YOGYAKARTA
2014
Pesawat
sinar-x terdiri dari sistem dan subsistem sinar-x atau komponen. Sistem sinar-x
adalah seperangkat komponen untuk menghasilkan radiasi dengan cara terkendali. Sedangkan
subsistem berarti setiap kombinasi dari dua atau lebih komponen sistem sinar-x.
Pesawat sinar-x diagnostik yang lengkap terdiri dari sekurang-kurangnya
generator tegangan tinggi, panel kontrol, tabung sinar-x, kolimator, dan tiang
penyanggah tabung.
Apabila
ditinjau dari segi bentuk fisik dan penginstalasiannya, maka pesawat sinar-x
dapat diklasifikasi dalam 3 (tiga) jenis, meliputi:
1.
Pesawat Sinar-x Dapat Dijinjing/Portabel (Portable)
2.
Pesawat Sinar-x Mudah Dipindahkan (Mobile)
3.
Pesawat Sinar-x Terpasang Tetap (Stationery)
Adapun
spesifikasi dan parameter dari pesawat sinar-x diagnostik untuk radiografi
maupun fluoroskopi harus dipasang secara lengkap meliputi, yakni :
1.
Spesifikasi
Radiografi
1)
Wadah Tabung
-
Setiap wadah tabung pesawat sinar-x diagnostik harus
dibuat sedemikian rupa sehingga kebocoran radiasi yang keluar dari
berbagai arah tabung, dengan luas tidak lebih besar 100 cm, paparan di
udara 1 mGy dalam 1 jam pada jarak 1 m dari sumber radiasi sinar-x
pada saat dioperasikan tiap tingkat yang dispesifikasi oleh pabrik.
-
Harus nampak dengan jelas setiap tanda wadah tabung untuk
menunjukkan letak fokus.
2)
Diafragma
-
Wadah tabung pesawat sinar-x stationery harus dilengkapi
dengan kolimator yang ada lampunya.
-
Sedangkan untuk pesawat sinar-x mobile, lampu
kolimatornya lebih baik yang berbentuk konus jika mungkin.
-
Diafragma yang membatasi luas lapangan atau konus harus
dilengkapi dengan persyaratan tingkat kebocoran radiasi yang menjelaskan
wadah tabung.
-
Setiap diafragma harus diberi tanda yang tidak mudah
hapus dengan luas lapangan yang menunjukkan jarak fokus ke film.
3)
Filter
-
Tabung pesawat sinar-x dengan kemampuan rata-rata di atas
100 kV harus mengggunakan total filter setara 2,5 mm Al dengan 1,5 mm Al filter
permanen atau bawaan.
-
Wadah tabung harus mempunyai total filter yang ekivalen
dengan 2, 0 mm Al (dengan 1,5 mm filter permanen) untuk pesawat sinar-x
yang pengoperasiannya di atas 100 kV kecuali untuk pesawat mammografi atau
dental.
-
Mammografi harus mempunyai filter permanen ekivalen 0,5
mm Al atau 0,03 molybdenum (Mo) dalam berkas guna.
-
Total filter permanen dalam radiografi Dental
konvensional dengan tegangan tabung sekitar 70 kV harus ekivalen 1,5 mm Al.
-
Sedangkan untuk pesawat gigi extra-oral (Panoramic dan
Chepalometri) tegangan tabung lebih besar 70 kV (sekitar 90 kV), total
filter harus ekivalen 2,5 mm Al.
-
Filter bawaan harus diberi tanda di tabungnya. Filter
tambahan juga harus diberi tanda
yang jelas, misalnya pada diafragma.
4)
Konus Khusus
-
Konus dental radiografi atau mammografi harus dibuat
sedemikian sehingga jarak fokus dengan kulit paling tidak 20 cm untuk
pesawat yang beroperasi di atas 60 kV dan sekurang-kurangnya 10 cm untuk
pesawat hingga 60 kV.
-
Konus dental radiografi harus membatasi luas lapangan
pada jarak kurang dari 7,5 cm pada bagian ujung konus.
-
Untuk Tomografi Panoramic, ukuran berkas pada holder
kaset tidak boleh melebihi ukuran 10 mm x 150 mm.
-
Luas berkas total tersebut hendaknya tidak melebihi dari
luas celah penerimaan pemegang (holder) kaset, artinya kelebihan luas
tidak boleh lebih dari 20 %.
-
Sedangkan untuk Chepalometri harus dilengkapi dengan
diafragma atau kolimasi.
-
Tempat kedudukan fokus dalam arah sumbu berkas sinar-x
harus mudah terlihat.
2.
Spesifikasi
Fluoroskopi
1)
Tabung dan Filter
Fluoroskopi
-
Wadah tabung harus sesuai dengan tingkat kebocoran
radiasi yang telah dijelaskan padapesawat radiografi.
