DASAR-DASAR RADIOLOGI

1.1.  SEJARAH

sinar x ditemukan oleh Wilhem Conrad Roentgen, seorang professor fisika

dari Universitas Wurzburg, Jerman. Saat itu ia melihat timbulnya sinar

fluoresensi yang berasal dari Kristal barium platinosianida dalam tabung

Crookes-Hittorf yang dialiri listrik. Pada tahun 1901 mendapat hadiah nobel atas

penemuan tersebut. Akhir Desember 1895 dan awal Januari 1896 Dr Otto

Walkhoff (dokter gigi) dari Jerman adalah orang pertama yang menggunakan

sinar x pada foto gigi ( premolar bawah) dengan waktu penyinaran 25 menit,

selanjutnya seorang ahli fisika Walter Koenig menjadikan waktu penyinaran 9

menit dan sekarang waktu penyinaran menjadi 1/10 second (6 impulses).

William Rollins adalah orang yang mengerjakan intraoral radiograf pada tahun

1896 mengalami cedera disebabkan efek pekerjaan yaitu kulit tangannya

terbakar sehingga direkomendasikanlah pemakaian tabir/pelindung antara

tabung, pasien maupun radiographer. Korban lain dr Max Hermann Knoch orang

Belanda yang bekerja sebagai ahli radiologi di Indonesia. Ia bekerja tanpa

menggunakan pelindung tahun 1904 dr Knoch menderita kelainan yang cukup

berat luka yang tak kunjung sembuh pada kedua belah tangannya. Lama

kelamaan tangan kiri dan kanan jadi nekrosis dan lama diamputasi yang akhirnya

meninggal karena sudah metastase ke paru.

1.2. PERENCANAAN DAN PERSYARATAN FASILITAS BANGUNAN

RADIOLOGI

Dalam membangun dan merencanakan fasilitas ruangan penyinaran radiografi,

harus memperhatikan hal-hal yang tertera dibawah ini.

1. Lokasi bagian radiologi ditempatkan disentral yang mudah dicapai dari

poliklinik.

2. Besarnya ruangan harus sesuai dengan peralatan yang akan ditempatkan,

seperti rumah sakit tipe A,B,C dan D.

3. Proteksi radiasi peralatan Roentgen dan dinding ruangan harus dapat

dipertanggungjawabkan untuk menjamin keamanan pasien, radiographer,

pegawai, dokter dan masyarakat umum.

4. Alat-alat proteksi yang dipakai ahli radiologi, radiographer serta

karyawan adalah sarung tangan berlapis timah hitam dan jubah/apron

yang berlapis timah hitam setebal 0,5 mm Pb. Dinding proteksi berlapis

Pb dengan ketebalan ekivalen 2 mm Pb.

5. Luas ruangan menurut Departemen Kesehatan harus 4x3x2,8m sehingga

memudahkan memasukkan tempat tidur pasien, khusus untuk alat-lat

kedokteran gigi lebih kecil dari ukuran yang diatas dengan catatan ukuran

ruangan memudahkan pasien keluar dan masuk untuk melakukan foto

ronsen. Dinding ruangan terbuat dari bata yang dipasang melintang (artinya 1

bata ; jika dipasang memanjang dipakai 2 bata). Bata yang dipakai harus

berkualitas baik ukuran 10x20 cm. Plesteran dengan campuran semen dan

pasir tertentu, tebal minimal dengan bata adalah 25 cm. Bila memakai beton,

tebal dinding beton minimal adalah 15 cm. dinding yang dibuat harus

ekivalen dengan 2 mm Pb. Bila ada jendela boleh ditempatkan 2 m diatas

dinding atau kaca yang berlapis Pb.

