BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini teknologi pencitraan medis telah mengalami perkembangan yang pesat, terutama dengan dukungan kemajuan dalam bidang ilmu bahan, elektronika dan komputasi, sehingga dimungkinkan untuk menganalisis bagian bagian terkecil dalam jaringan tubuh manusia. Teknologi pencitraan telah digunakan di berbagai aspek kehidupan manusia, seperti pada bidang pertahanan militer dan angkasa luar serta radiografi, namun seiring berjalannya waktu teknik pencitraan ini mulai merambah bidang kedokteran. kedokteran. Pencitraan sederhana pertama yang ditemukan adalah teknologi X-Ray yang hanya memancarkan sinar X. Sinar X merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang pada level energi tertentu mampu menimbulkan terjadinya ionisasi dan eksitasi dari elektron-elektron dalam atom bahan materi biologis yang dilewati. Sinar – Sinar – X dengan energi yang lebih tinggi memiliki daya tembus yang semakin besar pula. Karena kemampuannya untuk menembus bahan, maka sinarX dapat digunakan dalam bidang kesehatan untuk membuat citra dari kerangka dan organ tubuh manusia untuk keperluan diagnosis kelainan atau penyakit yang diderita. Selain itu, teknologi X-Ray adalah tulang punggung pencitraan medis yang masih terus bertahan karena biayanya yang relatif lebih murah dalam hal akuisisi data dan prosedur diagnostik serta kecepatan memperoleh hasil. Aplikasi di bidang kedokteran yang sering dilakukan adalah pemeriksaan payudara ( mamografi ), pemeriksaan gigi dan pemeriksaan tulang. Melihat
keunggulan
pencitraan
dengan
X-Ray
tersebut,
penulis
berkeinginan untuk memperdalam pengetahuan mengenai pencitraan ini dengan menyusun makalah yang berjudul “ Aplikasi Pesawat Sinar -X Sinar -X Untuk Pemeriksaan dan Pembuatan Diagnosis dalam Bidang Kesehatan “
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah penulis paparkan, terdapat beberapa permasalahan antara lain: 1. Bagaimana sejarah penggunaan Sinar-X? 2. Apa saja aplikasi penggunaan Sinar-X dalam bidang kesehatan? 3. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi hasil akhir citra radiografi?
1.3 Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut ; 1.3.1 Tujuan Khusus: 1. Untuk mengetahui sejarah penggunaan Sinar-X. 2. Untuk mengetahui aplikasi penggunaan Sinar-X dalam bidang kesehatan. 3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hasil akhir citra radiografi. 1.3.2 Tujuan Umum : 1. Untuk memenuhi tugas perkuliahan Instrumentasi Medik. 2. Untuk menambah pengetahuan penulis mengenai penggunaan pencitraan Sinar-X.
1.4 Manfaat
1. Mengetahui sejarah penggunaan Sinar-X. 2. Mengetahui Aplikasi penggunaan Sinar-X dalam bidang kesehatan. 3. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hasil akhir citra radiografi.
BAB II ISI
2.1 Sejarah Penggunaan Sinar-X
Sinar-X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm C. Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Saat itu Roentgen bekerja menggunakan tabung Crookes dilaboratoriumnya di Universitas Wurzburg. Dia mengamati nyala hijau pada tabung yangsebelumnya menarik perhatian Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen menyimpulkan bahwa ada sinar-sinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam tersebut.Pada saat Roentgen menyalakan sumber listrik tabung untuk penelitian sinar katoda,beliau mendapatkan bahwa ada sejenis cahaya berpendar pada layar yang terbuat dari barium platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak terlihat telah muncul dari dalam tabung sinar katoda. Karena sebelumnya tidak pernah dikenal, maka sinar ini diberi nama sinar-X. Dalam perkembangan berikutnya, sinar-X dibangkitkan dengan jalan menembaki target logam dengan elektron cepat dalam suatu tabung vakum sinar katoda. Elektron sebagai proyektil dihasilkan dari pemanasan filamen yang juga berfungsi sebagai katoda. Elektron dari filamen dipercepat gerakannya menggunakan tegangan listrik berorde 102 - 106 Volt. Elektron yang bergerak sangat cepat itu akhirnya ditumbukkan ke target logam bernomor atom tinggi dan suhu lelehnya juga tinggi. Target logam ini sekaligus juga berfungsi sebagai anoda. Ketika elektron berenergi tinggi itu menabrak target logam, maka sinar-X akan terpancar dari permukaan logam tersebut. Sinar-X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm C. Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Penggunaan sinar-X dalam bidang kedokteran pertama kali dikenal dengan nama Roentgentherapy, sesuai dengan nama penemunya Wilhelm Conrad Roentgen, seorang fisikawan Jerman. Sinar-X tersebut pertama kali digunakan sebagai tehnik pengobatan terhadap kanker payudara yang dilakukan beberapa bulan setelah ditemukan.
