FILTER TABUNG SINAR-X

Filter berfungsi untuk menyerap foton berenergi rendah.Sedangkan foton yang berenergi tinggi akan diteruskan.  Dengan demikian untuk pemeriksaan pasien dengan sinar-X tanpa filter, jaringan permukaan kulit akan menerima dosis cukup besar sehingga Untuk melindungi jaringan permukaan kulit dari dosis yang terlalu besar, diperlukan filter yang ditempatkan di antara tubuh pasien dan tabung sinar-X. 

Filter tambahan ditempatkan di antara tabung sinar-x dan tubuh pasien tepatnya dipasang pada jendela tabung Rontgen . Idealnya, filter tambahan tersebut menyerap seluruh  foton energi rendah dan meneruskan semua foton energi tinggi. Akan tetapi tidak ada bahan yang mempunyai sifat ideal tersebut. Aluminium (Al) merupakan bahan yang biasa dipilih untuk filter tambahan dalam radiologi diagnostic. Berkas sinar-X sebelum mencapai tubuh pasien akan mengalami pelemahan setelah melewati dua buah filtrasi, yaitu filtrasi bawaan (inherent filtration) dan filtrasi tambahan (added filtration).

• Inherent Filter.

Merupakan bahan-bahan yang dilalui sinar x setelah keluar dari target. Inherent filter terdiri dari gelas/kaca , minyak trafo, jendela tabung, seluruhnya biasanya memberikan pelemahan yang setara dengan ketebalan aluminium antara 0,5 mm ­ 1,0 mm

Additional Filter (filter tambahan).

• Additional Filter

Untuk setiap pesawat perlu mendapat tambahan filter yakni 1,5 mm – 2,0 mm ketebalan aluminium yang gunanya untuk dapat menahan sinar-x yang mempunyai panjang gelombang tertentu. penggunaan filter tambahan ini sesuai dengan besarnya KV yang digunakan. Tidak semua pesawat sinar-x memerlukan additional filter contohx adalah pesawat mamografi ,karena pada pesawat mamografi di gunakan kV yg kecil untuk teknik soff tisue.

PESAWAT SINAR-X

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); dan

(3) Pesawat Sinar-X Terpasang Tetap (Stationery).

pesawat sinar-X diagnostik dapat dijadikan dalam 7 (tujuh) kelompok, meliputi:

1. Pesawat sinar-X portabel (Portable Radiographic Equipment)

2. Pesawat Sinar-X Mobile (Mobile Radiographic Equipment)

3. Pesawat Sinar-X Mamografi (Mammographic Equipment)

4. Pesawat Sinar-X Terpasang Tetap/Besar (Major/Fixed Radiographic Equipment)

5. Pesawat Sinar-X Fluoroskopi (Fluoroscopic Equipment)

6. Pesawat Sinar-X Gigi (Dental Radiographic Equipment)

7. Pesawat Sinar-X CT- Scan (Computed Tomographic Equipment)

Pesawat sinar-X diagnostik untuk radiografi maupun fluoroskopi harus dipasang secara lengkap dengan memenuhi spesifikasi dan parameter keselamatan, antara lain meliputi:

a. 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.

b. 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 dan ukurannya sesuai untuk melindungi DSR yang digantungkan :

(a) dari bawah screen hingga dapat menutupi kursi fluoroskopi dan

(b) dari ujung screen, terdekat ke DSR sehingga dapat menutupi bagian bawah hingga atas meja.

- Bucky slot harus disediakan dengan timah hitam setebal 0,5 mm pada bagian samping DSR

GRID

Grid adalah suatu alat bantu pemeriksaan yang terdiri dari lempengan garis-gari logam yang bernomor atom tinggi (biasanya timbal) yang disusun berjajar satu sama lain dan dipisahkan oleh bahan penyekat atau interspace material yang dapat ditembus sinar-x. Pemanfaatan grid ini terutama digunakan pada organ-organ manusia yang memiliki nomor atom tinggi. Grid berfungsi untuk menyerap radiasi hambur yang tidak searah yang berasal dari objek yang dieksposi (Meredith dkk, 1977).

Menurut Carlton (2000) dengan menggunakan grid untuk mendapatkan densitas yang sama dibutuhkan jumlah sinar yang lebih besar dibanding dengan tanpa menggunakan grid, tetapi kontras radiografi yang didapat lebih baik.

grid

Grid menurut konstruksinya terbagi atas

1. Grid linear

Grid linear ini disebut juga grid paralel karena lempengan –lempengan timbal yang satu dengan yangn lain tersusun paralel.

