Radiologi Dasar

Basic



_{Sinar pengion dan sumber non pengion lain}



_{Pemakaian dalam diagnostik dan terapi}



_{Cara kerja kamar gelap dan proses pencucian}

foto



_{Proyeksi dasar cara membuat foto}



_{Bahaya pada penderita, pekerja dan}

lingkungan

DEFINISI RADIOLOGI

Cabang ilmu kedokteran yang menggunakan

energi pengion dan non pengion, untuk

membantu diagnosis (Radiodiagnostik) dan

terapi (Radioterapi)

Energi pengion

Sinar rontgen = X Sinar gamma, partikel elektron, neutron, proton,

dsb.

Energi non-pengion

Gelombang ultrasound (USG), magnetik (MRI),

Gelombang listrik micro Infrared

1.

Air

2.

Fat

3.

Fluid

4.

Bone

SINAR RONTGEN / SINAR X



_{Radiologi terbentuk setelah ditemukannya}

sinar-X = sinar rontgen.



_{Prof. Wilhelm Conrad Rontgen}



_{8 November 1895}

SINAR RONTGEN / SINAR X (con’t)

TERBENTUKNYA SINAR-X

Dalam tabung hampa udara,

elektron-elektron dalam kecepatan tinggi dibenturkan

pada suatu sasaran (target), energi

elektron-elektron tersebut berubah menjadi

panas

(99%)

dan sinar-X (1%).

SINAR RONTGEN / SINAR X (con’t)

Syarat tabung pesawat rontgen :

1. Sumber elektron, yaitu katoda, bermuatan negatif.

Kawat (filamen) Wolfram

2. Gaya untuk mempercepat gerakan elektron.

Tegangan diberikan pada katoda

3. Lintasan bebas untuk elektron

Ruang hampa

4. Alat pemusat berkas elektron (focusing cup).

“lensa elektronik” (silinder dari Wehnelt)

5. Penghenti gerakan elektron. Berupa :

a) Keping Wolfram-tungstate ditanam pada tembaga anoda diam (focal spot).

b) Piring Wolfram pada tangkai molybdenum anoda putar (lintasan

1

2

3

5

SINAR RONTGEN / SINAR X (con’t)

Filamen (katoda) dipanaskan dulu 2000 ºC (Awan elektron) disertai pelepasan elektron Tegangan tinggi (step-up trafo) Lompatan atau pelepasan elektron  alat pemusat elektron

“Focal-spot” target (anoda) elektron 

Panas & Sinar-X

Garis lurus ke semua arah Perisai timah (Pb)  jendela± 10% dari sinar

SIFAT-SIFAT SINAR-X

1. Mempunyai daya tembus (penetrating power).

 Tegangan tabung (KV)

 Berat atom/kepadatan suatu benda ↑  ↓ 2. Pertebaran.

Attenuasi (pengurangan / perlemahan) karena :

 Penyerapan

Berat atom/kepadatan ↑  penyerapan sinar X ↑

 Penghamburan  radiasi hambur / radiasi sekunder (scatter)

SIFAT-SIFAT SINAR-X (con’t)

3. Efek fotografik.

Menghitamkan emusi film (AgBr)  (dibangkitkan = developing)

4. Efek fluoresensi.

Memendarkan cahaya (luminisensi) berupa : Fluoresensi : sewaktu ada sinar-X saja.

Fosforesensi : (after-glow). 5. Ionisasi.

SIFAT-SIFAT SINAR-X (con’t)

6. Efek biologis

Sinar-X pada jaringan hidup : Kelainan somatis

Kelainan genetis, yaitu mutasi gen dan aberasi chromosome. Kelainan biologis :

 Luka permukaan yang dangkal

 Kerusakan kulit

 Epilasi

 Kuku rapuh

Kerusakan hemopoetik :

 Lymphopenia, leucopenia, anemi, leucaebi

 Kehilangan respon daya tahan spesifik.

Induksi keganasan : Leucaemia, carcinoma kulit, sarcoma. Berkurangnya harapan hidup (life span).

Aberasi genetis : Mutasi gen, perubahan chromosom.



_{Efek deterministik}

 _{Terdapat ambang dosis}

 Derajat dapat diperkirakan / estimated sesuai dosis



_{Efek stochastic}

 Tidak terdapat ambang dosis

 _{Kemungkinan meningkat dengan peningkatan}

dosis

FISIKA RADIASI (RADIO-FISIKA)

KONSEP ATOM.

Bagian terkecil dari suatu materi adalah atom.

Atom berasal dari bahasa Yunani atomos,

yaitu undivisible.

