Faits: A. Le 1er janvier 2004, est entrée en vigueur la convention-cadre TARMED du 5 juin 2002 conclue entre Santésuisse (association faîtière des assureurs-maladie suisses) et la Fédération des médecins suisses (FMH). Fait partie intégrante de cette convention-cadre l'annexe 2, à savoir la Convention relative à la neutralité des coûts, qui a pour but d'éviter que la nouvelle structure tarifaire TARMED ait pour conséquence d'influencer les coûts de la santé en matière de prestations ambulatoires. Dans le préambule de cette annexe, il est précisé que les parties à la convention contrôlent pendant une phase d'introduction de 18 mois les incidences financières de TARMED. Si elles doivent constater que l'introduction de la nouvelle structure tarifaire dans le domaine observé a pour conséquence une hausse ou une réduction des coûts, elles veillent au respect de l'obligation de neutralité des coûts au moyen de certaines mesures décrites dans cette annexe et applicables à court terme (al. 1). Cette convention se fonde sur le procès-verbal de la séance des partenaires intéressés avec l'Office fédéral des assurances sociales et l'Office fédéral de la justice du 5 juin 2001. Il ressort notamment dudit procès-verbal que des corrections de la structure tarifaire, en cours d'année, ne doivent pas être soumises au Conseil fédéral, respectivement que les corrections de valeurs de points-taxes (vpt) n'ont pas à être soumises aux exécutifs cantonaux pour approbation lorsque le concept de mise en oeuvre a été approuvé respectivement par le Conseil fédéral, sous forme d'un accord conventionnel à titre d'élément des deux conventions-cadres, ou par les gouvernements cantonaux, à titre d'élément des conventions tarifaires cantonales (al. 2). Dans ce contexte, se fondant sur les données statistiques disponibles, les partenaires tarifaires (Santésuisse et la FMH) ont craint que les radiologues/cabinets de radiologie indépendants exerçant en libre pratique n'encourent des manques à gagner dont la démesure aurait rapidement pu avoir, au vu de l'importance des coûts fixes propres à ce secteur d'activité, des conséquences néfastes sur l'existence même de ces activités. Pour remédier à cette menace, les partenaires tarifaires ont signé le 22 janvier 2004 une convention relative aux mesures d'urgence pour radiologues/cabinets de radiologie indépendants, exerçant en libre pratique (ci-après: 1ère Convention), laquelle est entrée en vigueur le 1er février 2004. Le 30 juin 2005, Santésuisse et la FMH ont conclu la convention relative à la reconduite des mesures d'urgence pour radiologues en pratique privée/cabinets de radiologie indépendants (ci-après: 2ème Convention) avec effet au 1er juillet 2005. Le préambule de cette convention précise que celle-ci se fonde sur les conventions ad hoc du 22 avril 2004 ainsi que sur les décisions du Bureau de la neutralité des coûts TARMED du 16 décembre 2004 et du 19 mai 2005. Le préambule fait également mention des décisions du Comité de direction TARMED du 16 mars 2005 et du 26 avril 2005 ainsi que des discussions menées avec l'Office fédéral de la santé publique (OFSP), dont il ressort qu'il n'est pas possible d'intégrer les mesures d'urgence pour radiologues dans le TARMED et que les parties concernées prévoient de reconduire les mesures d'urgence en radiologie par le biais de conventions bilatérales. La validité de la 2ème Convention était limitée au 31 décembre 2006 dès lors qu'une version totalement révisée du chapitre 30 «Imagerie médicale» du TARMED devait entrer en vigueur au 1er janvier 2007. Par décision du 21 décembre 2006, le Conseil fédéral refusa l'approbation de la 2ème Convention, au motif qu'il existait déjà une structure tarifaire pour les prestations de radiologie, à savoir le TARMED, et que la convention était dès lors contraire à la loi, ainsi qu'au principe de l'économicité et de l'équité. Par courrier du même jour, l'OFSP informa Santésuisse de cette décision, en indiquant qu'il existait en principe une prétention en restitution des honoraires déjà remboursés. En ce qui concernait la 1ère Convention et sa demande d'approbation du 24 mai 2005, l'OFSP indiquait qu'elle devait être considérée comme un élément de la mise en oeuvre du concept de neutralité des coûts, de sorte qu'elle ne devait pas être approuvée par le Conseil fédéral. Le 18 avril 2007, les partenaires tarifaires Santésuisse et la FMH conclurent une convention relative à la réglementation transitoire pour radiologues en pratique privée/cabinets de radiologie indépendants (ci-après: 3ème Convention) valable du 1er mai au 31 décembre 2007. Le préambule de cette convention précise que celle-ci se fonde sur la 2ème Convention, dont la validité avait été fixée jusqu'au 31 décembre 2006, car une version totalement révisée du chapitre TARMED «Imagerie médicale» devait initialement être disponible jusqu'à cette date. Les parties n'avaient toutefois pas été en mesure d'atteindre cet objectif dans le délai imparti. Suite à la décision du comité de direction de TARMED SUISSE et sous réserve de l'approbation du Conseil fédéral, la version révisée du chapitre TARMED «Imagerie médicale» devait entrer en vigueur à compter du 1er janvier 2008, raison pour laquelle les mesures d'urgence étaient reconduites à titre de réglementation transitoire. Par décision du 21 novembre 2007, le Conseil fédéral approuva, conformément aux art. 43 al. 5 et 46 al. 4 LAMal, la version 1.05 du TARMED, soit la révision du chapitre du TARMED concernant l'imagerie médicale, tout en précisant que les mesures transitoires et d'accompagnement convenues par les partenaires tarifaires constituaient partie intégrante de la révision du TARMED. Il s'agissait des mesures faisant l'objet de la 3ème Convention et du concept de monitoring pour la reprise, neutre en coûts, du chapitre révisé «Imagerie médicale» (annexe 1 et 2 du rapport final au sujet du RE III du 18 avril 2007). B. Le 20 décembre 2007, Helsana Assurances SA (ci-après: Helsana) a demandé la constitution d'un tribunal arbitral en matière d'assurance-maladie et intenté devant ce dernier une action contre plusieurs radiologues indépendants, dont le docteur C._. La demanderesse a conclu au paiement par le défendeur d'une somme de 37'332 fr. 30. La demanderesse entendait obtenir du défendeur la restitution des forfaits de neutralité facturés pour la période du 1er juillet 2005 au 31 décembre 2006 en application de la 2ème Convention, dès lors que celle-ci n'avait pas été approuvée par le Conseil fédéral. Par arrêt du 20 mars 2009, le Tribunal arbitral des assurances de la République et canton de Genève a rejeté la demande de remboursement déposée par Helsana, mis les frais du tribunal d'un montant de 3'485 fr. et un émolument de 300 fr. à la charge de Helsana et condamné celle-ci à verser au docteur C._ une indemnité de 6000 fr. à titre de participation à ses frais et dépens. C. Helsana interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont elle demande l'annulation. Elle conclut, principalement, à ce que le docteur C._ soit condamné à lui payer la somme de 37'332 fr. et, subsidiairement, à ce qu'il soit constaté que la 2ème Convention était contraire au droit, de sorte qu'elle n'a jamais pu s'imposer juridiquement aux parties, le tout sous suite de frais et dépens. Le docteur C._ conclut principalement au rejet du recours et, subsidiairement, au renvoi de la cause au tribunal arbitral pour instruction complémentaire sur les faits, le tout sous suite de frais et dépens. L'OFSP a déposé ses observations sans se prononcer sur l'issue du litige. 