10 seconds-aplikasi nuklir di bidang kesehatan

10 seconds | Aplikasi Nuklir di Bidang KesehatanCopyright rosiarly [email protected]://rosiarly.student.umm.ac.id/2011/07/07/aplikasi-nuklir-di-bidang-kesehatan/

Aplikasi Nuklir di Bidang Kesehatan

Asal-mula fisika nuklir terikat pada fisika atom, teori relativitas, dan teori kuantumdalam permulaan abad kedua-puluh. Kemajuan awal utama meliputi penemuanradioaktivitas (1898), penemuan inti atom dengan menginterpretasikan hasilhamburan partikel alfa (1911), identifikasi isotop dan isobar (1911), pemantapanhukum-hukum pergeseran yang mengendalikan perubahan-perubahan dalamnomor atom yang menyertai peluruhan radioaktivitas (1913), produksi transmutasinuklir karena penembakan dengan partikel alfa (1919) dan oleh partikel-partikelyang dipercepat secara artifisial (1932), formulasi teori peluruhan beta (1933),produksi inti-inti radioaktif oleh partikel-partikel yang dipercepat (1934), danpenemuan fissi nuklir (1938). Fisika nuklir ialah unik pada tingkat dimana iamenghadirkan banyak topik terapan dan paling fundamental.Instrumentasi-intrumentasinya telah memiliki kegunaan yang banyak di seluruhsains, teknologi, dan kedokteran; rekayasa nuklir dan kedokteran nuklir adalah duabidang spesialisasi terapan yang sangat penting. Aplikasi teknik nuklir, baik aplikasi radiasi maupun radioisotop, sangat dirasakanmanfaatnya sejak program penggunaan tenaga atom untuk maksud damaidilancarkan pada tahun 1953. Dewasa ini penggunaannya di bidang kedokteransangat luas, sejalan dengan pesatnya perkembangan bioteknologi, serta didukungpula oleh perkembangan instrumentasi nuklir dan produksi radioisotop umurpendek yang lebih menguntungkan ditinjau dari segi medik. Energi radiasi yangdipancarkan oleh suatu sumber radiasi, dapat menyebabkan peruba.hari fisis,kimia dan biologi pada materi yang dilaluinya. Perubahan yang terjadi dapatdikendalikan dengan jalan memilih jenis radiasi (α, β, γ atau neutron) sertamengatur dosis terserap, sesuai dengan efek yang ingin dicapai. Berdasarkan sifat tersebut, radiasi dapat digunakan untuk penyinaran langsung seperti antara lainpada radioterapi, dan sterilisasi. Selain itu, radiasi yang dipancarkan oleh suaturadioisotop, lokasi dan distribusinya dapat dideteksi dari luar tubuh secara tepat,serta aktivitasnya dapat diukur secara akurat; sehingga penggunaan radioisotopsebagai tracer atau perunut, sangat bermanfaat dalam studi metabolisme, sertateknik pelacakan dan penatahan berbagai organ tubuh, tanpa harus melakukan pembedahan.2. Kedokteran Nuklir

Ilmu Kedokteran Nuklir adalah cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber radiasi terbuka berasal dari disintegrasi inti radionuklida buatan, untukmempelajari perubahan fisiologi, anatomi dan biokimia, sehingga dapat digunakanuntuk tujuan diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran. Pada kedokteran Nuklir,radioisotop dapat dimasukkan ke dalam tubuh pasien (studi invivo) maupun hanyadireaksikan saja dengan bahan biologis antara lain darah, cairan lambung, urine da

