Radiobiologi

RADIOBIOLOGI

A.      Perkembangan Pengetahuan Terhadap Radiasi Dan Persepsi Terhadap Bahaya Radiasi  :

Penentuan Sinar X oleh                         : W.C. Rontgen, Th. 1895

Penentuan Unsur Radium oleh           : Piere dan Marie Curie, 3                                                                               Th Kemudian.

Mulai Gencar Memanfaatkan Radiasi :

Dokter          : - Diagnostik

    Terapi Sinar, 30, 1 Jam

Umum          : - Merontokan Bulu – Bulu Yang tidak Disenangi

                                 - Meminumkan Radium  atau Disuntikkan  Untuk Mengobati Macam-Macam Penyakit                        Jerawat, Penyakit             Jantung dll.

Gencar Pemanfaatan Radiasi Ini Tidak Cukup Lama, Para Dokter dan Ilmuwan Menyadari Pemakaian Radiasi Menimbulkan Gangguan Kesehatan :

a.       Luka Bakar Pada Kulit, Tulang

b.       Mandul, Kanker dll

Setelah 20 Th Penemuan Radiasi Para Dokter/Ilmuwan Mengetahui Akibat Pemaparan Radiasi Tersebut Timbul Macam-Macam Masalah : Kemandulan, Penyakit Tulang, Kanker

Tahun 1929 Muller Menentukan Radiasi Dapat Menimbulkan Mutasi Genetik.

Beberapa Tahun Kemudian Terungkap Bahaya Radiasi :

 - Leukimia

 - Anemia

 - Dan Penyakit Kanker

Tindakan Pengamanan Segera Dimulai :

Th 1928         : Konggres Internasional Radiologi

                                 Membentuk Komisi Internasional Proteksi Sinar X Dengan Radium

Th 1934         : - Direkomendasikan Dosis Tenggang Oleh kelompok Proteksi Radiasi

B.      Radiasi & Radiasi Pengion

     Panas Dengan Cahaya Matahari :

     Radiasi Yang Sangat Penting Bagi Kehidupan.

     Radiasi Buatan                             : Gelombang Mikro, Untuk Memasak

     Bahan-Bahan Radioaktif          : Radiasi Alam

     Secara Umum Radiasi Adalah :

     - Pemancaran Energi Dalam Bentuk Gelombang atau      Partikel

     Bila Energinya Cukup Besar, Maka Radiasi Itu Akan Menimbulkan Ionisasi Sepanjang Lintasan disebut : RADIASI PENGION Contoh : Sinar X, Sinar Kosmik, Radiasi Yang Dipancarkan Oleh Bahan Radioaktif (Alfa, Beta, Gamm,Neutron)

 

C.      Sumber Radiasi

      1. RADIASI ALAM :

          - Berasal Dari Sinar Kosmos

          - Sinar Gamma Dari Kulit Bumi

          - Hasil Peluruhan Dari Radon dan Thorium

      2. RADIASI BUATAN

          - Adalah Radiasi Yang Ditimbulkan Karena Atau  Berhubungan Dengan Kegiatan Manusia, Seperti :

                       * Penyinaran Dibidang Medik

                       * Jatuhan Radioaktif

            * Radiasi Yang Diperoleh Pekerja Di Fasilitas Nuklir

            * Radiasi Yang Berasal Dari Kegiatan DiBidang Industri          (Loging, Pabrik Kaos Lampu)

D.      Penyinaran Luar Dan Penyinaran Dalam

      1. Penyinaran Luar : Adalah Penyinaran Yang Berasal Dari  Sumber Radiasi Yang Terletak Diluar Tubuh

      2. Penyinaran Dalam : Sumber Radiasi Yang Terletak Didalam Tubuh Manusia.

  Pada Penyinaran Luar, Maka Radiasi Dapat Mengenai Seluruh Tubuh  (Penyinaran Total) Atau Mengenai Sebagian Tubuh Saja (Penyinaran Parsial). Penyinaran Jenis Ini Bagi Sinar Alfa dengan Betha Yang Energinya Kecil Tidak Menimbulkan Bahaya.

Sedangkan Sinar X, Gamma, Betha Yang Energinya Kuat Dapat Menimbulkan Bahaya.

