FISIKA KESEHATAN Oleh JULIZAR NAZAR BAGIAN FISIKA KEDOKETERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2007 Julizar Nazar BM MKS

PENDAHULUAN Fisika 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

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

Mengukur tekanan darah ( Mek. Fluida) 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

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

- Total TB berat wanita = 55 % dari tinggi berdiri. 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

Julizar Nazar BM MKS

Postur tubuh yag baik adalah posisi tegak lurus dan seimbang Postur tubuh yag baik adalah posisi tegak lurus dan seimbang. Posisi yg baik adalah: 1. Comfortable 2. Tak ada regangan pada ligamen dan otot 3. Aktivitas metabolic minimum 4. Segmen-segmen tubuh lurus. Postur tubuh seseorang sangatlah induvidual. Julizar Nazar BM MKS

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

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

GAYA PADA TUBUH Asal : Ekstrenal: Gravitasi, Listrik & magnit Internal : Otot dan Listrik Pengaruh: 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

C. GAYA PADA KEADAAN STATIK Merupakan prinsip keseimbangan (balance) Dasar Teorinya: Hk. Newton I ( Hk. Inersia) Sarat benda berada dalam kesetimbangan: 1.  Gaya = 0 ( baik Fx maupun Fy) 2.  Momen = 0 dimana M = F. l Jika 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

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 Lw Lr W R Julizar Nazar BM MKS

Ada 3 type pada sistem pengungkit. I.Sumbu (F) tlt. antara G. Aksi (W) dan Reaksi (P) II. W terletak antara F dengan P III. P terletak antara F dengan W Julizar Nazar BM MKS

Aplikasi: sikap berdiri, duduk, mengangkat barang 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  > P Untuk 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

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.a Pada gerak berputar: Fs = m. ac ac = perc. Sentripetal = Vt 2 /r Vt = Kec. Tangensial = 2r/t. sehingga Vt tergantung pada r (jari-jari lingkaran). Julizar Nazar BM MKS

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 & ekstensi b. bid. Frontal : Abduksi & adduksi c. mengelilingi sb. Vertikal ==> rotasi d. Gab. Gerakan dasar ==> oblikasi (oblique movement) Julizar Nazar BM MKS

Dari pers. Vt = 2r/t , V akan > jika r juga > 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 = 2r/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

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

Kestabilan (tubuh) tergantumg pada: a 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

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

Kerja adalah gaya dikali jarak 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

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

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.V Pada GLBB pada benda yang berbenturan: F = m.a dimana a = (V2 –V1)/t Sehingga: F.t = m(V2 –V1) = I I = m.V = F.t Julizar Nazar BM MKS

I = Impuls gaya yaitu tenaga yang menimbulkan m 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

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

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

MEKANIKA FLUIDA Code: M.1.3.2 OLEH JULIZAR NAZAR BAGIAN FISIKA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ANDALAS Julizar Nazar BM MKS

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

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

Prinsip Archimedes. Fkeatas = .g.V 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

-. 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

2. Tekanan Hidrostatik dan Aplikasinya Pada Fluida (M1.3.2.5) P = F/A Satuan : N/m2 = Pa (Pascal) - mmHg = Torr - Lb/inch - mm H2O - Atm - Bar Alat Ukur: Barometer  P udara luar ( terbuka) Manometer  P udara tertutup Julizar Nazar BM MKS

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

b. Tekanan pada bejana terbuka Pa = Po + .g.ha Pb = Po + .g.hb Pa – Pb = .g (ha-hb) P = .g.h Julizar Nazar BM MKS

C. P Atmosfir, P mutlak dan P lebih P atmosfir (Po) : Tekanan udara pada permukaan laut = 1 Atm = 760 mmHg = 1030 cmH2O P mutlak (Pm) : Tekanan sebenarnya yang terdapat pada sistem (selalu positif) P lebih (Pl) : Selisih Pm – Po Pl = Pm - Po Nilainya bisa (+) bisa (-) Julizar Nazar BM MKS

-. Pada Paru Pl = - diperlukan untuk inspirasi. -. 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

D. Aplikasi Tekanan Pada Tubuh atl pada: a. Tekanan Darah b. P pada Rongga Kepala: Cameron;p-107 c. P pada Mata: Cameron; p – 108 d. P pada Sistem Pencernaan: Cameron; p-109 e. P pada Rangka (Skeleton): Cameron; p-110 f. P pada Ureter: Cameron; p – 112. Julizar Nazar BM MKS

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: Jenis aliran Aplikasi Hukum Kontinuitas dan Pers. Bernaulli Peran Viskositas pada sistem sirkulasi. Aplikasi Hk. Pouseulle pada aliran dan tekanan darah Aplikasi Hk. Stokes pada mekanisme Laju Endap Darah Julizar Nazar BM MKS

I. JENIS ALIRAN vc = k. /.r 1. Aliran Fluida a.   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 diperkecil Laminer ================== turbulen 2. v ditingkatkan  v kritis vc = k. /.r Julizar Nazar BM MKS

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

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.v pers. Kontinuitas 1. A1.v1 = 2. A2.v2 atau A1.v1 = A2.v2 v1 v2 A1 A2 Julizar Nazar BM MKS

V/t = laju alir volume fluida. = A. l/t = A 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

3. Prinsip Bernoulli Bilamana kec. fluida tinggi  tekanan rendah sebaliknya v rendah  P tinggi.   P1 + ½ v12 + gh1 = P2 + ½ v22 + gh2   Pers. Bernoulli berlaku jika a. Fluida tidak viscous b. Fluida tidak termampatkan. c. Aliran laminar dan steady state l2 l1 A2 v2 A1 P1 v1 y2 y1 Julizar Nazar BM MKS

2. Menjelaskan mekanisme terjadinya TIA (Transient Ischemic Attack). 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

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 v A y Julizar Nazar BM MKS

Identik dengan Hk. Ohm. V = R.I P = V. ; 8l/rr = R ; Q = I HK. Poiseulle atau   Identik dengan Hk. Ohm. V = R.I P = V. ; 8l/rr = R ; Q = I l r P2 P1 V/t=Q Julizar Nazar BM MKS

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. = 8l/r4 pada Hk. Poiseulle = R pada hk. Ohm Julizar Nazar BM MKS

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

F juga menyebabkan P pada aorta dengan luas penamp. A ( F = P.A). -. 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

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

5. Laju Endap Darah (LED) V = 2 r2 g (b - c )/9  F = W Gaya jatuh W = 4/3  r3 b g Gaya  F = 4/3  r3 c g Gaya hambat = W – F Menurut Stokes: W – F = 6  r  v   V = 2 r2 g (b - c )/9  F = .v.g Julizar Nazar BM MKS

V = Kec. Pengendapan (laju endap) b = density partikel 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

DASAR-DASAR FISIKA RADIASI Radiasi: Energi yang berpindah tempat yang terjadi secara spontan, continu dan tidak memerlukan medium. Cakupan materi: Sumber Radiasi Jenis radiasi Mekanisme terjadinya radiasi Kualitas & Kuantitas Radiasi Alat ukur radiasi Efek biologi radiasi Proteksi radiasi RadiodiagnOsa Radioterapi Julizar Nazar BM MKS

Ex. Cahaya lampu, Laser, sinar-X I. SUMBER RADIASI 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

Gelombang elektromagnit (gem): II. JENIS RADIASI 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

III. MEKANISME TERJADINYA RADIASI Desintegrasi inti (Fisi) Penggabungan dua inti Perubahan Lintasan elektron Getaran inti Julizar Nazar BM MKS

IV. KUALITAS & KUANTITAS RADIASI 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

a. Kuantitas aktivitas sumber radiasi 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/gr 1Gy = 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

ALAT UKUR (DETEKTOR) RADIASI A. PENGHITUNG JUMLAH RADIASI (AKTIVITAS) 1. Geiger Muller Counter (GMC) 2. Penghitung Bilik ionisasi 3. Penghitung Skintilasi 4. Penghitung partikel berisi gas 5. Penghitung Cerenkov 6. Penghitung Semi konduktor B. Penghitung Dosis yang diserap (Dosimeter) 1. Dosimeter saku 2. Lencana Film (Film Badge) 3. Dosimeter Termoluminesens (TLD) 4. Dosimeter Alanin Electron Spin Resonance (A-ESR dosimeter C. PeLacak Distribusi Radiasi dalam Tubuh 1. Rectiliner Scanner 2. Gamma Camer 3. Camera Positron Emision Tomography (Camera PET) Julizar Nazar BM MKS

EFEK BIOLOGI RADIASI Didasarka pada nilai kuantitatif Dosis radiasi terhadap respon tubuh Tingkat kerusakan: mulai dari molekul, sel, jaringan dan organ. A. Mekanisme Efek 1. 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

Ex: Leukemia, Ca Paru, Ca tulang, teratogenik, dan perubahan genetika. B. Sifat Efek Radiasi 1. Akut: Terpapar dengan dosis yang tinggi dalam jangka waktu yang singkat Ex: 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

PROTEKSI TERHADAP RADIASI Tujuan: Menghindari efek yang tidak diinginkan terhadap makluk hidup. 1. Proteksi Radiasi Eksternal Sumber 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 pelindung 4. Lindungi sumber radiasi dengan shield 5. Gunakan filter untuk mengurangi intensitas 6. Atur kolimator untuk Sinar-X 7. Berdiri dibelakang sumber Radiasi Julizar Nazar BM MKS

2. Proteksi Radiasi Internal B. Pasien 1. Gunakan dosis yang tepat 2. Usahakan ulangan terapi seminal mungkin 3. Khusus untuk mata, gunakan “Lead Eye Shield”. 2. Proteksi Radiasi Internal Sumber 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 baik 3. Pilih Radiofarmaka yang cocok. 4. Tempatkan pasien pada ruang khusus 5. Perawat dan keluarga pasien harus menggunakan baju pelindung. 6. Kotoran pasien harus dibuang pada temapt yang khusus Julizar Nazar BM MKS

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 jaringan 2. Fungsi biologik suatu organ 3. Proses metabolisme suatu zat. Julizar Nazar BM MKS

DIAGNOSIS PENYAKIT DENGAN RADIASI 1. Kelainan Tiroid. Menilai Fungsi kel. Tiroid: Sumber Radiasi: Iodium-131 Detektor: Penghitung Skintilator Caranya: 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 Acid Detektor: Gamma Camera Prinsipnya: Radioisotop mempunyai afinitas yang tinggi dan terakumulasi pada organ ginjal sehingga dapat menilai fungsi ginjal Julizar Nazar BM MKS

3. Kelainan Fungsi Tulang. Menilai Fungsi tulang Sumber Radiasi: P-32, Sr-85, Ba-13, Ca-45, Tc-99m MEDP Detektor: Camma Camera Prinsipnya: 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

6. Diagnosis Fungsi Jantung. 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 aerosol Detektor: 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 Tebroxim Detektor: Gamma Camera, PET atau Skintilator. Julizar Nazar BM MKS

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 darah H-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

RADIOTERAPI Prinsipnya :Umumnya ditujukan untuk terapi kanker merusak jaringan kanker Menurut hukum bergonie & Tribondeu” Makin aktif suatu jaringan atau sel berpoliferasi makin sensitif pula sel atau jaringan tsbt terhadap radiasi. Julizar Nazar BM MKS

Berdasarkan Hk. B & T diatas maka tumor dibedakan : Tumor ganas yang radiosensitif : mudah dihancurkan dengan penyinaran 3000- 4000 rad dlm waktu 2 – 4 minggu T. ganas radioresponsif: baru dapat sembuh pada penyinaran 4000 – 5000 rad selama 4 – 5 minggu T.ganas radioresisten : membutuhkan dosis > 6000 rad selama 4 – 5 minggu Julizar Nazar BM MKS

Yang perlu diperhatikan pada RT Jenis radiasi yang digunakan : sinar X Jenis sel : embrionic atau bukan Lingk, target: sensivitas & suplay darah RBE : RBE> efek juga > Julizar Nazar BM MKS

Perencanaan Terapi Radiasi Tujuan :mendapatkan hasil yang optimum dan efek samping yang minimum Caranya : 1. Tetapkan letak dan luas target 2. Tetapkan metoda yang digunakan 3. Perkiraan toleransi jaringan disekitar target Julizar Nazar BM MKS

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

Berdasarkan letak target dibedakan atas : Ad.2. Tekhnik Penyinaran Mempertimbangkan “Distribusi dosis dengan maksimum pada target dan minimum terhadap jaringan disekitar target Berdasarkan letak target dibedakan atas : Satu lapangan (satu arah): tumor permukaan kulit. Beberapa lapangan (teknik rotasi) ditujukan untuk tumor dibawah kulit Julizar Nazar BM MKS

Berdasarkan Distribusi dosis dibedakan atas : T.Lapangan tetap (fixed field theraphy): teknik ini dibedakanatas : a. Teknik satu arah b. Teknik dua arah, terdiri : i. Cross Fire Technic : ii. Teknik tangensial : Ca mamma c. Teknik 3 lapangan berhadap-hadapan 2. Teknik Rotasi : dibawah kulit Julizar Nazar BM MKS

Metoda Terapi Dengan Radiasi 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

Miss: Inplant Au-198 pada tumor 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

Fisika Kesehatan : Herman Cember Medical Physics : Cemeron Daftar Pustaka Fisika Kesehatan : Herman Cember Medical Physics : Cemeron Perlindungan Radiasi bagi Pasien dan Dokter Gigi: Cris Edwards DKK Julizar Nazar BM MKS