J urnal Imejing Diagnostik (JImeD) 6 (2020) 60-64
e-ISSN 2621-7457 , p-ISSN 2356-301X

## Jurnal Imejing Diagnostik
http://ejournal.poltekkes- smg.ac.id/ojs/index.php/jimed/index
Nilai Contrast to Noise Ratio (CNR) Radiograf Thorax PA antara menggunakan Grid dengan tanpa Menggunakan Grid
Angga Yosainto Bequet 1 , Fatimah 2 , Luthfi Rusyadi 3 1 2 3 Poltekkes Kemenkes Semarang, Indonesia
Corresponding author: Angga Yosainto Bequet E-mail: anggayosainto@gmail.com
Received: March 16 th , 2020; Revised: June 17 th , 2020; Accepted: June 30 th 2020

## ABSTRACT
Background: In  the  Thoracic  Radiography  Technique,  applying  the  use  of  a  grid  to  control  scattered radiation almost never occurs, because the organ that is radiologically examined is classified as soft tissue dominance. Consideration of using grid is very important when the thickness of the thoracic organ exceeds 10 cm, thus potentially increasing scattering radiation which will affect the value of the Contrast to Noise Ratio (CNR). The purpose of this study is to examine the difference between the use of grid and non-grid for the chest radiography techniques in the context of CNR values.
Methods: In  the  study,  a  hundred  healthy  patient  uderwent  the  chest  posteroanterior (PA)  radiographic examination, a half of the total patients was examined with grid whereas the rest without the grid embedded. All the resulted images were analyzed by means of the pixel value measurements at the specific organs of interest (costea and pulmonary tissues) in inside and outside of the lung organs, using 1,5 mm of ROI  from Dicom  software.  The  statistical  analysis  of  the  CNR  values  was  performed  by  comparing  the  results between the groups.
Results: There is a significant difference in the contrast values on the PA radiographs between those using the Grid and without using the Grid (p-value <0.001). The average contrast value on the chest radiograph with Grid is 2283.60, while without Grid is 1878.58. In the Noise values, it also deems significance (p- value  =  0.001). The  average  of  the  noise  values  employing  the  Grid  in  the  technique is  25.32,  whereas without Grid is 17.84. In the Contrast to Noise Ratio (CNR), the diference seems to be significant (p-value <0.001).  The  average  CNR  radiograph  of  the  PA  chest  using  the  Grid  is  100.79,  while  the  non-grid  is 125.62.
Conclusions: The application of the grid in radiography technique gives significant difference in the image results (contrast, noise, and CNR), when compare to the radiographic techniques without the grid. Using the grid in the Technique improve the qPA-thoracic quality of the chest images.
Keyword: Chest; CNR; Thorax PA; Grid.

## Pendahuluan
Pemeriksaan  radiografi  thorax  merupakan pemeriksaan  paling  sering  dan  paling  rutin dilakukan  di  setiap  instalasi  radiologi  khususnya radiodiagnostik (WHO, 2016). Pemeriksaan radiografi  thorax  merupakan  metode  diagnostik yang  cukup  penting  untuk  mengevaluasi  saluran
pernafasan,  parenkim  dan  pembuluh  darah  paru, mediastinum, jantung, pleura dan dinding thorax.
Menurut (Carlton & Adler, 2001),  objek dengan volume  yang  besar  akan  meningkatkan  jumlah radiasi  hambur.  Radiasi  hambur  yang  mengenai film akan mengganggu nilai diagnostik citra, karena pengaruh  hamburan  radiasi  dan  rendahnya  signal (Forster,  1985).  Obyek  thorax  dewasa  ukuran pasien  standar  dengan  ketebalan  yang  tinggi  (>10
cm) membutuhkan grid (penapis) untuk mengurangi insidensi radiasi hambur (Carlton & Adler, 2001).
Peneliti  menjumpai  dilapangan,  pemeriksaan radiografi  thorax  sering  tidak  menggunakan  grid. Radiograf  dibuat  menggunakan  grid  jika  prosedur radiografi  thoraks  dibuat  dengan  memanfaatkan bucky  system,  yang  mana  moving  grid  sudah tersedia di dalam perangkat alat. Jika bucky system tidak  di  gunakan  maka  prosedur  radiografi cenderung  tanpa  memfungsikan  grid  (Bruce  et  al., 2012). Buruk nya pengendalian radiasi hambur dan kualitas  signal  menjadi  masalah  potensial  yang berpengaruh terhadap kualitas citra.
Dari  permasalahan  tersebut,  penelitian  ini bertujuan  untuk  memeriksa  kejadian  hamburan radiasi  melalui  observasi  terhadap  perbedaan Contrast to Noise Ratio (CNR) radiograf thorax PA antara  menggunakan  grid dan  tanpa  menggunakan grid.    Selain  itu,  observasi  terhadap  tingkat perubahan  nilai  CNR  radiograf  thorax  PA  antara menggunakan  grid  dan  tanpa  menggunakan  grid juga di lakukan.