6. Kamar gelap yang dipakai minimal 3x2x2,8 m dan jga dibuat bak-bak

pencucian film dengan porselen putih bagi yang menggunakan pencucian

dengan cara manual. Harus ada air yang bersih dan mengalir, kipas

angin/exhauster atau air-conditioner agar udara dalam kamar gelap selalu

bersih dan cukup nyaman bagi petugas yang bekerja di dalamnya selama

berjam-jam. Untuk masuk ke kamar gelap dapat dipakai sistem lorong yang

melingkar tanpa pintu atau sistem dua pintu untuk menjamin supaya cahaya

tidak masuk. Warna dinding kamar gelap tidak perlu hitam, sebaiknya

dipakai warna cerah, kecuali lorong lingkar ke kamar gelap dicat hitam untuk

mengabsorpsi cahaya sebanyak mungkin.

7. Ruang operator dan tempat pesawat sinar x sebaiknya dibuat terpisah atau

bila berada dalam satu ruangan maka disediakan tabir yang berlapis Pb dan

dilengkapi dengan kaca intip dari Pb.

8. Pintu ruang pesawat sinar x harus diberi penahan radiasi yang cukup

sehingga terproteksi dengan baik. Pintu tersebut biasanya terbuat dari tripleks

dengan tebal tertentu yang ditambah lempengan Pb setebal 1 – 1,5 mm.

9. Tanda radiasi berupa lampu merah harus dipasang di atas pintu yang dapat

menyala pada saat pesawat digunakan.

1.2.  RADIOLOGI DAN RADIOGRAFI

Radiasi adalah pemancaran/pengeluaran dan perambatan energi menembus

ruang atau sebuah substansi dalam bentuk gelombang atau partikel. Partikel

radiasi terdiri dari atom atau subatom dimana mempunyai massa dan bergerak,

menyebar dengan kecepatan tinggi menggunakan energi kinetik. Beberapa

contoh dari partikel radiasi adalah electron, beta, alpha, photon & neutron.

Sumber radiasi dapat terjadi secara alamiah maupun buatan. Sumber radiasi

alamiah contohnya radiasi dari sinar kosmis, radiasi dari unsur-unsur kimia

yang terdapat pada lapisan kerak bumi, radiasi yang terjadi pada atsmosfir akibat

terjadinya pergeseran lintasan perputaran bola bumi. Sedangan sumber radiasi

buatan contohnya radiasi sinar x, radiasi sinar alfa, radiasi sinar beta , radiasi

sinar gamma.

1.3.1. SINAR X

Sinar x adalah pancaran gelombang elektromagnetik yang sejenis dengan

gelombang listrik, radio, inframerah panas, cahaya, sinar gamma , sinar kosmik

dan sinar ultraviolet tetapi dengan panjang gelombang yang sangat pendek.

Penggunaan sinar x adalah sesuatu yang penting untuk diagnosa gigi geligi serta

jaringan sekitarnya dan pemakaian yang paling banyak pada diagnostic imaging

system.

Perbedaan antara sinar dengan sinar elektromagnetik lainnya terletak pada

panjang gelombang dimana panjang gelombang pada sinar x lebih pendek

yaitu :

1 A = 1/100.000.000 cm = 10-8 cm.

Lebih pendek panjang gelombang dan lebih besar fekwensinya maka energi yang

berikan lebih banyak. Energi pada sinar x memberikan kemampuan untuk

penetrasi khususnya gigi, tulang dan jaringan disekitar gigi.

Efek dari radiasi elektromagnetik dalam kehidupan, bervariasi tergantung

panjang gelombang, Gelombang TV dan radio dimana berada di atsmosfir tidak

mempunyai efek pada jaringan manusia. Microwave dengan energi radiasi yang

rendah dapat menghasilkan energi panas dalam jaringan organik yang juga

bekerja pada microwave ovens. Elektromagnetik dengan energi yang sangat

rendah dapat menyebabkan ionisasi seperti yang ada pada MRI (magnetic

resonance imaging) untuk diagnostik. Kemampuan sinar x menghasilkan

gambar mengindikasikan sinar x dapat menembus kulit, jaringan dan tulang.

