Optimisasi Dosis dan Kualitas Citra pada Prosedur ...

Optimisasi Dosis dan Kualitas Citra pada Prosedur Kateterisasi Jantung Anak

Febrian Pratama1, Supriyanto A. Pawiro2, Lukmanda E. Lubis3

1,2,3 Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia

E-mail: [email protected]

Abstrak

Penggunaan fluoroskopi sebagai pemandu pada prosedur kateterisasi jantung harus didukung dengan optimisasi, yakni suatu kompromi antara dosis dan kualitas citra. Perlunya optimisasi lebih mendesak pada pasien anak (pediatrik) karena tingkat kerentanan terhadap radiasi yang tinggi dan durasi prosedur yang sangat panjang. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan parameter optimal untuk variasi ketebalan dan mode pencitraan, dengan figure of merit (FOM) sebagai parameter. Cairan kontras yang digunakan adalah larutan iodine dan plasma darah dengan konsentrasi 16% yang ditempatkan pada tabung plastik berdiameter 4 mm. Fantom digunakan sebagai pengganti pasien, dengan variasi ketebalan yang merupakan representasi dari rentang usia pasien. Pengukuran dosis keluaran dilakukan pada saat pengambilan citra, sedangkan Signal-to-Noise Ratio (SNR) dikalkulasi dengan menggunakan perangkat lunak ImageJ. Nilai dosis dan kualitas citra digunakan untuk menghitung FOM sebagai parameter optimisasi. Untuk mode fluoroskopi mode normal pada masing–masing ketebalannya memiliki nilai FOM yang paling tinggi, dengan nilai: 10,5 cm 14,68 ± 2,22; 13 cm 23,56 ± 0,34; 15 cm 16,25 ± 0,47; 16 cm 12,93 ± 1,78. Dan untuk mode cine, mode 25 fps normal memiliki nilai FOM tertinggi, dengan nilai: 10,5 cm 13,54 ± 1,02; 13 cm 24,93 ± 2,73; 15 cm 23,30 ± 2,73; 16 cm 14,10 ±1,48. Penggunaan mode low dan medium lebih dianjurkan untuk pasien pediatrik, baik pada mode fluoroskopi ataupun cine.

Optimization of Dose and Image Quality of Paediatric Catheterization Procedure

Abstract

The use of fluoroscopy as a guide to the cardiac catheterization procedures must be supported by optimization, which is a compromise between dose and image quality. More urgent need for optimization in pediatric patients due to susceptibility to radiation levels are high and very long duration of the procedure. The aim of this study was to get the optimum parameters for variations in thickness and imaging modes, with a figure of merit (FOM) as a parameter. Contrast fluid used is a solution of iodine and blood plasma concentrations of 16% were placed in a plastic tube diameter of 4 mm. Phantom used as a substitute for the patient, with variation of the thickness of which is a representation of the age range of patients. Measurements made at the time the output dose image acquisition, while Signal-to-Noise Ratio (SNR) is calculated using the software ImageJ. Dose and image quality value is used to compute the FOM as parameter optimization. For fluoroscopy mode to normal mode on each thickness has the highest FOM value, with the value of: 10.5 cm 14.68 ± 2.22; 13 cm 23.56 ± 0.34; 15 cm 16.25 ± 0.47; 16 cm 12.93 ± 1.78. And for cine mode, normal mode 25 fps has the highest FOM value, with the value of: 10.5 cm 13.54 ± 1.02; 13 cm 24.93 ± 2.73; 15 cm 23.30 ± 2.73; 16 cm 14.10 ± 1.48. The use of low and medium mode is recommended for pediatric patients, either at fluoroscopy or cine mode

Keywords : figure of merit, optimization, cathteterization prosedure, paediatric, dose, image quality