## Metode
Penelitian  ini  merupakan  jenis  penelitian kuantitatif dengan disain eksperimental. 100 Subjek pasien terlibat dalam pemeriksaan radiologi thorax PA.    50  radiografi  dari  pasien  dibuat  dengan menggunaan  grid  dan  50  yang  tersisa  tanpa menggunakan grid.
Masing-masing citra diukur nilai pixelnya pada area obyek (costae dan paru), dan area diluar objek. Pengukuran  dilakukan  menggunakan  software pengolah  citra  radiograf  dengan  cara  memberikan ROI  berukuran  1,5  mm.  Nilai  contrast  diperoleh dari  selisih  antara  nilai  pixel  pada  costae  dengan nilai pixel pada area paru-paru. Nilai CNR diperoleh dari perbandingan antara nilai Contrast dengan nilai standar deviasi nilai pixel area diluar organ.

## Hasil dan Pembahasan
Pengambilan  data  dilakukan  untuk  pasien pemeriksaan  radiografi  thorax  pada  bulan  oktober 2019  dengan  jumlah  sampel  sebanyak  100  pasien yang  terdiri  dari  50  pasien  dilakukan  pemeriksaan radiografi  thorax  dengan  menggunakan  Grid,  dan 50 pasien tanpa menggunakan Grid.
Dari  100  pasien  diketahui  sebanyak  44  pasien berjenis  kelamin  laki-laki  dan  56  pasien  berjenis kelamin  perempuan.  Pasien  yang  diambil  datanya pada ppenelitian ini adalah pasien rawat jalan yang mampu  untuk  dilakukan  pemeriksaan  radiografi
thorax  dengan  cara  berdiri  seperti  tampak  pada gambar 1 dan 2.
Gambar 1. Posisi Pasien Pemeriksaan Thorax tanpa Grid
Gambar 2. Posisi Pasien Pemeriksaan Thorax dengan Grid
.
Masing-masing citra diukur nilai pixelnya pada daerah  costae,  paru  dan  area  kosong  diluar  objek yang  difoto  untuk  menentukan  nilai  noise. Pengukuran  dilakukan  menggunakan  software pengolah  citra  radiograf  dengan  cara  memberikan ROI  berukuran  1,5  mm.  Nilai  contrast  diperoleh dari  selisih  antara  nilai  pixel  pada  costae  dengan nilai pixel pada area paru-paru. Nilai CNR diperoleh dari perbandingan antara nilai Contrast dengan nilai standar deviasi nilai pixel area diluar organ seperti tampak pada gambar 3.
Gambar 3. Pengukuran nilai pixel menggunakan software DICOM
Analisis  univariat  bertujuan  untuk  mengetahui homogenitas dari sampel yang digunakan meliputi Body  Mass  Index,  penggunaan  kV  dan  mAs  pada pebguatan radiograf thorax antara dengan penggunaan Grid dan tanpa penggunaan Grid. Hasil uji homogenitas disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Uji Homogenitas sampel
No
Karakteristik p-value Keterangan 1 Body Mass Index 0,979 Homogen 2 kV 0,252 Homogen 3 mAs 0,188 Homogen
Dari  tabel  1  diatas  diketahui  bahwa  kondisi pasien  yang  digunakan  sebagai  sampel  penelitian adalah homogen, begitu pula dengan faktor eksposi yang digunakan meliputi nilai kV dan mAs.
Setelah  dilakukan  pengukuran  menggunakan ROI dan diketahui nilai contrast, noise dan Contrast to  Noise  Ratio,  selanjutnya  data  dilakukan  analisa secara  statistik  untuk  mengetahui  ada  tidaknya perbedaan nilai contras, noise dan Contrast to Noise Ratio  Radiograf  foto  thorax  antara  menggunakan Grid  dengan  tanpa  menggunakan  Grid.  Hasil  uji statistik disajikan pada tabel dibawah ini.
Tabel 2. Uji Statistik radiograf Thorax PA antara menggunakan Grid dengan tanpa menggunakan Grid
No Variabel Rerata Hasil Pengukuran p- value Keterangan Grid Tanpa Grid 1 Contrast 2283,60 1878,58 0,001 Ada perbedaan 2 Noise 25,32 17,84 0,001 Ada perbedaan 3 Contrast to  Noise Ratio 100,79 125,62 0,001 Ada perbedaan
Dari  tabel  diatas  diketahui  bahwa  uji  statistik menunjukkan terdapat perbedaan nilai contrast pada radiograf foto thorax PA antara yang menggunakan
Grid  dengan  tanpa  menggunakan  Grid  (p-value  < 0,001).  Rata-rata  nilai  contrat  pada  radiograf  foto thorax  menggunakan  Grid  adalah  2283,60, sedangkan  yang  tanpa  menggunakan  Grid  adalah 1878,58.  Nilai  Noise  juga  menunjukkan  terdapat perbedaan  antara  radiograf  foto  thorax  PA menggunakan  Grid  dengan  tanpa  menggunakan Grid  (p-value  =  0,001).  Rata-rata  nilai  noise radiograf  foto  thorax.menggunakan  Grid  adalah 25,32, sedangkan radiograf thorax tanpa menggunakan  Grid  adalah  17,84.  Uji  statistik terhadap nilai Contrast to Noise Ratio (CNR) juga menunjukkan  terdapat  perbedaan  antara  radiograf foto  thorax  PA  menggunakan  Grid  dengan  tanpa Grid  (p-velue  <  0,001).  Rata-rata  nilai  CNR radiograf  thorax  PA  dengan  menggunakan  Grid adalah  100,79,  sedangkan  nilai  CNR  radiograf thorax PA tanpa menggunakan Grid adalah 125,62.