E.       Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Efek Biologi :

      a. Dosis Serap, Yang Ditentukan Oleh :

         - Aktivitas Sumber Radiasi

                     - Jenis dan Tenaga Radiasi

                     - Jarak Dari Sumber Radiasi

                     - Lamanya Penyinaran

                     - Media Pelemah

b. Distribusi Penyinaran Pada Tubuh :

         - Penyinaran Total (Uniform, Tak Uniform)

- Penyinaran Parsial

c. Distribusi Waktu Penyinaran :

        -   Penyinaran Dosis Tunggal Akan Lebih Terasa Efeknya dari Pada Dosis Terbagi Walaupun Dosis Akumulasinya  Sama.

F.       Pengendalian Terhadap Bahaya Penyinaran

1.       Pengendalian Terhadap Bahaya Penyinaran Luar Dapat Dilakukan Dengan :

* Memperbesar Jarak Antara Sumber Radiasi Dengan Tubuh

* Mempersingkat Waktu Penyinaran

* Mempergunakan Bahan Perisai Radiasi Sebgai Media  Pelemah Radiasi

2.       Penyinaran Dalam Terjadi Karena Masuknya Radio Nuklida Kedalam Tubuh Melalui Jalan Nafas, Saluran Pencernaan, Luka Dari Kulit, Ataupun Menembus Kulit Yang Utuh. Pada Penyinaran Dalam Maka Radiasi Yang Lebih Berbahaya Adalah Radiasi Yang Lebih Banyak Menimbulkan Ionisasi Dalam Jaringan Tubuh, Sehingga Radiasi Alfa Lebih Bahaya Dari Pada Radiasi Betha, dan Radiasi Betha Lebih Bahaya Dari Pada Radiasi Gamma Dan Sinar X.

               

G.      Faktor Yang Mempengaruhi Efek Biologi, Dalam Hal Ini Adalah :

1.       Dosis Serap Yang Tergantung Pada :

a.       Jenis dan Tenaga Radiasi

b.       Aktivitas Radio Nuklida kontaminan

c.       Waktu Kontak

2.       Distribusi Radio Nuklida Dalam Tubuh

3.       Usia

      Pengendalian Terhadap Penyinaran Dalam Adalah Mencegah Agar Tidak Terjadi Kontaminasi Internal, Bila Terjadi Kontaminasi Internal, Diusahakan Agar Radio Nuklida Secepat Mungkin Dapat Dikeluarkan Dari Tubuh.

      Adanya Kontaminasi Radioaktif Dalam Tubuh Sekarang Dapat Dianalisis (Secara Kualitatif dan Kuantitatif) Dengan :

1.       Whole Body Counter :  Untuk Radio Nuklida Yang Kontaminan Yang Memancarkan Radiasi Sinar X Atau Gamma Dengan  Energi Kuat

2.       Ekskreta analisis Dilakukan Terhadap Cuplikan Darah,       Urine, Tinja Dan Cairan Tubuh Yang Lain.

H.      INTERAKSI RADIASI DENGAN BAHAN BIOLOGI :

Interaksi Dengan Bahan Biologi Merupakan Proses Yang Bertahap, Yang Diawali Dengan Tahap Fisik Dan Berakhir Dengan Tahap Biologik.

1.       TAHAP FISIK

Absorbsi Radiasi Pengion Oleh Bahan Akan Terjadi  Eksistasi Dan Ionisasi Pada Molekul Atau Atom Penyususn Bahan         Biologi

2.       TAHAP FISIKOKIMIA

    Reaksi Yang Dialami Oleh Atom/Molekul Adalah Tereksitasi Atau Terionisasi Sampai Terbentuk Radikal Bebas   tubuh Terdiri Dari 60 % Air Sehingga Reaksi Tidak Langsung Terhadap Air Ini, Dimana Absorbsi Tenaga Radiasi Oleh Air Akan Menghasilkan Radikal Bebas Yang Sangat Reaktif Dan Toksik Melalui Radiolisis Air.

3.       TAHAP KIMIA DAN BIOLOGI

  Pada Tahap Ini Radikal Bebas Dan Molekul Reaktif Lain Yang Terbentuk Akan Saling Bereaksi Dengan Media Sekitarnya Untuk Menimbulkan Keseimbangan Efek Kimia .

