slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
PENDAHULUAN PowerPoint Presentation
Download Presentation
PENDAHULUAN

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 79

PENDAHULUAN - PowerPoint PPT Presentation


  • 381 Views
  • Uploaded on

FISIKA KESEHATAN Oleh JULIZAR NAZAR BAGIAN FISIKA KEDOKETERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2007. PENDAHULUAN. Fisika mempelajari segala sesuatu tentang alam ( Ilmu Alam) Secara umum dibedakan Atas Fisika: Mekanika (gaya & Gerak) Panas (Termofisika) Gelombang & Bunyi

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'PENDAHULUAN' - oberon


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
FISIKA KESEHATANOleh JULIZAR NAZARBAGIAN FISIKA KEDOKETERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ANDALAS PADANG2007

Julizar Nazar BM MKS

pendahuluan
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
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

slide4
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

slide5
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

slide6
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

slide8

Postur tubuh yag baik adalah posisi tegak lurus dan seimbang. Posisi yg baik adalah: 1. Comfortable2. Tak ada regangan pada ligamen dan otot3. Aktivitas metabolic minimum4. Segmen-segmen tubuh lurus. Postur tubuh seseorang sangatlah induvidual.

Julizar Nazar BM MKS

slide9

Perubahan (peningkatan ) postur tubuh dapat dilakukan dengan latihan (exercises) Program latihan biasanya meliputi: Endurance, Strength and flexibilityProgram latihan haruslah:Terarah, terstruktur (terpola), continue dan tidak memaksa

Julizar Nazar BM MKS

slide10

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

slide11
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

slide12
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

slide13

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

slide14
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

slide15
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

slide16
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

slide17

Tubuh tdd. Segmen2 yg mobil ==> Postur dan gerakanAntara segmen dipersambungkan oleh sendiTendon terikat pd tulang ==> bag. Dari otot yang kuat. ==> menarik tlg. Gerakan dasar tubuh: a. bid. Sagital tdd : fleksi & ekstensib. bid. Frontal : Abduksi & adduksic. mengelilingi sb. Vertikal ==> rotasid. Gab. Gerakan dasar ==> oblikasi (oblique movement)

Julizar Nazar BM MKS

slide18
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

slide19

Untuk timbulnya gerak: otot harus menarik tulangSatu 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

slide20

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

slide21

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

slide22

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

slide23
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

slide24
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

slide25

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

slide26
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

slide27

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

slide28
MEKANIKA FLUIDACode: M.1.3.2OLEH

JULIZAR NAZARBAGIAN FISIKA KEDOKTERAN

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS ANDALAS

Julizar Nazar BM MKS

pendahuluan1

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
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
Prinsip Archimedes.
  • Jika sebagian atau seluruh dari benda berada dalam suatu fluida maka benda tersebut akan mendapat tekanan ke atas (gaya apung=Gaya Archimedes) sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Fkeatas = .g.V

Julizar Nazar BM MKS

slide32
-. 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
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
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
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
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

slide37
-. 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
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
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
I. JENIS ALIRAN

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

slide41
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
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

slide43
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
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

slide45
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
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

slide47
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

slide48
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

slide49
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

slide50
-. 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

slide51
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
5. Laju Endap Darah (LED)

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

slide53
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

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

i sumber radiasi

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

ii jenis radiasi

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

III. MEKANISME TERJADINYA RADIASI

Desintegrasi inti (Fisi)

Penggabungan dua inti

Perubahan Lintasan elektron

Getaran inti

Julizar Nazar BM MKS

iv kualitas kuantitas radiasi

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

slide59

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

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

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

slide62

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

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

slide64

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

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

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

slide67

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

slide68

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

slide69

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

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
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
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
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
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

ad 2 tekhnik penyinaran
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
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
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

slide78
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

slide79
Daftar Pustaka
  • Fisika Kesehatan : Herman Cember
  • Medical Physics : Cemeron
  • Perlindungan Radiasi bagi Pasien dan Dokter Gigi: Cris Edwards DKK

Julizar Nazar BM MKS