-
Berkas guna harus menggunakan total filter tidak kurang
dari 2,0 mm Al untuk fluorokopi umum dan tidak kurang dari 2,5 mm Al untuk
pemeriksaan kardiovaskuler.
2)
Kaca Timah Hitam Penahan Radiasi
-
Kaca timah hitam yang ada pada screen fluoroskopi harus
setara dengan 2,0 mm Pb untuk operasi hingga 100 kV.
-
Untuk peralatan hingga ribuan volt maka timah hitam
ekivalensinya 0,01 mm per kV.
3)
Penutup Karet Timah Hitam
-
Meja & penyangga pesawat sinar-x harus disediakan
dengan perlengkapan proteksi radiasi Dokter Spesialis Radiologi (DSR) dan
petugas lainnya.
-
Tabir timah hitam ini tebalnya tidak kurang dari 0,5 mm.
-
Bucky slot harus disediakan dengan timah hitam setebal
0,5 mm pada bagian samping DSR.
Prinsip Kerja Pesawat Sinar-x
Sinar-x
bisa dihasilkan oleh seperangkat alat yang desebut pesawat sinar-x. Pesawat sinar-x
banyak digunakan di bidang kesehatan untuk keperluan diagnostik dan terapi dan
di bidang industri, antara lain untuk radiografi. Sinar-x ditemukan pertama
kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm Conrad Roentgen pada tanggal 8
November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung Crookes di laboratoriumnya
di Universitas Wurzburg.
Proses
pembuatan gambar anatomi tubuh manusia dengan sinar-x dapat dilakukan pada
permukaan film fotografi. Gambar terbentuk karena adanya perbedaan intensitas
sinar- X yang mengenai permukaan film setelah terjadinya penyerapan sebagian sinar-x
oleh bagain tubuh manusia.
Daya
serap tubuh terhadap sinar-x sangat bergantung pada kandungan unsur-unsur yang
ada di dalam organ. Tulang manusia yang didominasi oleh unsur Ca mempunyai
kemampuan menyerap yang tinggi terhadap sinar-x. Karena penyerapan itu maka sinar-x
yang melewati tulang akan memberikan bayangan gambar pada film yang berbeda
dibandingkan bayangan gambar dari organ tubuh yang hanya berisi udara seperti paru-paru ato air seperti jaringan
lunak pada umumnya.
Pada
aplikasinya, penciptaan sinar-x tak lagi mengandalkan mekanisme tabung crookes,
melakinkan dengan menggunakan pesawat sinar-x modern. Pesawat sinar-x modern
pada dasarnya membangkitkan sinar-x dengan mem’bombardir’ target logam dengan
elektron berkecepatan tinggi. Elektron yang berkecepatan tinggi tentunya
memiliki energi yang tinggi, dan karenanya mampu menembus elektron-elektron
orbital luar pada materi target hingga menumbuk elektron orbital pada kulit k
(terdekat dengan inti).
Elektron
yang tertumbuk akan terpental dari orbitnya, meninggalkan hole pada tempatnya
semula. Hole yang ditinggalkannya itu akan diisi oleh elektron dari kulit luar
dan proses itu melibatkan pelepasan foton (cahaya elektromagnetik) dari
elektron pengisi tersebut. Foton yang keluar itulah yang kemudian disebut sinar-x,
dan keseluruhan proses terbentuknya sinar-x melalui mekanisme tersebut disebut
mekanisme sinar-x karakteristik.
Adapun
mekanisme lain yang mungkin terjadi adalah emisi foton yang dialami oleh
elektron cepat yang dibelokkan oleh inti atom target atas konsekuensi dari
interaksi coulomb antara inti atom target dengan elektron cepat. Proses
pembelokkan ini melibatkan perlambatan dan karenanya memerlukan emisi energi berupa
foton. Mekanisme ini disebut bremsstrahlung (bahasa jerman dari ‘radiasi pengereman’).
Selanjutnya,
pesawat sinar-x modern memanfaatkan kedua kemungkinan di atas untuk
memungkinkan produksi sinar-x. Seperti terlihat pada gambar ilustrasi, beda
potensial antara anoda dan katoda dibuat sedemikian rupa sehingga mencapai angka
yang cukup untuk membuat elektron melompat dengan kecepatan tinggi setelah
katoda diberi energy (biasanya 1000 volt). Setelah elektron pada katoda
melompat dan menghantam filamen pada anoda, terjadilah sinar-x yang terjadi
dengan mekanisme sinar-x karakteristik ataupun bremsstrahlung.
