THE EFFECTS OF HIGH DOSE AND LOW DOSE PROTOCOLS IN THORAX’S CT SCAN IMAGE QUALITY
Ni Larasati Kartika Sari 1* , Deni Tiko Bahagia 1 ,  Puji Hartoyo 1 , dan Dewi Muliyati 2
1 Program Studi Fisika, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas Nasional, Jakarta
2 Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta, Indonesia *nilarasati@civitas.unas.ac.id
Received 06-02-2021, Revised 08-08-2021, Accepted 21-08-2021, Published 1-10-2021

## ABSTRACT
The aim of this research was to evaluate the effects of  two different dose protocols’ usage on image quality. This research was performed on three different CT Scanners using high dose and low dose protocols of thorax scan. Different exposure parameters were used, depending on each scanner’s setting.  GE QA CT Scan phantom was used for image quality  assessment.   Image quality measured were CT number accuracy, uniformity and linearity, noise uniformity, spatial resolution and Contrast  To Noise Ratio (CNR).  CT Scan’s dose index,  CTDIvol (Volumetric Computed Tomography Dose Index), was also measured to evaluate how these two protocols work in reducing radiation dose. The result showed that the usage of low dose protocols reduce the CTDIvol value at 85-91% compared to the high dose protocols, meanwhile most of the image quality  parameters obtained  from  both  protocols  were  still  considered  good.  The  CT  number accuracy,  uniformity,  linearity  and  noise  uniformity  for  all  CT  Scans  were  all  still  inside BAPETEN’s (Indonesia National Regulator Agency) threshold. There were 20-23% difference on the spatial resolution value  measured from both protocols. The most significant difference came from CNR. The CNR obtained from high dose protocols were 65-93% higher than the one from low dose protocols.
Keywords: contrast to noise ratio, CTDIvol, CT number, spatial resolution

## ABSTRAK
Penelitian  ini  mengevaluasi  pengaruh  penggunanaan  protokol  dosis  tinggi  dan  protokol  dosis rendah terhadap kualitias citra dan dosis khususnya pada pemeriksaan CT Scan thorax. Penelitian ini  dilakukan  pada  3  sampel  CT  Scan  yang  berbeda.  Faktor  eksposi  yang  digunakan  berbeda untuk tiap scanner, bergantung pada setting yang terdapat pada scanner. Fantom yagdigunakan untuk menilai kualitas citra adalah fantom GE QA CT Scan. Adapun kualitas citra yang diukur adalah  keseragaman,  akurasi,  dan  linearitas  CT  number,  keseragaman  noise,  resolusi  spasial, serta Contrast  to  Noise  Ratio (CNR).  Sementara  dosis  radiasi  yang  diamati  adalah  CTDIvol (Volumetrik Computed Tomography Dose Index ) yang tampil pada konsol. Hasil penelitian ini menunjukkan  bahwa  penggunaan  protokol  dosis  rendah  mampu  mengurangi  nilai  CTDIvol sebesar  85-91%  dibanding  dengan  protokol  dosis  tinggi,  sementara  sebagian  besar  parameter kualitas  citra  yang  diukur  masih  dinilai  baik.  Nilai  akurasi,  keseragaman,  dan  linearitas  CT number  serta keseragaman noise pada protokol dosis tinggi dan dosis rendah, keseluruhannya masih dalam batas ambang BAPETEN. Terdapat perbedaan sebesar 20-23% pada nilai resolusi spasial yang terukur dari  kedua protokol. Nilai CNR pada protokol dosis tinggi lebih baik dari pada protokol dosis rendah, dengan perbedaan yang cukup signifikan, yaitu 65-93%.
