ni kadek nova anggarani, s.si., m.si. 198811292019032021
Post on 03-Oct-2021
7 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
DOSIMETER FILM: FILM RADIOGRAFI DENGAN PERAK DAN
PENGGUNAANNYA SECARA KLINIS
Karya Tulis Ilmiah
Ni Kadek Nova Anggarani, S.Si., M.Si.
198811292019032021
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2020
i
HALAMAN JUDUL
DOSIMETER FILM: FILM RADIOGRAFI DENGAN PERAK DAN
PENGGUNAANNYA SECARA KLINIS
Karya Tulis Ilmiah
Ni Kadek Nova Anggarani, S.Si., M.Si.
198811292019032021
PROGRAM STUDI
FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS UDAYANA
2020
iii
ABSTRAK
Dosimeter film merupakan dosimeter yang umum digunakan sebagai dosimeterperorangan (Herlina,2006). Film dosimetri mudah digunakan untuk mendeteksiradiasi, dan film memiliki keuntungan dimana film menunjukan secara langsungbagian mana yang berinteraksi dengan radiasi. Dosimeter film terbagi menjadi 2yaitu: Dosimeter film radiografi (dengan perak halida), dan film radiokromik. Filmradiografi berperan penting dalam diagnosis radiologi, radioterapi dan proteksiradiasi. Film jenis ini tidak memerlukan perlakuan pencucian film, film ini jugamemiliki resolusi yang tinggi dan dapat digunakan untuk dosimetri pada energitinggi
Kata kunci : dosimeter, film
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat-Nya
sehingga penulisan dapat menyelesaikan penulisan karya tulis ilmiah yang
berjudul “Dosimeter Film: Film Radiografi Dengan Perak Dan Penggunaannya
Secara Klinis”. Penulis mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang
telah membantu dan mendukung terselesaikannya karya ilmiah ini. Dalam
penyelesaian karya tulis ilmiah ini penulis banyak mendapat bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak, karena itu pada kesempatan kali ini penulis
ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Seluruh keluarga besar penulis yang senantiasa tanpa henti memberikan
semangat dan dorongan serta doanya agar penulis dapat menyelesaikan
karya tulis ilmiah ini
2. Rekan - rekan di Program Studi Fisika FMIPA Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan berupa dukungan, informasi dan saran dalam
penulisan karya tulis ilmiah.
3. Sayi, dan Ratna selaku teman seperjuangan yang tak henti menyemangati
dan mengingatkan penulis untuk menyelesaikan tulisan ini
Penulis menyadari bahwa pemaparan materi dalam karya ilmiah ini masih
jauh dari sempurna dan masih terdapat keterbatasan dalam penyampaiannya.
Oleh karena itu penyusun mengharapkan saran dari pembaca agar penulis dapat
menghasilkan karya yang lebih baik lagi kedepannya.
Bukit Jimbaran, 14 Januari 2020
Ni Kadek Nova Anggarani
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................... i
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN .................................................... ii
ABSTRAK............................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR............................................................................................iv
DAFTAR ISI ...........................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR............................................................................................ vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii
BAB I.......................................................................................................................1
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
1.1.Latar Belakang ................................................................................................1
1.2. Rumusan masalah...........................................................................................2
1.3. Tujuan ............................................................................................................3
1.4. Manfaat ..........................................................................................................3
BAB II .....................................................................................................................4
DOSIMETER FILM RADIOGRAFI ....................................................................4
2.1. Dosimeter Film...............................................................................................4
2.2. Karakteristik Film Dengan Kristal Perak.........................................................4
2.3. Mekanisme Pembentukan Gambar Latent dan Mekanisme Gurney dan Mott ..5
Pemudaran Gambar-Laten .................................................................................6
2.4. Pemrosesan Film ............................................................................................7
vi
2.4.1. Developer ................................................................................................7
2.4.2. Fixing ......................................................................................................7
2.4.3. Pencucian Dan Pengeringan .....................................................................8
2.5. Densitas Optik ................................................................................................8
2.6 Respon Karakteristik Film ..............................................................................9
2.7. Kebergantungan Densitas Optik Pada Kondisi Pemrosesan Film ..................12
2.8. Jangkauan Dinamik ......................................................................................13
2.9. Kebergantungan Terhadap Energi Dan Disain Kartu.....................................14
2.9.1. Sumber Eror Lainnya Pada Dosimeter Kartu Dengan Film.....................18
2.9.2. Resolusi Spasial .....................................................................................19
2.10 Alat Pembaca Film ......................................................................................19
2.10.1. Densitometer Titik ...............................................................................19
2.10.2. Scanner ................................................................................................20
2.10.3. Prosedur kalibrasi.................................................................................20
2.11. Aplikasi Klinis............................................................................................21
