Uji Kesesuaian Pesawat Sinar-X Radiografi Umum Ferdinan Manuel Siahaan f.manuel@bapeten.go.id Workshop Uji Kesesuaian Pesawat Sinar-X, Universitas Brawijaya, Malang, 15-19 Oktober 2018

Tujuan Setelah pelatihan, peserta diharapkan dapat: Memahami dasar disain dan cara kerja pesawat sinar-X radiografi umum Memahami komponen signifikan pesawat sinar-X radiografi umum Memahami tujuan dan metode uji pesawat sinar-X radiografi umum

Latar Belakang Keselamatan pasien radiologi diagnostik diwujudkan melalui kendali mutu pesawat sinar-X, dalam bentuk optimisasi dosis pasien, . Optimisasi dosis adalah salah satu azas proteksi radiasi dimana tujuan diagnostik berupa kualitas citra maksimal dicapai dengan dosis pasien serendah-rendahnya. Kendali mutu pesawat sinar-X dilakukan dalam tahapan produksi, instalasi dan operasi pesawat sinar-X, melalui uji kesesuaian (compliance test). Radiologi diagnostik masih merupakan tool utama untuk diagnosa pasien di Indonesia, dimana radiografi umum dominan hingga ribuan eksposi per-hari.

Pesawat Sinar-X Radiografi Umum Stasioner Mobile Panel Kendali

Pemeriksaan Radiografi Umum

Disain Pesawat Sinar-X Komponen Signifikan: Generator dan Panel Kendali, Tabung Insersi, Housing, Image Receptor, Sistem pengolah citra radiologi. Berkas sinar-X yang mengenai pasien berasal dari no.1,2 dan 3, akan menentukan spektrum dan kualitas berkas sinar-X Sistem pencitraan terdiri dari no.4 dan no.5, akan menentukan kualitas citra. Kombinasi mutu peralatan kedua sistem dan seting oleh radiografer akan menentukan keseimbangan kualitas citra dan dosis pasien (optimisasi).

Generator

Tipe Generator dan Tegangan

Eksposi Otomatis (AEC ) Sensor AEC (L, R, C) memiliki target dosis masing-masing berdasarkan seting pabrikan Seting eksposi AEC hanya memilih program eksposi organ dan densitas, faktor eksposi secara penuh (kVp/mA/s) atau sebagian (mA/s atau s saja) akan disesuaikan secara otomatis oleh generator. AEC (Phototimer) akan menghentikan waktu penyinaran secara otomatis sesuai target dosis pada detektor AEC (seting instalasi).

Eksposi Otomatis (AEC ) Contoh Panel Kendali Radiografi Umum: Nampak parameter seting setelah eksposi AEC dimana seting kVp manual, tetapi mAs dan ms otomatis berdasarkan pilihan program organ (knee) dan ukuran focal spot (kecil).

TABUNG INSERSI Ilustrasi produksi sinar-X dalam tabung insersi, dimana tegangan tinggi (kV) seting dalam tabung mengakibatkan gelombang arus elektron (mA) yang keluar dari filamen (katoda) menabrak material target (anoda). Hanya ±1% elektron menjadi foton sinar-X, sebagian besar sisanya berubah menjadi panas pada material target. Dengan prinsip line focus, sinar-X diarahkan sesuai sudut kemiringan target(ϴ), ukuran fokus cd = ab sin ϴ.

FILTER Pengaruh filter terhadap keluaran radiasi Contoh: 4 kondisi spektrum dari pesawat yang sama: 70 kVp, tanpa filter: kontras cukup baik, tetapi keluaran cukup tinggi, 70 kVp, filter Cu: mengurangi keluaran tetapi juga mengurangi kontras, 60 kVp, filter Cu: meningkatkan kontras tetapi mengurangi keluaran 60 kVp, filter Cu, >>mA: kualitas citra sama dengan (A), tetapi keluaran jauh berkurang dibanding (A).

KOLIMATOR

IMAGE RECEPTOR

Data (Konfigurasi) Pesawat Peraturan BAPETEN No. 2/2018

Identitas Pesawat Data Housing Data Tabung Insersi

Alat Uji Densitometer Water Pass dan Penggaris Alat Ukur Non-Invasive Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas Filter Alumunium Attenuator/Fantom: Perspex Lembar Pb Kaset berbagai ukuran