FISIKA RADIASI (RADIO-FISIKA)

Niels Bohr & Rutherford

Tersusun seperti suatu “solar system” terdiri dari :

 Inti (nucleus)  (+)

 _{Elektron  (-)}

Inti : proton (+) dan neutron (netral) Jumlah proton = elektron

Kekecualian Hydrogen (H)

1 proton, 1 elektron, tidak mempunyai neutron. Jumlah neutron ≠ jumlah proton.

FISIKA RADIASI (RADIO-FISIKA)

System berskala Mendeleyef :

 _{Proton & neutron  berat atom (massa)}  _{Proton / elektron  nomor atom}

Atom stabil karena elektron diikat dengan electro-static force oleh inti

 Elektron lapisan dalam (K, L, dst) diikat kuat oleh inti (inner tightly bound)

 _{Elektron lapisan luar (O, P, Q) lebih longgar (outer}

loosely bound)

 _{Lapisan lebih luar  energi yang lebih besar}

 _{Lapisan terluar dari suatu atom disebut elektron}  Sifat-sifat kimia dari atom tersebut.

RADIASI DAN IONISASI

 _{Pemancaran energi / tenaga secara divergen}

dari sumber ke sekitarnya menurut suatu garis lurus

 _{Radiasi  materi  ionisasi}

 _{Ionisasi : pembentukan sepasang ion : (+) & (-)}  _{Ion (+) : atom / molekul yang kekurangan elektron}

 _{Ion (-) : elektron / atom / molekul yang kelebihan}

elektron

 Kemampuan ionisasi  Radiodiagnostik & Radioterapi

 Radiasi yang menimbulkan ionisasi  radiasi pengion (sinar pengion)

RADIASI DAN IONISASI

Radiasi pengion dapat digolongkan menjadi :

Radiasi elektromagnetik (radiasi nonkorpuskuler) Panjang gelombang yang sangat pendek (kecil)

mempunyai daya tembus yang besar Seperti :

a. Sinar-X (pesawat / generator Rontgen)

b. Sinar gamma-γ (bahan radioaktif atau radioisotop) c. Sinar kosmis (bintang-bintang di alam raya) .

RADIASI DAN IONISASI



_{Pemencaran energi (tenaga) tanpa melalui}

suatu materi, tetapi berupa foton / partikel

tenaga



_{Termasuk dalam spektrum sinar}

elektro-magnetik ini adalah sinar-sinar yang bukan

sinar pengion, misalnya

 Sinar infra-red.

 _{Sinar ultra-violet.}

 Sinar yang kelihatan (visible light).

RADIASI DAN IONISASI

 Radiasi korpuskuler (Sinar-sinar korpuskuler)

Pemancaran energi (tenaga) melalui suatu materi Daya tembus yang kecil.

Dapat digolongkan menjadi :

 Bermuatan listrik :

 _{Sinar elektron = sinar beta (β).}  Sinar proton.

 Sinar deutron.

 Sinar alpha (α).

 Tidak bermuatan listrik :

RADIASI DAN IONISASI

Energi radiasi dan kualitas radiasi :

Radiasi mempunyai energi yang besarnya sesuai rumus Planck : E (erg) = h x n

= h x (c / λ ) λ = (lambda)

E = energi dalam erg/detik. h = konstanta Planck.

n = frekuensi radiasi.

c = kecepatan radiasi = 3 x 1010 _cm/detik.

λ = panjang gelombang.

 Besarnya energi radiasi berbanding terbalik dengan panjang gelombang.

 Makin kecil (pendek) gelombang, makin besar energinya.

 Kualitas radiasi - homogenitas radiasi.

 Pesawat Rontgen terdiri dari sinar dengan panjang gelombang yang berbeda-beda

RADIASI DAN IONISASI

Isotop, Isobar dan Isomer. Isotop :

2 (dua) atom atau lebih nomor atom yang sama tetapi mempunyai jumlah neutron yang berbeda  berat atomnya berbeda

“isotop”  stabil

Isotop yang tidak stabil (radio-isotop) : selalu

mengalami perubahan dan memancarkan sinar gamma, beta, dll

RADIASI DAN IONISASI

Reaktor nuklir :

Isotopnya stabil menjadi radioisotop

membombarder bahan tersebut dengan sinar

neutron (sinar beta).

Isobar : (baros = berat)

2 atom berat atom yang sama beda nomor

atomnya

INTERAKSI RADIASI

Sinar-X / gamma  suatu benda / tubuh manusia  pemindahan energi radiasi ke dalam jaringan tubuh (attenuasi/pengurangan / perlemahan).