2.2 Aplikasi Penggunaan Sinar-X dalam Bidang Kesehatan
Pencitraan menggunakan Sinar-X telah dilakukan untuk memindai berbagai organ dan jaringan tubuh manusia, antara lain penentuan kerapatan tulang, pemeriksaan sinus, pemeriksaan payudara ( mamografi ), pemeriksaan jantung, pemeriksaan tengkorak, pemeriksaan tulang belakang, pemeriksaan ginjal ureter kandung kemih, pemeriksaan rongga mata, pemeriksaan usus dua belas jari, pemeriksaan kandung empedu,
dan
pemeriksaan saluran pencernaan bawah. 2.2.1 Penentuan Kerapatan Tulang
Sinar-X dapat digunakan untuk pengukuran kerapatan tulang (bone densitometry) dengan tehnik photon absorptiometry seperti dual photon x-ray absorptiometry (DXA) yang umum digunakan. Pemeriksaan ini berguna untuk mendiagnosis penyakit osteoporosis, suatu penyakit yang menyebabkan tulang menjadi keropos sehingga mudah patah. Penghitungan kerapatan tulang berdasarkan pada banyaknya radiasi yang diserap oleh tulang setelah disinari sinar gamma. Penyakit tulang yang serius ini ditunjukkan dengan rendahnya massa tulang dan terjadinya deteriorasi pada jaringan tulang yang mengakibatkan tulang menjadi rentan dan sangat rapuh sehingga menjadi mudah patah.
Gambar 2.1 Pemindaian Tulang dengan sinar-X 2.2.2 Pemeriksaan Payudara ( Mamografi )
Mamografi adalah tindakan memeriksa payudara dengan bantuan sinar-X. Tujuannya adalah untuk mengetahui ada tidaknya proses keganasan di payudara atau menemukan ada tidaknya proses lain selain keganasan sebelum timbulnya gejala. Dengan demikian, kanker ganas sedini mungkin dapat segera diatasi, sehingga kesehatan pasien dapat dijamin lebih baik. Mamografi menggunakan kadar sinar-X yang rendah sehingga dianggap tidak mempengaruhi kesehatan orang yang diperiksa. Ini berlaku bagi wanita yang
normal (baca: tidak sakit) dan tidak memiliki keluhan apapun soal payudaranya. Dan check up ini hanya digunakan sekali dalam 2-4 tahun. Namun, bagi wanita yang sebelumnya pernah terkena kanker payudara atau yang mempunyai benjolan pada payudaranya atau bisa juga yang memiliki radang menahun di payudaranya harus memperhatikan mamografi ini, karena mereka ini memiliki kecenderungan untuk timbulnya kanker payudara. Pesawat sinar-X mamografi dapat dibedakan menjadi, Pesawat Sinar-X Mamografi Film Screen dan Pesawat Sinar-X Xeromamografi.
Gambar 2.2 Pemeriksaan Payudara ( Mamografi )
2.2.3 Pemeriksaan Sinus
Sinus, yang merupakan rongga yang berisi udara dan dilapisi dengan membrane mucus, ada di dalam tulang rahang atas, ethmoid, sphenoid dan tulang frontal pada wajah. Pada pemeriksaan ini, sinar-X dilewatkan melalui sinus dan memberi reaksi pada kertas film khusus, sehingga membentuk gambaran yang dapat memungkinkan dokter mempelajari keadaan sinus. Pemeriksaan ini bertujuan
untuk
mendeteksi
trauma
atau
penyakit
pada
area
sinus,
mengkonfirmasi adanya kanker atau peradangan pada sinus, dan melihat letak dan besarnya tumor ganas.
