Uji Kesesuaian Pesawat Sinar X Radiografi Umum Ferdinan

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: 1. Memahami dasar disain dan cara kerja pesawat sinar-X radiografi umum 2. Memahami komponen signifikan pesawat sinar. X radiografi umum 3. Memahami tujuan dan metode uji pesawat sinar -X radiografi umum • 2

Latar Belakang • • Keselamatan pasien radiologi diagnostik diwujudkan melalui kendali mutu pesawat sinar-X, dalam bentuk optimisasi dosis pasien, . Optimisasi dosis adalah 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 perhari. • 3

Pesawat Sinar-X Radiografi Umum Stasioner Mobile • 4 Panel Kendali

Pemeriksaan Radiografi Umum • 5

Disain Pesawat Sinar-X • Komponen Signifikan: 1. 2. 3. 4. 5. 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). • 6

Generator • 7

Tipe Generator dan Tegangan • 8

Eksposi Otomatis (AEC ) • Sensor AEC (L, R, C) memiliki target dosis masing-masing berdasarkan seting pabrikan • Seting eksposi AEC hanya memilih program eksposi organ densitas, faktor eksposi secara penuh (k. Vp/m. A/s) atau sebagian (m. A/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). • 9

Eksposi Otomatis (AEC ) Contoh Panel Kendali Radiografi Umum: Nampak parameter seting setelah eksposi AEC dimana seting k. Vp manual, tetapi m. As dan ms otomatis berdasarkan pilihan program organ (knee) dan ukuran focal spot (kecil). • 10

TABUNG INSERSI Ilustrasi produksi sinar-X dalam tabung insersi, dimana tegangan tinggi (k. V) seting dalam tabung mengakibatkan gelombang arus elektron (m. A) 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), • 11 ukuran fokus cd = ab sin ϴ.

FILTER • Pengaruh filter terhadap keluaran radiasi Contoh: 4 kondisi spektrum dari pesawat yang sama: (A) 70 k. Vp, tanpa filter: kontras cukup baik, tetapi keluaran cukup tinggi, (B) 70 k. Vp, filter Cu: mengurangi keluaran tetapi juga mengurangi kontras, (C) 60 k. Vp, filter Cu: meningkatkan kontras tetapi mengurangi keluaran • 60 k. Vp, filter Cu, >>m. A: kualitas citra sama dengan (A), tetapi keluaran jauh berkurang dibanding (A). • 12

KOLIMATOR • 13

IMAGE RECEPTOR • 14

Data (Konfigurasi) Pesawat Peraturan BAPETEN No. 2/2018 • 15

Identitas Pesawat Data Housing Data Tabung Insersi • 16

Alat Uji Water Pass dan Penggaris Filter Alumunium Densitometer Attenuator/Fantom: Perspex Alat Ukur Non-Invasive Lembar Pb Alat Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas Kaset berbagai ukuran • 17

Parameter Uji Teknis • 18

Parameter Uji Teknis • 19

Parameter Penentu Keandalan • 20

Protokol Uji Iluminasi • • • Tujuan : Mengukur kecukupan pencahayaan lampu kolimator guna melihat luas lapangan yang digunakan Peralatan : Light/Lux-meter Protokol : 1. Light/Lux-meter pada meja penyinaran 100 cm dari fokus 2. Atur kolimasi secukupnya, bagi 4 kuadran dan nyalakan lampu kolimasi 3. Catat besar cahaya (lux) yang terukur untuk masing-masing kuadran dan rata-ratakan. 4. Catat pula besar cahaya latar 5. Hitung besar cahaya netto : 6. Lux netto=rata-ratalux terukur –luxlatar 7. Kriteria keberterimaan : Iluminasi ≥ 100 lux • 21

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas • • • Tujuan : a. Ketepatan ukuran lapangan sinar-X dengan lapangan cahaya lampu kolimator b. 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 : 1. Tempatkan film/imaging plate di meja 100 cm dari fokus 2. Kolimator dibuka secukupnya 3. Tempatkan marker pada masing-masing sisi dan tempatkan satu penanda pada sisi anoda atau tempatkan collimator test tool 4. Lakukan eksposi dengan k. V-m. As secukupnya ( 50 -70 k. V, 10 m. As) 5. Cetak film dan evaluasi citra • 22

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas (Gambar Uji Opsi 1) small hole • 23

Protokol Uji Kolimasi dan Ketegaklurusan Berkas (Gambar Uji Opsi 2) • 24

CONTOH FORM UJI Contoh Data Uji Kolimasi • 25

Protokol Uji • Kriteria keberterimaan : Selisih lapangan kolimasi dg berkas sinar-X : i. ∆x, ∆y ≤ 2% SID dan ii. ∆x + ∆y ≤ 3% SID iii. 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 • 26