Optimisasi Dosis ..., Febrian Pratama Hidayat, FMIPA UI, 2016

1

1. Pendahuluan

Radiologi intervensional merupakan salah satu cabang dari radiologi yang digunakan

untuk kebutuhan diagnostik ataupun terapi sebagai pertimbangan dalam meminimalkan

teknik invasif. Salah satu penerapan aplikasi radiologi intevensional adalah kateterisasi

jantung. Kateterisasi jantung merupakan cabang dari kardiologi intervensional yang

merupakan penanganan invasif non-bedah pada penyakit jantung koroner dengan

menggunakan kateter (tabung) dan teknik pencitraan khusus untuk mengevaluasi aliran dan

tekanan darah di dalam arteri koroner dan bilik jantung. Penggunaan pesawat fluoroskopi

intervensional pada prosedur kateterisasi ini membuat adanya resiko yang diakibatkan oleh

dosis radiasi selama prosedur. Adapun resiko yang mengancam pasien diantaranya adalah

kerusakan sel pada permukaan kulit dan kerusakan sel – sel lainnya yang baru akan muncul

setelah pasien beranjak dewasa (efek stokastik). Tentunya efek kerusakan sel ini akan lebih

berdampak besar pada pasien pediatrik ketimbang pasien dewasa. Terlebih lagi jika pasien

mengalami kerusakkan pada jantung akibat bawaan lahir yang selama hidupnya berpotensi

mengalami 8 sampai 10 kali prosedur kateterisasi (Chung 1998). Penerapan dosis pada pasien

pediatrik harusnya seminim mungkin tanpa mengurangi kualitas citra yang diperlukan.

Dengan kata lain optimisasi sangatlah diperlukan pada prosedur kateterisasi terhadap pasien

pediatrik.

Penggunaan figure of merit (FOM) sebagai parameter dapat menjadikan acuan ukuran

optimalisasi pada suatu prosedur kateterisasi pasien pediatrik. Nilai FOM bergantung pada

nilai signal to noise ratio (SNR), dengan SNR berperan sebagai kuantitasi objetif citra dan

dosis yang diterima. Adapun formulasi FOM adalah SNR kuadrat dibagi dosis. Dengan kata

lain semakin besar nilai FOM yang didapat dapat merepresentasikan nilai acuan optimalisasi

yang paling baik.

2. Tinjauan Pustaka

Fluoroskopi Intervensional

Prosedur kateterisasi pada pasien melibatkan peralatan yang mampu memberikan

informasi dalam bentuk citra yang dapat menentukan diagnosa pasien atau sebagai pemandu

pelaksanaan tindakan terapi. Penggunaan fluoroskopi didasari karena mampu menyajikan

citra secara real time dengan resolusi temporal yang tinggi. Pencitraan real time (kontinu)

pada fluoroskopi intervensional biasanya memiliki kemampuan maksimal 30 frame per

second (FPS). Sistem fluoroskopi modern menggunakan pulsa berkas sinar-x yang terhubung


2

dengan akuisisi citra digital, yang biasanya memiliki dengan rentang 3 sampai 30 fps. Sistem

fluoroskopi digital mampu merekam sekuens citra digital secara kontinu (video digital) yang

dapat diputar ulang. Penggunaan fluoroskopi dengan resolusi tinggi dapat memperlihatkan

cairan kontras yang diinjeksikan pada pembuluh darah (Bushberg et al. 2011). Adapun

pesawat fluoroskopi yang digunakan pada prosedur intervensional seperti kateterisasi jantung

dilengkapi dengan bagian–bagian khusus yang berbeda dari pesawat fluoroskopi

konvensional. Fluoroskopi intervensional dilengkapi generator dan tabung penghasil sinar-x

telah dimodifikasi, serta sistem pendinginan yang lebih baik sehingga mampu melakukan

eksposi dengan durasi yang panjang dan berulang. Sistem fluoroskopi intervensional

memiliki sistem mekanik berupa C-arm dan meja pasien yang mampu diatur sedemikian rupa,

sehingga dapat memudahkan tenaga klinis dalam menentukan posisi untuk mendapatkan

kualitas yang lebih baik.

Flat Panel Detector (FPD)

Penggunaan Flat Panel Detectors (FPD) pada pesawat fluoroskopi intervensional sebagai

detektor menggantikan peranan Image Intesifier (II). FPD terdiri dari lapisan thin film

transistor (TFT) yang masing-masing elemen detektornya (dexel) dikemas dalam area persegi

ataupun persegi panjang. TFT mampu mengonversikan sinar-x secara langsung ataupun tidak

langsung pada aplikasi fluoroskopi. Pada kedua sistem setiap elemen detektor memiliki

kapasitor yang mampu mengakumulasi dan menyimpan signal dalam bentuk muatan listrik,

dan transistor yang bekerja sebagai switch.

