Embed Size (px)
Citation preview
BIOLOGI RADIASI
MAKALAH
Disusun oleh Group-2 :
Aulia Hardianti 160110090020
Adisti Calliandra 160110090021
Milda Ernawati 160110090022
UNIVERSITAS PADJADJARAN
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
BANDUNG
2013
Daftar Isi
ContentsDaftar Isi..........................................................................................................................................2
Daftar Gambar.................................................................................................................................4
Daftar Tabel.....................................................................................................................................5
BAB I Pendahuluan......................................................................................................................6
BAB II Pembahasan...................................................................................................................7
1. Struktur Atom...........................................................................................................................8
2. Interaksi Sinar X dengan Unsur...............................................................................................8
3. Interaksi Sinar X pada Tingkatan Atom...................................................................................9
3. 1. Efek Fotoelektrik..................................................................................................................9
3. 2. Efek Compton.....................................................................................................................11
4. Unit Pengukuran Radiasi........................................................................................................13
4. 1. Dosis Radiasi yang diabsorbsi (D).....................................................................................13
4. 2. Dosis Ekivalen....................................................................................................................14
4. 3. Dosis Efektif.......................................................................................................................14
5. Efek Biologi dan Risiko yang Berhubungan Dengan Sinar X...............................................14
6. Efek pada anak yang belum lahir...........................................................................................16
7. Efek Ionisasi Radiasi..............................................................................................................16
8. Konsep Dasar Biologi Radiasi...............................................................................................20
8. 1. Paparan dan dosis........................................................................................................21
8. 2. Radiasi terlokalisasi dan paparan seluruh tubuh.........................................................21
8. 3. Kurva dosis-respon......................................................................................................21
8. 4. Periode Laten dan Perbaikan Sel.................................................................................23
8. 5. Estimasi resiko............................................................................................................23
BAB III Diskusi.........................................................................................................................38
Daftar pustaka................................................................................................................................41
Daftar Gambar
Gambar 1 Diagram struktur atom yang menunjukkan nukleus yang berada di tengah dan elektron yang mengelilinginya.......................................................................................................................8Gambar 2 Diagram yang menunjukkan tahap-tahap yang terjadi dalam interaksi fotoelektron. .10Gambar 3 Diagram yang menunjukkan interaksi Efek Compton..................................................11Gambar 4 A.Diagram yang menunjukkan sudut hamburan.........................................................13Gambar 5 Proses pembentukan radikal bebas..............................................................................17Gambar 6 Kurva threshold dalam bentuk liner dan non-linier......................................................22Gambar 7 Kurva non-threshold dengan garis linier dan non-linier...............................................22
Daftar Tabel
Tabel 1 Panjang gelombang dan energi foton dari radiasi..............................................................7Tabel 2 Dampak Biologis Radiasi.................................................................................................18Tabel 3 National Radiological Protection Board (NRPB) mengestimasikan dosis tahunan dari bbrp sumber di Inggris...................................................................................................................19Tabel 4 Dosis efektif pasien standar dewasa untuk pemeriksaan rutin dental dan medis.............19Tabel 5 Manifestasi berdasarkan dosisnya....................................................................................28Tabel 6 Perbandingan Resiko Selama Masa Kehamilan...............................................................32Tabel 7 Predileksi Kanker Akibat Radiasi.....................................................................................33
BAB I Pendahuluan
Saat tubuh terkena radiasi foton akan bereaksi terhadap sel-sel dalam tubuh yang
disebut dengan proses ionisasi. Proses ini apabila melewati batas tertentu akan menimbulkan
manifestasi klinis pada tubuh.
Pada makalah ini akan dijelaskan ambang dosis radiasi yang aman bagi tubuh dan dosis
yang berbahaya untuk tubuh disertai dengan penjelasan perubahan biologi yang terjadi dan
manifestasi klinis apa saja yang biasanya muncul/
BAB II Pembahasan
Biologi radiasi adalah ilmu yang mempelajari tentang pengaruh dari Ionisasi Radiasi
dalam tubuh makhluk hidup.
Sinar X dan kemampuan sinar X untuk berpenetrasi pada jaringan tubuh manusia
ditemukan oleh Roentgen pada tahun 1895. Roentgen menyebut sinar tersebut sebagai sinar X
karena sifatnya yang tidak diketahui. Sinar X ini merupakan bentuk radiasi elektromagnetik
bertenaga tinggi dan merupakan bagian spektrum elektromagnetik, yang juga termasuk di
dalamnya gelombang radio yang berenergi rendah, televisi, dan cahaya tampak.
Tabel 1 Panjang gelombang dan energi foton dari radiasi
Radiasi Panjang Gelombang Energi Foton
Radio, televisi, dan gelombang radar
3 x 104 m – 100 μm 4.1 x 10-11 eV – 1.2 x 10-2 eV
Infra-red 100 μm – 700 nm 1.2 x 10-2 eV – 1.8 eVCahaya tampak 700 nm – 400 nm 1.8 eV – 3.1 eVUltra-violet 400 nm – 10 nm 3.1 eV – 124 eVSinar X dan Gamma 10 nm – 0.01 pm 124 eV – 124 MeV
Sinar X didefinisikan sebagai susunan paket gelombang energi. Setiap paketnya disebut
foton dan setara dengan satu kuantum energi. Sinar X digunakan dalam radiologi diagnostik,
yang dibuat dari jutaan foton individu. Untuk mengetahui produksi dan interaksi sinar X, penting
untuk mengetahui atom secara fisik.
1. Struktur AtomAtom merupakan bangunan dasar dari suatu unsur. Atom ini terdiri dari partikel-partikel
kecil yang berkumpul bersama dengan adanya gaya elektrik dan nuklir. Atom-atom ini terdiri
dari nukleus padat yang berada di tengah yang terbuat dari partikel nuklir, yaitu proton dan
neutron, serta dikelilingi elektron pada orbit spesifik.
