A. Tentang Sinar-X
Salah
satu momen penting dalam pemakain citra untuk membantu diagnosa medis
adalah penemuan sinar-X pada tanggal 8 November 1895 oleh Wilhelm Conrad
Rontgen. Sinar-X
dihasilkan dari tumbukan elektron berenergi tinggi pada inti atom
berat. Kemampuan dari sinar-X menembus benda disebabkan oleh dua hal.
Yang pertama adalah karena panjang gelombang sinar ini sangat kecil dan
yang kedua karena sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang
berinteraksi lemah dengan benda pada umumnya.
Kurang
lebih satu bulan setelah penemuan sinar-X ini, yaitu pada tanggal 22
Desember 1895. foto sinar-X pertama berhasil diambil. Foto ini, yang
merupakan radiograf dari tangan istri Rontgen, diambil dengan waktu
penyinaran sekitar 57 menit. Tentu saja waktu itu belum disadari adanya
bahaya radiasi. Tahun berikutnya, pada 1896, berhasil diperoleh
radiograf dari kepala. Sekitar 6 tahun setelah penemuannya, W.R. Rontgen mendapatkan hadiah Nobel dalam bidang Fisika.
Gb.2.1. Wilhelm Conrad Rontgen
(Penemu Sinar-X)
Sinar-X
tidak hanya dipakai dalam dunia kedokteran. Kemampuan menembus benda
dan panjang gelombang yang sesuai, membuat sinar ini dapat dimanfaatkan
untuk penelitian di bidang Fisika zat padat untuk melihat susunan atom
dalam kirstal atau bahan lain. Dengan ditemukannya kamera CCD (Charged
Coupled Device), peralatan sinar-X dijital mulai dikembangkan. Saat ini
sudah banyak rumah sakit yang memiliki sinar-X dijital ini.
B. Cara Kerja X-Ray
Kebanyakan
diagram tabung sinar-x memperlihatkan sinar-x sebagai bentukan pola
segitiga yang teratur seperti yang dihasilkan pada tititk fokus. Hal ini
memberikan tujuan yang baik dalam hal penekanan tentang kerja radiasi
sinar-x diluar tabung. Tetapi radiasi sebenarnya tidak seperti itu.
Sebenarnya, sinar-x itu seperti cahaya tampak yang dalam penyebarannya
dari sumber melalui suatu garis lurus yang menyebar ke segala arah
kecuali dihentikan oleh bahan penyerap sinar-x. Karena alasan tersebut
maka tabung sinar-x ditutup dalam satu rumah tabung logam yang mampu
menghentikan sebagian besar radiasi sinar-x, hanya sinar-x yang berguna
yang dibiarkan keluar dari tabung melalui sebuah jendela/window. Sinar-x yang berguna tadi disebut sebagai berkas primer. Berkas sinar yang terletak pada tengah garisnya ini disebut central ray.
Diperlukan
pembangkitan tegangan yang tinggi di dalam tabung sinar-x agar dapat
dihasilkan berkas sinar-x. Rangkaian listriknya dirancang sedemikian
rupa sehingga kV-nya dapat diubah dalam rentang yang besar -biasanya 30
kV sampai 100 kV- atau lebih. Bila kV yang lebih rendah digunakan, maka
sinar-x memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dan lebih mudah
diserap sehingga disebut sebagai soft x-ray. Harus dipahami bahwa
berkas sinar-x itu terdiri dari sinar dengan panjang gelombang yang
berbeda. Radiasi yang dihasilkan pada rentang kV yang lebih tinggi akan
memiliki energi yang lebih besar dan panjang gelombang yang lebih
pendek.
Gb. 2.2. Skema Tabung Sinar-X
C. Pembentukan Gambar Radiografi
Salah
satu dari faktor penting sinar-x adalah bahwa sinar-x dapat menembus
bahan. Tetapi hanya yang benar-benar sinar-x saja yang mampu menembus
objek yang dikenainya dan sebagian yang lain akan diserap. Sinar-x yang
menembus itulah yang mampu membentuk gambaran atau bayangan. Besarnya
penyerapan sinar-x oleh suatu bahan tergantung tiga faktor:
- Panjang gelombang sinar-X.