page 1 / 5


sebagainya, yang diambil dari tubuh pasien yang lebih dikenal sebagai studiin-vitro (dalam gelas percobaan). Pemeriksaan kedokteran nuklir banyak membantu dalam menunjang diagnosis berbagai penyakitseperti penyakit jantung koroner, penyakit kelenjar gondok,gangguan fungsi ginjal, menentukan tahapan penyakit kanker dengan mendeteksipenyebarannya pada tulang, mendeteksi pendarahan pada saluran pencernaanmakanan dan menentukan lokasinya, serta masih banyak lagi yang dapat diperolehdari diagnosis dengan penerapan teknologi nuklir yang pada saat ini berkembangpesat. Disamping membantu penetapan diagnosis, kedokteran nuklir juga berperanandalam terapi-terapi penyakit tertentu, misalnya kanker kelenjar gondok,hiperfungsi kelenjar gondok yang membandel terhadap pemberian obat-obatannon radiasi, keganasan sel darah merah, inflamasi (peradangan)sendi yang sulitdikendalikan dengan menggunakan terapi obat-obatan biasa. Bila untuk keperluandiagnosis, radioisotop diberikan dalam dosis yang sangat kecil, maka dalam terapiradioisotop sengaja diberikan dalam dosis yang besar terutama dalam pengobatanterhadap jaringan kanker dengan tujuan untuk melenyapkan sel-sel yangmenyusun jaringan kanker itu. Di Indonesia, kedokteran nuklir diperkenalkan pada akhir tahun 1960an, yaitusetelah reaktor atom Indonesia yang pertama mulai dioperasikan di Bandung.Beberapa tenaga ahli Indonesia dibantu oleh tenaga ahli dari luar negeri merintispendirian suatu unit kedokteran nuklir di Pusat Penelitian dan PengembanganTeknik Nuklir di Bandung. Unit ini merupakan cikal bakal Unit Kedokteran NuklirRSU Hasan Sadikin, Fakultas Kedokteran Universitas Padjadjaran. Menyusulkemudian unit-unit berikutnya di Jakarta (RSCM, RSPP, RS Gatot Subroto) dan diSurabaya (RS Sutomo). Pada tahun 1980-an didirikan unit-unit kedokteran nuklir berikutnya di RS sardjito (Yogyakarta) RS Kariadi (Semarang), RS Jantung harapanKita (Jakarta) dan RS Fatmawati (Jakarta). Dewasa ini di Indonesia terdapat 15rumah sakit yang melakukan pelayanan kedokteran nuklir dengan menggunakankamera gamma, di samping masih terdapat 2 buah rumah sakit lagi yang hanyamengoperasikan alat penatah ginjal yang lebih dikenal dengan nama Renograf. Radioisotop dan Teleterapi Henry Bacquerel penemu radioaktivitas telah membuka cakrawala nuklir untukkesehatan. Kalau Wilhelm Rontgen, menemukan sinar-x ketika gambar jari dancincin istrinya ada pada film. Maka Marie Currie mendapatkan hadiah Nobel ataspenemuannya Radium dan Polonium dan dengan itu pulalah sampai dengan1960-an Radium telah digunakan untuk kesehatan hampir mencapai 1000 Ci.Tentunya ini sebuah jumlah yang cukup besar untuk kondisi saat itu. Masyarakatkedokteran menggunakan radioisotop Radium ini untuk pengobatan kanker, dandikenal dengan Brakiterapi. Meskipun kemudian banyak ditemukan radiosiotopyang lebih menjanjikan untuk brakiterapi, sehingga Radium sudah tidakdirekomendasikan lagi Selain untuk Brakiterapi, radisotop Cs-137 dan Co-60 juga dimanfaatkan untukTeleterapi, meskipun belakangan ini teleterapi dengan menggunakan radioisotopCs-137 sudah tidak direkomendasikan lagi untuk digunakan. Meskipun padadekade belakangan ini jumlah pesawat teleterapi Co-60 mulai menurun digantikan

page 2 / 5


dengan akselerator medik . Radioisotop tersebut selain digunakan untukbrakiterapi dan teleterapi, saat ini juga telah banyak digunakan untuk keperluanGamma Knife, sebagai suatu cara lain pengobatan kanker yang berlokasi di kepala. Teleterapi adalah perlakuan radiasi dengan sumber radiasi tidak secara langsungberhubungan dengan tumor. Sumber radiasi pemancar gamma seperti Co-60pemakaiannya cukup luas, karena tidak memerlukan pengamatan yang rumit danhampir merupakan pemancar gamma yang ideal. Sumber ini banyak digunakandalam pengobatan kanker/tumor, dengan jalan penyinaran tumor secara langsungdengan dosis yang dapat mematikan sel tumor, yang disebut dosis letal. Kerusakanterjadi karena proses eksitasi dan ionisasi atom atau molekul. Pada teleterapi,penetapan dosis radiasi sangat penting, dapat berarti antara hidup dan mati.Masalah dosimetri ini ditangani secara sangat ketat di bawah pengawasan Badan Internasional WHO dan IAEA bekerjasama dengan laboratorium-laboratorium standar nasional. Orang pertama yang menggunakan radioisotop nuklir sebagai tracer (perunut)pada 1913-an adalah GC Havesy, dan dengan tulisannya dalam Journal of NuclearMedicine, Havesy menerima hadiah Nobel Kimia 1943. Prinsip yang ditemukanHavesy inilah yang kemudian dimanfaatkan dalam Kedokteran Nuklir, baik untukdiagnosa maupun terapi. Radioisotop untuk diagnosa penyakit memanfaatkaninstrumen yang disebut dengan Pesawat Gamma Kamera atau SPECT (SinglePhoton Emission Computed Thomography). Sedangkan aplikasi untuk terapisumber radioisotop terbuka ini seringkali para pakar menyebutnya sebagaiEndoradioterapi.Rutherford dan Teknologi Pemercepat Radioisotop

