Wednesday, October 16, 2013

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.