Radioterapi - Radiasi dalam Kedokteran Nuklir

Kedokteran Nuklir merupakan cabang ilmu dari fisika medis yang mempelajari tentang diagnosis maupun terapi menggunakan sumber radioaktif terbuka. dalam aplikasinya di dunia kesehatan, beberapa faktor yang menjadi perhatian untuk Kedokteran Nuklir ini diantaranya masalah klinis, radiofarmaka, dan instrumen yang digunakan.

Radiofarmaka yang dapat digunakan dalan Kedokteran Nuklir diantaranya Tc-99m yang digunakan untuk organ liver, paru-paru, dan ginjal. selain itu ada pula I-123 untuk tiroid, dan F-18 yang digunakan untuk lokalisai tumor di seluruh tubuh.

Sejarah radionuklida dapat dilihat pada gambar berikut:

Sedangkan pioner dari kedokteran nuklir diantaranya ialah:

• Metode Terapi Kedokteran Nuklir

Kedokteran Nuklir dapat digunakan pada beberapa terapi tergantung pada radiofarmaka yang digunakan. Beberapa terapi yang dapat memanfaatkan Kedokteran Nuklir diantaranya terapi untuk tirotoksikosis, kanker tiroid, polycythaemia vera, bone metastases, malignant effusions, dan hepatocellular carcinoma. untuk sejarah terapi menggunakan Kedokteran Nuklir dapat dilihat pada gambar berikut:

• I-123

Sebelum melakukan terapi menggunakan I-123, haruslah ditentukan terlebih dahulu dosis serapan yang akan diterima pasien. Dosis ini ditentukan dari pengukuran penyerapan, waktu paruh efektif dari radiofarmasi serta ukuran tiroid.

• Radiosinovektomi 

Radiosinovektomi adalah metode pengobatan baru untuk beberapa gangguan sendi inflamasi akut dan kronis. Sejumlah kecil radionuklida pemancar radiasi beta disuntikkan ke dalam sendi yang terkena gangguan dengan memberikan dosis radiasi 70 sampai 100 Gy ke sinovia.

• Pain Palliation

Definisi paliatif adalah pengobatan atau perawatan medis yang dirancang untuk mengurangi nyeri tanpa mengobati penyebab nyeri yang mendasarinya. Metode ini dapat dilakukan dengan menginjeksi radiofarmasi intravena yang sesuai diagnosa, misalnya Sr-89 atau Sm-153.

• Metode Diagnosa Kedokteran Nuklir

Metode diagnosa yang ada pada Kedokteran Nuklir diantara SPECT dan PET yang dapat digunakan pada pencitraan tulang, otak, paru-paru, kemudian ada pula diagnosa non pencitraan seperti probe yang digunakan untuk diagnosa pada penyerapan tiroid, renografi, keluaran Jantung, resorpsi asam empedu. Tes laboratorium digunakan pada GFR, ERPF, volume hidup sel merah, studi penyerapan. selain itu ada pula diagnosa dengan pembedahan.

Sejarah diagnosa pada Kedokteran Nuklir dapat dilihat pada gambar berikut:

Pada metode diagnosa kedokteran nuklir terdapat beberapa citra yang dihasilkan, salah satunya ialah citra hasil pemeriksaan tulang seperti gambar berikut:

• Instrumentasi Kedokteran Nuklir

Instrumentasi yang digunakan dalam Kedokteran Nuklir diantaranya ialah pengukur aktivitas, penghitung sampel, pengukur survey, sistem satu dan multi probe, kamera gamma, SPECT, PET, dan PET-CT.

Sejarah dari instrumentasi dalam Kedokteran Nuklir dapat dilihat pada gambar berikut:

• Kamera Gamma dan Pencitraan Kedokteran Nuklir

Kamera gamma merupakan alat yang dapat menangkap pancaran radiasi gamma. Pencitraan nuklir mendeteksi sifat fungsional (vs. anatomis) jaringan manusia. Pencitraan dilakukan dengan menelusuri distribusi radiofarmasi di dalam tubuh dengan kamera gamma, saat radiofarmaka disuntikkan ke dalam tubuh pasien, radiofarmaka tersebut akan memancarkan radiasi gamma yang kemudian akan ditangkap oleh kamera gamma. Hasil dari tangkapan tersebut yang dapat dijadikan cita sehingga dapat didiagnosa lebih lanjut.

