskipun jarang digunakanpada percobaan amtmosferik.

Neutron termal dapat diukur dengan bantuan filter yang terbuat dari bahan dengan

kemampuan menangkap neutron termal yang tinggi disepanjang tampang lintangnya.

Contoh material jenis ini adalah cadmium dan rhodium. Ketika diberi paparan

neutron, bahan ini akan diaktivasi dan kemudian film akan terpapar oleh beta dan

sinar gamma yang muncul akibat pengaktifan bahan ini oleh neutron.

Emulsi tebal atau yang biasa disebut dengan jejak neutron digunakan untuk

mendeteksi neutron cepat. Emulsi jenis ini memiliki ketebalan 100 hingga beberapa

ratus micrometer. Jejak paling umum yang terinduksi berasal dari recoil yang

24

dihasilkan oleh reaksi dalam emulsi, dasar film dan bahan bernomer atom rendah

disekitar film.

Emulsi nuklir memiliki jangkauan dinamis yang terbatas dan merupakan

penyebab eror yang berasal dari ketidakpastian statistik yang berkaitan dengan

pencacahan.tiap orang yang membaca satu film yang sama dapat memberikan bacaan

yang berbeda. Jejak dapat hilang akibat citra laten yang hilang hal ini lebih umum

muncul pada jejak nuklir dibandingkan dengan film yang terpapar foton,. Karena

pada film yang terpapar foton citra yang dihasilkan berupa penggelapan film (Lalos,

1989; Pai, 2007;Stabin, 2007).

25

BAB III

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Dosimeter film merupakan alat pengukur dosis radiasi yang terdiri

dari selulosa asetat yang dilapisi bahan sensitif radiasi pada kedua

permukaannya. Film radiografi ini terdiri dari emulsi yang sensitif dengan

radiasi dengan lapisan dasar poliester transparan. Emulsi terdiri dari kristal

halida dengan konposisi 95% perak bromida dn 5%perak iodine yang

diperangkap dalam gelatin. Ketika emulsi terkena radiasi pengion, maka

terjadi proses fotokimia pada bahan emulsi sehingga dapat dihasilkan

bayangan laten pada film yang berupa pengumpulan atom-atom Ag.

Pembentukan gambar laten terjadi ketika butiran perak pada molekul

emulsi terionisasi oleh radiasi, ion Br- terpecah menjadi Br dan elektron

Elektron bebas ini kemudian bermigrasi menuju zat pengotor atau yang

dalam kasus ini disebut dengan speck (pusat sensitifitas), perpindahan

elektron ini mengakibatkan pusat sensitifitas bermuatan negatif dan sebagai

akibatnya spek akan menarik ion perak menuju spek dan akhirnya

membentuk gambar laten.

Pemprosesan film merupakan suatu proses kompeks yang terdiri dari

empat langkah yaitu developer, fixing, pencucian dan pengeringan. Dalam

pemrosesan gambar laten, gambar laten direduksi menjadi butiran perak.

26

DAFTAR PUSTAKA

A. G. Haus. 2001.Advances in Film Processing Systems Technology and Quality

Control in Medical Imaging Medical Physics. Madison. WI

Anonim. http://www.medphysics.wisc.edu/courses/mp501/old3/501_ lecture30_

NEWER. pdf. diakses pada tanggal 13 desember 2013

Borca, Valeria Casanova. 2013. Dosimetric Characterization And Use Of

GAFCHROMIC EBT3 Film For IMRT Dose Verification. Journal of Applied

Clinical Medical Physics volume 14 Nomer 2 halaman 4111

Ehrlich, Margarete.1962. The Use of Film Badges For Personnel Monitoring (Safety

Series no 8). Vienna . IAEA

Hendee WR, Ritenour ER. 2002. Medical Imaging Physics. New York: Wiley-Liss,

Inc

Herlina, Nina dkk. 2006. Uji Banding Dosimeter Perorangan Film Untuk Deteksi

Radiasi Gamma dari Sumber Radiasi 137cs PTKMR – BATAN. Prosiding

pertemuan dan Presentasi Ilmiah Fungsional Teknis Non Peneliti

Lalos, George. 1989. Film Badge Dosimetry in Atmospheric Nuclear Test.

washington. National Academy Press

M. Ehrlich. 1956. Reciprocity law for x-rays. Part II: Failure in the reverse region. J.

Opt. Soc. Am. 46. 801–804

Pai, Sujatha dkk. 2007. TG-69: Radiographic Film For Megavoltage Beam

Dosimetri. Medical Physics vol. 34 No. 6.

Podgorsak, EB. 2005. Radiation Oncology Physics:A Handbook For Teachers And

Students. Austria. IAEA

P. J. Muench., A. S. Meigooni, R. Nath, and W. L. McLaughlin, 1991 . Photon

energy dependence of the sensitivity of radiochromic film and comparison with

27

silver halide and LiF TLDs used for brachytherapy dosimetry. Med. Phys. 18,

767–775

Rahayuningsih, Betty dkk. 2010. Prediksi paparan radiasi Dengan Menggunakan

Metode Klastering Pada Dosimeter Film. Prosiding Seminar Sains.

R. W. Gurney and N. F. Mott. 1938. The theory of photolysis of silver bromide and

the photographic latent image. Proc. R. Soc. London. Ser. A 164. 151–167_

Stabin, Michaels G. 2007. Radiation Protection and Dosimetry. New york. Springer

Link

6%SIMILARITY INDEX

5%INTERNET SOURCES

0%PUBLICATIONS

2%STUDENT PAPERS

1 3%

2 1%

3 1%

4 <1%

5 <1%

6 <1%

7 <1%

Exclude quotes Off Exclude matches Off

Dosimeter Film: Film Radiografi Dengan Perak DanPenggunaannya Secara KlinisORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

digilib.its.ac.idInternet Source

taufik-yoriwe.blogspot.comInternet Source

Submitted to iGroupStudent Paper

andimahraeni07.blogspot.comInternet Source

repository.maranatha.eduInternet Source

kuliahiskandar.blogspot.comInternet Source

digilib.unila.ac.idInternet Source

Exclude bibliography Off