3 (tiga) proses yang berlainan :

1. Absorpsi foto-elektrik :

Seluruh energi sinar-X diabsorpsi oleh atom tersebut, untuk melepaskan elektron (lapisan dalam).

eV = electron Volt, adalah satuan energi listrik yang terkecil.

INTERAKSI RADIASI

2. Efek scatter Compton

Sinar-X dengan energi yang agak besar, misalnya 200 – 1000 kV,

mengenai suatu atom, sebagian energi diabsorpsi untuk melepaskan elektron (lapisan luar), sedangkan energi yang tersisa keluar sebagai sinar yang lebih lemah, arahnya menyimpang dari arah sinar primer, sinar ini disebut scatter radiation = Comptom scatter.

3. Pair production (Pembentukan pasangan ion)

Proses ini terjadi pada sinar-X dengan energi yang sangat besar,

misalnya lebih dari 1020 keV = 1,020 MeV, inti atom berubah menjadi positron (elektron bermuatan positif) dan elektron. Positron dan

elektron ini kemudian bergabung kembali untuk menjadi dua sinar (sepasang energi) baru yang berlawanan arah (sinar gamma) dan masing-masing mempunyai energi 0.51 MeV. Proses penggabungan kembali dari positron dan electron dan membentuk pasangan ion ini disebut proses annihilasi.

RADIOGRAFI

Pemeriksaan radiodiagnostik dengan sinar-X ada 2 macam : A. FLUOROSKOPI (DOORLICHTING).

Digunakan untuk melihat dan mempelajari organ-organ tubuh yang bergerak, dengan image intensifier pada

kamera TV di ruang pemeriksaan

B. PEMERIKSAAN FOTO RONTGEN (RADIOGRAFI)

Untuk radiografi ini perlu dijelaskan beberapa hal, yaitu :  Perlengkapan untuk membuat radiograf.

 Jenis pemeriksaan dan posisi pemotretan.  Pengetahuan tentang pesawat Rontgen.

 Pengetahuan tentang kamar gelap (processing room).  Proses terjadinya gambaran (imaging) foto radiograf.

RADIOGRAFI

Perlengkapan untuk membuat radiograf :

7 (tujuh) lapisan, tebalnya < 0.2 mm.

Lapisan 1 dan 7 : supercoat untuk melindungi emulsi AgBr.

Lapisan 2 dan 6 : emulsi AgBr.

Lapisan 4 : cellulose acetate / polyester sebagai bahan dasar.

Lapisan 3 dan 5 : perekat emulsi pada bahan dasar.

1 6 7 4 3 2 5

RADIOGRAFI

Jenis film Rontgen :

1)Screen film : penggunaan film ini memakai intensifiying-screen.

2)Non-screen film : penggunaan film ini tanpa memakai insifiying screen

 _{Film gigi (dental film).}  _{Mammographic film.}  _{Film foto extremitas}

Menurut kecepatan :

1. High-speed : AgBr kasar, detail rendah, radiasi sedikit. 2. Medium-speed : AgBr sedang, detail sedang, radiasi sedang 3. Low-speed : AgBr halus, detailtinggi, radiasi banyak. Menurut sensivitasnya :

1. Blue sensitive. 2. Green sensitive.

RADIOGRAFI

INTENSIFIYING-SCREEN :

Alat terbuat dari kardus (cardboard) khusus dilapisi emulsi tipis Calcium-tungstate.

Cara kerja :

Gambar (image) film sinar-X & fluoresensi: memperpendek expose Fast, medium, dan slow intensifiying-screen.

KASET

Suatu tabung tahan cahaya (light-proof container), berisi 2

intensifiying-screen dengan film Rontgen di antara kedua screen tersebut.

RADIOGRAFI

Grid adalah alat untuk mengurangi atau

mengeliminasi radiasi hambur agar tidak mengenai film Rontgen.

Grid terdiri dari lajur-lajur tipis timbal (Pb) yang disusun tegak (vertical) atau miring di antara

bahan-bahan yang tembus radiasi (plastik,kayu, bakelit).

Jenis Grid :

a. Grid diam (stationary grid = Lysholm).

RADIOGRAFI

Alat-alat pelindung (proteksi).

a. Diaphragma cahaya (light beam diaphragm). b. Konus.

c. Pelindung gonad, ovarium (gonad,ovarium shield).

d. Apron timbal (lead apron), sarung tangan timbal (lead gloves).

e. Pencegah pelindung (protective shielding).

f. Kaca timbal (lead glass), karet timbal (lead rubber).

Marker (tanda / kode) : Digunakan untuk :

a. Identifikasi pasien.

