Makalah Fisiradio Filter Sinar-X Kel.1 [PDF]

Citation preview

MAKALAH FISIKA RADIODIAGNOSTIK FILTER SINAR-X Dosen pembimbing



: Sri Mulyati, S.Si, MT



Disusun oleh: 1. Fajar Dwi Hidayati



(P1337430316015)



2. Oktiana Nur Amanah



(P1337430316017)



3. Nur Haif Ilham Pratama



(P1337430316021)



4. Martin Jahrir



(P1337430316041)



5. Triyana Wanudya Tama



(P1337430316045)



6. Embun Ligaya M.



(P1337430316047)



7. Wicaksono Budi Prakoso



(P1337430316049)



8. Nisrina Zulmi Nurlaely



(P1337430316051)



9. Purwa Puspita Arum



(P1337430316055)



10. Nida Amalia P.



(P1337430316057)



11. Lingga Pamula Putra



(P1337430316063)



Kelompok: 1 Semester: 4



PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK RADIODIAGNOSTIK DAN RADIOTERAPI PURWOKERTO JURUSAN TEKNIK RADIODIAGNOSTIK DAN RADIOTERAPI POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SEMARANG TAHUN AKADEMIK 2018



i



KATA PENGANTAR Assalamu Alaikum Wr.Wb. Puji dan syukur kehadirat Allah swt, Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan taufik dan rahmat-Nya, yang memberikan kesehatan, kekuatan dan ketabahan, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Dalam kesempatan ini, kami masih menyadari sepenuhnya bahwa tulisan ini masih terdapat kelemahan, kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penyajiannya. Kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak sangat kami harapkan guna perbaikan kedepan agar tulisan ini menjadi sempurna. Besar harapan kami bahwa tulisan ini dapat bermanfaat dan dapat di pakai sebagai acuan pembelajaran khususnya pada bidangnya. Purwokerto, 11 Maret 2018



Penulis



ii



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL .....................................................................................



i



KATA PENGANTAR ...................................................................................



ii



DAFTAR ISI..................................................................................................



iii



BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang ................................................................................



1



B. Rumusan Masalah ...........................................................................



1



C. Tujuan .............................................................................................



2



D. Manfaat Penulisan ..........................................................................



2



BAB 2 PEMBAHASAN A. Pengertian dari Filter .......................................................................



3



B. Filter yang ideal ...............................................................................



3



C. Fungsi Filter .....................................................................................



4



D. Jenis-jenis Filter...............................................................................



4



E. Bahan-bahan untuk Filter .................................................................



6



F. Efek pemakaian Filter ......................................................................



9



G. Kuntungan dan Kerugian Filter .......................................................



10



H. Filter dibandingkan dengan HVL ....................................................



10



I. Pengaruh Filter terhadap Dosis Radiasi ............................................



12



BAB 3 PENUTUP A Kesimpulan .......................................................................................



13



B Saran ................................................................................................



13



DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................



14



iii



BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Radiologi Radiologi adalah ilmu kedokteran untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi gelombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik. Salah satunya dengan pemanfaatan sinar-x. Pesawat sinar-X terdiri dari sistem dan subsistem sinar-X atau komponen. Sistem sinar-X adalah seperangkat komponen untuk menghasilkan radiasi dengan cara terkendali. Sedangkan subsistem berarti setiap kombinasi dari dua atau lebih komponen sistem sinar-X. Pesawat sinar-X diagnostik yang lengkap terdiri dari sekurang-kurangnya generator tegangan tinggi, panel kontrol, tabung sinar-X, kolimator, dan tiang penyanggah tabung. Pada tabung sinar-x terdapat salah satu komponen yang dinamakan dengan Filter Sinar-X. Saat sinar-x keluar dari tabung, akan terjadi suatu proses penyaringan/filtrasi. Penyaringan / filtrasi / “Filtration” adalah proses membentuk berkas sinar-X untuk meningkatkan ratio antara foton yang digunakan untuk pembentukan image/gambaran terhadap photons yang meningkatkan dosis pasien atau menurunkan kontras radiograf.