## Perbedaan nilai Contrast Citra antara radiograf thorax  PA  menggunakan  Grid  dengan  tanpa Grid
Grid  adalah  perangkat  berbentuk  segi  empat pipih  dibuat  ari  serangkaian  strip  timbal  yang bersifat  radioopaq  yang  dipisahkan  oleh  material yang  bersifat  radioluscent  secara  berurutan. Material radioluscent yang biasa digunakan adalah alumunium  (Carlton  &  Adler,  2001).  Penggunaan grid  didalam  proses  radiografi  diletakkan  diantara pasien dan film (Bushong, 2013).
Contras  citra  merupakan  perbedaan  tingkat kehitaman  pada  suatu  citra  radiograf.  Pada  citra analog yang berbasis screen-film, contrast diartikan sebagai perbedaan optical density (OD)  (Bushong, 2013). Pada citra digital contrast merupakan ukuran perbedaan antara nilai data (pixel value) (Carlton & Adler, 2001).
Fungsi  contrast  dalam  citra  adalah  untuk membuat  suatu  struktur  anatomi  menjadi  lebih terlihat.  Contrast  citra  merupakan  faktor  paling penting  dalam  kualitas  suatu  citra  radiograf. (Bushong, 2013).
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terdapat perbedaan  nilai  contrast  pada  radiograf  thorax  PA antara menggunakan Grid dengan tanpa menggunakan  Grid.    Radiograf  thorax  PA  yang menggunakan  Grid  memiliki  nilai  contrast  yang lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan  radiograf thorax  PA  tanpa  menggunakan  Grid  dimana  nilai rata-rata contras citra radiograf menggunakan Grid adalah 2283,60, sedangkan yang tanpa menggunakan  Grid  adalah  1878,58.  Penggunaan Grid mampu meningkatkan nilai Contrast pada citra khususnya radiograf thorax dikarenakan penggunaan  Griid  akan  menahan  radiasi  hambur
(scatter  radiation)  yang  akan  mengenai  image receptor (Bushong, 2013).
Grid  memiliki  fungsi  untuk  menyerap  radiasi hambur sebelum radiasi hambur tersebut mengenai film.  Radiasi  hambur  adalah  radiasi  yang  arahnya terdeviasi terhadap berkas utama. Efek dari radiasi hambur adalah selalu menghilangkan atau menutupi gambaran informasi dari radiograf (Forster, 1985). Radiasi hambur muncul akibat dari interaksi berkas radiasi  utama  dengan  materi  yang  dilewatinya seperti  tubuh  pasien.  Radiasi  hambur  yang mengenai  film  tidak  akan  membawa  informasi diagnostik dari pasien, melainkan hanya menambah tingkat  keabuan  terhadap  film,  sehingga  tidak memiliki nilai diagnostik. Selain itu, radiasi hambur juga  akan  menurunkan  tingkat  contrast  pada  citra (Carlton & Adler, 2001).
Radiasi  hambur  adalah  radiasi  yang  arahnya terdeviasi terhadap berkas utama. Efek dari radiasi hambur adalah selalu menghilangkan atau menutupi gambaran informasi dari radiograf (Forster, 1985).
Sesuai  dengan  hasil  penelitian  yang  mana  nilai contras  radiograf  foto  thorax  PA  memiliki  nilai contrast  lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan radiograf  thorax  PA  tanpa  menggunakan  Grid dimana rata-rata nilai contras dengan menggunakan grid  adalah  2283,60,  sedangkan  yang  tanpa menggunakan  Grid  adalah  1878,58.  Dengan contrast  yang  tinggi  maka  akan  jelas    perbedaan tampilan antara tulang dengan soft tissue (Bushong, 2013). Seperti pada radiografi thorax PA yang mana secara struktur terdiri dari tulang (costae, vertebrae, sternum,  clavicula,  dll)  serta  soft  tissue  (jaringan paru, pembuluh darah, bronkus paru, dll).