Jenis pemeriksaan dan posisi

pemeriksaan :

JENIS PEMERIKSAAN  Pemeriksaan dasar :

 Polos (tanpa kontras) seperti thorax, tulang-tulang kepala, vertebra, extremitas uperior / inferior.

 Pemeriksaan kontras (dengan media kontras) seperti pemeriksaan tractus gastro-intestinalis, tractus urinarius, tractus genitalis, dsb.

 Pemeriksaan khusus :

 Diperlukan peralatan Rontgen khusus, seperti pada Arteriografi, flebografi, angio-kardiografi,dsb.

POSISI PEMERIKSAAN

Karena organ atau bagian tubuh itu 3 dimensi, diperlukan 2 (dua) posisi, misalnya AP dan lateral untuk cruris / antebrachii.

Untuk organ-organ tertentu dibuat posisi khusus seperti : Sinus paranasalis : posisi Water’s.

Mastoid : posisi Schuller. Foramen opticum : posisi Rheese. Mandibula : posisi Eisler.

Pengetahuan tentang operasional

pesawat Rontgen

Faktor expose :

Sangat bervariasi tergantung pada beberapa hal : Ukuran / tebal objek.

Menggunakan grid atau tidak. Organ yang selalu bergerak.

Yang termasuk dalam faktor expose adalah:

KV. (Kilo Volt)

Makin tinggi KV makin besar daya tembus sinar-X  kualitas radiasi

Pengetahuan tentang operasional

pesawat Rontgen

MAS (Milli Ampere Seconds).

MAS merupakan perkalian antara nilai ampere dengan waktu expose  kuantitas radiasi. Contoh MAS :

= MA x s.

= 100 x detik. = 400 x detik. = 50 x detik.

Untuk organ yang bergerak  menggunakan MA tertentu

Distance radiograph

Jarak Pemotretan : Terdiri atas :

FFD = Focus Film Distance. OFD = Object Film Distance. FOD = Focus Object distance.

Apabila salah satu jarak tersebut diubah, maka

gambaran akan berubah, faktor expose (KV dan MAS) harus berubah.

Bila FFD diperbesar, OFD tetap, maka gambar akan mendekati besar aslinya. Bila OFD diperbesar, FOD tetap, gambar mengalami pembesaran (magnifikasi).

Proses terjadinya gambaran

(foto / radiograf)

Film Rontgen yang sudah disinar (dalam kaset) dibawa ke kamar gelap untuk dicuci / diproses

Teknik pencucian film ada 2 :

 _{Manual (manual processing ).}

 Film dikeluarkan dari kaset dan digantung pada film-hanger yang sesuai

 Ke dalam cairan pembangkit (developer)

 Bak berisi air (H₂0) pembilas  mencuci alkali

 _{Cairan penetap (fixer)}  Bak air

 Pengeringan dengan alat pengering

PROTEKSI RADIASI

DOSIMETRI (SATUAN-SATUAN).

Rontgen = R, sebagai satuan paparan.

1 R = Sejumlah sinar-X / gamma pada 1 cubic centimeter udara menghasilkan 2.083 x 109 _{pasangan ion dengan 1}

electro-static unit (esu)

Rad = Rontgen absorbed dose, sebagai dosis.

1 rad = radiasi yang melepaskan energi 100 erg per 1 gram bahan per objek yang disinar

Rad = R x 0.87 x F (faktor tergantung energi)

1 Gray (Gy) = 100 rad

Rem = Rontgen equivalent man, sebagai

proteksi.

Rem = Rad x RBE (Relative Biological Effect). 1 Sievert (Sv) = 100 rem.

PROTEKSI RADIASI

2. Tujuan proteksi radiasi :

Pada pasien: dosis radiasi diberikan harus sekecil mungkin

(ALARA : As Low As Reasonably Achieveable)

Pada personil Radiologi : dosis radiasi yang diterima harus ditekan sekecil mungkin, < MPD (Maximum Permisible Dose).

Faktor-faktor proteksi radiasi:

 Waktu : Makin lama berada di lingkungan radiasi, makin

besar dosis radiasi yang diterima

 _{Jarak dari sumber sinar : Sesuai hukum kuadrat terbalik,}

bila jarak menjadi 2 X, maka dosis yang diterima menjadi ¼

 _{Alat-alat perisai / pelindung radiasi.}

Melindungi personil radiology dari sinar hambur, bukan terhadap sinar primer.

Proteksi radiasi pada pasien :

 _{Pemeriksaan sinar-X atas permintaan seorang dokter.}  _{Penggunaan filter maximum pada sinar primer.}

 Penggunaan KV yang lebih tinggi sehingga daya tembusnya tinggi.