2.11.1. Akuisisi data pancaran foton dan QA ...................................................22
2.11.2. Akuisisis data sumber elektron dan QA ................................................23
2.11.3. Dosimetri neutron.................................................................................23
BAB III..................................................................................................................25
PENUTUP.............................................................................................................25
4.1. Kesimpulan ..................................................................................................25
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................26
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 . Mekanisme pembentukan gambar laten (Pai,2007)............................. 5
Gambar 2. 2 Reaksi pembentukan Ag+, Br-, dan elektron ......................................... 6
Gambar 2. 3 Kurva H&D (Pai, 2007) ....................................................................... 9
Gambar 2. 4 Morfologi butir dalam film radiografik ...............................................10
Gambar 2. 5 Karakteristik kurva respon untuk emulsi fotografik terpapar radiasi
pengion...................................................................................................................11
Gambar 2. 6 Efek suhu pada densitas optik berbagai film pada radiologi ................12
Gambar 2. 7 Pengaruh suhu pemrosesan terhadap berbagai sifat film ......................13
Gambar 2. 8 Kebergantungan energi densitas optik RV...........................................14
Gambar 2. 9 Kebergantungan laju penyinaran film DuPont 502 dengan sinar X 50
keV.........................................................................................................................15
Gambar 2. 10 Kurva kebergantungan energi untuk film pemantau dosis personal
tanpa pelindung (Lalos, 1989) .................................................................................16
Gambar 2. 11 Respon film dengan 0,02 inchi tantalum sebagai filter (Lalos, 1989) .17
Gambar 2. 12 Densitometer ....................................................................................19
Gambar 2. 13 Dosimeter kartu (stabin,2007)......................................................................... 22
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Ciri – ciri fisis film Kodak (Pai,2007) ...................................................................... 13
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Radiasi merupakan pemancaran energi baik berupa partikel maupun
gelombang. Ditinjau dari massanya radiasi dibagi dua yaitu radiasi elektromagnetik
(tak bermassa) dan partikel. Radiasi elektromagnetik terdiri dari gelombang radio,
mikro, infrared, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik. Radiasi
partikel terdiri dari radiasi partikel α, partikel β dan neutron. Berdasarkan muatan
listriknya maka radiasi dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non pengion.
Radiasi pengion merupakan radiasi yang mana apabila menumbuk sesuatu maka ia
dapat memunculkan partikel yang bermuatan listrik (ion). Ion ini akan memberikan
kontribusi terhadap perubahan material maupun mahkluk hidup.
Radiasi yang biasanya digunakan dalam bidang medis merupakan radiasi
pengion. Secara garis besar pemanfaatan radiasi dalam bidang medis dibagi menjadi
2 yaitu untuk diagnosis dan untuk terapi. Dalam pemanfaatannya pada bidang medis
baik dalam diagnosis maupun terapi akan memberikan kontribusi radiasi kepada
banyak pihak. Radiasi akan diterima oleh operator, mahkluk hidup dan lingkungan
oleh karenanya diperlukan suatu metode proteksi radiasi. Salah satu cara untuk
melindungi pekerja dari akumulasi paparan radiasi yang berlebih yaitu dengan
memanfaatkan personal dosimeter. Personal dosimeter memberikan informasi dosis
radiasi yang diterima oleh pekerja.
Dosimeter film merupakan dosimeter yang umum digunakan sebagai
dosimeter perorangan (Herlina,2006). Film dosimetri mudah digunakan untuk
mendeteksi radiasi, dan film memiliki keuntungan dimana film menunjukan secara
2
langsung bagian mana yang berinteraksi dengan radiasi1. Dosimeter film terbagi
menjadi 2 yaitu: Dosimeter film radiografi (dengan perak halida), dan film
radiokromik. Film radiografi berperan penting dalam diagnosis radiologi, radioterapi
dan proteksi radiasi. Pada film ini radiasi sinar x dan gamma berinteraksi dengan
lapisan perak bromida melalui proses fotolistrik dan energi ini tersalurkan ke
elektron. Elektron inilah yang akan menghasilkan elektron bebas lainnya melalui
proses ionisasi dan elektron inilah yang nantinya terperangkap pada lapisan perak
tersebut (Anonim, 2019; Podgorsak,2005). Film radiokromik merupakan jenis film
baru dalam dosimetri radioterapi. Jenis yang paling umum digunakan adalah
GafChromic film. Film ini merupakan film tak berwarna dengan komposisi yang
hampir sama dengan jaringan yang terdiri dari 9% hidrogen, 60.6% karbon, 11,2%
nitrogen dan 19,2% oksigen. Film ini apabila berinteraksi dengan radiasi akan
memunculkan warna biru pada film (Borca,2013).
Film Radiokromik mengandung cairan pewarna yang akan mengalami
polarisasi akibat interaksi dengan radiasi. Film jenis ini tidak memerlukan perlakuan
pencucian film, film ini juga memiliki resolusi yang tinggi dan dapat digunakan
untuk dosimetri pada energi tinggi (Borca, 2013).
1.2. Rumusan masalah
1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan radiografi film dan pemanfaatannya.
2. Bagaimanakah Karakteristik film dengan perak halida/bromida
3. Bagaimanakah proses pembentukan citra pada film radiografi
4. Bagaimanakah cara Pemrosesan film dan pembacaan data hasil paparan dosis
3
1.3. Tujuan
Penulisan makalah ini bertujuan untuk memberikan pemaparan mengenai
film radiografi mencakup karakteristik film, proses pembentukan citra pada film,
sistem pengolahan film serta pembacaan data.
1.4. Manfaat
Karya ilmiah ini diharapkan bermanfaat bagi pembaca dalam memperkaya
pengetahuan terkait dosimeter film yang mencakup mekanisme kerja, bahan,
pengolahan dan pemanfaatan dosimeter film secara klinis.
