KULIAH IV KRITISI EVALUASI RADIOGRAF: Perbedaan CR dan DR

 Radiografi digital terdiri dari dua sistem utama: CR (Computed Radiography) dan DR (Digital Radiography). Keduanya sama-sama menggunakan sinar-X, tetapi mekanisme deteksi dan konversi sinyalnya berbeda secara fundamental.

COMPUTED RADIOGRAPHY(CR)

Prinsip Kerja

CR menggunakan Imaging Plate (IP) berbahan Photostimulable Phosphor (PSP) (biasanya barium fluorohalide).

Tahapan Proses

• Eksposur
• Sinar-X mengenai imaging plate.
• Energi radiasi “terperangkap” dalam kristal fosfor sebagai latent image.

• Pembacaan (Scanning)

• Kaset dimasukkan ke CR reader.
• Laser merah memindai plate.
• Energi yang tersimpan dilepaskan sebagai cahaya biru (photostimulated luminescence).

• Konversi ke Sinyal Digital
• Cahaya ditangkap oleh photomultiplier tube.
• Diubah menjadi sinyal listrik.
• Diproses menjadi citra digital.

• Erasing
• Plate disinari cahaya kuat untuk menghapus sisa energi.
• Dapat digunakan kembali.

Karakteristik Teknis CR

• Resolusi spasial: ± 2,5–5 lp/mm
• Dynamic range: Lebih luas dari film
• Proses tidak langsung (butuh reader)
• Masih menggunakan kaset (mirip analog)

DIGITAL RADIOGRAPHY (DR)

Dua Jenis DR Berdasarkan Mekanisme Konversi

A. Indirect DR

Menggunakan dua tahap konversi:

1. Sinar-X → cahaya (oleh scintillator, misalnya cesium iodide)
2. Cahaya → sinyal listrik (oleh photodiode amorphous silicon)

 Konversi ganda = sedikit penurunan resolusi, tetapi efisiensi tinggi.

B. Direct DR

Menggunakan bahan amorphous selenium (a-Se).

1. Sinar-X langsung → sinyal listrik
2. Tanpa konversi cahaya

 Lebih tajam (resolusi lebih tinggi) karena tidak ada penyebaran cahaya.

 Karakteristik Teknis DR

• Resolusi spasial: ± 3–7 lp/mm
• DQE (Detective Quantum Efficiency) lebih tinggi
• Waktu tampilan gambar: 3–5 detik
• Tidak perlu kaset atau reader tambahan

Implikasi Klinis dan Evaluasi Kritis

Pada CR:

• Risiko delay workflow
• Plate dapat mengalami artefak gores
• Image quality bisa menurun jika plate aus

Pada DR:

• Risiko overexposure tersembunyi (exposure creep)
• Artefak detektor lebih kompleks
• Sangat tergantung sistem komputer & kalibrasi

---

Kesimpulan Teknis

KULIAH III KRITISI EVALUASI RADIOGRAF: Perbedaan Radiograf Analog dan Digital

Perkembangan teknologi telah mengubah sistem radiografi dari film konvensional (analog) menjadi radiografi digital. Meskipun prinsip pembentukan gambar tetap menggunakan sinar-X, sistem deteksi dan pengolahan gambarnya berbeda secara signifikan.

Radiograf Analog (Film-Based Radiography)

📌 Karakteristik Utama

• Menggunakan film radiografi dalam kaset
• Perlu proses cuci film (darkroom processing)
• Hasil berupa film fisik yang dibaca di lightbox

📌 Kelebihan

• Resolusi spasial tinggi
• Tidak tergantung sistem komputer

📌 Kekurangan

• Proses lama (harus dicuci dan dikeringkan)
• Tidak bisa manipulasi brightness/contrast
• Penyimpanan fisik memakan tempat
• Risiko film rusak atau hilang
• Paparan radiasi relatif lebih tinggi dibanding sistem modern

Radiograf Digital

Radiografi digital terbagi menjadi:

• CR (Computed Radiography) → menggunakan imaging plate
• DR (Digital Radiography) → menggunakan flat panel detector

📌 Karakteristik Utama

• Gambar langsung masuk ke komputer
• Tidak perlu cuci film
• Disimpan dalam sistem PACS

📌 Kelebihan

• Proses cepat
• Dapat mengatur kontras dan brightness
• Penyimpanan digital (mudah arsip & kirim)
• Dosis radiasi lebih efisien
• Mendukung tele-radiologi

📌 Kekurangan

• Biaya alat lebih mahal
• Ketergantungan pada sistem IT
• Risiko evaluasi teknis terlewat karena gambar bisa “diperbaiki” secara digital

Catatan Penting

Pada sistem analog:

• Kesalahan eksposur langsung terlihat
• Jika salah → harus ulang foto

Pada sistem digital:

• Kesalahan eksposur dapat “dikompensasi”
• Mahasiswa sering lupa menilai kualitas teknis karena gambar tampak baik

📌 Inilah mengapa konsep “Image Before Interpretation” tetap wajib diterapkan pada radiografi digital.