Kata kunci: contrast to noise ratio , CTDIvol, CT number , resolusi spasial

## PENDAHULUAN
CT Scan adalah  salah  satu  modalitas  pencitraan  medis  yang  menggunakan  prinsip tomografi. CT Scan merupakan modalitas utama dalam beberapa permeriksaan dikarenakan kualitas citranya yang baik, mampu menampilkan citra anatomi tubuh manusia secara dua dimensi  berupa  citra  irisan  aksial,  sagital,  coronal  serta  dapat  direkonstruksi  menjadi tampilan tiga dimensi. Kualitas citra CT Scan dapat diukur dengan parameter seperti akurasi CT number , noise , Contrast to Noise Ratio (CNR), dan resolusi spasial. Dibanding dengan modalitas pencitraan lain, CT Scan memberikan radiasi dosis yang tinggi ke pasien, yang dapat  memicu  kanker [1,2] .  Pemeriksaan  rutin  CT Scan thorax  memberikan  dosis  100  kali lebih  besar  dibanding  pemeriksaan  rutin thorax  radiografi [3] .  CT Scan juga  menyumbang 60% dari dosis yang diterima akibat pencitran medis [4] .  Diestimasikan 44% nilai kolektif dosis  efektif  global  berasal  dari  pemeriksaan  CT Scan [5] .  Kualitas  citra  CT Scan yang dihasilkan  juga  dipengaruhi  dosis  radiasi  yang  diterima  tubuh.  Sehingga  dibutuhkan protokol  yang  didesain  klinis  agar  pasien  mendapat  dosis As  Low  As  Reasonably Achieveable (ALARA) namun tetap mempertahankan kualitas citra.
Banyak strategi telah dilakukan untuk mengurangi dosis radiasi pada pemeriksaan CT Scan , diantaranya modulasi arus tabung otomatis atau biasa disebut Automatic Exposure Control (AEC) [6] ,  meningkatkan  pengaturan noise yang  diterima [7] ,  serta  penggunaan  algoritma rekonstruksi dengan teknik iterasi [8,9] . Penggunaan AEC pada pemeriksaan CT Scan telah terbukti tetap menghasilkan kualitas citra yang baik dari segi CT number  dan noise [10] . Salah satu inovasi vendor CT Scan lainnya untuk optimisasi dosis adalah dengan membuat dua protokol scanning yaitu low dose dan high dose protocols . Keduanya memiliki perbedaan dalam  hal  nilai  arus  tabung  (mA)  dan  tegangan  tabung  (kVp)  yang  digunakan,  sehingga tentunya  akan  menghasilkan  perbedaan  kualitas  citra [11] .  Pengurangan  parameter  dosis, seperti tegangan tabung, arus tabung dan pitch , telah terbukti tidak mengubah kualitas citra secara signifikan pada pemeriksaan head and neck [12] . Pengurangan arus tabung dari 500 ke 100 mAs dapat meningkatkan noise sebanyak 40% [13] . Pengurangan dosis yang berlebihan dapat  menghasilkan  citra  dengan  kualitas  terlampau  rendah  dan  mungkin  tidak  dapat digunakan untuk diagnosis [14] .
Oleh karena itu, penelitian ini bermaksud untuk mengevaluasi efek penggunakan protokol dosis tinggi dan dosis rendah dari berbagai merk CT Scan , terhadap kualitas citra, khususnya pemeriksaan thorax.

## METODE
Penelitian ini bertujuan untuk untuk mengevaluasi efek penggunaan protokol dosis tinggi dan dosis rendah terhadap kualitas citra CT Scan Thorax . Penelitian ini dilakukan pada 3 CT Scan dari vendor Siemens, Toshiba dan GE dengan spesifikasi CT Scan 16 slice merk Toshiba  Alexion  tipe  TSX-032A  dengan  nomor  seri  1AA1272567  dengan  kondisi maksimum 135 kV. Selain itu, CT Scan 16 slice merk Siemens S Somatom emotion 16, seri: 86669 dengan tegangan tabung maksimal 130 kV, serta CT Scan 16 slice merk GE Optima dengan  kondisi  maksimum  140  kV  dan  200  mA.  Faktor  eksposi  yang  digunakan  sesuai dengan protokol dosis tinggi dan rendah masing-masik merk. Nilai faktor eksposi  tersebut dapat dilihat pada Tabel 1. Diantara ketiga merk, GE memiliki faktor eksposi tertinggi untuk protokol dosis tinggi.