Parameter Uji Teknis

Parameter Uji Teknis

Parameter Penentu Keandalan

Protokol Uji Iluminasi Tujuan : Mengukur kecukupan pencahayaan lampu kolimator guna melihat luas lapangan yang digunakan Peralatan : Light/Lux-meter Protokol : Light/Lux-meter pada meja penyinaran 100 cm dari fokus Atur kolimasi secukupnya, bagi 4 kuadran dan nyalakan lampu kolimasi Catat besar cahaya (lux) yang terukur untuk masing-masing kuadran dan rata-ratakan. Catat pula besar cahaya latar Hitung besar cahaya netto : Lux netto=rata-ratalux terukur –luxlatar Kriteria keberterimaan :Iluminasi ≥100lux

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas Tujuan : Ketepatan ukuran lapangan sinar-X dengan lapangan cahaya lampu kolimator Menilai pemusatan penunjuk pusat lapangan kolimasi dengan pusat berkas radiasi Peralatan : Marker/collimator test tool, 24 X 30 cm kaset film / Image Plate, Meteran dan Waterpass Protokol : Tempatkan film/imaging plate di meja 100 cm dari fokus Kolimator dibuka secukupnya Tempatkan marker pada masing-masing sisi dan tempatkan satu penanda pada sisi anoda atau tempatkan collimator test tool Lakukan eksposi dengan kV-mAs secukupnya ( 50-70 kV, 10 mAs) Cetak film dan evaluasi citra

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas (Gambar Uji Opsi 1) small hole

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas (Gambar Uji Opsi 2)

Contoh Data Uji Kolimasi CONTOH FORM UJI Contoh Data Uji Kolimasi

Protokol Uji Kriteria keberterimaan : Catatan : ∆x, ∆y ≤ 2% SID dan Selisih lapangan kolimasi dg berkas sinar-X : ∆x, ∆y ≤ 2% SID dan ∆x + ∆y ≤ 3% SID Ketegaklurusan berkas sinar-X ≤ 3° Catatan : Dalam uji kolimasi, perlu dipastikan posisi tube housing dalam posisi rata/sejajar dengan menggunakan waterpass. Ketidak-tepatan pemosisian tube housing dapat berakibat kegagalan uji kolimasi

Protokol Uji Akurasi Tegangan Tujuan: menilai tingkat kesesuaian tegangan tabung dengan seting Peralatan: kVp-meter/multimeter, meteran dan waterpass Protokol: Tempatkan kVp-meter/multimeterdi meja pada jarak tertentu dari fokus Kolimator dibuka secukupnya , atur mAs panel pada nilai konstan Atur kV panel pada 50 kV, lakukan eksposi dan catat nilai terukur kVp-meter/multimeter Ulangi untuk pengaturan kV lainnya pada jangkauan klinis (50-100 kV) Hitung nilai deviasi kV terukur terhadap kV panel Kriteria keberterimaan: Deviasi atau error maksimum ≤ 10 %

Protokol Uji Akurasi Waktu Tujuan: menilai tingkat kesesuaian waktu penyinaran dengan seting Peralatan: alat ukur non-invasive pada mode timer Protokol: Tempatkan timer di meja pada jarak tertentu dari fokus Kolimator dibuka secukupnya, atur kV dan mA panel pada nilai konstan Atur pewaktu panel pada 0,1 s, lakukan eksposi dan catat nilai terukur timer. Ulangi untuk pengaturan pewaktu lainnya pada jangkauan klinis (misal : 0,01 s, 0,05 s, 0,1 s, 0,5 s, 1 s, dst) – sesuaikan kondisi pesawat Hitung nilai deviasi (error) waktu terukur terhadap seting panel. Kriteria keberterimaan: deviasi atau error maksimum ≤ 10 %

Protokol Uji Linearitas Output Tujuan: menilai konsistensi keluaran radiasi (output) pada setiap perubahan mAs Peralatan: dosimeter, meteran dan waterpass Protokol: Tempatkan dosimeter di meja pada jarak tertentu dari fokus. Sedapat mungkin minimasikan radiasi hambur. Seting pusat lapangan di tengah detektor. Kolimator dibuka sedikit lebih besar dari lapangan detektor, atur kV dan pewaktu panel pada nilai klinis konstan (misal : 70 atau 80 kV dengan 0,1 s) Atur mA panel sesuai rating tabung, untuk fokus kecil pada 100 mA, dan untuk fokus besar pada 200 mA Lakukan eksposi dan catat dosis terukur (uGy) Ulangi langkah 3 dan 4 untuk fokus kecil pada 50, 70, 80 mA, dan fokus besar pada 320 mA, 400 mA dan 500 mA Hitung nilai output, Y, (dalam uGy/mAs) pada tiap variasi mA tersebut. Hitung koefisien linearitas (CL) = (Ymax - Ymin)/(Ymax + Ymin) Kriteria keberterimaan: CL ≤ 0,1

Protokol Uji Kriteria keberterimaan : Catatan : Koefisien Linearitas (CL) ≤ 0.1 Catatan : Pemvariasian mA atau mAs sesuaikan dengan kondisi dan kemampuan pesawat Apabila pesawat memiliki fokus besar dan kecil, maka pengujian dilakukan untuk semua fokus. Apabila pewaktu dapat divariasikan, maka untuk uji linearitas pewaktu dibuat konstan dan parameter mA yang divariasikan. Apabila pewaktu tidak dapat divariasikan, maka parameter mAs yang divariasikan.