Gambar 1 Diagram struktur atom yang menunjukkan nukleus yang berada di tengah dan elektron yang mengelilinginya
2. Interaksi Sinar X dengan UnsurKetika Sinar X mengenai suatu unsur, seperti jaringan tubuh manusia, foton memiliki
empat kemungkinan interaksi, yaitu seluruh sinar yang datang dihamburkan tanpa adanya
kehilangan energi sama sekali, sinar diabsorbsi dengan hilangnya seluruh energi, sinar
dihamburkan sebagian dan sebagian lagi diabsorbsi oleh jaringan tubuh manusia, dan sinar tidak
diabsorbsi ataupun dihamburkan.
Gambar 2. Diagram yang menggambarkan interaksi yang terjadi ketika Sinar X mengenai suatu
unsur
3. Interaksi Sinar X pada Tingkatan AtomTerdapat empat interaksi Sinar X pada tingkat atom, tergantung pada energi foton yang
datang, diantaranya adalah Hamburan Rayleigh (SInar X dihamburkan seluruhnya), Efek
Fotoelektrik (Sinar X seluruhnya diabsorbsi), Efek Compton (Sinar X dihamburkan dan
diabsorbsi), dan Produksi Pasangan (Sinar X diabsorbsi seluruhnya).
Hanya ada dua interaksi energi Sinar X yang penting dan digunakan di Kedokteran Gigi,
yaitu Efek Fotoelektrik dan Efek Compton.
3. 1. Efek FotoelektrikEfek fotoelektrik merupakan interaksi sinar X yang seluruh energinya diabsorbsi,
didominasi dengan foton berenergi rendah.
Gambar 2 Diagram yang menunjukkan tahap-tahap yang terjadi dalam interaksi fotoelektron
Tahapan interaksi yang terjadi dalam efek fotoelektron:
1. Foton Sinar X yang datang berinteraksi dengan elektron yang berada di kulit
terdalam dari suatu atom
2. Elektron pada kulit terdalam dikeluarkan dengan adanya energi yang sangat besar
(sekarang elektron tersebut disebut dengan fotoelektron) ke dalam jaringan dan akan
terjadi interaksi lebih lanjut
3. Foton sinar X hilang setelah disimpan seluruh energinya; proses ini kemudian
disebut absorbsi murni
4. Kekosongan pada kulit terdalam elektron diisi oleh elektron pada kulit yang lebih
luar, berpindah dari kulit yang satu ke kulit lainnya
5. Elektron yang berpencar sehingga menghasilkan sebuah tingkatan energi yang baru
menghasilkan pengeluaran kelebihan energi dalam bentuk cahaya atau panas
6. Stabilitas elektron dicapai dengan menangkap elektron bebas untuk kembali ke
keadaan atom netral
Energi foton sinar X memerlukan energi yang sama atau yang lebih besar dari
energi ikat elektron pada kulit terdalam untuk memungkinkan mendorong elektron
tersebut keluar kulit. Interaksi ini didominasi oleh foton Sinar X berenergi rendah.
Seluruh hasil dari interaksi fotoelektrik ini disebut ionisasi.
3. 2. Efek ComptonEfek Compton merupakan proses absorbsi dan hamburan yang lebih didominasi
dengan adanya foton berenergi tinggi.
Gambar 3 Diagram yang menunjukkan interaksi Efek Compton
Tahapan dalam Efek Compton:
1. Foton sinar X yang datang berinteraksi dengan elektron bebas atau elektron yang
terikat dengan longgar pada kulit terluar atom
2. Elektron pada kulit terluar kemudian akan keluar (yang kemudian disebut dengan
Compton recoil electron) dengan sebagian energi yang terabsorbsi saat foton datang.
Elektron yang terlepas keluar kemudian akan mengalami interaksi Ionisasi dengan
jaringan
3. Sisa energi foton yang datang akan didefleksikan atau dihamburkan dari arah asalnya
sebagai hamburan sinar foton
4. Foton yang mengalami hamburan akan mengalami:
1) Interaksi Compton dalam jaringan
2) Interaksi fotoelektrik dalam jaringan
3) Meninggalkan jaringan, foton inilah yang membentuk hamburan radiasi pada
lingkungan klinik
5. Stabilitas atom didapat dari penangkapan elektron bebas
Energi foton sinar X yang datang lebih besar dari energi ikat elektron bebas pada
kulit terluar. Energi hamburan foton selalu lebih kecil daripada energi foton yang datang.
Hamburan foton dapat didefleksikan dalam berbagai arah, tapi sudut hamburan (θ)
tergantung pada energinya. Hamburan foton berenergi tinggi menghasilkan hamburan
kedepan; hamburan foton berenergi rendah menghasilkan hamburan kebelakang.
Hamburan kedepan dapat mencapai film dan menurunkan kualitas gambar, namun dapat
dihilangkan dengan menggunakan anti-scatter grid. Seluruh hasil reaksi interaksi ini
disebut Ionisasi.
Gambar 4 A.Diagram yang menunjukkan sudut hamburan
Sudut Hamburan (θ) dengan (i) energi tinggi dan (ii) energi rendah. B.Diagram distribusi hamburan khas pada tegangan Sinar X 70 kV . Jarak dari sumber hamburan mengindikasikan
jumlah jamburan pada arah tersebut. Pada tegangan ini, kebanyakan hamburan diarahkan kedepan.
4. Unit Pengukuran Radiasi
4. 1. Dosis Radiasi yang diabsorbsi (D)Dosis ini mengukur jumlah energi yang diabsorbsi dari sinar radiasi per unit
massa jaringan.
SI unit : Gray, (Gy) dalam Joules/kg
subunit: miligray, (mGy) (x10-3)
unit asli : rad, dalam Ergs/g
konversi : 1 Gray = 100 rads
4. 2. Dosis EkivalenDosis ini mengukur efektivitas biologi yang berbeda pada setiap individu (RBE)
yang diperbolehkan dari pancaran sinar radiasi.
Dosis ekivalen (H) = dosis radiasi yang diabsorbsi (D) x faktor berat radiasi (WR)
SI unit : Sievert (Sv)
subunit: milisievert (mSv) (x 10-3); microsievert (µSv) (x 10-6)
unit asli : rem
konversi : 1 Sievert = 100 rems
4. 3. Dosis EfektifDosis ini merupakan dosis yang dihitung pada setiap bagian tubuh yang berbeda
untuk dibandingkan, dengan mengonversikan semua dosis menjadi dosis ekivalen seluruh
tubuh. Hal ini penting, karena beberapa bagian tubuh bisa lebih sensitif terhadap radiasi
daripada bagian tubuh lainnya.
Dosis efektif (E) = Dosis ekivalen (H) x faktor berat jaringan (WT)
SI unit : sievert (Sv)
subunit: milisievert (mSv)
5. Efek Biologi dan Risiko yang Berhubungan Dengan Sinar XKlasifikasi Efek Biologi
Efek buruk ionisasi radiasi secara bilogis diklasifikasikan menjadi tiga kategori utama:
1. Efek Somatik DETERMINISTIK
2. Efek Somatic STOKASTIK
3. Efek Genetik STOKASTIK
Efek somatik terbagi lagi menjadi:
1. Efek akut dan segera – efek langsung tampak setelah diberikan eksposur
2. Efek kronis dan jangka panjang – efek menjadi sangat jelas setelah mendapat
eksposur dalam jangka waktu yang lama, disebut periode laten (sekitar 20 tahun atau
lebih), contoh leukemia
1) Efek somatik deterministik
Efek ini memiliki efek yang buruk pada tubuh manusia yang mendapat
eksposur sinar radiasi. Contohnya kulit yang memerah dan adanya katarak.
Keparahan dari efek ini tergantung pada dosis radiasi yang diterima oleh seorang
individu.
2) Efek somatik stokastik
Efek stokastik ini akan timbul ketika tubuh seorang individu terekspos radiasi
pada dosis tertentu. Kemungkinan terjadinya efek stokastik ini tidak diketahui secara
pasti. Semakin kecil dosis radiasi yang diberikan, semakin kecil kemungkinan
adanya kerusakan sel. Namun, tingkat keparahan yang terjadi tidak berhubungan
dengan dosis radiasi yang diberikan.
3) Efek genetik stokastik
Mutasi terjadi dari perubahan yang tiba-tiba dari suatu gen atau kromosom.
Mutasi gen dipengaruhi oleh banyak faktor eksternal, seperti radiasi atau mungkin
juga terjadi secara spontan. Radiasi yang mengenai organ reproduksi dapat merusak
DNA dari sel sperma atau ovum. Hal tersebut dapat megakibatkan kelainan
congenital pada orang yang terkena paparan radiasi. Namun, tidak ada kepastian
bahwa efek ini pasti terjadi, karena itulah efek genetik ini disebut sebagai stokastik.
6. Efek pada anak yang belum lahirFetus yang masih berkembang sangat sensitif terhadap efek radiasi, terutama
selama periode organogenesis (2-9 minggu setelah pembuahan). Masalah utamanya
adalah:
1. Kelainan congenital atau kematian berhubungan dengan radiasi dosis tinggi
2. Retardasi mental berhubungan dengan radiasi dosis rendah
7. Efek Ionisasi RadiasiKetika dilakukan dental radiografi, tidak seluruh sinar X mencapai film, sebagian
berpenetrasi kejaringan sekitar (kulit, tulang, gigi, jaringan lainnya). Perbedaan absorbsi
foton sinar X oleh jaringan keras, gigi, dan tulang memungkinkan untuk membedakan
strukturnya pada radiografi diagnostik. Jaringan tubuh manusia, 70% komposisi utamanya
air (H2O). Foton sinar X memisahkan air menjadi ion (HOH dan elektron). Ion tersebut
bercampur dengan air atau bereaksi lagi menghasilkan pembentukan radikal bebas (OH, H,
O). Radikal bebas merupakan molekul yang kehilangan 1 buah elektron dari pasangan
elektron bebasnya. Radikal bebas bersifat reaktif dan sangat tidak stabil dan hanya ada
sekitar 10-5 detik sebelum mengalami stabilisasi dengan sendirinya.
Gambar 5 Proses pembentukan radikal bebas
Radikal bebas mengalami stabilisasi dengan dua cara:
1. Bersatu untuk membentuk molekul stabil yang tidak akan merusak jaringan
2. Bersatu dengan radikal bebas lainnya, yang akan menyebabkan perubahan atau
produksi toksin jaringan, seperti hydrogen peroxide
1) Efek Langsung
Foton sinar X langsung mengenai sel, menyebabkan kerusakan sel, contohnya adalah
kerusakan DNA.
2) Efek Tidak Langsung
Radikal bebas yang terbentuk sebagai hasil ionisasi dari air membentuk toksin yang
dapat melukai atau mengubah sel, efek ini lebih sering terjadi.
3) Rekomendasi ICRP (International Commission on Radiological Protection)
Batasan radiasi untuk orang awan = 0.5 rem/tahun, untuk pekerja di lingkungan
beradiasi (contoh: reaktor nuklir) max = 5 rem/tahun.Dampak radiasi bersifat
kumulatif seumur hidup. Berdasarkan penelitian, para ahli menyimpulkan bahwa
radiasi memperpendek umur manusia sekitar 3-5 hari per 1 rem dosis serapan. Rata-
rata tiap orang menerima dosis 20 rem selama hidupnya
Tabel 2 Dampak Biologis Radiasi
DE DAMPAK BIOLOGIS
50 Mulai tampak dampak biologis radiasi
100
Dampak serius muncul: Selera makan hilang, rambut rontok, muntah,
diare, perdarahan, pucat, kemandulan tetap pd wanita, kemandulan 3-4
tahun pada pria. Mulai timbul peluang penyakit kanker dan leukemia
200 Kematian (10%) dalam beberapa bulan
450 Kematian (50%) dalam beberapa bulan
700 Kematian (90%) dalam beberapa bulan
1000 Kematian dalam beberapa hari
10000 Kematian dalam beberapa jam
100000 Kematian dalam beberapa menit
Tabel 3 National Radiological Protection Board (NRPB) mengestimasikan dosis tahunan dari bbrp sumber di Inggris
Tabel 4 Dosis efektif pasien standar dewasa untuk pemeriksaan rutin dental dan medis
8. Konsep Dasar Biologi Radiasi
Kons
ep D
asar
Bio
logi
Rad
iasi
Paparan dan Dosis
Radiasi terlokasasi dan paparan seluruh tubuh
Kurva Dosis-Respons
Periode Laten dan Perbaikan Sel
Tingkat Dosis
Estimasi Resiko
8. 1. Paparan dan dosis
Pengertian paparan dan dosis perlu dibedakan dengan jelas. Paparan adalah jumlah
ionisasi di udara yang dihasilkan oleh radiasi sinar-x atau sinar-gamma atau kuantitas radiasi
yang diterima di suatu area pada tubuh yang terkena sinar radiasi. Paparan ini dapat dinyatakan
dalan satuan Roentgents (C/Kg). Dosis adalah jumlah energy yang diserap per satuan massa
jaringan pada suatu organ tubuh. Beberapa contoh dosis pada organ tubuh kita adalah dosis kulit,
dosis tiroid, dan dosis gonad yang menandakan kemampuan serap energy radiasi yang dapat
dilakukan sebuah organ. Dosis dapat dinyatakan dalam satuan Rad (grays) atau rem (Sieverts).
8. 2. Radiasi terlokalisasi dan paparan seluruh tubuh
Foto dental merupakan salah satu contoh radiasi terlokasasi yang menghasilkan kurang
dari 7% total area seluruh tubuh. Di kedokteran gigi, mesin sinar-x mengeluarkan paparan
terlokalisasi lebih sedikit yang dihasilkan pada seluruh tubuh daripada paparan fasial. Bahkan
pada kenyataannya, foto dental menghasilkan paparan tubuh 1/10.000 paparan fasial.
Hal ini menjelaskan bahwa saat kita mendisukusikan tentang dosis sinar-x dental, kita
harus tau paparan yang dimaksud apakah paparan terlokalisasi atau paparan selutuh tubuh
8. 3. Kurva dosis-respon
Kurva dosis dan respon menggambarkan kemungkinan respon biologis yang disebabkan
agen berbahaya seperti ionisasi radiasi. Repon ini dapat menunjukkan garis linier ataupun non-
linier dan threshold atau non-threshold.
Kurva dengan garis linier menggambarkan bahwa respon tubuh sesuai proporsi dosis
yang diberikan. Sedangkan garin non-linier menyatakan bahwa respon tidak proporsional dengan
dosis yang diberikan. Pada kurva dengan threshold mengindikasikan bahwa di bawah dosis
tertentu tidak terjadi respon dari target atau dapat dikatakan dosis tersebut sangatlah aman bagi
tubuh karena tidak ada perubahan biologis sama sekali. Tetapi pada kurva non-threshold dosis
sekecil apapun ternyata menunjukkan respon perubahan biologis. Kurva threshold dan non-
threshold ini juga dapat membentuk garis linier atau non-linier.
Gambar 6 Kurva threshold dalam bentuk liner dan non-linier
Gambar 7 Kurva non-threshold dengan garis linier dan non-linier
Kurva ini jarang digunakan untuk menggamabarkan hubungan dosis-respon individu, tapi
digunakan untuk melihat kondisi epidemic suatu populasi yang terkena paparan dosis tinggi.
8. 4. Periode Laten dan Perbaikan Sel
Periode laten adalah jarak waktu dari terjadinya paparan hingga munculnya manifestasi klinis.
Periode ini bervariasi sesuai dengan besarnya paparan dan jaringan yang terpapar, mulai dari
hitungan jam hingga tahun. Tetapi kita tidak dapat menarik kesimpulan suatu penyakit
disebabkan hanya karena paparan radiasi saja, karena biasanya menifestasi tersebut merupakan
penyakit dengan etiologi multi-faktor. Tidak semua perubahan biologis itu bersifat permanen,
tergantung dari jangka waktu, dosis, dan sensitivitas jaringan.
8. 5. Estimasi resiko
Tidak ada cara yang efektif untuk menentukan suatu kanker terjadi karena radiasi atau
bukan, jadi kita harus melihat dosis yang dipaparkan pada suatu populasi dengan
membandingkan dengan angka kejadian kanker di populasi tersebut. Hasilnya akan
dibandingkan dengan jumlah orang yang tidak terkena radiasi per angka kejadian kanker di
populasi lain. Perbedaan diantara keduanya akan menghasilkan faktor risiko.
Faktor risiko dinyatakan dengan perbandingan kasus kematian dengan suatu penyebab
per satu juta orang. Estimasi dihasilkan dari angka kejadian kanker seluruh tubuh per satu juta
orang yang diperiksa kesehatan giginya.
9. Kepekaan jaringan
Kepekaan jaringan terhadap radiasi ionisasi sangat beragam. Jumlah radiasi yang dapat
menyebabkan kerusakan juga sifatnya sangat beragam. Efek radiasi pada beberapa jaringan dan
organ menyebabkan manifestasi yang langsung dapat diketahui, seperti radiasi pada jaringan
hematopoetic dapat memberikan dampak terhadap petumbuhan leukimia, atau paparan terhadap
matahari dapat menyebabkan kanker kulit. Dosis radiasi yang sama dapat memberikan efek
yang berbeda pada tipe sel yag berbeda walaupun dalam satu orgaisme. Sel yang masih muda,
cepat membelah, dan belum berdifernsiasi, seperti sel yang ditemukan pada abdomen ibu hamil,
lebih berifat radiosensitif dibandingkan sel yang lebih tua. Umur sel dapat mempengaruhi
senitifitas sel terhadap paparan radiasi.. kelompok jaringan dan organ menurut
kesensitifitasannya dapat dilihat pada tabel berikut.
High sensitivity Intermediate sensitivity Low sensitivity
Organ limfoid Fine vasculature Kelenjar saliva
Sumsum tulang Kartilago yang sedang
tumbuh
Paru
Testis Tulang yang sedang tumbuh Ginjal
Intestinum Hati
Kulit Lensa optik
Kornea Sel otot
Neuron
9. 1. Organ Kritis
Beberapa jaringan dan organ dikategorikan sebagan organ kriti karena mereka
mendapatkan paparan radiasi yang lebih banyak dibandingkan dengan bagian lainnya ketika
sedang dilakukan dental radiography. Jaringan dan organ kritis, beserta resiko yang potensial
terjadi antara lain kulit, carcinoma; tiroid, carcinoma; lensa mata, katarak; jaringan
hematopoetik, leukimia; jaringan genetik, mutasi defek kongenital.
9. 2. Latar Belakang Radiasi
Latar belakang radiasi merupakan radiasi ionisasi, yang pada lingkungan dapat berasal
dari alam ataupun buatan. Radiasi alami yang berasal dari alam selalu ada di muka bumi, namun
sumber radiasi artifisial telah meningkat seiring dengan banyaknya kasus nuklir, ataupun bahan
radioaktif yang berasal dari pabrik. Pengetahuan terhadap latar belakang radiasi dapat
memberikan manfaat sehingga segala perawatan radiasi yang akan dilakukan pada pasien dapat
dilakukan dengan sesuai. Estimasi dosis rata-rata radiasi pertahun yang didapatkan warga US
dari alam adalah sekitar 300 mrem (3mSv). Dengan tambahan paparan untuk keperluan medis
dan dental maka ditotal menjadi 360 mrem (3,6 mSv).
9. 3. Dosis Pasien
Radiasi dapat memberikan efek samping, karenanya sebagai klinisi kita harus dapat
menggunakan sarana tersebut dengan hati-hati dan sesuati dengan indikasi. Prinsip yang dipakai
adalah prinsip ALARA “as low as reasonably achivable”. Paparan yang diberikan harus
seminimal mungkin,namun memberikan manfaat diagnostik yang seluas-luasnya
Radiasi memang berbahaya dan dapat memberikan efek samping, namun radiasi yang
diberikan oleh dental radiography sanga kecil sehingga kecil kemungkinan untuk memberikan
dmpak radiasi. Walaupun telah disebutkan bawa dampak radiasi dapat menyebabkan leukimia,
namun hal tersebut juga tidak semata karena radiasi namun juga disebabkan oleh faktor lainnya.
Dokter gigi, yang secara langsung berinteraksi dengan radiasi ion level rendah, harus tetap
waspada akan terjadinya paparan kronis.
Berikut ini merupakan beberapa jaringan yang terkena efek paparan x-ray. Apabila
radiasi diberikan dalam jumlah yang tepat, dapat memberikan keuntungan dan apabila diberikan
melebihi kapasitas, akan memberikan kerugian.
9.3.1. Kulit
Erythema (kulit kemerahan) merupakan efek yang umum dalam dental radiography dan
bukan merupakan resiko yang besar. Dosis dari kulit memiliki batas tesendiri sebab kulitt mudah
berpenetrasi dan dosisi tidak akan masuk ke jaringan yang lebih dalam dan kulit tidak terlalu
peka terhadap radiasi dibandingkan dengan jaringan lain. Dosis ambang erythema (threshold
erythema dose), jumlah radiasi yang diperlukan hingga menyebabkan erythema pada indivudu
yang sangat sensitif adalah 250 R (250 cSv) dalam 14 hari.
Erythema dapat terlihat pada pasien yang sedang menjalani terapi radiasi untuk
penyembuhan kanker kepala dan leher. Pasien ini menerima dosisi total ebanyak 6000 rad dalam
6 minggu.
9.3.2. Mata
Paparan radiasi pada lensa mata dalam dosis tinggi dapa menyebabkan katarak. Dosis
yang diperlukan untuk menyebabkan katarak berjumlah 200,000 hinggan 500,000 mrem (2000
hingga 5000 mSv), dimana jumlah rata-rata radiasi yang sampai ke permukaan kornea mata pada
pemotretan full-mouth sekitar 60 mrem (0,6 mSv). Lensa mata memanng mendapatkan paparan
radiasi selama pemotretan intraoral, namun resiko katarak sangat rendah.
9.3.3. Tiroid
Kelenjar tiroid bersifat radiosensitif. Dosis yang diberikan untuk jaringan yang
radiosensitif ini harus diberikan seminimal mungkin, terutama pada anak.
9.3.4. Sumsum tulang
Efek somatik yang paling berbahaya dan berisiko akibat penggunaan dental x-ray adalah
leukimia. Pada pemotretan tersebutm area sumsum tulang yang terkena paparan adalam
mandibula, calvarium tengkorak, dan cervical spine. Calvarium dan cervical spine terpapar
radiasi dalam pemotretan panoramik. Sumsum tulang pada mandibula dan maxilla merupakan
hal yang paling diwaspadai terkena paparn radiasi, namun tetap saja, paparan tersebut hanya
mengenai 5% dari total sumsum tulang di seluruh tubuh.
9.3.5. Gonad
Sel reproduksi (sperma dan ovum) bersifat sangat radiosenitif. Sterilisasi karena paparan
akut sangat mustahil. Pada pria diperlukan paparan 400 R dan pada wanita 625 R untuk
menjadikan mereka steril.
9.3.6. Kehamilan
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa sel yang belum bberdiferensiasi, dan
cepat membelah, bersifat sangat radiosensitif. Maka dari itu, pemotretan radiografi pada wanita
yang sedang hamil menjadi perhatian.
Penemuan terbaru menyatakan bahwa ada kemungkinan terdapatnya hubungan antara
paparan x-ray pada area tiroid dapat menyebabkan berat kelahiran rendah. Maka dari itu,
akhirnya ditemukan kerah pelindung bagi pasien yang harus melakukan prosedur pemotretan
rutin.
9.3.7. Karies radiasi
Dosis tinggi yang digunakan untuk pengobatan kanker (6000 rad) tidak hanya membunuh
lesi yang ganas, namun juga dapat menyerang jaringan lunak di dalam mulut, mandibula,
maxilla, dan kelenjar ludah. Ludah akan menjadi lebih kental, kehilangan fungsi lubrikasi,
sehingga menyebabkan xerostomia yang pada akhirnya terjadi rampan karies. Selain itu, hal lain
yang perlu diwaspadai adalah terjadiny osteoradionecrosis. Osteoradionecrosis bukan semata-
mata disebabkan karena paparan yang diberikan, namun juga karena menurunnya resitensi
jaringan yang diradiasi.
9. 4. Dampak radiasi pada tubuh
Ketika seluruh tubuh mendapatkan paparan radiasi dalam jumlah ringan hingga sedan, terjadi
perubahan karakteristik. Perubahan klinis yang terjadi berbeda bila dibandingkan dengan
paparan radiasi yang diberikan pada suatu jaringan tubuh yang spesifik.
9.4.1. Sindrom radasi akut dan kronis
Sindrom radiasi akut merupakan kumpulan dari tanda dan gejala yang terjadi pada seorang
pasien setelah mendapatkan paparan radiasi pada seluruh tubuhnya. Informasi mengenai sindrom
ini didapatkan melalui eksperimen terhadap hewan dan individu yang mendapatkan paparan dari
radioterapi, ledakan bom atom, dan kecelakaan radiasi. Berikut ini merupakan hal yang
berhubungan dengan paparan radiasi dosis tinggi pada seluruh tubuh.
Tabel 5 Manifestasi berdasarkan dosisnya
Sindrom radiasi kronis dapat muncul setelah beberapa tahun setelah paparan awal terjadi. Baik
sindrom akut dan kronik dapat terjadi karena akumulasi pada sel somatic atau genetis dalam
tubuh pasien.
(a) Periode prodormal
Pada menit pertama hingga beberapa jam pertama setelah terjadinya paparan radiasi sebesar 1,5
Gy ke seluruh tubuh, gejala gangguan pada sistem pencernaan mungkin terjadi. Pasien mungkin
mengalami anorexia, nausea, muntah, diare, lemas, dan fatigue. Gejala ini merupakan periode
prodormal dari sindrom radiasi akut. Penyebabnya masih tidak diketahui dengan pasti namun
diduga melibatkan sistem saraf otonom. Keparahan dan waktu dari onset bergantung pada dosis.
(b) Periode laten
Setelah reaksi prodormal, muncul periode laten dimana tidak terdapat tanda dan gejala kesakitan
akibat dari radiasi. Lamanya periode ini bergantung pada dosis. Periode ini dapat terjadi mulai
dari hitungan jam atau hari pada paparan supralethal (lebih besar dari 5 Gy) hingga beberapa
minggu pada paparan sublethal (kurang dari 2 Gy). Gejala terjadi pada periode laten ketika
individu terkena paparan pada area lethal (kurang lebih 2 hingga 5 Gy) atau area supralethal.
(c) Sindrom hematopoetik
Paparan pada seluruh tubuh dengan besar paparn 2 hingga 7 Gy menyebabkan cedera pada stem
sel hematopoetik dari sumsum tulang dan limpa. Aktivitas mitosis yang tinggi dari sel ini
menyebabkan sumsum tulang menjadi jaringan yang radiosensitif.
Beberapa minggu setelah cedera radiasi, timbul infeksi, yang kemudian disusul dengan anemia.
Tanda klinis dari sindrom hematopoetik meliputi infeksi, hemorrhage, dan anemia. Pasien dapat
selamat dari paparan apabila sumsum tulang dan limpa mengalami perbaikan sebelum pasien
mendapatkan satuatau lebih komplikasi.
Periodontitis dapat menjadi gerbang masuk bagi mikroorganisme. Disinilah peran seorang dokter
gigi mulai dibutuhkan, yaitu untuk menghilangkan sumber infeksi yang ada di dalam mulut
pasien. Menghilangkan sumber infeksi, pemberian antibiotik, dann dalam beberapa kasus
transplantasi sumsum tulang dapat menyelamatkan pasien dari sidroma radiasi akut.
(d) Sindrom gastrointestinal
Ketika tubuh menerima paparan sebesar 7 hingga 15 Gy, saluran pencernaan dapat mengalami
kerusakan yang cukup serius. Kerusakan ini menyebabkan gejala yang disebut sindrom
gastrointestinal. Individu yang terkena paparn ini akan mengalami tahap prodormal dalam
beberapa jam setelah paparan. Pada hari kelima, tidak terdapat gejala dan keluhan (periode laten)
dan pasien merasa baik-baik saja.
Jumlah radasi yang dapat menyebabkan sindrom gastrointestinal (lebih dari 7 Gy) lebih
berbahaya dibandingkan dengan yang dapat menyebabkan sterilisasi dari jaringan pembuat
darah. Sindrom ini dapat menyebabkan kematian dalam kurun waktu kkurang lebih 2 minggu,
yang disebabkan oleh faktor kombinasi yang melibatkan kehilangan cairan dan elektrolit,
infeksi,dan kemungkinan kekurangan nutrisi.
(e) Sindrom cardiovaskular dan sistem saraf pusat
Paparan yang melebihi 50 Gy dapat menyebabkan kematian dalam k urun waktu 1 hingga 2 hari.
Individu yang telah mendapat paparan sebesar ini mengalami kolaps sistem sirkulasi dengan
penurunan tekanan darah yang drastis sebelum akhirnya mengalami kematian. Autopsi
meunjukkan terjadinya nekrosis pada otot jantung. Korban juga menunjukkan erjadinya stupor
intermiten, kehilangan keseimbangan, disorientasi, dan kerusakan sistem saraf. Walaupun
mekanisme secara pasti belum dapat dipahami, namun ditinjau dari gejala dapat dikatakan bahwa
hal tersebut merupakan dampak dari kerusakan pada neuron dan vaskularisasi otak.