---

Implikasi Klinis

Radiografi digital kini menjadi standar di banyak rumah sakit karena:

• Efisiensi kerja
• Integrasi dengan sistem rumah sakit
• Kemudahan konsultasi jarak jauh

Namun radiografi tetap memiliki keterbatasan dibandingkan modalitas lain seperti CT scan dan MRI dalam hal detail jaringan lunak.

Perbedaan utama radiograf analog dan digital terletak pada:

• Sistem deteksi gambar
• Proses pengolahan
• Penyimpanan
• Fleksibilitas manipulasi gambar

Meskipun digital lebih modern dan efisien, prinsip dasar evaluasi kritis tetap sama:
kualitas teknis harus dinilai sebelum interpretasi klinis.

KULIAH II KRITISI EVALUASI RADIOGRAF: Prinsip Dasar Pembentukan Gambar Radiograf

Pembentukan gambar radiograf merupakan hasil interaksi antara sinar-X, tubuh pasien, dan sistem deteksi gambar. Radiograf pada dasarnya adalah bayangan dua dimensi dari struktur tiga dimensi, yang terbentuk karena perbedaan kemampuan jaringan dalam menyerap (mengatenuasi) sinar-X.

---

1️⃣ Pembentukan Sinar-X

Sinar-X dihasilkan di dalam tabung sinar-X ketika elektron berkecepatan tinggi menumbuk target logam (biasanya tungsten). Proses ini menghasilkan radiasi elektromagnetik berenergi tinggi yang mampu menembus tubuh manusia. Intensitas dan kualitas sinar-X dipengaruhi oleh:

• kVp (kilovolt peak) → menentukan daya tembus
• mAs (milliampere-second) → menentukan jumlah foton sinar-X
• Waktu eksposur
• Jarak sumber ke detektor

Semakin tinggi kVp, semakin besar daya tembus sinar-X.

---

2️⃣ Interaksi Sinar-X dengan Jaringan

Ketika sinar-X melewati tubuh, sebagian akan:

• Diserap (absorpsi)
• Dihamburkan (scatter)
• Diteruskan (transmisi)

Perbedaan tingkat penyerapan inilah yang membentuk kontras gambar.

Prinsip atenuasi:

• Tulang → banyak menyerap sinar-X → tampak putih (radioopak)
• Udara → sedikit menyerap → tampak hitam (radiolusen)
• Jaringan lunak → menyerap sedang → tampak abu-abu

Semakin besar perbedaan atenuasi antar jaringan, semakin tinggi kontras gambar.

---

3️⃣ Pembentukan Bayangan pada Detektor

Sinar-X yang berhasil menembus tubuh akan mengenai:

• Film (pada sistem analog)
• Detektor digital (pada sistem modern)

Bagian tubuh yang banyak menyerap sinar akan mengurangi jumlah sinar yang sampai ke detektor → menghasilkan area terang.
Bagian yang sedikit menyerap memungkinkan lebih banyak sinar mencapai detektor → menghasilkan area gelap.

Dengan demikian, gambar radiograf adalah pola distribusi intensitas sinar-X yang keluar dari tubuh.

---

4️⃣ Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Gambar

Beberapa faktor teknis penting:

🔹 Kontras: Perbedaan tingkat keabuan antar jaringan.
🔹 Densitas: Tingkat kegelapan keseluruhan gambar.
🔹 Resolusi spasial: Kemampuan melihat detail kecil.
🔹 Distorsi: Perubahan ukuran atau bentuk akibat posisi atau sudut penyinaran.

Karena radiograf adalah gambar 2D, struktur dapat saling tumpang tindih, sehingga lesi kecil bisa tersembunyi.

---

5️⃣ Konsep Penting dalam Radiografi

• Superimposisi: Struktur anatomis bertumpuk dalam satu bidang proyeksi.
• Efek Proyeksi: Perbedaan posisi (AP vs PA) dapat memengaruhi ukuran bayangan, misalnya jantung tampak lebih besar pada proyeksi AP.
• Scatter Radiation: Radiasi hamburan dapat menurunkan kontras gambar.

---

6️⃣ Kesimpulan Prinsip Dasar

Gambar radiograf terbentuk karena:

1. Sinar-X diproduksi dalam tabung
2. Sinar-X melewati tubuh
3. Jaringan menyerap sinar dengan tingkat berbeda
4. Sinar yang tersisa ditangkap detektor
5. Perbedaan intensitas membentuk bayangan anatomi

Radiograf bukan foto langsung organ, tetapi representasi fisik dari interaksi radiasi dengan jaringan.