• Bone Scan

Pada pencitraan tulang Tc-99m MDP mencerminkan metabolisme tulang dan aliran darah, dan memungkinkan analisis fungsional perombakan tulang. Kemampuan untuk menggambarkan perubahan metabolisme tulang memungkinkan deteksi lesi seperti: metasasis tulang, tumor tulang jinak atau ganas, dan trauma tulang. Prosedur akuisisi tiga fase diperlukan untuk mendeteksi osteomelitis. Pencitraan tulang juga memfasilitasi tindak lanjut dari gangguan tulang lainnya, seperti penyakit paget. Pencitraan tulang dilakukan dengan menginjeksi 99mTc MDP pada intravena sebanyak 400-600 MBq . Pencitraan didapatkan 3 jam setelah injeksi.

• Lung Scan

Pada Pencitraan Paru, embolisasi yang menyebar secara proporsional dari kapiler pulmonal menghasilkan gambar yang mencerminkan perfusi darah paru (Tc99m MAA). Gambar ini meningkatkan diagnosis emboli paru. Hal ini dilakukan dengan menginjeksi Tc99m MAA pada intravena sebanyak 100 MBq. Studi ventilasi (Tc99m -aerosols) mencerminkan ventilasi regional dan segmental. Interpretasi studi dilakukan sehubungan dengan temuan perfusi, mendukung diagnosis banding emboli paru dengan penghirupan 100 MBq Tc99m -aerosols.

• Thyroid Scan

Radiofarmaka I-123, I-131 atau Tc-99m menawarkan informasi struktural dan fungsional dengan menampilkan gambar tiroid dan menghitung penyerapan, volume organ, dll. Studi SPECT lubang jarum menawarkan gambar resolusi kontras yang superior di atas gambar planar, meningkatkan deteksi dan evaluasi nodul tiroid.Pencitraan ini dilakukan dengan menginjeksi Tc99m pertechnetate pada intravena sebanyak 100 MBq  atau 30 MBq I-123 po.

• Aliran Darah pada Otak

Tc-99m HMPAO atau senyawa serupa yang dipertahankan di otak sebanding dengan aliran darah otak regional. Senyawa tersebut melokalkan sebagian besar di materi abu-abu dan tidak menunjukkan redistribusi. Meningkatkan deteksi: Demensia otak seperti penyakit Alzheimer, fokus lokalisasi kejang, masalah pembuluh darah otak seperti iskemia serebral, trauma, dan kematian otak. Hal ini dilakukan dengan Injeksi Tc-99m HMPAO pada intravena 800 MBq dan dilakukan tomografi 30 menit kemudian.

• Fungsi Ginjal

Penentuan pembersihan ginjal dengan Cr51-EDTA atau Tc-99m DTPA. Skintigrafi ginjal dinamis mencerminkan perfusi, pengambilan, dan ekskresi darah ginjal. Akuisisi tersebut menghasilkan serangkaian gambar. Dengan menghitung tingkat penghitungan dalam ROI yang ditentukan, renogram yang dibuat memberikan data kuantitatif. Radiofarmasi yang berbeda, seperti Tc99m-MAG3, Tc99m-DTPA dan I123Hippuran digunakan untuk pembersihan ginjal dan penilaian fungsi. Pemindaian ginjal untuk anatomi parenkim dan evaluasi fungsi menggunakan Tc99m-DMSA.

• Firs Pass Study

Pada prosedur ini dilakukan injeksi bolus tracer Tc-99m aktivitas tinggi intravena (400-800 MBq), diikuti dengan akuisisi singkat (4-20 bingkai per detik selama 1 menit) menunjukkan fungsi miokard menghilangkan bias aktivitas latar belakang. Prosedur ini memfasilitasi diantaranya pencitraan gerakan dinding, perhitungan fraksi ejeksi LV dan RV, deteksi pirau intrakardial kiri ke kanan, perhitungan output jantung, perhitungan volume ventrikel dan perhitungan waktu transit.

