## PENGARUH VARIASI ROTATION TIME TERHADAP NILAI DLP (DOSE LENGTH PRODUCT) DAN IMAGE
NOISE PADA PESAWAT MSCT 128 SLICE (STUDI KASUS)
1 Asmaul Fauziyah, 2 Amillia Kartika Sari, 3 Soegardo Indra P, 4 Anggraini Dwi Sensusiati, 5 Pramono
1,3,4,5 Program studi D-IV Radiologi Universitas Airlangga
2 Instalasi Gawat Darurat RSUD Dr. Soetomo Surabaya

## ABSTRAK
Background: The patient's dose and image noise illustrate the quality of the CT scan. DLP (Dose Lenght Product) is a dose description on a CT-Scan tool by providing a measure of the total amount of radiation exposure for a series of scans. While image noise is the difference / variation in pixel values contained in an image matrix. The use of rotation time in CT scan is the most likely to contribute to patient dose and image noise.
Method : Toshiba Aquilion 128 MSCT aircraft and Acrilyc phantom were used as material in this study. The parameters on the CT-Scan tool used are the suitability test parameters, namely at kV 120, 400mA, slice thickness 2 mm, FOV 240. Rotation time variations on CT scan imaging that can be selected are in the range of values of 0.35s, 0.375s, 0.4s , 0.45s, 0.5s, 0.6s, 0.75s, 1.0s while the other parameters are the same. From each rotation time value, the estimated dose value is the DLP value on the CT Scan monitor screen (Summary). Furthermore, the scanning results  measure the  noise  value by  measuring the ROI  on the  middle  side  of  the  area  around  a  diameter  of  2-3  cm2.  The  measurement  results  are  recorded  and entered  into  tables,  graphs  and  tests  with  statistics,  and  test  the  effect  (regression)  as  hypothesis  testing with a significant  value (α) <0.05. This research  was conducted  in the Radiology IRD unit  of Dr. RSU. Soetomo.
Results: Obtained  DLP  values  of  37.3  mGy.cm,  28.4  mGy.cm,  23.1  mGy.cm,  19.5  mGy.cm,  17.8 mGy.cm, 16 mGy.cm, 15.1 mGy.cm and 14.2 mGy.cm at rotation times of 1.0s, 0.75s, 0.6s, 0.5s, 0.45s, 0.4s, 0.375s, 0.35s. For the assessment  of  image noise the results are 5.6 HU, 5.5 HU, 5.3 HU, 5.1 HU, 4.8 HU, 4.5 HU, 4.1 HU and 3.4 HU at rotation time  0 , 35s, 0.375s, 0.4s, 0.45s, 0.5s, 0.6s, 0.75s, 0.5s, and  1s.  From  the  above  results  obtained  the  value  of  DLP  at  the  lowest  radiation  dose  on  the  use  of rotation  time  of  0.35  sec  which  is  14.2  mGy.cm  and  the  largest  at  1.0  sec  is  37.3  mGy.cm,  with  a regression coefficient of 1,785 + 35,507 with a value of 0,000 so that the effect is very significant . In this case it shows that the contribution of rotation time  effect on  optimization  of the  estimated DLP value  is 100%. Noise value at the variation of rotation time values found that 0.35 s produces an optimum noise of 5.6  HU  and  1.0  sec  produces  the  smallest  noise  of  3.4  HU.  This  can  be  seen  from  the  regression coefficient of 6,637 - 3,344 with a value (α) <0.05. In this case it shows that the contribution of rotation time  to  the  image  noise  value  is  97.8%  while  the  remaining  2.2%  is  influenced  by  other  variables contained in the model.
Conclusion: The  use  of  slower  rotation  time  is  still  recommended  to  produce  optimal  image  quality  in certain  cases,  because  the  noise  value  is  close  to  zero  and  is  still  within  the  limits  of  the  normal  noise
value. Each increase in rotation time of one unit will increase the optimization value of the estimated DLP by 35.507, so that it can be said there is no significant difference even though the measurement looks very varied in value.