  Tanggapan Biologik Akan Dimulai Dengan Terkenanya Molekul - Molekul Organik Penyusun Sel Atau Protein Dalam Sel (Enzym,DNA dsb)

4.        TAHAP BIOLOGIK

Tanggapan/Respon Biologik Dapat Bervariasi Tergantung Molekul apa Yang Terkena.  Rusaknya Molekul Enzym, Akan Menimbulkan  Blokade Pada Berbagai Proses Metabolisme. Kerusakan Molekul DNA, Dapat Menimbulkan  Cacat Genetik. kerusak Yang Terjadi Dapat Meluas Dari Skala Seluler Ke Jaringan, Ke Organ Bahkan Kematian.

I.         EFEK BIOLOGI RADIASI

1.        TANGGAPAN SISTEM BIOLOGI TERHADAP RADIASI

  Tubuh Manusia mengandung Bnayak Organ (Otak, Jantung, Paru - Paru, Hepar, Ginjal Dll), Setiap Organ Terdiri Dari Berjuta-Juta Sel.

      * Jaringan Pada Tubuh Manusia Dapat Dibedakan Menjadi :

                      - Jaringan Epitel = Yang Melapisi Saluran Dalam Tubuh

                      - Jaringan Ikat = Melapisi Tempat-Tempat Tertentu Dibawah Kulit, Permukaan Hepar 

                                - Jaringan Otot

                                - Jaringan Saraf

Sel      : Inti Sel, Plasma Sel, Membran Sel, Dalam Inti Sel Terdapat Benang Chromosom/Pembawa Sifat Keturunan Bila Sel Membelah, Maka Sel Baru Mempunyai Gen Yang Sama Dengan Sel Induk. 

            Kromosom/Gen Dapat Mengalami Mutasi, Yang Akibat Dari Mutagen Kimia, Atau Radiasi Pengion Peristiwa Mutasi Gen inilah Antara Lain Yang Menerangkan Keganasan Sel Sehingga Menjadi Kanker, Mutasi Yang Diwariskan Kepada Sel Anak Akan Menimbulkan Efek Genetik/Pewarisan Apabila Sel Ini Kebetulan Adalah Sel Kelamin (Telur, Sperma).

            Didalam Plasma Sel Terdapat Suatu Bangunan Yang Memproduksi Enzym-Enzym Yang Merupakan Katalisator Dalam Reaksi Biokimia Dalam Sel.   

               

1.       Kerusakan Enzym Karena Radiasi :

    Terganggu Fungsi Sel Sehingga Sel Akan Mati, Membran Sel Untuk Mengontrol Lalu Lintas Makanan. Perubahan Permeobilitas Membran Sel  Akibat  Radiasi Menimbulkan Gangguan Struktur Dan Fungsi Sel.

              Sel Selain Membelah Diri Terus Menerus Menjadi Sel Anak Juga Menjadi Sel Khusus, Fungsi Dan Strukturnya Proses Ini Desebut:  DIFERENSIASI

J.        RADIOSENSITIVITAS

    Pada Penelitian Tidak Semua Sel Mempunyai Kepekahan Yang Sama Terhadap Radiasi.

    Menurut Bergonie dan Tribondeu :

    Bahwa Radioaktivitas Berbanding Terbalik Dengan Derajat Diferensiasi Dan Berbanding Lurus Dengan     Kapasitas Reproduksi.

    Dengan Demikian Jaringan Yang Sel-Selnya Aktif Membelah Mempunyai Kepekahan Yang Relatif Tinggi terhadap Radiasi

                Termasuk Kedalam Golongan Ini :

                - Sel-Sel Pembentuk Darah Dan Sumsum Tulang Merah

                - Sel-Sel Epitel Kulit Dan Selaput Lendir

                - Sel-Sel Pembentuk Sperma Dan Telur

                Sel-Sel Yang Diferensiasi Rendah Juga Sensitive/Pekah Terhadap Radiasi :

                - Sel-Sel Tubuh Janin

                - Sel-Sel Kanker Tertentu

               

1.       FAKTOR LAIN YANG DAPAT MEMPENGARUHI RADIOSENSITIVITAS

Selain Air, Maka Terdapat Beberapa Faktor Lain Yang  Dapat Mempengaruhi Radiosensitivitas :