4
BAB II
DOSIMETER FILM RADIOGRAFI
2.1. Dosimeter Film
Dosimeter film merupakan alat pengukur dosis radiasi yang terdiri dari
selulosa asetat yang dilapisi bahan sensitif radiasi pada kedua permukaannya.
Lapisan sensitif radiasi ini disebut emulsi yang terdiri dari gelatine dan komponen-
komponen foto sensitif (peka cahaya) berupa kristal perak bromida (AgBr) yang
tersebar merata dalam gelatine (Herlina,2006; Rahayuningsih,2010).
Dosimeter film menawarkan metode yang cepat dan nyaman untuk
memperoleh distribusi dosis dua dimensi yang mana penampang film juga dapat
menberikan informasi kurva isodose. Jenis dosimeter ini dapat juga digunakan untuk
mengukur sebaran dosis pancaran elektron. Kebergantungan energi dosimeter jenis
ini dapat dijelaskan melalui fakta rasio tumbukan penghenti energi dalam larutan dan
dalam air yang bervariasi dengan energi eektron (Pai,2007).
2.2. Karakteristik Film Dengan Kristal Perak
Film radiografi ini terdiri dari emulsi yang sensitif dengan radiasi yang
dilapisi pada dasar poliester transparan. Emulsi terdiri dari kristal halida dengan
konposisi 95% perak bromida dn 5%perak iodide yang diperangkap dalam gelatin
(Pai,2007). Ketika emulsi terkena radiasi pengion, maka terjadi proses fotokimia
pada bahan emulsi sehingga dapat dihasilkan bayangan laten pada film yang berupa
pengumpulan atom-atom Ag (Herlina,2006). Dosimeter film mempunyai dua lapis
emulsi yang berbeda yaitu emulsi cepat fungsinya dapat memperlebar jangkauan
5
dosis terukur antara 100~lSV sampai 10 mSv, dan emulsi lambat untukjangkauan 10
mSv sampai 30 mSv (Rahayuningsih, 2010).
Gambar 2. 1 . mekanisme pembentukan gambar laten (Gurnei,1938)
Alas poliester film biasanya memiliki tebal 0.2 mm dan bebas dari kecacatan
optikal dan ketidak murnian. Lapisan emulsi sendiri biasanya memiliki ketebalan
lapisan 1-3 µm. Butiran silver halida sangat sensitif dengan cahaya. Adanya perak
iodine pada emulsi meningkatkan sensitivitas dari film dibandingkan dengan film
yang hanya terdiri dari perak bromium saja. Kebanyakan dari butiran perak bromida
pada film memiliki zat pengotor seperti iodine dan klorin untuk memodifikasi
sensitifitas seperti ditunjukan oleh gambar 2.1 (Pai, 2007).
2.3. Mekanisme Pembentukan Gambar Latent dan Mekanisme Gurney dan
Mott
Film akan memiliki perubahan yang signifikan pada bulir perak halida dalam
emulsi apabila terpapar cahaya, sinar X atau partikel bermuatan. Gambar laten
6
merupakan pembentukan gumpalan atau akumulasi atom perak dalam butiran (Pai,
2007). Menurut Gurney dan Scott ketika butiran perak pada molekul emulsi
terionisasi oleh radiasi, ion Br- terpecah menjadi Br dan elektron (gambar 2.2)
Gambar 2. 2 Reaksi pembentukan Ag+, Br-, dan elektron
Elektron bebas ini kemudian bermigrasi menuju zat pengotor atau yang dalam kasus
ini disebut dengan speck (pusat sensitifitas), perpindahan elektron ini mengakibatkan
pusat sensitifitas bermuatan negatif dan sebagai akibatnya spek akan menarik ion
perak menuju spek dan akhirnya membentuk gambar laten (Hendee, 2002; Pai,
2007). Ketika bulir diproses, maka bulir yang membentuk gambar laten tersebut akan
berubah menjadi silver metalik, yang menghasilkan bagian gelap pada film.
Pemudaran Gambar-Laten
regresi gambar laten, contohnya ketidak sesuaian pembentukan perak bebas.
Karakteristik pemudaran gambar laten fotografi bergantung dari emulsi, suhu
kelembaban dan kontaminasi kimia dari atmosfer, begitu juga dengan jenis paparan
radiasi. Peningkatan pemudaran gambar latendalam pengaruh kelembaban yang
7
relatif tinggi selama penyinaran dan penyimpanan mudah untuk diamati, efek dari
kelembaban yang tinggi berhubungan dengan suhu secara kompleks. Untuk
kelembaban dan suhu serta jenis radiasi yang sama, pemudaran umumnya terjadi
pada emulsi dengan bulir halus, seperti yang digunakan pada film jejak nuklir
(Ehrlich, 1969).
2.4. Pemrosesan Film
Pemprosesan film merupakan suatu proses kompeks yang terdiri dari empat
langkah yaitu developer, fixing, pencucian dan pengeringan. Dalam pemrosesan
gambar laten, gambar laten direduksi menjadi butiran perak (Pai, 2007).
2.4.1. Developer
Bahan kimiawi dari cairan developer terdiri dari hidoquinon, metol, ataupun
Phenidone sebagai larutan dasar yang akan mengubah bulir yang terpapar menjadi
silver metalik. Developer juga mengandung beberapa zat kimia lainnya yang
berfungsi untuk mempercepat reaksi.