• ECG Gated Blood Pool scanning

Pelabelan sel darah merah (Tc99m), diikuti dengan perolehan gerbang dan pengukuran perubahan laju hitung volume darah dinamis yang sesuai, memungkinkan kuantifikasi volume darah LV dan RV. Analisis gerak dinding ventrikel, fungsi sistolik / diastolik, dan Fraksi Ejeksi, memiliki aplikasi untuk evaluasi CAD, stratifikasi risiko, dan pemantauan kardiotoksisitas dalam perawatan kemoterapi. Hal ini dilakukan dengan injeksi Tc99m pada intravena 600-800 MBq lalu pemindaian 10-15 menit kemudian.

• Perfusi Miokard

Akumulasi Tl-201 di miokard bergantung pada aliran darah dan metabolisme sel, karenanya, mencerminkan perfusi regional dan viabilitas otot jantung. Evaluasi pasien yang dicurigai atau dikenal dengan C.A.D, didasarkan pada interpretasi gambar atau analisis kuantitatif dari irisan tomografi yang direkonstruksi, yang juga menghasilkan informasi perfusi regional. Pemeriksaan dilakukan dalam kondisi stres maksimal dan setelah istirahat. Aktivitas yang diinjeksikan sebesar 70-100 MBq Tl-201. Studi tomografi.

Sifat fisik yang ditawarkan oleh Tc-99m MIBI atau Tetrofosmin memfasilitasi evaluasi perfusi dan fungsi miokard dengan memungkinkan kinerja studi perfusi SPECT terjaga keamanannya yang dimulai dengan akuisisi lintasan pertama. Penilaian pasien dengan diketahui atau dicurigai C.A.D. didasarkan pada analisis kuantitatif dan evaluasi perfusi regional arteri koroner, yang diambil dari sekumpulan irisan tomografi yang direkonstruksi. Aktivitas yang diinjeksi 800-1000 MBq. Akuisisi tomografi yang terjaga keamanannya.

• ECG-Gated Myocardial Perfusion dan Gated SPECT

• PET (Positron Emission Tomography)

Anhilasi merupakan peristiwa yag terjadi ketika partikel subatomik bertabrakan dengan antipartikel terkait untuk menghasulkan partikel lain. Total energi dan momentum pasangan awal terjaga dalam proses tersebut, dan, lebih umum didistribusikan di antara satu pasang partikel lain dalam keadaan akhir. Antipartikel memiliki jumlah aditif bilangan kuantum yang berlawanan dari partikel, sehingga jumlah semua bilangan kuantum pasangan asli tersebut adalah nol. Oleh karenanya, setiap rangkaian partikel dapat diproduksi dimana jumlah kuantum totalnya juga nol selama konservasi energi dan konservasi momentum dipatuhi.

radiofarmasi yang digunakan dalam tomografi emisi positron modalitas pencitraan medis (PET), secara kimiawi ini adalah F-18, analog glukosa, dengan radionuklida fluorin-18 yang memancarkan positron menggantikan gugus hidroksil normal pada posisi C-2 dalam molekul glukosa. Selain daripada itu ada pula Rb-82 yang digunakan untuk pemeriksaan pemeriksaan perfusi miokard noninvasif dengan pencitraan PET.

PET merupakan metode diahnosti terbaru yang mana memiliki beberapa kelebihan diantaranya yaitu radiofarmasi baru berdasarkan penghasil positron, radiofarmasi dengan spesifisitas tinggi, program aplikasi yang lebih canggih yang meningkatkan sensitivitas dan spesifisitas pemeriksaan.

• Multimodality Imaging

Multimodality Imaging merupakan penggabungan antara metode PET dengan CT yang akan menghasilkan hasil pencitraan yang lebih baik.

Euticals PET Radiofarmaka berbasis generator diantaranya ialah Generator Ge-68 / Ga-68 dan Sr-82 / Rb-82 yang memiliki potensi untuk radiofarmasi PET dalam pencitraan molekuler serta potensi penggunaan peptida berlabel Ga-68 dalam pencitraan PET.

PET juga merupakan instrumentasi masa depan yang memiliki kelebihan diantaranya ialah: peningkatan kinerja kamera gamma, peningkatan deteksi pemancar positron, metode yang lebih canggih untuk rekonstruksi dan koreksi pemeriksaan tomografi, dan sistem pelaporan elektronik canggih.