## K ata kunci : Rotation Time, Dose Length Product, Image Noise, MSCT

## Pendahuluan
Menurut  (WHO,  1980)  kualitas  radiografi haruslah  meliputi  kriteria  sebagai  berikut,  yaitu dapat memberikan informasi diagnostik maksimal, menggunakan dosis radiasi minimum dan  biaya  yang  rendah.  Pemeriksaan  CT  Scan dalam  memberikan  informasi  diagnostik  tidak lepas dari pengelolaan dosis radiasi dan kualitas gambar.
Hubungan  antara  dosis  radiasi  dan  kualitas citra  pada  CT  Scan  relatif  kompleks,  Pada pesawat  CT  Scan,  perhitungan  deskripsi  dosis estimasi  didasarkan  pada  tiga  kuantitas,  yaitu Computed  Tomography  Dose  Index  (CTDI), Dose  Length  Product  (DLP), dan Effective dose(E) . (McNitt-Gray,  2002).  Sedangkan kriteria  penilaian  untuk  mengevaluasi  kualitas citra  adalah  spatial  resolusi,  contras  resolusi, artefaks dan image noise (Seeram, 2001). Image noise merupakan  perbedaan/variasi  nilai-nilai pixel  yang  terdapat  dalam  sebuah  matrix gambar.  Semakin  tinggi  indeks image  noise , kualitas  gambar  akan  semakin  menurun,  dan semakin  rendah  indeks image  noise ,  maka kualitas gambar akan semakin baik.
Hal  ini  harus  menjadi  pertimbangan  utama bagi setiap radiografer karena faktor utama yang mempengaruhi  dosis  radiasi  pada  pemeriksaan CT  Scan  sangat  tergantung  dari  penetapan parameter-parameter  yang  tersedia  di  alat  CT Scan,  tanpa  mengurangi  kualitas  gambar  yang dihasilkan.

## Metode
Penelitian  ini  menggunakan  pesawat  MSCT Toshiba  Aquilion  128  MSCT, water  acrylic phantom ,  dan  protokol  parameter  uji  kesesuaian
(slice  thickness,  kV,  mA,  range,  FOV). Teknik pengumpulan data dilakukan dengan cara observasi eksperimental  dengan  proses  yaitu  melakukan
performance untuk  parameter  uji  kesesuaian.  Variasi rotation time pada  pencitraan  CT  Scan  yang  dapat  dipilih  yaitu  pada rentang nilai  0.35s,  0.375s,  0.4s,  0.45s,  0.5s,  0.6s,  0.75s,  1.0s sesuai  dengan  kebutuhan  klinis.  Dari  masing-masing rotation time akan  didapatkan  nilai  dosis  yaitu  nilai DLP pada  layar monitor CT  Scan  (Summary). Adapun  hasil  gambar  dari  tiap rotation time akan diukur nilai noisnya dengan cara melakukan pengukuran ROI pada pusat phantom.
Prosedur  penelitian  ini  melakukan  pengujian  langsung menggunakan objek phantom air, dengan tahapan:
1. Sebelum melakukan penelitian mempersiapkan phantom.  Phantom ini  merupakan phantom kalibrasi pemeriksaan kepala, dan isian phantom adalah material homogen air (H2O) dengan diameter phantom 20 cm.
2. Head  holder disiapkan  untuk  menempatkan phantom dalam  tengah  gantri.  Pesawat  CT  Scan  dilakukan pemanasan  atau warming  up dengan  cara  melakukan scanning .
3. Holder diposisikan dan dipasang pada meja pemeriksaan, pastikan pengaturan meja naik- turun dan kanan-kiri tepat pada pertengahan gantri.
4. Phantom ditempatkan  pada head  holder ,  dengan panduan  sinar  laser (alignment  system) seperti  pada gambar 1. Atur sinar aksial pada garis circumferential section, berikutnya  mengatur  sinar  koronal  pada  garis horizontal  di  kedua  sisi phantom dan  yang  terakhir mengatur  sinar sagital  berhimpit  dengan  garis  vertikal bagian  permukaan  depan phantom tepat  pada pertengahan lampu indikator horisontal dan vertikal di dalam gantri pesawat MSCT.
Gambar 1. Penempatan phantom pada alat CT Scan
5. Pengaturan parameter scanning , untuk menilai estimasi DLP (Dose Length Product) dan image noise pada citra CT  Scan  berikut  adalah  tabel  1  pemilihan  parameter

## CT Scan yang digunakan dalam penelitian:

## Tabel 1. Parameter CT-Scan
Parameter CT-Scan (units)
Nilai Tegangan tabung (kV) 120 Arus tabung (mA) 400 Slice thickness (mm) 2 Scan length 8.0 FOV 240 6. Hasil scanning tersebut dilakukan pengukuran nilai image noise dengan ROI pada  sisi  tengah  luasan  area  sekitar  2-3 cm 2 ,  dengan  cara  mengaktifkan  tombol image  processing  pada  sisi  kiri  monitor, kemudian  pilih  untuk  pengukuran  ROI (measure) dan bentuknya lingkaran.
7. Hasil pengukuran di catat dan dimasukkan ke dalam bentuk tabel untuk diolah dan di analisa.

