Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
PEREKA YASAAN SISTEM PESA W AT SINAR-X FLUOROSCOPYUNTUK MENGURANGI RESIKO RADIASI PADA OPERATOR
Ferry SuyatnoPRPN -BAT AN
ABSTRAK
PEREKA YASAAN SISTEM PESA W AT SINAR-X FLUOROSCOPY
UNTUK MENGURANGI RESIKO RADIASI PADA OPERATOR. Pesawat sinar-x
Fluoroscopy merupakan alat pencitraan yang berfungsi sebagai alat diagnose, dimana
hasilnya sebuah gambar yang divisualisasikan dalam fluorosecent Screen (layar pendar).
Dari layar pendar ini dokter akan langsung melakukan pengamatan sebagai tindakan
diagnose. Dengan demikian dokter akan beresiko terkena pancaran radiasi dari tabung
sinar-x. Untuk mengurangi resiko radiasi pada dokter atau operator maka perlu dilakukan
perekayasaan sistem pesawat sinar-x fluoroscopy. Dengan mentrasfer data hasH
pencitraan kedalam sistem komputer dengan cara sinar-x yang dipancarkan ke obyek,
selanjutnya dibelakang obyek dipasang sebuah box tertutup yang berisi screen dan kamera
type Prolink PIC 1002 IP. Fungsi dari kamera adalah untuk menangkap gambar yang
berada di screen untuk ditampilkan dimonitor, maka dengan demikian dokter cukup
melihat hasH gambar melalui monitor yang ditempatkan di ruang kontrol. Dari hasH
penelitian ini yang ingin dicapai adalah sebuah gambar dari obyek dengan penyinaran
sinar-x yang dapat dilihat dari monitor komputer, sehingga diharapkan dapat
menghindarkan operator terkena pancaran radiasi.
Kata kunci : fluoroscopy, screen, radiasi
ABSTRACT
Fluoroscopy x-ray machine is an imaging diagnosing equipment in which the result
of the image visualized in a fluorescent screen. Doctor or medical experties then made an
observation of the image on the fluoresecent screen and diagnosed the patient's disease in
the same room. In many chances these doctors/operators would be in risk of getting the
effect of radiation from such x-ray machine. To reduce this risk, a modification on the
220
Prosiding Pertemuan Ilmiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
method of capturing and diagnosing the image of the x-ray machine is required. This
research captured the image from the tlurorescent screen, using a high resolution digital
camera type Prolink PIC 1002 IP and transfered it to a computer.
Thus doctors / operators could observed images from such x-ray machine through a
computer monitor located in another control room which also mean reducing the risk of
radiation for themselves.
PENDAHULUAN
Pesawat sinar-x merupakan salah satu perangkat pencitraan yang digunakan sebagai
alat diagnose. Pesawat ini ditemukan oleh seorang berkebangsaan Jerman bemama
Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Peralatan utamanya adalah tabung sinar-x,
Trafo tegangan tinggi (HV) dan sistem kontrol. Alat bantunya terdiri dari meja
diagnostik, support stand, lieder stand dan perangkat fluoroscopy.
Pesawat sinar-x fluoroscopy adalah perangkat pencitraan dimana hasilnya sebuah
gambar yang ditangkap oleh screen tluoroscent untuk digunakan sebagai bahan diagnose.
Pengamatan hasil gambar oleh dokter langsung dilakukan pada screen fluoroscent sehingga
dokter beresiko terkena pancaran radiasi dari tabung sinar-x. Untuk mengatisipasi hal
tersebut maka perlu dilakukan perekayasaan pada sistem tluoroscopy. Cara yang
dilakukan adalah dengan memasang kamera (CCTV) untuk menangkap hasil gambar dari
screen fluoroscent kemudian ditransfer ke sistem komputer yang ditempatkan di ruang
kontrol. Untuk pengamatan hasil gambar dokter cukup melihat pada monitor di ruang
kontrol, sehingga akan terhindar dari pancaran radiasi secara langsung. Teknologi sistem
fluoroscopy yang lebih modern adalah CT-Scan yang sudah banyak di rumah sakit.
Hasil yang diharapkan adalah sebuah modul sistem tluoroscopy yang dapat
menghasilkan gambar yang dapat diamati dari sebuah monitor di tempat ruang kontrol.
Dengan sistem tluoroscopy diharapkan dapat mengurangi resiko radiasi pada operator.
