PESAWAT MRI SISTEM TERBUKA DAN TERTUTUP

Arif Jauhari

A. Pendahuluan
Teknologi "Open MRI" telah tersedia selama bertahun-tahun. "Open MRI" merupakan pesawat yang lebih nyaman, tidak mengkungkung atau mengekang, dan kurang berisik bila dibanding pesawat ”Closed MRI”.
Sedangkan pada pesawat dengan system “Closed MRI” menggunakan magnet kuat (dengan kekuatan medan yang lebih tinggi), yang memungkinkan untuk menghasilkan gambar yang lebih detil dan mampu menggambarkan lapisan dengan lebih tipis dari irisan otak Anda. Otak adalah organ yang rumit dan sangat kompleks. gambar yang sangat rinci diperlukan untuk mengevaluasinya. Kejang dapat berasal dari atau disebabkan oleh daerah sangat kecil (atau besar), abnormal dalam otak, dari tumor, kelainan pembuluh darah, perkembangan yang abnormal, atau cedera. Sistem MRI tertutup membantu dokter untuk melihat, kelainan kecil dan halus di otak Anda yang mungkin menyebabkan aktivitas kejang (seizure).
Teknologi MRI telah berkembang sangat pesat sejak diperkenalkan pada awal tahun 1980. Mesin pertama bentuknya bersifat menutup seluruh tubuh Anda di magnet berbentuk terowongan. Tetapi sekarang mesin paling baru hanya menutupi daerah dari kepala ke lutut. Dengan kemajuan teknologi MRI lebih lanjut, di masa depan MRI sistem terbuka bisa dipasang magnet dengan jenis kekuatan yang sama dengan MRI sistem tertutup sehingga pasien epilepsi dpat menikmati pemeriksaan MRI lebih nyaman sebagaimana pendapat Ruben Kuzniecky (2004).

B. OPEN MRI vs CLOSED MRI
Bila membicarakan mengenai MRI dan membandingkan kedua sistem yang sekarang masih beredar, maka dapat kita letakkan sebagai berikut. Untuk saat ini belum ada, MRI dengan sistem terbuka belum bisa menghasilkan gambar dengan kualitas yang sama dengan MRI sistem tertutup. Walaupun pencitraan dengan MRI sistem terbuka telah meningkat selama bertahun-tahun, tetapi MRI dengan sistem tertutup terus berkembang dan memberikan gambar yang lebih optimal.
MRI sistem terbuka (Open Magnetic Resonance Imaging) merupakan prosedur pencitraan diagnostik canggih yang menghasilkan gambar detil dari struktur tubuh bagian dalam tanpa menggunakan radiasi terionisasi (sinar-X). hal ini bisa dilakukan melalui penggunaan magnet yang kuat, gelombang radio dan komputer. MRI dapat membantu dokter dalam mendeteksi dan mendiagnosis penyakit atau kelainan lain pada tahap awal.
Pada pasien yang mengidap klaustrofobia, gemuk dan pasien anak-anak, bersama dengan mereka yang menderita sindrom stres pasca-trauma, sering bisa dengan nyaman menjalani pemeriksaan MRI dalam arsitektur sistem terbuka. Sementara MRI sistem tertutup gagal mentolerir keadaan tersebut. Sistem terbuka suaranya tidak bising dan nyaman untuk pasien. Sehingga MRI sistem terbuka dengan cepat menjadi pilihan terbaik bagi banyak konsumen kesehatan. Di Amerika Serikat telah dibentuk suatu pusat jaringan nasional pencitraan MRI sistem terbuka dan bertekad untuk diakui sebagai penyedia terdepan di industri teknologi yang unik ini. Pada pasar tertentu, penyediaan layanan MRI sistem terbuka seringkali lebih unggul dalam pasar ketika tidak tersedia MRI sistem tertutup dengan tesla setinggi 1,5. Selain itu juga untuk mendidik dokter yang merujuk dan konsumen tentang fitur dan manfaat dari teknologi sistem ini.
Ada beberapa alasan yang membuat MRI sistem terbuka cukup populer. Pesawat jenis ini mampu melakukan pemriksaan pada hampir semua jenis pasien, walaupun kenyamanannya kurang yang kadang menyebabkan pengaruh pada kualitas gambar yang dihasilkan. Dahulu, produsen pesawat MRI menekankan bahwa kualitas gambar terkait erat dengan kekuatan magnet yang terbentuk. Namun, sejalan dengan perkembangan teknologi, kekurangan tersebut telah dapat diatasi dengan hardware dan software komputer yang digunakan untuk menghasilkan gambar tersebut. Sehingga, satu-satunya kekuatan dan kemampuan yang sebenarnya adalah kemampuan dari komputer untuk menganalisis sinyal yang dipancarkan dari pemindai MRI.
Ada beberapa keuntungan menggunakan MRI sistem tertutup (high field system). Pertama bisa menghemat waktu pelayanan antara 5 sampai 10 menit pada pelayanan pemriksaan yang sama. Hal ini mungkin membantu jika pasien tidak bisa diam, dalam rasa sakit yang banyak, atau mengalami stroke baru. Juga seperti yang sudah disebutkan di atas, yaitu pada pasien yang badannya besar dan pasie yang mengidap klaustrophobia.
Kedua jenis sistem ini memiliki kemampuan untuk memproduksi film dengan kualitas yang sangat baik, tetapi juga bisa menghasilkan film dengan kualitas rendah. Kunci sukses uji kebohongan dalam memilih salah satu sistemnya adalah:
a) Apakah yang terbaik dalam memenuhi kebutuhan fisik pasien,
b) Apakah dijalankan pada hardware dan software yang bisa diperbaharui dan
c) Apakah dioperasikan oleh petugas (Radiografer, Fisikawan Medis) yang berkualitas dan mempunyai riwayat pelatihan yang luas.
Faktor tersebut harus menjadi pertimbangan ketika dilakukan penjadwalan pasien untuk prosedur diagnostik. Bahkan, proses ini seharusnya sudah dimulai sebelum kegiatan pemeriksaan dilakukan. Dengan sistem kontrak dan kondisi yang baik pada saat melakukan pembelian akan berdampak pada kualitas kerja yang dihasilkan.
Magnetik Resonansi Imaging atau MRI, menggunakan magnet untuk menghasilkan gambar yang detil dari tubuh bagian dalam. Pesawat MRI mengambil sinyal dari tubuh untuk menghasilkan gambar. Semakin kuat sinyal, kualitas gambar yang dihasilkan semakin lebih baik.

Closed MRI
Pesawat MRI konvensional atau system tertutup bentuknya seperti silinder, mirip dengan terowongan terbuka pada kedua ujungnya. Pasien berbaring di dalam pesawat tersebut, yang kemudian menciptakan medan magnet yang kuat, mengarahkan gelombang radio di tubuh.

Open MRI
Fungsi pesawat MRI sistem terbuka sama seperti MRI tradisional, namun terbuka disemua sisinya. Jenis pesawat ini awalnya dibuat untuk mengakomodasi pasien yang gemuk atau besar, anak-anak atau mereka yang menderita klaustrophobia.

Keuntungan
Pesawat MRI sistem tertutup, atau MRI bermedan magnet tinggi menghasilkan kualitas gambar yang lebih tinggi, karena menghasilkan sinyal lebih kuat dan gambar yang lebih tepat untuk dokter dalam mendiagnosis. Namun, karena pesawat MRI tradisional mampu menjaga pasien tetap terjaga dalam ruang kecil, maka MRI sisitem terbuka membuat prosedur menjadi lebih nyaman untuk korban trauma atau pasien obesitas.

Kerugian
Pesawat MRI system terbuka disebut sebagai "low-field" sistem karena kualitas gambar yang dihasilakn lebih rendah, tetapi sangat nyaman bagi pasien yang gemuk/besar dan orang-orang dengan klaustrofobia parah.
Pertimbangan
Semua pesawat MRI menggunakan magnet untuk melakukan fungsinya, sehingga pasien dengan alat pacu jantung, klip logam, atau pecahan peluru tidak bisa mendapatkan pemeriksan MR.; ibu hamil juga diperingatkan terhadap penggunaan modalitas ini, kecuali jika diperlukan.
Sederhananya, pesawat MRI sistem terbuka memiliki lubang yang lebih besar dibanding pesawat MRI terowongan/tradisional. Diameter atau jarak di pembukaan MRI terowongan atau tertutup sekitar 55 cm sedangkan jarak di pembukaan MRI sistem terbuka lebih dari 160 cm. Perbedaan lain antara sistem terowongan dan terbuka adalah bahwa pada MRI sistem terowongan hanya memiliki satu lubang tempat pasien masuk ke dalam tabung. MRI sistem terbuka tidak menggunakan struktur tabung dan karenanya memiliki ruang terbuka luas untuk kenyamanan pasien. Inilah perbedaan yang signifikan untuk pasien, khususnya mereka yang memiliki kecenderungan klaustrofobia atau memiliki struktur tubuh yang lebih besar.
Sekarang mulai berkembang, MRI dengan sistem terbuka yang mampu memberikan standar baru untuk pencitraan diagnostik dan kenyamanan pasien. Teknologi ini menampilkan gambar berkualitas tinggi yang diproduksi dan menggunakan ruang bernapas lebih besar dan nyaman hampir 180 cm (paling lebar di antara sistem terbuka lainnya). Sehingga tidak lama lagi pasien tidak harus masuk ke dalam terowongan yang bising dan sempit untuk mendapatkan gambar diagnostik MRI berkualitas tinggi yang diperlukan oleh dokter. Pesawat MRI system terbuka yang dikembangkan mampu menampung pasien sangat besar dengan nyaman dan secara dramatis mengurangi kecemasan terkait pemeriksaan ini terhadap semua pasien.
Karekteristik lanjut dari pesawat MRI sistem terbuka adalah saling mendekatkan manusia (pasien dengan kerabat atau pasien dengan petugas) sambil membuat alat ini nyaman dan aman. Kerabat pasien bisa duduk di samping pasien, menyentuhnya, dan mempertahankan kontak mata dengan pasien selama pemeriksaan. Sehingga alat ini mampu mengurangi kecemasan dan memaksimalkan kenyamanan dan kualitas gambar. Bila magnet pada pesawat MRI sistem terbuka dengan kau medan magnet sebesar 0,3 Tesla diletakkan tegak (vertical), maka keadaan ini akan meningkatkan penangkapan sinyal dari pasien dan kualitas gambar yang dihasilkan sama dengan pesawat MRI sistem tertutup dengan kuat medan magnet sebesar 1 Tesla. © 2010

DAFTAR BACAAN
 Reviewed and revised March 2004 by Ruben Kuzniecky, epilepsy.com.
 Shelly Stromoski, eHow Contributing Writer.
 http://www.ehow.com/facts_5635108_open-vs_-closed-mri-machine.html#ixzz0rlt5A2mp
 Hitachi Medical Systems Europe Holding AG Hitachi, Ltd. 1994.

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF

Penulis : Erwansyah Lubis (Ahli Peneliti Utama, Bidang Radioekologi Kelautan PTLR - BATAN)

Limbah radioaktif umumnya ditimbulkan dari kegiatan pengoperasian reaktor riset, pemanfaatan sumber radiasi dan bahan radioaktif dalam bidang industri, pertanian, kedokteran dan penelitian serta dari berbagai proses indusrti yang menggunakan bahan yang mengandung radionuklida alam (Naturally Occurring Radioactive Material, NORM). Sedangkan di negara-negara maju, limbah radioaktif juga ditimbulkan dari pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) dan kegiatan daur-ulang bahan bakar nuklir (BBN) bekas dan dekomisioning instalasi/ fasilitas nuklir. Pengelolaan limbah radioaktif dilaksanakan untuk mencegah timbulnya bahaya radiasi terhadap pekerja, anggota masyarakat dan lingkungan hidup. Pengelolaan limbah radioaktif adalah pengumpulan, pengelompokan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan sementara dan penyimpanan lestari dan pembuangan limbah (disposal) [5].
Dalam U.U. No. 10/1997 pasal 23 ayat (2) disebutkan bahwa "Pengelolaan limbah radioaktif dilaksanakan oleh Badan Pelaksana. Dalam Pasal 3 ayat (1), Pemerintah membentuk Badan Pelaksana yang berada di bawah dan bertanggung jawab langsung kepada Presiden. Badan Pelaksana dalam hal ini adalah Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan). Sesuai Keputusan Kepala Batan No.166/KA/IV/2001 tentang Organisasi dan Tata Kerja Batan, pengelolaan limbah radioaktif dilaksanakan oleh Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif (P2PLR). Dalam pasal 23 ayat (2), Batan dalam melaksanakan pengelolaan limbah radioaktif dapat bekerjasama dengan atau menunjuk Badan Usaha Milik Negara (BUMN), Koperasi dan/ atau Badan Usaha lainnya. Berdasarkan pasal ini, pemerintah membuka pintu-pintu lebar-lebar bagi pihak swasta atau Badan Usaha lainnya untuk berperan serta dalam pengelolaan limbah radioaktif yang aman untuk generasi saat ini maupun untuk generasi yang akan datang.
Skema pengelolaan limbah radioaktif yang ditimbulkan dalam pemanfaatan, pengembangan dan penguasaan iptek nukkir secara umum ditampilkan dalam Gambar 1.

Minimisasi Limbah

Dalam pemanfaatan iptek nuklir minimisasi limbah diterapkan mulai dari perencanaan, pemanfaatan (selama operasi) dan setelah masa operasi (pasca operasi). Pada tahap awal/perencanaan pemanfaatan iptek nuklir diterapkan azas justifikasi, yaitu "tidak dibenarkan memanfaatkan suatu iptek nuklir yang menyebabkan perorangan atau anggota masyarakat menerima paparan radiasi bila tidak menghasilkan suatu manfaat yang nyata". Dengan menerapkan azas justifikasi berarti telah memimisasi potensi paparan radiasi dan kontaminasi serta membatasi limbah/dampak lainnya yang akan ditimbulkan pada sumbernya. Setelah penerapan azas justifikasi atas suatu pemanfaatan iptek nuklir, pemanfaatan iptek nuklir tersebut harus lebih besar manfaatnya dibandingkan kerugian yang akan ditimbulkannya, dan dalam pembangunan dan pengoperasiannya harus mendapat izin lokasi, pembangunan, dan pengoperasian dari Badan Pengawas, seperti telah diuraikan sebelumnya.

Image
Gambar 1. Skema pengelolaan limbah radioaktif dalam pemanfaatan Iptek Nuklir.

Pengelompokan Limbah Radioaktif

Limbah radioaktif yang ditimbulkan dari pemanfaatan iptek nuklir umumnya dikelompokkan ke dalam limbah tingkat rendah (LTR), tingkat sedang (LTS) dan tingkat tinggi (LTT). Pengelompokan ini didasarkan kebutuhan isolasi limbah untuk jangka waktu yang panjang dalam upaya melindungi pekerja radiasi, lingkungan hidup, masyarakat dan generasi yang akan datang. Pengelompokan ini merupakan strategi awal dalam pengelolaan limbah radioaktif. Sistem pengelompokan limbah di tiap negara umumnya berbeda-beda sesuai dengan tuntutan keselamatan/peraturan yang berlaku di masing-masing negara. Pengelompokan limbah dapat dilakukan selain berdasarkan tingkat aktivitasnya, juga dapat berdasarkan waktu-paro (T1/2), panas gamma yang ditimbulkan dan kandungan radionuklida alpha yang terdapat dalam limbah.
Di Indonesia, sesuai Pasal 22 ayat 2, U.U. No. 10/1997, limbah radioaktif berdasarkan aktivitasnya diklasifikasikan dalam jenis limbah radioaktif tingkat rendah (LTR), tingkat sedang (LTS) dan tingkat tinggi (LTT). Di P2PLR, berdasarkan bentuknya limbah radioaktif dikelompokkan ke dalam limbah cair (organik, anorganik), limbah padat (terkompaksi/tidak terkompaksi, terbakar/tidak terbakar) dan limbah semi cair (resin). Berdasarkan aktivitasnya dikelompokkan menjadi limbah aktivitas rendah (10-6Ci/m3 < LTR < 10-3Ci/m3), limbah aktivitas sedang (10-3Ci/m3 < LTS < 104Ci/m3) dan limbah aktivitas tinggi (LTT > 104Ci/m3).
Penimbul limbah radioaktif baik dari kegiatan Batan dan diluar Batan (Industri, Rumah Sakit, industri, dll.) wajib melakukan pemilahan dan pengumpulan limbah sesuai dengan jenis dan tingkat aktivitasnya. Limbah radioaktif ini selanjutnya dapat diolah di Pusat Penelitian Tenaga Nuklir (PPTN) Serpong untuk pengolahan lebih lanjut.


Teknologi Pengolahan Limbah

Tujuan utama pengolahan limbah adalah mereduksi volume dan kondisioning limbah, agar dalam penanganan selanjutnya pekerja radiasi, anggota masyarakat dan lingkungan hidup aman dari paparan radiasi dan kontaminasi. Teknologi pengolahan yang umum digunakan antara lain adalah teknologi alih-tempat (dekontaminasi, filtrasi, dll.), teknologi pemekatan (evaporasi, destilasi, dll.), teknologi transformasi (insinerasi, kalsinasi) dan teknologi kondisioning (integrasi dengan wadah, imobilisasi, adsorpsi/absorpsi). Limbah yang telah mengalami reduksi volume selanjutnya dikondisioning dalam matrik beton, aspal, gelas, keramik, sindrok, dan matrik lainnya, agar zat radioaktif yang terkandung terikat dalam matrik sehingga tidak mudah terlindi dalam kurun waktu yang relatif lama (ratusan/ribuan tahun) bila limbah tersebut disimpan secara lestari/di disposal ke lingkungan. Pengolahan limbah ini bertujuan agar setelah ratusan/ribuan tahun sistem disposal ditutup (closure), hanya sebagian kecil radionuklida waktu-paro (T1/2) panjang yang sampai ke lingkungan hidup (biosphere), sehingga dampak radiologi yang ditimbulkannya minimal dan jauh di bawah NBD yang ditolerir untuk anggota masyarakat.

Limbah radioaktif tingkat rendah dan sedang

Teknologi pengolahan dan disposal limbah tingkat rendah (LTR) dan tingkat sedang (LTS) telah mapan dan diimplementasikan secara komersial di negara-negara industri nuklir. Penelitian dan pengembangan (litbang) yang berkaitan dengan pengolahan dan disposal limbah ini sudah sangat terbatas. Negara-negara berkembang dapat mempelajari dan mengadopsi teknologi pengolahan dan disposal dari negara-negara industri nuklir. Teknologi pengolahan dan disposal yang dipilih haruslah disesuaikan dengan strategi pengelolaan yang ditetapkan. Dalam upaya meningkatkan kepercayaan masyarakat, beberapa negara-negara industri nuklir saat ini cenderung langsung mendisposal LTR dan LTS dari pada menyimpannya di tempat penyimpanan sementara (strategi wait and see). Penerapan disposal secara langsung selain akan memeperkecil dampak radiologi terhadap pekerja, juga diharapkan akan meningkatkan kepercayaan masyarakat terhadap pemanfaatan iptek nuklir [15].
P2PLR semenjak tahun 1989 hingga saat ini (±13 tahun) telah mengolah LTR dan LTS baik yang berasal dari kegiatan BATAN maupun dari kegiatan industri, rumah sakit dan kegiatan lainnya. Limbah cair diolah dengan unit Evaporator yang mempunyai faktor pemekatan 50 kali dan kapasitas pengolahan 750 liter/jam. Limbah padat terbakar diolah dengan unit insinerator yang mempunyai kapasitas pembakaran 50 kg/jam. Limbah padat terkompaksi/tidak terbakar diolah dengan unit kompaktor yang mempunyai kuat tekan 60 kN. Limbah hasil-olahan disimpan di tempat penyimpanan sementara (Interim Storage, IS-1) yang mempunyai kapasitas penampungan 1500 sel drum 200 liter. Jumlah limbah hasil-olahan yang disimpan di IS-1 saat ini masing-masing 507 buah dalam drum 200 liter, 45 buah dalam cel beton 950 liter dan 34 buah dalam cel beton 350 liter. Data ini menunjukkan laju pengolahan limbah per tahun relatif rendah. Namun demikian untuk mengantisipasi jumlah limbah hasil-olahan untuk masa yang akan datang, P2PLR saat ini telah membangun IS-2 dengan kapasitas yang sama.
P2PLR dalam pengelolaan LTR dan LTS telah mengadopsi teknologi yang telah mapan dan umum digunakan di negara-negara industri nuklir. Limbah hasil olahan disimpan di fasilitas IS-1, sehingga limbah tersebut aman dan terkendali serta kemungkinan limbah tersebut tercecer atau tidak bertuan dapat dihindarkan.

Limbah tingkat tinggi

Kebijakan pengelolaan limbah radioaktif tingkat tinggi (LTT) dan bahan bakar nuklir (BBN) bekas di tiap negara industri nuklir selain berbeda juga masih berubah-ubah. Beberapa negara melakukan pilihan olah-ulang (daur-tertutup) untuk pemanfaatan material fisil dan fertil yang masih terkandung dan sekaligus mereduksi volumenya. Sebagian negara lain melihat LTT sebagai limbah (daur-terbuka), dan berencana untuk mendisposalnya dalam formasi geologi tanah dalam (deep repository).
Dalam diposal LTT, di negara-negara industri nuklir saat ini masih terjadi perdebatan, sebagian pakar memilih opsi penyimpanan lestari/disposal dalam formasi geologi dan sebagian lainnya mempertimbangkan opsi "non-disposal" (indefinite surface storage). Opsi non-disposal adalah merupakan kecenderungan untuk menerima ide retrievebility dan reversibility. Konsekuensi dari penerimaan opsi ini berdampak kepada disain fasilitas, namun tidak mempengaruhi secara teknis [15].
Saat ini, beberapa negara-negara industri nuklir juga sedang mengeksplorasi jalur lain, yaitu jalur partisi dan transmutasi dalam upaya mengurangi T1/2. Studi ini bertujuan untuk mendapatkan pengetahuan yang mendasar dalam menetapkan strategi pengelolaan LTT. Walaupun jalur partisi dan transmutasi dapat mengurangi T1/2 limbah, namun secara keseluruhan tetap tidak menutup kebutuhan disposal. Dengan meningkatnya radionuklida T1/2 pendek hasil partisi/transmutasi akan meningkatkan paparan radiasi. Hal ini berdampak pada keselamatan radiasi terhadap pekerja, sehingga memerlukan kajian tersendiri [15].
BATAN dalam pengelolaan LTT saat ini memilih daur tertutup. Limbah BBN bekas dan LTT dari hasil uji fabrikasi BBN saat ini disimpan di Interim Storage for Spent Fuel Element (ISSFE) yang ada di PPTN Serpong. Kapasitas ISSFE mampu untuk menyimpan BBN bekas untuk selama umur operasi reaktor G.A. Siwabessy. LTT dan Bahan Bakar Nuklir (BBN) bekas yang dihasilkan dari pengoperasian reaktor Triga Mark II di Bandung dan reaktor Kartini di Yogyakarta disimpan di kolam pendingin reaktor. Dalam pengoperasian reaktor G.A.Siwabessy, reaktor Triga Mark II dan reaktor Kartini, BBN bekas ataupun LTT tidak ada yang keluar dari kawasan nuklir tersebut, seluruhnya tersimpan dengan aman di kawasan nuklir tersebut.

Pembuangan Limbah Radioaktif

Strategi pembuangan limbah radioaktif umumnya dibagi kedalam 2 konsep pendekatan, yaitu konsep "Encerkan dan Sebarkan" (EDS) atau "Pekatkan dan Tahan" (PDT). Kedua strategi ini umumnya diterapkan dalam pemanfaatan iptek nuklir di negara industri nuklir, sehingga tidak dapat dihindarkan menggugurkan strategi zero release [15].

Pembuangan efluen

Dalam pengoperasian instalasi nuklir tidak dapat dihindarkan terjadinya pembuangan efluen ke atmosfer dan ke badan-air. Efluen gas/partikulat yang dibuang langsung ke atmosfer berasal dari sistem ventilasi. Udara sistem ventilasi di tiap instalasi nuklir sebelum dibuang ke atmosfer melalui cerobong, dibersihkan kandungan gas/ partikulat radioaktif yang terkandung di dalamnya dengan sistem pembersih udara yang mempunyai efisiensi 99,9 %. Efluen cair yang dapat dibuang langsung ke badan-air hanya berasal sistem ventilasi dan dari unit pengolahan limbah cair radioaktif. Tiap jenis radionuklida yang terdapat dalam efluen yang di buang ke lingkungan harus mempunyai konsentrasi di bawah BME.
Pembuangan efluen radioaktif secara langsung, setelah proses pengolahan/dibersihkan dan setelah peluruhan ke lingkungan merupakan penerapan strategi EDS. Dalam pembuangan secara langsung, setelah dibersihkan dan setelah peluruhan aktivitas/konsentrasi radionuklida yang terdapat dalam efluen harus berada di bawah BME. Radionuklida yang terdapat dalam efluen akan terdispersi dan selanjutnya melaui berbagai jalur perantara (pathway) yang terdapat di lingkungan akan sampai pada manusia sehingga mempunyai potensi meningkatkan penerimaan dosis terhadap anggota masyarakat. Penerimaan dosis terhadap anggota masyarakat ini harus dibatasi serendah-rendahnya (penerapan azas optimasi). Dosis maksimal yang diperkenankan dapat diterima anggota masyarakat dari pembuangan efluen ke lingkungan dari seluruh jalur perantara yang mungkin adalah 0,3 mSv per tahun [16]. Dosis pembatas (dose constrain) sebesar 0,3 mSv memberikan kemungkinan terjadinya efek somatik hanya sebesar 3,3x10-6. Berdasarkan dosis pembatas ini BME tiap jenis radionuklida yang diizinkan terdapat dalam efluen dapat dihitung dengan teknik menghitung balik pada metode prakiraan dosis. BME tiap jenis radioaktif ini harus mendapat izin dan tiap jenis radionuklida yang terlepaskan ke lingkungan harus dimonitor secara berkala dan dilaporkan ke Badan Pengawas.
BME tiap jenis radioanuklida yang diperkenankan terdapat dalam efluen radioaktif yang dibuang ke lingkungan untuk tiap instalasi nuklir di PPTN Serpong telah dihitung dengan metode faktor konsentrasi (concentration factor method) dan telah diterapkan semenjak reaktor G.A. Siwabessy dioperasikan pada bulan Agusutus 1987 [17]. Pembuangan efluent gas/partikulat dan efluen cair ke lingkungan di PPTN Serpong telah sesuai dengan rekomendasi yang diberikan baik secara nasional maupun internasional.

Disposal limbah

Penyimpanan lestari/disposal limbah radioaktif hasil-olahan merupakan penerapan strategi PDT. Strategi ini mempunyai potensi meningkatkan peneriman dosis terhadap anggota masyarakat, dosis maksimal yang diakibatkannya tidak boleh melebihi dosis pembatas yang diperkenankan. Pengoperasian fasilitas disposal ini harus mendapat izin lokasi, konstruksi dan operasi dari Badan Pengawas.

Lokasi disposal

Pemilihan lokasi untuk pembangunan fasilitas disposal mengacu pada proses seleksi yang direkomendasikan oleh International Atomic Energy Agency (IAEA). Faktor-faktor teknis yang dipertimbangkan diantaranya faktor geologi, hidrogeologi, geokimia, tektonik dan kegempaan, berbagai kegiatan yang ada di sekitar calon lokasi, meteorologi, transportasi limbah, tata-guna lahan, distribusi penduduk dan perlindungan lingkungan hidup. Faktor lainnya yang sangat penting adalah penerimaan oleh masyarakat. Di negara-negara industri nuklir moto "Not In My Backyard" (NYMBY) telah merintangi dalam pemilihan lokasi, tidak hanya untuk disposal limbah radioaktif juga terhadap limbah industri lainnya. Oleh karena itu perhatian terhadap faktor-faktor sosial (societal issues) selama pase awal proses pemilihan lokasi memerlukan perhatian ekstra hati-hati dan seksama. Isu ini menyebabkan negara-negara industri nuklir cenderung memilih lokasi (site) nuklir yang telah ada untuk pembangunan fasilitas disposal. Sebagai contoh diantaranya fasilitas disposal Drig (United Kingdom), Centre de la Manche (Perancis), Rokkasho (Jepang) dan Oilkiluoto (Finlandia) [15].
P2PLR telah melakukan berbagai penelitian dan pengkajian kemungkinan kawasan nuklir PPTN Serpong dan calon lokasi PLTN di S. Lemahabang dapat digunakan sebagai lokasi untuk disposal LTR, LTS dan LTT. Hasil pengkajian dan penelitian ini sementara menyimpulkan bahwa kawasan PPTN Serpong dikarenakan kondisi lingkungan setempat (pola aliran air tanah, demographi, dll) hanya memungkinkan untuk pembangunan sistem disposal eksperimental, sedangkan di calon lokasi PLTN telah dapat diidentifikasi daerah yang mempunyai kesesuaian yang tinggi untuk pembangungan sistem disposal near-surface dan deep disposal. [18, 19].

Rancang-bangun

Fasilitas disposal dibangun tergantung pada kondisi geologi, persyaratan-persyaratan khusus dan pemenuhan regulasi. Fasilitas disposal yang dibangun haruslah efektif menahan radionuklida untuk tidak migrasi ke lingkungan hidup selama periode potensi bahaya (hazard) maksimal, sehingga paparan radiasi terhadap pekerja dan anggota masyarakat selama operasi dan pasca-operasi minimal. Tujuan ini dapat dicapai melalui rancang-bangun komponen-komponen teknis seperti paket limbah, struktur teknis fasilitas, lokasi itu sendiri dan kombinasi dari berbagai faktor-faktor teknis tersebut.
Rancang-bangun fasilitas disposal berkaitan erat dengan kemajuan teknologi dan perhatian masyarakat terhadap keselamatan radiasi dan lingkungan serta perlindungan generasi yang akan datang. Rancang-bangun yang banyak diminati adalah sistem disposal dengan penahan berlapis (multiple engineered barriers). Sistem ini terdiri dari bungker beton (concrete vault), bahan pengisi (backfill material), penahan berdasarkan proses kimia (chemical barrier), sistem ventilasi (mesure for gas venting) sistem drainase (drainage) dan daerah penyangga (buffer zone).
Saat ini beberapa jenis fasilitas disposal telah dibangun dan beroperasi di negara-negara industri nuklir, 62 % dibangun dekat permukaan tanah (engineered near-surface), 18 % di permukaan tanah, 7 % dalam gua bekas tambang dan sisanya dalam formasi geologi (deep disposal) [15].

Pengkajian keselamatan

Pengkajian keselamatan pembuangan/disposal limbah radioaktif bertujuan mengevaluasi unjuk-kerja dari sistem disposal baik untuk kondisi saat ini maupun untuk kondisi yang akan datang, diantisipasi juga mengenai kejadian-kejadian yang sangat jarang terjadi. Berbagai faktor, seperti model dan parameter, periode waktu yang lama, perilaku manusia dan perubahan iklim harus dievaluasi secara konsisten, walaupun data kuantitatif yang diperlukan tidak/ belum tersedia. Hal ini dapat diperoleh melalui formulasi dan analisis dari berbagai skenario yang mungkin terjadi. Skenario adalah deskripsi berbagai alternatif yang mungkin terjadi secara konsisten mengenai evolusi dan kondisi dimasa yang akan datang. Proses pengkajian keselamatan umumnya dilakukan melalui beberapa tahapan proses, seperti kontek perlunya pengkajian dilakukan (memilih lokasi, perizinan, kriteria yang digunakan, dan waktu pengoperasian), rincian rancang-bangun, pengembangan dan menenetapkan skenario, memformulasikan dan penerapkan model. Melakukan analisis dan menginterpretasikan hasil dengan membandingkan terhadap kriteria yang direkomendasikan [15].
Kemampuan untuk melakukan pengkajian keselamatan ini perlu dukungan infrastruktur (organisasi, peralatan, dll.) dan sumberdaya manusia yang handal serta disiapkan secara berkesinambungan. Di P2PLR saat ini terdapat Bidang Kelompok Penyimpanan Lestari dan Bidang Keselamatan dan Lingkungan, telah membuat group-group untuk pengkajian skenario, mendapatkan besaran-besaran fisika-kima untuk pengkajian dan pengembangan perangkat lunak untuk pengkajian unjuk kerja fasilitas disposal (performance assessment), diharapkan dalam jangka panjang dapat dibangun capacity building dan confidence building dalam keselamatan disposal limbah radioaktif.

Penerimaan Masyarakat

Penerimaan masyarakat terhadap pemanfaatan iptek-nuklir sangat dipengruhi oleh keamanan dan keselamatan pengelolaan limbah radioaktif, dimana didalamnya termasuk masalah bersifat teknis dan sosial. Di negara-negara industri nuklir upaya-upaya yang dilakukan dalam meningkatkan kepercayaan masyarakat, yaitu meningkatkan dialog/komunikasi dengan komunitas lokal di mana fasilitas/kegiatan nuklir akan diintroduksi dan dengan masyarakat luas yang secara nyata menunjukan komitmen terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi yang unggul (excellent). Di beberapa negara menawarkan insentif finasial ke komunitas yang menerima di mana di daerahnya akan diintroduksi fasilitas/kegiatan nuklir. Kompensasi ditetapkan tidak sebagai hadiah, namun berdasarkan diskusi terhadap isu-isu masalah keselamatan. Sebagai contoh dari finansial insentif dapat berupa kesempatan kerja untuk komunitas lokal yang lebih besar atau pembebasan biaya listrik bila dilokasi tersebut dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).
Isu-isu sosial (societal issues) yang perlu diperhatikan dalam meningkatkan kepercayaan masyarakat diantaranya adalah jaminan independensi dari Badan Pengawas dan keputusan yang diambil oleh Badan Pengawas terhadap perizinan dalam pemanfaatan iptek nuklir haruslah berdasarkan suatu pengkajian dan pertimbangan yang tepat. Dalam masalah disposal, diantaranya demonstrasikan bahwa masalah keselamatan telah memperhatikan generasi yang akan datang, pengambilan keputusan dilakukan secara bertahap dan transparan serta lakukan komunikasi yang efektif dengan penduduk lokal dalam membangun kepercayaan.

PEMANTAUAN LINGKUNGAN

Pemantauan radioaktivitas lingkungan di sekitar instalasi dimana kegiatan/pemanfaatan iptek nuklir berlangsung, merupakan suatu ketentuan yang diberlakukan. Tujuan utama dari pemantauan lingkungan ini adalah untuk [20];

Verifikasi kelayakan pengawasan pembuangan efluen ke lingkungan
Melakukan koreksi terhadap kesahihan perhitungan batas konsentrasi tiap jenis radionuklida yang diperkenankan terdapat dalam efluen.
Memberikan jaminan/pembuktian kepada Badan Pengawas dan masyarakat bahwa dampak radiologi yang ditimbulkan dalam batasan yang diizinkan/diperkenankan.
Sebagai sarana ilmiah dalam mempelajari pola penyebaran, faktor perpindahan/pemekatan dan migrasi radionuklida di berbagai komponen lingkungan hidup.
Program pemantauan yang diturunkan dari hasil studi Amdal, berdasarkan dokumen RPL, komponen-komponen lingkungan dan jenis dampak/radionuklida yang harus dipantau serta frekuensi pemantauan dapat ditetapkan. Selanjutnya dari hasil pemantauan dapat dilakukan prakiraan penerimaan dosis oleh anggota masyarakat dari berbagai jalur perantara (pathway) yang mungkin. Prakiraan dosis dilakukan dengan metode faktor pemekatan. Hasil prakiran dosis yang diperoleh dibandingkan dengan Nilai Batas Dosis (NBD) yang diperkenankan untuk anggota masyarakat dan dilaporkan ke Badan Pengawas.
Program pemantauan lingkungan di PPTN Serpong telah dilaksanakan semenjak reaktor G.A.Siwabessy dioperasikan tahun 1987 hingga sekarang. Hasil pemantauan yang diperoleh berdasarkan evaluasi secara statistika, metode pembobotan dan pembandingan terhadap baku mutu radioaktivitas di lingkungan, menunjukkan bahwa [21, 22]:
Laju dosis dan dosis kumulatif di udara di PPTN Serpong, daerah Puspiptek dan Lepas Kawasan tidak menunjukan adanya perubahan ataupun kecenderungan peningkatan.
Tidak teramati adanya radionuklida hasil fisi ataupun aktivasi dalam komponen lingkungan di PPTN Serpong, daerah Puspiptek dan Lepas Kawasan, yang teramati umumnya adalah radionuklida alam dan radionuklida jatuhan dari percobaan bom nuklir di atmosfer (Global Fall-Out) yang konsentrasinya sangat rendah.
Berdasarkan butir 1 dan 2 menyatakan bahwa tidak terjadi peningkatan penerimaan dosis oleh anggota masyarakat yang berada di sekitar PPTN Serpong.
Berdasarkan pengalaman pemantauan radioaktivitas dan pengkajian keselamatan lingkungan di PPTN Serpong semenjak tahun 1987, saat ini Batan mempunyai sumberdaya manusia dalam kelompok keahlian Keselamatan Radiasi dan Keselamatan Lingkungan yang mampu selain untuk melakukan Amdal kegiatan nuklir, juga melakukan rancang-bangun sistem pemantauan keselamatan radiasi lingkungan untuk operasi normal ataupun untuk kondisi kedaruratan nuklir.

KESIMPULAN

Keselamatan radiasi lingkungan dalam pengelolaan limbah radioaktif diupayakan melalui;
Pembatasan penerimaan dosis, Nilai Batas Dosis (NBD) yang ditolerir dapat diterima oleh anggota masyarakat sebesar 1,0 mSv per tahun. NBD untuk anggota masyrakat ini relatif lebih kecil dari yang diterima rata-rata dari radiasi alam (2,4 mSv per tahun).
Penerimaan dosis oleh anggota masyarakat dari kegiatan pembuangan efluen radioaktif ke atmosfer dan ke badan-air, serta dari disposal limbah dibatasai maksimal sebesar 0,3 mSv per tahun. Besarnya dosis pembatas ini, mempunyai potensi kemungkinan terjadinya efek somatik sebesar 3,3 x 10-6, sesuai dengan standar de minimus, nilai risiko ini termasuk dapat diabaikan.
Pemantauan lingkungan merupakan ketentuan yang diberlakukan, sehingga bila terjadi kecenderungan peningkatan penerimaan dosis oleh penduduk di sekitar fasilitas nuklir dapat secara dini diketahui, sehingga kegiatan nuklir dapat dihentikan segera, dengan demikian kerugian terhadap masyarakat dan lingkungan dapat diminimalisis serendah-rendahnya.
Pengelolaan limbah radioaktif tingkat rendah (LTR) dan sedang (LTS) telah mapan (proven) baik secara teknologi maupun keselamatan, dan telah diimplemetasikan secara komersial. Teknologi pengolahan limbah radioaktif ini telah diadopsi dan diimplementasikan di Indonesia (Batan) dalam mengelola LTR dan LTS baik yang dihasilkan dari kegiatan Batan maupun dari kegiatan Non-Batan (industri, rumah sakit, penelitaian dan lain-lainhya).
Pengelolaan limbah radioaktif tingkat tinggi (LTT) di negara-negara industri nuklir selain berbeda, juga masih berubah-ubah. Sebagian memilih daur tertutup (memilih opsi olah-ulang) dan sebagian lainnya memilih daur terbuka (memilih opsi disposal). Indonesia memilih daur terbuka, limbah BBN bekas yang awalnya dipasok dari luar Negeri, direeksport kembali ke negara asal. Sementara LTT yang ditimbulkan dari Litbang disimpan di ISSFE yang berada dalam kawasan nuklir, sehingga aman dan terkendali.
Kecenderungan pembangunan fasilitas disposal yang terjadi di negara-negara industri nuklir dalam mengantisipasi moto ” NYMBY” adalah di kawasan nuklir yang telah ada.
Penerimaan masyarakat terhadap pemanfaatan iptek nuklir sangat dipengaruhi oleh keamanan dan keselamatan pengelolaan limbah radioaktif. Dalam permasalahan ini, umumnya negara-negara industri nuklir melakukan pendekatan secara teknis, namun pendekatan secara sosial masih kurang.

DAFTAR PUSTAKA

TSYPLENKOV V. S., Principles and Components of the Waste Management Infrastructure, IAEA, Regional Training Course, 21 Oct -1 Nov. 1991, Jakarta- Indonesia, (1991).
BENNET B. G., Exposures from Worldwide Release, Environmental Impact of Radioactive Releases, Proceedings of a Symposium, IAEA, Vienna 8 - 12 May, (1995).
ALAN MARTIN., SAMUEL H., An Introduction to Radiation Protection, Third Edition, Chapman and Hall, London, (1986).
International Basic Safet Standard for Protection against Ionizing radiation and for the Safety of Radiation Sources., Safety-Series no. 115, IAEA, Vienna, (1996).
Undang-Undang Republik Indonesia No. 10 Tahun 1997 Tentang Ketenaganukliran.
Undang-Undang No. 23 Tahun 1997 Tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup.
Undang-Undang No. 1 Tahun 1970 Tentang Kesehatan Kerja.
Sk. Kepala BAPETEN No.06/Ka.BAPETEN/V-99., Pembangunan dan Pengopersian Reaktor Nuklir.
Sk. Kepala BAPETEN No.01/Ka. Ka.BAPETEN/VI-99., Pedoman Penentuan Tapak Reaktor Nuklir
Peraturan Pemerintah No.63 Tahun 2000 Tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion.
Peraturan Pemerintah No.64 Tahun 2000 Tentang Perizinan Pemanfaatan Tenaga Nuklir.
SK. Ka. BAPETEN No.07-P/Ka.-BAPETEN/I-02, Pedoman Dekomisioining Fasilitas Medis, Industri dan Penelitian Serta Instalasi Nuklir Non Reaktor.
Sk. Ka. BAPETEN No.03/Ka.BAPETEN/99, Ketentuan Keselamatan Untuk Pengelolaan Limbah Radioaktif.
Kep. Ka. BAPETEN No.064-P/Ka-BAPETEN/VI-99, Pedoman Teknis Penyusunan Analisis Dampak Lingkungan Untuk Rencana Pembangunan dan Pengoperasian Instalasi Nuklir dan Instalasi Lainnya.
Safety of Radioactive Waste Management., Proceedings of an International Conference, Cordoba, Spain, 13 - 17 March, (2000).
Regulatory Control of Radioactive Discharge into the Environment, Safety-Series-77, IAEA, Vienna, (1999).
Batas Pelepasan Maksimal (BPM) Pembuangan Zat Radioaktif ke Atmosfer dan Badan-air untuk tiap Instalasi Nuklir di PPTA Serpong, Revisi-1, BKKL-PTPLR, (1991).
LUBIS, E., D. MALLANTS., G. VOLCKAERT., Safety Assessment for a Hyphotetical Near Surface Disposal at Serpong Site, Atom Indonesia Vol. 26, No.2, July 2000.
LUBIS, E., SUCIPTA., Features, Events and Processes (FEP's) dalam Pengkajian Keselamatan Penyimpanan Limbah Tanah Dangkal di S. Muria, Jurnal Teknologi Pengolahan Limbah., 2(2), 1 - 18, ISSN 1410-9565, 1999.
Program Pemantauan Radioaktivitas Lingkungan Daerah PPTN Serpong Dalam Radius 5,0 km, P2PLR, Serpong.
Laporan Pemnatauan Radioaktivitas Lingkungan Daerah PPTN Serpong Dalam Radius 5,0 km, P2PLR, Serpong, (2002).
Kep. Ka. BAPETEN No.06/Ka-BAPETEN/V-99, Pembangunan dan Pengoperasian Reaktor Nuklir.

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

PROSES FILM RADIOGRAFI SECARA KONVENSIONAL

A. PENDAHULUAN
Setelah film mendapat penyinaran dengan sinar-X, langkah selanjutnya adalah film tersebut harus diolah atau diproses di dalam kamar gelap agar diperoleh gambaran radiografi yang permanen dan tampak. Tahapan pengolahan film secara utuh terdiri dari pembangkitan (developing), pembilasan (rinsing), penetapan (fixing), pencucian (washing), dan pengeringan (drying).

1. Pembangkitan
a. Sifat dasar
Pembangkitan merupakan tahap pertama dalam pengolahan film. Pada tahap ini perubahan terjadi sebagai hasil dari penyinaran. Dan yang disebut pembangkitan adalah perubahan butir-butir perak halida di dalam emulsi yang telah mendapat penyinaran menjadi perak metalik atau perubahan dari bayangan laten menjadi bayangan tampak. Sementara butiran perak halida yang tidak mendapat penyinaran tidak akan terjadi perubahan. Perubahan menjadi perak metalik ini berperan dalam penghitaman bagian-bagian yang terkena cahaya sinar-X sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima oleh film. Sedangkan yang tidak mendapat penyinaran akan tetap bening. Dari perubahan butiran perak halida inilah akan terbentuk bayangan laten pada film.
b. Bayangan laten (latent image)
Emulsi film radiografi terdiri dari ion perak positif dan ion bromida negative (AgBr) yang tersusun bersama di dalam kisi kristal (cristal lattice). Ketika film mendapatkan eksposi sinar-X maka cahaya akan berinteraksi dengan ion bromide yang menyebabkan terlepasnya ikatan elektron. Elektron ini akan bergerak dengan cepat kemudian akan tersimpan di daiam bintik kepekaan (sensitivity speck) sehingga bermuatan negatif. Kemudian bintik kepekaan ini akan menarik ion perak positif yang bergerak bebas untuk masuk ke dalamnya lalu menetralkan ion perak positif menjadi perak berwarna hitam atau perak metalik. Maka terjadilah bayangan laten yang gambarannya bersifat tidak tampak. Kejadian ini tergambar melalui reaksi kimia sebagai berikut:

AgBr  Ag + + Br -
Br - + radiasi  Br - + e -
SS + e -  SS -

SS - + Ag +  Ag
c. Larutan developer terdiri dari:
i. Bahan pelarut (solvent).
Bahan yang dipergunakan sebagai pelarut adalah air bersih yang tidak mengandung mineral.
ii. Bahan pembangkit (developing agent).
Bahan pembangkit adalah bahan yang dapat mengubah perak halida menjadi perak metalik. Di dalam lembaran film, bahan pembangkit ini akan bereaksi dengan memberikan elektron kepada kristal perak bromida untuk menetralisir ion perak sehingga kristal perak halida yang tadinya telah terkena penyinaran menjadi perak metalik berwarna hitam, tanpa mempengaruhi kristal yang tidak terkena penyinaran. Bahan yang biasa digunakan adalah jenis benzena (C6H6). Reaksi kimia yang terjadi antara bahan pembangkit dengan film dapat dilihat sebagai berikut: '
Ag Br + Bahan pembangkit  Ag + Oksida bahan pembangkit + Br - + H+
iii. Bahan pemercepat (accelerator).
Bahan developer membutuhkan media alkali (basa) supaya emulsi pada film mudah membengkak dan mudah diterobos oleh bahan pembangkit (mudah diaktifkan). Bahan yang mengandung alkali ini disebut bahan pemercepat yang biasanya terdapat pada bahan seperti potasium karbonat (Na2CO3 / K2CO3) atau potasium hidroksida (NaOH / KOH) yang mempunyai sifat dapat larut dalam air.
iv. Bahan penahan (restrainer).
Fungsi bahan penahan adalah untuk mengendalikan aksi reduksi bahan pembangkit terhadap kristal yang tidak tereksposi, sehingga tidak terjadi kabut (fog) pada bayangan film. Bahan yang sering digunakan adalah kalium bromida.
v. Bahan penangkal (preservatif).
Bahan penangkal berfungsi untuk mengontrol laju oksidasi bahan pembangkit. Bahan pembangkit mudah teroksidasi karena mengabsorbsi oksigen dari udara. Namun bahan penangkal ini tidak menghentikan sepenuhnya proses oksidasi, hanya mengurangi laju oksidasi dan meminimalkan efek yang ditimbulkannya.
vi. Bahan-bahan tambahan.
Selain dari bahan-bahan dasar, cairan pembangkit mengandung pula bahan-bahan tambahan seperti bahan penyangga (buffer) dan bahan pengeras (hardening agent). Fungsi dari bahan penyangga adalah untuk mempertahankan pH cairan sehingga aktivitas cairan pembangkit relatif konstan. Sedangkan fungsi dari bahan pengeras adalah untuk mengeraskan emulsi film yang diproses.

2. Pembilasan
Merupakan tahap selanjutnya setelah pembangkitan. Pada waktu film dipindahkan dari tangki cairan pembangkit, sejumlah cairan pembangkit akan terbawa pada permukaan film dan juga di dalam emulsi filmnya. Cairan pembilas akan membersihkan film dari larutan pembangkit agar tidak terbawa ke dalam proses selanjutnya.
Cairan pembangkit yang tersisa masih memungkinkan berlanjutnya proses pembangkitan walaupun film telah dikeluarkan dari larutan pembangkit. Apabila pembangkitan masih terjadi pada proses penetapan maka akan membentuk kabut dikroik (dichroic fog) sehingga foto hasil tidak memuaskan.
Proses yang terjadi pada cairan pembilas yaitu memperlambat aksi pembangkitan dengan membuang cairan pembangkit dari permukaan film dengan cara merendamnya ke dalam air. Pembilasan ini harus dilakukan dengan air yang mengalir selama 5 detik.

3. Penetapan
Diperlukan untuk menetapkan dan membuat gambaran menjadi permanen dengan menghilangkan perak halida yang tidak terkena sinar-X. Tanpa mengubah gambaran perak metalik. Perak halida dihilangkan dengan cara mengubahnya menjadi perak komplek. Senyawa tersebut bersifat larut dalam air kemudian selanjutnya akan dihilangkan pada tahap pencucian.
Tujuan dari tahap penetapan ini adalah untuk menghentikan aksi lanjutan yang dilakukan oleh cairan pembangkit yang terserap oleh emulsi film. Pada proses ini juga diperlukan adanya pengerasan untuk memberikan perlindungan terhadap kerusakan dan untuk mengendalikan akibat penyerapan uap air.
Bahan-bahan yang dipakai untuk membuat suatu cairan penetap adalah:
a. Bahan penetap (fixing agent).
Dipilih bahan yang berfungsi mengubah perak halida. Bahan ini bersifat dapat bereaksi dengan perak halida dan membentuk komponen perak yang larut dalam air, tidak merusak gelatin, dan tidak memberikan efek terhadap bayangan perak metalik. Bahan yang umum digunakan adalah natrium thiosulfat (Na2S2O3) yang dikenal dengan nama hypo. Reaksi kimia yang terjadi pada film adalah sebagai berikut:
Na2S2O3 + AgBr = Na2Ag(S2O3)2) + NaBr
b. Bahan pemercepat (accelerator).
Untuk menghindari kabut dikroik dan timbulnya noda kecoklatan, biasanya digunakan asam yang sesuai. Karena pembangkit memerlukan basa dalam menjalankan aksinya, maka tingkat keasaman cairan penetap akan menghentikan aksinya.
Asam kuat seperti asam sulfat (H2SO4) akan merusak bahan penetap dan mengendapkan sulfur, seperti terlihat pada reaksi kimia berikut:
Na2S2O3 + 2HAc  2NaAc + H2S2O4
H2S2O3  H2SO3 +S (sulfurisasi)
Maka bahan pengaktif yang umumnya dipergunakan adalah asam lemah seperti asam asetat (CH3COOH). Akan tetapi dengan penggunaan asam lemah ini masih terjadi pengendapan sulfur. Untuk mengatasi hal ini maka dipergunakan bahan penangkal.
c. Bahan penangkal (preservatif).
Untuk menghindari adanya pengendapan sulfur maka pada cairan penetap ditambahkan bahan penangkal yang akan melarutkan kembali sulfur tersebut. Bahan penangkal yang digunakan adalah natrium sulfit, natrium metabisulfit, atau kalium metabisulfit.
d. Balian pengeras (hardener).
Bahan ini digunakan untuk mencegah pembengkakan emulsi film yang berlebihan. Pembengkakan emulsi akan membuat perak bromida mudah terkelupas dan pengeringan film yang tidak merata. Bahan yang digunakan biasanya adalah potassium alum [K2SO4Al3(SO4)2H2O], aluminium sulfat [Al2(SO4) 3].
e. Bahan penyangga (buffer).
Digunakan untuk mempertahankan pH cairan agar dapat tetap terjaga pada nilai 4 - 5. Bahan yang digunakan adalah pasangan antara asam asetat dengan natrium asetat, atau pasangan natrium sulfit dengan natrium bisulfit.
f. Pelarut (solvent).
Pelarut yang ummn digunakan adalah air bersih.

4. Pencucian.
Setelah film menjalani proses penetapan maka akan terbentuk perak komplek dan garam. Pencucian bertujuan untuk menghilangkan bahan-bahan tersebut dalam air. Tahap ini sebaiknya dilakukan dengan air mengalir agar dan air yang digunakan selalu dalam keadaan bersih.

5. Pengeringan
Merupakan tahap akhir dari siklus pengolahan film. Tujuan pengeringan adalah untuk menghilangkan air yang ada pada emulsi. Hasil akhir dari proses pengolahan film adalah emulsi yang tidak rusak, bebas dari partikel debu, endapan kristal, noda, dan artefak.
Cara yang paling umum digunakan untuk melakukan pengeringan adalah dengan udara. Ada tiga faktor penting yang mempengaruhinya, yaitu suhu udara, kelembaban udara, dan aliran udara yang melewati emulsi.

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

Beautiful Bukittinggi

Mengunjungi Sumatera Barat dalam rangka Coaching Clinic tampaknya kurang afdol apabila tidak mengunjungi Bukittinggi. Kota sejarah dan indah di provinsi ini. banyak tempat indah dan penting di sini. Seperti tidak ingin beranjak menikmatinya. Landmark kota ini adalah Jam Gadang. oh. Beautiful Bukittinggi.

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

Universitas Baiturrahmah

Pusat Kajian Radiografi dan Imajing pada tanggal 27-29 Pebruari 2010 mengadakan Coaching Clinic untuk mahasiswa radiografi Universitas Baiturrahmah Padang. Kegiatan ini dimaksudkan sebagai penyebaran informasi terkini modalitas imajing dan up date radiographic science.

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

GELOMBANG PADA ULTRASONIK MEDIK

Arif Jauhari


A. Pendahuluan
Ultrasonografi (USG) merupakan salah satu sarana penunjang dalam pemeriksaan kedokteran yang dapat mendeteksi berbagai kelainan di dalam tubuh manusia yang memanfaatkan kegunaan gelombang ultrasound. Yang dimaksud dengan gelombang ultrasound adalah yaitu gelombang suara berfrekuensi tinggi di atas ambang batas pendengaran manusia. Pemeriksaan dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan kegunaan ultrasound yaitu yang mempunyai frekuensi 1-10 MHz. jauh lebih tinggi dari batas pendengaran manusia yang hanya 20-20.000 Hz.

B. Gelombang Suara
Suara merupakan suatu perjalanan energi dari gelombang energi mekanik yang melalui suatu medium. Gelombang mekanik ini merupakan getaran dari partikel-partikel di dalam suatu medium. Dalam perjalanannya, suara memerlukan medium tertentu. Suara yang didengar oleh manusia merupakan getaran udara yang menyebabkan perubahan tekanan pada selaput pendengaran manusia akibat dari perjalanan gelombang mekanik melalui udara. Gelombang udara yang melewati suatu medium akan menyebabkan perubahan-perubahan partikel dalam medium tersebut dan bergerak secara longitudinal. Gerakan ini menyebabkan terjadinya pemadatan dan perenggangan dari partikel-partikel yang berdekatan. Jarak antara dua kelompok partikel yang memadat (compression) dan merenggang (rarefaction) disebut panjang gelombang (lamda). Panjang gelombang pada modalitas USG sangat penting peranannya karena menentukan resolusi alat tersebut. Pada umumnya panjang gelombang dari modalitas USG pada bidang medis berkisar antara 0,1-1,5 mm. Struktur partikel yang terdapat pada medium akan menentukan kecepatan, karakteristik gelombang dan perpindahan gelombang mekanik. Pergerakan getaran gelombang terhadap jarak dapat digambarkan berupa kurva sinusoidal gelombang.

C. Parameter Gelombang Suara
Gelombang suara dapat merambat (secara cepat atau perlahan) karena adanya perbedaan dorongan yang kuat yang disebut variable gelombang. Gelombang ini membawa energi yang tidak bermuatan, dari satu tempat ke tempat lain. Ini adalah suatu bukti adanya gelombang. Gelombang ini merambat karena adanya perbedaan tekanan yang disebut juga dengan variabel akustik (acustic variable). Variabel ini termasuk pressure, densitas, temperatur, dan gerakan partikel. Partikel adalah bagian kecil yang menembus medium pada perjalanan gelombang. Tidak seperti halnya gelombang cahaya dan gelombang radio, gelombang suara memerlukan medium untuk menembus dalam perjalanannya. Gelombang suara tidak bisa melewati atau menembus ruang yang hampa udara (vacuum). Gelombang suara adalah gelombang longitudinal yang gerakan partikelnya maju-mundur sejajar dengan arah rambat gelombang.
Seperti halnya semua gelombang, gelombang bunyi juga dapat dijelaskan dengan beberapa parameter, diantaranya frekuensi, periode, panjang gelombang, cepat rambat, amplitudo dan intensitas. Frekuensi, periode, amplitudo dan intensitas dipengaruhi oleh sumber suara, sedangkan cepat rambat dipengaruhi oleh medium. Dan panjang gelombang dipengaruhi oleh keduanya yaitu sumber suara dan medium.
Perhatikan sekali lagi, bahwa perbedaan perjalanan frekuensi suara tergambar dari berapa banyak siklus gelombang yang terjadi secara lengkap dari variable akustik dalam satu detik. Sebagai contoh tekanan dari variabel akustik yang mulai dari nilai normal lalu bertambah nilainya sampai maksimum lantas kembali ke normal lalu menurun pada nilai minimum dan bergerak kembali ke normal. Jadi dapat di gambarkan bahwa tekanan (pressure) dari variabel akustik itu adalah siklus yang lengkap. Arah gelombang suara berjalan dari beberapa titik dengan siklus yang terus-menerus, sehingga kesimpulannya jumlah waktu yang diperlukan untuk terjadinya gelombang dalam satu detik disebut frekuensi. Sedangkan untuk parameter dalam gelombang suara dan pencitraan diagnostik ultrasonik adalah terdiri dari:
1. Frekuensi
Frekuensi menyatakan banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik. Satuan dari frekuensi adalah Hertz (Hz) dan Megahertz (MHz). 1 Hertz adalah 1 siklus per detik atau satu gelombang sempurna dalam satu detik. 1 Megahertz adalah 1.000.000 Hz. Suara dengan frekuensi 20.000 Hz atau lebih disebut suara ultra (ultrasound) karena rentang frekuensi tersebut di luar jangkauan pendengaran manusia. Sama halnya dengan cahaya ultra violet yang berbentuk frekuensi tinggi (di luar kemampuan penglihatan manusia). Frekuensi ini sangat menentukan resolusi citra dan kedalaman intensitas.
2. Periode
Adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu gelombang sempurna, satuannya adalah detik. Periode ditentukan oleh sumber suara dan bukan oleh medium yang dilaluinya. Periode berbanding terbalik dengan frekuensi, periode kan meningkat atau bertambah bila frekuensinya menurun.
3. Panjang Gelombang
Menyatakan jarak satu siklus gelombang dalam satuan panjang, besarnya dipengaruhi oleh cepat rambat gelombang pada medium dan frekuensinya satuannya dalam meter.

4. Cepat Rambat Gelombang
Adalah kecepatan gelombang suara ketika berjalan menembus medium. Kecepatannya dipengaruhi oleh sifat dan kerapatan medium yang dilaluinya dan dinyatakan dalam meter per detik (m/detik). Pada medium yang sama cepat rambat gelombang akan sama walaupun frekuensinya berbeda.
Nilai ini mudah diidentifikasi pada rentang variable akustik karena ada nilai maksimum. Dengan kecepatan ini, nilai maksimum bergerak melewati medium sehingga disebut juga cepat rambat gelombang. Jadi cepat rambat gelombang tergantung pada medium tetapi tidak bergantung pada frekuensi. Rumusnya panjang gelombang dibagi cepat rambat gelombang dikali frekuensi.

λ = c/f (1)

Sebagai contoh hubungan antara frekuensi, panjang gelombang, cepat rambat gelombang bisa dilihat perbandingannya pada gbr.2.2. 2.4 dan 2.5. Yang termasuk satuan cepat rambat gelombang adalah meter per detik (m/s) dan millimeter per microsecond (mm/µs). 1 milimeter per microsecond sama dengan 1000 m/s. Jadi jika panjang gelombangnya pendek maka frekuensinya akan meningkat.
Cepat rambat gGelombang dapat merambat pada medium dengan densitas dan kekenyalan (stiffnes). Densitas atau kerapatan adalah medium yang mempunyai konsentrasi (massa per volume), sedangkan kekenyalan adalah kebalikan darinya. Cepat rambat gelombang meningkat jika kekenyalan juga meningkat atau jika densitas menurun. Sebagai ilustrasi, cepat rambat kuningan lebih rendah daripada aluminium walaupun rata-rata densitasnya hampir sama.
Secara umum, cepat rambat gelombang pada gas rendah, cepat rambat gelombang melewati cairan tinggi, dan cepat rambat gelombang pada jaringan solid lebih tinggi. Maka cepat rambat gelombang tidak ditentukan oleh densitas tetapi dari peningkatan kekenyalan. Sebab kekenyalan medium berbeda akan dengan densitas. Rerata cepat rambat gelombang pada soft tissue (jaringan lunak) adalah 1540 m/s atau 1.54 mm/µs. Nilai khusus pada jaringan ini dapat dilihat pada table 2.2. Contoh, dalam paru-paru (berisi gas) cepat rambat gelombangnya sangat rendah di bandingkan jaringan lunak lainnya (yang secara umum dalam rentang 0,3-1,2 mm/µs). Cepat rambat gelombang pada tulang (massa solid) lebih tinggi dari jaringan lunak yang berkisar antara 2-4 mm/µs. Nilai cepat rambat gelombang jaringan, untuk lemak kira-kira 1,44 mm/µs yang pengaruhnya sangat rendah dibanding rerata jaringan lainnya. Cepat rambat gelombang menjadi penting sebab digunakan sebagai alat menampilkan pencitraan.
5. Impedansi
Satuan impedansi adalah rayl. Impedansi dipengaruhi oleh densitas dan kekenyalan medium. Impedansi meningkat jika densitas juga meningkat atau jika kekenyalan meningkat. Diingatkan kembali, bahwa cepat rambat gelombang juga tergantung pada densitas atau kekenyalan, tetapi caranya saja yang berbeda. Impedansi tidak tergantung frekuensi, dan nilai impedansi diperoleh dengan mengalikan kerapatan medium dengan cepat rambat gelombang pada medium tersebut

6. Amplitudo
Amplitudo adalah besarnya nilai maksimum puncak gelombang atau lembah gelombang dalam nilai mutlak. Satuannya adalah amplitudo

7. Intensitas
Intensitas adalah kekuatan gelombang dibagi luas energi yang terpancar dan dinyatakan dalam Watt/cm².
Satuan dari luas area berkas adalah centimeter persegi (cm²), sedangkan satuan intensitasnya adalah watt per centimeter persegi (W/cm²). Intensitas adalah parameter penting yang menggambarkan produksi getaran suara dan sebagai alat penerima diagnostik. Jadi intensitas itu menerangkan banyaknya energi gelombang yang dipancarkan. Daya gelombang yang menembus organ itu berhubungan dengan kuat pancaran gelombang. Besarnya intensitas berbanding lurus dengan daya gelombang dan berbanding terbalik dengan kuadrat panjang gelombang.

Amplitudo dan intensitas mempunyai nilai yang tetap pada tiap-tiap pulsanya. Ketika terjadi intensitas puncak pada tiap pulsanya, maka hal itu disebut intensitas puncak semu. Sedangkan intensitas di atas rerata durasi pulsa disebut pulsa intensitas rerata.
8. Atenuasi
Atenuasi terjadi sebelum pantulan (refleksi) dari gelombang suara. Penting untuk memahami atenuasi sebab harus dapat dimanfaatkan untuk alat atau instrumentasi diagnostik.
Medium seperti jaringan (tissue) akan menurunkan amplitudo dan intensitas ketika suara menembusnya. Reduksi amplitudo dan intensitas gelombang dalam perjalanannya melewati medium disebut atenuasi. Peristiwa yang terjadi pada atenuasi ini terdiri dari absorpsi, refleksi dan scattering. Adapun satuan dari atenuasi adalah decibels (dB). Sedangkan koefisiensi atenuasi adalah atenuasi yang terjadi per satuan panjang gelombang yang satuannya decibels per centimeter ( dB/cm )

Attenuation (dB) = attenuation coefficient (dB/cm) x path length (2)

Bila koefisiensi atenuasi meningkat maka frekuensi akan meningkat pula. Setiap jaringan mempunyai koefisiensi atenuasi yang berbeda. Koefisiensi ini menyatakan besarnya atenuasi per satuan panjang, yaitu semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka semakin tinggi koefisiensi atenuasinya.
Secara sederhana, jaringan lunak hampir sama atau di atas rata-rata 1 dB atenuasi per centimeter untuk tiap frekuensi. Oleh karena itu rerata koefisiensi atenuasi dalam decibels per centimeter untuk jaringan lunak adalah sebanding dengan frekuensi dalam MHz. Untuk menghitung atenuasi dalam decibels hanya perlu mengalikan frekuensi dalam megahertz (hasilnya mendekati/sebanding dengan koefisiensi atenuasi dalam dB/cm)
9. Velositas
Velositas adalah kecepatan gelombang yang bergerak melewati medium (cepat rambat dalam medium). Velositas ditentukan oleh karakteristik medium dan kerapatannya. Sedangkan gelombang yang berbeda frekuensi pada saat melewati medium yang sama maka velositasnya akan sama. Tetapi gelombang yang frekuensinya sama bila melalui medium yang berbeda maka velositasnya berbeda.
Velositas dipengaruhi oleh daya penekanan medium (compressibility). Velositas berbanding terbalik dengan daya penekanan medium. Tapi kerapatan berbanding terbalik dengan daya penekanan medium.

D. Pulsa Ultrasound
Dalam ultrasound digunakan dua pulsa yaitu Continous Wave (CW) dan Pulse Wave (PW). Untuk USG diagnostik, Continous Wave ( CW ) biasanya tidak digunakan tetapi yang digunakan adalah Pulse Wave (PW). Pulsa wave digunakan karena memproduksi pulsa elektrik pada transduser. Pulse Wave (PW) mempunyai beberapa parameter yaitu:
1. Pulse Repetition Frequency (PRF)
Adalah jumlah pulsa dalam satu detik satuannya Hz/detik dalam satu pulsa dapat terdiri lebih dari satu gelombang.

2. Pulse Repetition Period (PRP)
Menunjukan waktu dimulainya sebuah gelombang sampai terjadinya pulsa yang berikutnya. Besarnya PRP berbanding terbalik dengan PRF.

3. Durasi Pulsa
Satuannya dalam detik. Menyatakan waktu yang diperlukan untuk membentuk satu pulsa. Besarnya durasi ditentukan oleh jumlah gelombang dalam satu pulsa dan periode masing-masing gelombang.

4. Spatial Pulse Length (SPL)
Merupakan jarak yang ditempuh oleh satu pulsa per satuan panjang, selain di pengaruhi oleh pulsa gelombang, SPL juga dipengaruhi oleh sifat medium besarnya SPL dapat di cari dengan perkalian antara jumlah gelombang dalam pulsa dengan panjang gelombang.

5. Faktor Duty (Duty Factor)
Adalah ratio antara pulsa durasi dan pulsa repetition periode dalam menghasilkan suatu pulsa dengan persamaan

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

INSTRUMENTASI MAGNETIC RESONANSI IMAJING

Arif Jauhari

Pendahuluan
Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan modalitas radiologi diagnostik imajing yang menggunakan sistem magnetisasi dalam upaya memvisualisasikan citra hasilnya. Untuk menunjang upaya tersebut, modalitas MRI mempunyai sistem instrumentasi yang terdiri dari: Magnet utama; Gradien Magnet atau Gradien Coil; Radiofrekuensi; dan Sistem Komputer.
1. Magnet Utama
Magnet utama adalah magnet yang memproduksi kuat medan yang besar dan mampu menginduksi jaringan atau objek. Sehingga menimbulkan magnetisasi dalam objek itu sendiri. Medan magnet yang digunakan untuk diagnosis medis mempunyai jangkauan antara 0,1 Tesla sampai 3,0 Tesla (Bontrager 2001).
Pembangkitan medan magnet untuk MRI pada saat ini menggunakan salah satu dari tipe magnet, yaitu magnet permanen yang terbuat dari bahan ferromagnetic, magnet resistif atau magnet super konduktif. Sedangkan untuk menjaga kestabilan, keseragaman atau kehomogenan medan magnet utama dipasang koil elektromagnetik yang disebut Shim Coil pada pusat koil utama. Homogenitas magnet diharapkan berkisar antara 1 sampai 10 ppm (Wesbrook dan Kaut, 1998).
Magnet utama berfungsi sebagai penghasil medan magnet untuk mensejajarkan inti atom hidrogen yang tadinya acak di dalam tubuh. Ada 3 jenis magnet yang bisa digunakan pada pesawat MRI (Wesbrook dan Kaut,1998). Yaitu:
a. Magnet Permanen
Magnet permanen dapat menghasilkan kekuatan medan magnet hingga 0,3 Tesla. Magnet ini dibuat dengan cara menginduksi medan magnet pada sebuah bahan ferromagnetik. Magnet ini berukuran besar dan beratnya mencapai 100 ton (20.000 pounds). Pemeliharaannya relatif murah dan daya kemagnetannya bersifat permanen serta menghasilkan sinyal yang lemah.
b. Magnet Resistif
Magnet resisitif dapat menghasilkan medan magnet dengan kekuatan 0,2 Tesla sampai dengan 0,4 Tesla. Medan magnet resisitif dibuat berdasarkan arus listrik yang yang dialirkan melalui kawat yang dililitkan pada bahan ferromagnetik. Sehingga medan magnet akan timbul di sekitar kawat, tetapi untuk terus mengalami magnetisasi maka memerlukan daya listrik yang kontinyu agar membuat medan magnet yang terbentuk kuat. Beratnya kurang dari 100 Ton. Medan magnet yang dihasilkan terbatas, karena dihasilkan dari hambatan (resistan) yang terjadi akibat adanya aliran listrik pada kawat, kemudian menimbulkan panas yang cukup tinggi. Dalam penggunaannya, memerlukan sistem pendingin.
c. Magnet Superkonduktif
Magnet superkonduktif dapat menghasilkan kekuatan medan magnet hingga 7 Tesla. Prinsip magnet superkonduktif sama dengan magnet resistif. Keduanya mengalirkan arus listrik melalui kawat yang dililitkan. Magnet superkonduktif menggunakan Cryogen yang berupa helium cair dan bahan ferromagnetic sebagai penghasil medan magnet. Dan ditambahkan nitrogen cair sebagai pendingin. Penggunaan cryogen dapat membuat resistensi pada kawat menjadi nol, sehingga arus yang mengalir dapat dinaikkan dan memungkinkan untuk menghasilkan medan magnet yang berkekuatan tinggi, namun memiliki kelemahan. Penggunaan cryogen dapat beresiko, misalnya jika temperatur cryogen naik hingga titik didih helium pada waktu yang bersamaan maka kedua cairan tersebut akan menguap menjadi gas. Proses ini disebut quenching yang dapat berbahaya bagi medan magnet. Perawatan dan pemeliharaannya relatif mahal karena harus mengisi helium sebagai bahan pendingin magnet superkonduktif.
Magnet ini beratnya sekitar 4 ton sampai dengan 16 ton. Dalam hal mencegah pemanasan, magnet superkonduktif memiliki sistem pengaman yaitu evakuasi pipa gas, pemantauan presentase oksigen dan suhu di dalam ruangan MRI serta membuka pintu keluar yang lebar. Magnet superkonduktif sifatnya kontinyu, untuk membatasi magnet, instalasi memiliki sistem pengaman baik pasif (logam) maupun aktif (di luar gantri) untuk mengurangi kekuatan yang datang.