1.3.2. SIFAT-SIFAT SINAR X

Sinar x mempunyai beberapa sifat fisik yaitu daya tembus, pertebaran,

penyerapan, efek fotografik, fluoresensi, ionisasi dan efek biologik, selain itu,

sinar x tidak dapat dilihat dengan mata, bergerak lurus yang mana

kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya, tidak dapat difraksikan dengan

lensa atau prisma tetapi dapat difraksikan dengan kisi kristal. Dapat diserap

oleh timah hitam, dapat dibelokkan setelah menembus logam atau benda padat,

mempunyai frekuensi gelombang yang tinggi.

a. Daya tembus

Sinar x dapat menembus bahan atau massa yang padat dengan daya tembus

yang sangat besar seperti tulang dan gigi. Makin tinggi tegangan tabung (

besarnya KV) yang digunakan, makin besar daya tembusnya. Makin rendah

berat atom atau kepadatan suatu benda, makin besar daya tembusnya.

b. Pertebaran

Apabila berkas sinar x melalui suatu bahan atau suatu zat, maka berkas sinar

tersebut akan bertebaran keseluruh arah, menimbulkan radiasi sekunder

(radiasi hambur) pada bahan atau zat yang dilalui. Hal ini akan menyebabkan

terjadinya gambar radiograf dan pada film akan tampak pengaburan kelabu

secara menyeluruh. Untuk mengurangi akibat radiasi hambur ini maka

diantara subjek dengan diletakkan timah hitam (grid) yang tipis.

c. Penyerapan

Sinar x dalam radiografi diserap oleh bahan atau zat sesuai dengan berat atom

atau kepadatan bahan atau zat tersebut. Makin tinggi kepadatannya atau berat

atomnya makin besar penyerapannya.

d. Fluoresensi

Sinar x menyebabkan bahan-bahan tertentu seperti kalsium tungstat atau zink

sulfide memendarkan cahaya (luminisensi). Luminisensi ada 2 jenis yaitu :

1. Fluoresensi, yaitu memendarkan cahaya sewaktu ada radiasi sinar x saja.

2. Fosforisensi, pemendaran cahaya akan berlangsung beberapa saat

walaupun radiasi sinar x sudah dimatikan (after – glow).

e. Ionisasi

Efek primer dari sinar x apabila mengenai suatu bahan atau zat dapat

menimbulkan ionisasi partikel-partikel atau zat tersebut.

f. Efek biologi

Sinar x akan menimbulkan perubahan-perubahan biologi pada jaringan. Efek

biologi ini yang dipergunakan dalam pengobatan radioterapi.

Kesimpulan, sinar x dihasilkan dengan konversi energi listrik menjadi radiasi,

tidak terlihat, penjalarannya berupa garis lurus, dapat menembus jaringan lunak

dan kerasn sertan mempunyai efek fotografis dengan menghasilkan gambar yang

dapat dilihat.

1.3.3. PEMBUATAN SINAR X

Untuk pembuatan sinar X diperlukan sebuah tabung rontgen hampa udara di

mana terdapat elektron – elektron yang diarahkan dengan kecepatan tinggi pada

suatu sasaran (target). Dari proses tersebut di atas terjadi suatu keadaan di mana

energi elektron sebagian besar di rubah menjadi panas ( 99% ) dan sebagian kecil

(1 %) menjadi sinar x.

Suatu tabung pesawat rontgen mempunyai beberapa persyaratan yaiatu:

1. Mempunyai sumber electron

2. Gaya yang mempercepat gaya electron

3. Lintasan elektron yang bebas dalam ruang hampa udara

4. Alat pemusat berkas electron ( focusing cup )

5. Penghenti gerakan electron

1. Sumber Elektron

Sebagian sumber elektron adalah kawat pijar atau filamen pada katode di

dalam tabung pesawat rontgen. Pemanasan filament dilakukan dengan suatu

transformator khusus.