221
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
TEORI
ISSN 1693-3346
Interaksi sinar-x dengan materi
Kehilangan energi dari sinar-x bila melewati suatu media (zat) adalah terjadi karena
tiga proses utama yaitu efek foto Iistrik, efek Compton dan efek produksi pasangan. Efek
foto Iistrik dan efek compton timbul karena interaksi antara sinar-x dengan elektron
e1ektron dalam atom dari media (zat) itu, sedang efek produksi pasangan timbul karena
interaksi dengan medan listrik dari inti atom.
Apabila 10 adalah intensitas sinar-x yang datang pada suatu lapisan media (zat) dan
Ix adalah intensitas sinar-x yang berhasil menembus media setebal x. Oleh karena adanya
kehilangan energi foton didalam tebal x dari lapisan, maka akan terjadi pengurangan
intensitas.
Hubungan antara 10 dan Ix adalah sebagai berikut :
Ix = 10 e 'IIX ••••••••••••••••••••••• , •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• (I)
Dimana :
Ix= Intensitas sinar-x yang menembus media
10 = Intensitas sinar-x yang datang ke media
/l = koefisien absorbsi linier
x = Tebal materi
Sifat terpenting dari radiasi adalah sifat merusak. Hal ini terjadi sebagai akibat
interaksi radiasi dengan materi yang secara langsung atau tidak langsung menimbulkan
pengionan.
Tingkat kerusakan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :
I. Sumber radiasi.
2. Lama penyinaran
3. Jarak sumber radiasi dengan subyek
4. Ada tidaknya penghalang antara sumber radiasi dan subyek.
222
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
Dosis Radiasi
Untuk membahas tingkat bahaya radiasi secara kuantitatip diperkenalkan konsep
be saran dosis radiasi yang dikaitkan dengan banyaknya energi radiasi yang diserap oleh
subyek /organisme.
Oidalam pengetahuan keselamatan dosis radiasi dikenal tiga macam dosis, yaitu :
I. Nilai penyinaran (exposure)
Yaitu kemampuan radiasi tertentu untuk menimbulkan ionesasi pada medium tertentu,
satuanya
adalah Roentgen (R). Oi dalam satuan standard Internasional (SI) maka :
1 R = 2,58 X 10-4 coulomb.
Oisamping nilai penyinaran, dikenal pula kecepatan penyinaran (exposure rates) yang
menyatakan ialah R/jam atau mR / jam.
2. Oosis Serap (absorbed dose)
Yaitu jumlah energi radiasi yang diserap oleh satu satuan massalberat dari medium
yang dilaluinya. Satuan dari dosis serap adalah rad (radiation absorbed dose)
1 rad = 100 erg/gram, dalam satuan SI dosis serap adalah Gray (Gy)
1 Gray = 1 Joule / kg
3. Oosis Setara (dosis ekivalen)
Yaitu menyatakan jumlah energi radiasi yang diserap oleh satuan massa / berat bahan
atau medium yang dilaluinya. Satuan yang dipergunakan adalah rem (roentgen
equivalentman), sedang di dalam satuan SI dipergunakan satuan Sievert (Sv)
1 Sv = 1 Joule / kg
= 100 rem
TATA KERJA
Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian adalah :
Peralatan yang dipakai adalah seperangkat pesawat sinar-x, sebuah osciloscope, multi
meter, survey meter dan tool set, kamera dan seperangkat komputer. Bahan yang
digunakan screen fluoroscent, film
dan bahan pencuci film (mixer, deploper).
223
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
PROSEDUR
ISSN 1693-3346
Oidalam pengoperasian pesawat sinar-x diperlukan pengaturan parameternya antara
lain tegangan tinggi (KV), Arus (mA) dan waktu exposure. Pengaturan ini dapat dilakukan
dengan sistem analog, digital dan mikrokontroler. Pad a penelitian ini pengaturan para
meter akan digunakan Mikrokontroler dari keluarga MCS 51, ATMEL 89 C 52.
Sedangkan pada opersai fluoroscopy akan digunakan sistem komputer untuk mentransfer
data hasil gambar dari screen fluoroscent ke monitor.