Kualitas Citra dan Dosis

Hubungan antara kualitas citra dan dosis pasien dalam pencintraan sinar-x haruslah

menunjukkan kualitas citra yang baik dengan dosis pasien yang seminimal mungkin.

Optimisasi dibutuhkan untuk menemukan kualitas citra dan dosis yang paling seimbang

(Gislason et al. 2015). Pada kasus fluoroskopi cara untuk mengoptimisasi dosis adalah

meminimalkan waktu eksposi, meminimalkan jumlah citra yang didapat, dan mengurangi

dosis melalui sistem pengendali (controlling system) (NCI, 2005). Oleh karena itu,

kemampuan dan pengalaman seorang intervensionalis sangatlah dibutuhkan (Bor et al. 2008;

Verdun et al. 2005).


3

Signal to Noise Ratio (SNR)

Sinar-x yang melalui medium tanpa adanya hamburan dan membentuk suatu citra

yang berisikan tentang suatu informasi disebut sebagai sinyal. Noise ialah sinar-x yang

melalui suatu medium namun terjadi hamburan, sehingga mengurangi atau merusak

informasi pada citra tersebut. SNR membandingkan sinyal dengan latar belakang pada citra

tersebut. Semakin tinggi SNR-nya maka semakin baik dalam menampilkan kualitas

kontrasnya (Vano et al. 2008).

Dosis Serap

Dosis serap merupakan jumlah dari radiasi pengion, termasuk langsung dan tidak

langsung. Dosis serap berhubungan dengan besaran stokastik. Dosis serap dapat didefinisikan

seperti persamaan (1). Dengan ē merupakan rataan energi yang masuk melalui medium yang

memiliki massa m. Besaran untuk dosis serap yaitu Joule per kilogram massa (J/Kg) atau

Gray (Gy) (Bushberg et al. 2011). Seiring dengan semakin bertambahnya waktu yang

diperlukan dalam

suatu prosedur

kateterisasi, maka

dosis serapnya pun akan bertambah.

Figure Of Merit (FOM)

Parameter FOM sebelumnya digunakan oleh Zamenhof (Zamenhof et al. 1982) dan Gagne

(Gagne, Boswell, and Myers 2003) untuk optimisasi pendeteksian sinyal pada citra digital,

yang mengepresikan hubungan antara kualitas dari sebuah citra dan dosis per frame yang

dibutuhkan untuk mendapatkan citra tersebut. Dengan hubungan yang ditunjukkan pada

persamaan (2) di bawah ini (Vano et al. 2008).

!"# =

!"#!

!"# (2)

3. Metode Penelitian

Tempat dan Waktu Penelitian

! = !ē!" (1)


4

Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan, dan dilaksanakan bertempat di Instalasi

Kardiologi Invasif, Rumah Sakit Pusat Pertamina, Jakarta dan Laboratorium Fisika Medis

dan Biofisika, Departemen Fisika, FMIPA UI

Pesawat Fluoroskopi Intervensional Philips Allura Clarity

Pesawat fluroskopi intervensional yang digunakan pada penelitian ini bertipe Philips

Allura Clarity Pesawat ini dilengkapi filter untuk mode low (0,4 mm Cu + 1 mm Al), mode

med (0,01 mm Cu + 1 mm Al), dan mode normal (0,01 mm Cu).

Fantom Cath Ped

Fantom yang digunakan terbuat dari akrilik yang memiliki dimensi 17 cm x 17 cm

dengan ketebalan 5 cm. Fantom ini memiliki variasi tabung yang berdiameter 1 mm, 2 mm, 4

mm, 6 mm, dan 8 mm sebagai representasi pembuluh darah. Setiap ukuran tabung terdiri dari

4 buah, yang masing – masing merepresentasikan konsentrasi iodine yang berbeda-beda.

Selain itu fantom ini dilengkapi dengan timah sebagai pembanding kontras iodine dengan

lebar yang menyesuaikan diameter tabung fantom.