Sindrom ini bersifat irreversible dan tampilan klinis dapat terjadi pada rentang waktu dari
hitungan menit hingga 48 jam sebelum kematian. Indrom cardiovaskular dan sistem saraf pusat
dapat terjadi dengan cepat pada individu yang terkena radiasi bahkan sebelum kerusakan pada
sumsum tulang dan gastrointestinal berkembang.
Penatalaksanaan dari sindrom ini adalah dengan pemberian antibiotik bila terjadi infeksi atau
rendahnya kadar granulosit. Penggantian cairan dan elektrolit dilakukan apabila dibutuhkan.
Transfusi darah dilakkukan bila pasien mengalami anemis, dan pemberian platelet mungkin
dilakukan untuk mencegah trombosotopenia. Pencangkokan sumsum tulang diindikasikan untuk
kembar identik.
9.4.2. Efek radiasi pada embrio dan fetus
Embrio dan fetus tergolong sangat radiosensitif bila dibandingkan dengan orang dewasa sebab
hampir seluruh sel embrio relatif belum berdiferensiasi dan cepat bermitosis. Radiasi prenatal
dapat menyebabkan kematian atau kelainan perkembangan yang bergantung pada waktu ketika
radiasi dilakukan. Paparan yang dapat menyebabkan kematian dan kelainan tersebut, jauh diatas
jumlah paparan radiasi yang diberikan pada pemotretan dental radiografi.
Periode yang dikatakan paling sensitif hingga dapat menyebabkan abnormalitas adalah dalam
rentang periode organogenesis, yaitu antara 18 dan 45 hari gestasi. Efek yang terjadi pada warga
Jepang adalah ahirnya anak dengan lingkar kepala yang kecil, ataupun retardasi mental. Kelainan
lainnya meliputi berat kelahiran rendah, katarak, malformasi genital dan skeletal, dan
microphtalmia.
Paparan radiasi memang dapat memberikan bahaya terhadap embrio dan fetus, namun jumlahnya
lebih kecil bila dibandingkan dengan faktor dan sumber lainnya. Tabel berikut menunjukkan
konsumsi rokok dan alkohol selama kehamilan dapat memberikan dampak yang lebih buruk
dibandingkan dengan paparan radiasi dengan dosis rendah.
Tabel 6 Perbandingan Resiko Selama Masa Kehamilan
9.4.3. Efek Somatis
Efek somatik merupakan efek yang tampak pada individu yang mendapat paparan radiasi. Hal
yang paling penting adalah radiasi yang dapat memicu bahaya kanker. Beberapa lesi merupakan
efek stokastik yang kemungkinan terjadinya bergantung pada dosis yang diberikan, namun
keparahan dari penyakit tersebut tidak bergantung dari jumlah paparan radiasi.
(a) Karsinogenesis
Radiasi dapat menyebabkan kanker dengan memodifikasi DNA. Walaupun kerusakan dapat
diperbaiki,namun perbaikan yang kurang sempurna dapat diturunkan ke anak dan menyebabkan
kanker. Individu yang yang telah terkena paparan radiasi dalam level tinggi, walaupun degan
dosis yanng kecil, dapat memicu kanker pada formasi sel tunggal.
Tiap jaringan memiliki kerentanan masing-masing dalam memicu kanker. Data dapat dilihat
pada tabel dibawah.
Tabel 7 Predileksi Kanker Akibat Radiasi
Mekanisme dari induksi kanker yang disebabkan oleh radiasi ionisai belum dapar dipahami
sepenuhnya. Namun nutsi gen merupakan faktor penyebab yang dicurigai. Radiasi bertidak
sebagai inisiator, yang pada akhirnya dapat menyebabkan perubahan pada sel. Bukti lain yang
ditemukan adalah bahwa radiasi berperan sebagai promotor, menstimulai sel menjadi multipel
dan pada akhinya sel berubah menjadi ganas.
Berikut ini merupakan efek somatik dari paparan radiasi pada organ yang terkena pada dental
radiography.
1. Hampir semua kanker timbul kurang lebih 10 tahun setelah terjadi paparan
2. Resiko dari paparan yang diterima ketika masih anak-anak cenderung lebih berbahaya 2
kali lipat dibandingkan paparan yang diterima ketika dewasa.
3. Perluasan kanker yang diinduksi oleh paparan radiasi lebih merupakan rasio spontan
yang bersifat multipel dibadingkan dengan independen.
(i) Kanker tiroid
Insidensi terjadinya thyroid carcinoma meningkat pada individu setelah mendapatkan paparan.
Namun hanya 10% individu yang mengidap penyakit ini mengalami kematian. Insidensi kanker
tiroid spontan yang diakibatkan oleh radiasi 2 hingga 3 kali lebih sering terjadi pada wanita
dibandingkan dengan pria.
(ii) Kanker esophageal
Kanker esophageal cenderung jarang terjadi. Perluasan kanke ini biasa diemukan pada korban
bom atom di Jepang dan pasien yang telah dirawat dengan radiasi sinar x untuk pengobatan
ankylosing spondylitis.
(iii) Kanker otak dan sistem saraf
Pasien yang mendapatkan paparan sinar x untuk kepentingan pemeriksaan diagnostik dalam
keadaan utero dan untuk dosis teurapeutik pada masa kanak-kanak menunjukkan terjadinya
perluasan sel kanker otak yang bersifat jinak hingga ganas. Pada suatu studi dinyatakan bahwa
terdapat hubungan antara intracranial meningioma dan pemotretan medis atau dental radiografi
yang pernah dilakukan oleh pasien.
(iv) Kanker kelenjar ludah
Insidensi pasien yang mengalami tumor kelenjar ludah ditemukan pada individu yang sedang
melakukan perawatan radiasi pada kepala dan leher, individu yang selamat dari bom atom di
Jepang, dan pasien yang terpapar sinar x. Pasien yang terpapar radiasi sebelum menginjak umur
20 tahun cenderung memiliki resiko yang lebih tinggi untuk terkena penyakit ini. namun hanya
individu yang mendapatkan paparan dosis parotid sebanyak 50 mGy atau lebih yang
menunjukkan korelasi yang signifikan antara dental radiografi dan tumor kelenjar ludah.
(v) Kanker pada organ lainnya
Organ lain seperti kulit, sinus paranasal, dan sumsum tulang juga menunjukkan terjadinya
neoplasia setelah terjadinya paparan. Namun mortalitas dan morbiditas yang disebabkan oleh
paparan pada kepala dan leher cenderung lebih rendah dibandingkan pada organ-organ yang
sebelumnya telah dijelaskan.
(vi) Leukimia
Insidensi leukimia meningkat setelah pasien melakukan radiasi pada sumsum tulang. Individu
yang selamat dari serangan bom atom dan pasien yang telah melakukan perawatan radiasi untuk
ankylosing spondylitis menunjukkan gelomang leukimia tdak lama setelah mendapatkan
paparan. Individu dibawah umur 20 tahun yang terkena paparan lebih rentan terkena penyakit
ini.
(b) Pertumbuhan dan perkembangan
Anak yang terpapar dalam pemboman tersebut menunjukkan tidak sempurnanya proses tumbuh
kembang. Mereka mengalami penurunan berat badan, tinggi, dan perkembangan skeletal.
Semakin muda mereka terkena paparan, semakin jelas pula efek yang tampak.
(c) Retardasi mental
Otak manusia yang sedang berkembang bersifat radioensitif. Retardasi mental diperkirakan
mencapai 4% pada radiasi sebesar 100 mSv yang dilakukan pada minggu ke 8 hingga 15 gestasi.
Hal tersebut disebabkan karena pada masa ini terjadi produksi neuron yang cepat dan
bermigrasinya sel neuron imatur tersebut ke korteks serebral. Namun paparan pada embrio dari
dental radiografi, dengan menggunakan apron diperkirakan lebih rendah dari 3µSv.
(d) Katarak
Nilai ambang jumlah radiasi yang dapat menyebabkan katarak adala 2 Gy pada dosis yang
diberikan hanya dalam sekali paparan, dan 5 Gy pada dosis yang diberikan secara multipel dalam
kurun waktu beberapa minggu. Dosis tersebut jauh melebihi dosis yang diberikan pada
pemotretan dental radiologi kontemporer.
9.4.4. RADIASI GENETIK
Mutasi gen
Radiasi dapat menyebabkan kerusakan pada materi genetik sel reproduksi, dan keturunan dari
orangtua yang mendapatkan paparan radiasi dapat menerima efek kerusakan. Secara umum,
radiasi menyebabkan peningkatan frekuensi mutai spontan. Frekuensi dari mutasi meningkat
disebabkan oleh dosis yang diberikan, walaupun dengan dosis rendah. Pria jauh lebih
radiosensitif dibandingkan wanita.
BAB III Diskusi
No
.Nama (NPM) Tanya Nama (NPM) Jawab
1Jennifer
(160110090031)
Pada presentasi
dijelaskan bahwa
efek radiasi rendah
kontinyu pada
anak usia 8 tahun
adalah menutupnya
apex pada gigi, apa
yang terjadi pada
orang dewasa?
Adisti
Calliandra
(16011009002
1)
Orang dewasa
cenderung lebih
persisten terhadap
radiasi. Tetapi pada
tahap lebih lanjut,
jaringan pulpa dapat
mengalami fibro-
atrophy
2Abu Ubaidah
(160110090018)
Berapa dosis yang
dikeluarkan alat
radiograf pada saat
sekali paparan?
Milda
Ernawati
(16011009002
2)
(dapat dilihat pada
Tabel 4 pada bab II)
3Selvy Chairani
(160110090017)
Berapa batas dosis
per tahun untuk
pekerja di bagian
radiologi ?
Milda
Ernawati
(16011009002
2)
Dosis pekerja dalam
bidang radiologi
mencapai 100 mSv,
sekitar 2 kali lebih
banyak daripada dosis
untuk orang normal (50
mSv)
Drg. Lusi :
Sievert dan Greys adalah satuan yang menyatakan besar radiasi yang keluar dari alat, diukur
langsung pada badan pasien.
Rad adalah satuan yang tertera pada mesin tapi dihitung berdasarkan banyaknya radiasi yang
diserap tubuh.
Dosis minimum adalah dosis paling kecil yang dapat diterima dan diserap tubuh.
Dosis efektif adalah dosis yang dapat diterima dan diserap secara maksimal oleh tubuh.
Dosis maksimum adalah dosis paling besar yang dapat diterima dan diserap tubuh.
Riska Mutia (160110090025) :
Sensitivitas sel tubuh terhadap radiasi berhubungan dengan kemampuan regenerasi sel tersebut.
Contohnya, sel yang paling sensitive adalah sel darah karena memilihi masa regenerasi yang
sangat cepat, sedangkan sel saraf merupakan sel yang paling tidak radiosensitive karena sebagian
sel saraf sulit beregenarasi dan bahkan tidak beregeneasi.
/Sheila Dafriza (160110090024) :
Ada dua faktor yang dapat mempengaruhi seseorang bisa terkena efek radiasi atau tidak :
1. Dosis radiasi, kemampuan penetrasi sinar dan lama paparan
2. Tergantung dari mahluk yang terkena dosis (manusia atau hewan), tergantung pada
masa pembelahan sel, ambang dosis radiasi yang dapat diterima tubuh
Erizka Vidiantari (160110090028) :
Efek radiasi pada dosis tertentu terhadap kulit
2 Gy Erythematous
3-8 Gy Kerontokan rambut dan exfoliasi dalam waktu
3-6 minggu
2-12 Gy Kulit melepuh, radang, bernanah, erosi
20 Gy Terjadi nekrosis dalam waktu 10 minggu
50 Gy Terjadi nektosis dalam waktu 3 minggu
Adapun dosis 0,5 Gy pada mata dapat menyebabkan katarak.
Daftar pustaka
Frommer, Herbert H. 2005. Radiology for The Dental Professional 8th edition. New York : Elsevier Mosby.
White, Stuart C. 2004. Oral Radiology: Princples and Interpretation 5th edition. New Delhi : Elsevier.