2.4.2. Fixing
Proses ini terkait dengan pembilasan kristal halida yang tidak terproses, yang masih
terdapat pada emulsi. Dengan melarutkan zat tersebut tanpa merusak perak dalam
emulsi, dan menetralisir larutan alkalin dari larutan developer. Bahan kimiawi pada
fixer juga larut dalam air dan terdiri dari agen fixing untuk menghilangkan bulir
perak halida yang tak diproses, acetic acid untuk mencegah dekomposisi dan
potasium alum untuk mencegah penyerapan air yang berlebihan oleh gelatin (Pai,
2007).
8
2.4.3. Pencucian Dan Pengeringan
Seluruh bahan kimiawi yang tersisa kecuali akumulasi perak dihilangkan dari film
melalui proses pembilasan. air yang digunakan untuk membilas adalah air yang
sebelumnya telah disaring. Langkah terakhir dari proses ini yaitu pengeringan
dengan menggunakan udara yang dipanaskan (Pai, 2007).
2.5. Densitas Optik
Nilai kepekatan film ditentukan melalui faktor transmisi cahaya (T) dan diukur
dengan kuantitas yang disebut dengan densitas optik (OD). OD merupakan nilai yang
menjelaskan kehitaman dari film dan diukur oleh suatu alat yang diketahui sebagai
densitometer:
Jumlah cahaya yang melalui bagian dari film yg diproses dijabarkan oleh
transmitansi T, dimana
= ℎℎTingkat kehitaman dari bagian film dijabarkan sebagai densitas optik dengan
rumusan:
= log 1 = logDimana I0 merupakan intensitas pancaran cahaya yang diukur tanpa film dan I
merupakan intensitas yang ditransmisikan pada film tegak lurus dengan permukaan
film. Karena OD proporsional dengan jumlah butiran perak per unit area dan
pengaruh foton, karena foton maupun elektron terkait langsung dengandosis radiasi,
maka densitas optik merupakan fungsi dosis radiasi. Hubungan antara dosis dan
densitas optik disebut sebagai kurva sensitometrik (Hendee, 2002; Pai, 2007).
9
2.6 Respon Karakteristik Film
Gambar 2. 3 Kurva H&D (Pai, 2007)
Kurva H&D merupakan kurva respon film dimana log paparan diplot pada sumbu x
dan OD pada sumbu y. Kurva ini penting untuk mengetahui kontras dan jangkauan
dinamik film radiografi. Karakteristik respon film dapat diplot dalam berbagai cara
seperti ditunjukan gambar kurva diatas (gambar. 2.3).
OD merupakan fungsi dari beberpa parameter:
= ( , , , , , , , )Kurva H&D menunjukan karakteristik film, kurva ini biasanya memiliki tiga bagian
yaitu: kaki, gradien, dan bahu. Dalam radiologi diagnosis, tipe grafik ini menunjukan
jangkauan densitas optik yang memberikan informasi diagnosis yang optimal (Pai,
2007).
10
Gambar 2. 4 morfologi butir dalam film radiografik (Haus,1995)
Densitas optik dari film yang terpapar biasanya diplot sebagai fungsi
semilogaritmik dari paparan radiasi seperti yang ditunjukan oleh gambar 2.3 dan 2.5
Daerah I pada gambar 2.5 menunjukan kaki kurva dimana densitas tidak meningkat
tajan seiring paparan: ini disebut dengan densitas dasar dan kabut latar belakang
yang menjelaskan batas bawah kemampuan film untuk mendeteksi paparan. Daerah
II merupakan respon yang menunjukan bahwa respon densitas optik relatif
proporsional terhadap paparan dan film berfungsi sebagai dosimetri. Bagian III
respon film proporsional dengan paparan logaritmik sehingga dapat dikatakan bagian
ini sangat berguna dalam dosimetri. Bagian IV merupakan bahu dari kurva dan
respon film meningkat dan kemudian berlawanan dengan peningkatan paparan ketika
11
telah mencapai nilai OD maksimum. Bagian akhir dari kurva yaitu bagian V
menunjukan nurunan densitas seiring penambahan dosis (Lalos, 1989).
Gambar 2. 5 karakteristik kurva respon untuk emulsi fotografik terpapar radiasi
pengion (Lalos, 1989)
Secara umum, respon film bergantung dengan total paparan yang diberikan.
Dengan kata lain, respon film pada paparan yang diberikan tidak bergantung pada
laju dosis. Secara kaku sensitifitas film dapat diartikan sebagai kemampuan memberi
respon terhadap dosis untuk menghasilkan NOD. Sensitifitas film jenis ini ditunjukan
oleh beberapa faktor termasuk diantaranya energi, tipe paparan radiasi, jumlah
pengotor, proses pengolahan, jumlah perak halida pada emulsi serta ukuran dan
densitas bulir. Secara umum semakin besar ukuran bulir semakin besar densitinya
maka sensitifitas akan meningkat (Lalos, 1989).
