Prosldlng POJ'twnuan dan Prosontasilimlah Fuogsillnal TBknIs Non PonoDtL 19 8osombOJ' 2006 ISSN :1410 - 5381

PENGUKURAN KUALITAS BERKAS RADIASI PESAWAT SINAR-XMAMOGRAFI UNTUK JAMINAN KUALITAS

Dyah Dwi KusumawatiPTKMR - BAT AN

ABSTRAK

PENGUKURAN KUALIT AS BERKAS RADIASI PESA WAT SINAR-X MAMOGRAFI

UNTUK JAMINAN KUALIT AS. Telah dilakukan pengukuran kualitas berkas sinar-Xmamografi pada tlljuh pesawat yang berbeda dan dinyatakan dalam nilai HVL dengansatuan mm AI. Pesawat mamografi yang diukur terdapat di beberapa rumah sakit besar dipulau Jawa. Pengukuran intensitas berkas dilakukan dengan menggunakan TLD-100.HVL yang diperoleh dibandingkan dengan nilai batas dari Radiation Saftty Act 75 (2000)dan yang direkomendasikan IAEA-Tecdoc 1447, yang menentukan persyaratan pengukuranHVL dilakukan pada tegangan tabung 28 kVp. Kualitas berkas dari ketujuh pesawatmamografi dapat dikatakan memenuhi kriteria jaminan kualitas menurut prosedurRadiation Safety Act 75. Namun tidak seluruhnya berada dalam nilai batasan yangdirekomendasikan IAEA - Tecdoc 1447. Perlu dilakukan uji akurasi dan konsistensi kVpsebelum pengukuran kualitas berkas sinar-X.

Kata kunci : Kualitas berkas, mamografi, HVL, kendali kualitas.

ABSTRACT

MEASUREMENT OF X-RA Y BEAM QUALITY ON MAMMOGRAPHY FORQUALITY CONTROL. Measurement of X-ray beam quality of mammography units hadbeen carried out on 7 different machines and counted on its HVL in mm AI. The machines

were located on the different hospitals in Java Island. Beam intensity had been measuredby TLD-100. The HVL obtained were compared with the limited values based onCompliance Test on Mammographic published by Radiation Safety Act 75 (2000) andIAEA- Tecdoc 1447 that stated the requirement of HVL measurement was carried out on28 kVp. HVL of all 7 mammography units could fulfill quality assurance criteria accordingto Radiation Safety Act 75 procedur. But not all of them were in limited valuerecommended by lAEA-Tecdoc 1447. KVp accuracy and consistency test must be properlycarried out before X-ray beam quality measurement.

Keyword: beam quality, mammography, HVL, quality control.

PENDAHULUAN

Mammografi merupakan salah satu peralatan radiodiagnostik yang memanfaatkan

sinar-X l.mtuk membentuk citra organ payudara pada lembar film radiografi. Sinar-X

berenergi rendah akan menembus organ 'mammae' yang dikompresi sehingga akan

menimbulkan efek pada film yang diletakkan di bawahnya. Image (citra) dari organ

payudara yang terbentuk pada film dapat digunakan lIntuk deteksi adanya kanker di antara

jaringan normal [1,2].

42

Prosldlng Partanwan !Ian ProsoRtasfllmlah FungsfoRmToknls Non PBnolltL 18 Dosombor 2006 ISSN :1410 • 5381

Kualitas berkas sinar-X pada pesawat mamografi merupakan keluaran pesawat

yang dinyatakan sebagai tegangan kerja pesawat. Untuk keperluan medik kualitas berkas

sinar-X dengan tegangan tabung di bawah 400 kV dinyatakan dalam nilai tebal paro

(HVL) pada energi yang digunakan[3]. Pad a pesawat mamografi digunakan sinar-X

berenergi rendah dengan tegangan puncak berkisar pada 25 - 35 kVp atau kualitas

berkasnya disetarakan dengan nilai HVL dalam milimeter Aluminium [1.2,4]. Untuk

keperluan proteksi radiasi maka perlu adanya informasi dosis dari setiap pesawat.

Pengukuran dosis menggunakan fantom "mammae" yang telah terakreditasi merupakan

pendekatan yang cukup dapat diterima. Hal ini mengingat sulitnya pengukuran dosis

langsung pada organ payudara yang akan mengganggu citraan pad a film radiografi.

