Oleh: dianny | Februari 28, 2007

NUCLEAR MEDICINE

t2goanimebeautythanks_vi.gif 
Nuclear Medicine: 
Medicine For Today And The Future
  

Abdul Waris
Dept. of Physics,  

Institute of  
Technology  
Bandung
Dept. of Nuclear Engineering, Tokyo Institute of Technology
  

Abstrak
  

Nuclear science and technology plays an important role in society
today. In medicine, radioisotopes are extensively used for imaging,
diagnostic and therapeutics. This paper introduces what called nuclear
medicine and reviews some recent developments on this interdisciplinary
field..
  


  

1. Pengantar
  

Disadari atau tidak, ilmu dan teknologi nuklir memainkan peranan
yang sangat penting dalam kehidupan manusia sekarang, jauh lebih
besar dari sekedar sebagai sumber energi listrik yang dihasilkan
dari pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Hasil survei ekonomi
di Amerika Serikat tahun 1992 menunjukkan bahwa, profit ekonomi yang
diperoleh dari pekerjaan yang berhubungan dengan pemanfaatan ilmu
dan teknologi nuklir di bidang kesehatan, manufaktur, penelitian,
radiasi makanan, pengolahan limbah, transportasi, dan sejenisnya,
mencapai 4-5 kali lebih besar dari benefit ekonomi yang dihasilkan
oleh PLTN 1).
  

Memasuki abad ke-21 ini peranan tersebut akan makin dominan seiring
dengan kemajuan baik dalam ilmu dan teknologi nuklir itu sendiri
maupun pengaruh kemajuan bidang-bidang lain. Karena banyak persoalan-
persoalan interdisiplin yang hanya bisa dipecahkan dengan melibatkan
teknologi nuklir. Pada kesempatan ini penulis mencoba memperkenalkan
suatu bidang interdisiplin dari hasil simbiosis antara teknologi
nuklir dan biologi yang kemudian melahirkan bidang lain yang dikenal
dengan kedokteran nuklir (KN). Tulisan ini hanyalah merupakan studi
literatur belaka.
  

2. Apa itu Kedokteran Nuklir?
  

Menurut Society of Nuclear Medicine (SNM), kedokteran nuklir adalah
bidang keahlian dalam kedokteran yang menggunakan isotop radioaktif
secara aman, tanpa sakit, dan murah, baik untuk pencitraan maupun
untuk pencegahan dan pengobatan penyakit 2). Jadi ada 2 fokus utama
dalam KN. Yang bertama adalah pencitraan organ tubuh. Pencitraan
disini unik karena bisa menggambarkan fungsi dan struktur organ tubuh
sekaligus. Dengan cara ini dapat diperoleh informasi medis tanpa
melalui operasi, yang dengan cara lain mungkin tidak bisa dilakukan,
membutuhkan operasi atau biaya diagnosa yang lebih mahal. Karena
kemampuan untuk menggambarkan fungsi dan struktur organ (bukan struktur
saja), maka banyak penyakit yang bisa dideteksi lebih dini, dengan
demikian pengobatannyapun menjadi lebih efektif.
  

Pencegahan dan pengobatan penyakit merupakan fokus utama yang lain
dari kedokteran nuklir. Beberapa penyakit yang lazim diobati dengan
terapi kedokteran nuklir adalah thyroid (kelenjar gondok), prostate
cancer (kanker prostat), hyperthyroidism, cancer bone pain, polycythaemia
(kelainan sel darah merah dan kenaikan jumlah darah) dan leukemia
(kenaikan jumlah sel darah putih) serta banyak penyakit lainnya.
Untuk Eropa terapi KN bahkan sudah lazim diterapkan dalam pengobatan
arthritis (radang sendi). Aplikasi secara klinis dari isotop radioaktif
dimulai tahun 1937 untuk penanganan penderita leukemia di University
of California di Berkeley.
  

3. Kedokteran Nuklir vs Kedokteran Konvensional
  

Beberapa kelebihan KN terhadap prosedur kedokteran konvensional adalah
sebagai berikut:
  

a. Prosedur-prosedur KN tidak sakit dan tidak membutuhkan anesthesia.
  

b. Prosedur-prosedur KN sangat aman dan hemat biaya
  

c. Jumlah radiasi yang digunakan dalam prosedur-prosedur KN adalah
sebanding dan bahkan lebih kecil dari yang diterima pasien jika menggunakan
diagnosis sinar-X.
  