Tabel 1. Parameter Faktor eksposi dari masing masing CT Scan
Protokol Siemens GE Toshiba Pitch Dosis Tinggi (kVdan mAs) 130 kV 140 kV 135 kV 0,8 mm 200 mAs 300 mAs 52 mAs (setting otomatis) Dosis Rendah (kV dan mAs) 80 kV 80 kV 80 kV 0,8 mm 100 mAs 100 mAs 52 mAs (setting otomatis)
Objek scan menggunakan  fantom  QA  CT,  seperti  pada  Gambar  1.  Fantom  terdiri  dari beberapa  modul,  diantaranya  modul  yang  tersusun  atas  bahan  homogen  untuk  uji  CT number dan noise , modul yang terdiri dari material setara air, udara, dan akrilik, serta modul uji resolusi spasial yag terdiri dari pasang garis. Evaluasi kualitas citra meliputi keseragaman CT  number, akurasi CT  number ,  keseragaman noise ,  linearitas CT  number , Contrast  to Noise Ratio (CNR), dan resolusi spasial.
Gambar 1. Fantom QA CT Scan
CT  number merupakan  angka  yang  menyatakan  nilai  koefisien  atenuasi  objek  yang dicitrakan relatif terhadap koefisien atenuasi air, seperti pada persamaan 1. Nilai CT number bervariasi dari mulai 500-3000 HU untuk tulang, 0 untuk air, hingga -300 - -800 untuk paru paru [2] .  Evaluasi CT  number dilakukan  dengan  memindai  bagian  modul  homogen  dari fantom yang terbuat dari bahan setara air. Citra dari objek homogen seharusnya memiliki nilai CT number yang juga seragam di segala sisi. Selain itu, karena fantom terbuat dari material setara air, maka nilai CT number dari citra harus setara dengan nilai CT number air, yaitu 0, atau berkisar dari 4 hingga -4, sesuai dengan standar uji kesesuaian Bapeten.
CT 𝑁𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 = µ 𝑡 −µ 𝑤 µ 𝑤 × 1000 (1)
Dimana μ t adalah  koefisien  atenuasi  dari  jaringan  yang  terukur  dan  μ w adalah  koefisien atenuasi air [2] .
Pengukuran  nilai  akurasi CT  number dan  keseragaman CT  number dilakukan  dengan membuat Region of Interest (ROI) di console dengan kondisi window width 350 dan window level 40.  ROI  dibuat  dengan  diameter  seragam  yaitu  209  mm 2 .  ROI  untuk  akurasi CT number dibuat  pada  bagian  tengah  citra,  sementara  untuk    keseragaman CT  number
pengukuran dilakukan pada lima titik, yaitu di tengah citra, dan pada bagian tepi arah jam 12, 3, 6, dan 9 seperti pada Gambar 2a. Nilai rata-rata CT number atau Houndsfield Unit (HU) pada ROI diukur. Hasil pengukuran selanjutnya di evaluasi sesuai rekomendasi pada Perka Bapeten no. 2 tahun 2018, dimana nilai CT number pada pusat citra adalah -4 sampai 4, serta selisih CT number dari ROI di pusat citra dengan CT number tepi citra adalah -2 sampai 2 [15] .
(a)                                                               (b)
Gambar  2 .  Hasil  scan  fantom  QA  CT  Scan.  (a)  untuk  pengukuran  keserangaman  CT  number,  (b)  untuk pengukuran linearitas CT number
Evaluasi  linearitas CT  number bertujuan untuk  menilai  apakah  sistem  pencitraan mampu menghasilkan citra yang sesuai dengan densitas dari objek yang dicitrakan. Objek dengan densitas  lebih  tinggi  harus  tampak  lebih  terang  dari  objek  dengan  densitas  rendah. Pengukuran dilakukan pada citra hasil pemindaian fantom pada material akrilik, water dan udara,  seperti  ggambar  2b.  Selanjutnya  dibuat  grafik  nilai  rata-rata CT  number terhadap densitas  elektron  pada  ketiga  material.  Koefisien  linearitas  grafik  harus  memenuhi  R  ≥ 0,990.
Noise merupakan besaran yang menyatakan variasi dari nilai CT number (sumber) . Noise diukur pada citra hasil pemindainan  bagian modul homogen dari fantom, seperti pada CT number .  Oleh  karena  itu,  nilai noise pada  berbagai  posisi  citra  juga  harus  seragam. Pengukuran  keseragaman noise dilakukan  pada  titik-titik  tertentu  di  citra,  seperti  pada keseragaman CT  number .  Namun,  nilai  yang  diukur  bukan  nilai  rata-rata CT  number , melainkan  nilai  standar  deviasinya.  Hasil  pengukuran  juga  dibandingkan  dengan rekomendasi BAPETEN, yaitu selisih standar deviasi dari ROI di pusat citra dengan standar deviasi tepi citra adalah -2 sampai 2.
