ASPEK DALAM RADIOLOGI

RADIOBIOLOGI DASAR

A.   Prinsip dan Dasar Radiobiologi

Radiobiologi tersusun atas dua kata yaitu “radio” yang diartikan sebagai gelombang dan “biologi” yaitu ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Sehingga radiobiologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari efek radiasi terhadap makhluk hidup terutama manusia. Radiobiologi menggabungkan prinsip dari fisika dan biologi yang berkaitan dengan aksi radiasi pengion pada jaringan biologis dan organisme hidup. Cabang ilmu ini merupakan studi kualitatif dan kuantitatif tentang efek radiasi pada materi hidup.

B.    Radiasi Pengion

Radiasi secara umum dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non-pengion. Radiasi pengion dapat diartikan sebagai radiasi dari partikel bermuatan dan gelombang elektromagnetik yang dapat mengionisasi materi yang dialuinya. Berbeda dengan radiasi non-pengion, radiasi ini tidak dapat mengionisasi materi yang dilaluinya.

Radiasi pengion secara garis besar dibagi menjadi dua berdasarkan interaksi dengan materi yang dilaluinya, yaitu:

1. Ionisasi langsung, yaitu saat partikel bermuatan seperti elektron, proton, partikel alfa dan ion berat berinteraksi secara langsung dengan molekul target. Bentuk dari proses ini yaitu pemutusan ikatan pada molekul DNA.
2. Ionisasi tidak langsung, yaitu saat foton dan neutron berinteraksi dengan molekul air sehingga akan diproduksi radikal bebas yang dapat berinteraksi dengan molekul target. Umumnya sinar-X dan sinar gamma menyebabkna 80% kerusakan pada biologi.

Radiasi pengion dapat berupa radiasi partikel oleh partikel alfa, beta ataupun partikel tak bermuatan seperti neutron. Selain radiasi partikel, radiasi pengion juga dapat berasal dari gelombang elektromagnetik yaitu sinar-X dan sinar gamma. Sinar ultraviolet (UV) juga dapat dikatakan sebagai sumber radiasi pengion, tetapi hanya untuk energi yang sangat tinggi. Setiap bentuk radiasi pengion ini dapat dihentikan dengan menggunakan medium yang berbeda. Partikel alfa dapat dihentikan dengan kertas ataupun dapat terhenti saat bertemu dengan kulit. Partikel beta dapat dihentikan dengan lembar aluminium, sinar gamma dengan timah (Pb) dan neutron dengan parafin dan air.

C.      Interaksi Foton dengan Materi

1. Efek Fotolistrik, merupakan peristiwa terlepasnya elektron dari kulit atom karena interaksi dengan radiasi elektromagnet. Elektron yang dipancarkan disebut fotoelektron
   
   
   
2. Hamburan Compton, merupakan interaksi foton dengan elektron yang berada pada kulit terluar dari sebuah atom. Elektron dilepaskan dari ikatan inti atom dan bergerak dengan energi kinetik tertentu disertai dengan foton lain. Peristiwa ini terjadi pada foton berenergi antara 200 keV hingga 5 Mev pada material dengan nomor atom yang ringan.
   
   
   
3. Produksi Pasangan adalah interaksi foton dengan medan listrik disekitar inti atom berat, sehingga dihasilkan elektron dan positron. Produksi pasangan hanya dapat terjadi jika energi foton besar dari 1,02 MeV karena masa diam elektron atau positron ekuivalen dengan 0,51 MeV.
   
   
   

D.      Efek Radiasi Pada Tubuh

Pemberian paparan radiasi umumnya memiliki batasan dosis yang tidak boleh dilewati agar tidak menimbulkan adanya efek yang muncul. Selain itu, waktu paparan juga harus diperhatikan, walaupun dosis yang digunakan dosis rendah tetapi dengan waktu paparan yang cukup lama, maka tetap akan ada efek yang diterima oleh tubuh. Efek-efek ini yaitu efek deterministik dan efek stokastik. Berikut penjelasan dari efek-efek tersebut.

1.       Efek Deterministik

Pada efek ini dikenal istilah dosis ambang, yaitu saat dosis yang diberikan saat pemaparan lebih dari dosis ambang maka akan timbul efek yang dapat dilihat langsung seperti katarak ataupun eritema. Pemberian dosis pada efek ini umumnya melibatkan dosis tinggi.

2.       Efek Stokastik

Berebda dengan efek deterministik yang melibatkan dosis tinggi, pada efek stokastik ini digunakan dosis yang rendah yaitu antara 0,05 Gy hingga 0,5 Gy. Pemberian dosis rendah pada tubuh manusia tentu tidak berefek banyak, tetapi saat pemberian dosis rendah ini dilakukan secara terus menerus maka akan ditimbulkan dampak yang membutuhkan waktu muncul (periode laten). Pada efek ini contoh yang paling umum yaitu timbulnya kanker.