12
2.7. Kebergantungan Densitas Optik Pada Kondisi Pemrosesan Film
Gambar 2. 6 Efek suhu pada densitas optik berbagai film pada radiologi (Haus,1995)
Hubungan OD dan dosis sangat bergantung pada kondisi pemrosesan,
termasuk temperatur pengolahan film. Secara umum pada dosis yang diberikan, OD
akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu pengolahan film seperti yang
ditunjukan oleh gambar 2.6.dimana hal ini menunjukan bahwa densitas optik
merupakan fungsi dari suhu. Gambar 2.7 menunjukan sifat penting film lainnya,
termasuk hubungan antara temperatur pengolahan dan kabut, kontras dan kecepatan
film. Pada gambar 2.6 juga dapat dilihat bahwa perubahan suhu selama pemrosesan
dapat mengubah kemiringan kurva H&D.
13
Gambar 2. 7 pengaruh suhu pemrosesan terhadap berbagai sifat film (Haus,1995)
2.8. Jangkauan Dinamik
Jangkauan dinamik dalam aplikasi radiasi onkologi bergantung pada
penggunaannya secara khusus. Jangkauan dinamik yang diperlukan untuk IMRT
berkisar antar 0,2 -0,3 Gy.dipasaran dikenal 2 jenis film yang banyak digunakan
yaitu jenis XV dan EDR dimana masing – masing film ini memiliki jangkauan
dinamik sebesar 0,05 – 0,08 Gy dan 0,1–5,0 Gy. Seperti yang ditunjukan oleh tabel 1
Tabel 1 Ciri – ciri fisis film Kodak (Pai,2007)
Deskripsi XV2 EDR2
Bulir kristal AgBr dan AgI AgBr
Densitas total perak 4,2 g/cm3 2,3 g/cm3
Ketebalan efektif 0,4 0,2
Distribusi ukuran bulir Bervariasi dalam hal ukuran Tunggal
14
dan bentuk
Ketebalan dasar 180 80
Ketebalan lapisan gelatin 3 5
Muka ganda Ya Ya
Jangkauan dinamik 0,05-0,80 Gy 0,1-5,0 Gy
Jangkauan OD dinamik 0,4 0,4
Rerata dosis untuk OD1 0,4 2,0
Rekomendasi dosis
maksimum
0,8 5,0
2.9. Kebergantungan Terhadap Energi Dan Disain Kartu
Gambar 2. 8 kebergantungan energi densitas optik RV (Muench,1991)
Film yang mengandung bromida, perak dan perak bromida merupakan film
dengan material bernomer atom tinggi. Interaksi sinar x dengan material bernomer
atom tinggi berbeda dengan interaksi sinar x dengan material bernomer atom rendah
15
seperti udara dan jaringan. Karena itu respon dosis relatif film akan sangat
bergantung dengan kontribusi relatif interaksi fotolistrik dan pancaran energi sinar X.
Pada kasus foton dengan energi dibawah 100 keV, respon dosis meningkat dan
memuncak 40 kali lipat dibanding dengan 60Co dan kemudian jatuh drastis untuk
pancaran radiasi dalam kisaran energi beam dalam megavoltage5. Peningkatan
respon ini terjadi karena proses penyerapan energi dari peristiwa fotolistrik oleh
butiran silver bromida. Ketergantungan energi juga menyebabkan pengukuran dosis
dalam megavoltage menjadi sulit karena rasio hamburan foton pada energi rendah
bervariasi untuk setiap kasus medan foton besar pada tiap kedalaman (Pai, 2007).
Efek ini dapat mengakibatkan eror pengukuran yang harus di evaluasi secara hati –
hati. Gambar 2.8 menunjukan kebergantungan energi dengan densitas optik.
Sensitifitas film sangat bergantung dari paparan energi foton yang diberikan.
Hal in makin jelas terjadi pada energi foton dengan besar energi dibawah 100
keV.memuncak seperti yang ditunjukan oleh gambar 2.9 dan 2.10.
Gambar 2. 9 Kebergantungan laju penyinaran film DuPont 502 dengan sinar X 50
keV (Ehrlich, 1956)
16
Gambar 2. 10 Kurva kebergantungan energi untuk film pemantau dosis personal
tanpa pelindung (Lalos, 1989)
Salah satu solusi yang paling mungkin untuk mengatasi masalah
ketergantungan energi ini yaitu dengan menggunakan penyaringagar respon film
tidak bergantung pada energi dengan simulasi jaringan lunak. Penyaring foton
merupakan material dengan ketebalan tertentuyang diletakan diatas filmuntuk
menyerap sebagian besar energi foton rendah sehingga dapat mengeliminasi bagian
energi yang menyebabkan respon berlebihan.. satu jenis filter saja tidak akan
memberikan respon yang datar sehingga diperlukan beberapa penyaring.
Hasil yang bagusuntuk radiasi beta dan foton dapat diperoleh apabila kartu
film memiliki 3 jenis filter yaitu bahan dengan Z besar, Z menengah dan Z rendah
dan juga perlu diberikan sebagian kecil film yang tidak diberi pelindung apapun.