Karena
filamen pada anoda dimiringkan ke bawah, foton sinar-x akan menuju ke bawah,
keluar dari pesawat sinar-x lalu melewati jaringan yang dipotret.
Bayangan/citrapun terbentuk pada film yang diletakkan di bawahnya.
Uji Kebocoran Pesawat Sinar-X di Laboratorium PKR STTN -
BATAN
Kebocoran
rumah tabung pesawat sinar-x adalah laju dosis radiasi pada jarak 1 meter dari
focal spot pada kondisi tegangan kerja dan arus maksimum. Kriteria kebocoran
rumah tabung berdasarkan NCRP dapat dibagi dalam 2 kelompok, yaitu untuk
kelompok medis dan kelompok non-medis. Radiografi industri termasuk non-medis.
Berdasarkan kriteria ini, radiasi bocor rumah tabung pada jarak 1 meter dari
focal spot tidak lebih dari 1 R/jam bila tabung dioperasikan pada tiap mA dan tegangan kerja yang telah
dispesifikasikan atau kondisi maskimum.
Penentuan
tingkat kebocoran radiasi dari rumah tabung berdasarkan pangukuran laju dosis
radiasi pada jarak 1 meter dari focal spot. Pada saat pengukuran, jendela
tabung ditutup dengan bahan yang jenis dan tebalnya sama dengan rumah tabung. Diambil
harga rata-rata pada daerah seluas 100 cm2. Laju paparan radiasinya
diukur dengan menggunakan surveimeter, sebaiknya yang bisa mengukur paparan
radiasi secara kumulatif dan selang waktu tertentu. Pengukuran dilakukan pada
kondisi tegangan kerja dan arus maksimum, serta biasanya memakan waktu yang
cukup lama, oleh karena itu, lama pengoperasian pesawat sinar-x harus
diperhatikan berdasarkan kemampuan sistem pendinginnya supaya tidak
mengakibatkan rusaknya tabung sinar-x.
Sebelum
melakukan praktikum uji kebocoran sinar-x, terlebih dahulu praktikan melengkapi
perlindungan pribadi dengan APD atau
alat pelindung diri. Dengan menggunakan film badge, dosimeter saku, dan
surveymeter yang sudah dicek dan dipersiapkan sesuai prosedur kerja, maka
praktikum uji kebocoran baru bisa dilakukan. Sebelum praktik dilakukan,
terlebih dahulu dilakukan proses
pemanasan (aging) terhadap pesawat sinar-x dengan mengikuti kriteria yang
disarankan asisten. Dimulai dengan tegangan awal 110 kV dengan waktu operasi 1
menit setelah lampu indikasi padam maka tegangan dinaikkan sampai lampu menyala
lagi yaitu pada tegangan 150 kV. Lalu proses
pemanasan (aging) dilakukan lagi sampai lampu mati dengan waktu operasi 1
menit.
Range terbentuknya sinar-x adalah antara 200 kV sampai
250 kV. Dalam pengaturannya setelah tegangan dinaikkan jangan langsung
menggunakan pesawat sinar-x, karena harus menunggu waktu agar tegangan tersebut
dapat naik secara perlahan dan mencapai tegangan kerja yang diinginkan supaya
dapat digunakan secara maksimal. Pada pesawat sinar-x sendiri sudah terdapat
indikator apabila tegangan yang diinginkan sudah cukup untuk dapat menggunakan
pesawat sinar-x.
Dalam
penentuan kebocoran, batas yang digunakan dalam praktikum ini adalah 1 R/jam,
mengikuti batas yang ditetapkan untuk kelompok non medik. Batas ini digunakan
untuk pengukuran pada tegangan dan arus maksimum alat pada jarak 1 m dari focal
spot. Pengukuran ini tidak hanya dilakukan pada satu titik saja, namun
keseluruhan arah dari titik focal spot. Hal ini dimaksudkan agar mengetahui
tingkat keamanan ataupun tingkat kebocoran, serta titik pasti kebocoran pesawat
sinar-x.
Pengontrolan
dalam penembakan pesawat sinar-x pada praktikum ini yakni setiap 4 menit
diistirahatkan untuk menjaga agar pesawat sinar-x tetap awet. Pengukuran
tingkat radiasi juga dilakukan di empat tempat berbeda dan juga variasi bukan
jendela pada pesawat sinar-x. Setiap kali dilakukan pengukuran radiasi maka
paparan yang diterima dilakukan pengukuran dan dicatat.