Teknik Fluoroscopy adalah sinar-x dari tabung yang telah menembus obyek akan
ditangkap oleh fluoroscent screen. Akibatnya screen akan berpendar mengeluarkan sinar
yang membentuk gambar sesuai obyek yang disinari. Pada pesawat sinar-x konvensional
hasilnya dapat langsung diamati pada screen. Hal ini cukup membahayakan bagi dokter
pemeriksa, karena dapat beresiko terkena radiasi sinar-x dari tabung. Operasi fluoroscopy
memakan waktu cukup lama tidak seperti operasi radiography yang sangat singkat.
Untuk itu pad a penelitian teknik fluoroscopy akan menggunakan sistem komputer.
Gambar hasil dari fluoroscent screen akan ditangkap oleh CCTV (Close Circuit
Television) dan di transfer ke komputer sehingga gambar obyek akan terlihat di monitor
yang ditempatkan di ruang kontrol.
Blok diagram sistem pesawat sinar-x fluoroscopy seperti terlihat pada gambar. I
Amp
f:'!".t I'·" I II ".,,,.-'t .•
Komputer
Gambar.1. : Siok Diagram Teknik Fluoroscopy
224
Amp
Prosiding Pertemuan Ilmiah Nasional Rekayasa Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
Cara kerja sistem fluoroscopy
Sinar-x yang dipancarkan dari tabung sinar-x akan diterima oleh screen fluoroscent,
selanjutnya ditangkap oleh kamera (CCTY). Dari kamera sinyal diperkuat kemudian
dimasukan kedalam rangkaian LPF (Low power frekuensi). Keluaran dari rangkaian LPF
yang masih berupa sinyal analog, selanjutnya diperkuat dan dimasukan kedalam ADC
untuk dirubah menjadi sinyal digital. Proses selanjutnya dari ADC dimasukan ke sistem
komputer untuk diolah menjadi sebuah gambar dari obyek.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil kegiatan ini diharapkan dapat mengurangi resiko radiasi pada pekerja
radiologi, khususnya operator pesawat sinar-x fluoroscopy. Dalam operasi fluoroscopy
butuh arus hanya kecil sekitar 3 mA, tegangan 75 kY, waktu exposure cukup lama
dibandingkan dengan photo Roentgen.
Dengan fluoroscopy dapat dipergunakan untuk diagnose usus besar, usus kecil, fungsi batu
ginjal dan fungsi bagian tubuh yang lainya.
Perangkat pesawat sinar-x fluoroscopy, posisi pasien dan posisi dokter terliahat
pada gambar.2
(1)
(2)
(3)
(4)
Keterangan Gambar:
I. Meja diagnostik
2. Pasien
3. Screen Fluoroscent
4. Operator I dokter
5. Sistem fluoroscopy
6. Tabung x-ray dibawah meja
diagnostik
Gambar.2 Perangkat Pesawat sinar-x fluoroscopy
225
Prosiding Pertemuan IImiah Nasional Rekayasd Perangkat NuklirSerpong, 20 Nopember 2007
ISSN 1693-3346
Posisi meja diagnostik dapat dibuat tegak atau horizontal, sedangkan tabung sinar-x
berada dibawah meja diagnostik. Arah pencitraan berasal dari bawah menembus obyek,
selanjutnya diterima oleh screen yang menyebabkan screen tersebut berpendar kemudian
ditangkap oleh kamera yang ditempatkan sedemikian rupa diatas screen sehingga dapat
menerima cahaya pendar dengan tepat.
Dari hasil tangkapan cahaya pendar yang berupa sebuah bent uk gambar dari obyek
diteruskan ke sistem komputer untuk diolah dan ditampilkan di monitor.
KESIMPULAN
1. Screen fluoroscopy dapat berpendar dengan warn a biru atau hijau dengan itensitas
yang rendah, sehingga membutuhkan kamera yang tajam dengan pixel tinggi.
2. Sistem fluoroscopy arus filamennya rendah, tetapi waktu exposurenya lama.
3. Energi atau tegangan cukup tinggi sekitar 60 kV -75 Kv
DAFTAR PUSTAKA
1. Batan, Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, Jakarta, 1989
2. KF. Ibrahim, Teknik Digital, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2001
3. Ralph J Smith, Rangkaian Piranti dan Sistem, Erlangga, Jakarta, 1992
4. Soetomo jatiman, Pengetahuan Nuklir, Penerbit Karunika Universitas Terbuka,
Jakarta, 1986
5. Sutrisno, Dr, Elektronika II, Karunika Universitas Terbuka, Jakarta, 1986
226