Detektor Ionisasi RadCal Seri 10X6-6

Detektor yang digunakan adalah detektor ionisasi seri 10X6-6 yang merupakan

keluaran Radcal®. Detektor ini memiliki spesifikasi rentang rasio 20 nGy/s – 149 mGy/s dan

rentang dosis 100 nGy – 516 Gy, serta spesifikasi untuk cine 1 nGy/f - >10 mGy/f.

Preparasi Objek Citra

Objek citra yang digunakan merupakan campuran plasma darah dan senyawa kontras

iodine dengan konsentrasi 16%. Berikutnya objek citra akan dimasukkan ke dalam silinder

dengan diameter 4 mm . Objek citra yang telah dipreparasi kemudian akan diletakkan

didalam fantom cath ped. Adapun konsentrasi iodine yang digunakan disesuaikan dengan

nilai maksimum cairan kontras yang diperbolehkan, dengan penggunaan sekurangnya 1

cc/kg massa tubuh pasien (Strauss 2006). Cairan kontras yang digunakan adalah Omnipaque

IohexolTM (GE Healthcare, Shanghai, China).

Penghitungan Tebal Pasien

Ketebalan pasien pada arah berkas radiasi merupakan indikator yang terbaik dalam

pengukuran dosis yang diterima (IAEA 2013). Untuk menentukan tebal fantom sebagai


5

representasi usia pasien dapat diukur dengan menggunakan persamaan (3), dengan W

merupakan berat pasien (gram) dan H tinggi pasien (centimeter).

!"# = 2

!!"

(3)

Equivalent cylindrical Diameter (ECD) adalah kuantitas yang berasal dari tinggi dan

berat badan pasien yang mampu memberikan ketebalan efektif, dengan mengasumsikan

mereka setara dengan silinder air (Lindskoug 1992). Data berat dan tinggi badan yang

digunakan sebagai acuan berasal dari data Riskesdas (Riset Kesehatan Dasar) Kementerian

Kesehatan Republik Indonesia tahun 2013.

Pengambilan Citra

Pengambilan citra fantom Cath Ped dilaksanakan menggunakan pesawat Philips

Allura Clarity (Philips Medical System, Netherland) yang dioprasikan di Instalasi Kardiologi

Invasif, RSPP, Jakarta. Tegangan (kV) dan arus (mA) ditentukan dengan mode AEC

(automatic exposure control). Tegangan dan arus yang muncul pada layar pada proses

pengambilan citra akan dicatat sebagai data. Nilai dosis dan waktu paparan dicatat sebagai

keluaran dosimeter Radcal®. Mode akuisisi yang digunakan berbeda untuk eksposi

fluoroskopi dan cine. Pada mode fluoroskopi digunakan mode low, med, dan normal,

sedangkan pada mode cine digunakan mode paediatric 15 fps low, 25 fps low, 15 fps normal,

dan 25 fps normal. Untuk mempresentasikan pasien pediatrik, penelitian ini menggunakan

variasi ketebalan kombinasi fantom Cath Ped dan slab phantom, yang terbuat dari akrilik

dengan setiap lembarnya setebal 0,5 cm. Variasi ketebalan dipilih berdasarkan perhitungan

ECD anak Indonesia.

Tabel 1. Variasi Ketebalan Fantom

Pada pengambilan data, digunakan konfigurasi PA yang mewakili kondisi klinis.

Fantom Cath Ped diposisikan diantara lembaran slab phantom sebagai simulasi pasien

dengan ukuran fantom yang divariasikan (Tabel 3.1). Pengukuran dosis dilakukan pada posisi

Usia (th) Tebal PA/AP Dada (cm)

Tebal Fantom (cm)

0 - 0.5 10,63 10,5 4 - 6 13,03 13 10 - 12 14,92 15 13 - 15 16,15 16


6

detektor Radcal® di bawah fantom (pengukuran laju dosis kulit), dengan SSD (source to

surface distance) konstan sebesar 80 cm. Sesuai kondisi klinis, besaran SID disesuaikan

dengan ketebalan obyek (dalam hal ini fantom) dengan menyesuaikan posisi reseptor citra

(FPD).