Protokol Uji Reproduksibilitas Tegangan, Waktu dan Keluaran Tujuan: Menilai konsistensi tegangan, waktu dan keluaran pesawat sinar-X. Peralatan: alat ukur non-invasive, meteran dan waterpass Protokol: Tempatkan sensor dari alat ukur non-invasive di meja pada jarak 100 cm dari fokus. Kolimator dibuka secukupnya, atur kV, mA dan pewaktu panel pada nilai klinis konstan yang sering digunakan (misal : 70 kV/160 mA/0,1 s) Lakukan eksposi, catat dosis, tegangan dan waktu terukur Ulangi 3-5 kali tanpa merubah parameter eksposi Hitung koefisien variasi (CV) dari masing-masing parameter (dosis, kV dan s), dimana CV = Stdev/Rerata Kriteria keberterimaan : CV ≤ 0,05 untuk setiap parameter

Protokol Uji Kualitas Berkas (HVL) 1. Metode Pengukuran Langsung Tujuan: menilai kualitas berkas sinar-X dan kecukupan filtrasi untuk berkas energi rendah Peralatan: alat ukur non-invasive mode HVL, filter aluminium, meteran dan waterpass Protokol : Tempatkan sensor alat ukur non-invasive pada jarak tertentu dari fokus. Kolimator dibuka secukupnya, atur pada kondisi klinis 60, 70 atau 80 kV dan 0,1 mAs. Lakukan eksposi, catat nilai HVL terukur Ulangi dengan memvariasikan kV pada kondisi klinis (50 – 100 kV) dengan increment sekitar 10 kV.

Protokol Uji Kualitas Berkas (HVL) 2. Metode Pengukuran Tidak Langsung menggunakan filter aluminium Tempatkan dosimeterdi meja pada jarak tertentu dari fokus. Kolimator dibuka secukupnya , atur pada 70 atau 80 kV dan mAs secukupnya Lakukan eksposi, catat nilai kerma terukur Ulangi dengan menambahkan filter aluminium, divariasikan hingga didapatkan kerma terukur kurang dari setengah kerma awal Hitung HVL: Kriteria keberterimaan: HVL ≥ 2,1 mmAl (70 kV) dan HVL ≥ 2,3 mmAl (80 kV) Catatan : Apabila ada filter tambahan, maka ketika pengujian filter tersebut dilepas

Protokol Uji Kebocoran Housing (Wadah Tabung) Tujuan: menilai kecukupan shielding wadah tabung sinar-X Peralatan: surveymeter, meteran dan plat Pb Protokol: Tutup penuh kolimator, tutup lagi celah dengan plat Pb Atur kV panel pada maksimum klinis (100 kV), mA rendah dan waktu eksposi yang panjang Tempatkan surveymeter 1 meter dari fokus pada sisi anoda Lakukan eksposi dan catat paparan dan/atau laju paparan terukur Ulangi untuk beberapa posisi: sisi katoda, depan, belakang serta atas housing Hitung nilai kebocoran dengan mempertimbangkan arus kontinu pesawat: Kriteria keberterimaan: Laju Kebocoran (L) ≤ 1 mGy per-jam

Protokol Uji Timer Darurat AEC Tujuan: memastikan timer darurat berfungsi dengan baik. Peralatan : plat Pb Protokol : Tutup sensor AEC pada bucky dengan plat Pb Gunakan mode AEC dan atur densitas AEC pada posisi 0 (standar) Lakukan eksposi dan catat waktu atau kuat arus (mA) yang tampil pada display panel kendali Penggunaan mA rendah untuk mengetahui ‘waktu berhenti’ (time cut- off) dan penggunaan mA tinggi untuk mengetahui batas kuat arus untuk menghentikan operasi (mAs cut-off) Kriteria keberterimaan : Time cut-off < 6 s, mAs cut-off < 600 mAs

Protokol Uji Densitas Standar dan Uniformitas AEC Tujuan : Memastikan sensor AEC berfungsi pada semua posisi Memastikan keseragaman respon dari semua sensor AEC Peralatan : Absorber 21 mmAl, atenuator Pb, kaset film/CR, densitometer Protokol : Buka lapangan kolimasi seluas lapangan bucky, pastikan seluruh sensor AEC tersinari Tempatkan 21 mm Al phantom pada kolimator Atur faktor eksposi pada 80 kV dengan AEC on dan diseleksi pada sensor AEC pusat Tutup sensor AEC pusat dengan 2 mm plat Pb Masukkan kaset/CR, lakukan eksposi, catat mAs yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI pada citra Ulangi pengujian untuk seleksi sensor dan posisi lainnya

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC Tujuan: memastikan sensor AEC berfungsi dan menghasilkan citra yang seragam terhadap perubahan kV dan ketebalan pasien Peralatan: fantom perspex, kaset film/CR, densitometer Protokol: A.Variasi Ketebalan Pasien Atur faktor eksposi pada standar penggunaan tertentu Letakkan 10 cm fantom perspex di atas bucky Masukkan kaset/CR Lakukan eksposi dan catat mAs yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI citra Ulangi pengujian untuk ketebalan fantom 15, 20 dan 25 cm

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC B.Variasi kV Atur faktor eksposi pada 60 kV dan letakkan 25 cm fantom perspex di atas bucky Masukkan kaset/CR Lakukan eksposi dan catat mAs yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI citra Ulangi pengujian untuk 70, 80 dan 90 kV C. Kombinasi Tebal dan kVp Ulangi pengujian untuk kombinasi 80 kV dan 35 cm, 100 kV dan 35 cm, 120 kV dan 40 cm

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC Kriteria keberterimaan : Variasi Ketebalan phantom: ∆OD atau ∆EI ≤ 0,1 rata-rata Variasi kVp: ∆OD atau ∆EI ≤ 0,15 rata-rata Variasi dengan kombinasi kVp dan Ketebalan phantom: ∆OD atau ∆EI ≤ 0,2 rata-rata

Protokol Uji Waktu Respon Minimum AEC Tujuan : Menilai AEC berfungsi dengan baik dengan memastikan waktu respon minimumnya Peralatan : timer digital atau beam analyzer, 6 lembar fantom perpex ukuran 25 cm x 30 cm x 1 cm Protokol : Detektor/sensor di atas bucky, dan pastikan detector tidak menutupi AEC; Tempatkan 6 lembar Perspex antara tabung sinar-X dan detektor; Eksposi dengan kVp dan mA cukup tinggi (misalnya 120 kVp, 200 mA) Catat waktu eksposi-nya Ulangi dengan mengambil ketebalan phantom diambil 1 (satu) lembar, dan seterusnya masing-masing dikurangi 1 (satu) sehingga waktu ekspose yang terukur menunjukkan nilai yang tetap Kriteria keberterimaan : t res min = 20 ms (1 fase) atau t res min = 1 - 3 ms (3 fase dan HF)

Kesimpulan Optimisasi dosis pasien dilaksanakan melalui kendali mutu pesawat sinar-X, disertai kendali mutu prosedur eksposi oleh radiografer. Kendali mutu pesawat-sinar-X dilaksanakan melalui uji kesesuaian pesawat sinar-X Pemahaman tentang disain dan cara kerja sinar-X akan sangat membantu pelaksanaan pengujian dan evaluasi hasil uji.

Kesimpulan Parameter UK radiografi umum mengacu Peraturan BAPETEN 2/2018 adalah: A. Kolimasi 1. Iluminasi 2. Kesesuaian Lapangan Cahaya vs X ray 3. Ketegaklurusan berkas B. Generator & Tabung 1. Akurasi Tegangan 2. Akurasi Waktu 3. Linearitas Output 4. Reproduksibilitas Tegangan, Waktu, Output 5. Kualitas Berkas/HVL 6. Housing: Kebocoran Tabung C. Kendali Paparan Otomatis/AEC 1. Timer Darurat 2. Densitas Standar & Uniformitas 3. Penjejakan 4. Waktu Respon Minimum

Acuan Peraturan Badan Pengawas Tenaga Nuklir No.2/2018 tentang Uji Kesesuaian Pesawat Sinar-X. Modul Uji Kesesuaian Pesawat Sinar-X Radiografi Umum dan Mobile, Badan Pengawas Tenaga Nuklir, 2015. Diagnostic X-ray Compliance Testing, Program Requirements, Radiological Council of Western Australia, 2006. Diagnostic X-ray Compliance Testing, Workbook-1, General Radiography, Radiological Council of Western Australia, 2006. TRS 457, Dosimetry in Diagnostic Radiology: International Code of Practice.

Terima Kasih