KULIAH I KRITISI EVALUASI RADIOGRAF: Pengantar Radiografi & Konsep Kritik Radiologis

SEJARAH

Sejarah penemuan sinar-X berawal dari perkembangan pesat ilmu fisika pada akhir abad ke-19. Pada masa itu, para ilmuwan di Eropa berlomba-lomba meneliti fenomena listrik dan radiasi dalam tabung hampa udara. Penelitian tentang sinar katoda menjadi fokus utama karena menunjukkan adanya pancaran energi yang belum sepenuhnya dipahami. Eksperimen ini membuka jalan bagi berbagai temuan baru dalam bidang fisika modern.

Salah satu ilmuwan yang aktif meneliti fenomena tersebut adalah Wilhelm Conrad Röntgen, seorang profesor fisika di Universitas Würzburg, Jerman. Ia dikenal sebagai peneliti yang teliti dan metodis. Pada tahun 1895, Röntgen melakukan eksperimen menggunakan tabung Crookes, yaitu tabung kaca hampa udara yang dialiri arus listrik tegangan tinggi untuk menghasilkan sinar katoda.

Pada tanggal 8 November 1895, saat laboratoriumnya dibuat gelap dan tabung sinar katoda ditutup kertas hitam tebal, Röntgen mengamati sesuatu yang tidak biasa. Ia melihat layar fluoresen yang dilapisi barium platinocyanide memancarkan cahaya meskipun sumber cahaya tertutup. Hal ini menunjukkan adanya radiasi tak terlihat yang mampu menembus bahan penutup tersebut.

Röntgen menyadari bahwa radiasi ini berbeda dari cahaya biasa. Ia melakukan percobaan lebih lanjut dengan meletakkan berbagai benda di antara tabung dan layar fluoresen. Ia menemukan bahwa kertas dan kayu dapat ditembus, tetapi logam dan tulang memberikan bayangan yang jelas. Karena belum mengetahui sifat radiasi tersebut, ia menamakannya sinar “X”, dengan huruf X melambangkan sesuatu yang belum diketahui.

Dalam eksperimen berikutnya, Röntgen mencoba memotret bagian tubuh manusia. Ia meminta istrinya, Bertha Röntgen, untuk meletakkan tangannya di depan pelat fotografi. Hasilnya adalah gambar tulang tangan dan cincin yang dikenakan istrinya. Radiograf tangan tersebut menjadi gambar sinar-X pertama dalam sejarah dan membuktikan potensi besar penemuan ini dalam dunia medis.

Pada akhir tahun 1895, Röntgen mempublikasikan temuannya dalam sebuah makalah ilmiah berjudul “Über eine neue Art von Strahlen” (Tentang Jenis Sinar yang Baru). Publikasi tersebut segera menarik perhatian komunitas ilmiah internasional. Dalam waktu singkat, laboratorium dan rumah sakit di berbagai negara mulai melakukan eksperimen serupa.

Penggunaan sinar-X dalam bidang kedokteran berkembang sangat cepat. Dokter mulai memanfaatkannya untuk mendeteksi fraktur tulang, peluru dalam tubuh tentara, serta kelainan lainnya tanpa harus melakukan pembedahan. Penemuan ini dianggap revolusioner karena untuk pertama kalinya struktur internal tubuh dapat dilihat tanpa tindakan invasif.

Atas jasanya yang luar biasa bagi ilmu pengetahuan, Röntgen dianugerahi Hadiah Nobel Fisika pertama pada tahun 1901. Ia memilih untuk tidak mematenkan penemuannya, dengan alasan bahwa sinar-X harus dimanfaatkan seluas-luasnya untuk kepentingan umat manusia. Keputusan ini mempercepat penyebaran teknologi radiografi ke seluruh dunia.

Seiring waktu, teknologi sinar-X terus berkembang. Radiografi konvensional mengalami penyempurnaan dalam hal kualitas gambar dan keamanan radiasi. Perkembangan selanjutnya melahirkan teknologi pencitraan yang lebih canggih, seperti CT scan, yang memanfaatkan prinsip sinar-X untuk menghasilkan gambaran penampang tubuh secara lebih detail.

Hingga saat ini, sinar-X tetap menjadi salah satu pilar utama dalam dunia radiologi dan diagnostik medis. Penemuan yang bermula dari eksperimen sederhana di laboratorium Würzburg tersebut telah mengubah praktik kedokteran secara fundamental. Sejarah penemuan sinar-X bukan hanya kisah tentang radiasi, tetapi juga tentang rasa ingin tahu ilmiah, ketelitian penelitian, dan dedikasi terhadap kemajuan ilmu pengetahuan.