(a)                                                                   (b)
Gambar 3. Pengukuran resolusi spasial. (a) Keterangan referensi nilai resolusi spasial (b) Hasil scan fantom modul resolusi spasial
Resolusi  spatial  menyatakan  kemampuan  untuk  membedakan  objek  kecil  dengan  posisi berdekatan. Pengukuran resolusi spatial dilakukan pada citra hasil pemindaian modul line pair pada fantom, dengan melihat pasang garis mana yang masih nampak jelas secara dapat dibedakan  secara  visual,  seperti  pada  Gambar  3.  Pengukuran  resolusi  spasial  lebih  lanjut juga  dilakukan  dengan  membuat  grafik  profil  dengan  menggunakan  aplikasi  ImageJ. Resolusi spatial berkaitan dengan ketelitian kedetail-an sistem pencitraan, sehingga semakin banyak pasang garis yang dapat nampak pada citra, maka semakin detail citra, dan semakin baik resolusi spasial.
Contrast  to  Noise  Ratio (CNR)  merupakan  besaran  untuk  menilai  kemampuan  sistem pencitraan  untuk  menghasilkan  citra  object  dengan  jelas  pada  kondisi  noise  pada  latar belakang. Evaluasi CNR dilakukan dengan mengukur nilai rata-rata CT number pada citra objek dan background , serta nilai standar deviasi background dari hasil pemindaian fantom. Selanjutnya, nilai CNR diolah dengan menggunakan Persamaan 2 [2] .
𝐶𝑁𝑅 = 𝑃𝑖−𝑃𝑏
√𝑆𝐷𝑖 2 + 𝑆𝐷𝑏 2 (2)
Dimana Pi adalah nilai CT number rata-rata objek,  Pb  adalah nilai CT number rata-rata background ,  SDi  adalah  standar  deviasi  objek,  dan  SDb  adalah  standar  deviasi background [2] .
Selain  kualitas  citra,  nilai  CTDI  ( Computed  Tomography  Dose  Index )  yang  tertera  pada console juga dicatat untuk membandingkan apakah penggunaan protokol dosis tinggi dan rendah  memberikan  perbedaan  keluaran  dosis.  CTDI  merupakan  indeks  dosis  pada pemeriksaan CT  Scan yang  dapat  digunakan  sebagai  dasar  dalam  mengestimasi  dosis pasien [16] . CTDI biasanya diukur pada fantom khusus dan dengan menggunakan pencil ion chamber dengan panjang 100 mm, seperti pada Gambar 4, sehingga dinamakan CTDI 100 . Pengukuran CTDI 100 dilakukan pada posisi tengah fantom dan tepi fantom. Gabungan nilai CTDI 100 pada  posisi  tengan  dan  tepi  fantom  disebut  CTDIw.  CTDIw  dapat  dilihat  pada Persamaan 3 [17] .
𝐶𝑇𝐷𝐼𝑤 =   1 3 ⁄ 𝐶𝑇𝐷𝐼 100,𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡 + 2 3 ⁄ 𝐶𝑇𝐷𝐼 100,𝑡𝑒𝑝𝑖
(3)
Dimana  CTDI 100,pusat merupakan  CTDI  yang  diukur  pada  tengah  fantom  dan  CTDI 100,tepi adalah CTDI yang diukur pada posisi tepi fantom [18] . Sementara itu, CTDI yang tertera pada console merupakan CTDIvol. CTDIvol mewakili dosis rata-rata untuk scan volum (3D pada mode helical) . CTDI vol dirumuskan pada persamaan 4 [17] .
𝐶𝑇𝐷𝐼𝑣𝑜𝑙 = 𝐶𝑇𝐷𝐼 𝑤 𝑝𝑖𝑡𝑐ℎ (4)
Dimana pitch merupakan pergerakan tabel searah sumbu z (dalam mm) saat rotasi penuh berlangsung (360 derajat) dibagi dengan lebar berkas (dalam mm).