## Perbedaan Noise Citra antara radiograf thorax PA menggunakan Grid dengan tanpa Grid
Noise  juga  merupakan  salah  satu  bagian  yang tidak  dapat  dipisahkan  dari  sistem  pencitraan radiography. Noise pada radiografi adalah fluktuasi acak  nilai  optical  density  (pixel  value  pada  citra digital)  pada  suatu  citra.  Noise  merupakan gangguan acak yang mengaburkan atau mengurangi kejelasan  citra.  Dalam  citra  radiografi,  noise diterjemahkan  menjadi  tampilan  kasar  atau berbintik-bintik pada citra (Bontrager & Lampignano,  2014).  Noise  juga  diartikan  sebagai informasi  latar  yang  bersifat  acak  yang  terdeteksi oleh  detektor  dan  tidak  memberikan  kontribusi kepada kualitas citra (Carlton & Adler, 2001).
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terdapat perbedaan tingkat noise antara radiografi thorak PA menggunakan  grid  dengan  radiografi  PA  tanpa menggunakan  grid  (p-value  =  0,001).  Nilai  noise pada radiograf thorax PA yang menggunakan Grid
lebih  tinggi  dari  pada  nilai  noise  pada  radiograf yang tidak  menggunakan grid. hal ini dikarenakan penggunaan  Grid  akan  meningkatkan  quantum motle pada citra radiograf.
Ada  empat  komponen  pada  noise  yaitu  flm graininess,  structure  mottle,  quantum  mottle,  and scatter radiation (Bushong, 2013). Penggunaan Grid mampu  menurunkan  nilai  radiasi  hambur  (scatter radiation)  dikarenakan  grid  akan  memblok  radiasi hambur  yang  terpancar  dari  pasien  sebelum mengenai  ke  film  /  imaging  plate.  Namun penggunaan  Grid  juga  akan  memblok  sebagian radiasi remnant yang akan mengenai film / imaging plate  akibat  adanya  kisi  kisi  dari  Grid  sehingga intensitas radiasi yang mengenai film / imagig plate akan berkurang.
Quantum  motle  sebagai  salah  satu  komponen dalam  timbulnya  noise  akan  meningkat  manakala citra  dihasilkan  dari  sedikit  intensitas  sinar-X. penggunaan grid akan mengurangi jumlah intensitas yang  mengenai  imaging  plate  sebagai  dasar pembentukan  citra.  Quantum  mottle  yang  tinggi pada citra akan tampak seperti tampilan grass seed yang disebar.
Untuk  menjaga  quantum  mottle  tetap  rendah sehingga noise tetap rendah, maka penggunaan Grid pada radiografi thorax PA harus diimbangi dengan penabahan nilai mAs untuk menjaga agar intensitas sinar-X  yang  mengenai  film  tetap  adekuat  dalam menghasilkan citra