Gambar 2.3 Pemeriksaan Sinus 2.2.4 Pemeriksaan Jantung
Sinar-X pada jantung adalah tes yang paling sering digunkan untuk mengevaluasi penyakit jantung dan efeknya pada pembuluh darah di paru. Tes Sinar-X pada jantung akan menunjukkan gambaran thoraks, mediastinuum, jantung dan paru. Pada pemeriksaan rutin, diambil dua gambaran yang berbeda. Pemeriksaan ini bertujuan untuk membantu mendeteksi penyakit jantung dan abnormalitas yang membuat besar serta bentuk jantung berubah atau penampakan jantung dan paru berubah dan untuk memeriksa koreksi letak arteri pulmonum dan kateter jantung serta kawat pacu jantung.
Gambar 2.4 Pemeriksaan Jantung
2.2.5 Pemeriksaan Tengkorak
sinar-X pada tengkorak sangat berharga untuk pemeriksaan kelainan pada dasar tengkorak dan cungkup tulang cranial. Ini juga memungkinkan dokter mempelajari problem-problem tulang tengkorak yang disebabkan oleh penyakit penyakit lain. Sinar-X pada tengkorak mengevaluasi tiga kelompok tulang yang menutup kepala: calvaria (disebut cungkup tengkorak), mandibula (dikenal sebagai tulang rahang), dan tulang-tulang wajah. Cungkup dan tulang-tulang wajah dihubungkan oleh sendi-sendi yang tidak dapat bergerak dan mempunyai tepi bergerigi yang disebut sutura. Secara keseluruhan tulang-tulang pada tengkorak merupakan struktur yang kompleks sehingga memerlukan pemeriksaan yang lengkap memerlukan beberapa kali penyinaran sinar-X pada setiap area. Pemeriksaan ini berguna untuk membantu mendeteksi patah tulang setelah trauma kepala, membantu diagnosa tumor pada kelenjar hipofise, yaitu organ kecil berbentuk oval yang melekat pada otak, dan untuk mendeteksi problem-problem tulang tengkorak yang timbul sejak lahir atau karena penyebab penyakit lain.
Gambar 2.5 Pemeriksaan Tengkorak 2.2.6
Pemeriksaan Tulang Belakang
Tes ini memungkinkan pemeriksaan terhadap seluruh rangkaian tulang belakang atau sebagian. Pada umumnya tes ini digunakan untuk mengevaluasi
deformitas, patah tulang, dislokasi dan kelainan lain pada tulang belakang. SinarX pada tulang menggambarkan densitas, tekstur, erosi dan perubahan yang terjadi pada sambungan tulang. SinarX pada sendi dapat menampakkan adanya cairan pembentukan taji, dan perubahan pada struktur sendi. Pemeriksaan ini berguna untuk mendeteksi patah tulang, dislokasi, subluksasi, dan deformitas, mendeteksi kelainan degeneratif, infeksi dan kengenital, mendeteksi kelainan pada ruas intravertebra, menentukan efek arthritis dan kondisi-kondisi lain pada tulang belakang.
Gambar 2.6 Pemeriksaan Tulang Belakang 2.2.7
Pemeriksaan Pada Ginjal, Ureter dan Kandung Kemih
Untuk singkatnya disebut KUB (Kidney, Ureter dan Bladder), adalah pemeriksaan dengan sinar-X pada ginjal, ureter dan kandung kemih. Biasanya merupakan langkah pemeriksaan pertama pada system saluran kemih. Tes KUB untuk mengetahui posisi ginjal, ureter dan kandung kemih serta untuk membantu mendeteksi adanya kelainan. Tes sinar-X pada ginjal, ureter dan kandung kemih mempunyai keterbatasan dan karenanya harus selalu disertai dengan tes-tes yang lebih teliti seperti scanning tomografi terkomputerisasi (CAT scan). Pemeriksaan ini berguna untuk mengevaluasi ukuran, struktur dan posisi ginjal, serta untuk skrining kelainan pada daerah ginjal, ureter dan kandung kemih.
