susila sn read week dup
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
1/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
PENGEMBANGAN GENERATOR SINAR-X DIGITAL MENGGUNAKAN TABUNG
KONVENSIONAL BERBASIS MIKROKONTROLER
I Putu Susila, Wiranto Budi Santoso, Sukandar dan Budi Santoso
Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional
Kawasan Puspiptek Serpong Gd. 71 Lt. 2, Serpong, Tangerang Selatan 15310
Email : [email protected]
ABSTRAK
Telah dikembangkan generator sinar-X untuk pesawat sinar-X digital menggunakan tabung sinar-Xkonvensional berbasis mikrokontroler. Pesawat sinar-X digital memiliki banyak kelebihan dibandingkan denganpesawat sinar-X konvensional, seperti: hasil pencitraan dapat langsung diamati, dosis yang diterima pasien lebihsedikit, dan lebih ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia untuk memproses film. Kebanyakanpesawat sinar-X di Indonesia saat ini merupakan pesawat sinar-X konvensional. Agar mendapatkan kelebihan
dari pesawat sinar-X digital dari pesawat sinar-X konvensional, diperlukan generator sinar-X yang dapatdisinkronisasikan dengan flat-panel detector sebagai penangkap citra, dan mampu mengatur parameterpembangkitan sinar-X secara lebih detil, sehingga dengan paparan radiasi yang seminimal mungkin, diperolehcitra dengan kualitas optimal. Pada penelitian ini dikembangkan generator sinar-X yang berbasis mikrokontrolersebagai pengendali parameter-parameter pembangkitan sinar-X meliputi tegangan tinggi, arus filamen dan waktuexposure. Generator dikembangkan dengan menggunakan tabung sinar-X konvensional dan komponen-komponen elektronik yang ada dipasaran. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa generator yang dikembangkandapat membangkitkan sinar-X yang mampu menghasilkan citra digital sesuai dengan benda uji berupa modulelektronik serta fantom uji dariLeeds Test Object. Citra dari modul elektronik dapat memperlihatkan komponen-komponen serta jalur printed circuit board (PCB) dari modul tersebut. Selanjutnya, analisis citra negatifmenunjukkan bahwa resolusi spasial citra sebesar 3,15 LP/mm, gray-scale contrast 0,11 (diameter obyek 5,6mm, contrast background 0,0), sensitivitas low-contrast 0,005 (diameter obyek 11 mm, teramati 15 dari 17obyek) dan sensitivitas high-contrast sebesar 0,045 (diameter obyek 0,5 mm, teramati 16 dari 17 obyek).Analisis terhadap signal-to-noise ratio (SNR) menunjukkan bahwa dengan memperbesar arus filamen dapat
meningkatkan kualitas citra. Agar dapat digunakan untuk keperluan diagnosis medis, penelitian ini, perluditindaklanjuti dengan uji kesesuaian sesuai dengan standar yang berlaku.
Kata Kunci : pesawat sinar-X digital, tabung sinar-X, mikrokontroler, detektorflat-panel
ABSTRACT
A microcontroller-based X-ray generator for digital X-ray equipment utilizing conventional tube has been
developed. Digital X-ray equipment has a lot of advantages compare with conventional X-ray, such as: the
object image can be displayed promptly, patients received less dose, and environmental friendly because no need
chemical substances to process the film. Recently, most of X-ray equipment available in Indonesia is
conventional X-ray machine. In order to get benefit of digital X-ray machine from conventional ones, it needs X-
ray generator which can be synchronized with flat panel detector as an image capturing device. The X-ray
generator should also be able to set X-ray tube parameters in smooth steps so that optimum image quality can bedisplayed with minimum radiation exposure. The X-ray generator developed in this study utilizes a
microcontroller for controlling high voltage supply, filament current, and exposure time of the conventional X-
ray tube. The other supporting electronic components of the developed X-ray generator are locally available
components. Performances of the generator are tested using electronic devices as sample objects and Leeds Test
Object phantom. In the x-ray image of electronic devices, the components and printed circuit board (PCB) line
can be observed. Furthermore, analysis on resulting negative images shows that the images have 3.15 LP/mm
spatial resolution, 0.11 gray-scale contrast (for object diameter: 0.5 mm, contrast background: 0.0), 0.005 low-
contrast sensitivity (for object diameter: 11 mm), and 0.045 high-contrast sensitivity (for object diameter: 11
mm). In low-contrast sensitivity, 15 of 17 objects are observed. Meanwhile in high-contrast sensitivity, 16 of 17
objects are observed. Furthermore, signal-to-noise ratio (SNR) analysis shows that the quality of image can be
improved by increasing filament current. In order the developed X-ray generator can be used for diagnostic
purposes, this study should be followed up with a conformance test in accordance standards.Key words: digital X-ray, X-ray tubes, microcontrollers, flat panel detector
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
2/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
I. PENDAHULUAN
Sinar-X, sejak ditemukan pertama
kali oleh Wilhelm Rntgen pada tahun
1895, sudah dimanfaatkan di berbagai
bidang diantaranya karakterisasi material,
industri, keamanan, kesehatan, penelitian
dan lain-lainnya. Di bidang kesehatan,
sinar-X digunakan untuk diagnosis
maupun untuk terapi1,2.
