DASAR-DASAR RADIOLOGI

Definisi RadiologiRadiologi adalah suatu ilmu tentang penggunaan sumber sinar pengion dan bukan pengion, gelombang suara dan magnet untuk imaging diagnostic dan terapi.Bidang-bidang dalam radiologi :

Radiodiagnostik Radiotrapi Kedokteran nuklir Ultrasonografi MRI (magnetic Resonance Imaging )

PROSES TERJADINYA SINAR –XUrutan proses terjadinya sinar-X adalah sebagai berikut :

Katoda ( filamen ) dipanaskan ( lebih dari 20000c ) sampai membara dengan mengalirkan listrik yang berasal dari transformator

Karena panas , elektron- elektron dari katoda (filamen) terlepas Image Muatan listrik filament sengaja di buat relatif lebih negative terhadap sasaran (target ) dengan memilih potensial tinggi , sehingga elektron bergerak ke anoda .

Sewaktu di hubungkan dengan transformator tenggangang tinggi , elektron-elektron menu ju anoda di percepat gerakan nya dan di pusatkan ke alat pemusat ( focusing cup)

Awan-awan elektron yang sampai di anoda bagaikan mendadak dihentikan pada sasaran (target) sehingga terbentuk paanas (>99%) dan sinar X ( <1%)

Pelindung (perisai) timah akan mencegah keluarnya sinar X dari tabung, sehingga sinar X yang terbentuk hanya dapat keluar melalui jendela.

Panas yang tinggi pada sasaran (target ) akibat benturan elektron ditiadakan oleh radiator pendingin. Jumlah sinar X yang di lepaskan tiap satuan waktu dapat di lihat pada alat pengukur miliAmpere (MA) , sedangkan jangka waktu pemotretan dikendalikan oleh alat pengukur waktu.

SATUAN-SATUAN Rontgen (R)

Rontgen ialah satuan pemaparan radiasi yang memberikan muatan 2,58 X 10-4 Coulomb per kg udara. Rotgen merupakan satuan nilai penyinaran sinar-X atau sinar Ὑ , tapi tidak digunakan untuk sinar α , β , atau neutron. Alat pengukur radiasi biasanya di kalibarasi rontgen ( R ) atau mr ( milirontgen , 1 R = 1000 MR ).Untuk sinar-X dan sinar Ὑdengan energi sampai 3 MeV yang melalui air atau jaringan lunak,suatu penyinaran sebesar 1 R ekivalen dengan dosis serap sebesar 0,93 – 0,98 rad.\

Gray (Gy)1 Gy = 100 rad. Gray merupakan satuan internasional untuk menyatakan satuan dosis ionisasi . 1 Gy sama dengan 1 joule energi yang di serap 1 kg bahan dari radiasi pengion . satuan ini menggatikan satuan lama,yaitu Rad.

Becguerel (Bq)

Satuan yang di pakai pada aktivitas radioaktif , untuk mengukur laju peluruhan senyawa radioaktif .

CurieSatu curie sama dengan 3,7 X 1010 Disintegrasi atom per detik . jadi , 1 Ci = 3,7 X 1010 Bq. Nama curie di ambil dari nama Marie Curie , penemu sifat radioaktif dalam unsur Radium.

RemDose equivalent (dulu di sebut Rem ) adalah jumlah tiap radiasi ionisasi yang menyebabkan pengaruh biologis yang sama dengan 1 rad sinar –X atau sinar Ὑ.

SIFAT-SIFAT SINAR XSinar x mempunyai beberapa sifat fisik yaitu daya tembus, pertebaran, penyerapan, efek otografik, fluoresensi, ionisasi dan efek biologik, selain itu, sinar x tidak dapat dilihat dengan mata, bergerak lurus yang mana kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya, tidak dapat difraksikan dengan lensa atau prisma tetapi dapat difraksikan dengan kisi kristal. Dapat diserapoleh timah hitam, dapat dibelokkan setelah menembus logam atau benda padat, mempunyai frekuensi gelombang yang tinggi.a. Daya tembusSinar x dapat menembus bahan atau massa yang padat dengan daya tembus yang sangat besar seperti tulang dan gigi. Makin tinggi tegangan tabung ( besarnya KV) yang digunakan, makin besar daya tembusnya. Makin rendah berat atom atau kepadatan suatu benda, makin besar daya tembusnya.b. PertebaranApabila berkas sinar x melalui suatu bahan atau suatu zat, maka berkas sinar tersebut akan bertebaran keseluruh arah, menimbulkan radiasi sekunder (radiasi hambur) pada bahan atau zat yang dilalui. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gambar radiograf dan pada film akan tampak pengaburan kelabu secara menyeluruh. Untuk mengurangi akibat radiasi hambur ini maka diantara subjek dengan diletakkan timah hitam (grid) yang tipis.c. PenyerapanSinar x dalam radiografi diserap oleh bahan atau zat sesuai dengan berat atom atau kepadatan bahan atau zat tersebut. Makin tinggi kepadatannya atau berat atomnya makin besar penyerapannya.d. FluoresensiSinar x menyebabkan bahan-bahan tertentu seperti kalsium tungstat atau zink sulfide memendarkan cahaya (luminisensi). Luminisensi ada 2 jenis yaitu :1. Fluoresensi, yaitu memendarkan cahaya sewaktu ada radiasi sinar x saja.2. Fosforisensi, pemendaran cahaya akan berlangsung beberapa saat walaupun radiasi sinar x sudah dimatikan (after – glow).e. IonisasiEfek primer dari sinar x apabila mengenai suatu bahan atau zat dapat menimbulkan ionisasi partikel-partikel atau zat tersebut.f. Efek biologi

Sinar x akan menimbulkan perubahan-perubahan biologi pada jaringan. Efek biologi ini yang dipergunakan dalam pengobatan radioterapi.

1. Radiasi dan Radioaktivitasa. Tipe-Tipe Radiasi Ionisasi

Partikel Alfa Partikel Beta Neutron Sinar X dan Sinar Gamma

b. Peristiwa Radioaktivitas Radioaktivitas dan deret Peluruhan Besaran-Besaran Radioaktivitas Satuan-satuan Radioaktivitas

c. Interaksi Radiasi dengan Materi Penyerapan Partikel alfa Penyerapan partikel beta

Interaksi Sinar X dan Sinar GammaEfek ComptonEfek FotolistrikProduksi Pasangand. Pengukuran Radiasi

Alat Ukur Radiasi Instrumen-Instrumen Ionisasi Chamber Detektor Geiger-Mueller Detektor Scintilator Detektor Semikonduktor Detektor Termoluminescent Dosimetri Radiasi : Dosis serap, Dosis Penyinaran, Dosis Ekivalen

PROTEKSI RADIASI

Tiga asas proteksi radiasi yaitu:1. JUSTIFIKASI yaitu penentuan dimana penentuan ini dilakukan untuk menentukan manfaat pada penggunaan radiasi dimana manfaat harus lebih besar dari kerugian (benefit>detriment).2. LIMITASI yaitu pembatasan yang dimaksud pembatasan adalah batasan paparan radiasi yang diterima pada tubuh tidak boleh melebibihi batas radiasi yang telah ditentukan oleh ICRP. Pada batasan ini terdapat tiga golongan yaitu pelaku radiasi(pekerja radiasi), masyarakat umum dan pelaku radioteraphy.3. OPTIMALISASI yaitu pemaksimalan penggunaan radiasi sesuai dengan asas ALARA (As Low As Reasonable Achievable) dimana pada penggunaan radiasi harus seminimal mungkin kerugian yang diterima dan harus sesuai dengan alasan yang digunakan .

Adapun peralatan protektif sebagai perisai radiasi yang diperlukan untuk radiologi intervensional meliputi: apron, kaca mata, perisai gonad, perisai tiroid, dan sarung tangan. untuk proteksi radiasi bagi diri sendiri untuk memantau paparan radiasi dapat digunakan TLD (thermoluscient dosimeter).Tujuan dari proteksi radiasi ini adalah untuk mengurangi dan menghindari efek Deterministik dan Efek Stokastik yang dapat diakibatkan oleh paparan radiasi yang diterima secara langsung dan tidak langsung. adapun yang perlu diperhatikan pada penggunaan radiasi adalah lamanya paparan (waktu), energi dari radiasi (jenis radiasi ) dan jarak paparan. Efek radiasiEfek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang . Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis radiasi 5 Sv atau lebih. Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang lama (tidak sekaligus), kemungkinan besar sel-sel tubuh akan memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh tidak menampakkan tanda-tanda bekas terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja sel-sel tubuh sebenarnya mengalami kerusakan, dan akibat kerusakan tersebut baru muncul dalam jangka waktu yang sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebut Efek Stokastik . Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2 tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20 tahun atau lebih. Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah kanker. Penyebab sebenarnya dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain dapat disebabkan oleh radiasi pengion, kanker dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat karsinogen, misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena penyebab lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun setelah menerima paparan radiasi ada kemungkinan menerima tambahan zat-zat karsinogen dalam kurun waktu tersebut. Efek-efek yang timbul akibat radiasi pengion :1. Efek GenetikMerupakan efek radiasi yang dirasakan oleh keturunan orang yang menerima radiasi, karena perubahan kode genetik terjadi pada sel pembawa keturunan.2. Efek SomatikMerupakan efek radiasi yang langsung dirasakan oleh orang yang menerima radiasi tersebut.Terdapat 2 macam efek somatik, antara lain :1. Efek StokastikAdalah efek yang timbul karena perubahan pada sel normal akibat radiasi pengion. Dosis radiasi serendah apapun selalu terdapat kemungkinan untuk menimbulkan perubahan pada sistem biologik,

baik pada tingkat molekul maupun sel. Dengan demikian radiasi dapat pula tidak membunuh sel tetapi mengubah sel Sel yang mengalami modifikasi atau sel yang berubah ini mempunyai peluang untuk lolos dari sistem pertahanan tubuh yang berusaha untuk menghilangkan sel seperti ini. Semua akibat proses modifikasi atau transformasi sel ini disebut efek stokastik yang terjadi secara acak. Efek stokastik terjadi tanpa ada dosis ambang dan baru akan muncul setelah masa laten yang lama. Semakin besar dosis paparan, semakin besar peluang terjadinya efek stokastik, sedangkan tingkat keparahannya tidak ditentukan oleh jumlah dosis yang diterima. Bila sel yang mengalami perubahan adalah sel genetik, maka sifat-sifat sel yang baru tersebut akan diwariskan kepada turunannya sehingga timbul efek genetik atau pewarisan. Apabila sel ini adalah sel somatik maka sel-sel tersebut dalam jangka waktu yang relatif lama, ditambah dengan pengaruh dari bahan-bahan yang bersifat toksik lainnya, akan tumbuh dan berkembang menjadi jaringan ganas atau kanker.Paparan radiasi dosis rendah dapat menigkatkan resiko kanker dan efek pewarisan yang secara statistik dapat dideteksi pada suatu populasi, namun tidak secara serta merta terkait dengan paparan individu.Ciri – ciri efek stokastik :i. Tidak mengenal dosis ambangii. Timbul setelah masa tenang yang lamaiii. Dosis radiasi tidak mempengaruhikeparahan efekiv. Tidak ada penyembuhan spontan. Contoh : kanker & penyakit turunan2. Efek Non-Stokastik (Deterministik)Efek ini terjadi karena adanya proses kematian sel akibat paparan radiasi yang mengubah fungsi jaringan yang terkena radiasi. Efek ini dapat terjadi sebagai akibat dari paparan radiasi pada seluruh tubuh maupun lokal. Efek deterministic timbul bila dosis yang diterima di atas dosis ambang ( threshold dose ) dan umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi. Tingkat keparahan efek deterministik akan meningkat bila dosis yang diterima lebih besar dari dosis ambang yang bervariasi bergantung pada jenis efek. Pada dosis lebih rendah dan mendekati dosis ambang, kemungkinan terjadinya efek deterministik dengan demikian adalah nol. Sedangkan di atas dosis ambang, peluang terjadinya efek ini menjadi 100%.Ciri-ciri Efek Non Stokastik :i. Punya dosis ambangii. Timbul beberapa saat setelah radiasiiii. Adanya penyembuhan spontaniv. Dosis radiasi mempengaruhi keparahan efek.contoh :luka bakar, sterilitas, dan katarakKetika melewati materi, maka sinar-X akan mengalami interaksi dengan materi tersebut. Dari interaksi tersebut, akan timbul efek yang melalui 4 tahapan, antara lain :1. Tahap FisikaPada proses fisika, terjadi peristiwa absorbsi energy oleh materi sesaat setelah terkena radiasi. Tahapan fisika diikuti oleh eksitasi dan ionisasi atom atau molekul. Berlangsung hanya kira-kira 10-16 detik dimana energi terdeposit di dalam sel dan menyebabkan ionisasi. 2. Tahap Kimia – FisikaPada proses kimia, terjadi peristiwa perusakan molekul-molekul secara kimiawi. perubahan ini diakibatkan oleh antara lain:

a. Efek langsungb. Efek tidak langsungBerlangsung kira-kira 10 -6 detik, dimana ion-ion berinteraksi dengan molekul air lainnya yang menghasilkan beberapa produk baru. 3. Tahap kimiaBerlangsung hanya beberapa detik, dimana hasil reaksi berinteraksi dengan molekul-molekul organic yang penting dari sel. Radikal bebas dan oksidan dapat menyerang molekul komplek yang membentuk koromosom. Misalnya, sebagai contoh , radikal tersebut dapat mengikatkan dirinya ke molekul atau menyebabkan ikatan rantai panjang menjadi putus.4. Tahap BiologiDimana waktunya bervariasi dari puluhan menit sampai puluhan tahun bergantung pada gejala khusus yang muncul. Perubahan kimia yang didiskusikan diatas dapat mempengaruhi sel individu dalam berbagai cara, misalnya :1. Kematian sel lebih awal2. terhambatnya atau tertundanya pembelahan sel3. perubahan tetap pada sel turunannyaInteraksi radiasi pengion dengan meteri biologic diawali dengan interaksdi fisika yaitu, proses ionisasi. Elektron yang dihasilkan dari proses ionisasi akan berinteraksi secara langsung maupunmtidak langsung. Secara langsung bila penyerapan energi langsung terjadi pada molekul organik dalam sel yang mempunyai arti penting, seperti DNA. Sedangkan interaksi secara tidak langsung bila terlebih dahulu terjadi interaksi radiasi dengan molekul air dalam sel yang efeknya kemudian akan mengenai molekul organik penting. Mengingat sekitar 80% dari tubuh manusia terdiri dari air, maka sebagian besar interaksi radiasi dalam tubuh terjadi secara tidak langsung.