Gambar 4 . Pengukuran CTDI pada fantom khusus dengan pencil ion chamber sepanjang 100 mm [17]

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 2. Hasil Akurasi CT number dari 3 modalitas CT Scan Protokol Modalitas CT Scan 16 Slice Ambang batas BAPETEN Toshiba Siemens GE Tinggi -0,20 -2,8 -3,06 -4 ≤ CT ≤ 4 Rendah -1,50 -3,14 -3,95 Persentase perbedaan 65 % 12,14 % 29,08 %
Berdasarkan hasil Tabel 2, nilai akurasi CT number dengan protokol dosis tinggi dan rendah masih  memilki  rentang  nilai baseline yang  sesuai  dengan  rekomendasi  BAPETEN  yaitu berada pada range -4 ≤ CT ≤ 4. Nilai CT number dari CT Scan GE dengan protokol dosis rendah  adalah  -3,95,  hampir  mendekati  nilai  batas  ambang  dari  BAPETEN.  Persentase perbedaan antara akurasi CT number dengan protokol dosis tinggi dan dosis rendah yang dihasilkan pada merk Toshiba adalah yang paling signifikan, yaitu, 65 %. Selain itu, nilai CT number yang terukur dari ketiga merk CT Scan tidaklah sama walaupun diambil dengan protokol yang sama. Hal ini salah satunya disebabkan oleh perbedaan faktor eksposi seperti yang  tertera  pada  tabel  1.  Tiap  merk  memiliki  perbedaan setting kV  dan  mAs  pada  tiap protokol. Perbedaan penggunaan kV dan mAs mempengaruhi energi dan intensitas berkas foton  sehingga  menghasilkan  nilai CT number yang  berbeda [18,19] .  Selain  itu,  perbedaan algorithma  rekonstruksi  juga  mempengaruhi  nilai CT  number [19] . GE  menggunakan algoritma  ASIR  ( Adaptive  Statistical  Iterative  Reconstruction ),  Siemens  SAFIRE ( Sinogram  Affirmed  Iterative    Reconstruction ),  dan  AIDR  3D  ( Adaptive  Iterative  Dose Reduction 3D ) [20] . Fungsi algoritma itu sendiri adalah untuk melakukan proses pemprosesan citra  secara  digital  untuk  dapat  menghasilkan  kualitas  citra  yang  baik,  dilihat  dari noise , CNR dan nilai HU [20] .
Nilai keseragaman CT number juga masih berada dalam rentang ambang batas BAPETEN, seperti  yang  tertera  pada  tabel  3.  Persentase  perbedaan  antara  keseragaman CT number dengan protokol dosis tinggi dan dosis rendah yang paling signifikan dihasilkan pada merk GE, yaitu 58,75 %. Selain itu, nilai keseragaman CT number merk GE protokol dosis rendah hampir mendekati batas ambang  BAPETEN.  Hal ini konsisten terhadap hasil akurasi CT number pada  tabel  2,  yang  artinya  penggunaan  protokol  dosis  rendah  pada  CT  Scan  GE menghasilkan  kualitas  citra  yang  paling  rendah  dalam  hal  akurasi  dan  keseragaman CT number .
Tabel 3 . Hasil Keseragaman CT number dari 3 modalitas CT Scan
Protokol Modalitas CT Scan Ambang Batas BAPETEN Toshiba Siemens GE Tinggi 0,930 0,310 0,280 ≤ ± 2 CT/HU Rendah 1,310 -0,800 1,925 Persentase perbedaan 40,86% 36 % 58,75 %
Nilai linearitas CT number dari ketiga pesawat CT Scan menunjukan nilai R ≥ 0,990, yang berarti  hasil  citra  dari  ketiga  pesawat  masih  memenuhi  standar  BAPETEN.  Berdasarkan Tabel 5, persentase perbedaan tertinggi antara penggunaan protokol dosis tinggi dan dosis rendah  terdapat  pada  CT  Scan  Toshiba,  yaitu  0,12%.  Nilai  linearitas CT  number menunjukkan bahwa hubungan antara CT number citra dengan densitas material obyek scan adalah linear, sehingga citra benar-benar menampilkan perbedaan greyscale sesuai dengan densitas objek scan. Perubahan faktor eksposi tidak memberikan efek yang besar terhadap feature-feature radiomic dari citra CT Scan [21] .