Filter dengan Z rendah berfungsi untuk menyerap sebagian besar radiasi beta
17
minimum foton. Bahan dengan nilai Z rendah seperti plastik diperlukan untuk
melemahkan partikel beta dengan energi dibawah 2 MeV, dan memiliki efek
minimum terhadap foton sehingga respon pada bagian dengan filter Z rendah dan
bagian tanpa filter akan memberikan bacaan foton yang sama.meski demikian hanya
bagian film yang terbuka lah yang akan memberikan respon terhadap energi
beta.sehingga dengan mengurangi respon kedua bagian ini maka akan diperoleh nilai
dari dosis beta yang terserap. Nilai NOD pada tiap filter harus diubah dengan
menggunakan kalibrasi umum dari penyinaran untuk mendapatkan hasil yang linier.
nilai NOD pada ketiga filter ini dapat digunakan untuk menentukan dosis dari foton
dengan jangkauan energi yang lebih luas (Lalos, 1989).
Gambar 2. 11 Respon film dengan 0,02 inchi tantalum sebagai filter (Lalos,
1989)
Filter dengan Z tinggi dipilih untuk mendapatkan respon yang datar pada
jangkauan energi yang seluas mungkin. Dengan ketebalan yang pantas yaitu 0,5 mm
18
dari bahan tantalum, maka akan didapatkan sensitifitas foton yang konsisten dengan
jangkauan energi antara 50 keV hingga 2 MeV seperti yang ditunjukan oleh gambar
2.11
Pada energi foton tinggi, intepretasi dosis menjadi rumit akibat kurangnya
kesetimbangan partikel bermuatan. Pemaparan foton dengan energi kuantum diatas 2
MeV dapat menghasilkan keadaan dimana densitas dibawah penyaring lebih besar
dari densitas pada bagian yang terbuka, dengan densitas terbesar berada pada bagian
dengan penyaring ber Z tinggi. Filter tambahan mungkin diperlukan untuk
mengfasilitasi interpretasi dosis dalam medan radiasi campuran yang meliputi foton
energi tinggi (Lalos, 1989; Pai, 2007).
2.9.1. Sumber Eror Lainnya Pada Dosimeter Kartu Dengan Film
Meskipun akurasi intrinsik dari dosimeter film personalterhadap tingkat
radiasi acuan sangat baik, film dapat dipengaruhi oeh banyak gangguan yang mana
dapat membalikan interpretasi bacaan dosis. Karena bentuk film yang pipih dan
bentuk penyaring kartu yang menyebabkan kebergantungan sudut, sudut penyinaran
akan mempengaruhi perolehan dosis. Foton atau partikel beta yang datan secara
tegak lurus akan langsung menembus filter dan tertahan oleh filter. Hal inilah yang
menyebabkan respon yang bervariasi efek ini utamanya berpengaruh besar pada
foton energi rendah dan partikel beta.
Keadaan lingkungan mungkin dapat mempengaruhi respon film dalam
berbagai cara. Berbagai penelitian telah mencatat bahwa terdapat efek rumit dari
suhu dan kelembaban yang memepengaruhi dosimeter film personal. Untuk
mengatasinya maka pembungkus pelindung dari polietilen direkomendasikan untuk
memperkecil efek yang disebabkan oleh kelembaban. Muatan statis juga dapat
19
menghasilkan muatan karakteristik pada film yang diproses. Hal ini biasanya
mempengaruhi sensitifitas dan intepretasi dosis (Lalos, 1989).
2.9.2. Resolusi Spasial
Ukuran bulir yang kecil pada film memungkinkan film memiliki resolusi spasial
yang tinggi untuk pengukuran dosimetri. Resolusi spasial dari pengukuran dengan
film biasanya dibatasi oleh densitas optik dan ukuran celah fotografi dan bukan
ukuran bulir yang dikembangkan pada film (Pai, 2007).
2.10 Alat Pembaca Film
Alat yang digunakan untuk membaca informasi yang terkandung pada film terdiri
dari
2.10.1. Densitometer Titik
Gambar 2. 12 Densitometer (Pai,2007)
20
Densitometer titik merupakan alat yang dapat langsung digunakan untuk
mengetahui nilai densitas optik pada beberapa titik di film. Densitometer titik
menggunakan fotodioda silikon untuk mengukur fluks transmisi dari cahaya yang
melalui film. Cahaya yang terkomimasilewat menembus melalui bukaan pendeteksi
yang biasanya berukuran antara 1 sampai 3 mm (Pai, 2007). Fluks cahaya ini
menembus filter panjang gelombang dan kemudian dideteksi oleh fotodioda silikon
dengan penguat elektronik gambar 2.12.
2.10.2. Scanner
Scanner film 2 dimensi mengukur distribusi planar densitas optik atau profile dengan
resolusi spasial yang tinggi. Apabila dikalibrasi dan dikarakterisasi secara baik, alat
ini mampu mengkaji gradien dosis dari brakiterapi sama baiknya dengan radioterapi
eksternal foton dan elektron. Distribusi OD kemudian dikonversi ke dosis dengan
menggunakan kurva H&D. Hingga saat ini scanner 2dimensi yang menghasilkan
keakuratan kuantitas berprinsip pada transmisi densitrometry optik. Scanner dapat
memanfaatkan pencerminan densitrometry cahaya memiliki range OD yang terbatas
dan masalahnya berkaitan dengan keseragaman permukaan pemantulan.