Pada
praktikum kali ini,
dilakukan pengukuran pada
tiga titik dari
focal spot yakni dibelakang peasawat sinar-x dengan
jarak 1 meter, ke arah kiri dari posisi belakang sebelumnya 450, dan
ke kiri lagi posisi lurus dengan pesawat sinar-x. Dan tidak diabaikan
pengukuran tingkat radiasi di luar ruangan dengan empat titik pengukuran pula
yakni A (di belakang ruangan), B (daerah pintu ruangan), C (dinding sebelah
pintu) dan D (di depan ruangan). Hal inijuga dimasudkan untuk mengetahui daya
tahan ruangan dalam menghalangi paparan radiasi sinar-x ke lingkungan luar.
Berikut ini adalah skema atau gambar titik-titik yang dilakukan pengukuran, yakni
:
Pada
saat pewasat sinar-x dioperasikan dilakukan pengukuran pada tempat-tempat
tertentu. Untuk tempat A yaitu berada di sebelah selatan bangunan , tempat B
berada di depan pintu ruang praktikum, untuk tempat C berada di sebelah utara
kontrol x-ray, dan untuk tempat D berada di sebelah utara ruang praktikum.
Setelah dilakukan pengukuran didapat hasil, yakni:
Dimana, faktor
kalibrasi alat surveymeter :
-
Depan Pntu : 1,09
-
Daerah B :
- x100 = 0,962
- x10 = 1,05
-
Daerah C : 0,970
-
Daerah A : di gunakan adalah skala x1 (tidak ada
faktor kalibrasi)
No
|
Laju Dosis Sebelum di
kalibrasi (µSv/h)
|
Laju Dosis Setelah di
kalibrasi (µSv/h)
|
||||||
Dekat pintu
|
B
|
C
|
A
|
Dekat pintu
|
B
|
C
|
A
|
|
1
|
1,03
|
0,02
|
0,253
|
0,2
|
1,122
|
0,0210
|
0,245
|
0,2
|
2
|
0,589
|
0,01
|
0,355
|
0,2
|
0,642
|
0,105
|
0,344
|
0,2
|
3
|
0,850
|
0,03
|
0,610
|
0,2
|
0,926
|
0,0315
|
0,591
|
0,2
|
4
|
0,875
|
0,7
|
0,386
|
0,2
|
0,953
|
0,673
|
0,374
|
0,2
|
5
|
0,720
|
0,04
|
0,401
|
0,4
|
0,784
|
0,042
|
0,388
|
0,4
|
6
|
0,530
|
0,025
|
0,535
|
0,4
|
0,577
|
0,0262
|
0,518
|
0,4
|
8
|
0,960
|
0,02
|
0,330
|
0,3
|
1,05
|
0,0210
|
0,320
|
0,3
|
Dari hasil pengamatan didapatkan kesimpulan
bahwa daerah dekat pintu memiliki nilai
paparan yang paling tinggi karena berada segaris dengan arah saat sinar-x
tersebut beroperasi. Sedangkan di tempat lainnya memiliki dosis paparan yang
relative rendah dikarenakan tidak berada segaris dengan arah pesawat tersebut
beroperasi memancarkan sinar-x. nilai paparan berbeda-beda di setiap tempat
karena radiasi bersifat random / acak selain itu di tempat-tempat tertentu tidak diberikan shielding atau penahan sehingga dosis paparannya tinggi.
Kemudian, dosimeter saku pada jarak 1
meter di empat titik sekeliling
focal spot pesawat sinar-x. Dengan 4 buah dosimeter tera,
sehingga dosimeter dipindah-pindah ke tempat sudut-sudut tertentu. Dari
percobaan yang dilakukan didapatkan data sebagai berikut :
Sudut
|
Dosis rate (
laju dosis) (µSv/h)
|
|||
Titik 1
|
Titik 2
|
Titik3
|
Titik 4
|
|
0O Awal
|
0
|
0
|
0
|
0,005
|
90 Awal
|
0,007
|
0,001
|
0,001
|
0,011
|
180 Awal
|
0,05
|
0,007
|
0,001
|
0,015
|
270 Awal
|
0,009
|
0,012
|
0,002
|
0,017
|
Titik di rubah menyilang dengan sudut sama :
Sudut
|
Dosis Rate
(Laju Dosis) (µSv/h)
|
|||
Titik 1
|
Titik 2
|
Titik3
|
Titik 4
|
|
270
|
0,019
|
0,013
|
0,014
|
0,003
|
180
|
0,022
|
0,018
|
0,017
|
0,006
|
90
|
0,024
|
0,021
|
0,018
|
0,007
|
0
|
0,027
|
0,024
|
0,021
|
0,011
|
Dari data tersebut
diatas diketahui bahwa pesawat sinar-x tidak mengalami kebocoran, di
katakan bocor jika paparan melebihi 1 R/Jam dalam jarak 1 m, dan juga karena untuk aman yakni 1 R/jam sedangkan dari hasil perhitungan
didapatkan 1/1000000 atau 1×10-6 nya.