Ketiga hal di atas dapat dijelaskan kurang-lebih sebagai berikut:
Penggunaan isotop radioaktif dalam KN (diistilahkan dengan radiopharmaceutical,
kadang radio-nuklida atau tracer) dapat dengan cara in vivo, yakni
sejumlah radiopharmaceutical dimasukkan secara langsung ke dalam
tubuh pasien, atau secara in vitro, dimana diagnosa dilakukan dalam
test tube. Dalam prosedur in vivo, radiopharmaceutical dapat bekerja
sama dan tidak dianggap sebagai benda asing oleh tubuh manusia. Mengapa
demikian? Karena radiopharmaceuticals itu sendiri adalah unsur-unsur
(baca elemen) yang terdapat dalam tubuh manusia. Bedanya kedalam
unsur tersebut telah ditambahi dengan sedikit (<10-6M) radiopharmaceutical
dari unsur yang sama. Seperti kita ketahui isotop-isotop dari suatu
unsur memiliki sifat kimia yang 100% sama. Sebagai ilustrasi kita
ambil contoh unsur yodium (I, iodine). Sejak tahun 1915 telah diketahui
bahwa dalam tubuh manusia I berakumulasi dalam kelenjar gondok. Terdapat
sekitar 40 isotop I dan satu-satunya isotop yang stabil (non-radioaktif)
adalah 127I. Salah satu isotop radioaktif dari yodium, 123I, memiliki
waktu-paroh pendek (T1/2 =13 jam) dan memancarkan radiasi sinar-g
dengan dosis rendah adalah sangat optimal untuk pencitraan kelenjar
gondok. Isotop yang lain, 131I merupakan pemancar sinar-b dengan
waktu-paroh yang lebih panjang (T1/2 = 8 hari) dan dapat mentransfer
radiasi dalam jumlah besar ke sel-sel tumor dengan meninggalkan kerusakan
sangat kecil pada jaringan di sekitarnya 3).
  

Dalam prosedur in vitro, radioimmunoassay (RIA) merupakan tipe khusus
prosedur in vitro yang mengkombinasi penggunaan radio-nuklida dengan
antibody untuk mengukur level hormon, vitamin dan obat dalam darah
pasien.
  

d. Prosedur-prosedur KN adalah yang paling aman diantara prosedur
pencitraan untuk diagnosa yang ada.
  

e. Tersedia hampir 100 prosedur pencitraan dalam KN.
  

f. Pencitraan dengan prosedur in vivo dalam KN adalah eksklusif karena
bisa memberikan informasi tentang fungsi dan morfologi dari organ
yang dipelajari sekaligus. Hal ini sangat berbeda dengan prosedur
radiologi biasa (sinar-X), computed tomography (CT) maupun nuclear
magnetic resonance imaging (MRI) yang hanya bisa menggambarkan stuktur/anatomi
saja.
  

4. Kedokteran Nuklir untuk PENCITRAAN
  

Ada beberapa teknik pencitraan yang ditawarkan oleh KN. Peralatan
utama yang lazim digunakan dalam pencitraan KN adalah Gamma Camera.
Gamma Camera adalah detector yang dikembangkan oleh Hal Anger (1958)
untuk pencitraan dan studi fungsional.
  

Dalam pencitraan planar KN, konsentrasi radiopharmaceutical dalam
suatu bagian volume tertentu dari tubuh dipetakan ke dalam citra
2-D. Studi dinamik dapat dilakukan dengan akusisi dari deretan cepat
citra-citra planar, yang diikuti oleh pendefinisian bagian yang ingin
diamati dan pemrosesan komputer.
  

Akusisi radial sekitar obyek dan rekonstruksi memungkinkan pemetaan
tomografi yang dapat direkam. Metodologi ini, ketika digunakan bersama
single-photon detection dikenal dengan single-photon emission computerized
tomography (SPECT) dan memberikan kontras yang lebih baik dibanding
citra planar. Dengan tersedianya gamma camera yang dapat berputar
dengan harga yang terjangkau telah memungkinkan SPECT dipakai secara
meluas dalam KN. Peralatan pencitraan yang lain yang paling handal
tapi masih relatif mahal adalah positron emission tomography (PET)
scanner. PET adalah teknik diagnosa dan investigasi yang memungkinkan
studi in vivo kuantitatif dari jaringan metabolisme lokal, biokimia
dan farmakologi. PET tidak menggunakan metode tidak langsung atau
parameter fisik untuk mempelajari fungsi suatu organ atau untuk memperoleh
visualisasinya. PET mencakup detekti, visualisasi dan kuantisasi
dari distribusi radioaktif dari molekul-molekul pemancar positron
yang menyusun suatu fungsi biologis. Karenanya PET memberikan representasi
hidup dari obyek yang sedang dipelajari.
  

5. Kedokteran Nuklir untuk Diagnosa Penyakit
  

Suatu citra dalam KN adalah pemetaan dari distribusi radiopharmaceutical
selama set waktu akusisi data. Syarat utama dalam pencitraan KN adalah
radiopharmaceutical tidak boleh termetabolis atau terbawa saat akusisi
data. Hal ini penting untuk pencitraan 3-D yang menggunakan SPECT.
Syarat lain bagi suatu radiopharmaceutical yang ideal adalah memiliki
energi sinar-g yang sedang, stabil secara kimiawi, spesifik untuk
suatu jaringan, bisa merefleksikan status fisiologi dari jaringan
target sehingga bila terjadi kelainan dengan cepat dapat diidentifikasi.
Tabel 1 mentabulasi beberapa radiopharmaceutical dan aplikasinya
dalam diagnosa penyakit. Dari Tabel 1 ini jelas terlihat bahwa untuk
diagnosa dalam KN, penggunaan 99mTc sangat dominan. 99mTc (T1/2 =
6 jam) dapat diperoleh dari peluruhan 99Mo (T1/2 = 67 jam). Semua
isotop Tc adalah radioaktif dengan 99Tc (T1/2 = 2.1 x 105 tahun)
sebagai isotop dengan waktu paroh paling panjang.
  

Flouro-deoxi-glucose yang ditempelkan/ditandai (labeled) dengan 18F
(18FDG) merupakan isotop yang paling sering digunakan dalam labeling
molekul yang digunakan dalam PET dengan tujuan untuk lokalisasi dan
evaluasi aktivitas metabolisme. Disamping 18FDG, banyak molekul yang
diberi label dengan pemancar positron dan telah dipakai secara luas
dalam studi metabolisme.
  

Tabel 1. Important radiopharmaceuticals and diagnostic application
in nuclear medicine4)
  

Radioisotope
Diagnostic application
  

99mTc
Thyroid scintigraphy; brain-blood barrier; blood pool
  

Renal function; renal imaging
  

Liver and spleen; lymphatic imaging
  

Hepatobiliary scintigraphy; bone metastases, fractures
  

Myocardial imaging
  

Lung perfusion
  

Lung ventilation
  

123I
Thyroid function
  

D2 receptor studies
  

Neurocrest tumours
  

Tumour imaging
  

133Xe
Lung ventilation
  

81mKr
Lung ventilation
  

67Ga
Infection, inflammation; sarcoidosis;lymphoma
  

201Tl
Myocardial perfusion; tumour scintigraphy
  

111In
Tumour scintigraphy (prostate, colon, etc)
  

  

6. Kedokteran Nuklir untuk TERAPI Penyakit
  

Terapi metabolis menggunakan radio-nuklida merupakan? metode yang
ampuh untuk pengobatan kanker. Dosis radiasi untuk jaringan target
dipilih secara selektif melalui mekanisme sistematis, dan tidak menyebar
(non-invasive). Hal ini dapat direncanakan secara seksama karena
biasanya didahului dengan studi perunutan (tracer study) sehingga
kemungkinan penerimaan (uptake) dan penyimpanan (retention) dalam
tomur telah dipelajari lebih dulu.
  

Keberhasilan suatu terapi menggunakan radio-nuklida bergantung pada
baik dan terpilihnya konsentrasi serta lamanya penyimpanan radio-
nuklida oleh tumor dengan penerimaan minimal pada jaringan normal
sekitarnya.
  

Sekarang ini banyak sekali radiopharmaceuticals yang bisa mendeteksi
tumor dengan mekanisme target yang berbeda. Deposisi dari radio-nuklida
dalam hubungan dengan inti sel yang akan diiradiasi sangat penting
dalam pemilihan label sesuai dengan selang energi efektif dari partikel
beta. Table 2. menggambarkan penggunaan isotop radioaktif untuk terapi
berbagai penyakit.
  

Laporan terbaru dari Nature Medicine menunjukkan bahwa isotop yodium
berpeluang untuk dimanfaatkan dalam terapi kanker payudara (breast
cancer) 5).
  

Tabel 2. Therapeutic applications of radioisotopes 4)
  

Radioisotope
Therapeutic application
  

131I
Thyrotoxicosis; thyroid cancer and thyroid metastasis
  

Neuroblastome; pheochromocytoma; paraganglioma
  

89Sr
Terminal bone pain; bone metastases (palliation)
  

90Y
Synoviorthesis (knee); malignant pleural/peritoneal effusions
  

32P
Polycythemia vera rubra; essential thrombocythemia
  

186Re
Synoviorthesis (medium-size joints)
  

Bone metastases (palliation)
  

131I
  

90Y
  

67Cu
A variety of tumours
  

  

7. PENUTUP
  

Tidak dapat dipungkiri bahwa ilmu dan teknologi nuklir memainkan
peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia sekarang. Kedokteran
nuklir sebagai salah satu turunan dari teknologi nuklir menjadi salah
satu indikator bagi peran tersebut. Kedokteran nuklir yang merupakan
hasil usaha multidisiplin yang mencakup fisiologi, instrumentasi,
radiofarmasi, matematika modeling, ilmu komputer, radiobiologi,
proteksi radiasi, statistik dan aplikasi klinik akan terus berkembang
sejalan dengan perkembangan bidang-bidang ilmu penopangnya. Semoga
tulisan ini bisa menjadi pengantar diskusi dalam seminar on air ini.
  

  

Reference:
  

Graham J, Progress in Nuclear Energy, 32, 225 (1998)
Society of Nuclear Medicine, http://www.snm.org/
Sattelberger, A. P., et. al., Nature Biotechnology, 17, 849 (1999)
De Lima, J. J. P., Eur. J. Phys, 19, 485 (1998)
Gilbert, H. D., et. al., Nature Medicine, 6, 859 (2000)

 

 

 


Responses

  1. ada penjelasan tentang perunut 32p gak, kalo ada dikirim ya.


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: