PRPN - BA TAN, 14 November 2013 KAJIAN KESELAMA TAN RADIASI DALAM PERANCANGAN PESAWAT SINAR-X MAMOGRAFI Kristiyanti, Budi Santoso, Rahmat, dan M. Subhan PRPN - BAT AN, Kawasan Puspiptek, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310 ABSTRAK KAJIAN KESELAMATAN RADIASI DALAM PERANCANGAN PESAWAT SINAR-X MAMOGRAFI. Telah dilakukan kajian tentang keselamatan radiasi dalam perancangan pesawat sinar-x mamografi. Pengkajian keselamatan perancangan mengacu pada pesawat sinar-x mamografi model XM-30 buatan Cina, inovasi dilakukan untuk mempermudah pengoperasian dan penyempurnaan dan juga disesuaikan dengan ketentuan keselamatan dari Peraturan Ka. BAPETEN No 11 Tahun 2011 tentang Keselamatan Radiasi Dalam Penggunaan Pesawat Sinar-X Radiologi Diagnostik Dan Intervensional dan juga mengacu pada Safety Code 33 - Radiation Protection in Mammography. Dari hasil kajian didapatkan perancangan pesawat sinar-x mamografi yang sedang dirancang sudah memenuhi keselamatan radiasi sesuai dengan ketentuan keselamatan. Kata kunci : keselamatan radiasi, sinar-x mamografi ABSTRACT STUDY ON RADIATION SAFETY IN DESIGN OF X-RAY MAMMOGRAPHY. Have done studies on radiation safety in the design of X-ray mammography. Assessment of safety design refers to X-ray mammography XM-30 models made in China, innovation is done to simplify the operation and improvement and also comply with the provisions of Rule Ka safety. BAPETEN No. 11 of 2011 on Radiation Safety in the Use of Aircraft X Ray Diagnostic And Interventional Radiology, and also refers to the Safety Code 33 Radiation Protection in Mammography. From the results of the study obtained X-ray mammography is being designed already meet radiation safety in accordance with the safety regulations Keywords: radiation safety, X-ray mammography 1. PENDAHULUAN Penggunaan pesawat sinar-x mamografi telah banyak digunakan di Rumah Sakit. Hal yang harus mendapatkan perhatian adalah keselamatan radiasi dalam penggunaannya. Diharapkan dengan menggunakan peralatan terse but akan diperoleh informasi klinis yang diinginkan dengan paparan radiasi yang minimum. Mamografi adalah tindakan memeriksa payudara dengan bantuan sinar-x dalam dosis rendah untuk - 180 -
PRPN - BA TAN, 14 November 2013 mengambil citra atau screening payudara. Hasil pen citra an terse but disimpan dalam film sinar-x atau langsung dalam bentuk citra digital dalam komputer. Dokter atau ahli radiologi kemudian memeriksa citra yang dihasilkan tadi untuk mengecek apakah terdapat benjolan atau kelainan pada payudara, dengan tujuan untuk deteksi dini kanker payudara. Diharapkan jika ada kelainan maka bisa segera dilakukan pengobatan, sehingga kemungkinan pengobatan yang efektif dan sembuh lebih besar. Sedang dilakukan perancangan pesawat sinar-x mamografi di PRPN [1] yang bertujuan untuk mengembangkan kemampuan sumber daya manusia dalam negeri sehingga bisa menghasilkan perangkat pesawat sinar-x mamografi sendiri. Hasil rancangan diharapkan bisa memenuhi ketentuan keselamatan radiasi dalam penggunaan pesawat sinar-x. 2. TEORI 2.1. KETENTUAN KESELAMATAN RADIASI PESAWAT SINAR-X DIINDONESIA. Di Indonesia ketentuan keselamatan radiasi dalam penggunaan pesawat sinar-x mamografi tidak dibuat secara tersendiri tetapi menyatu dengan keselamatan radiasi dalam penggunaan pesawat sinar-x radiologi diagnostik dan intervensional sesuai dengan ketentuan dari Peraturan Kepala. BAPETEN No 11 Tahun 2011 [2] yang mengacu dari Safety Reports Series NO.39 - Applying Radiation Safety Standards in Diagnostic Radiology and Interventional Procedures Using X Rays. [3] Adapun ketentuan yang dimaksud dengan persyaratan keselamatan radiasi yaitu : 1. Persyaratan manajemen meliputi penanggung jawab keselamatan radiasi, personil dan pelatihan proteksi radiasi. 2. Persyaratan proteksi radiasi diterapkan pad a tahap perencanaan pesawat sinar X mamografi yaitu meliputi, justifikasi penggunaan pesawat sinar-x mamografi, ~ limitasi dosis dan penerapan optimasi proteksi dan keselamatan radiasi. Justifikasi penggunaan pesawat sinar-x mamografi harus didasarkan pada pertimbangan bahwa manfaat yang diperoleh jauh lebih besar dari pada resiko bahaya radiasi. Limitasi dosis mengacu pad a Nilai Batas Dosis (NBD). Penerapan optimasi dan keselamatan radiasi harus diupayakan agar pasien menerima dosis radiasi serendah mungkin. 3. Persyaratan teknis meliputi pesawat sinar-x mamografi dan peralatan penunjang. - 181 -
PRPN - SA TAN, 14 November 2013 4. Verifikasi keselamatan. Pesawat harus memenuhi ketentuan Standar Nasional Indonesia (SNI) atau standar lain yang bertelusur yang diterbitkan Pesawat sinar-x mamografi terdiri dari: Tabung Pembangkit tegangan Panel kontrol Perangkat lunak Perangkat penunjang terdiri atas komponen: Tiang penyangga Kolimator Instrumentasi Tabir tegangan Verifikasi keselamatan, meliputi: Pemantauan paparan radiasi Uji kesesuaian pesawat sinar-x Identifikasi terjadinya papa ran potensial 2.2. PERSYARATAN SPESIFIKASI Semua Pesawat sinar-x mamografi yang dioperasikan harus memenuhi persyaratan sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Oitinjau dari aspek prosedur pencitraan yang digunakan, penggunaan pesawat sinar-x mamografi dapat dibedakan menjadi : Pesawat sinar-x Mammography Film Screen, Pesawat sinar-x Xeromammography. Oalam perancangan di sini digunakan pesawat sinar-x Mammography Flat Panel Detector, yang menggantikan fungsi film screen dengan flat panel detector. Sesuai dengan Ketentuan Keselamatan - Proteksi Radiasi dalam Mamografi (Safety Code 33 Radiation Protection in Mammography) [4], pesawat sinar-x mamografi harus memenuhi Persyaratan Spesifikasi meliputi: 1. Persyaratan Umum, 2. Persyaratan Khusus. 2.2.1. Persyaratan Umum Pesawat Sinar-X Mamografi, meliputi: - 182 -
Prosiding Perlemuan IImiah Perekayasaan Perangkat Nuklir PRPN - BA TAN. 14 November 2013 1. Tanda-tanda Peringatan (Warning Signs) Panel kendali pesawat sinar-x harus memuat suatu tanda peringatan yang sangat jelas dan permanen bahwa radiasi sinar-x yang dipancarkan berbahaya ketika pesawat sinar-x beroperasi dan melarang orang yang tidak punya hak menggunakan. Semua indikator kendali, parameter, cahaya dan indikator lain yang berhubungan dengan operasi harus secara jelas dapat dibaca, dilihat dan dilabel atau ditandai sesuai dengan fungsinya. 2. Cahaya Indikator (Indicator Lights) Indikator harus secara jelas nampak, memisahkan indikator-indikator pada panel kendali yang menunjukkan: ketika panel kendali diberi energi dan pesawat siap memproduksi sinar-x, dan ketika sinar-x sedang diproduksi. 3. Kendali Penyinaran (Irradiation Contro0 Tombol penyinaran harus ada atau peralatan lain yang membangkitkan dan menghentikan produksi sinar-x. Tombol penyinaran harus mensyaratkan penekanan yang kontinyu oleh radiografer untuk menghasilkan sinar-x. 4. Penyetelan Waktu (Timer) Suatu penyetelan waktu harus disediakan untuk mengakhiri penyinaran secara otomatis. Peralatan penyetelan waktu harus didisain dan dikonstruksi sedemikian sehingga tidak memungkinkan suplai energi ke tabung sinar-x tanpa mengeset kembali secara otomatis 5. Perisai Tabung Sinar-X (X-ray Tube Shielding) Tabung sinar-x harus diselubungi dalam suatu wadah yang berperisai. Perisai wadah harus sedemikian, sehingga kebocoran radiasi tidak boleh melampaui 17,5 IJGy (2 mr) per jam pad a 5 cm dari setiap titik pad a permukaan bagian luar tabung. 6. Peralatan Yang Membatasi Serkas (Beam Limiting Devices) Peralatan yang mampu membatasi berkas radiasi harus disediakan dan harus memberikan atenuasi yang sama dari wadah tabung sinar-x. Peralatan yang membatasi berkas tersebut harus didisain sedemikian rupa untuk setiap focal spot dengan jarak penerima citra. Serkas radiasi tidak dapat melampaui bagian ujung dari penerima citra kecuali pada ujung yang berbatasan dengan chest wall dengan ketentuan lapangan sinar-x harus tidak melampaui bagian ujung lebih dari 2 % dari jarak focal spot dengan penerima citra. Alat lokalisasi cahaya dimaksudkan untuk membingkai luasan sinar-x yang dicakup. Kesalahan pensejajaran, dalam perencanaan penerima citra dari luasan cahaya yang berhubungan dengan luasan - 183 -
PRPN - BA TAN, 14 November 2013 sinar-x, meliputi panjang dan lebar harus tidak melampaui 2 % dari jarak penerima citra ke sumber (source to image distance - SID). 7. Perisai Penunjang Penerima Citra (Image Receptor Support Shielding) Penunjang penerima citra harus mentransmisikan kurang dari 0,87 IJGy (0,1 mr) per penyinaran pada semua faktor pemuatan pengoperasian pad a jarak minimum penerima citra ke sumber. 8. Peralatan Kompresi Payudara (Breast Compression Device) Suatu peralatan yang dapat mempertahankan kompressi payudara film harus disediakan pad a pesawat sinar-x mamografi. Peralatan ini harus dapat diatur sehingga menghasilkan keseragaman dan kompresi yang konstan dari payudara selama berlangsung pemeriksaan mamografi. Atenuasi dari kerataan kompresi berkas sinar-x harus kurang dari kesetaraan 2,5 mm polymethylmethacrylate (PMMA). 9. Penghalang Protektif (Protective Barrier) Suatu penghalang radiasi yang protektif harus diberikan. Penghalang ini harus membolehkan radiografer untuk mengobservasi pasien selama pelaksanaan prosedur mamografi dan menghasilkan atenuasi sam a dengan atau lebih besar dari kesetaraan 0,25 mm Pb pada 50 kvp. Penghalang tersebut paling kurang dengan ukuran lebar 0, 6 m dan tinggi 1,85 m yang berada 0,15 m di atas lantai. 10. Stablitas Mekanik (Mechanical Stability) Dudukan tabung sinar- X harus benar-benar terpasang dengan tetap dan tepat yang dapat disejajarkan dengan wadah tabung. Wadah tabung sinar-x harus terjaga posisinya sesuai yang dipersyaratkan tanpa penyimpangan atau getaran selama operasi dan harus diseimbangkan agar dapat memberikan pengoperasian yang lancar (smooth) atau mantap. 2.2.2. Persyaratan Khusus Pesawat Sinar-X Mamografi Film Screen, sebagai berikut 1. Bahan Target (Target Material) Target tabung sinar-x terbuat dari Molybdenum (Mo) atau campuran Molybdenum Tungsten (Mo - W) harus digunakan untuk pesawat sinar-x mamografi film screen. Penggantian bahan target boleh saja apabila digunakan dengan penggantian bahan filter, asalkan bahan target tersebut dapat menghasilkan kesetaraan kualitas citra yang dapat dipertimbangkan atau dosis terhadap payudara berkurang. - 184 -
PRPN - BA TAN, 14 November 2013 2. Ukuran Focal Spot (Focal Spot Size) Focal spot harus cukup kecil sehingga tidak menghasilkan ketidaktajaman geometrik yang terlalu besar. Focal spot harus diukur dengan metode pinhole, yaitu: menggunakan slit kamera. Metode lain dapat dilakukan untuk menentukan ukuran nominal focal spot. Untuk pesawat sinar-x mamografi film screen, ukuran nominal focal spot sebagai berikut: Setara dengan atau kurang dari 0,40 mm untuk teknik kontak atau grid pada SID 65 cm; Setara dengan atau kurang dari 0,30 mm untuk teknik kontak atau grid pada SID 50 cm; Setara dengan atau kurang dari 0,15 mm untuk 1,5 kali magnifikasi; dan Setara dengan atau kurang dari 0,10 mm untuk 2,0 kali magnifikasi. 3. Filtrasi Berkas Sinar-X (X-ray Beam Filtration) Filter permanen sekitar 0,025-0,030 mm Mo harus dipasang secara permanen. Untuk magnifikasi, suatu target (bahan W) microfocal spot tabung sinar-x dapat digunakan dan tabung ini harus mempunyai total filtrasi paling kurang setara 0,5 mm AI. Penggantian bahan filter boleh saja asalkan filter tersebut menghasilkan kesetaraan kualitas citra yang dapat diseimbangkan atau dosis terhadap payudara berkurang. 4. Kualitas Berkas Radiasi (Radiation Beam Quality) Memastikan bahwa filter mengabsorbsi radiasi yang memberikan suatu tingkat atenuasi sedemikian sehingga Half Value Layer (HVL) pertama aluminium tidak kurang atau lebih besar dari nilai-nilai yang ditunjukkan pada Tabel 1 untuk suatu tegangan tabung yang dipilih. Untuk tegangan tabung sinar-x lain, HVL dari berkas radiasi harus dihitung dengan interpolasi linier dari Tabel tersebut. Pengukuran HVL harus mencakup atenuasi peralatan kompresi payudara jika peralatan tersebut dengan ketebalan yang seragam dan tanpa lobang. 26 30 35 28 (kv) Tabel 1 HVL yang dapat diterima untuk target tabung Mo atau campuran W - Mo. Tegangan tabung(minimum sinar-x 0,24 0,30 0,35 0,28-26maksimum/mm - 0,38 0,34 0,40 0,45 0,36 HVL - Pertama AI) 24-185 -
PRPN - BA TAN, 14 November 2013 5. Tegangan Tabung Sinar-X (X- ray Tube Voltage) Tegangan tabung sinar-x harus dapat diatur dalam kenaikan 2 kvp. Tegangan tabung sinar-x paling rendah yang dapat dipilih harus setara atau kurang dari 40 kvp.tegangan tabung puncak sinar-x harus sesuai dengan 5 % dari nilai yang dipilih atau ditunjukkan. Reproduksibilitas tegangan tabung sinar-x harus 2 %. 6. Luaran Radiasi Tabung Sinar-X (X-ray Tube Radiation Output) Luaran radiasi tabung sinar-x harus menjadi cukup tinggi untuk memperkecil waktu penyinaran dengan meniadakan gerakan artifak yang nampak. Untuk setiap kombinasi parameter muatan pengoperasian, koefisien variasi dari setiap sepuluh pengukuran paparan radiasi yang berurutan, diambil pada jarak sumber ke detektor dengan suatu periode waktu satu jam adalah tidak lebih besar dari 0,05, dan setiap dari sepuluh pengukuran paparan radiasi adalah 15 % dari nilai rata dari sepuluh pengukuran. 7. Kendali Paparan Otomatis (Automatic Exposure Control-AEC) Suatu sistem AEC harus disediakan. Sistem harus dapat menjamin nilai netto densitas film ± 0,15 OD (Optical Density) satuan-satuan dengan range dari 1,0-1,5 O.D untuk suatu film dengan derajat rata-rata 3,0 OD untuk rentang ketebalan payudara yang diperiksa, dan untuk semua jenis teknis (non-grid, grid dan magnifikasi) dan faktorfaktor muatan yang digunakan oleh fasilitas. Tambahan, suatu kendali densitas film untuk AEC harus disediakan dengan setiap tambahan peningkatan atau pengurangan dosis kaset screen-film sekitar 20%. Apabila kendali penyinaran manual digunakan, interval kendali yang dapat dipilih (waktu atau mas) harus sekecil mungkin yang memperbolehkan kenaikan lebih kecil 25 %. 8. Meja Penunjang Payudara (Breast Support Table) Attenuasi dari meja penunjang payudara harus tidak melampaui setara 0,3 mm AI pada 30 kvp. 3. TAT A KERJA I METODE Kajian dilakukan dengan cara mengumpulkan standar yang berhubungan dengan perangkat sinar-x mamografi dan mempelajarinya, kemudian diterapkan pada perancangan dengan mengacu perangkat sinar-x mamografi yang sudah ada. Perhitungan dalam perancangan dilakukan kembali dengan dilakukan inovasi, sehingga - 186 -
PRPN- BATAN, 14 November 2013 diharapkan akan didapatkan hasil rancangan pesawat sinar-x mamografi yang lebih sempurna. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Keselamatan radiasi dalam perancangan pesawat sinar-x mamografi telah dilakukan. Dalam perancangan dipilih pesawat sinar-x film screen seperti pad a Gambar 1. Hasil rancangan untuk persyaratan keselamatan secara umum yaitu: tanda-tanda peringatan, cahaya indikator, kendali penyinaran, penyetelan waktu sudah terpasang. Perisai tabung sinar-x sudah menyatu dengan peralatan yang membatasi berkas sinar-x. Sedangkan perisai penunjang citra, perhitungan belum dilakukan, standar yang diinginkan 0,87 ugy. Peralatan kompresi payudara dalam perancangan digunakan bahan PMMA (Polymethylmethacrylate) yaitu bahan yang mempunyai karakteristik sama dengan payudara, sehingga sudah sesuai dengan standar. Penghalang protektif untuk operator menghasilkan atenuasi setara atau lebih besar dari 0,25 mm Pb pad a 50 kvp. Penghalang tersebut paling kurang mempunyai ukuran lebar 0,6 m dan tinggi 1,85 m yang berada 0,15 m di atas lantai. Tiang Wadah Tabung Sinar-X Penekan Motor Penggerak Vertikal Base Penunjang Penerima Gambar. 1 Pesawat Sinar-X Mammografi Dalam perancangan digunakan kaca timbal ketebalan 7 mm untuk bagian atas sehingga operator masih bisa memonitor pasien waktu penyinaran dan pelat Pb dengan ketebalan pelat Pb 1 mm untuk bagian bawah, yaitu sesuai dengan ketentuan - 187 -
Prosiding Pertemuan IImiah Perekayasaan Perangkat Nuk/ir PRPN- BATAN, 14 November 2013 keselamatan dari BAPETEN. Untuk stabilitas mekanik berdasarkan dari hasil perhitungan mekanik sudah sesuai dengan persyaratan yaitu terpasang tetap. Persyaratan khusus hasil peraneangan, bahan target digunakan Mo sudah sesuai dengan persyaratan, ukuran focal spot 1 mm. Filtrasi berkas sinar-x digunakan bahan AI dengan ketebalan 0,5 mm untuk menghasilkan kualitas berkas sinar-x sesuai standar. Kendali paparan otomatis tidak digunakan karena dalam peraneangan dosis yang akan diberikan dihitung seeara manual. Penunjang payudara dalam standar digunakan 0,3 mm AI pad a 30 kvp tapi dalam peraneangan digunakan aluminium foil yang ada di pasaran yang tebalnya setara 0,3 mm AI. Disamping perangkatnya sendiri maka pereneanaan fasilitas pesawat sinar-x untuk keselamatan juga harus terpenuhi. Ketentuan keselamatan untuk fasilitas terse but yaitu : 1. Pereneanaan fasilitas harus memperhitungkan beban kerja maksimum, faktor guna penahan radiasi dan faktor penempatan daerah sekitar fasilitas. 2. Harus mempertimbangkan kemungkinan perubahan di masa mendatang dalam setiap parameter yang meliputi penambahan tegangan tabung, beban kerja. 3. Fasilitas harus memenuhi persyaratan untuk : Ukuran ruangan untuk perangkat sinar-x mamografi yaitu : 3 x 3 x 2,8 m Jika ruangan memiliki jendela, maka jendela ruangan terletak pada ketinggian 2 m dari lantai. Dinding ruangan jika terbuat dari bata merah ketebalan minimal 25 em atau beton dengan densitas 2,2 gr/em3 ketebalan 20 em atau setara dengan 2 mm Pb. 4. Tanda radiasi atau poster peringatan bahaya radiasi perlu juga dipasang [2] Tanda Radiasi yang digunakan adalah sebagaimana pada Gambar 2. Gambar 2. Tanda Radiasi [2] - 188 -
PRPN- BATAN, 14 November 2013 Tanda Radiasi harus dipasang pad a tabung pesawat sinar-x (tube head) dan panel kendali, dengan ketentuan : Menempel secara permanen; Memiliki 2 (dua) warna yang kontras; dan Dapat dilihat dengan jelas dan teridentifikasi pada jarak 1 m (satu meter). Tanda Radiasi harus dipasang pada pintu ruangan Radioterapi, dengan ketentuan: Menempel secara permanen; Memiliki 2 (dua) warna yang kontras; Dapat dilihat dengan jelas dan teridentifikasi pada jarak 1 m (satu meter); dan Memuat tulisan "awas radiasi", atau "perhatian: awas radiasi", atau kalimat lain yang memiliki arti sama. 5. KESIMPULAN Keselamatan radiasi dalam rancangan pesawat sinar-x mamografi sudah memenuhi ketentuan keselamatan sesuai Peraturan Kepala BAPETEN dan persyaratan Keselamatan Proteksi Radiasi sudah mengacu pada Safety Code 33 - Radiation Protection in Mammography. 6. DAFT AR PUST AKA 1. BUDI SANTOSO, Perekayasaan Pesawat Sinar-X Mamografi, Proposal Usulan Kegiatan, PRPN - BATAN, 2013. 2. ANONYMOUS, Peraturan Ka. BAPETEN No 8 Tahun 2011, tentang Keselamatan Radiasi Dalam Penggunaan Pesawat Sinar-X Radiologi Diagnostik dan Intervensional. 3. IAEA, "Applying Radiation Safety Standards in Diagnostic Radiology and Interventional Procedures Using X Rays" (Safety Report Series No. 39), VIENNA, 2006. 4. ANONYMOUS, Safety Code 33 - Radiation Protection in Mammography, Canada, 1995 "Safety Code 33, Radiation Protection in Mammography, Recommended Safety Procedures for the Use of Mammographic X-ray Equipment", Environmental Health Directorate (1995). - 189 -
PRPN- BATAN, 14 November 2013 TANYA JAWAB Pertanyaan: 1. Apa yang dimaksud dengan kualitas berkas rfjdiasi? (Petrus Z.) 2. Keselamatan objek (payudara) dilindungi oleh AI tipis. Berapa Ketebalan yang diijinkan? (Yan Bony M) 3. Apakah ada pengaturan tingkat radiasi yang di sesuaikan dengan ukuran payudara? (Yan Bony M) Jawaban: 1. Kualitas berkas radiasi adalah luasan berkas dari penyinaran yang diarahkan ke target. 2. Ketebalan untuk filtrasi (± 0,3 mm AI) dan untuk kolimasi. 3. Ada pengaturan atau setting penyinaran untuk ketebalan payudara yang berbedabeda setelah dilakukan penekanan atau kompresi (misalnya ukurannya 5 em, 4 em, dan 3 em) - 190 -