Penentuan kualitas berkas sinar-X (HVL) digunakan untuk menentukan nilai dosis

yang diterima oleh pasien. Beberapa hal yang mempengaruhi nilai HVL adalah filtrasi baik

bawaan (inherent) maupun tambahan (added filter), tegangan tabung pesawat sinar-X,

target dan frekwensi generator. Oleh karena itu sebelum pengukuran HVL perlu dilakukan

uji konsistensi dan akurasi kV sehingga dalam perhitungan dosis hasilnya akan lebih

akurat.

Pad a mamografi besaran yang penting dalam tindakan kendali kualitas selain HVL

adalah mean glandular dose (MOD), yang merupakan dosis efektif radiasi pada kelenjar

payudara (glandular). Dalam perhitungan nilai MOD diperlukan faktor konversi terhadap

dosis permukaan (entrance surface dose) yang sangat tergantung pada HVL dan target

pada pesawat. Oleh karena itu penentuan HVL pad a tegangan kerja yang umum digunakan

dalam praktek sangat perlu dilakukan.

Pad a makalah ini akan dibahas hasil penentuan kualitas berkas sinar-X beberapa

pesawat mamografi yang berbeda pada beberapa rumah sakit di pulau lawa. Hasilnya

dievaluasi menggunakan prosedur uji kepatuhan untuk mamografi yang dikeluarkan oleh

Radiation Safety Act 1975 (2nd edition) 2000, Australia Barat [5] dan batas toleransi pada

lAEA - Tecdoc 1447 [6]. Intensitas berkas sinar-X dan dosis diukur menggunakan

dosimeter termoluminesensi 7LiF (TLD-I00).

TEORI

Kualitas berkas sinar-X mamografi yang berenergi rendah ditentukan dengan

mengukur nilai tebal paro (H'/L) terhadap filter aluminium (AI).

43

ProsldlnU Portenwan daD PrssaDtaslllmJah FunosloDai Teknls Non PenoDtL 18 Oasombor 2006 ISSN :1410 - 5381

Intensitas keluaran pesawat tanpa filter dillkur pada jarak tertentll dari fokus

sebagai intensitas awal (10)' Kemudian filter AI dengan ketebalan (t) bervariasi antara 0,1

- 0,3 mm dipasang sebagai penghalang dan diukur intensitasnyapada jarak yang sarna

sebagai intensitas pada tebal t (It). Koefisien atenuasi linier (J.l) adalah fraksi pelemahan

suatu bahan yang dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut [I]:

atau ........... (1)

Tebal paro atau HVL dapat ditentukan apabila nilai It / 10 = Y2 atau 10 / It = 2, sehingga

persamaan (1) dapat diubah menjadi :

J.l = 0,693 / HVL atau HVL = 0,693 / J.l ........... (2)

Hasil pengukuran kemudian dievaluasi menurut batasan nilai HVL yang dapat

diterima, mengacu pad a batasan nilai yang dikeluarkan oleh Radiation Safety Act 75 (2nd

ed.) 2000 dan IAEA-Tecdoc-1447. Adapun batasan nilai dari kedua institusi ini dapat

dilihat pad a Tabel 1 di bawah ini:

Tabel I. Batasan nilai kualitas berkas sinar-X yang dapat diterima [5,6]

lnstitusiBatasan nilai HYL (mm AI)Kondisi

Radiation Safety

kYp/100 :SHYL :S (kYp/1 00) + cKombinasitarget/filter

Act 75

MolMo -7 c = 0,12

IAEA- Tecdoc-144 7

0,31 :S HYL :S 0,40Diukur pad a 28 kYp

Perkiraan dosis pasien diukur menggunakan fantom standar dengan anggapan

organ terkompresi menurllt komposisi 50% jaringan payudara (adipose) dan 50% kelenjar

susu (glandular). Dosis yang diukur pada permukaan fantom merupakan entrance surface

air kerma (ESAK). Sedangkan dosis efektif organ atau mean glandular dose (MOD)

diperoleh dengan cara mengalikan ESAK terhadap suatu faktor konversi (fe) yang nilainya

tergantung pada kualitas berkas sinar-X dan komposisi organ payudara pasien.