## Hasil dan Pembahasan
Setelah  dilakukan  pengukuran  nilai  DLP (Dose  Length  Product) dan image  noise dari phantom dengan material air (H2O), berdasarkan  parameter scanning yang  sudah
ditetapkan, didapatkan hasil sebagai berikut:
1. Pengukuran uji phantom nilai image noise dengan rotation  time 0,35 sec didapatkan nilai  sebesar  5,6  HU  seperti  pada  gambar 2.
Gambar 2. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.35 sec
2. Pengukuran  uji phantom nilai image  noise dengan rotation  time 0,375 sec didapatkan nilai sebesar 5,5 HU seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.375 sec
3. Pengukuran  uji phantom nilai image  noise dengan rotation  time 0,4 sec didapatkan  nilai sebesar 5,3 HU seperti pada gambar 4.
Gambar 4. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.4 sec
4. Pengukuran  uji phantom nilai image
noise dengan rotation  time 0,45 sec didapatkan  nilai  sebesar  5,1  HU seperti pada gambar 5
Gambar 5. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.45 sec
5. Pengukuran  uji phantom nilai image noise dengan rotation  time 0,5 sec didapatkan  nilai  sebesar  4,8  HU seperti pada gambar 6
Gambar 6. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.5 sec
6. Pengukuran uji phantom nilai image
noise dengan rotation time 0,6 sec didapatkan nilai sebesar 4,5 HU seperti pada gambar 7.
Gambar 7. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.6 sec
7. Pengukuran  uji phantom nilai image  noise dengan rotation  time 0,6 sec didapatkan  nilai sebesar 4,5 HU seperti pada gambar 8.
Gambar 8. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.6 sec
8. Pengukuran uji phantom nilai image noise
dengan rotation time 0,75 sec didapatkan nilai sebesar 4,1 HU seperti pada gambar 9
Gambar 9. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.75 sec
9. Pengukuran  uji phantom nilai image
noise dengan rotation  time 1 sec didapatkan  nilai  sebesar  3,4  HU seperti pada gambar 10
Gambar 9. Hasil pengukuran phantom dengan rotation time 0.75 sec
Dari hasil diatas didapatkan data akhir nilai dari  pengukuran  DLP  dan  image  noise  untuk variasi  dari  parameter  Rotation  Time  sesuai dengan tabel 2.
Tabel 2. Hasil pengukuran DLP dan Image Noise berdasarkan variasi Rotation Time
Rotation Time (sec) DLP (mGy.cm) Noise (HU) 0.35 14,2 5,6 0.375 15,1 5,5 0.4 16 5,3 0.45 17,8 5,1 0.5 19,5 4,8 0.6 23,1 4,5 0.75 28,4 4,1 1 37,3 3,4
Pengaruh  parameter rotation  time terhadap DLP  (Dose  Length  Product) pada  tabel  2, menjelaskan  bahwa  besar  nilai rotation  time 1.0s diperoleh nilai DLP 37,3 mGy.cm , rotation time 0.5s menghasilkan nilai DLP 4,8 mGy.cm dan  nilai  estimasi DLP 14,2 mGy.cm pada pemilihan rotation  time 0.35s.  Hasil  analisis perubahan  nilai DLP  (Dose  Length  Product) dapat  dilihat  pada  grafik  1,  tampak  nilai  DLP menigkat seiring peningkatan rotation time.
Grafik 1. Grafik perubahan rotation time dengan nilai DLP pada citra CT San
Sedangkan  nilai image  noise masing- masing  untuk rotation  time 1.0  s  adalah  3,4 HU, rotation  time 0,5  s  menghasilkan  nilai image noise 4,8 HU, dan nilai image noise 5,9 HU pada pemilihan rotation time 0.35 s. Hasil analisis  perubahan  nilai image  noise pada variasi rotation  time dapat  dilihat  grafik  2, tampak  nilai image  noise menurun  seiring peningkatan rotation time .
Grafik 2. Grafik perubahan rotation time dengan nilai image noise pada citra CT San

## Analisa Statistik
Hasil uji statistik antara rotation time dan DLP  (Dose  Length  Product) mendapat  nilai Sig = 0,000  lebih  kecil  dari  kesalahan  (α)  = 0,05  seperti  pada  tabel  3,  dapat  dikatakan bahwa rotation  time berpengaruh  signifikan terhadap  optimasi DLP  (Dose  Length Product) pada pesawat MSCT 128 slice .
Tabel 3. Hasil uji statistik antara rotation time dan
DLP ( Dose Length Product )
Pada hasil uji statistik model regresi seperti pada  tabel  4,  diperoleh  model  regresi  DLP  = 1.785  +  35.507 rotation  time artinya  jika rotation  time tidak  berpengaruh  sebenarnya optimasi DLP sebesar  1.785  dan  setiap kenaikan rotation  time satu  kesatuan  akan meningkatkan  optimasi DLP sebesar  35.507, sehingga  dapat  dikatakan  tidak  ada  perbedaan yang  signifikan  walaupun  dalam  pengukuran tampak sangat bervariasi nilainya.