Pengolahan Data

Citra yang didapat dari hasil paparan diolah menggunakan perangkat lunak ImageJ

untuk mendapatkan nilai piksel, sehingga nilai SNR dan standar deviasi pada daerah yang

inginkan (ROI) dapat dikalkulasi. Hasil dari SNR yang dikalkulasi dengan nilai ESD (entrace

skin dose) akan digunakan dalam mendapatkan kalkulasi FOM untuk menentukan

perbandingan kualitas citra dan dosis yang paling optimal (Vano et al. 2008). Dimana Nb

adalah pixel value dari latar belakang citra dan No pixel value untuk objek yang diamati dan

SD merupakan standar deviasi untuk setiap nilai pixel value baik untuk latar belakang

maupun objek yang diamati.

4. Hasil Pengolahan Data

Dari pengolahan data yang telah dilakukan, hasil dibedakan ke dalam dua mode.

Yaitu mode fluoroskopi dengan sub mode low, medium, dan normal, serta mode cine dengan

sub mode 15 fps low, 25 fps low, 15 fps normal, dan 25 fps normal. Nilai FOM yang

didapatkan untuk setiap modenya ditunjukkan pada Gambar 1 untuk mode fluoroskopi dan

Gambar 2 untuk mode cine, sedangkan Gambar 4.3 dan 4.4 menampilkan nilai SNR pada

kedua mode tersebut. Adapun Gambar 4.5 dan 4.6 menyajikan data hasil pengukuran laju

dosis (ESD) pada mode fluoroskopi dan cine. Sedangkan Tabel 2 dan Tabel 3 merupakan

tabel eksposi pada mode fluoroskopi dan cine secara berurutan.

Tabel 2. Parameter Eksposi Mode Fluoroskopi

Tebal (cm) Mode Tegangan (kVp)

Arus (mA)

Dosis (µGy/frame)

10,5 Low 67,00 0,93 0,73 Medium 66,00 1,40 0,99 Normal 64,00 2,40 1,40

13 Low 69,67 1,23 1,10 Medium 68,67 1,83 1,52 Normal 66,00 3,23 2,18

!"# = !! − !!

(!"!)! − (!"!)!2

(4)


7



Tabel 3. Parameter Eksposi Mode Cine

Tebal (cm) Mode Tegangan (kVp)

Arus (mA)

Dosis (µGy/frame)

10,5

15 fps low 70 81,00 2,78 25 fps low 70 81,00 2,75 15 fps normal 65,67 211,33 4,58 25 fps normal 66 206,67 4,39

13

15 fps low 73,67 97,33 4,31 25 fps low 73,67 97,67 4,31 15 fps normal 68,67 260,00 7,12 25 fps normal 68,67 256,33 6,90

15


16



8

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

FOM

0

5

10

15

20

25

30

LowMedNormal

Gambar 1. Grafik Nilai FOM pada Mode Fluoroskopi untuk Setiap Ketebalan

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

FOM

0

5

10

15

20

25

30

15 fps low25 fps low15 fps normal25 f[ps normal

Gambar 2. Grafik Nilai FOM pada Mode Cine untuk Setiap Ketebalan


9

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

SNR

0

2

4

6

8

LowMedNormal

Gambar 3. Grafik SNR pada mode fluoroskopi untuk setiap ketebalan

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

SN

R

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

15 fps Low25 fps Low15 fps Normal25 fps Normal

Gambar 4. Grafik SNR pada mode cine untuk setiap ketebalan


10

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

Dos

is (µ

Gy/

fram

e)

0

1

2

3

4

5

LowMedNormal

Gambar 5. Grafik dosis pada mode fluoroskopi untuk setiap ketebalan

Tebal (cm)

10,5 13 15 16

Dos

is (µ

Gy/

fram

e)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

15 fps Low25 fps Low15 fps Normal25 fps Normal

Gambar 6. Grafik dosis pada mode cine untuk setiap ketebalan

Mode Fluoroskopi

Gambar 5 menunjukkan dosis pada mode fluorsokopi untuk setiap ketebalannya.