Penemuan Rutherford memberikan jalan pada munculnya teknologi pemercepat radioisotop, sehingga J Lawrence dapat menggunakan Siklotron Berkeley dapatmemproduksi P-32, yang merupakan radioisotop artifisial pertama yang digunakanuntuk pengobatan leukimia. Sekitar 1939, I-128 diproduksi pertama kalinya denganmenggunakan Siklotron, namun dengan keterbatasan pendeknya waktu paro,maka I-131 dengan waktu paro 8 hari diproduksi. Perkembangan teknologiSiklotron untuk kesehatan menjadi penting setelah beberapa produksi radioisotopdengan waktu paro pendek mulai dimanfaatkan dan sebagai dasar utama PET(Positron Emission Tomography). Radioisotop selain diproduksi dengan pemercepat, juga dapat diproduksi denganreaktor nuklir. Majalah Science telah mengumumkan bahwa reaktor nuklirpenghasil radioisotop pada 1946, dan menurut Baker sampai sekitar 1966 ada 11reaktor nuklir di Amerika Serikat memproduksi radiosisotop untuk melayanikesehatan. Perkembangan teknologi reaktor juga saat ini dimanfaatkan untukproduksi secara in-situ aktivasi Boron untuk pengobatan penyakit maligna danbiasanya dikenal dengan BNCT (Boron Netron Capture Therapy ). Meskipun saat inibanyak juga berkembang BNCT dengan metode akselerator. Generator radioisotop-pun saat ini juga berperan besar dalam memproduksi radioisotop untuk kesehatan, terutama kedokteran nuklir. Produksi, pengembangandan pemanfaatan generator Mo-99/Tc-99m merupakan dampak positif dalamaplikasi nuklir untuk kesehatan dan farmasi. Dengan generator inimasalah-masalah faktor produksi ulang, waktu, dan jarak terhadap tempat yang

page 3 / 5


memproduksi radioisotop, selain juga mengurangi dosis yang diterima oleh pasien.3. Teknik Pengaktivan Neutron

Teknik nuklir ini dapat digunakan untuk menentukan kandungan mineral tubuhterutama untuk unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah yangsangat kecil (Co,Cr,F,Fe,Mn,Se,Si,V,Zn dsb) sehingga sulit ditentukan denganmetoda konvensional. Kelebihan teknik ini terletak pada sifatnya yang tidakmerusak dan kepekaannya sangat tinggi. Di sini contoh bahan biologik yang akanidperiksa ditembaki dengan neutron.4. Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer

Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang denganradiasi gamma atau sinar-x. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-xyang diserap oleh tulang yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasimineral kalsium dalam tulang. Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasangpada alat bone densitometer tersebut. Teknik ini bermanfaat untuk membantumendiagnosiskekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering menyerang wanitapada usia menopause (matihaid) sehingga menyebabkan tulang muda patah.5. Three Dimensional Conformal Radiotheraphy (3d-Crt)

Terapi Radiasi dengan menggunakan sumber radiasi tertutup atau pesawat pembangkit radiasi telah lama dikenal untuk pengobatan penyakit kanker. Perkembangan teknik elektronika maju dan peralatan komputer canggih dalam duadekade ini telah membawa perkembangan pesat dalam teknologi radioterapi.Dengan menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi terakhir telahdimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan sangat presisi dantingkat keselamatan yang tinggi melalui kemampuannya yang sangat selektifuntuk membatasi bentuk jaringan tumor yang akan dikenai radiasi,memformulasikan serta memberikan paparan radiasi dengan dosis yang tepatpada target. Dengan memanfaatkan teknologi 3D-CRT ini sejak tahun 1985 telahberkembang metoda pembedahan dengan menggunakan radiasi pengion sebagaipisau bedahnya (gamma knife). Dengan teknik ini kasus-kasus tumor ganas yangsulit dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi dapat diatasi denganbaik oleh pisau gamma ini, bahkan tanpa perlu membuka kulit pasien dan yangterpenting tanpa merusak jaringan di luar target.6. Sterilisasi Alat Kedokteran

Alat/bahan yang digunakan di bidang kedokteran pada umumnya harus steril.Banyak di antaranya yang tidak tahan terhadap panas, sehingga tidak bisadisterilkan dengan uap air panas atau dipanaskan. Demikian pula sterilisasi dengangas etilen oksida atau bahan kimia lain dapat menimbulkan residu yangmembahayakan kesehatan. Satu-satunya jalan adalah sterilisasi dengan radiasi,dengan sinar gamma dan Co-60 yang dapat memberikan hasil yang memuaskan.Sterilisasi dengan cara tersebut sangat efektif, bersih dan praktis, serta biayanyasangat murah. Untuk transpiantasi jaringan biologi seperti tulang dan urat, sertaamnion chorion untuk luka bakar, juga disterilkan dengan radiasi.7. Penutup

Dapat dikemukakan bahwa teknik nuklir sangat berperan dalam penanggulanganberbagai masalah kesehatan manusia. Banyak masalah yang sebelumnya denganmetode konvensional tidak terpecahkan, dengan teknik nuklirdapatterpecahkan.

page 4 / 5


Yang terpenting adalah kemajuan-kemajuan baik di bidang diagnosis maupunterapi haruslah ditujukan untuk keselamatan, kemudahan, kesembuhan dankenyamanan pasien. Dengan kemajuan iptek di bidang instrumentasi nuklir,bioteknologi dan produksi isotop umur pendek yang menguntungkan ditinjau dansegi medik dan pendeteksian/pengukuran; diharapkan bahwa harapan hidup yanglebih nyaman dan panjang bagi mereka yang terkena penyakit dapat tercapai.

page 5 / 5

10 seconds-aplikasi nuklir di bidang kesehatan

Documents