## Tabel 4. Hasil Uji DPL
Sedangkan uji  statistik antara rotation  time terhadap image  noise mendapatkan  nilai Sig =0.000 lebih kecil dari tingkat kesalahan(α)=0.05,  hal  ini  dapat  disimpulkan bahwa rotation  time berpengaruh  signifikan terhadap image  noise seperti  dijelaskan  pada tabel 5.
Tabel 5. Hasil uji statistik antara rotation time terhadap image noise

## Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa: 1. Penggunaan variasi rotation time yang semakin besar  memberikan  dosis  radiasi  yang  semakin besar.  Dosis  radiasi  terendah  pada  0.35  s  yaitu 14,2 mGy.cm dan terbesar pada 1.0 s yaitu 37,3 mGy.cm.  Menunjukan  bahwa  sumbangan pengaruh rotation  time terhadap  optimasi  nilai DLP sebesar 100% dengan nilai R 2 = 1.
2. Nilai image noise pada variasi nilai rotation time didapatkan  bahwa  semakin  besar  nilai rotation time ,  maka  nilai image  noise semakin  menurun dan  semakin  kecil  nilai rotation  time ,  maka semakin  besar  nilai image  noise .  0.35  s menghasilkan noise  optimum  5,6  HU  dan  1.0  s menghasilkan noise terkecil 3,4 HU. Sumbangan pengaruh rotation  time terhadap  nilai image noise sebesar  97.8%  sedangkan  sisanya  sebesar 2.2%  dipengaruhi  oleh  variabel  lain  yang terdapat dalam model, dengan nilai R 2 = 0,978.
3. Penggunaan rotation  time yang  lebih  lambat masih  dianjurkan  untuk  menghasilkan  kualitas gambar yang optimal  dalam beberapa kasus CT, karena nilai noise mendekati nol dan masih dalam batasan nilai noise.

## Daftar Pustaka
Bushong,  S.  C,  2001,  Radiologic  Science  for Technologist Physic, Biologic and Protection,  The  CV.  Mosby  Company  : United States of America. Elojeimy S, Tipnis    S, Huda  W. Relationship between radiographic techniques  (kilovolt  and  milliampere-second )  and  CTDIvol.  Radiat  Prot  Dosimetry 2010;141:43-49. Goldman  LW.,  2007,  Principles  of  CT:  Radiation Dose and Image Quality, Journal Of Nuclear Medicine Technology, 35:213-225.
Herzog  P,  Jakobs  TF,  Wintersperger  BJ,  Nikolaou
K,  Becker  CR,  Reiser  MF.  Radiation  dose and dose reduction        in  multidetector  row CT (MDCT)[in German]. Radiologe 2002;42:691-696.
Jung K-J, Lee KS, Kim SY, Kim TS, Pyeun YS, Lee JY. Low-dose volumetric helical CT: image  quality,  radiation  dose,  and usefulness for
evaluation
of bronchiectasis. Invest Radiology. 2000;35:557-563
McNitt-Gray MF. AAPM/RSNA physics tutorial  for  residents:    topics    in  CT- radiation    dose    in  CT.  RadioGraphics 2002;22:1541–1553.
Neseth  R,  2000,  Procedurs  and  Documentation for  CT  and  MRI,  CIC  Edizioni
Internazionali. Papp, Jeffrey, PhD,RT(R)(QM), 2006, Quality Management in The Imaging Science,  third  edition.  Mosby  Elsevier,
Inc. Missoouri.
Tsalafoutas, I.A., 2011, A Method  for calculating dose length product from CT
DICOM  Image ,  Volume  43,  the    British Journal  of Radiology, halaman 236.
Yi  CA,  Lee  KS,  Kim  TS,  Han  D,  Sung  YM,
Kim S. Multidetector CT of
bronchiectasis: effect of radiation dose on image quality.
AJR  Am J
Roentgenol.  2003;8;181 (2):501-5.