Bahan Seminar Radiologi( oleh Mutaqqin Halim (160112080057), Laura Sumbayak (160112080058), Sondang Manullang(160112080059)

Satuan Dosis dan Dosimetri

Ada berbagai istilah dan satuan yang telah digunakan dalam dosimetri beberapa tahun ini. Perubahan ke satuan SI (Satuan International) membuat istilah ini semakin membingungkan. Meskipun demikian, istilah ini penting untuk dipahami agar mengerti apa yang dimaksud dengan dosis radiasi dan memahami perbedaan antara berbagai penelitian yang telah dilakukan. Selanjutnya, untuk menjelaskan variasi satuan ini, bab ini juga merangkum berbagai sumber radiasi ionisasi dan besarnya dosis radiasi yang terpapar.

Istilah yang paling penting dalam dosimetri, diantaranya adalah : Dosis Radiasi yang diabsorbsi (Radiation-Absorbed Dosis) (D) Dosis Ekuivalen (H) Dosis Efektif (E) Dosis Keseluruhan Dosis Rata-Rata

Dosis Radiasi yang diabsorbsi (D)Digunakan untuk mengukur jumlah energi sinar radiasi yang diabsorbsi per satuan

massa jaringan.SI unit : Gray, (Gy) diukur dalam joules/kgSubunit : miligray, (mGy) (x 10-3)Original Unit : rad, diukur dalam ergs/gKonversi : 1 Gray = 100 rads

Dosis Ekuivalen (H)Pengukuran ini memungkinkan perbedaan efektifitas berbagai tipe radiasi. Sebagai

contoh, partikel alpha menembus jaringan hanya beberapa millimeter, semua energinya hilang dan terabsorbsi habis, sedang sinar-X menembus lebih dalam, sebagian energinya hilang dan hanya terabsorbsi sebagian. Oleh sebab itu, efek biologis pada partikel alpha dianggap lebih tinggi dibanding sinar-X. Dengan memperkenalkan suatu satuan yang dikenal sebagai faktor bobot radiasi (WR) yang mewakili efek biologis berbagai radiasi, satuan dosis ekuivalen (H) menjadi suatu satuan umum yang dapat dijadikan perbandingan antara tipe radiasi yang satu dengan yang lainnya, sebagai contoh :

X-Ray, Gamma Ray dan Partikel Beta WR=1Fast Neutron (10 keV-100 keV) dan Proton WR=10Partikel Alpha WR=20

Dosis Ekuivalent (H) = D x WRSI unit : Sievert (Sv)Subunit : millisievert (mSv) (x10-3)

Microsievert (µSv) (x10-6)Original unit : remConversion : 1 Sievert = 100 rems

Dosis Efektif (E)Pengukuran ini memudahkan perbandingan ukuran dosis dari berbagai bagian tubuh,

dengan mengubah semua dosis menjadi suatu dosis ekuivalen.Hal ini diperlukan karena bagian tubuh tertentu lebih sensitif terkena radiasi

dibanding bagian yang lain. The International Commission on Radiological Protection (ICRP) menilai setiap jaringan dengan suatu nilai angka, dikenal sebagai faktor bobot jaringan (WT), berdasarkan sensitifitasnya, contoh resiko jaringan yang rusak karena radiasi bertambah besar sebanding dengan semakin besar WT. Jumlah faktor bobot jaringan pada suatu individu menggambarkan jumlah faktor bobot jaringan keseluruhan tubuh.

E = H x WT

SI unit :Sievert (Sv)Subunit :millisievert (mSv)

Jika istilah dosis yang digunakan tidak jelas, berarti yang dimaksud adalah dosis efektif (E). Dosis efektif merupakan indikasi luasnya resiko terpapar radiasi ionisasi, tidak spesifik terhadap jenis atau energi radiasi atau bagian tubuh apa yang terpapar radiasi.

Dosis keseluruhanPengukuran ini digunakan untuk menghitung dosis efektif total pada suatu populasi dari suatu penelitian atau suatu sumber radiasi.Dosis keseluruhan = dosis efektif (E) x populasiSI unit: man-sievert (man-sv)

Dosis rata-rataDosis rata-rata adalah pengukuran dosis per unit waktu, contohnya dosis perjam. Lebih sering digunakan dan lebih mudah diukur, daripada batas total dosis pertahun.

Perhitungan Jumlah Dosis Tahunan Berbagai Sumber RadiasiSetiap orang terpapar berbagai radiasi ion dari lingkungan tempat tinggal. Sumber-

sumber tersebut antara lain:

Radiasi yang berasal dari alam - radiasi cosmik dari atmosfir bumi- radiasi gamma dari batu dan tanah di kerak bumi- radiasi dari isotop yang dapat dimakan, misalnya 40K dalam beberapa makanan- radon dan produk pembusukannya, 222Rn adalah hasil pembusukan berupa gas

dari uranium yang secara alami ada dalam batu besi. Sebagai gas, radon berdifusi dari batu-batuan melalui tanah dan dapat terperangkap di dalam rumah dengan ventilasi yang buruk dan kemudian teraspirasi ke paru-paru. Di Inggris hal ini sangat diperhatikan, di Cornwall dan Scotland banyak rumah telah dibangun diatas tumpukan batu besi.

Radiasi buatan- hasil ledakan nuklir- sisa pembuangan radioaktif pembangunan nuklir- radiasi diagnosa medis dan dental

- radiasi paparan pekerjaan

The National Radiological Protection Board (NRPB) telah menghitung jumlah dosis tahunan dari berbagai sumber di Inggris pada Tabel 3.2.

Table 3.2 Perhitungan Jumlah Dosis Tahunan PadaPopulasi Inggris Dari Berbagai Sumber RadiasiSumber radiasi rata-rata dosis tahunan persentaseRadiasi alamSinar kosmik 300Paparan eksternal dari kerak bumi 400Paparan internal dari Makanan 370Paparan radon dan produk Pembusukannya 700Total 2 mSv 87%

Radiasi buatan 10Sisa pembuangan radioaktif 2 >1%radiasi dari diagnosa medis dan dental 250 12%paparan pekerjaan 9 >1%

Rata-rata dosis radiasi yang diterima setiap orang di Inggris 2 mSv pertahun, sedangkan di Amerika diperkirakan 3,6 mSv. Gambaran ini sangat berguna dalam mempertimbangkan besarnya dosis yang berhubungan dengan prosedur diagnosis.

Dosis khusus yang terdapat pada radio-diagnostikDokumen NRPB dan Royal College of Radiologist, Pedoman Radiologi Standar untuk

Perawatan Dasar Kedokteran Gigi, menyediakan contoh dosis yang efektif untuk beberapa pemeriksaan dental yang menggunakan alat-alat dan penerima gambar yang berbeda. Hal ini ditunjukkan dalam tabel 3.3, ditambahkan juga cara pemilihan dosis yang efektif untuk berbagai prosedur diagnosa medis yang diterbitkan dalam dokumen NRPB, Pedoman Dosis Untuk Pasien Guna Peningkatan Proteksi terhadap Paparan Radio-Diagnosa, tahun 1999.

Tabel 3.3 Dosis Efektif Bagi Pasien Dewasa Dari Berbagai Pemeriksaan Diagnosa Dental Dan Medis Rutin Pemeriksan X-Ray Dosis Efektif (mSv) CT dada 8.0CT kepala 2.0Menelan barium 1,5Penyuntikan barium 7.0Tulang lumbal (AP) 0.7

Tengkorak (PA) 0.03Tengkorak (Lateral) 0.01Dada (PA) 0.02Dada (Lateral) 0.04Tomografi panoramik gigi - tidak meliputi kelenjar ludah 0,007-0,014 - meliputi kelenjar ludah 0,016-0,0262 film intraoral - menggunakan 70 kV, 200 mm fsd, Kolimasi persegi panjang dan film berkecepatan E 0,02 - menggunakan 50 kV, 100 mm fsd, Kolimasi bundar dan film berkecepatan D 0,016

Perlu ditekankan bahwa nilai dan berbagai dosis efektif tersebut ada dalam radiografi dental. Penyebab utama adanya variasi adalah kV pada alat, bentuk dan ukuran sinar, kecepatan film dan jaringan target.

Namun, gambaran tersebut juga menggambarkan perbandingan berbagai ukuran dosis efektif. Dosis individual yang dipakai dalam radiologi dental sangat kecil, namun harus diingat bahwa beban diagnostik sekecil apapun merupakan beban radiasi tambahan bagi pasien yang telah mendapatkan radiasi dari sumber lain. Dosis tambahan ini harus dipertimbangkan bagi tiap individu. Jumlah radiasi dental (intraoral dan ekstraoral) yang dilakukan di Inggris diperkirakan 20-25 juta pertahun, yang berarti bahwa dosis keseluruhan yang didapat dari radiografi dental cukup besar.

EFEK BIOLOGIS DAN DAMPAK YANG BERHUBUNGAN DENGAN SINAR-X

Klasifikasi Efek biologisKerusakan biologis yang disebabkan oleh radiasi ion diklasifikasikan dalam 3

kategori: Efek somatik deterministik Efek somatik stokastik Efek genetik deterministik Efek genetik stokastik

Efek somatis dibagi menjadi: Efek langsung atau akut

Terlihat segera setelah paparan, akibat dosis besar yang diterima oleh tubuh. Efek jangka panjang atau kronis

Terlihat jelas setelah waktu yang lama, sehingga disebut periode laten ( 20 tahun atau lebih), misalnya leukimia.

Tabel 4.1 Ringkasan Efek Akut Yang Utama Akibat Dosis Radiasi Yang Besar Dosis Efek Bagi Tubuh

0.25 Tidak ada 0.25-1.0 Sv Kelainan Ringan pada darah, seperti Menurunnya jumlah sel darah putih 1-2 Sv Muntah dalam waktu 3 jam, lelah, tidak selera makan, Kelainan darah. Pulih dalam beberapa minggu. 2-6 Sv Muntah dalam 3 jam, Kelainan darah yang parah, rambut rontok dalam 2 minggu. Pulih dalam 1 bulan hingga 1 tahun (untuk 70% kasus) 6-10 Sv Muntah dalam 1 jam, Gangguan pencernaan, Kelainan darah yang parah. Meninggal dalam waktu 2 minggu (untuk 80-100% kasus). >10 Sv Kerusakan otak, koma, meninggal.

Efek Somatik DeterministikAda beberapa efek sinar X yang merusak tubuh akibat dari dosis radiasi yang tinggi.

Meliputi warna kulit kemerahan dan katarak. Keparahan efek sebanding dengan dosis yang diterima, dan pada beberapa kasus dosis ambang terlihat pada saat tidak terlihat efek bagi pasien.

Efek Somatik StokastikEfek stokastik merupakan akibat yang mungkin terbentuk, bersifat acak dan tergantung

hukum kemungkinan. Contoh efek somatik stokastik meliputi leukimia dan tumor-tumor tertentu.

Efek yang merusak tersebut disebabkan ketika tubuh terpapar dosis radiasi apa saja. Secara eksperimen tidak dapat dibuat suatu dosis aman, yaitu dosis dimana efek stokastik tidak akan terbentuk. Oleh karena itu diasumsikan bahwa tidak ada dosis ambang, dan setiap paparan radiasi ion mempunyai kemungkinan dalam menyebabkan efek stokastik.

Semakin rendah dosis radiasi semakin rendah pula kemungkinan kerusakan sel. Walaupun demikian, tingkat kerusakan tidak berhubungan dengan jumlah dosis. Hal ini merupakan latar belakang adanya anjuran dalam proteksi radiasi.

Efek Genetik DeterministikEfek genetik deterministik terjadi pada organ reproduksi, dapat merusak DNA sel

sperma/sel telur dan mengakibatkan abnormalitas kongenital pada keturunan I atau II (bersifat laten). Kerusakan ini muncul pada saat ada faktor pemicu dimana sel gonad pria lebih mudah terpapar.

Efek Genetik StokastikMutasi merupakan perubahan yang tiba-tiba pada gen atau kromosom. Hal ini dapat

diakibatkan oleh faktor eksternal, seperti radiasi yang terjadi secara spontan.

Radisasi terhadap organ reproduksi dapat merusak DNA sel sperma ataupun sel telur, dapat berupa kelainan kongenital pada keturunan orang yang terkena radiasi. Walaupun demikian, tidak ada kepastian bahwa efek tersebut dapat terjadi, sehingga semua efek genetis dianggap sebagai efek stokastik.

Hubungan sebab dan akibat sangat sulit bahkan sangat tidak mungkin dibuktikan. Walaupun radiasi ion memiliki potensi dalam menyebabkan kerusakan genetik, tidak ada data pasien manusia yang menunjukkan adanya hubungan langsung dengan radiasi. Perkiraan lebih didasarkan pada kelinci percobaan. Diperkirakan bahwa dosis 0,5-1,0 Sv pada gonad dapat meningkatkan kemungkinan terjadi mutasi sebesar 2 kali lipat. Sekali lagi diperkirakan tidak ada dosis ambang.

Efek Terhadap Bayi Yang Belum LahirJanin yang sedang bertumbuh lebih sensitif terhadp efek radiasi, terutama dalam periode

organogenesis (2-9 minggu setelah pembuahan). Masalah yang utama adalah: kelainan abnormal atau kematian retardasi mental Hal ini diakibatkan adanya kerusakan pada sel darah ibu sehingga suplai darah ke janin terganggu. Sehingga dosis maksimum yang diperbolehkan diberikan kepada abomen wanita hamil diatur oleh hukum.