B. Rumusan Masalah 1. Apa pengertian Filter ? 2. Bagaimanakah filter yang ideal itu? 3. Apakah fungsi dari filter? 4. Apa saja jenis-jenis Filter ? 5. Apa saja bahan untuk Filter ? 6. Bagaimana efek dari pemakaian Filter ? 7. Apakah keuntungan dan kerugian dari Filter? 8. Bagaimana perbandingan Filter dengan Half Value Layer (HVL)? 9. Bagaimana pengaruh filter terhadap dosis radiasi ?



1



C. Tujuan Penulisan 1. Untuk menjelaskan tentang pengertian Filter. 2. Untuk mengetahui bagaiman suatu filter dikatakan ideal. 3. Untuk mengetahui fungsi filter. 4. Untuk mengetahui jenis-jenis Filter. 5. Untuk mengetahui bahan untuk Filter. 6. Untuk mengetahui efek dari pemakaian Filter. 7. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian filter. 8. Untuk mengetahui perbandingan Filter dengan Half Value Layer (HVL). 9. Untuk mengetahui pengaruh filter terhadap dosis radiasi.



D. Manfaat Penulisan 1. Makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Radiodiagnostik. 2. Penulis dapat lebih mengetahui dan memahami secara spesifik tentang Filter Sinar-X.



2



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Filter



Penyaringan / filtrasi / “Filtration” adalah proses membentuk berkas sinar-X untuk meningkatkan ratio antara foton yang digunakan untuk pembentukan image/gambaran terhadap photons yang meningkatkan dosis pasien atau menurunkan kontras radiograf. Berkas sinar yang digunakan dalam diagnostik terdiri dari spektrum energi yang bervariasi yaitu polychromatik. Artinya bahwa energi terbentuk satu dari beberapa tingkat energi. Sebagai radiasi polychromatik yang menembus tubuh pasien, sebagaian besar photon yang berenergi rendah diabsorbsi oleh tubuh pasien pada beberapa cm di permukaan kulit, dan hanya photon berenergi tinggi yang mampu menembus tubuh pasien untuk membentuk gambaran radiografi. Karena dosis pasien dipengaruhi oleh jumlah photon yang diserap, beberapa cm jaringan tubuh menerima radiasi lebih benyak. Jaringan/tissue dapat dilindungi dari penyerapan energy rendah dari berkas sinar sebelum berkas mengenai pasien dengan menggunakan/meletakkan bahan material diantara pasien dan tabung sinar-X. Filter biasanya berasal dari lempengan logam dan fungsi pokoknya didalam radiologi diagnostik adalah untuk menekan dosis pasien. B. Filter Ideal Suatu filter dapat dikataka ideal apabila memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Sifat penyerapan Menyerap semua Foton berenergi rendah Tidak menyerap foton berenergi Tinggi 3



2. No Atom Tinggi 



Meningkatkan efek absorbtion photoelectik pada foton berenergi rendah



C. Fungsi Filter 1. Merubah bentuk spektrum energy 2.



Selektive menyerap foton berenergi rendah Mengurangi energy rendah yang sampai ke pasien Energy tertahan pada filter, tidak pada pasien



D. Jenis-jenis Filter



1. Filter Bawaan (Inherent)



Filter bawaan adalah filter oleh tabung sinar-X itu sendiri, misalnya tabung kaca, oli pendingin dan jendela tabung. Untuk tabung sinar-X pada pesawat mamografi,



saringan



bawaannya



berkisar



0,1



mm



Al



ekivalen.



Untuk memenuhi kebutuhan akan kualitas radiasi yang tetap rendah dan dosis pasien yang minimal pada mamografi, maka dipilih suatu bahan khusus. Bahan tersebut adalah logam Baryllium. Karena nomor atomnya kecil (Z=4), maka efek penyaringannya lebih kecil daripada efek penyaringan kaca pyrex atau borosilicate. Ketebalan 0,8 mm Beryllium (0,028 mm Al ekivalen pada 30 kv) dapat digunakan sebagai jendela tabung sinar-X pesawat mamografi.