                                - Pengaruh Kadar Oksygen

                                - Obat-Obatan

                                - Bakteri Dan Jamur

               

K.       EFEK GENETIK, SOMATIK, STOKASTIK DAN NON STOKASTIK

1. Efek Genetik (Efek Pewaris)    : Adalah Efek Radiasi Yang Dirasakan Oleh Keturunan  Dari Orang Yang Menerima Radiasi Tersebut

2. Efek Somatik : Adalah Efek Akibat Radiasi Dapat Langsung Dirasakan Oleh Orang Yang Menerima Radiasi Tersebut

3. Efek Stokastik :   Adalah Efek Yang Kebolehjadian Timbulnya   Merupakan Fungsi Dosis Radiasi Dan Diperkirakan   Tidak Mengenal Dosis Ambang

Ciri-Ciri Efek Stokastik :

- Tidak Mengenal Dosis Ambang

- Timbul Setelah Melalui Masa Tenang Yang Lama

- Keparahannya Tidak Tergantung Pada Dosis Radiasi

- Tak Ada Penyembuhan Spontan

Efek Stokastik Ini Meliputi : - Kanker, Leukimia (Somatik), Penyakit Keturunan      (genetik)

4. Efek Non Stokastik      :Adalah Efek Yang Kualitas Keparahannya Bervariasi Menurut  Dosis Dan Hanya Timbul Bila Dosis Ambang Dilampaui

Ciri-Ciri Efek Non Stokastik :

- Mempunyai Dosis Ambang

- Umumnya Timbul Beberapa Saat Setelah Radiasi

- Adanya Penyembuhan Spontan (Tergantung Keparahan)

- Keparahannya Tergantung Dosis Radiasi.

Efek Non Stokastik Meliputi Beberapa Efek Somatik Seperti :

Luka Bakar, Sterilitas (Mandul), Katarak, Kelainan Kongenital.

Jadi Efek Genetik Adalah Efek Stokastik, Sedangkan Efek Somatik Dapat Stokastik (Leukimia Dan Kanker) Maupun Non Stokastik  

L.       EFEK BIOLOGI PADA SISTEM, ORGAN ATAU JARINGAN

1.            Darah dan Sumsum Tulang Merah

                Darah putih merupakan komponen seluler darah yang tercepat mengalami perubahan akibat radiasi.

                Efek pada jaringan ini berupa penurunan jumlah sel. Komponen seluler darah yang lain (butir pembeku dan darah merah) menyusul setelah sel darah putih.

                Sumsum tulang merah yang mendapat dosis tidakterlalu tinggi masih dapat memproduksi sel-sel darah, sedangkan pada dosis yang cukup tinggi akan terjadi kerusakan permanen yang berakhir dengan kematian (dosis lethal 3-5 Sv).

                Akibat penekanan aktivitas sumsum tulang maka orang yang terkena radiasi akan menderita :

                * Kecenderungan pendarahan dan infeksi

                * Anemia dan kekurangan haemaglobin

                Efek stokastik karena penyinaran sumsum tulang adalah leukimia

2.            Saluran Pencernaan Makanan

                Kerusakan pada saluran pencernaan makanan memberikan gejala mual, muntah, gangguan pencernaan dan penyerapan makanan serta diare.

                Kematian dapat timbul karena dehidrasi akibat muntah dan diare yang parah.

                Efek stokastik yang dapat timbul adalah kanker pada epitel saluran pencernaan

3.            Organ Reproduksi

                Efek somatik non stokastik pada organ reproduksi adalah sterilitas, sedangkan efek genentik (selalu stokastik) terjadi karena mutasi gen atau kromosom pada sel kelamin.        

4.            Sistem Syaraf

                Sistem syaraf termasuk tahan radiasi. Kematian karena kerusakan sistem syaraf terjadi pada dosis puluhan Sievert

5              Mata

                Lensa mata peka terhadap radiasi. Katarak merupakan efek somatik non stokastik yang masa tenangnya agak lama dan terjadi pada dosis lebih besar dari 1,5 Sievert.

6.            Kulit

                Efek somatik non stokastik pada kulit bervariasi dengan besarnya dosis, mulai dari kemerahan sampai luka bakar dan kematian jaringan. Efek stokastik pada kulit adalah kanker kulit

7.            Tulang

                Bagian tulang yang peka terhadap radiasi adalah sumsum tulang dan selaput dalam serta luar dari tulang. Kerusakan pada tulang biasanya terjadi karena penimbunan strotium 90 atau radium 226 dalam tulang. Efek somatik stokastik berupa kanker pada sel epitel selapu tulang.

8.            Kelenjar gondok 

                Kelenjar gondok berfungsi mengatur metabolisme umum melalui hormon tiroxin yang dihasilkannya. Kelenjar ini relatif tahan terhadap penyinaran luar namun mudah rusak karena kontaminasi internal oleh yodium radioaktif.

9.            Paru-Paru

                Paru-paru umumnya menderita kerusakan akibat penyinaran gas uap, atau partikel dalambentuk aerosol yang bersifat radioaktif yang terhirup melalui pernafasan.

10.          Hati dan Ginjal

                Kedua organ ini relatif tahan terhadap radiasi

M.    EFEK TERATOGENIK

                Efek teratogenik adalah efek timbulnya cacat bawaan karena penyinaran yang terjadi sewaktu janin berada dalam kandungan.

                Efek ini dapat berupa kematian dalam kandungan atau segera sesudah lahir, kemunduran pertumbuhan maupun kelainan bawaan tergantung saat penyinaran terjadi pada usia kurang dari 15 hari umur kehamilan maka hasil konsepsi biasanya mengakami kematian.

                Apabila penyinaran terjadi pada usia kehamilan antara 15 – 50 hari maka pada umumnya terjadi kelainan bawaan karena pada saat itu organ-organ tubuh sedang dibentuk.

                Sedangkan penyinaran setelah usia kehamilan 50 hari akan berakibat gangguan pertumbuhan janin dalam kandungan.

                 

N.      PENYAKIT AKIBAT RADIAS

1.            Radiodermatitis

                -              Radiodermatitis adalah peradangan pada kulit yang terjadi akibat penyinaran lokal dengan            dosis tinggi.

                -              Dimulai dengan tanda kemerahan pada kulit yang terkena radiasi, kemudian diikuti oleh                 masa tenang beberapa hari sampai 3 minggu baru kemudian timbul gejala yang khas   tergantung dosis yang diterima

               

2.            Katarak

                - Penyinaran pada mata dengan dosis diatas 1,5 Gy

                - Masa tenang antara 5 – 10 tahun

3.            Sterilitas

                - Akibat penyinaran pada kelenjar kelamin

                - Efek berupa pengurangan kesuburan sampai kemandulan

                - Dosis lebih peka dari ovarium

                - Sel sperma yang muda lebih peka daripada sel tua

                - Aktivitas pembentkan sperma dapat mulai menurun pada dosis beberapa Senti Gray

4.            Sindroma Radiasi Akut

                -              Terjadi setelah penyinaran seluruh tubuh dengan dosis lebih dari 1 Gy yang diterima        secara                 sekaligus dengan laju dosis yang cukup tinggi oleh radiasi yang berdaya   tembus besar.

                -              Gejala-gejala :

                                Diawali dengan gejala tidak khas seperti mual dan muntah, demam, rasa lelah, sakit          kepala serta diare, kemudian diikuti masa tenang selma 2 sampai 3 minggu. Pada masa            ini gejala mereda. Setelah masa tenang lewat maka timbul nyeri perut, diare, pendarahan,            anemia, infeksi bahkan kematian.    

Read More

Fisika Radiodiagnostik

Proses pembentukan sinar- X

1.       Arus listrik akan memanaskan filamen sehingga akan terjadi awan elektron disekitar filamen (proses emisi termionik)

2.        Tegangan (kV) di antara katoda (negatif) dan anoda (positif) akan menyebabkan elektron-elektron bergerak ke arah anoda.

3.       Fokus (focusing cup) berfungsi untuk mengarahkan pergerakan berkas elektron menuju target.

4.       Ketika berkas elektron menabrak target akan terjadi proses eksitasi pada atom-atom target, sehingga akan dipancarkan sinar-X karakteristik, dan proses pembelokan elektron sehingga akan dipancarkan sinar-X bremstrahlung.

5.       Berkas sinar-X yang dihasilkan, yaitu sinar-X karakteristik dan bremstrahlung, dipancarkan keluar tabung melalui jendela (window).

6.       Pendingin diperlukan untuk mendinginkan target karena sebagian besar energi pada saat elektron menumbuk target akan berubah menjadi panas.

Terdapat dua pengaturan (adjustment) pada pesawat sinar-X yaitu

1. Pengaturan arus berkas elektron (mA) dengan cara mengatur arus filamen dan pengaturan tegangan di antara anoda dan katoda (kV). Pengaturan ini akan menyebabkan perubahan jumlah elektron yang dihasilkan filamen dan intensitas berkas elektron (mA) sehingga mempengaruhi intensitas sinar-X. Semakin besar mA akan menghasilkan intensitas sinar-X yang semakin besar.
2. Pengaturan tegangan kV akan menyebabkan perubahan "gaya tarik" anoda terhadap elektron sehingga kecepatan elektron menuju (menumbuk) target akan berubah. Hal ini menyebabkan energi sinar-X dan intensitas sinar-X yang dihasilkan akan mengalami perubahan. Semakin besar kV akan menghasilkan energi dan intensitas sinar-X yang semakin besar.

FAKTOR EKSPOSI

Faktor eksposi ( factor penyinaran ) terdiri dari kV ( kilo volt ), mA ( mili Amper ) dan s ( second )

kV adalah satuan beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda didalam tabung Roentgen. KV akan menentukan Kualitas sinar - x. mA adalah suatu arus tabung, dan s adalah satuan waktu penyinaran. mAs akan menentukan kuantitas sinar - x.

1.   Tegangan listrik (kV)

Tegangan listrik (kV) adalah satuan beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda didalam tabung Roentgen. kV atau Tegangan listrik akan menentukan kualitas sinar-x dan daya tembus sinar-x, makin tinggi besaran tegangan listrik yang di gunakan makin besar pula daya tembusnya.

 Dalam menentukan tegangan listrik sebaiknya menggunakan tegangan optimal yang mampu menghasilkan detail obyek tampak jelas. Hal-hal yang mempengaruhi tegangan tabung adalah :

                a. Jenis pemotretan

                b. Ketebalan obyek

                c. Jarak pemotretan

                d. Perlengkapan yang digunakan

Efek yang terjadi sehubungan dengan kenaikan tegangan listrik (kV) adalah

1.       Energi radiasi sinar-x akan meningkat, sehingga densitas pada film akan menigkat

2.       Mengurangi kontras objek

3.       Mengurangi dosis radiasi pada kulit sedangkan pada gonad meningkat

2.       Arus dan waktu (mAs)

Arus dan waktu adalah pekalian arus listrik (mA) dan waktu exposi (s), yang mana besaran arus ini menentukan kuantitas radiasi. Dalam setiap pemotretan pada berbagai bagian tubuh mempunyai besaran arus dan waktu tertentu. Pada dasarnya arus tabung yang dipilih adalah pada mA yang paling tinggi yang dapat dicapai oleh pesawat, agar waktu exposi dapat sesingkat mungkin, sehingga dapat mencegah kekaburan gambar yang disebabkan oleh pergerakan. Waktu exposi yang relatif panjang digunakan pada teknik pemeriksaan yang khusus misalnya tomografi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besaran faktor eksposi

1. Filter 

Pada umumnya tabung pesawat sinar-x diagnostik menggunakan filter inheret dan biasanya di tambah dengan additional filter berupa aluminium yang kalau di disatukan setara dengan 2 mm Al. Filter ini berfungsi menyaring radiasi yang lemah. Sedangkan pada pemotretan yang menggunakan tegangan yang rendah seperti pada teknik pemotretan mammografi, filter tambahan tidak diperlukan akan tetapi pada pemotretan tegangan tinggi. Filter tambahan perlu diperhitungkan.

2. Jarak pemotretan 

Jarak dalam pemotretan terdiri atas:

                a. Jarak fokus ke obyek (FOD = focus obyek distance)

                b. Jarak obyek ke film (OFD = obyek film distance)

    Bila OFD dijauhkan maka akan terjadi :

    - Geometric unsharpness meningkat

    - Magnifikasi (pembesaran) bertambah

                c. Jarak fokus ke film ( FFD = focus film distance)

                    Memperpanjang jarak fokus ke film dapat        menyebabkan:

–      Mengurangi ketidaktajaman (kekaburan) gambaran yang disebabkan oleh faktor geometrik.

–      Mengurangi magnifikasi (pembesaran) pada gambar terutama pada pemotretan thorax.

–      Mengurangi dosis kulit pada pasien.

–      Menaikkan arus dan waktu (mAs).

3. Luas lapangan penyinaran ( kolimasi)

Membatasi dan mengurangi luas lapangan penyinaran pada suatu pemotretan akan mengurangi jumlah radiasi hambur yang akan mempengaruhi kontras. Pembatasan kolimasi disesuaikan dengan kebutuhan klinis.

4. Ukuran fokus

Pada pesawat sinar-x diagnostik yang umum digunakan biasanya mempunyai dua ukuran fokus yaitu fokus besar dan fokus kecil. Fokus besar digunakan pada pemakain arus yang besar, sedangkan fokus kecil digunakan pada pemakain arus kecil. Gambaran yang dihasilkan fokus kecil lebih tajam dibandingkan dengan menggunakan fokus besar.

5. Film dan lembaran penguat (IS)

Kombinasi film dan lembaran penguat harus dipilih dengan mempertimbangkan kebutuhan akan detail dan kontras yang optimum, serta penggunaan dosis radiasi sekecil mungkin. Biasanya digunakan kombinasi lembaran penguat kecepatan sedang dan film cepat,sehingga faktor eksposi dapat diperkecil.

6. Grid

Grid merupakan alat untuk mengurangi atau mengeliminasi radiasi hambur agar jangan sampai ke film. Grid terdiri dari lajur-lajur lapisan tipis timbal yang di susun selang-seling diantara bahan yang tembus radiasi misalnya plastik dan kayu. Grid digunakan terutama pada pemotretan yang menggunakan mAs yang tinggi.

7. Jenis pemotretan

Faktor eksposi yang dipilih untuk suatu pemotretan tergantung pada :

                a. Bagian tubuh yang akan diperiksa

                b. Struktur yang akan difoto

                c. Keadaan fisik pasien

8. Proses pengolahan film 

Setiap film harus diproses dengan teknik pengolahan film yang tepat, agar dihasilkan gambaran yang baik. Proses pengolahan film ada dua macam yaitu secara manual dan cara automatik. Faktor eksposi harus mempertimbangkan proses pencucian yang digunakan serta umur cairan pada proses pencucian film.

KUANTITAS SINAR –X

1. Dipengaruhi oleh mAs, sebagai penyesuaian terhadap besarnya kualitas yang dipancarkan oleh sinar X
2. Beberapa alasan manipulasi dari kesesuaian terhadap kualitas dan kuantitas
3. Pasien tidak tahan untuk diam dalam kurun waktu tertentu
4. Mengkondisikan supaya gridded kaset harus digunakan pada potter bucky
5. Mengkondisikan variasi dari FFD

INTERAKSI SINAR-X DENGAN MATERI

1. Untuk tujuan proteksi radiasi, terdapat 3 Mekanisme interaksi energi, 2 dari mekanisme ini, yaitu penyerapan efek foto listrik dan hambran compton, yang melibatkan interaksi hanya dengan elektron-elektron orbital penyerap, mendominasi dalam kasus-kasus dimana energi foton tidak jauh melebihi 1,02 MeV.
2. Pada energi yang lebih tinggi, terjadi efek produksi pasangan (Pair Production), yang merupakan suatu pengubahan langsung energi elektromagnetik menjadi massa

Efek Foto Listrik 

1. Radiasi gelombang EM yang jatuh pada permukaan suatu material dapat melepaskan elektron dari material.
2. Elektron tidak akan terlepas jika frekuensi (atau energi) gelombang EM lebih kecil dari batas nilai energi ambang material yang dikenai gelombang EM.
3. Banyaknya elektron yang terlepas per satuan waktu berbanding lurus dengan besarnya intensitas radiasi EM, asalkan frekuensinya di atas harga energi ambang material.
4. Energi dari elektron yang terlepas tergantung dari frekuensi radiasi EM dan tidak tergantung pada intensitasnya.