Efek Berbahaya Yang Penting Dalam Radiologi DentalDalam bidang kedokteran gigi, jumlah dosis yang digunakan secara rutin relatif kecil

dan di bawah dosis ambang yang dapat mengakibatkan efek somatik deterministik. Walaupun demikian, efek stokastik pada sel somatis dan genetis dapat diakibatkan oleh berapapun dosis radiasi ion. Radiologi dental biasanya tidak terlibat dalam radiasi organ reproduksi, sehingga efek somatic stokastik merupakan efek merugikan yang paling dipertimbangkan.

Bagaimana Sinar-X Mengakibatkan Kerusakan?Mekanisme mengenai bagaimana sinar-X menyebabkan kerusakan tidak diketahui

dengan jelas, namun 2 sebab utama yang dianggap berhubungan adalah: 1. kerusakan langsung pada target spesifik di dalam sel (DNA, RNA)2. kerusakan tidak langsung terhadap sel akibat ionisasi air atau molekul lain dalam sel

Kerusakan langsungTarget spesifik pada sel yaitu DNA atau RNA di dalam inti sel, atau suatu elektron

berenergi tinggi yang masuk dan menghancurkan ikatan asam-asam nukleat yang relatif lemah. Efek kromosom tersebut meliputi :

1. Replikasi yang abnormal2. Ketidakmampuan untuk menyampaikan informasi3. Kerusakan sesaat-DNA berhasil diperbaiki sebelum pembelahan sel berlanjut4. Kematian sel

Jika radiasi mengenai sel somatik, efek pada DNA dapat menginduksi keganasan. Jika kerusakan mengenai sel reproduksi inang, akibatnya berupa abnormalitas kongenital.Apa yang terjadi pada sel bergantung pada beberapa faktor seperti :

1. Jenis dan jumlah ikatan asam nukleat yang rusak2. Intensitas dan jenis radiasi

3. Waktu ‘antara’ terjadinya paparan4. Kemampuan sel untuk memperbaiki diri5. Tahapan siklus replikasi sel saat terradiasi

Kerusakan tak langsungKarena 75% sel terdiri dari air, maka molekul airlah yang terionisasi oleh sinar-X.

Perkiraan besarnya resiko terkena kankerSulit untuk memperkirakan resiko efek stokastik pada sel tubuh, seperti kanker

akibat radiasi. Kelompok yang terkena radias dosis tinggi dianalisis dan hasilnya digunakan untuk memperkirakan resiko dari radiasi dosis rendah pada radio-diagnosis. Studi kelompok yang terkena dosis tinggi meliputi:

1. Kelompok bertahan dari ledakan atom di Hiroshima dan Nagasaki2. Pasien yang menerima radiotherapy3. Pekerja radiasi orang-orang yang terpapar radiasi dalam tugasnya4. Kelompok bertahan pada bencana nuklir di Chernobyl

Mudah untuk menghitung jumlah resiko karena kanker adalah penyakit yang umum, sehingga dalam kelompok studi manapun biasanya terdapat insidensi kanker. Pada kelompok yang disebutkan di atas, insidensi karies meningkat dan mengarah pada bertambahnya insidensi kanker.

Perkiraan resiko berkembangnya suatu kanker fatal akibat radiasi sinar-X menunjukkan resiko seumur hidup pada pasien usia 16-69. Resiko tersebut tergantung usia, menjadi sangat tinggi pada usia muda dan menurun pada usia yang lebih tua. NRPB menyarankan pada anak-anak perkiraan resiko dikali 2 dan pada pasien orangtua dibagi 5.

Informasi epidemis ini selalu diperbaharui dan laporan terakhir menyarankan resiko akibat radiasi dosis rendah lebih besar dari yang telah dipikirkan sebelumnya. Hal ini bertujuan untuk memperkirakan resiko dalam radiologi kedokteran gigi.

KESIMPULAN Efek biologis dari ionisasi radiasi sangatlah merusak. Efek stomastik deterministik

dikaitkan dengan radiasi dosis tinggi, sedangkan efek stomastik stokastik dihubungkan dengan dosis rendah. Resiko stokastik dalam Radiologi KG sangat kecil karena dosis yang digunakan kecil. Dosis ambang individual diperkirakan adalah ±2 mSv per tahun, sehingga diperoleh jumlah dosis yang dapat diberikan setiap minggu adalah 0,003 mSv. Sedangkan di FKG UNPAD dosis radiasi 1x penyinaran untuk foto intraoral adalah 0,028 mSv. Berbagai pengurangan dosis dan pengukuran batas dosis menyebabkan pentingnya menjaga seluruh paparan serendah mungkin (ALARP-as low as reasonably practicable) untuk pasien maupun pekerja di kedokteran gigi.