2. Gradien Magnet
Gradien medan magnet Bo sepanjang ketiga sumbu-sumbu spasial orthogonal merupakan prinsip dasar dari produksi citra MRI. Gradien-gradien sepanjang sumbu yang lain dapat dijabarkan dengan kombinasi gradien- gradien yang orthogonal. Gambar 3 dan 4 menunjukkan skema dasar untuk memperoleh suatu gradien Bo yang parallel terhadap arah Bo. Dua lilitan kawat (a) dan (b) dialirkan arus listrik yang membangkitkan medan magnet, yang dapat menambah (a) atau mengurangi (b) dari medan utama Bo. Pada sembarang waktu sepanjang sumbu gradien, medan magnetic netto sama dengan jumlah Bo ditambah dengan sumbangan dari lilitan (b). Lilitan yang lebih dekat ke posisi yang di kehendaki inilah yang memberi efek lebih besar pada medan magnetik netto. Pada sebuah titik di tengah-tengah antara kedua lilitan, medan magnet yang dibangkitkan oleh kedua lilitan gradien saling meniadakan, yang menyebabkan medan magnet nettonya sama dengan Bo.
Lilitan gradiennya ditempatkan sedemikian rupa sehingga titik tengah ini berada pada pusat magnet (Bo) dan ditandai dengan isocenter. Lilitan gradien pada kedua sumbu orthogonal lainnya dibuat berbeda, tetapi keduanya juga memberikan tambahan dan pengurangan terhadap medan Bo tergantung pada sepanjang sumbu-sumbu tersebut. Tambahan pula titik-titik tengah dari sambungan untuk gradien netto sebesar nol diatur untuk terjadi pada isocenter dari magnet. Daya diberikan pada setiap lilitan gradien oleh gradient amplifier yang dikendalikan secara bebas oleh komputer. Dari beberapa sifat gradien medan magnet yang memberikan dampak pada penampilan sistem dan kualitas citra yang optimal adalah:
 Amplitudo gradien maksimum dapat diperoleh dengan membatasi tebal irisan dan FOV.
 Linieritas gradien mengacu pada keseragaman koefisien arah (sloop) sepanjang sumbu gradien, gradien yang tidak linier dapat menimbulkan artefak.
 Kecepatan suatu gradien untuk dibangkitkan dari nilai nol ke amplitudo maksimum harus diupayakan sesingkat mungkin.
Aksi mengubah-ubah gradien on dan off menimbulkan masalah lain. Aksi ini akan menginduksi pembentukan arus elektronik yang disebut Eddy current dalam struktur metalik dari magnet. Arus ini menimbulkan medan magnet tersendiri yang kemudian menghilang dengan laju waktu yang berbeda. Jadi Eddy current adalah hal yang tidak diinginkan dan menimbukan efek yang menurunkan kualitas citra.
Untuk mengatasi masalah ini dilakukan dengan beberapa cara:
 Dengan mengatur lilitan gradien dengan bentuk pulsa yang tidak dikehendaki, tetapi dengan suatu bentuk pulsa yang ditentukan secara empirik, yang menghapuskan sumbangan Eddy current dan menghasilkan gradien yang dikehendaki magnet.
 Dengan pemakaian self shielding gradient coil. Lilitan-lilitannya dibuat sedemikian rupa sehingga medan magnet yang timbul diarahkan ke bagian dalam lilitan Hal ini berguna untuk mencegah Eddy current di bagian lain magnet.



3. Radiofrekuensi (RF) Coil
Radiofrekuensi (RF) coil terdiri dari dua tipe coil, yaitu coil pemancar dan coil penerima. Fungsiya lebih mirip sebagai antena. Sistem radiofrekuensi terdiri dari komponen untuk transmisi dan menerima radiofrekuensi gelombang. Ia terlibat dalam pembentukan nuclei, memilih irisan dan menerapkan gradien sinyal akuisisi.
a. Koil adalah komponen penting dalam kinerja sistem radiofrekuensi. Koil pemancar fungsinya untuk memberikan rangsangan energi RF yang merata keseluruh volume pencitraan. Semua langkah-langkah ini dikendalikan dengan sebuah komputer yang juga mengatur pembangkitan deretan pulsa. Energi RF terakhir dikirim ke lilitan RF dalam magnet yang berfungsi sebagai antena. Pemberian pulsa ini merupakan pengendalian modulasi amplitude yang menyebabkan terjadinya medan magnet pada area yang besarnya 0° sampai 180°. Diperlukan pula frekuensi amplifier untuk modulasi gelombang digital frekuensi larmor proton sehingga energi RF dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan pencitraan MRI. Rancangan lilitan pemancar (transmitter) sangatlah berpengaruh pada pencitraan MRI. Pemberian flip angle pada RF pemancar, berbanding lurus dengan lamanya keluaran sinyal dan amplitudo pulsa RF. RF amplifier yang tidak linier dapat menimbulkan flip angle sehingga dapat menghasilkan pencitraan yang mengalami distorsi dari bentuk irisan yang dibangkitkan.
b. Radiofrekuensi penerima (RF receiver)
Koil penerima harus peka terhadap sinyal radiofrekuensi. Magnetisasi transversal menginduksi arus bolak-balik dalam lilitan RF yang digunakan untuk penerima. Lilitan RF ini digunakan untuk menghasilkan medan B1. Sedangkan sinyal RF dengan frekuensi yang mendekati frekuensi Larmor digunakan untuk menghasilkan medan Bo. Secara teknis, bekerja pada frekuensi tinggi bukanlah hal yang mudah. Fungsi utama koil penerima adalah untuk menunjukkan secara benar nilai-nilai amplitudo, periode, dan fasa dari sinyal MR yang datang ke dalam memori komputer. Untuk mewujudkan fungsi ini perlu diukur nilai relatif dari sinyal MR terhadap standar yang diketahui. Standar yang digunakan untuk suatu RF adalah sebuah local oscillator yang dalam prakteknya seringkali adalah suatu bagian sinyal RF dari frekuensi synthesizer untuk transmisi. Kemudian memberikan sesuatu sinyal yang merupakan selisih antara sinyal RF yang ditransmisi dan yang diterima. Sinyal yang berbeda ini berada dalam rentang frekuensi audio (AF). Rentang frekuensi inilah yang perlu diperhatikan dalam hubungannya dengan lebar pita (bandwidth) penerima. Sinyal AF diperkuat dengan suatu factor 10 hingga 1000 oleh sebuah AF amplifier. Sinyal ini kemudian diarahkan ke analog digital converter (ADC) yang mengkonversi sinyal AF menjadi suatu deretan angka biner. Angka-angka ini selanjutnya disimpan dalam memori komputer untuk dimanipulasi dan dilakukan transformasi Fourier dengan resolusi dalam bentuk bit. Melihat dari kegunaannya, maka koil ini harus berada pada jarak yang paling dekat dengan objek yang diperiksa. Koil antena dibuat dengan berbagai variasi bentuk dan ukuran. Diantaranya jenis; volume coil, phase array coil dan surface coil.

4. Jenis Koil
a. Body Coil
Body coil berbentuk lingkaran dan terdapat di dalam gantry. Koil ini dapat berfungsi sebagai transmitter dan receiver. Memancarkan pulsa RF untuk semua jenis pemeriksaan organ tubuh dan menerima sinyal pada objek tubuh yang besar. Seperti abdomen dan thorax.

b. Head coil jenis volume coil
Head coil berbentuk seperti helm dan dipasangkan mengelilingi kepala pasien. Koil ini berfungsi untuk menerima sinyal pada pemeriksaan kepala, sedangkan sinyal RF pemancar diberikan oleh body coil.

c. Spine Coil jenis phase array
Spine coil berfungsi sebagai penerima sinyal RF dan digunakan untuk organ tulang belakang.

d. Breast Coil jenis phase array
Breast coil berfungsi sebagai penerima sinyal RF dan digunakan untuk organ payudara.

e. Cervical coil jenis volume coil
Cervical coil berfungsi sebagai penerima sinyal RF dan digunakan untuk pemeriksaan organ leher.

f. Knee Coil jenis volume coil
Knee coil berfungsi sebagai penerima sinyal RF dan digunakan untuk pemeriksaan organ lutut.

g. Surface Coil
Surface coil adalah jenis coil yang digunakan untuk organ yang berada pada permukaan seperti organ extrimitas.

h. Shim Coil
Shim coil berfungsi untuk menjaga kehomogenan medan magnet utama. Shim coil terletak di dalam gantry pada sisi lateral tubuh pasien.

5. Meja Pemeriksaan
Meja pemeriksaan biasanya berbentuk kurva dengan tujuan untuk memberikan rasa aman dan nyaman pada pasien. Meja disesuaikan dengan bentuk lingkaran magnet utama. Meja pemeriksaan dapat bergerak keluar dan masuk ke dalam gantry secara otomatis.

6. Sistem Komputer
Suatu instrumen MRI modern mempunyai beberapa komputer yang dihubungkan dengan jaringan komunikasi. Sebagai contoh sistem sinyal, sekarang ini mempunyai empat computer; sebuah komputer induk, sebuah komputer array processor dan dua komputer yang berfungsi khusus sebagai status control modem (SCM) dan pulse control modul (PCM) atau disebut juga dengan measurement control.
a. Komputer induk atau komputer utama
Memori inti secara langsung diakses oleh central processing unit (CPU). Memori ini harus cukup besar untuk menampung semua perintah dan bentuk gelombang dalam satu deretan pulsa, satu set data yang masih berupa data mentah dan sejumlah operating soft ware. Software selebihnya untuk keperluan data lainnya dapat ditemukan atau disimpan dalam disk memory.
b. Sebuah array processor diperlukan agar rekonstruksi dapat diproses dengan cepat. Untuk itu array processor memerlukan akses langsung untuk mengerjakan rekonstruksi dari keseluruhan citra. Karena deretan pulsa harus bekerja dalam real time, sistem komputer harus memberikan prioritas utama pada pelaksanaan instruksi dalam deretan pulsa. ADC penerima harus mempunyai akses memori untuk menjamin bahwa data yang datang dapat disimpan dengan cepat sehingga tidak ada data yang teringgal atau hilang. Penyimpana data jangka panjang pada umumnya disalurkan ke pita magnetik.
c. Measurement Controle
Measurement controle unit terdiri dari dua bagian, yaitu measurement control system yang berfungsi sebagai pembangkit gelombang gradien magnet, dan high frequency system untuk mengatur pulsa RF yang dipancarkan dari sinyal yang diterima, serta mengatur auto tunning agar sinyal dapat diterima secara optimal sehingga dapat menghasilkan gambaran yang bagus.  2009

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...

ARTEFAK dan SnR RATIO pada MODALITAS CT-SCANNING

Arif Jauhari

A. PENDAHULUAN

Dengan kemajuan teknologi di bidang komputer, kualitas citra CT-Scan dapat dibuat lebih baik dari hasil radiografi konvensional. Karena citra CT Scan bisa membedakan berbagai jenis organ jaringan lunak maupun tulang. Hal ini akan memberikan tambahan informasi diagnosis yang sangat besar. SIstem komputer bisa mendapatkan kualitas gambaran yang cukup tinggi dengan menggunakan waktu yang cukup singkat dan bahkan CT-Scan dapat menghasilkan gambaran tiga dimensi yang sangat akurat untuk melihat anatomi suatu organ dan menghasilkan diagnosis suatu penyakit.