2. Gaya yang mempercepat gerakan elektron

Gaya tersebut bergantung pada tegangan yang dipasang pada tabung rontgen

3. Lintasan elektron yang bebas dalam hampa udara

Lintasan ini terjadi dalam ruang yang praktis hampa udara di antara katoda

dan anoda

4. Alat pemusat berkas elektron

Alat ini menyebabkan elektron – elektron tidak bergerak terpencar – pencar

tetapi terarah ke bidang focus ( focal spot )

5. Penghenti gerakan elektron

Penghentian gerakan elektron dapat dibedakan atas keeping Wolfarm yang

ada pada anoda yang diam dan piring Wolfarm di atas tangkai molybdenum

pada tabung rontgen anoda berputar. Wolfarm adalah bahan focus yang

mempunyai titik lebur tinggi mencapai 34000C dan no atom 74.

1.3.4. PROSES TERJADINYA SINAR X

Proses terjadinya sinar x adalah sebagai berikut :

a. Katoda (filament) dipanaskan (besar dari 20.0000C) sampai menyala

dengan mengalirkan listrik yang berasal dari transformator.

b. Karena panas electron-elektron dari katoda (filamen) terlepas.

c. Sewaktu dihubungkan dengan transformator tegangan tinggi, elektronelektron

gerakannya dipercepat menuju anoda yang berpusat di focusing

cup.

d. Awan-awan elektron mendadak dihentikan pada target (sasaran) sehingga

terbentuk panas (99%) den sinar x (1%)

e. Pelindung (perisai) timah akan mencegah keluarnya sinar x, sehingga

sinar x yang terbentuk hanya dapat keluar melalui jendela.

f. Panas yang tinggi pada target (sasaran) akibat benturan electron

dihilangkan dengan radiator pendingin.

Ringkasan terjadinya sinar x

Melalui generator yang membuat aliran listrik dengan potensial tinggi,

logam pijar molybdenum memijar, pada saat tertentu logam pijar tersebut

menghasilkan awan elektron (logam pijar molybdenum disebut sebagai

filamen) pada suhu tertentu serta saat tertentu pula electron-elektron

tertarik ke anoda (anoda adalah unsur radioaktif barium platinum sianida

atau tungsten carbide). Dengan kata lain bila anoda dibombardir oleh

electron, akan timbul pancaran sinar radiasi roentgen atau sinar x, keadaan

ini terjadi di dalam tabung vakum Coolidge.

Tabung sinar x

Tabung sinar x terdiri dari tabung gelas hampa udara, elektroda positif

disebut anoda dan elektroda positif disebut katoda. Katoda dibalut dengan

filament, bila diberi arus beberapa mA bisa melepaskan elektron. Dengan

memberi tegangan tinggi antara anoda dan katoda maka elektron katoda

ditarik ke anoda. Arus elektron ini dikonsentrasikan dalam satu berkas

dengan bantuan sebuah silinder (focusing cup). Antikatoda menempel pada

anoda dibuat dari logam dengan titik permukaan lebih tinggi, berbentuk

cekungan seperti mangkuk. Waktu elektron dengan kecepatan tinggi di

dalam berkas tersebut menumbuk antikatoda, terjadilah sinar x. Makin

tinggi nomor atom katoda maka makin tinggi kecepatan elektron, akan

makin besar daya tembus sinar x yang terjadi. Antikatoda umumnya dibuat

dari tungsten, sebab elemen ini nomor atomnya tinggi dan titik leburnya

juga tinggi (34000C) hanya sebagian kecil energi elektron yang berubah

menjadi sinar x kurang dari 1% pada tegangan 100 kV dan sebagian besar

berubah menjadi panas waktu menumbuk antikatoda. Panas yang tinggi

pada tabung didinginkan dengan menggunakan pendingin minyak emersi /

air.