- Susunan objek yang terdapat pada alur berkas sinar-X.
- Ketebalan dan kerapatan objek.
Setelah
sinar-x yang keluar dari tabung mengenai dan menembus obyek yang akan
difoto. Bagian yang mudah ditembusi sinar x (seperti otot, lemak, dan
jaringan lunak) meneruskan banyak sinar x sehingga film menjadi hitam.
Sedangkan bagian yang sulit ditembus sinar x (seperti tulang) dapat
menahan seluruh atau sebagian besar sinar x akibatnya tidak ada atau
sedikit sinar x yang keluar sehingga pada film berwarna putih. Bagian
yang sulit ditembus sinar x mengalami ateonasi yaitu berkurangnya
energi yang menembus sinar x, yang tergantung pada nomor atom, jenis
obyek, dan ketebalan. Adapun bagian tubuh yang mudah ditembus sinar x
disebut Radio-lucen yang menyebabkan warna hitam pada film. Sedangkan bagian yang sulit ditembus sinar x disebut Radio-opaque
sehingga film berwarna putih. Telah diketahui bahwa panjang gelombang
yang besar yang dihasilkan oleh kV rendah akan mengakibatkan sinar-x nya
mudah diserap. Semakin pendek panjang gelombang sinar-x (yang
dihasilkan oleh kV yang lebih tinggi) akan membuat sinar-x mudah untuk
menembus bahan (lihat pembahasan tentang pengaruh kilovolt).
Bagaimana susunan objek ketika terjadi penyerapan sinar-x? Hal
ini tergantung dari nomor atom unsur tersebut. Sebagai contoh satu
lempeng aluminium yang mempunyai nomor atom lebih rendah dibanding
tembaga, mempunyai jumlah daya serap lebih rendah terhadap sinar-x
dibanding satu lempeng tembaga pada berat dan daerah yang sama. Timah
hitam (nomor atomnya lebih besar) adalah penyerap terbaik sinar-x.
Karena alasan inilah ia digunakan pada wadah tabung yang juga bertujuan
untuk proteksi, contoh yang lainnya adalah dinding ruangan sinar-x dan
pada sarung tangan khusus serta apron yang digunakan selama proses fluoroskopi.
Hubungan
antara penyerapan sinar-x dengan ketebalan adalah sederhana yaitu unsur
yang mempunyai lempengan yang tebal dapat menyerap radiasi lebih banyak
dibanding lempengan yang tipis pada satu unsur yang sama.
Kerapatan/kepadatan suatu unsur yang sama akan juga mempunyai kesamaan
efek, contoh 2,5 cm air akan menyerap sinar-x lebih banyak dibanding 2,5
cm es karena berat timbangan es akan berkurang 2,5 cm per kubik
disbanding air.
Mengingat
pemeriksaan kesehatan yang menggunakan sinar-x, satu hal yang harus
dipahami bahwa tubuh manusia mempunyai susunan yang kompleks yang tidak
hanya mempunyai perbedaan pada tingkat kepadatan saja tetapi juga
mempunyai perbedaan unsur pembentuk. Hal ini menyebabkan terjadinya
perbedaan tingkat penyerapan sinar-x. Yaitu, tulang lebih banyak
menyerap sinar-x dibanding otot/daging; dan otot/daging lebih banyak
menyerap dibanding udara (paru-paru). Lebih jauh lagi pada struktur
organ yang sakit akan terjadi perbedaan penyerapan sinar-x dibanding
dengan penyerapan oleh daging dan tulang yang normal. Umur pasien juga
mempengaruhi penyerapan, contoh pada umur yang lebih tua tulang-tulang
sudah kekurangan kalsium dan akan mengurangi penyerapan sinar-x
dibanding tulang-tulang di usia yang lebih muda.
Hubungan diantara intensitas sinar-x pada daerah yang berbeda gambarannya didefinisikan sebagai kontras subjek.
Kontras subjek tergantung pada sifat subjek, kualitas radiasi yang
digunakan, intensitas dan penyebaran radiasi hambur, tetapi tidak
tergantung terhadap waktu, mA, jarak dan jenis film yang digunakan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar