No Slide Title · PPT file · Web view2014-08-30 · FISIKA KESEHATAN Oleh JULIZAR NAZAR BAGIAN...
Transcript of No Slide Title · PPT file · Web view2014-08-30 · FISIKA KESEHATAN Oleh JULIZAR NAZAR BAGIAN...
Julizar Nazar BM MKS 1
FISIKA KESEHATAN
Oleh
JULIZAR NAZAR
BAGIAN FISIKA KEDOKETERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG2007
Julizar Nazar BM MKS 2
PENDAHULUANFisika mempelajari segala sesuatu tentang alam ( Ilmu
Alam)Secara umum dibedakan Atas Fisika: - Mekanika (gaya & Gerak)- Panas (Termofisika)- Gelombang & Bunyi- Cahaya & benda-benda Optik- Listrik & Magnit- Radiasi & Elektromagnetik- Materi : Gas, Cair dan Padat
Julizar Nazar BM MKS 3
FISIKA KESEHATAN
Menerapkan Prinsip2 ( teori2) Fisika dalam Bid. Kesehatan dg Fokus utama
I. Aplikasi Prinsip Fisika pada tubuh manusia ( Fisika Tubuh Manusia).
II. Aplikasi prinsip Fisika pada alat-alat kesehatan/atau kedokteran (Instrumentasi) baik ut Diagnosa, terapi atau sebagai alat penunjang.
Julizar Nazar BM MKS 4
• Beberapa aktivitas (kerja) keperawatan yg terkait dg aplikasi teori fisika atl:
• Mengukur tekanan darah ( Mek. Fluida)• Membantu kelahiran ( Tekanan Mekanika)• Mengukur suhu pasien ( Termofisika)• Penggunaan Steteskop & USG ( Fisika Bunyi)• Penggunaan Vakum & Inkubator
( Instrumentasi) • Dll
Julizar Nazar BM MKS 5
BIOMEKANIKA
1: KESETIMBANGAN PADA TUBUH A. SEGMEN TUBUH, TITIK BERAT DAN GARIS BERAT TUBUH.
- Tubuh tdd. Segmen-segmen yang diperantarai oleh sendi.- Segmen tubuh tdd. Kepala, leher, badan, panggul, Kaki (tdd:
paha, kaki bawah dan telapak kaki), tangan (lg.atas, bawah, tlp.tangan).
- Setiap segmen mempunyai titik (pusat) berat yaitu: titik dimana massa segmen terpusat.
Julizar Nazar BM MKS 6
keseimbangan- Tubuh berada dalam kesimbangan jika Titik berat
masing-masing segmen terletak pada satu garis lurus ( garis berat tubuh) dan . tegak lurus (erectus) pada bidang penyangga (base of support)
- Jika TB suatu segmen bergeser, maka pergeseran ini
akan dikompensasi oleh pergeseran Titik Berat segmen yang lain dengan arah berlawanan untuk mempertahankan keseimbangan.
- Total TB berat wanita = 55 % dari tinggi berdiri. pria = 56 %
Julizar Nazar BM MKS 7
Julizar Nazar BM MKS 8
Postur tubuh yag baik adalah posisi tegak lurus dan seimbang.
Posisi yg baik adalah: 1. Comfortable
2. Tak ada regangan pada ligamen dan otot3. Aktivitas metabolic minimum
4. Segmen-segmen tubuh lurus.
Postur tubuh seseorang sangatlah induvidual.
Julizar Nazar BM MKS 9
Perubahan (peningkatan ) postur tubuh dapat dilakukan dengan latihan (exercises)
Program latihan biasanya meliputi: Endurance, Strength and flexibility
Program latihan haruslah:Terarah, terstruktur (terpola), continue dan
tidak memaksa
Julizar Nazar BM MKS 10
GAYA
Gaya: Tarikan / Dorongan yang bekerja pada suatu benda. Merupakan penyebab terjadinya gerak pada benda.
Namun tidak semua gaya yang bekerja pada benda dapat menyebabkan gerak. Gaya baru dapat menggerakan benda apa melebihi Inertia (kelembaman) benda.
Inertia benda: Kemampuan atau kecendrungan benda untuk mempertahankan posisinya ( HK. Newton I).
Pada Benda Diam , Inertia benda sama dengan gaya normalnya.
Secara teori Gaya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Hk. Newton II.
F = m.a ( Newton)
Julizar Nazar BM MKS 11
GAYA PADA TUBUHAsal : Ekstrenal: Gravitasi, Listrik & magnit
Internal : Otot dan ListrikPengaruh: Grvitasi: tekanan karena beban, Varises, hernia, urolithiasis.
Listrik : Hant. syaraf, Pemb. tulang Otot : Mengangkat benda,
Menarik, mendorong, mengedan dll. Mekanika: Statis : Keseimbangan duduk, berdiri Dinamis: Prinsip Gerak , berjalan, berlari, Gesekan: Prinsip mempertahankan keseimbangan: meluncur.
Julizar Nazar BM MKS 12
C. GAYA PADA KEADAAN STATIKMerupakan prinsip keseimbangan (balance)Dasar Teorinya: Hk. Newton I ( Hk. Inersia)Sarat benda berada dalam kesetimbangan: 1. Gaya = 0 ( baik Fx maupun Fy) 2. Momen = 0dimana M = F. lJika M > 0, sistem akan bergerak berputar dengan
pangkal lengan (sumbu) sebagai titik acuan. Pada sistem pengungkit, kesetimbangan harus
memenuhi sarat M harus 0.
Julizar Nazar BM MKS 13
Otot bersama tulang identik dg pengungkit yg akan menyebabkan timbulnya gerakan (movement).
Pengungkit tdd:
a. Sumbu (Fulcrum) b. Titik Usaha ==> Gaya otot bekerja
c. Ttk.Tahanan (Resistance) ==> bag. yg ak. Digerakkan
d. Lengan usaha dan L. tahanan
W
R
Lr
Lw
Julizar Nazar BM MKS 14
Ada 3 type pada sistem pengungkit. I.Sumbu (F) tlt. antara G. Aksi (W) dan Reaksi (P)II. W terletak antara F dengan PIII. P terletak antara F dengan W
Julizar Nazar BM MKS 15
Pada tubuh, sistem otot, tulang dan sendi bekerja mirip seperti sistem pengungkit; dimana sendi bertindak sebagai sumbu, otot sebagai gaya penahan (P) sedangkan massa tubuh dan beban sebagai gaya aksi (W).
> W > PUntuk memperkecil P akibat W, maka diusahakan
untuk memperkecil M dengan cara memperpendek lengan (l) terhadap sumbu
Aplikasi: sikap berdiri, duduk, mengangkat barang
Julizar Nazar BM MKS 16
2. MEKANISME GERAK TUBUH (Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis)
Gerak: Perubahan / perpindahan CG tubuh Terdiri dari: 1. Translasi: mengikuti garis lurus 2. Rotasi : Mengikuti perubahan sudut
3. Gabungan translasi + Rotasi Dasarnya: HK. Newton II. Pada GLBB: a = F/m atau F = m.aPada gerak berputar: Fs = m. ac
ac = perc. Sentripetal = Vt 2 /r
Vt = Kec. Tangensial = 2r/t. sehingga Vt tergantung pada r (jari-jari lingkaran).
Julizar Nazar BM MKS 17
Tubuh tdd. Segmen2 yg mobil ==> Postur dan gerakan
Antara segmen dipersambungkan oleh sendi
Tendon terikat pd tulang ==> bag. Dari otot yang kuat. ==> menarik tlg.
Gerakan dasar tubuh: a. bid. Sagital tdd : fleksi & ekstensib. bid. Frontal : Abduksi & adduksi
c. mengelilingi sb. Vertikal ==> rotasid. Gab. Gerakan dasar ==> oblikasi (oblique
movement)
Julizar Nazar BM MKS 18
Berlari & berjalan sebenarnya adalah gerak berputar berulang-ulang yang berlansung ditungkai dan kaki pada articulatio caxae dan berakibat gerak translatory dengan panjang kaki r.
Dari pers. Vt = 2r/t , V akan > jika r juga >
Pada orang yang tinggi kurus diperlukan sedikit F untuk bisa bergerak lincah dibanding orang yang gemuk pendek.
Julizar Nazar BM MKS 19
Untuk timbulnya gerak: otot harus menarik tulang
Satu otot dp menimbulkan satu atau lebih gerakan tergantung pada sudut tarikannya.
Otot dapat diidentikan sbg tali pada katrol (pulley) dan sendi sebagai katrolnya.
Julizar Nazar BM MKS 20
Kestabilan (tubuh) tergantumg pada: a. Luas bidang penyangga (base of support) b. Tinggi rendahnya titik berat total (c.g total)
c. Besar kecilnya gesekan (friction)
Beberapa teori yg berperan dalam gerakan tubuh diantaranya adalah:
I. Hukum Inertia ( Hk. Newton I)II. Teori Akselerasi ( Hk. Newton II)
III. Hk. Reaksi (Hk. Newton III)
Julizar Nazar BM MKS 21
Gaya yg diperlukan ut menggerakan tubuh disediakan oleh otot ( Force of muscle).
- Besarnya gaya otot tergantung pada ukuran serat otot ( size of muscle fibers)
- Arah Gaya tgt pd insersi dan sudut tarikan- F otot tdd: Rotary and nonrotary
component.- Rotary comp. Menggerakan sendi
- Nonrotary comp. Mensatabilkan sendi- Jika dua otot bekerja pada sendi yang sama,
maka Resultan Gerakan tgt pd: type sendi, sudut tarikan dan besar gaya masing2 otot.
Julizar Nazar BM MKS 22
Kerja adalah gaya dikali jarak. Pada otot kerja dapat dihitung jika luas penampang lintang
dan gaya rata-ratanya diketahui.
Dorongan (impetus) yg diberikan pada suatu benda agar dapat bergerak haruslah melebihi
inertia benda tsb. Dan dapat diperbesar dengan menggunakan alat. Ex. Stick baseball,
golf, etc.
Mengurangi cedera dari gerakan yg diterima tubuh dapat dilakukan upaya: menggunakan bantalan (pad), memperlambat waktu sentuh,
dan merubah arah gerak.
Julizar Nazar BM MKS 23
HUKUM NEWTON III
AKSI = - REAKSI
-. Fenomena ini menimbulkan tegangan pada otot ketika tubuh mendapat beban.
-. Juga terlihat pada sistem keseimbangan dan pergeseran titik berat tubuh.
Julizar Nazar BM MKS 24
3. APLIKASI LAIN PRINSIP MEKANIKA PD TUBUH(M.1.3.1.3) 1. Resultant Gaya
Pada traksi, perbaikan pada ortodonti, 2. Momentum (P) dan Impuls (I) Gaya. Pada Gerak Lurus Beraturan : P = m.VPada GLBB pada benda yang berbenturan: F = m.a dimana a = (V2 –V1)/tSehingga: F.t = m(V2 –V1) = I I = m.V = F.t
Julizar Nazar BM MKS 25
I = Impuls gaya yaitu tenaga yang menimbulkan m.V sedangkan t adalah lama benturan.
Pada O.R. “ Body contact” sep. Beladiri; untuk menghindari cedera pada jaringan lunak dan otot sewaktu terjadi tumbukan dapat dilakukan dengan cara memperkecil atau meniadakan waktu kontak saat berbenturan.
Julizar Nazar BM MKS 26
3.HK.NEWTON TENTANG GRAVITASI
F = ( m1.m2)/r2
= 6,670 . 10-11 N. m2/kg m1 = massa benda m2 = massa bumi
Berat benda = W = m.g g = ( . m2)/r2 dan m2 konstan maka g berbanding terbalik
dengan jarak pangkat dua dari suatu tempat.
Julizar Nazar BM MKS 27
Konsekuensinya: Benda semakin ringan jika semakin jauh berada dari pusat bumi.
Pada keadaan tubuh tanpa bobot (semu) orang akan mudah melakukan gerakan yang diinginkannya karena tak ada usaha yang diperlukan.
Julizar Nazar BM MKS 28
MEKANIKA FLUIDACode: M.1.3.2
OLEH
JULIZAR NAZARBAGIAN FISIKA KEDOKTERANFAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS ANDALAS
Julizar Nazar BM MKS 29
Pendahuluan
Fluida : Benda yang dapat mengalir : Cairan & gas.Study yang membahas fluida khususnya cairan (liquid) dalam keadaan diam disebut Hidrostatika, dalam keadaan bergerak disebut Hidrodinamika
Julizar Nazar BM MKS 30
HIDROSTATIKA (M.1.3.2)
1. Densiti dan Aplikasinya (M.1.3.2.4) = m/V
-. Berat Jenis (Spesific Gravity = SG)= z/a -. merupakan karakteristik suatu zat. -. Perbedaan komponen- komponen yang terlarut
dalam larutan dapat dimanfaatkan untuk pemisahan kompenen-komponen tersebut.
-. Penentuan suatu zat tertentu dapat digunakan sebagai alat bantu diagnosa.
Julizar Nazar BM MKS 31
Prinsip Archimedes.• Jika sebagian atau seluruh dari
benda berada dalam suatu fluida maka benda tersebut akan mendapat tekanan ke atas (gaya apung=Gaya Archimedes) sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Fkeatas = .g.V
Julizar Nazar BM MKS 32
-. Perbedaan zat yang tercelup dengan fluida menimbulkan fenomena terapung, melayang dan terbenam.
-. F Archimedes benda kehilangan W sebesar berat V zat cair yang dipisahkannya.
-. Pemanfaatan: melatih anggota tubuh yang kurang berfungsi dalam air agar lebih mudah digerakkan.
-. Normalnya kepala janin dalam uterus menghadap ke bawah karena : kepala > badan, Vkepala < Vbadan sehingga Fbadan > Fkepala
Julizar Nazar BM MKS 33
2. Tekanan Hidrostatik dan Aplikasinya Pada Fluida (M1.3.2.5)
P = F/ASatuan : N/m2 = Pa (Pascal)
- mmHg = Torr - Lb/inch
- mm H2O - Atm
- BarAlat Ukur: Barometer P udara luar ( terbuka) Manometer P udara tertutup
Julizar Nazar BM MKS 34
a. Tekanan pada bejana tertutup
-. Tekanan yang dikerjakan pada fluida dalam bejana tertutup diteruskan ke semua arah tanpa berkurang besarnya (Hk. Pascal).
-. Fluida diam menggunakan tekanan tegak lurus terhadap permukaan wadahnya.
-. Tekanan pada fluida
P = .g.h-. Tekanan pada ketinggian yang sama dalam fluida
adalah sama.
Julizar Nazar BM MKS 35
b. Tekanan pada bejana terbuka
Pa = Po + .g.haPb = Po + .g.hbPa – Pb = .g (ha-hb) P = .g.h
Julizar Nazar BM MKS 36
C. P Atmosfir, P mutlak dan P lebih
P atmosfir (Po) : Tekanan udara pada permukaan laut = 1 Atm = 760 mmHg
= 1030 cmH2OP mutlak (Pm) : Tekanan sebenarnya yang
terdapat pada sistem (selalu positif)P lebih (Pl) : Selisih Pm – Po
Pl = Pm - PoNilainya bisa (+) bisa (-)
Julizar Nazar BM MKS 37
-. P yang terukur oleh instrumen sebenarnya adalah P lebih dari sistem tersebut.
-. Jika P sistole yang terukur = 100 mmHg maka Pm sistole sebenarnya adalah 860 mmHg.
-. Pl (baik + maupun -) sangat penting artinya bagi fungsi fisiologis tubuh.
-. Pada jantung, Pl = + diperlukan untuk aktivitas sistem peredaran darah.
-. Pada Paru Pl = - diperlukan untuk inspirasi.
Julizar Nazar BM MKS 38
D. Aplikasi Tekanan Pada Tubuh atl pada:
a. Tekanan Darahb. P pada Rongga Kepala: Cameron;p-107c. P pada Mata: Cameron; p – 108d. P pada Sistem Pencernaan: Cameron; p-109e. P pada Rangka (Skeleton): Cameron; p-110f. P pada Ureter: Cameron; p – 112.
Julizar Nazar BM MKS 39
HIDRODINAMIKA ( M1.3.3)Tujuan Instruksional Umum:Mahasiswa mampu memahami Prinsip-prinsip Hidrodinamika dan
aplikasinya dalam bidang kedokteran khususnya pada tubuh manusia.
Tujuan Instruksional khusus.Mahasiswa mampu memahami tentang: 1. Jenis aliran2. Aplikasi Hukum Kontinuitas dan Pers. Bernaulli3. Peran Viskositas pada sistem sirkulasi.4. Aplikasi Hk. Pouseulle pada aliran dan tekanan darah5. Aplikasi Hk. Stokes pada mekanisme Laju Endap Darah
Julizar Nazar BM MKS 40
I. JENIS ALIRAN1. Aliran Fluidaa. Streamline (laminar): Partikel fluida mengkuti sebuah
lintasan lurus dan tidak saling menyilang satu sama lain.
b. Turbulen (berolak): tidak mengikuti lintasan lurus. Kecepatan partikel dapat berubah setiap saat.
1. r pembuluh diperkecilLaminer ================== turbulen 2. v ditingkatkan v kritis
vc = k. /.r
Julizar Nazar BM MKS 41
dimana k = konstanta Reynold = 1000 untuk air = 2000 untuk darah.
Pengukuran P darah dengan Sphygmo-
manometer ditentukan berdasarkan adanya bunyi turbulen pada Arteri brachialis yang dibuat dengan cara menekannya dengan manset.
Julizar Nazar BM MKS 42
2. Debit Pada Pipa Pengaliran laju alir massa = m/t vol. Fluida = V=A.l Kec. Fluida = v = l/t m/t = . V/t =. A.l/t = . A.vpers. Kontinuitas
1. A1.v1 = 2. A2.v2 atau A1.v1 = A2.v2
A1 A2
v2
v1
Julizar Nazar BM MKS 43
V/t = laju alir volume fluida.= A.l/t = A.v yang disebut juga debit pengaliran (Q).
Q = A.v
Pers. Kontinuitas dapat terlihat pada sistem peredaran darah. Darah mengalir dari jantung masuk ke aorta arteri dan seterusnya ke pembuluh kapiler yang berbeda luas penampangnya sehingga v nya juga berbeda.
Julizar Nazar BM MKS 44
3. Prinsip Bernoulli
Bilamana kec. fluida tinggi tekanan rendah sebaliknya v rendah P tinggi.
P1 + ½ v12 + gh1 = P2 + ½ v2
2 + gh2
Pers. Bernoulli berlaku jika a. Fluida tidak viscous b. Fluida tidak termampatkan. c. Aliran laminar dan steady state
A1
A2
y2
y1
P1
l2l1
v1
v2
Julizar Nazar BM MKS 45
Pada prinsipnya Pers. Bernoulli adalah perubahan Energi potensial Energi kinetik.
Aplikasi: 1. Venturimeter: alat untuk menentukan
kecepatan aliran darah dalam pembuluh. 2. Menjelaskan mekanisme terjadinya TIA
(Transient Ischemic Attack). (baca:Fisika Untuk Ilmu-ilmu Hayati Bab
Fluida)
Julizar Nazar BM MKS 46
4. Viskositas Defenisi: Ukuran kental atau cairanya suatu fluida yang
merupakan Gesekan Internal yang dimiliki oleh fluida tersebut.
Pada liquida: disebabkan oleh gaya kohesi Pada gas: oleh tumbukan antar molekul.
F = .A.v/y F = Gaya alir = viskositas A = luas lempengan V = kec. Alir y = jarak lempengan ke dinding pembuluh.
F
A y
v
Julizar Nazar BM MKS 47
HK. Poiseulle atau
Identik dengan Hk. Ohm. V = R.I P = V. ; 8l/rr = R ; Q = I
QrlP 4
8
lPPr
Q
8
)( 214
rP1P2
l
V/t=Q
Julizar Nazar BM MKS 48
Pada Sistem peredaran darah: BP = CO X PVR
BP = Blood Pressure = tekanan darah Bervariasi sesuai dg. siklus pompa jantung Min pada P diastole, Maks pada P systole. = P pada hk. Poiseulle = V pada hk. Ohm CO = Cardiac Output = curah jantung = volume darah yang
dipompakan jantung sesuai dengan siklus resolusi pompa jantung = Q atau V/t pada Hk. Poiseulle = I pada hk.Ohm
PVR= Pheripheral Vascular Resistance = tahanan pembuluh perifer.
Tergantung pada luas penampang atau jari-jari pembuluh. = 8l/r4 pada Hk. Poiseulle = R pada hk.
Ohm
Julizar Nazar BM MKS 49
Jika R, utk. mempertahankan Q, P harus Faktor- faktor yang menyebabkan R
antara lain: 1. Viskositas meningkat (zat terlarut )
2. Jari-jari pembuluh mengecil
Pada Olah Raga atau exercise P meningkat R menurun Q bertambah
Julizar Nazar BM MKS 50
-. Pada Jantung; Daya keluaran (D = CO) adalah usaha (W) yang dikerjakan jantung persatuan waktu (t) untuk memompakan darah selama satu siklus resolusi jantung.
D = W/t -. Jika darah bergerak sejauh x dalam waktu t maka D =
F.x/t = F.v , dimana x/t = v adalah laju rata-rata darah dalam pembuluh dan F adalah gaya kontraksi otot jantung.
F juga menyebabkan P pada aorta dengan luas penamp. A ( F = P.A).
D = F.v F = P.A D = P.A.v A.v = Q
Maka D = P.Q
Julizar Nazar BM MKS 51
Soal 1. Hitung R total pembuluh darah sistemik jika
diketahui P antara vena cava dan aorta rata-rata = 98 mmHg. Volume denyut jantung atau CO = 70 ml, Frekuensi denyut jantung = 72 X / menit.
2. Hitung Daya serta uasaha yang dilakukan
jantung selama 2 menit jika darah sudah beredar sejauh 2 m dari aorta.
Julizar Nazar BM MKS 52
5. Laju Endap Darah (LED)
Gaya jatuh W = 4/3 r3 b g
Gaya F = 4/3 r3 c g
Gaya hambat = W – FMenurut Stokes: W – F = 6 r v
V = 2 r2 g (b - c )/9
F = W
F = .v.g
Julizar Nazar BM MKS 53
dimana V = Kec. Pengendapan (laju endap) b = density partikel c = density zat cair. = viskositas zat cair. -. Pada peny. Reumatik dan Gaut eritrosit cenderung
berkelompok sehingga r V -. Pada penderita haemolytic jaundice (pemecahan Hb
yang berlebihan) r cenderung v juga -. V normal untuk pria : 2 – 7 mm / 0,5 jam wanita : 3 – 10 mm / 0,5 jam
Julizar Nazar BM MKS 54
DASAR-DASAR FISIKA RADIASI
Radiasi: Energi yang berpindah tempat yang terjadi secara spontan, continu dan tidak memerlukan medium.
Cakupan materi:1. Sumber Radiasi 2. Jenis radiasi 3. Mekanisme terjadinya radiasi4. Kualitas & Kuantitas Radiasi5. Alat ukur radiasi6. Efek biologi radiasi 7. Proteksi radiasi 8. RadiodiagnOsa9. Radioterapi
Julizar Nazar BM MKS 55
I. SUMBER RADIASI
1. Alami (Natural): Ex.: Cahaya matahari, sinar cosmic, cahaya
UV, IR, Tampak &Radioaktif alami (U, Rd. Ra,Ga, Po, Fr, Lw)
2. Buatan (artificial) Ex. Cahaya lampu, Laser, sinar-X
Julizar Nazar BM MKS 56
II. JENIS RADIASI
1. Gelombang elektromagnit (gem): Ex.: Cahaya matahari, sinar cosmic, cahaya
UV, IR, panas, sinar-X laser dan sinar gamma.
2. Partikel Ex.: partikel beta / elektron
alfa, proton, netron dan positron.
Julizar Nazar BM MKS 57
III. MEKANISME TERJADINYA RADIASI
1. Desintegrasi inti (Fisi)2. Penggabungan dua inti 3. Perubahan Lintasan elektron4. Getaran inti
Julizar Nazar BM MKS 58
IV. KUALITAS & KUANTITAS RADIASI
1. Kualitas Radiasi a. Koefisien transformasi () laju perubahan inti untuk menghasilkan radiasi. b. Waktu paruh (T1/2 )”
Waktu yang diperlukan atom untuk meluruh menjadi separohnya
Julizar Nazar BM MKS 59
2. Kuantitas Radiasi a. Kuantitas aktivitas sumber radiasi i. Bequerell (Bq)
1 Bq = 1 tps II. Curie (Ci)
1 Ci = 3,7.1010 tps
b. Kuantitas Energi y diserap (Dosis radiasi) 1. Gray (Gy) 1 Gy = 1 J/kg 2. Rad (radiation absorbed Dosis)
1 rad = 100 erg/gr1Gy = 100rad
c. Dosis Radiasi Eksternal 1. Penyinaran (X) 1 X = 1 C/ kg udara 2. Rontgent (R) 1 R = 1 sC/ cm3 udara.
Julizar Nazar BM MKS 60
ALAT UKUR (DETEKTOR) RADIASI A. PENGHITUNG JUMLAH RADIASI (AKTIVITAS)
1. Geiger Muller Counter (GMC)2. Penghitung Bilik ionisasi3. Penghitung Skintilasi4. Penghitung partikel berisi gas5. Penghitung Cerenkov6. Penghitung Semi konduktor
B. Penghitung Dosis yang diserap (Dosimeter)1. Dosimeter saku2. Lencana Film (Film Badge)3. Dosimeter Termoluminesens (TLD)4. Dosimeter Alanin Electron Spin Resonance (A-ESR dosimeter
C. PeLacak Distribusi Radiasi dalam Tubuh1. Rectiliner Scanner2. Gamma Camer3. Camera Positron Emision Tomography (Camera PET)
Julizar Nazar BM MKS 61
EFEK BIOLOGI RADIASI
- Didasarka pada nilai kuantitatif Dosis radiasi terhadap respon tubuh
- Tingkat kerusakan: mulai dari molekul, sel, jaringan dan organ.
A. Mekanisme Efek1. Langsung: Mendisosiasi molekul setelah terjadi peristiwa ionisasi dan aktivasi
2. Tidak Langsung: Efek muncul setelah beberapa waktu objek terpapar radiasi. Mekanismenya melalui pemebentuka radikal bebas Molekul H2O (H. & .OH) dan molekul peroksida (H2O2).
Julizar Nazar BM MKS 62
B. Sifat Efek Radiasi 1. Akut: Terpapar dengan dosis yang tinggi dalam jangka waktu yang singkatEx: Sindrom Hemopuitik, Gangguan sal.cerna, Gangguan SSP, pelepuhan, perubahan pigmentasi dan Kemandulan
2. Kronik: Terpapar dengan dosis yang rendah tetapi dalam jangka waktu yang lama atau berulang-ulang.Ex: Leukemia, Ca Paru, Ca tulang, teratogenik, dan perubahan genetika.
Julizar Nazar BM MKS 63
PROTEKSI TERHADAP RADIASI
Tujuan: Menghindari efek yang tidak diinginkan terhadap makluk hidup.
1. Proteksi Radiasi EksternalSumber Radiasi : Sinar-X, Cemaran lingkungan atau kebocoran pusat tenaga radiasi.
A. Pekerja Radiasi 1.Minimalkan waktu paparan.2. Maksimalkan jarak dengan sumber radiasi 3. Gunakan paju pelindung4. Lindungi sumber radiasi dengan shield5. Gunakan filter untuk mengurangi intensitas6. Atur kolimator untuk Sinar-X7. Berdiri dibelakang sumber Radiasi
Julizar Nazar BM MKS 64
B. Pasien
1. Gunakan dosis yang tepat2. Usahakan ulangan terapi seminal mungkin3. Khusus untuk mata, gunakan “Lead Eye Shield”.
2. Proteksi Radiasi InternalSumber radiasi sengaja dimasukan kedalam tubuh. Misalnya pasien yang terapi dengan radiofarmaka. Bahaya Radiasi dapat dikurangi dengan cara:1. Memastikan kelayakan pasien untuk bisa diterapi dengan radiasi.2. Pastikan instrument pemantau bekerja dengan baik3. Pilih Radiofarmaka yang cocok.4. Tempatkan pasien pada ruang khusus5. Perawat dan keluarga pasien harus menggunakan baju
pelindung.6. Kotoran pasien harus dibuang pada temapt yang khusus
Julizar Nazar BM MKS 65
RADIASI UNTUK DIAGNOSIS
Prinsipnya: Serapan radiasi oleh jaringan yang sakit berbeda dengan serapan radiasi oleh jaringan yang normal.
Diagnosis ditegakkan berdasarkan hasil pencitraan atau perhitungan dosis radiasi yang diserap.
Diagnosis dengan radiasi dapat memberikan informasi tentang:1. Struktur morfologik jaringan2. Fungsi biologik suatu organ3. Proses metabolisme suatu zat.
Julizar Nazar BM MKS 66
DIAGNOSIS PENYAKIT DENGAN RADIASI 1. Kelainan Tiroid.
Menilai Fungsi kel. Tiroid:Sumber Radiasi: Iodium-131Detektor: Penghitung SkintilatorCaranya: Pasien disuruh menelan Kapsul I-131 8 Ci, setelah 24 jam, jumlah I-131 dihitung dengan detektor selama 1 menit.Normal: serapan 10 – 40 %Hypertiroid: > 40 % Hypotirod: < 10 %
2. Kelainan Fungsi Ginjal.Menilai Fungsi Renal Blood Flow, Filtrasi Glomerulus dan sekresi tubulus.Sumber Radiasi: Asam hipurat(I -131) dan Dimetil Succinic AcidDetektor: Gamma CameraPrinsipnya: Radioisotop mempunyai afinitas yang tinggi dan terakumulasi pada organ ginjal sehingga dapat menilai fungsi ginjal
Julizar Nazar BM MKS 67
3. Kelainan Fungsi Tulang.Menilai Fungsi tulangSumber Radiasi: P-32, Sr-85, Ba-13, Ca-45, Tc-99m MEDPDetektor: Camma CameraPrinsipnya: Serapan radiasi akan lebih tinggi pada daerah yang sedang berkembang (terutama pada tumor / kaker)
4. Kelainan Fungsi Otak.Menilai: Perfusi otak, kematian jaringan, tuomr, dan gangguan metabolisme pada otak.Sumber Radiasi: RI Tc-99m Na-perteknetat, d,l HMPAO, CBPAO, ECD dan Detektor: Gamma Camera atau Camera PET
Julizar Nazar BM MKS 68
5. Diagnosis Fungsi Paru.Menilai Fungsi fungsi paru dan proses perfusi alveoli dan sirkulasi udara.Sumber Radiasi: Xe-131, Kr-81, Tc-99m DTPA semua berbentuk aerosolDetektor: Camma Camera, PET dan Skintilator
6. Diagnosis Fungsi Jantung.Menilai : Dinamika aliran darah digunakan I-131 albumin atau Tc-99m Na-perteknetat.Untuk Perfusi jantung digunakan Cs-129, K-43, I-131 dan Ti-klorida.Untuk Ischemia dan nekrosis jantung digunakan Tc-99m MIBI dan TebroximDetektor: Gamma Camera, PET atau Skintilator.
Julizar Nazar BM MKS 69
7. Diagnosis Penyebab suatu penyakit.Prinsipnya memanfaatkan reaksi spesifik antigen –
antibody.Radioisotop Ga-67, Dy-167, In-111 dan Tc-99m antibody –metionin dapat digunakan untuk menenrtukan penyebab terjadinya nekrosis jantung.R.isotop I-111 oksin-tropolin dan Tc-99m antiagranulosit dapat menentukan penyebab inflamasi suatu jaringan.
8. Diagnosis Lain-lain.Cr-51 digunakan untuk penentuan volume darahH-3 digunakan untuk menentukan volume air tubuh.Au-198 dan Tc-99m digunakan untuk menilai fungsi hepar, empedu, limpa dan lokasi pendarahan.
Julizar Nazar BM MKS 70
RADIOTERAPI
Prinsipnya :Umumnya ditujukan untuk terapi kankermerusak jaringan kankerMenurut hukum bergonie & Tribondeu” Makin aktif suatu jaringan atau sel berpoliferasi makin sensitif pula sel atau jaringan tsbt terhadap radiasi.
Julizar Nazar BM MKS 71
Berdasarkan Hk. B & T diatas maka tumor dibedakan :
1. Tumor ganas yang radiosensitif : mudah dihancurkan dengan penyinaran 3000- 4000 rad dlm waktu 2 – 4 minggu
2. T. ganas radioresponsif: baru dapat sembuh pada penyinaran 4000 – 5000 rad selama 4 – 5 minggu
3. T.ganas radioresisten : membutuhkan dosis > 6000 rad selama 4 – 5 minggu
Julizar Nazar BM MKS 72
Yang perlu diperhatikan pada RT
a. Jenis radiasi yang digunakan : sinar Xb. Jenis sel : embrionic atau bukanc. Lingk, target: sensivitas & suplay darahd. RBE : RBE> efek juga >
Julizar Nazar BM MKS 73
Perencanaan Terapi RadiasiTujuan :mendapatkan hasil yang optimum dan efek
samping yang minimum
Caranya :1. Tetapkan letak dan luas target2. Tetapkan metoda yang digunakan3. Perkiraan toleransi jaringan disekitar
target
Julizar Nazar BM MKS 74
Ad.1. Luas target
• Tumor pada kulit sinar –X 50 KV• Dibawah kulit dpt dilakukan dgn perabaan Diterapi dengan sinar –X 100 – 140 KV• Jauh dibawah permukaan kulit pencitraan. Diterapi sinar - X 200 – 400 KV
Julizar Nazar BM MKS 75
Ad.2. Tekhnik Penyinaran
• Mempertimbangkan “Distribusi dosis dengan maksimum pada target dan minimum terhadap jaringan disekitar target
Berdasarkan letak target dibedakan atas :A. Satu lapangan (satu arah): tumor permukaan kulit.B. Beberapa lapangan (teknik rotasi) ditujukan untuk
tumor dibawah kulit
Julizar Nazar BM MKS 76
Berdasarkan Distribusi dosis dibedakan atas :1. T.Lapangan tetap (fixed field theraphy):
teknik ini dibedakanatas :a. Teknik satu arahb. Teknik dua arah, terdiri : i. Cross Fire Technic :
ii. Teknik tangensial : Ca mammac. Teknik 3 lapangan berhadap-hadapan
2. Teknik Rotasi : dibawah kulit
Julizar Nazar BM MKS 77
Metoda Terapi Dengan Radiasi
1. Metode Jarak jauh :- Sumber radiasi berada diluar tubuh - Penyinaran : waktu – waktu tertentu- Sbb radiasi : Sinar X 205, 250 – 1000,
>400 KV dan CO-60
Julizar Nazar BM MKS 78
2. Metode Jarak Dekat (Brachiatheraphy) Sb Radiasi terletak pd atau dalam target . Miss: Inplant Au-198 pada tumor
3. Terapi dgn Radioisotop /Radio Farmaka- Sb radiasi dimasukan ke dlm tubuh dan mengikuti aliran darah- sb radiasi selalu menggunakan bahan pembawa (vehicel)- Sb Radiasi akan sampai ke target setelah mengikuti aliran darah yang mensuply kebutuhan target- Interaksi : seleksivitas dan sensitivitas antara target dengan radio Isotop
Julizar Nazar BM MKS 79
Daftar Pustaka 1. Fisika Kesehatan : Herman Cember 2. Medical Physics : Cemeron3. Perlindungan Radiasi bagi Pasien dan
Dokter Gigi: Cris Edwards DKK