44

ProsldlnU Portamuan daD ProsoDtasillmlah Fuonslonal Toknls Non ponoIIn 18 Do_or 2006

PERALA TAN DAN TAT A KERJA

ISSN :1410 • 5381

Intensitas berkas sinar-X baik sebelum dan sesudah menembus filter diukur

dengan menggunakan dosimeter termoluminesensi 7LiF (TLD-I00) buatan Harshaw

Chemical Company, USA. TLD yang digunakan telah dikelompokkan menurut tanggapan

yang homogen dan telah dikalibrasi serta dikemas dalam paket berisi 3 TLD chip. TLD­

100 diberi perlakuan panas pra-irradiasi selama I jam pad a suhu 400°C dilanjutkan dengan

suhu 200°C selama 2 jam untuk mengosongkan sisa informasi yang kemungkinan masih

tertinggal.

Filter yang digunakan pada penentuan kualitas berkas sinar-X mamografi adalah

filter Al yang dibuat oleh RMICompany dengan tingkat kemurnian 99,99% dan

ketidakpastian ketebalan ± I%. Sedangkan pesawat mamografi yang diukur meliputi tuj uh

buah pesawat yaitu pesawat Philips Mammodiagnost UC, Acoma MI8-50IO, Shimadzu

Co, Circlex, Siemens Mammomat C3, Sureview ATS "Picker", Siemens Mammomat C,

Sureview Manual Picker.

Pengukuran intensitas awal lo(tanpa filter) dilakukan dengan men~mpelkan paket

TLD pada titik pusat kolimator. Sedang pengukuran intensitas sinar-X menggunakan tebal

filter Al (t) dilakukan dengan cara menempelkan TLD di bawah. filter tepat pad a titik

fokusnya dengan variasi keteba!an filter 0,1 - 0,3 mmAl. Informasi TL yang tersimpan

dibaca dengan sistem alat baca TL-Reader Harshaw 2000 A+B.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 2 di bawah ini menyajikan hasil pengukuran intensitas sinar-X tanpa filter

(10) dan dengan filter Al (It) yang tebalnya (t) berbeda-beda dari tujuh pesawat yang

digunakan. Dengan menggunakan persamaan (I) dan (2) diperoleh hasil pengukuran HVL

yang disajikan pula pada Tabel2.

45

ProsJdlnu Portanwan dan Presantasillmlah FWluslonaJTurds Non PeneDtL 18 De_or 2006

Tabel 2. HasH pengukuran HVL pesawat mamografi.

ISSN :1410·5381

Merk Pesawat II.tI,~HVL

Nokondisi(nC)(mmAI)(nC)(mm'l)(mm AI)

Philips Mammodiagnost UC

0,1224 332,5940,2741

24 kVp - 200 mAs 289,020,2171832,6000.2670,3

134,42,5520,272HVL Rerata

O~!hir~{t()QiIAcoma M18-5010

0,131,542,3860,2902

28 kVp-80 mAs 40,040,224,862,3830,2910,3

19,71

2,--=HVL RerataShimadzu Co. Circlex0,198,842,3580,294

325 kVp - 200 mAs 125,720,276,572,4550,282

0,362,11 .2,3350,297

HVL Reratab:z!Xl;fb16iuoJ{

Siemens Mammomat C30,1122,982,1910,316

428 kVp -125 mAs 153,150,296,892,2920,303

0,378,602,2220,312

HVL RerataP~tQf~:P;Q()~

Sureview ATS "Picker"

0,1159,952,130,3255

28 kVp - 200 mAs 197,930,2127,422,200,3150,3

103,872,150,322HVL Rerata

b~32ita:~()!(j05

Siemens Manunomat C

0,1103,872,0550,3376

27 kVp - 100 mAs 127,540,282,742,1650,3200,3

68,712,0630,336HVL Rerata

OB31I£[O'OOj

Sureview Manual Picker

0,1103,872,1330,3257

27 kVp-l00 mAs 813,70,282,742,0720,3340,3

68,712,0850,332HVL Rerata

b~30tb\0'(j()S

Faktor eksposi pesawat (kVp, mA dan waktu s) pada saat pengukuran, hasil

perhitungan koefisien atenuasi linier (~) dan HVL dari setiap ketebalan filter juga

dicantumkan pada tabel tersebut.

Nilai HVL rerata pesawat Phillips Mammo diagnost UC menunjukkan hasH yang

terendah yaitu 0,271 ± 0,004 rnm Al dengan faktor eksposi 24 kVp - 200 mAs, sedang

hasH tertinggi ditunjukkan oleh pesawat mamografi Siemens Mammomat C yaitu 0,331 ±

0,007 mm Al pada kondisi faktor eksposi 27 kVp - 100 mAs.