Tabel 4 . Linearitas CT Number dari 3 modalitas CT Scan Protokol Modalitas CT Scan Ambang batas BAPETEN Toshiba Siemens GE Tinggi 0,9981 0,9995 0,9959 Rendah 0,9971 0,9988 0,9952 R ≥ 0,990 Persentase perbedaan 0,12% 0,07 % 0,07 %
Nilai keseragaman noise dapat dilihat pada Tabel 5. Terlilhat bahwa kedua protokol pada tiga CT Scan menghasilkan nilai yang masih masuk dalam batas ambang BAPETEN. Hal ini  berarti  sistem CT  Scan dapat  menghasilkan  citra  yang  memiliki  tingkat noise yang seragam  pada  semua  posisi.  Diantara  ketiga  pesawat,  persentase  perbedaan  keseragaman noise terbesar antara  protokol dosis tinggi dan dosis rendah yang dihasilkan pada pesawat Siemens  yaitu 86,15 %.
Tabel 5. Hasil Keseragaman noise dari 3 modalitas CT Scan Protokol Modalitas CT Scan 16 Slice Ambang batas BAPETEN Siemens GE Toshiba Tinggi 1,12 0,94 1,00  SD ≤ ± 2 CT Rendah 1,99 1,94 1,74 Selisih Perbedaan 77,67% 86,15 % 74 %
Nilai CNR menyatakan kemampuan sistem pencitraan dalam menghasilkan citra yang dapat menunjukkan  kontras  antara  objek  dan background .  Semakin  tinggi  nilai  CNR,  maka semakin baik kualitas citra. Berdasarkan Tabel 6, terlihat bahwa terdapat penurunan yang cukup signifikan antara CNR dengan protokol dosis tinggi dan dosis rendah pada ketiga CT Scan. Perbedaan terbesar didapat pada CT Scan GE, yaitu 93,45 %. Hal ini berarti perubahan protokol dari dosis tinggi (faktor eksposi tinggi) ke protokol dosis rendah (faktor eksposi
rendah)  memberikan  pengaruh  yang  siginifikan  terhadap  nilai  CNR.  Perbedaan  CNR  ini dapat dilihat lebih jelas pada grafik profil yang dibuat menggunakan imageJ pada  Gambar 5.  Terlihat  bahwa  perbedaan  antara  kontras  dan noise paling  terlihat  jelas  pada  protokol dosis tinggi. Semakin tinggi faktor eksposi, semakin baik CNR [22] .
Tabel 6 . Pengukuran CNR dari 3 modalitas CT scan 16 Slice
Protokol Hasil Pengukuran CNR dari Merk CT Scan Toshiba Siemens GE Tinggi 77,71 364,50 178,59 Rendah 26,92 37,16 8,66 Persentase perbedaan 65,52 % 89,80 % 93,45 %
Gambar 5 . Grafik profil untuk melihat contrast dan noise
Nilai  resolusi  spasial  menggambarkan  kemampuan  sistem  pencitraan  untuk  dapat mencitrakan  objek  yang  kecil,  berhubungan  dengan  ketelitian,  sehingga  semakin  kecil nilainya  maka  resolusi  spasial  semakin  baik.  Berdasarkan  Tabel  7,  terlihat  terdapat perbedaan  yang  tidak  signifikan  pada  nilai  resolusi  spasial  yang  diperoleh  dari  kedua protokol.  Hal  ini  berarti  perubahan  faktor  eksposi  hanya  merubah  nilai  resolusi  spasial sebanyak 20-23%.
Tabel 7 . Hasil resolusi spasial dari 3 modalitas CT scan
Protokol Resolusi Spasial Toshiba Siemens GE Tinggi 1,0 mm 0,8 mm 0,8 mm Rendah 1,3 mm 1,0 mm 1,0 mm Persentase perbedaan 23,1 % 20 % 20 %
Nilai  CTDIvol  hasil  kedua  protokol  dapat  dilihat  pada  Tabel  8.  Terlihat  bahwa  terdapat perbedaan yang sangat signifikan pada nilai CTDIvol pada protokol dosis tinggi dan dosis rendah.  Hal  ini  berarti  perubahan  faktor  eksposi  dari  tinggi  ke  rendah  dapat  mengurangi keluaran  radiasi  hingga  85-91%.  Jika  dibandingkan  dengan  nilai  IDRL  ( Indonesian Diagnostic Refference Levels ) tahun 2020 dari BAPETEN, yaitu 11 mGy untuk chest scan dewasa, maka semua nilai CTDIvol dengan protokol dosis tinggi berada di atasnya. Hal ini berarti perlu ada justifikasi dan optimasi dalam penggunaan protokol dosis tinggi.