Walau demikian, pada citra CT-Scan terkadang masih timbul gambaran yang tidak diinginkan yang dapat mengganggu interpretasi dari citra CT Scan, keadaan ini disebut artefak. Artefak ini bisa disebabkan oleh berbagai hal, dari pergerakan pasien sampai dengan faktor fisika.

B. ARTEFAK

Artefak merupakan suatu gangguan pada tampilan citra CT-Scan akibat berbagai kesalahan.

1. Macam-macam artefak

a. Streak

Streak merupakan artefak yang berbentuk garis-garis vertikal yang disebabkan tidak adanya keseimbangan antara scanning permulaan dengan scanning akhir. Penyebabnya adalah pergerakan pasien, dan sifat mekanik yang tidak seimbang.

b. Beam Hardening

Beam hardening merupakan artefak yang berbentuk garis yang di sebabkan oleh perubahan komposisi spektrum sinar-X akibat adanya material yang lebih padat.

c. Partial Volume

Partial volume merupakan artefak yang terbentuk diantara dua daerah yang sangat padat seperti pada os petrosum. Disebabkan tidak adanya korelasi yang tepat antara atenuasi dan absorbsi pada voxel yang tidak homogen.

d. Shading (bayangan)

Shading merupakan perubahan progresif dari densitas suatu bagian dengan bagian lainnya pada suatu gambar. Penyebabnya respon detektor yang tidak sinkron dan penurunan spektrum energi sinar-X. Contohnya ”cupping” yaitu artefak padat pada jaringan otak dekat calvaria.

e. Moire Pattern (pola kain sutra)

Moire pattern (pola kain sutra) merupakan suatu artefak yang berbentuk sebagai garis radial halus yang biasanya ditemukan dekat tulang padat atau dekat batas lengkung suatu gambar yang padat, disebabkan fungsi mekanik yang kurang baik.

f. Ring

Ring merupakan suatu artefak yang berbentuk cincin. Penyebabnya banyak, diantaranya tidak adanya keseimbangan antara detektor yang berputar dengan tabung sinar-X. Rekalibrasi alat dapat menghilangkan artefak ini.

g. Noise

Noise bukan artefak yang sebenarnya, tetapi menggambarkan penurunan resolusi suatu citra CT-Scan. Akibat ketidaktepatan penentuan CT Number. Noise dapat terjadi akibat posisi yang tidak tepat sehingga menghalangi radiasi optimal untuk mencapai detektor.

2. Sumber Artefak

Faktor penyebab artefak adalah sebagai berikut:

a. Faktor Fisika

· Beam Hardening

Berbentuk garis karena adanya perubahan komposisi spektrum sinar-X. Hal ini terjadi akibat adanya material yang lebih padat. Contohnya:

i. Cupping artefak yaitu dengan satu silinder diproyeksikan tampak bayangan kurva semacam atefak yang tidak seharusnya terjadi dan putus-putus karena adanya pengerasan, yaitu ketika photon energi rendah lebih banyak diserap. Contohnya artefak padat pada jaringan otak dekat kalvaria.

ii. Streak dan dark band yaitu adanya 2 objek yang memiliki tingkat kerapatan struktur yang berbeda, kemudian mempengaruhi bayangan yang sebenarnya.

Langkah-langkah untuk meminimalisasi beam hardening adalah:

- filtrasi yaitu dengan menempatkan filter yang terbuat dari tembaga atau aluminium.

- koreksi kalibrasi adalah dengan koreksi kalibrasi citra untuk mendiagnosis objek dengan phantom.

- koreksi software, dapat diaplikasikan secara otomatis dengan menghindari scanning di wilayah tulang.

- radiografer, pengaturan posisi pasien atau pergerakan gantry.

· Partial Volume

Artefak yang terbentuk karena tidak adanya korelasi yang tepat antara atenuasi dan absorbsi pada voxel yang tidak homogen. Misalnya pada daerah diantara kedua os petrosum dengan cara membuat potongan yang lebih tipis.

· Photon Starvation

Suatu paket pencahayaan yang menyebabkan perpendaran, biasanya terjadi pada objek yang mempunyai tingkat atenuasi tinggi seperti pada bahu. Teknik untuk meminimalisasi photon starvation dengan automatic tube current modulation dan adaptive filtration.

· Under Sampling

Karena menggunakan teknik resolusi tinggi.

b. Faktor Pasien

Faktor pasien ini disebakan karena adanya:

· Pergerakan oleh pasien

Pergerakan oleh pasien dapat menyebabkan shading artefak. Dapat diatasi oleh radiografer melalui cara komunikasi yang jelas ke pasien, immobilisasi dan waktu yang singkat. Dengan teknik overscan dan underscan mode, software correction dan cardiac gating.

· Metallic material.

Berupa streak artefak sebagai akibat dari densitas yang sangat tinggi yang tidak dapat di tangani oleh komputer. Instruksikan kepada pasien untuk melepaskan benda-beda logam. Artefak ini dapat diatasi oleh software koreksi tapi menurunkan detail gambar pada area tersebut.

· Incomplete projection.

Dapat berupa streak atau shading akibat objek tidak berada pada FOV (Field Of View). Artefak ini dapat diatasi dengan cara memposisikan pasien dan pemilihan FOV dengan benar.

c. Faktor Scanner-based

Dikarenakan oleh fungsi scanner yang tidak sempurna. Bentuknya berupa ring artifact yang diakibatkan dari error reading pada detektor. Biasanya hal ini terjadi pada detektor yang miscallibration. Dapat dicegah dengan cara kalibrasi ulang atau perbaikan detektor dan aplikasi software khusus.

d. Faktot Helical Multisection

Faktor Helical multisection dikarenakan proses rekonstruksi.

1. Helical artefak single slice

Terjadi akibat proses rekonstruksi dan posisi yang tidak tepat antara x-ray tube dan centre plane. Mengakibatkan terjadinya distorsi pada obyek. hal ini dapat diminimalkan dengan pemilihan pitch yg rendah dan slice thickness yang tipis.

2. Helical artefak multislice

Terjadi karena proses intersepsi pada detektor multi-slice. Berupa gambaran windmill. Dapat diminimalkan dengan menurunkan pitch.

3. Multiplanar-3D Artifacts berupa Stair Step Artifact

Disebabkan oleh kolimasi yang besar dan rekonstruksi interval yang tidak overlap.

4. Multiplanar-3D Artifacts berupa Zebra Artifact

Terjadi akibat peningkatan noise dan inhomogenitas pada sumbu-z.

C. SIGNAL TO NOISE RATIO

Signal-to-noise ratio (SNR or S/N) adalah pengukuran electrical engineering, yang juga digunakan diberbagai bidang termasuk pada pengukuran ilmiah, sinyal biologi sel.

Analog dan digital komunikasi atau sinyal-ke-rasio kebisingan, sering tertulis S/N atau SNR, adalah ukuran dari kekuatan sinyal relatif terhadap latar belakang kebisingan. The ratio is usually measured in decibels (dB). Rasio biasanya diukur dalam decibels (dB).

If the incoming signal strength in microvolts is V _s , and the noise level, also in microvolts, is V _n , then the signal-to-noise ratio, S/N, in decibels is given by the formulaJika kekuatan sinyal masuk dalam microvolts adalah V_s, dan tingkat kebisingan, juga di microvolts adalah _nV, maka sinyal-to-noise ratio, S / N, dalam decibels diberikan oleh rumus

S/N = 20 log ₁₀ (V _s /V _n ) S / N = 20 log ₁₀ (V _s / _n V) (1)

If V _s = V _n , then S/N = 0.Jika V_s = V_n, maka S / N = 0. In this situation, the signal borders on unreadable, because the noise level severely competes with it. In digital communications, this will probably cause a reduction in data speed because of frequent errors that require the source (transmitting) computer or terminal to resend some packets of data. Dalam situasi ini, sinyal tidak berbatasan, karena tingkat kebisingannya tinggi. Dalam komunikasi digital, hal ini akan menyebabkan penurunan kecepatan data karena kesalahan yang sering terjadi dan memerlukan sumber (transmisi) ke komputer atau terminal ulang beberapa paket data. Ideally, V _s is greater than V _n , so S/N is positive. Idealnya, V_s lebih besar daripada _nV_, maka S / N adalah positif. As an example, suppose that V _s = 10.0 microvolts and V _n = 1.00 microvolt. Then Sebagai contoh, jika = 10,0 V_s dan _nV microvolts = 1,00 mikrovolt. Maka:

S/N = 20 log ₁₀ (10.0) = 20.0 dB S / N = 20 log ₁₀ (10,0) = 20,0 dB (2)

which results in the signal being clearly readable.yang menghasilkan sinyal yang jelas dibaca. If the signal is much weaker but still above the noise -- say 1.30 microvolts -- thenJika sinyal ini jauh lebih lemah, tetapi masih di atas kebisingan - semisal 1,30 microvolts – maka:

S/N = 20 log ₁₀ (1.30) = 2.28 dB S / N = 20 log₁₀ (1,30) = 2,28 dB (3)

which is a marginal situation.yang merupakan situasi marjinal. Akibatnya akan There might be some reduction in data speed under these conditions.ada beberapa pengurangan kecepatan data pada kondisi ini. If V _s is less than V _n , then S/N is negative.

Jika V_s kurang dari _nV_, maka S / N adalah negatif. In this type of situation, reliable communication is generally not possible unless steps are taken to increase the signal level and/or decrease the noise level at the destination (receiving) computer or terminal. Dalam situasi ini, pengiriman data pada umumnya mungkin tidak handal, kecuali jika dilakukan langkah-langkah untuk meningkatkan tingkat sinyal dan/atau mengurangi tingkat kebisingan di tempat tujuan (menerima) atau komputer terminal.

Communications engineers always strive to maximize the S/N ratio. Traditionally, this has been done by using the narrowest possible receiving-system bandwidth consistent with the data speed desired.Komunikasi teknis selalu berusaha untuk memaksimalkan S / N rasio. Secara tradisional, ini dilakukan dengan menggunakan sistem-bandwidth yang sesempit mungkin (narrowest) sehingga konsisten dengan data kecepatan yang dikehendaki. However, there are other methods.Namun, ada metode lain. In some cases, spread spectrum techniques can improve system performance.Dalam beberapa kasus, teknik penyebaran spektrum dapat meningkatkan kinerja sistem. The S/N ratio can be increased by providing the source with a higher level of signal output power if necessary.S/N ratio dapat ditingkatkan dengan menyediakan sumber dengan tingkat yang lebih tinggi dari sinyal keluaran daya yang diperlukan. In some high-level systems such as radio telescopes, internal noise is minimized by lowering the temperature of the receiving circuitry to near absolute zero (-273 degrees Celsius or -459 degrees Fahrenheit). In wireless systems, it is always important to optimize the performance of the transmitting and receiving antennas.Dalam beberapa tingkat tinggi seperti sistem radio teleskop, kebisingan internal diatasi dengan meminimalkan penurunan suhu dirangkaian sehingga dekat ke angka nol absolut (-273 derajat Celcius atau -459 derajat Fahrenheit). Dalam metode nirkabel, sistem ini penting untuk mengoptimalkan kinerja dari transmisi dan penerimaan antena.

D. PENUTUP

Artefak yang terjadi pada rekonstruksi citra adalah gambaran garis-garis dan gambaran-gambaran lain yang disebabkan karena pergerakan komponen-komponen yang tidak sinkron (tidak tepat). Untuk mencegah artefak harus dicek kembali posisi pasien, menginstal software khusus dan mengkalibrasi pesawat CT Scan.

Signal-to-noise ratio (SNR or S/N) adalah pengukuran electrical engineering, yang juga digunakan di berbagai bidang termasuk pada pengukuran ilmiah, sinyal biologi sel. ã

[+/-] Selengkapnya...

[+/-] Ringkasan...