Gambar Konstruksi grid linear (Meredith,1972)

2. Grid fokus

Grid fokus adalah grid yang garis timbalnya berangsur-angsur miring dari pusat ke tepi sehingga titik perpotongannya bertemu di titik fokus. Grid jenis ini menutupi kekirangan grid jenis linear .

Gambar.Konstruksi Grid Fokus ( Meredith,1972 )

3.Pseudo fokus grid

Grid jenis ini seperti konstruksi linear akan tetapi ketinggian lempengan timbalnya dari tepi ke tengah.semakin tinggi,sehingga sinar oblik masih dapat melewati grid untuk sampai ke film

Gambar.Konstruksi Pseudo Grid ( Meredith,1972 )

4. Grid silang

Grid silang merupakan dua garis paralel yang seolah-olah ditimpuk menyilang dengan garis lempengan dengan timbale saling tegak lurus,sehingga sangat efektif menyerap radiasi hambur

Gambar.Konstruksi Grid silang ( Meredith,1972 )

Kesalahan-kesalahan dalam penggunan Grid

1. Off- level
Bila pemasangan grid pada kaset rata membentuk sudut terhadap sumber sinar-x.Off level dapat terjadi pada grid linear

Gambar. Off level (Christensen,S.1984 )

2. Off center
Bila pengaturan grid tidak tepat pada pertengahan film atau titik aksis lampu kolimator tidak dapat jatuh pada pertengahan grid .Off centre dapat terjadi pada grid linear dan grid fokus.

Gambar. Off Center (Christensen,S.1984)

3. Off fokus
Kesalah ini diakibatkan oleh pengaturan jarak antara fokus dengan grid apakah itu lenih kecil ataupun lebih besar .Off fokus dapat terjadi pada grid linear dan grid fokus

Gambar. Off Fokus (Christensen,S.1984 )

4. up side down (terbalik)
Pemasangan grid pada permukaan kaset secara terbalik.up side down dapat terjadi pada grid fokus .

Gambar. up side down (Christensen,S.1984)

TABUNG SINAR X

gambar. tabung sinar-x

Tabung sinar-X adalah ruang hampa yang terbuat dari kaca tahan panas yang merupakan tempat sinar-X diproduksi. Tabung sinar x adalah komponen yang utama yang terdapat pada pesawat sinar-x.

Syarat-syarat terjadinya sinar-x pada tabung adalah 

1. Sumber Elektron 

2. Gaya pemercepat elektron 

3. Ruang yang hampa udara 

4. Alat pemusat berkas elektron 

5. Benda penghenti gerakan elektron/target 

Komponen-komponen utama tabung sinar x adalah 

1. Katoda / elektroda negatif (sumber elektron)

2. Anoda / elektroda positif (acceleration potential)

3. Focusing cup 

4. Rotor atau stator (target Device) 

5. glass metal envalope (vacum tube) 

6. Oil 

7. Window

a. Katoda

Katoda terbuat dari nikel murni dimana celah antara 2 batang katoda disisipi kawat pijar (filamen) yang menjadi sumber elektron pada tabung sinar-X. Filamen terbuat dari kawat wolfram (tungsten) digulung dalam bentuk spiral. Bagian yang mengubah energi kinetik elektron yang berasal dari katoda adalah sekeping logam wolfram yang ditanan pada permukaan anoda. Arus yang diberikan pada tabung sinar-X dalam kisaran milliamper (mA) berfungsi untuk memijarkan filamen sehingga terbentuk awan elektron pada filamen. Selanjutnya beda potensial dalam kisaran KiloVoltage (KV) berfungsi memberikan energi kinetik pada elektron-elektron tersebut.

b. Anoda 

Anoda atau elektroda positif biasa juga disebut sebagai target jadi anoda disini berfungsi sebagai tempat tumbukan elektron. Ada 2 macam anoda yaitu anoda diam dan anoda putar. Anoda angel (sudut anoda) adalah sudut pada permukaan bidang target yang dapat dijadikan pusat sumbu sinar yang terbentuk pada bidang atau area terbentuknya sinar-x. 