Di Indonesia peraturan atau protokol khusus yang mengatur tentang jaminan

kualitas atau kendali kualitas dan batasannya menyangkut aspek proteksi radiasi pada

kegiatan radiodiagnostik, termasuk mamografi belum diterbitkan. Maka untuk evaluasi

hasH pengukuran yang diperoleh dibandingkan dengan batasan pada prosedur tes yang

dikeluarkan Radiation Safety Act 75 (2nd edition) 2000 dan batasan pada 1AEA - Tecdoc

1447.

46

Pl'osldlnu Pertauw3l1 dan Prosontasilimlah Funuslanal ToItllls Non Pllll8lltL 18 Dosombor 2006 ISSN :1410 . 5381

Batasan niIai HVL yang dapat diterima terIihat pad a tabel 1. Menurut prosedur tes

dari Radiation Safety Act 75 (RSA 75) batasan nilai HVL berada pada kVp/l00 :::;HVL:::;

(kVp/1 00) + c mmAI dengan c adalah suatu konstanta yang niIainya tergantung pad a

kombinasi target-filter pad a pesawat mamografi. Untuk kombinasi target - filter

molibdium/molibdium (Mo/Mo) seperti yang terdapat pada seluruh pesawat mamografi

yang diukur, nilai c adalah 0,12. Sedangkan menurut Tecdoc-1447, rekomendasi untuk

prosedur Jaminan Kualitas pesawat mamografi diadopsi dari ICRP no.73 dan protokol

CEC (Komisi Masyarakat Eropa) untuk mamografi. Tindakan pembatasan (action limit)

ditentukan biIa HVL < 0,31 mmAI atau HVL > 0,40 mmAI diukur pada tegangan tabung

sinar-X 28 kVp[6,7].Dengan kata lain HVL yang memenuhi rekomendasi ini adalah 0,31 :::;

HVL :::;0,4 mmAI.

Menurut nilai batasan dan ketentuan dari kedua acuan di atas maka hasil

pengukuran HVL ketujuh pesawat mamografi dapat dievaluasi statusnya, memenuhi

kriteria atau tidak, seperti pada Tabel 3. Tabel 3 menjelaskan bahwa seluruh hasH

pengukuran niIai HVL dari pesawat sinar-X mamografi memenuhi niIai batas yang

ditentukan oleh Radiation Safety Act 75. Namun hasiI terse but tidak semuanya dapat

dievaluasi menurut rekomendasi dari IAEA-Tecdoc 1447. Hanya dua pesawat yaitu

pesawat Siemens Mammomat C3 dan pesawat Sureview ATS Picker yang memenuhi

persyaratan pengukuran yaitu dilakukan pada tegangan tabung 28 kVp dan HVL yang

diperolehpun masih di dalam niIai batasan yang dirckomendasikan. Dua pesawat

mamografi yang lain yaitu Siemens Mammomat C dan Sureview Manual Picker

menunjukkan hasiI HVL yang memenuhi batasan yang direkomendasikan, namun

pengukuran tidak dilakukan pada tegangan tabung yang disyaratkan. Untuk kedua pesawat

mamografi ini sebaiknya dilakukan pengukuran ulang menggunakan tegangan tabung yang

disyaratkan untuk memastikan hasiInya. Dalam hal ini hanya pesawat Acoma M18 - 5010

yang pengukuran HVL-nya dilakukan pad a tegangan yang disyaratkan yaitu 28 kVp

namun hasiInya tidak memenuhi kriteria nilai batas yaitu 0,291 mm AI. PerIu dijelaskan di

sini bahwa pengukuraran HVL yang dilakukan tidak diawali dengan uji konsistensi kV,

sehingga niIai kVp yang sebenarnya tidak terpantau.

47

ProsllllnO Portonwan dan Prosentasillmlah FWlgslonai ToknIs Non PonoDU 18 DosombW' 2006 ISSN :1410 - 5381

Tabel 3. Status evaluasi nilai HVL pesawat mamografi menurut RSA 75 dan IAEATecdoc 1447