Efek fotolistrik

1. Efek fotolistrik dominan dalam diagnostik, terutama untuk energi foton rendah.
2. Efek ini merupakan interaksi antara foton dengan elektron terikat, dan berkontribusi besar dalam pencitraan diagnostik.
3. Energi elektron datang seluruhnya diserap oleh eletron, yang kemudian keluar dari orbit.
4. Dalam peristiwa efek foto listrik, foton yang mengenai materi akan diserap sepenuhnya  dan  salah  satu  elektron  orbital    akandipancarkan  dengan energi kinetik yang hampir sama dengan energi foton yang mengenainya.
5. Efek fotolistrik timbul karena interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan electron-elektron dalam atom bahan.
6. Dalam peristiwa ini energy foton diserap oleh atom, yaitu electron, sehingga elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom. Elektron yang dilepaskan oleh efek fotolistrik disebut fotoelektron
7. Efek fotolistrik terutama terjadi pada foton berenergi rendah, yaitu berkisar antara 0,01 Mev hingga 0,5 Mev dan dominan pada energy foton dibawah 0,1 Mev. Radiasi elektromagnetik dengan energy fotonnya kecil akan berinteraksi dengan elektron-elektron yang berada diorbit luar atom.
8. Semakin besar energy foton maka elektron-elektron yang berada pada orbit lebih dalam akan dilepaskan
9. Elektron yang terlempar ke luar dari atom yang paling mungkin berasal dari electron dikulit K.
10. Energi foton datang (hv) sebagian besar berpindah ke electron fotolistrik dalam bentuk energy kinetic elektron

Efek Compton

1. Peristiwa efek Compton sangat menyerupai efek foto listrik kecuali energi foton   yang  mengenai  materi  tidak  diserap  sepenuhnya  sehingga  masih ada sisa energi foton yang dipantulkan atau dibelokkan.

Efek Compton

1. Hamburan Compton terjadi apabila foton dengan energy hv berinteraksi dengan electron bebas atau electron yang tidak terikat secara kuat oleh inti, yaitu electron yang berada pada kulit terluar dari atom.
2. Electron dilepaskan dari inti atom dan bergerak dengan energy kinetic tertentu disertai foton lain dengan energy lebih rendah dibandingkan foton datang.

Efek Produksi Pasangan  (Pair Production)

1. Sebuah foton yang energinya lebih dari 1,02 MeV, pada saat bergerak dekat dengan sebuah inti, secara spontan akan menghilang dan energinya akan muncul kembali sebagai suatu positron dan suatu elektron
2. Masing-masing dari kedua partikel ini memiliki massa sebesar m₀c² atau 0,51 MeV dan total energi kinetiknya hampir sama dengan hf - 2 m₀c²

Efek Produksi Pasangan

1. Peristiwa   ini   menunjukkan   kesetaraan      antara   massa   dengan   energi sebagaimana diperkenalkan pertama kali oleh Einstein. Bila sebuah foton yang  mengenai  materi  berhasil  “masuk”      sampai  ke  daerah  medan  inti (nuclear  field)  dan  mempunyai  energi  lebih  besar  dari  1,022  MeV  maka foton   tersebut   akan   diserap   habis   dan    akan   dipancarkan   pasangan elektron   –   positron.   Positron   adalah   anti   partikel   dari   elektron,   yang mempunyai karakteristik sama dengan elektron tetapi bermuatan positif.
2. Produksi pasangan terjadi karena interaksi antara foton dengan medan listrik dalam inti atom berat.
3. Proses ini hanya dapat terjadi dalam medan listrik di sekitar partikel bermuatan, terutama dalam medan sekitar inti.
4. Dalam proses produksi pasangan, dapat dianggap bahwa foton berinteraksi dengan atom secara keseluruhan. Jika interaksi ini terjadi, maka foton akan lenyap. Sebagai gantinya timbul sepasang electron-positron. Karena massa diam electron/positron ekuivalen dengan 0,51 Mev maka produksi pasangan hanya dapat terjadi pada energy foton datang ≥ 1,02 Mev.

Read More