 _{Jarak fokus pasien (FOD) jangan terlalu dekat, sesuai}

dengan hukum kuadrat terbalik

 Jarak fokus-kulit pada fluoroscopy > 45 cm.  Jarak fokus-kulit pada radiography > 90 cm.

 _{Daerah yang disinari harus sekecil mungkin}

 Radiography  konus

 Fluoroscopy  diaphragma.

 _{Waktu penyinaran sesingkat mungkin.}  _{Alat kelamin dilindungi.}

 _{Pasien hamil, terutama trimester ke-1, tidak boleh}

Proteksi radiasi pada personil Radiologi :

 _{Hindari penyinaran bagian tubuh yang tidak terlindungi.}  _{Penggunaan apron timbal, sarung tangan timbal, dsb.}  Hindari melakukan fluoroscopy, usahakan melakukan

radiography.

 Menggunakan alat-alat pengukur dosis personil, seperti film badge, dosimeter saku.

 Pemeriksaan pesawat Rontgen sebelum digunakan : * adakah kebocoran tabung pesawat.

 Pemeriksaan rutin kemungkinan kebocoran alat-alat pelindung Pb.

Proteksi radiasi pada masyarakat umum :

 _{Ruang pemeriksaan Radiologi harus terpisah dari masyarakat}

umum, misalnya dalam Rumah Sakit : * jauh dari lalu-lintas dalam RS, ruang tunggu bagi pemeriksaan lain, dsb.

 _{Dinding pemeriksaan Radiologi harus dari beton tebal minimum}

Alat pencatat dosis radiasi personil :

 _{Film badge.}

 Harus selalu dipakai oleh personil Instalasi Radiolog.

 Di Indonesia diurus oleh Depkes (Balai Pengamanan Fasilitas Kesehatan).

 Dosimeter saku.

 _{Geiger Muller surveymeter mengukur paparan}

mR /jam pada :

 Ruang pemeriksaan Radiologi (dinding, pintu, jendela, dsb).

CT-SCAN (Computerized

Tomography)

 Geoffry Hounsfield tahun 1972 (Nobel)

 4TH _GEN

 Komputer  film-kaset dan processing film

 Tabung sinar-X dan detector-detector (yang

menangkap sisa sinar-X setelah menembus tubuh pasien) bergerak memutasi pasien 360 derajat

 _{Data dikirim ke computer yang mengolahnya dan}

dimunculkan di layar monitor TV berupa penampang / irisan (slice) tubuh.

 _{Polos atau dengan kontras (mengetahui adanya}

enchancement). Dapat dilakukan untuk cranium, thorax, abdomen, dsb.

MRI (Magnetic Resonance

Imaging)



_{Tahun 1980}



_{MRI 3 tesla (1 tesla = 10`000 Gauss).}



_{Medan magnet yang kuat}



_{Diberi gelombang radio (RF)}



_{Inti-inti H (hydrogen) akan ber-resonansi}

(H2O)



_{Diproses oleh komputer membentuk}

MRI (Magnetic Resonance

Imaging)

Keuntungan MRI :

 Tidak menggunakan energi peng-ion.

 Banyak pemeriksaan dilakukan tanpa media kontras.

 Gambaran (imaging) lebih jelas, dapat menunjukkan parameter biologik.

 Potongan dapat 3 dimensi (axial, frontal dan sagital). Kerugian MRI :

 Tidak dapat dilakukan pada pasien dengan pacemaker, prothese, dsb.

 _{Sulit dilakukan pada pasien dengan claustro-phobia.}  _{Relatif “mahal” alatnya / pemeliharaannya.}

X RAYS

• Discovered in 1895

• Images of bones

Images show the brain and other structures inside a human head.

See soft tissues such as muscles, blood vessels, ligaments and internal organs.

Mansfield and Lauterbur

Nobel prize 1978 first MR images

“Interesting images,

but will never be as useful as CT” Neuroradiologist, 1982

CT Scan

Brain Image

MRI T1

MRI T2

Pituitary Microadenoma

1.5 T 3 T

45 y.o, M, Left sided hemiparese 2 hr

USG (Ultrasonography)



_{Gelombang ultrasound}



_{Frekuensi 1 − 10 Mhz (1 − 10 juta Hertz)}



_{Transducer = probe digunakan sebagai}

pemancar dan penerima gelombang

ultrasound.



_{Jaringan mempunyai “acoustic-impendance”}

tertentu, hingga jaringan yang heterogen

akan tampak echogenic, jaringan yang

homogen akan tampak anechoic (echofree).