Perangkat sinar-X untuk diagnosis
terdiri dari generator sinar-X dan
penangkap citra. Gambar 1 menunjukan
skema generator sinar-X, dimana
komponen utamanya berupa pembangkit
tegangan tinggi dan pengatur arus
filamen3. Sebagai pengatur tegangan
tinggi, dapat digunakan trafo variac,
ataupun inverter. Selanjutnya, untukbagian penangkap citra, dapat
menggunakan film seperti pada pesawat
sinar-X konvensional, atau Image
Intensifier (II), Imaging Plate (IP),
maupunDirect Flat-Panel Detector (FPD)
pada pesawat sinar-X digital.
Seiring dengan perkembangan
teknologi informasi, teknologi perangkat
sinar-X berkembang cukup pesat dan
mengarah pada tekno log i d ig i ta l .
Perangkat sinar-X digital karena tidak
menggunakan film, memungkinkan
pemeriksaan pasien secara cepat karena
hasil dapat segera dilihat di komputer
setelah dilakukan exposure. Teknologi ini
Gambar 1. Skema generator sinar-X
juga ramah lingkungan karena
meminimalisir penggunaan bahan kimia
sebagai pencuci film. Selain itu, karena
penangkap citra digital mempunyai
dynamic range yang lebih luas
dibandingkan dengan film, citra yang
dihasilkan dapat lebih optimal pada dosis
paparan radiasi yang lebih rendah3,4,5,6.
Menurut data yang dikeluarkan oleh
BAPETEN, jumlah ijin penggunaan
perangkat sinar-X untuk radiologi
diagnostik dan intervensional di Indonesia
sebanyak 5.4037. Dari jumlah tersebut,
diyakini hanya sebagian kecil yang
merupakan perangkat sinar-X digital,
sehingga manfaat teknologi digital belum
bisa dirasakan olehstake holder.
Jika dibandingkan dengan pesawat
sinar-X konvensional, harga sebuah
perangkat sinar-X digital cukup mahal8.
Salah satu solusi dari permasalahan ini
adalah dengan meng-upgrade pesawat
sinar-X konvensional yang ada menjadi
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
3/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
pesawat sinar-X digital. Akan tetapi, hal
ini tidak dapat dilakukan hanya dengan
mengganti penangkap citranya saja, karena
diperlukan sinkronisasi waktu exposure
pada generator dan penangkap citra, serta
pengaturan parameter secara lebih detil.
Oleh karena itu, diperlukan pegembangan
generator sinar-X dengan memanfaatkan
tabung sinar-X konvensional, agar pesawat
tersebut dapat di-upgrademenjadi pesawat
sinar-X digital.
Pada makalah ini dipaparkan hasil
pengembangan generator sinar-X digital
yang menggunakan tabung sinar-X
konvensional serta mikrokontroler sebagai
pengendalinya. Tujuan dari penelitian ini
adalah penguasaan teknologi,
pengembangan generator sinar-X digital
dengan komponen-komponen yang ada
dipasaran lokal, serta analisis kelayakan
terhadap citra sinar-X yang dihasilkan oleh
generator yang dikembangkan. Dengan
dikembangkannya generator ini,
diharapkan manfaat perangkat sinar-X
digital dapat dirasakan oleh pasien, tenaga
medis maupun rumah sakit atau klinik.
II. TATA KERJA
II.1. Pembuatan Generator Sinar-X
Perancangan modul generator sinar-
X disesuaikan dengan spesifikasi tabung
yaitu seri F50-100 dari Shanghai Medical
Nuclear Instrument Factory. Jenis tabung
Gambar 2. Skema generator sinar-X
fixed anode,single focusdenganfocal spot
sebesar 2,6 mm dan sudut target 19
derajat. Besarnya arus filamen adalah 4,5
A pada tegangan 7 0,8 V (atau daya
maksimum 35,1 W). Nilai tegangan antara
anoda dan katoda maksimum sebesar 110
kVp (kilo volt peak), dengan konsumsi
daya maksimum sebesar 3,5 kW. Tabung
sudah dilengkapi dengan trafo pembangkit
tegangan tinggi, penyearah, dan trafostep-
downuntuk pengendali arus filamen, serta
oli pendingin. Oleh karena itu, koneksi
antara tabung dengan modul kendali dapatdilakukan dengan menghubungkan sumber
tegangan variabel (0 ~ 220 VAC, 50 Hz,
fasa tunggal) untuk pengaturan tegangan
tinggi (kV), dan catu daya 220 VAC untuk
pengaturan arus filamen (mA).
PadaGambar 2 ditunjukkan skema
generator sinar-X digital yang dirancang,
dimana komponen utamanya ialah modul
kendali dan tabung sinar-X F50-100.
Modul kendali terdiri dari zero-crossing
(ZC) detector, pengatur triac (TRIAC
CTRL), triac sebagai pengatur tegangan
tinggi, resistor variabel sebagai pengatur
arus filamen, dan mikrokontroler
Atmega89 sebagai pengendali utama (mA,
ZCuC
Atmega8
TRIACCTRL
th
tc
220
VAC
X-RAY EXPOSE TIMER
X-RAYTUBE
F50-100
mA
Vrms(~kV)
1
50Hz
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
4/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
kV, waktu serta timing exposure).
Komponen-komponen elektronik
yang digunakan pada modul kendali
merupakan komponen yang tersedia di
pasaran lokal. Bagian pengatur kV tidak
menggunakan trafo variac seperti pada
pesawat sinar-X konvensional, namun
menggunakan triac. Trafo diganti karena
dimensinya yang cukup besar serta berat.
Penggantian tersebut dimaksudkan agar
modul kendali yang dibuat menjadi
kompak dan portable.
Jika menggunakan triac maka
tegangan tinggi dapat diatur dengan
mikrokontroler melalui pengaturan nilai
lebar pulsa yang diumpankan ke rangkaian
pengatur triac. Berdasarkan skema pada
Gambar 2, nilai tegangan tinggi diatur
dengan Vrms yang merupakan tegangankeluaran triac.Nilai tersebut berbanding
terbalik dengan waktu tc (waktu
tertutupnya gerbang triac relatif terhadap
zero-crossing), dan akan mencapai nilai
minimum jika tcsama dengan th (setengah
periode, 10 ms jika frekuensi AC 50 Hz).
Tegangan Vrms kemudian diumpankan ke
trafo tegangan tinggi yang ada dalam
tabung. Nilai tegangan tinggi berbanding
lurus dengan nilai tegangan Vrms, dan akan
mencapai maksimum (110 kVp) pada saat
tegangan Vrmsmaksimum.
Hasil rancangan lalu dituangkan ke
dalam Printed Circuit Board (PCB), dan
setelah difabrikasi dilakukan pemasangan
komponen-komponen elektronik serta
perakitan di PRFN-BATAN. Modul
kendali yang sudah dirakit selanjutnya
diuji untuk mengetahui kinerjanya,
memperoleh hubungan antara nilai
tegangan tinggi dan tc, serta hubungan
antara nilai resistor pengatur arus filamen
pada modul kendali dan arus filamen pada
tabung sinar-X. Parameter yang diuji
meliputi tegangan PLN masukan, bentuk
pulsa dan nilai Vrms, serta nilai tegangan
tinggi dan arus filamen terukur. Peralatan
yang digunakan meliputi multimeter
digital (SANWA, PC510), Osciloscope
digital (Textronix, MSO2024), kV meter
(Fluke Biomedical) dan mA meter.
Pengujian dilakukan dengan
mengubah nilai tc, kemudian tegangan
keluaran (Vrms) diukur dengan multi meter.Selanjutnya pada pengujian arus filamen,
nilai resistor diubah agar diperoleh nilai
tahanan yang setara dengan nilai mA
tertentu. Nilai tegangan tinggi dan arus
filamen yang sebenarnya diperoleh melalui
pengukuran dengan kV dan mA meter
setelah exposure sinar-X.
II.2. Akusisi dan Analisis Citra Digital
Setelah diperoleh parameter-
parameter terkait kV dan mA, dilakukan
pengujian pengambilan citra sinar-X
terhadap beberapa jenis fantom standar10
dan benda uji berupa modul elektronik.
Citra sinar-X diambil melalui detektorflat-
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
5/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
panel(tipe DMC-12DR buatan Dongmun,
Co. Ltd) sebagai penangkap citranya.
Sebelum dilakukan pengambilan citra,
detektor flat-panel dikalibrasi sesuai
dengan buku petunjuk vendor. Selain itu,
juga telah dilakukan pengujian terpisah
untuk mengetahui karakteristik detektor
yang meliputi uniformitydistorsi geometri,
resolusi dan kontras11.
Konfigurasi eksperimen untuk
pengambilan citra dapat dilihat pada
Gambar 3.Jarak antara tabung sinar-X dan
penangkap citra (SID: source image
distance) ditetapkan sebesar 100 cm,
sedangkan jarak tabung dengan obyek
(SOD: source object distance) sebesar 90
cm. Nilai parameter exposure sinar-X
ditetapkan masing-masing yaitu tegangan
tinggi sebesar 55 kVp dan 60 kVp, arusfilamen sebesar 30 mA dan 70 mA, serta
waktu exposure selama 1 detik.
Pada eksperimen ini, citra yang
dihasilkan sudah berupa citra digital yang
langsung ditransfer ke komputer melalui
Local Area Network (LAN) sehingga bisa
segera diamati dan dianalisis. Citra hasil
percoba an be rupa cit ra po sit if ya ng
disimpan dalam raw datadengan bit-depth
sebesar 14-bit (tingkat keabuan sebanyak
16.384). Citra dinilai melalui pengamatan
terhadap ci tra posi t i f dan negatif ,
pencocokan dengan nila i acuan untuk
memperoleh nilai kontras dan resolusi
(LP/mm)10 , serta analisis piksel untuk
Gambar 3. Konfigurasi eksperimen untuk
akusisi citra sinar-X melalui detektor flat-
pannel
mengetahui kualitas citra. Citra negatif
( ) diperoleh dari nilai piksel
maksimum dikurangi dengan nilai piksel
pada citra positif untuk tiap-tiap lokasi x
dany(Pers. (1)).
( ) ( ) ( ) ()
()
Selanjutnya, untuk menilai kualitas citra,
digunakan nilai signal-to-noise ratio
(SNR) yang dihitung dengan Pers. (2)12.
Pada persamaan ini, merupakan standar
deviasi dari nilai piksel dalam range of
interest (ROI) tertentu pada citra obyek,
sedangkan merupakan nilai standar
deviasi dari piksel-piksel pada citra latar
yang dipilih dengan ROI tertentu.
X-RAYTU
BE
F50-100
Modul
Kendali
Flat-panelDe
tector
DMC-12D
R
Modul
DAQ
Obyek
SID: 100 cm
SOD: 90 cm
ExposeRAW Image
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
6/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Gambar 4 ditunjukkan modul
kendali generator sinar-X yang telah
dibuat. Modul ini terdiri dari (1)
mikrokontroler Atmega8, (2) rangkaian
deteksi zero-crossing, (3) rankaian triac
control, (4) pengatur mA, dan (5) relay
pengendali exposure.
Modul kendali tersebut kemudian
diuji untuk mengetahui hubungan antara
waktu tutup gerbang triac (tc), dengantegangan keluaran yang digunakan sebagai
pengatur kV. Pengujian dilakukan pada
tegangan jaringan PLN terukur sebesar
233V. Bentuk pulsa keluaran dari triac
ketika diamati dengan Oscilloscope
ditunjukkan pada Gambar 5. Hasil
pengujian ditunjukkan padaTabel 1.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa
modul berjalan sesuai dengan rancangan,
dimana jika waktu tutup gerbang triac
semakin besar, maka tegangan keluaran
akan semakin kecil. Data yang diperoleh
pada pengujian ini kemudian digunakan
untuk menentukan nilai tc yang setara
dengan nilai tegangan tinggi tertentu pada
generator sinar-X. Hasilnya, untuk
tegangan 34 kVp, nilai tc sebesar 5,65 ms
(Vrms= 139 V), tegangan 55 kVp, nilai tc
sebesar 5,28 ms (Vrms= 153 V), sedangkan
untuk 60 kVp, nilai tc sebesar 4,55 ms
(Vrms= 170 V).
Selanjutnya, untuk memperoleh
Gambar 4.Modul kendali generator sinar-
X yang dikembangkan
Gambar 5. Bentuk pulsa keluaran triac
(pengatur tegangan tinggi) jika diamati
dengan Oscilloscope
Tabel 1. Hasil pengujian pengaruh waktu
tutup gerbang triac tc terhadap tegangan
keluaran pada kondisi tegangan jaringan
PLN sebesar 233 V.
hubungan antara nilai resistor dengan arus
filamen, nilai resistor dirubah-rubah dan
dilakukan exposure sinar-X. Hasi l
peng ujian menu njukkan ba hwa arus
filamen 30 mA diperoleh apabila nilai
1
2
3
4
5
tc
tc(s) Vrms(V) tc(s) Vrms(V) tc(s) Vrms(V)
9150 15.0 7000 85.7 5100 154.7
8900 20.0 6900 90.0 4900 160.0
8700 25.2 6750 96.4 4750 165.0
8550 30.0 6650 100.0 4550 170.0
8350 35.0 6550 104.6 4350 175.0
8150 40.0 6400 110.6 4150 180.0
7950 45.0 6300 114.5 3950 185.0
7806 49.7 6150 120.0 3700 190.5
7800 55.0 6000 125.6 3500 195.5
7650 60.0
5850 130.7
3200 200.0
7550 64.4 5700 135.8 2950 205.0
7400 70.0 5550 140.7 2500 210.0
7250 75.0 5400 145.8 1950 215.0
7150 80.0 5250 150.0 200 219.0
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
7/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
Gambar 6. Eksperimen pengambilan citra
Gambar 7. Citra sinar-X dari modul
elektronik (kV meter). Kiri : citra positif,
kanan citra negaif. Tegangan tinggi 60 kVp,
arus 70 mA, exposure 1 detik
resistor sebesar 447 , dan arus filamen 70mA diperoleh jika nilai resistor 220 .
Parameter-parameter ini digunakan saat
eksperimen pengambilan citra digital
dengan detektor flat-panel yang
ditunjukkan padaGambar 6.
Citra digital yang dihasilkan pada
eksperimen ini, ditunjukkan pada Gambar
7, Gambar 8, dan Gambar 9. Gambar 7
merupakan citra sinar-X dari kV meter
dengan tegangan tinggi diatur sebesar 60
kVp, arus filamen sebesar 70 mA dan
waktu exposure selama 1 detik. Dari
gambar terlihat jelas komponen-komponen
elektronik, detektor serta jalur PCB.
PadaGambar 8,nilai tegangan tinggi
Gambar 8. Hasil citra digital (atas: positif,
bawah: negatif) dengan tegangan tinggi 55
kVp dan exposuresebesar 30 mA.s.
sebesar 55 kVp dengan arus filamen
sebesar 30 mA dan waktu exposure selama
1 detik, sedangkan pada Gambar 9 nilai
exposure sebesar 70 mA.s. Pengamatan
terhadap kedua gambar menunjukkan
bahwa semakin tinggi nilai mAs, maka
citra sinar-X akan terlihat semakin putih
pada citra positif atau semakin hitam pada
citra negatif. Selanjutnya, jikadibandingkan antara citra positif dan citra
negatif, terlihat jelas bahwa pada kedua
kondisi eksperimen, citra negatif lebih
mampu membedakan detil obyek, terutama
pada kontras rendah (Gambar 8,marker 3).
Hasil analisis citra fantom standar
pada Gambar 8 dan Gambar 9
menunjukkan bahwa nilai resolusi spasial
1
2
34
5
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
8/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
Gambar 9. Hasil Citra digital (atas: positif,
bawah: negatif) dengan tegangan tinggi 55
kVp, exposure sebesar 70 mA.s.
citra sebesar 3,15 LP/mm (Gambar 8(1)).
Sedangkan nilai gray-scale contrast 0,11
(Gambar 8 (2): diameter obyek 5,6 mm,
semua terlihat, contrast background 0,0),
sensitivitas low-contrast 0,005 (Gambar
8(3): diameter obyek 11 mm, terlihat 15
dari 17 obyek) dan sensitivitas high-contrast sebesar 0,045 (Gambar 8 (4):
diameter obyek 0,5 mm, terlihat 16 dari 17
obyek).