Gambar 2.7 Pemeriksaan Ginjal 2.2.8
Pemeriksaan Pada Rongga Mata
Rongga mata adalah rongga yang merupakan rumah dari mata dan kelenjar air mata beserta pembuluh darah, saraf, otot dan lemak. Karena bagian rongga mata yang berupa tulang yang tipis mudah patah, maka pada umumnya setelah terjadi trauma muka dilakukan penyinaran sinar-X pada daerah tersebut. Ini juga berguna untuk
mendiagnosa
adana
penyakit
pada
mata
dan
rongga
mata.
Teknik sinar-X khusus dapat menampakan adanya benda asing pada rongga mata atau mata yang tidak dapat dilihat. Pada beberapa kasus, sinar-X digunakan bersama scanning tomografi terkomputerisasi (CAT scan) dan pemeriksaan ultrasonografi untuk menggambarkan keabnormalan lebih baik. Pemeriksaan ini berguna untuk membantu mendeteksi patah tulang dan penyakit pada rongga mata, membantu melihat letak benda asing pada mata.
Gambar 2.8 Pemeriksaan Rongga Mata
2.2.9
Pemeriksaan Pada Usus Dua Belas Jari (Duodenografi Hipotonik)
Pemeriksaan sinar-X pada usus dua belas jari, yaitu bagian dari usus halus, dinamakan duodenografi hipotonik. Pemeriksaan sinar-X pada usus dua belas jari dilakukan setelah barium sulfat dan udara dimasukkan dalam usus melalui kateter. Pemeriksaan sinar-X pada usus dua belas jari dilakukan untuk penderita yang mempunyai gejala-gejala duodenal atau penyakit pankeas, seperti nyeri perut atas persisten. Akan tetapi Pemeriksaan sinar-X pada usus dua belas jari memerlukan tes-tes penunjang lain untuk konfirmasi. Pemeriksaan ini berguna untuk mendeteksi
lesi
duodenal
yang
kecil
dan
kanker
pancreas,
membantu
mendiagnosa pankreatitis kronik. 2.2.10 Pemeriksaan Pada Kandung Empedu (Cholecystography Oral)
Tes yang oleh dokter disebut cholecystography oral ini merupakan tes dengan sinar-X untuk memeriksa kandung empedu setelah minum pil yang mengandung cairan kontras khusus. Sinar-X pada kandung empedu (cholecystography oral) dilakukan pada penderita yang mempunyai gejala-gejala penyakit kandung empedu seperti nyeri pada perut kanan atas, intoleransi lemak, dan penyakit kuning. Pemeriksaan ini berguna untuk mendeteksi batu empedu, membantu mendiagnosa penyakit keradangan dan tumor pada kandung empedu. 2.2.11 Pemeriksaan Pada Saluran Pencernaan Bawah
Tes Barium enema juga disebut pemeriksaan saluran pencernaan bawah ini merupakan pemeriksaan dengan sinar-X pada usus besar. Tes Barium enema dilakukan pada penderita yang mempunyai riwayat adanya perubahan kebiasaan buang air besar, nyeri pada perut bawah, atau adanya darah, lendir atau nanah pada feses. Pada teknik kontras tunggal, barium sulfat dimasukkan pada rectum. Pada teknik kontras ganda, barium sulfat dan udara dimasukkan dalam rectum. Teknik kontras tunggal menampakkan gambaran usus besar dari samping. Sedangkan teknik kontras ganda menampakkan usus besar dari depan dan samping. Teknik yang terakhir merupakan teknik yang terbaik untuk mendeteksi
tumor yang kecil (khususnya polip), penyakit keradangan dini, dan pendarahan kecil yang disebabkan oleh tukak. Pemeriksaan ini berguna untuk membantu mendiagnosa kanker usus besar, kanker rectum dan perubahan struktur pada usus besar.