Terdapat pola pada nilai dosis yang diukur, dimana mode normal memberikan dosis yang

paling tinggi di setiap ketebalan. Namun, dosis meningkat seiring dengan bertambahnya

ketebalan fantom. Hal ini disebabkan karena nilai arus yang meningkat seperti yang


11

ditunjukkan pada Tabel 2. Semakin tebal fantom, semakin tinggi pula arus yang dihasilkan.

Dalam hal ini, nilai arus dapat diartikan sebagai intensitas. Sehingga semakin tinggi arus

yang dihasilkan, maka semakin besar pula intensitas dosis radiasi yang melewati detektor.

Kualitas citra dapat diekspresikan dengan nilai SNR. Semakin besar nilai SNR maka

semakin tinggi kontras citra yang dihasilkan. Nilai SNR didapat dengan menggunakan

persamaan (4), dimana nilai piksel sebelumnya didapat dengan menggunakan perangkat

lunak ImageJ. Nilai SNR paling tinggi untuk setiap ketebalan dihasilkan oleh mode normal.

Dilihat dari nilai tegangan yang dihasilkan pada tabel 2, mode yang menghasilkan tegangan

yang hampir menyamai rentang K-edge Iodine yaitu 70-75 kVp (Lubis et al. 2015)

seharusnya mampu mengasilkan kualitas citra yang lebih baik. Seperti yang terlihat pada

ketebalan 13 cm untuk mode low memiliki nilai tegangan yang mendekati besar K-edge

Iodine, yaitu 69,67 kVp. Namun, nilai SNR yang dihasilkan masih lebih kecil dibandingkan

pada mode normal untuk ketebalan yang sama. Meskipun nilai tegangan pada mode normal

hanya 66 kVp. Hal ini menunjukkan bahwa ada faktor lain yang mempengaruhi kualitas citra

selain tegangan, yaitu besar arus. Mode normal menghasilkan 66 kVp, namun nilai arus yang

yang dihasilkan lebih besar. Yaitu 3,23 mA, dibandingkan dengan nilai arus mode low

sebesar 1,23 mA. Dengan kata lain arus atau intensitas tidak hanya berperan dalam

memberikan dosis, namun juga dalam menentukan kualitas citra. Semakin tinggi intesitas,

maka semakin banyak pula sinyal yang melewati fantom sehingga dapat terdeteksi. Inilah

yang menyebabkan kualitas citra menjadi lebih tinggi pada saat menggunakan mode normal.

Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 1, mode normal pada fluoroskopi untuk setiap

ketebalan menujukkan nilai FOM (figure of merit) yang paling tinggi. Dengan kata lain mode

normal adalah mode yang memberikan dosis radiasi rendah dengan kualitas yang citra (SNR)

yang cukup. Namun pada ketebalan 15 cm, mode medium dan normal memiliki nilai FOM

yang tidak berbeda signifikan, sehingga sulit ditentukan mode yang terbaik. Untuk itu, pada

kondisi ini pengamatan diperluas ke faktor penentu nilai FOM, yakni kualitas citra (SNR) dan

dosis. Dari kedua segi, mode normal menghasilkan citra dengan SNR dan laju dosis kulit

yang lebih tinggi dari mode medium. Meski demikian, beda SNR yang tidak signifikan

(Gambar 3) dengan perbedaan laju dosis yang cukup tinggi (Gambar 5) menjadikan mode

medium lebih dianjurkan untuk pasien pediatrik.

Mode Cine


12

Dosis pada mode ini memiliki pola, dimana mode normal menghasilkan dosis yang

lebih besar dibandingkan dengan mode low, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Jika

dilihat dari parameter eksposi, kedua mode ini tidak memiliki perbedaan kVp yang cukup

besar untuk setiap modenya pada masing – masing ketebalan. Seperti yang ditunjukkan pada

Tabel 3. Sedangkan pada nilai arusnya lah yang meningkat, dimana arus pada mode normal

lebih besar hampir 3 kali lipat dibandingkan dengan arus pada mode low. Dengan kata lain,

arus dalam hal ini lebih dominan dalam mempengaruhi dosis untuk setiap ketebalannya.