## Perbedaan Contrast to Noise Ratio Citra antara radiograf thorax PA menggunakan Grid dengan tanpa Grid
Contrast  to  Noise  Ratio  (CNR)  Merupakan perbandingan  antara  nilai  contras  terhadap  noise suatu  citra  radiograf.  CNR  merupakan  indikator relatif kualitas sebuah citra. Suatu ctra yang bagus akan  memperlihatkan  lesi  dengan  baik  manakala nilai contrast meningkat sedangkan noisenya turun (rendah) (Huda & Abrahams, 2015).
Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan  nilai  CNR  antara  radiograf  thorax  PA yang  menggunakan  grid  dengan  radiograf  thorax PA  tanpa  menggunakan  grid  dengan  p-value  < 0,001. Nilai CNR radiograf thorax PA menggunaan grid memiliki nilai CNR lebih rendah (100,79) jika dibandingan dengan nilai CNR radiograf thorax PA tanpa menggunakan Grid.
Penurunan nilai CNR pada radiograf thorax PA yang  menggunakan  Grid  dikarenakan  pada  saat menggunakan  grid,  nilai  noise  pada  radiograf meningkat  akibat  kenaikan  quantum  mottle, sehingga nilai CNR menjadi turun. Nilai CNR dapat menjadi salah satu indikator kualitas citra radiograf.
Semakin  baik  nilai  CNR  dapat  dikatakan  kualitas citra juga semakin baik. Nilai CNR yang tinggi akan menghasilkan  citra  yang  mampu  menampilkan struktur anatomi dan patologi yang terlihat jelas.
Untuk  dapat  meningkatkan  nilai  CNR  yang tinggi  pada  teknik  radiografi  thorax  PA  dengan menggunakan grid, maka perlu dilakukan
modifikasi
faktor eksposi dengan cara meningkatkan  nilai  mAs.  Peningkatan  nilai  mAs pada  teknik  radiografi  thorax  menggunakan  grid akan  menjaga  intensitas  sinar-X  yang  mengenai film  sehingga  menjaga  kenaikan  nilai  quantum mottle.

## Simpulan
Terdapat  perbedaan  signifikan  antara  radiograf thorax PA menggunakan grid dan tanpa menggunakan grid pada nilai Contrast pada (p-value < 0,001), Noise (p-value 0,001), dan CNR (p-value < 0,001).
Nilai contrast Radiograf thorax PA dengan grid lebih  tinggi  dari  pada  radiograf  tanpa  grid,  hal sebalik nya terjadi pada nilai Noise dan CNR.

## Daftar Pustaka
Bontrager,  K.  L.,  &  Lampignano,  J.  P.  (2014).
Textbook  of  Radiographic  Positioning  and
Related Anatomy (8th ed.) . Elsevier Mosby.
Bruce, W. long, Jeannean, H. R., & Barbara, J. S.
(2012). Merills  Atlas  of  Radiographic Positioning & Procedures . Bushong,  S.  C.  (2013). Radiologic  Science  for Technologist : Physics, Biology, and
Protection .
Carlton, R. R., & Adler, A. M. (2001). Principles of Radiographic Imaging An Art and Science 3rd
Edition (Third Edition) .
Forster,  E.  (1985). Equipment  for  Diagnostic Radiography . MTP Press Limited.
Huda, W., & Abrahams, R. B. (2015). Radiographic Techniques,  Contrast,  and  Noise  in  X-Ray Imaging. American Journal of Roentgenology , 204 (2),
126–131.
https://doi.org/10.2214/AJR.14.13116 WHO.  (2016). Communicating  Radiation  Risks  in Paediatric  Imaging :  Information  to  support healthcare discussions about benefit and risk
(World Health Organization, Ed.).