2. Filter Tambahan (Additional Filter)



4



Filter tambahan merupakan bahan penyerap yang terletak pada jalur berkas sinar-x, dari tabung menuju pasien. Filter tambahan biasanya berupa lembaran dengan ketebalan tertentu. Bahan filter yang digunakan dalam radiologi diagnostic adalah alumunium dengan no.atom 13, bahan filter ini paling baik untuk menyerap semua radiasi berenergi rendah. Selain pelat aluminium, tembaga juga bisa digunakan untuk filter. Untuk tabung sinar-X pesawat mamografi digunakan Molybdenum. Ketebalan 30 µm Mo dapat digunakan pada tabung sinar-X pesawat mamografi. Pemakaian kolimator sebagai pembatas lapangan penyinaran pada pesawat mamografi ternyata kurang menguntungkan. Hal ini karena struktur kolimator (misalnya mika dan cermin) juga merupakan Filter yang ekivalen dengan 1 mm Al. oleh karena itu lebih disukai pemakaian konus berbentuk D. Dengan Filter total 0,5 mm Al ekivalen, diharapkan kualitas sinar-X yang dihasilkan tabung sinar-X pesawat mamografi dapat tetap rendah.



5



E. Bahan untuk Filter Alumunium dan tembaga biasanya merupakan bahan filter yang sering digunakan pada pada bidang radiologi diagnostik. Jenis Bahan Filter untuk Variasi tegangan seperti tabel berikut : Tegangan Tabung



Jenis Bahan Filter



30 – 120 kV



Alumunium



100 – 250 kV



Tembaga



200 – 600 kV



Timah



600 – 2 MV



Pb



> 2 MV



-



Tabel 1. Prosentase Penyerapan Radiasi oleh Filter



6



Penyerapan Photons (%) Energy Photons 1 mm



2 mm



3 mm



4 mm



10



100



100



100



100



20



58



82



92



100



30



24



42



56



93



40



12



23



32



73



50



8



16



22



57



60



6



12



18



48



80



5



10



14



48



100



4



8



12



35



Dewan Nasional Proteksi Radiasi dan Pengukuran (National Council on Radiation Protection and Measurements) memberikan rekomendasi sebagai pedoman penggunakan total filtrasi pada radiologi diagnostik (Inherent dan additional filter), sbb : kVp



TOTAL FILTRASI



 50 kVp



0,5 m Alumunium



50 – 70 kVp



1,5 m Alumunium



 70 kVp



2,5 m Alumunium



Ketentuan Penambahan Filter dan besarnya nilai HVL (Meredith, 1977) Tegangan Tabung 80 kV



200 kV



Aditional Filter



HVL



0



3,2 mm Al



2,0 mm Al



5,4 mm Al



0



0,7 mm Cu



7



1000 kV



15 mm Al



1,4 mm Cu



1,5 mm Cu



1,6 mm Cu



Gabungan Sn-Cu-Al



2,0 mm Cu



0,2 mm Pb



1,2 mm Cu



0



4,4, mm Pb



5 mm Pb



5,0 mm Pb



Menurut Biro Kesehatan untuk Radiologi nilai HVL untuk unit radiologi pada berbagai tingkat tegangan tabung seperti tabel berikut : Tegangan tabung



HVL



HVL



untuk unit Radiografi



untuk Dental Unit



30



0,3



1,5



40



0,4



1,5



49



0,5



1,5



50



1,2



1,5



60



1,3



1,5



70



1,5



1,5



71



2,1



2,1



80



2,3



2,3



90



2,5



2,5



100



2,7



2,7



110



3,0



3,0



120



3,2



3,2



130



3,5



3,5



(kVp)



8



140



3,8



3,8



150



4,1



4,1



F. Efek dari pemakaian Filter 



Mengurangi Intensitas berkas Sinar-X







Meningkatkan rata-rata energi foton berkas sinar-X (“Hardening x-ray beam)







Mengurangi Kontras Radiograf







Mengurangi dosis Pasien Hubungan antara Filter dengan Kuantitas dan Kualitas Radiograf yaitu,