StatusStatus

Merk Pesawat

HVL rerataNilai Batas RSAmenurutmenurut

/target- filterkVp(mm AI) 75RSA 75Tecdoc-

1447Philips

Tidak

Mammodiagnost

240,271±0,0040,24:SHVL:S0,36Memenuhimemenuhi

Mo/Mo Acoma M18-

Tidak

5010

280,291±0,0020,28:SHVL 0,40Memenuhimemenuhi

MolMo Shimadzu

Tidak

Co,Cic1ex

250,291±0,0080,25:SHVL:S0,37Memenuhimemenuhi

MolMo SiemensMammomat C3280,310±0,0070,28:SHVL:S0,40MemenuhiMemenuhi

Mo/Mo Sureview ATS"Picker"280,321 ±0,0050,28:SHVL:S0,40MemenuhiMemenuhi

MolMo SiemensKurang

Mammomat C

270,331±0,0070,27:SHVL:s0,39Memenuhimemenuhi

MolMo SureviewKurang

Manual Picker

270,330±0,0050,27:SHVL:S0,39Memenuhimemenuhi

Mo/Mo

Pengukuran nilai HVL yang telah dilakukan pad a ketujuh pesawat mamografi

menunjukkan hasil yang cukup baik karena masih memenuhi salah satu nilai batas dari

kedua acuan yang digunakan. Dengan demikian pesawat sinar-X dapat digunakan untuk

penyinaran pasien dengan hasil yang memenuhi kriteria proteksi radiasi.

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pengukurankualitas berkas sinar-X mamografi pada tujuh pesawat yang

berbeda dinyatakan dalam nilai HVL dengan satuan mm AI seluruhnya memenuhi kriteria

batas nilai yang ditentukan oleh Radiation Safety Act 75. Pengukuran pada tegangan kerja

pesawat antara 24 - 28 kVp diperoleh nilai HVL antara 0,271 - 0,330 mmAI. Bila

dibandingkan dengan kriteria yang direkomendasikan pada IAEA - Tecdoc 1447 hanya

dua pesawat mamografi yang hasil pengukuran HVL-nya memenuhi kriteria ini dengan

persyaratan pengukuran pada 28 kVp, yaitu pesawat Siemens Mammomat 3 dan Sureview

"A TS" Picker dengan nilai HVL antara 0,310 - 0,321 mm AI.

48

ProsIdInU Purtonwan!lan Prosentasf IImIall Funuslonal ToJUlIs Non PonoDU 18 Dasombur 2006 ISSN :1410 - 5381

Metoda ini dapat digunakan pada instalasi mamografi dalam rangka menjalankan

program jaminan kualitas maupun kendali kualitas secara berkala, sehingga proteksi

radiasi baik pada pasien, pekerja maupun masyarakat berjalan dengan optimal. Untuk

kondisi Indonesia dalam rangka penegakan disiplin jaminan kualitas tahap awal, maka

perlu dipertimbangkan pemilihan prosedur jaminan kualitas yang tleksibe! dengan kriteria

nilai batas yang agak longgar, seperti pada prosedur uji kepatuhan yang dikeluarkan oleh

Radiation Safety Act 75.

DAFTAR PUSTAKA

1. SPRA WLS, PERRY, Jr., Physical Principles of Medical Imaging, Medical Physics

Publishing, Madison, Wisconsin (2000).

2. WOLBARST, A. BRINTON, Physics of Radiology, Prentice Hall International (UK)

Limited, London, 1993.

3. AKHADI, M., Dasar-dasar Proteksi Radiasi, Rineka Cipta, Juni (2000).

4. UNSCEAR, Source and Effect of lonizirig Radiation, UNSCEAR 2000 Report to the

General Assembly, with Scientific Annexes, Volume I: Sources, 2000.

5. RADIATION SAFETY ACT 75, Diagnostic X- ray Equipment Compliance Testing,

Workbook 2 Mammography Equipment, Health Departement of Western Australia,

2nd edition, 2000.

6. IAEA-TECDOC-1447, Optimization of the Radiological Protection of Patients: Image

quality and dose in mammography ,Vienna, May 2005.

7. EUROPEAN COMMISION, European Protocol for the Quality Control of the

Physical and Technical Aspects of Mammography Screening, Luxembourg, 2001.

Tanya jawab :

1. Penanya : Yayan Tabyan (PRR - BATAN)

Pertanyaan

Dari Tabel 3, apa kriteria yang dimaksud dengan "tidak memenuhi" dan "kurang

memenubi", karena biasanya dalam jaminan kualitas hanya ada 2 (memenuhi & tidak)?

Jawaban : Dyab (PTKMR - BATAN)

Karena program jaminan kualitas ini baru tahap wacana, maka kami memberikan

penilaian yang agak longgar dan disertai dengan saran pelaksanaan yang memadai.

49