2.10.3. Prosedur kalibrasi
Kalibrasi film melibatkan penyinaran sejumlah kartu film dengan sumber
radiasi referensi. Untuk mendapatkan film yang sensitif maka diperlukan 10 hingga
15 titik penyinarandengan jarak tiap perlakuan 30-40 tahun. Penting untuk
menentukan energi khusus dan karakteristik kebergantungan sudut dari tiap film dan
kombinasi kartu, film dan filter (Lalos, 1989).
Kalibrasi kartu film yang sesuai dapat dilakukan dengan cara menyinarinya
pada udara bebas tanpa phantom dibelakangnya, inilah yang disebut dengan teknik
21
kalibrasi tradisional. Penggunaan phantom dilakukan untuk menentukan kontribusi
hamburan balik. Kalibrasi film dan kontrol harus dapat dihasilkan bersama dengan
proses tiap kelompok sebagai ukuran kontrol kualitas dan untuk mengkompensasi
berbagai keberagaman yang berkaitan dengan pemrosesan.
Langkah langkah yang harus dilakukan dalam pengkalibrasian film ini yaitu:
Pastikan bahwa scanner film telah dipanaskan sesuai anjuran
Jika film akan dipapar pada bagian jaket maka harus dibuat 2 lubang kecil
pada jaket untuk melepaskan udara yang terperangkap.
Kontak film dengan cahaya ruangan harus seminimal mungkin karena
sebagian besar film sangat sensitif dengan cahaya.
Tempatkan film dalam lapisan phantom. Kompresi sangat penting pada
langkah ini guna mengurangi pengaruh udara
Gunakan film dalam batch yang sama untuk kedua kalibrasi
Simpan satu potongan film yang tidak dipapar secara terpisah utuk digunakan
sebagai acuan dosis nol (Pai, 2007).
2.11. Aplikasi Klinis
Dosimeter film biasa digunakan sebagai dosimeter individu. Selain itu film dosimeter
juga dapat digunakan untuk persiapan alat, prosedur jaminan mutu dan prosedur
khusus lainnya. Resolusi yang tinggi dari film radiografi ini digabung dengan
digitalisasi densitas film modern seringkali menjadi alasan dipilihnya film radiografi
sebagai alat dosimetri. Salah satu contoh dalam personal dosimetri yaitu film badge
(gambar 2.13)
22
Gambar 2. 13 Dosimeter kartu (stabin,2007)
Dalam pemakaian film radiografi, potongan dosimeter film yang dibungkus
kertas hitam kedap cahaya dimasukkan ke dalam wadah khusus yang di dalamnya
terdapat berbagai jenis filter. Film emulsi yang digunakan untuk pemantauan dosis
perorangan ini umumnya mempunyai emulsi ganda, yaitu emulsi cepat (sensitif)
pada satu permukaan dan emulsi lambat (insensitif) pada permukaan lainnya.
Penggunaan dua macam emulsi itu memungkinkan dilakukannya pengukuran radiasi
dengan jangkauan dosis yang lebar (Rahayuningsih,2010).
2.11.1. Akuisisi data pancaran foton dan QA
Dasar data dosimetri untuk pengawasan sumber foton klinis mencakup dosis
kedalaman dititik pusat, profil cross beam dan distribusi isodose. Pada pengukuran
profile cross beam film menunjukan hasil pengukuran yang cukup akurat dalam
rentang 2% atau 2 mm perfraksi kedalaman dosis pusat. Film merupakan dosimeter
23
ideal untuk pengukuran QA dosis kedalaman dan profil cross beam secara cepat.
Film dapat digunakan untuk menmastikan kerataan dan simetri sumber, ini juga
dosimeter ideal untuk pengukuran perubahan kualitas sumber foton pada penggunaan
klinis.
2.11.2. Akuisisis data sumber elektron dan QA
Metode ini memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan dengan ember
ionisasi karena sejumlah besar data pengukuran sumber elektron seringkali
dibutuhkan untuk pengawasan Treatment Planning System. Banyak data yang
dibutuhkan untuk banyak ukuran lapangan untuk tiap nilai energi elektron dan
terkadang dilakukan pengulangan untuk beberapa kali sistem kolimasi. Film
radiografi dapat memberikan hasil yang terpercaya selama memperhatikan campuran
film, kondisi pemrosesan, linieritas jangkauan dinamik densitas optik dan kondisi
pengaturan
2.11.3. Dosimetri neutron
Emulsi fotografi juga dapat diaplikasikan pada dosimeter personal baik untuk
thermal dan fast neutron, meskipun jarang digunakanpada percobaan amtmosferik.
Neutron termal dapat diukur dengan bantuan filter yang terbuat dari bahan dengan
kemampuan menangkap neutron termal yang tinggi disepanjang tampang lintangnya.
Contoh material jenis ini adalah cadmium dan rhodium. Ketika diberi paparan
neutron, bahan ini akan diaktivasi dan kemudian film akan terpapar oleh beta dan
sinar gamma yang muncul akibat pengaktifan bahan ini oleh neutron.
Emulsi tebal atau yang biasa disebut dengan jejak neutron digunakan untuk
mendeteksi neutron cepat. Emulsi jenis ini memiliki ketebalan 100 hingga beberapa
ratus micrometer. Jejak paling umum yang terinduksi berasal dari recoil yang
24
dihasilkan oleh reaksi dalam emulsi, dasar film dan bahan bernomer atom rendah
disekitar film.