Penambahan filter atau filtrasi akan dapat mempengaruhi kuantitas sinar-x. Apabila filter bertambah maka kuantitas sinar-x akan berkurang sehingga terjadi penurunan kontras pada gambaran radiografi. Filtrasi atau filter juga mempengaruhi kualitas sinar-x. Apabila filtrasi bertambah maka kualitas sinar-x akan bertambah sehingga filter ini berfungsi untuk menghilangkan sinar-x berenergi rendah dan bergelombang panjang yang tidak berguna dalam film. Kualitas sinar-X diidentifikasikan dengan sejumlah Half Value Layer (HVL). HVL adalah ketebalan material yang mampu mereduksi intensitas sinar-X menjadi ½ intensitas mula-mula. Reduksi sinar-X oleh bahan terutama diharapkan terjadi pada foton dengan energi rendah. Intensitas Radiasi setelah menembus bahan akan berkurang berdasarkan persamaan eksponensial :



I1  I 0e x



dimana :



I1 = Intensitas sinar-X setelah melalui bahan dengan ketebalan tertentu I0 = Intensitas mula-mula sebelum foton sinar-X melalui bahan e = Konstanta Euler = 2,71828  = koefisien serapan bahan x = ketebalan bahan penyerap



9



Agar I1 = ½ dari IO maka diperlukan ketebalan material (x) = 1 HVL sehingga persamaan menjadi :



1 I o  I o e  HVL 2 0,693 HVL 







Semakin besar nilai HVL maka akan semakin tinggi kualitas sinar-X yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X.



G. Keuntungan dan Kerugian Filter  Keuntungan Mengurangi dosis pasien  Kerugian Mengurangi intensitas sinar Meningkatkan beban tabung waktu meningkat berpebgaruh terhadap pergerakan pasien



H. Filter dibandingkan dengan Half Value Layer (HVL)  Filter : Ketebalan tertentu bahan penyerap. Biasanya dinyatakan ekuivalen mm Al  HVL : ketebalan bahan yg mampu, menurunkan intensitas menjadi ½ Intensitas semula. Lebih mudah dalam pengukuran, sebagai Indikator Kualitas Photon Sinar-X



10



Waktu pengujian  Pembelian pesawat baru  Setelah pembongkaran/perbaikan  Secara Rutin sebagai salah satu Program QC



Wedge Filter Filter dengan Ketebalan yang bervariasi Aplikasi untuk menyeragamkan densitas film pada pemotretan denagn obyek yang memiliki perbedaan ketebalan yang tinggi.



11



I. Pengaruh pemakaian Filter terhadap Dosis Radiasi Dosis radiasi adalah jumlah energi yang dipindahkan dengan jalur ionisasi kepada suatu volume tertentu atau kepada seluruh tubuh yang biasanya disamakan dengan jumlah energi yang diserap oleh jaringan atau zat lainnya tiap satuan massa pada tempat pengukuran, satuannya adalah Rad. Bila suatu berkas sinar-x melewati suatu bahan maka akan terjadi atenuasi absorbsi dan hamburan. Sinar lunak atau berenergi rendah lebih mudah diserap sehingga hanya melewatkan berkas berenergi tinggi. Pada pesawat sinar-x radiodiagnostik, filter digunakan untuk menfiltrasi pancaran sinar radiografi,dapat mengurangi pada kulit pasien dan jaringan superficial dengan menyerap sebagian energy foton berenergi rendah (dan bergelombang panjang) dari pancaran heterogeneous sehingga kualitas sinar dan energy rata-rata bertambah. Dengan penggunaan filter maka sina-x ber energi rendah akan diserap dan yang berenergi tinggi akan diteruskan sehingga akan mengurangi radiasi rendah yang diserap pasien. Dengan kata lain dosis yang diterima pasien akan berkurang.



12



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Penyaringan / filtrasi / “Filtration” adalah proses membentuk berkas sinar-X untuk meningkatkan ratio antara foton yang digunakan untuk pembentukan image/gambaran terhadap photons yang meningkatkan dosis pasien atau menurunkan kontras radiograf. Bahan yang sering digunakan adalah Alumunium atau Pb. B. Saran Penggunaan Filter yang tepat disarankan agar kualitas radiograf meningkat tetapi dapat menurunkan dosis radiasi yang diterima pasien.



13



DAFTAR PUSTAKA Christensen’s Physics of Diagnostic radiology 4 th edition, 1990 J Cuningham, Physics of Radiology 3 rd edition, Thomas, NY, 1978 WJ. Meredith & JB Massey Fundamental Physics of radiologi, John Wringht & Sona LTD 1979



14