Kualitas citra pada mode ini masih direpresentasikan dengan nilai SNR. Gambar 4

menunjukkan mode 25 fps menghasilkan nilai SNR yang paling tinggi untuk setiap ketebalan

pada setiap modenya, baik low maupun normal. Meskipun pada Tabel 3 menunjukkan bahwa

faktor eksposi khususnya pada tegangan dan arus tidak memiliki perbedaan yang signifikan.

Mode 25 memiliki nilai frame rate yang lebih tinggi dibandingkan dengan mode 15 fps.

Pada mode ini sistem Automatic Exposure Control (AEC) menghasilkan citra yang lebih baik

tanpa menaikkan nilai arus ataupun tegangan, namun lebih berfokus dengan nilai frame rate-

nya. Sehingga mode yang memiliki frame rate yang lebih tinggi menghasilkan nilai SNR

yang lebih tinggi.

Nilai FOM paling tinggi pada setiap ketebalan dihasilkan oleh mode 25 fps normal.

Ini karena nilai SNR yang dihasilkan pun lebih besar dibandingkan dengan mode lainnya.

Dalam kalkulasi nilai FOM nilai SNR lebih berpengaruh dibandingkan dengan nilai dosis

yang diberikan. Sesuai dengan persamaan (2) dimana FOM merupakan hasil kalkulasi dari

nilai kuadrat SNR yang dibagi dengan dosis.

Penggunaan mode Low lebih dianjurkan ketimbang mode normal. Hal ini dikarenakan dosis

pada mode low lebih rendah (Tabel 3), terlebih lagi pada pasien pediatrik. Peningkatan arus

yang mencapai 3 kali lipat pada mode normal ini pun menunjukkan bahwa mode low dan

mode normal tidak dapat dibandingkan. Peningkatan arus ini dikarenakan perbedaan fokus

yang digunakan. Mode low menggunakan fokus kecil dan mode normal menggunakan fokus

besar.

5. Kesimpulan

Dari pembahasan mengenai hasil penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa:

• Pada mode fluoroskopi untuk semua mode normal pada setiap ketebalan

menghasilkan nilai FOM yang paling tinggi, begitupun dengan nilai SNR-nya.

Khusus pada ketebalan 15 cm, mode medium lebih dianjurkan. Karena, meskipun

mode medium menghasilkan kualitas citra sedikit lebih rendah dibandingkan mode


13

normal, namun dosis yang dihasilkan pun lebih rendah pada mode normal. Maka

dengan kata lain mode medium pada ketebalan 15 cm adalah mode yang paling

optimal, terlebih lagi untuk pasien pediatrik. Nilai FOM yang dihasilkan pada mode

ini adalah: 10,5 cm 14,68 ± 2,22; 13 cm 23,56 ± 0,34; 15 cm 16,25 ± 0,47; 16 cm

12,93 ± 1,78.

• Untuk mode cine penggunaan dapat disesuaikan sesuai dengan penangan klinis yang

akan dilakukan. Jika membutuhkan resolusi temporal yang tinggi makan mode normal

sangat dianjurkan. Namun jika tidak, maka mode low lah yang dianjurkan karena

menghasilkan nilai dosis yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan mode normal.

Nilai FOM yang dihasilkan adalah: 10,5 cm 13,54 ± 1,02; 13 cm 24,93 ± 2,73; 15 cm

23,30 ± 2,73; 16 cm 14,10 ±1,48.

• Penggunaan mode normal pada pasien pediatrik sangatlah tidak dianjurkan, karena

nilai dosis yang dihasilkan pada mode ini sangatlah besar jika dibandingkan dengan

mode low. Sehingga mode normal tidak dapat dibandingkan dengan mode low atau

medium, karena adanya perbedaan penggunaan fokus. Dimana mode low dan medium

menggunakan fokus kecil, sedangkan mode normal menggunakan fokus besar.

• Nilai FOM bukan satu – satunya parameter suatu optimisasi, tergantung dengan nilai

dosis yang dihasilkan. Namun kualitas citra yang dihasilkan pun menjadi parameter

yang kuat dalam penganan klinis yang dapat menjadi pertimbangan dalam

menentukan suatu parameter optimalisasi.

Saran

Untuk mendapatkan nilai dosis yang rendah maka disarankan untuk menggunakan

mode low pada fluoroskopi dan frame rate yang lebih kecil pada mode cine. Penggunaan

mode medium/normal dan frame rate yang lebih tinggi pun dapat digunakan untuk

penanganan klinis jika diperlukan. Penelitian lebih lanjut sangat disarankan untuk

mendapatkan nilai optimisasi yang paling optimal. Penggunaan mode normal pada pasien

pediatrik perlu dihindari.

Daftar Acuan


14

Bor, D., T. Sancak, T. Toklu, T. Olgar, and S. Ener. 2008. “‘Effects of Radiologists’ Skill and Experience on Patient Doses in Interventional Examinations.’” Radiat. Prot. Dosim. 129(1–3), 32–35. Bushberg, Jerrold T., J. Anthony Seibert, Edwin M. Leidholdt, and John M. Boone. 2011. The Essential Physics of Medical Imaging. Third. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Gagne, Robert M., Jonathan S. Boswell, and Kyle J. Myers. 2003. “Signal Detectability in Digital Radiography: Spatial Domain Figures of Merit.” Medical Physics 30 (8): 2180. doi:10.1118/1.1578485. Gislason, Amber J, Andrew G Davies, Arnold R Cowen, Amber J Gislason, Andrew G Davies, and Arnold R Cowen. 2015. “Dose Optimization in Pediatric Cardiac X-Ray Imaging Dose Optimization in Pediatric Cardiac X-Ray Imaging” 5258 (2010). doi:10.1118/1.3488911. IAEA. 2013. Dosimetry in Diagnostic Radiology for Paediatric Patients. http://www-pub.iaea.org/books/IAEABooks/8965/Dosimetry-in-Diagnostic-Radiology-for-Paediatric-Patients. Kirks, Donald R, ed. 1998. Practical Pediatric Imaging: Diagnostic Radiology of Infants and Children: 9780316494731: Medicine & Health Science Books. 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins. Lindskoug, B A. 1992. “The Reference Man in Diagnostic Radiology Dosimetry.” The British Journal of Radiology 65 (773): 431–37. doi:10.1259/0007-1285-65-773-431. Lubis, Lukmanda Evan, Ika Bayuadi, Supriyanto Ardjo Pawiro, Kwan-Hoong Ng, Hilde Bosmans, and Djarwani Soeharso Soejoko. 2015. “Optimization of Dose and Image Quality of Paediatric Cardiac Catheterization Procedure.” Physica Medica  : PM  : An International Journal Devoted to the Applications of Physics to Medicine and Biology  : Official Journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) 31 (7). Elsevier: 659–68. doi:10.1016/j.ejmp.2015.05.011. National Cancer Institute. 2005. “Interventional Fluoroscopy: Reducing Radiation Risks for Patients and Staff.” NIH Publication No. 05- 5286. http://www.cancer.gov/images/Documents/45bae965-697a-4de8- 9dae-b77222e0e79d/InterventionalFluor.pdf. Strauss, Keith J. 2006. “Interventional Suite and Equipment Management: Cradle to Grave.” Pediatric Radiology 36 Suppl 2 (September): 221–36. doi:10.1007/s00247-006-0215-1. Vano, E, C Ubeda, F Leyton, and P Miranda. 2008. “Radiation Dose and Image Quality for Paediatric Interventional Cardiology.” Physics in Medicine and Biology 53 (15): 4049–62. doi:10.1088/0031-9155/53/15/003. Verdun, F. R., A. Auroa, P. H. R Trueb, P. Vock, and J. F. Valley. 2005. “‘Diagnostic and Interventional Radiology: A Strategy to Introduce Reference Dose Level Taking into Account the National Practice.’” Radiat. Prot. Dosim. 114(1–3), 188–191. Zamenhof, R G. “The Optimization of Signal Detectability in Digital Fluoroscopy.” Medical Physics 9 (5): 688–94. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7155070.


Optimisasi Dosis dan Kualitas Citra pada Prosedur ...

Documents

Transcript of Optimisasi Dosis dan Kualitas Citra pada Prosedur ...