Gambar 2.11 Pemeriksaan Saluran Pencernaan Bawah
2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Akhir Citra Radiografi
Tingkat kontras dipengaruhi oleh 6 faktor : 1. Ketebalan atau Densitas Jaringan Jaringan yang semakin tebal mengurangi kuantitas sianr-X semakin banyak. Penambahan tebal 4 cm mengurangi radiasi sinar-X menjadi setengahnya. Dua organ yang berbeda ketebalannya menghasilkan dua densitas yang berbeda pada film. 2. Nomor Atom Jaringan (Z) Jaringan dengan nilai Z lebih besar akan memiliki derajat atenuasi lebih besar. Tulang, lemak, jaringan lunak berbeda harga Z-nya. Tulang memiliki Z lebih besar, sehingga sinar-X yang diteruskan hanya sedikit, sehingga citra tulang terlihat putih (lebih tipis) pada film. 3. Densitas atau Kerapatan Jaringan Menentukan berapa banyak sinar-x yang mampu diperlambat dan berapa yang bisa diteruskan. Tulang memiliki densitas lebih besar dari jaringan lunak dan lebih besar dari lemak untuk ukuran yang sama. 4. Energi Sinar-X atau kVp
Semakin tinggi energi sinar-X akan mengalami diferential absorbtion semakin kecil, karena memiliki kemampuan penetrasi lebih besar. Sinar-X dengan energi semakin tinggi menghasilkan hamburan Compton lebih banyak. Kedua hal tersebut mengakibatkan turunnya kontras. Nilai kVp yang semakin rendah menghasilkan kontras lebih baik daripada kVp yang tinggi. Hal ini dapat dijelaskan dengan step perubahan warna. Dalam radiografi jumlah densitas atau step perubahan densitas dari hitam ke putih mengindikasikan range dari skala kontras. 5. Bahan Penambah Kontras Bahan pengontras memiliki harga Z lebih besar atau lebih kecil. Penambahan bahan pengontras ke dalam jaringan menyebabkan penambahan diferential absorption sehingga struktur lebih nampak. Udara juga bisa untuk bahan pengontras (yang bisa dimasuki udara), sehingga hasil foto sinar-X
lebih
hitam. 6. Radiasi Hamburan Hamburan terjadi oleh radiasi sinar-X dengan energi lebih tinggi, dan dapat mengurangi kontras. Kontras juga akan berkurang bila melewati jaringan yang semakin tebal.
BAB III PENUTUP
3.1 Simpulan
1. Sinar-X ditemukan pertama kali oleh fisikawan berkebangsaan Jerman Wilhelm C. Roentgen pada tanggal 8 November 1895. Penggunaan sinar-X dalam bidang kedokteran pertama kali dikenal dengan nama Roentgentherapy, sesuai dengan nama penemunya Wilhelm Conrad Roentgen, seorang fisikawan Jerman. Sinar-X tersebut pertama kali digunakan sebagai tehnik pengobatan terhadap kanker payudara yang dilakukan beberapa bulan setelah ditemukan.
2. Beberapa aplikasi pencitraan sinar-x dalam bidang kesehatan antara lain, pemeriksaan kerapatan tulang, pemeriksaan payudara ( mamografi ), sinus, jantung, tengkorak, tulang belakang, ginjal uterus kandung kemih, rongga mata, usus dua belas jari, kandung empedu, dan saluran pencernaan bawah.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil akhir citra radiografi adalah, Ketebalan atau densitas jaringan, nomor atom jaringan, densitas atau kerapatan jaringan, energi sinar x atau kVp, bahan penambah kontras, dan radiasi hamburan.
3.2 Saran
1. Penggunaan pesawat sinar-X harus sesuai dengan prosedur yang ditetapkan agar keselamatan pasien dan operator tetap terjamin. 2. Kualitas teknologi pesawat sinar-X harus semakin ditingkatkan agar pencitraan yang dihasilkan oleh sinar-X semakin jelas ketika mendiagnosa suatu penyakit.