Protokol Uji Akurasi Tegangan • • • Tujuan: menilai tingkat kesesuaian tegangan tabung dengan seting Peralatan: k. Vp-meter/multimeter, meteran dan waterpass Protokol: 1. Tempatkan k. Vp-meter/multimeterdi meja pada jarak tertentu dari fokus 2. Kolimator dibuka secukupnya , atur m. As panel pada nilai konstan 3. Atur k. V panel pada 50 k. V, lakukan eksposi dan catat nilai terukur k. Vpmeter/multimeter 4. Ulangi untuk pengaturan k. V lainnya pada jangkauan klinis (50 -100 k. V) 5. Hitung nilai deviasi k. V terukur terhadap k. V panel • Kriteria keberterimaan: Deviasi atau error maksimum ≤ 10 % • 27

Protokol Uji Akurasi Waktu • • • Tujuan: menilai tingkat kesesuaian waktu penyinaran dengan seting Peralatan: alat ukur non-invasive pada mode timer Protokol: 1. Tempatkan timer di meja pada jarak tertentu dari fokus 2. Kolimator dibuka secukupnya, atur k. V dan m. A panel pada nilai konstan 3. Atur pewaktu panel pada 0, 1 s, lakukan eksposi dan catat nilai terukur timer. 4. 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 5. Hitung nilai deviasi (error) waktu terukur terhadap seting panel. • Kriteria keberterimaan: deviasi atau error maksimum ≤ 10 % • 28

Protokol Uji Linearitas Output • • • Tujuan: menilai konsistensi keluaran radiasi (output) pada setiap perubahan m. As Peralatan: dosimeter, meteran dan waterpass Protokol: 1. Tempatkan dosimeter di meja pada jarak tertentu dari fokus. Sedapat mungkin minimasikan radiasi hambur. 2. Seting pusat lapangan di tengah detektor. Kolimator dibuka sedikit lebih besar dari lapangan detektor, atur k. V dan pewaktu panel pada nilai klinis konstan (misal : 70 atau 80 k. V dengan 0, 1 s) 3. Atur m. A panel sesuai rating tabung, untuk fokus kecil pada 100 m. A, dan untuk fokus besar pada 200 m. A 4. Lakukan eksposi dan catat dosis terukur (u. Gy) 5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk fokus kecil pada 50, 70, 80 m. A, dan fokus besar pada 320 m. A, 400 m. A dan 500 m. A 6. Hitung nilai output, Y, (dalam u. Gy/m. As) pada tiap variasi m. A tersebut. 7. Hitung koefisien linearitas (CL) = (Ymax - Ymin)/(Ymax + Ymin) • Kriteria keberterimaan: CL ≤ 0, 1 • 29

Protokol Uji • Kriteria keberterimaan : Koefisien Linearitas (CL) ≤ 0. 1 • Catatan : i. Pemvariasian m. A atau m. As sesuaikan dengan kondisi dan kemampuan pesawat ii. Apabila pesawat memiliki fokus besar dan kecil, maka pengujian dilakukan untuk semua fokus. iii. Apabila pewaktu dapat divariasikan, maka untuk uji linearitas pewaktu dibuat konstan dan parameter m. A yang divariasikan. iv. Apabila pewaktu tidak dapat divariasikan, maka parameter m. As yang divariasikan. • 30

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: 1. Tempatkan sensor dari alat ukur non-invasive di meja pada jarak 100 cm dari fokus. 2. Kolimator dibuka secukupnya, atur k. V, m. A dan pewaktu panel pada nilai klinis konstan yang sering digunakan (misal : 70 k. V/160 m. A/0, 1 s) 3. Lakukan eksposi, catat dosis, tegangan dan waktu terukur 4. Ulangi 3 -5 kali tanpa merubah parameter eksposi 5. Hitung koefisien variasi (CV) dari masing-masing parameter (dosis, k. V dan s), dimana CV = Stdev/Rerata • Kriteria keberterimaan : CV ≤ 0, 05 untuk setiap parameter • 31

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 : 1. Tempatkan sensor alat ukur non-invasive pada jarak tertentu dari fokus. 2. Kolimator dibuka secukupnya, atur pada kondisi klinis 60, 70 atau 80 k. V dan 0, 1 m. As. 3. Lakukan eksposi, catat nilai HVL terukur 4. Ulangi dengan memvariasikan k. V pada kondisi klinis (50 – 100 k. V) dengan increment sekitar 10 k. V. • 32

Protokol Uji Kualitas Berkas (HVL) 2. Metode Pengukuran Tidak Langsung • menggunakan filter aluminium 1. Tempatkan dosimeterdi meja pada jarak tertentu dari fokus. 2. Kolimator dibuka secukupnya , atur pada 70 atau 80 k. V dan m. As secukupnya 3. Lakukan eksposi, catat nilai kerma terukur 4. Ulangi dengan menambahkan filter aluminium, divariasikan hingga didapatkan kerma terukur kurang dari setengah kerma awal 5. Hitung HVL: • • Kriteria keberterimaan: HVL ≥ 2, 1 mm. Al (70 k. V) dan HVL ≥ 2, 3 mm. Al (80 k. V) Catatan : Apabila ada filter tambahan, maka ketika pengujian filter tersebut dilepas • 33