Selanjutnya, untuk melihat efek
pengolahan citra, bagian tertentu dari citra
Gambar 8 danGambar 9 diambil pada area
seperti ditunjukkan dengan Gambar 8(5),
lalu pada bagian tersebut diterapkan auto
Gambar 10. Pembesaran pada area
tertentu dari citra hasil eksperimen untuk
melihat sensitivitas contrast (kiri:
potongan Gambar 8, kanan: Gambar 9.
Lingkaran besar: low-contrast, lingkaran
kecil: high-contrast)
color adjustment13
, dan hasilnya
ditampilkan padaGambar 10.Dari gambar
terlihat bahwa untuk pola sensitivitas baik
low-contrast maupun high-contrast, jika
citra dipertajam, maka terjadi peningkatan
sensitivitas sehingga keseluruhan dari 17
obyek dapat diamati. Ini menunjukkan
bahwa, dengan pengolahan citra yang
tepat, kualitas citra dari sinar-X digital
dapat ditingkatkan. Hal ini merupakan
salah satu keunggulan dari pesawat sinar-
X digital, karena proses yang sama tentu
tidak dapat diterapkan pada film hasil dari
pesawat sinar-X konvensional.
Untuk mengetahui pengaruh arus
filamen (mA) pada kualias citra sinar-X,
d i l a k u k a n a n a l i s i s S N R d e n g a n
menggunakan Pers (2). Analisis dilakukan
terhadap citra negatif pada ROI seperti
ditunjukkan pada Gambar 9. ROI 1
4 ROI background
1
2 3 4
Pola ke-17Pola ke-17
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
9/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
Tabel 2. Perbandingan nilai SNR terhadap
arus filamen pada beberapa ROI.
mA
SNR
obyek kerapatan
rendah
kerapatan
sedang
kerapatan
tinggi50 33.0 2.3 9.0 9.3
70 49.7 12.0 14.0 25.8
mewakili obyek, ROI 2 mewakili obyek
dengan kerapatan tinggi (sinar-X yang
dilewatkan sedikit), ROI 3 mewakili obyek
dengan kerapatan rendah, dan ROI 4
mewakili obyek dengan kerapatan sedang.
Nilai hasil perhitungan SNR ditunjukkan
pada Tabel 2. Hasil analisis ini
menunjukkan bahwa semakin tinggi
kerapatan obyek, maka kualitas citra
semakin bagus (SNR tinggi), dan untuk
obyek dengan kerapatan sama, kualitas
citra dapat ditingkatkan dengan menaikkan
nilai mA. Akan tetapi, perlu diperhatikan
juga, dengan menaikkan nilai mA, maka
dosis yang diterima oleh pasien akan
meningkat. Oleh karena itu, perlu
dilakukan analisis lebih lanjut, untuk
mendapatkan kualitas citra yang optimal
dengan dosis yang seminimal mungkin14
.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada penelitian ini, telah
dikembangkan generator sinar-X untuk
pesawat sinar-X digital menggunakan
tabung sinar-X konvensional berbasis
mikrokontroler. Mikrokontroler digunakansebagai pengendali parameter-parameter
pembangkitan sinar-X meliputi pengaturan
tegangan tinggi, arus filamen dan waktu
exposure. Generator dikembangkan
dengan menggunakan tabung sinar-X
konvensional dan komponen-komponen
elektronik yang ada dipasaran lokal. Hasil
pengujian generator memperlihatkan
bahwa generator yang dikembangkan
dapat membangkitkan sinar-X yang
mampu menghasilkan citra digital sesuai
dengan object berupa fantom uji dariLeeds
Test Object dan benda uji berupa modul
elektronik.
Pengamatan terhadap citra positif dan
negatif menunjukkan bahwa citra negatif
mampu menampilkan obyek-obyek yang
tidak terlihat pada citra positif.
Selanjutnya, analisis lebih lanjut terhadap
citra negatif menunjukkan bahwa resolusi
spasial citra sebesar 3,15 LP/mm, dan
semua obyek gray-scale contrast dengan
diameter 5,6 mm teramati. Untuk obyek
low-contrast dengan diameter 11 mm,
teramati 15 dari 17, dan obyek high-
contrast dengan diameter 0,5 mm,
teramati 16 dari 17 obyek.
Selanjutnya, penggunaan teknik
pengolahan citra menunjukkan bahwa
obyek dengan low-contrast
memungkinkan untuk diamati. Analisis
terhadap SNR menunjukkan bahwa
dengan memperbesar mA dapat
meningkatkan kualitas citra. Penelitian ini,
perlu ditindaklanjuti dengan uji kesesuaiansesuai dengan standar yang berlaku,
-
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
10/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
sehingga generator yang dikembangkan
dapat digunakan pada perangkat sinar-X
untuk keperluan diagnosis medis.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih
kepada manajemen PRPN (PRFN) atas
semua fasilitas yang diberikan, dan kepada
staf, teknisi BIKK yang telah membantu
dalam pembuatan maupun pengujian.
DAFTAR PUSTAKA
1. Philip C. Goodman (1995), The New
Light: Discovery and Introduction of
the X-Ray, AJR 165, pp. 1041-1045
2. SPIEGEL, P.K., (1994), The first
clinical X-ray made in America
100 years, American Journal ofRoentgenology, 164 (1), 241-243
3. Horst Aichinger, Joachim Dierker
Sigrid Joite-Barfu, Manfred Sabel,
2nd Edition (2012), Radiation
Exposure and Image Quality in X-
Ray Diagnostic Radiology, Springer,
Germany, pp. 13-14
4.
Martin Uffmann, Cornelia Schaefer-
Prokop (2009), Digital radiography:
The balance between image quality
and required radiation dose,
Radiography, 18 (4), pp. 256-263
5. A.R. Cowen, A.G. Davies, S.M.
Kengyelics (2007), Advances in
computed radiography systems and
their physical imaging characteristics.
Clinical Radiology 62, 1132-1141
6. A.R. Cowen, S.M. Kengyelics, A.G.
Davies (2008), Solid-state, flat-panel,
digital radiography detectors and
their physical imaging characteristics.
Clinical Radiology63, 487-498
7. BAPETEN (2014), Data Ijin Fasilitas
Radiasi dan Zat Radioaktif,
Available from:
http://www.bapeten.go.id/index.php?
modul=info&menu=izin_tujuan
diakses 26 Mei 2014
8. Katherine P. Andriole (2002),
Productivity and Cost Assessment of
Computed Radiography, Digital
Radiography, and Screen-Film for
Outpatient Chest Examinations,
Journal of Digital Imaging 15 (3) pp
161-169
9. Atmel Corp. (2013), 8-bit Atmel
with 8KBytes InSystem
Programmable Flash: Atmega8/8L,
Atmel Corp. U.S.A
10. Leeds Test Objects (2010), TOR
CDR user manual, Leeds Test
Objects Ltd. pp.2-5.
11.
I Putu Susila, Wiranto Budi Santosodan Istofa (2013), KarakterisasiFlat-
Panel Detectoruntuk Pesawat Sinar-
X Digital, PRIMA 10(2), pp. 39-50.
12. Hye-Suk Park dkk (2010), Effects of
Image Processing on the Detective
Quantum Efficiency, Journal of the
Korean Physical Society 56(2), 653-
658.
http://www.bapeten.go.id/index.php?modul=info&menu=izin_tujuanhttp://www.bapeten.go.id/index.php?modul=info&menu=izin_tujuanhttp://www.bapeten.go.id/index.php?modul=info&menu=izin_tujuanhttp://www.bapeten.go.id/index.php?modul=info&menu=izin_tujuanhttp://www.bapeten.go.id/index.php?modul=info&menu=izin_tujuan -
7/24/2019 Susila SN READ WEEK DUP
11/11
Seminar Nasional Keselamatan Kesehatan dan Lingkungan IXJakarta, 19 Juni 2014
13. Andras Horvath (2013) aaphoto:
Automatic photo adjusting software,
Available from
http://log69.com/aaphoto_en.html,
diakses 26 Mei 2014
14. Michael Strotzer, Markus Vlk,
Rdiger Frnd, Okka Hamer, Niels
Zorger, Stefan Feuerbach (2002),
Routine Chest Radiography Using a
Flat-Panel Detector: Image Quality at
Standard Detector Dose and 33%
Dose Reduction. American Journal
of Radiology 178, pp. 169-171
http://log69.com/aaphoto_en.htmlhttp://log69.com/aaphoto_en.htmlhttp://log69.com/aaphoto_en.html