Berdasarkan  hasil  penelitian,  terlihat  bahwa  pengurangan  nilai  CTDIvol  hingga  85-91% hanya mempengaruhi nilai CNR, sementara nilai keseragaman CT Number , linearitas CT Number, keseragaman noise ,  dan  resolusi  spasial  tidak  mengalami  perbedaan  yang signifikan.  Penggunaan  protokol  dosis  yang  terlalu  rendah  memang  memungkinkan mengurangi  kualitas  citra  dan  dapat  mengganggu  diagnosis [14] .  Besaran  CNR  yang mengalami  penurunan  paling  signifikan  pada  penelitian  ini  menunjukkan  tingkat  kontras objek dalam background ber- noise , sehingga penurunan CNR memungkinkan menurukan visibilitas objek dengan kontras rendah. Sehingga penerapan protokol dosis rendah baru bisa diterapkan untuk mencitrakan objek tertentu yang dapat dikategorika sebagai objek kontras tinggi,  seperti pada pemeriksaan CT Scan thorax. Thorax terdiri dari organ tulang rusuk, tulang dada, jantung dan paru-paru yang dikategorikan sebagai daerah kontras tinggi karena densitas antar organ sangat berbeda.
Tabel 8 . Hasil CTDIvol dari 3 modalitas CT scan Protokol CTDIvol Toshiba Siemens GE Tinggi 15,60 mGy 20,32 mGy 26,85 mGy Rendah 2,30 mGy 2,91 mGy 2,03 mGy Persentase perbedaan 85,25 % 85,16 % 91,43 %

## KESIMPULAN
Penggunaan protokol dosis tinggi dan rendah menghasilkan perbedaan dalam kualitas citra CT  Scan  thorax.  Namun,  nilai  akurasi,  keseragaman,  dan  linearitas CT  number serta keseragaman noise pada protokol dosis tinggi dan dosis rendah keduanya masih dalam batas ambang standar BAPETEN. Sementara itu, nilai CNR pada protokol dosis tinggi lebih baik dari pada protokol dosis rendah, dengan perbedaan signifikan, yaitu 65-95%. Nilai resolusi spasial pada protokol dosis tinggi juga lebih baik daripada protokol dosis rendah, dengan perbedaan 20-23%. Selain itu, nilai dosis keluaran CTDIvol juga menunjukkan perbedaan yang signifikan. Perubahan dari protokol dosis tinggi ke rendah, dapat mengurangi dosis 85- 91%. Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan protokol dosis rendah dapat mengurangi
dosis keluaran yang signifikan dengan tetap mempertahankan sebagian besar kualitas citra, kecuali nilai CNR.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Hausleiter J, Meyer T, Hermann F, Hadamitzky M, Krebs M, Gerber T C, McCollough C, Martinoff S, Kastrati A & Schömig A. 2009. Estimated radiation dose associated with cardiac CT angiography. J. Am. Med. Assoc , 301 500–7.
2. Mulkens T., Salgado R., & Bellinck P. 2011. Dose Optimization and Reduction in CT of the  Brain  and  Head  and  Neck  Region.  In:  Tack  D,  Kalra  MK,  Gevenois  PA  (eds.). Radiation Dose from Multidetector CT . Springer, Berlin, Heidelberg; 281-306.
3. Smith-Bindman  R.,  Lipson  J.,  &  Marcus  R.  2009.  Radiation  dose  associated  with common computed tomography examinations and the associated lifetime attributable risk of cancer. Arch Intern Med , 169, 2078-2086.
4. European Commission. 2014. Radiation Protection No 180 Medical Radiation Exposure of the European Population , Publications Office of the European Union.
5. Dougeni,  E.,  Faulkner,  K.  and  Panayiotakis,  G.  2012.  A  review  of  patient  dose  and optimisation methods in adult and paediatric CT scanning. Eur. J. Radiol , 81(4), e665– e683.