Protokol Uji Kebocoran Housing (Wadah Tabung) • Tujuan: menilai kecukupan shielding wadah tabung sinar-X • Peralatan: surveymeter, meteran dan plat Pb • Protokol: 1. Tutup penuh kolimator, tutup lagi celah dengan plat Pb 2. Atur k. V panel pada maksimum klinis (100 k. V), m. A rendah dan waktu eksposi yang panjang 3. Tempatkan surveymeter 1 meter dari fokus pada sisi anoda 4. Lakukan eksposi dan catat paparan dan/atau laju paparan terukur 5. Ulangi untuk beberapa posisi: sisi katoda, depan, belakang serta atas housing 6. Hitung nilai kebocoran dengan mempertimbangkan arus kontinu pesawat: Kriteria keberterimaan: Laju Kebocoran (L) ≤ 1 m. Gy per-jam • 34

Protokol Uji Timer Darurat AEC • Tujuan: memastikan timer darurat berfungsi dengan baik. • Peralatan : plat Pb • Protokol : 1. Tutup sensor AEC pada bucky dengan plat Pb 2. Gunakan mode AEC dan atur densitas AEC pada posisi 0 (standar) 3. Lakukan eksposi dan catat waktu atau kuat arus (m. A) yang tampil pada display panel kendali 4. Penggunaan m. A rendah untuk mengetahui ‘waktu berhenti’ (time cut- off) dan penggunaan m. A tinggi untuk mengetahui batas kuat arus untuk menghentikan operasi (m. As cut-off) • Kriteria keberterimaan : Time cut-off < 6 s, m. As cut-off < 600 m. As • 35

Protokol Uji Densitas Standar dan Uniformitas AEC • Tujuan : i. Memastikan sensor AEC berfungsi pada semua posisi ii. Memastikan keseragaman respon dari semua sensor AEC • Peralatan : Absorber 21 mm. Al, atenuator Pb, kaset film/CR, densitometer • Protokol : 1. Buka lapangan kolimasi seluas lapangan bucky, pastikan seluruh sensor AEC tersinari 2. Tempatkan 21 mm Al phantom pada kolimator 3. Atur faktor eksposi pada 80 k. V dengan AEC on dan diseleksi pada sensor AEC pusat 4. Tutup sensor AEC pusat dengan 2 mm plat Pb 5. Masukkan kaset/CR, lakukan eksposi, catat m. As yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI pada citra 6. Ulangi pengujian untuk seleksi sensor dan posisi lainnya • 36

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC • Tujuan: memastikan sensor AEC berfungsi dan menghasilkan citra yang seragam terhadap perubahan k. V dan ketebalan pasien • Peralatan: fantom perspex, kaset film/CR, densitometer • Protokol: A. Variasi Ketebalan Pasien 1. Atur faktor eksposi pada standar penggunaan tertentu 2. Letakkan 10 cm fantom perspex di atas bucky 3. Masukkan kaset/CR 4. Lakukan eksposi dan catat m. As yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI citra 5. Ulangi pengujian untuk ketebalan fantom 15, 20 dan 25 cm • 37

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC B. Variasi k. V 1. Atur faktor eksposi pada 60 k. V dan letakkan 25 cm fantom perspex di atas bucky 2. Masukkan kaset/CR 3. Lakukan eksposi dan catat m. As yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI citra 4. Ulangi pengujian untuk 70, 80 dan 90 k. V C. Kombinasi Tebal dan k. Vp 1. Atur faktor eksposi pada 60 k. V dan letakkan 25 cm fantom perspex di atas bucky 2. Masukkan kaset/CR 3. Lakukan eksposi dan catat m. As yang tampil pada monitor di panel dan analisis OD atau EI citra 4. Ulangi pengujian untuk kombinasi 80 k. V dan 35 cm, 100 k. V dan 35 cm, 120 k. V dan 40 cm • 38

Protokol Uji Penjejakan (Tracking) AEC Kriteria keberterimaan : i. Variasi Ketebalan phantom: ∆OD atau ∆EI ≤ 0, 1 rata-rata ii. Variasi k. Vp: ∆OD atau ∆EI ≤ 0, 15 rata-rata iii. Variasi dengan kombinasi k. Vp dan Ketebalan phantom: ∆OD atau ∆EI ≤ 0, 2 rata-rata • 39

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 : 1. Detektor/sensor di atas bucky, dan pastikan detector tidak menutupi AEC; 2. Tempatkan 6 lembar Perspex antara tabung sinar-X dan detektor; 3. Eksposi dengan k. Vp dan m. A cukup tinggi (misalnya 120 k. Vp, 200 m. A) 4. Catat waktu eksposi-nya 5. 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) • 40

Kesimpulan 1. Optimisasi dosis pasien dilaksanakan melalui kendali mutu pesawat sinar-X, disertai kendali mutu prosedur eksposi oleh radiografer. 2. Kendali mutu pesawat-sinar-X dilaksanakan melalui uji kesesuaian pesawat sinar-X 3. Pemahaman tentang disain dan cara kerja sinar-X akan sangat membantu pelaksanaan pengujian dan evaluasi hasil uji. • 41

Kesimpulan 4. 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 • 42

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. • 43

Terima Kasih • 44