Emulsi nuklir memiliki jangkauan dinamis yang terbatas dan merupakan
penyebab eror yang berasal dari ketidakpastian statistik yang berkaitan dengan
pencacahan.tiap orang yang membaca satu film yang sama dapat memberikan bacaan
yang berbeda. Jejak dapat hilang akibat citra laten yang hilang hal ini lebih umum
muncul pada jejak nuklir dibandingkan dengan film yang terpapar foton,. Karena
pada film yang terpapar foton citra yang dihasilkan berupa penggelapan film (Lalos,
1989; Pai, 2007;Stabin, 2007).
25
BAB III
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Dosimeter film merupakan alat pengukur dosis radiasi yang terdiri
dari selulosa asetat yang dilapisi bahan sensitif radiasi pada kedua
permukaannya. Film radiografi ini terdiri dari emulsi yang sensitif dengan
radiasi dengan lapisan dasar poliester transparan. Emulsi terdiri dari kristal
halida dengan konposisi 95% perak bromida dn 5%perak iodine yang
diperangkap dalam gelatin. Ketika emulsi terkena radiasi pengion, maka
terjadi proses fotokimia pada bahan emulsi sehingga dapat dihasilkan
bayangan laten pada film yang berupa pengumpulan atom-atom Ag.
Pembentukan gambar laten terjadi ketika butiran perak pada molekul
emulsi terionisasi oleh radiasi, ion Br- terpecah menjadi Br dan elektron
Elektron bebas ini kemudian bermigrasi menuju zat pengotor atau yang
dalam kasus ini disebut dengan speck (pusat sensitifitas), perpindahan
elektron ini mengakibatkan pusat sensitifitas bermuatan negatif dan sebagai
akibatnya spek akan menarik ion perak menuju spek dan akhirnya
membentuk gambar laten.
Pemprosesan film merupakan suatu proses kompeks yang terdiri dari
empat langkah yaitu developer, fixing, pencucian dan pengeringan. Dalam
pemrosesan gambar laten, gambar laten direduksi menjadi butiran perak.
26
DAFTAR PUSTAKA
A. G. Haus. 2001.Advances in Film Processing Systems Technology and Quality
Control in Medical Imaging Medical Physics. Madison. WI
Anonim. http://www.medphysics.wisc.edu/courses/mp501/old3/501_ lecture30_
NEWER. pdf. diakses pada tanggal 13 desember 2013
Borca, Valeria Casanova. 2013. Dosimetric Characterization And Use Of
GAFCHROMIC EBT3 Film For IMRT Dose Verification. Journal of Applied
Clinical Medical Physics volume 14 Nomer 2 halaman 4111
Ehrlich, Margarete.1962. The Use of Film Badges For Personnel Monitoring (Safety
Series no 8). Vienna . IAEA
Hendee WR, Ritenour ER. 2002. Medical Imaging Physics. New York: Wiley-Liss,
Inc
Herlina, Nina dkk. 2006. Uji Banding Dosimeter Perorangan Film Untuk Deteksi
Radiasi Gamma dari Sumber Radiasi 137cs PTKMR – BATAN. Prosiding
pertemuan dan Presentasi Ilmiah Fungsional Teknis Non Peneliti
Lalos, George. 1989. Film Badge Dosimetry in Atmospheric Nuclear Test.
washington. National Academy Press
M. Ehrlich. 1956. Reciprocity law for x-rays. Part II: Failure in the reverse region. J.
Opt. Soc. Am. 46. 801–804
Pai, Sujatha dkk. 2007. TG-69: Radiographic Film For Megavoltage Beam
Dosimetri. Medical Physics vol. 34 No. 6.
Podgorsak, EB. 2005. Radiation Oncology Physics:A Handbook For Teachers And
Students. Austria. IAEA
P. J. Muench., A. S. Meigooni, R. Nath, and W. L. McLaughlin, 1991 . Photon
energy dependence of the sensitivity of radiochromic film and comparison with
27
silver halide and LiF TLDs used for brachytherapy dosimetry. Med. Phys. 18,
767–775
Rahayuningsih, Betty dkk. 2010. Prediksi paparan radiasi Dengan Menggunakan
Metode Klastering Pada Dosimeter Film. Prosiding Seminar Sains.
R. W. Gurney and N. F. Mott. 1938. The theory of photolysis of silver bromide and
the photographic latent image. Proc. R. Soc. London. Ser. A 164. 151–167_
Stabin, Michaels G. 2007. Radiation Protection and Dosimetry. New york. Springer
Link
6%SIMILARITY INDEX
5%INTERNET SOURCES
0%PUBLICATIONS
2%STUDENT PAPERS
1 3%
2 1%
3 1%
4 <1%
5 <1%
6 <1%
7 <1%
Exclude quotes Off Exclude matches Off
Dosimeter Film: Film Radiografi Dengan Perak DanPenggunaannya Secara KlinisORIGINALITY REPORT
PRIMARY SOURCES
digilib.its.ac.idInternet Source
taufik-yoriwe.blogspot.comInternet Source
Submitted to iGroupStudent Paper
andimahraeni07.blogspot.comInternet Source
repository.maranatha.eduInternet Source
kuliahiskandar.blogspot.comInternet Source
digilib.unila.ac.idInternet Source
Exclude bibliography Off
top related