6. Kalra, M.K., Maher, M.M., Toth, T.L., Kamath, R.S.,  Halpern, E.F., & Saini, S. 2004. Comparison  of  Z-axis  automatic  tube  current  modulation  technique  with  fixed  tube current CT scanning of abdomen and pelvis. Radiology , 232 (2), 347–353.
7. Kambadakone,  A.R.,  Prakash,  P.,  Hahn,  P.F.,  &  Sahani,  D.F.  2010.  Low-dose  CT examinations in Crohn’s disease: impact on image quality, diagnostic performance, and radiation dose. Journal of the American College of Radiology , 195 (1), 78–88.
8. McLaughlin, P.D., Murphy, K.P., & Hayes, S.A. 2014. Non-contrast CT at comparable dose to an abdominal radiograph in patients with acute renal colic; impact of iterative reconstruction on image quality and diagnostic performance. Insights into Imaging , 5 (2), 217–230.
9. Murphy, K.P., Crush, L., & Twomey, M. 2015. Model-based iterative reconstruction in CT enterography. American Journal of Roentgenology , 205 (6), 1173–1181.
10. Sari, N.L.K.,  Suzana, M.,  Muslim, M., & Muliyati, D. 2020.  Analysis of the effect of care dose 4D software use on image quality and radiation dose on the CT scan abdomen. Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya , 5 (1).
11. Syamsidar,  Abdullah,  B.,  Dewang,  S.,  &  Mulyadin.  2017.  Analisis  Akurasi  dan Keseragaman CT Number dari Citra CT Scan menggunakan Phantom Gammex. Jurnal Pendidikan Fisika Universitas Hasanudin , 2(1), 2356-301X.
12. Davoudi, M., Khoramian, D., Firouzjah, R.A., & Ataei, G. 2019. Strategy of computed tomography image optimisation in cervical vertebrae and neck soft tissue in emergency patients. Radiation protection dosimetry, 187 (1), 98-102.
13. Kalra M.K., Maher M.M., Toth T.L. 2004. Strategies for CT radiation dose optimization. Radiology , 230:619–28.
14. Kavanagh,  R.G.,  O’Grady,  J.,  Carey,  B.W.,  McLaughlin,  P.D.,  O’Neill,  S.B.,  Maher, M.M., & O’Connor, O.J. 2018. Low-Dose Computed Tomography for the Optimization of  Radiation  Dose  Exposure  in  Patients  with  Crohn’s  Disease. Gastroenterology Research and Practice , Article ID 1768716.
15. BAPETEN. 2018. Peraturan kepala BAPETEN no. 2 tahun 2018 tentang Uji Keseuaian Pesawat Sinar-X Radiologi Diagnostik dan Konvensional .
16. Bushberg,  J.T.  2011. The  Essential  Physics  Of  Medical  Imaging,  Third  Edition . Philadelphia, USA.
17. ICRU.  2012. ICRU  report  87:  Radiation  Dose  and  Image-Quality  Assessment  in Computed Tomography . Journal of the ICRU Volume 12 No 1, Oxford University Press.
18. Afifi, M.B., Abdelrazek, A., Deiab, N.A., ElHafez, A.I.A., & El-Farrash, A.H. 2020. The effects of CT x-ray tube voltage and current variations on the relative electron density (RED) and CT number conversion curves. Journal of Radiation Research and Applied Sciences , 13 (1), 1-11, DOI: 10.1080/16878507.2019.1693176.
19. Brent van der Heyden, Michel Öllers, André Ritter, Frank Verhaegen, Wouter van Elmpt. 2017. Clinical evaluation of a novel CT image reconstruction algorithm for direct dose calculations . Physics and Imaging in Radiation Oncology 2 , 11–16
20. Seeram, E. 2016. Computed Tomography Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control, Fourt edition . Saunders.
21. Mackin, D.,  Ger, R.,  Dodge, C.,  Fave, X., Chi1, P.C., Zhang,  L.,  Yang, J.,  Bache, S., Dodge,  C.,  Jones,  A.K.,  &  Court,  L.  2018.    Effect  of  tube  current  on  computed tomography radiomic features. Scientific Reports , 8, 2354.
22. Alsleem, H.A., & Almohiy,  H.M. 2020. The Feasibility of Contrast-to-Noise Ratio on Measurements  to  Evaluate  CT  Image  Quality  in  Terms  of  Low-Contrast  Detailed Detectability. Med. Sci., 8, 26.