Optimal anoda angle bergantung pada aplikasi klinis pemeriksaan :

1. Small anoda angle 7-9 derajat digunakan untuk ukuran objek pemeriksaan yang membutuhkan small field-of-view (FOV) image reseptor contohnya pada pesawat sinar-x untuk cineradiography dan pesawat angiographic dimana pada pesawat ini ada keterbatasan image intensifier (II) diameter hanya maksimal 23 cm.

2. Large anoda angle 12-15 derajat digunakan untuk general radiographic

c. Foccusing cup 

Fucusing cup ini sebenarnya terdapat pada katoda yang berfungsi sebagai alat untuk mengarahkan elektron secara konvergen ke target agar elektron tidak terpancar ke mana-mana. 

d. Rotor atau stator 

Rotor atau stator ini terdapat pada bagian anoda yang berfungsi sebagai alat untuk memutar anoda. Rotor atau stator ini hanya terdapat pada tabung sinar x yang menggunakan anoda putar.

e. glass metal envalope (vacum tube)

Glass metal envalope atau vacum tube adalah tabung yang gunanya membukus komponen-komponen penghasil sinar x agar menjadi vacum atau kata lainnya menjadikannya ruangan hampa udara.

f. Oil 

Oil ini adalah komponen yang cukup penting ditabung sinar x karena s aat elektron-elektron menabrak target pada anoda, energi kinetik elekron yang berubah menjadi sinar-X hanyalah ≤ 1% selebihnya berubah menjadi panas mencapai 2000 0C, jadi disinalah peran oil sebagai pendingin tabung sinar x.

g. Window

Window atau jendela adalah tempat keluarx sinar x . window terletak di bagian bawah tabung . tabung bagian bawah di buat lebih tipis dari tabung bagian atas hal ini di karenakn agar sinar x dapat keluar .

SINAR X

Wilhem Conrad Roentgen

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-paru.

A.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 frekwensinya maka energi yang berikan lebih banyak. Energi pada sinar x memberikan kemampuan untuk penetrasi khususnya gigi, tulang dan jaringan disekitar gigi.

B. 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.

C. Proses Terjadinya sinar X

1.Di dalam tabung roentgen ada katoda dan anoda dan bila katoda (filament) dipanaskan lebih dari 20.000 derajat C sampai menyala dengan mengantarkan listrik dari transformator,

2. Karena panas maka electron-electron dari katoda (filament) terlepas,

3. Dengan memberikan tegangan tinggi maka electron-elektron dipercepat gerakannya menuju anoda (target),

4. Elektron-elektron mendadak dihentikan pada anoda (target) sehingga terbentuk panas (99%) dan sinar X (1%),

5. Sinar X akan keluar dan diarahkan dari tabung melelui jendela yang disebut diafragma,

6. Panas yang ditimbulkan ditiadakan oleh radiator pendingin.

Sinar-X dari proces kejadiannya, dikelompokan menjadi 2 yaitu :

1. Sinar-X Brehmsstrahlung

Electron dengan kecepatan tinggi (karena ada beda potensial 1000 Kvolt) yang mengenai target anoda, electron tiba-tiba akan mengalami pelemahan yg sangat darastis oleh target sehingga menimbulkan sinar-x, sinar-x yg terjadi dinamakan “sinar-x brehmsstrahlung” or “braking radiation”. Pada waktu muatan (electron) yang bergerak dengan kecepatan tinggi (mengalami percepatan), karena adanya beda potensial, muatan (electron) akan memancarkan radiasi elektromagnetik dan ketika energy electron cukup tinggi maka radiasi elektromagnetik tersebut dalam range sinar-x.Sinar-x jenis ini tidak dipergunakan untuk XRD (X-Ray Difraction)

2. Sinar-x karakteristik

Electron dari katoda yang bergerak dengan percepatan yg cukup tinggi, dapat mengenai electron dari atom target (anoda) sehingga menyebabkan electron tereksitasi dari atom, kemudian electron lain yang berada pada sub kulit yang lebih tinggi akan mengisi kekosongan yang ditinggalkan oleh electron tadi, dengan memancarkan sinar-x yang memiliki energy sebanding dengan level energy electron. Karena sinar-X karakteristik memiliki Panjang gelombang tertentu yang dapat difilter, maka jenis ini banyak diaplikasikan untuk XRD (X-RAy Diffraction) dalam menentukan struktur material.