Proteksi Radiasi, Peralatan Dasar Kedokteran Nuklir, dan Penggunaan Radio Isotop dalam Diagnostik Klinik

Created by : Group 4D

Fandi Ahmad

Elok F. Ramaza R. Zakiyatul M. Fifi N.Hidayah

Proteksi radiasi

Proteksi radiasi adalah suatu system untuk mengendalikan bahaya radiasi dengan menggunakan peralatan proteksi dan

kerekayasaan yang canggih serta mengikuti peraturan proteksi yang sudah dibakukan.

Menurut BAPETEN (Badan Pengawas Tenaga Nuklir), proteksi radiasi adalah tindakan yang dilakukan untuk mengurangi pengaruh radiasi

yang merusak akibat paparan radiasi.

Filosofi Proteksi Radiasi

Mengingat radiasi dapat membahayakan kesehatan, maka pemakaian radiasi perlu diawasi, baik melalui peraturan-peraturan yang berkaitan dengan pemanfaatan radiasi dan bahan-bahan radioaktif, maupun adanya badan pengawas yang bertanggungjawab agar peraturan-peraturan tersebut diikuti. Di Indonesia, badan pengawas tersebut adalah Bapeten (Badan Pengawas Tenaga Nuklir).

Badan ICRP

Filosofi proteksi radiasi yang dipakai sekarang ditetapkan oleh Komisi Internasional untuk Proteksi Radiasi (International Commission on Radiological Protection, ICRP) dalam suatu pernyataan yang mengatur pembatasan dosis radiasi, yang intinya sebagai berikut:

Suatu kegiatan tidak akan dilakukan kecuali mempunyai keuntungan yang positif dibandingkan dengan risiko, yang dikenal sebagai azas justifikasi,

Paparan radiasi diusahakan pada tingkat serendah mungkin yang bisa dicapai (as low as reasonably achievable, ALARA) dengan mempertimbangkan faktor ekonomi dan sosial, yang dikenal sebagai azas optimasi,

Dosis perorangan tidak boleh melampaui batas yang direkomendasikan oleh ICRP untuk suatu lingkungan tertentu, yang dikenal sebagai azas limitasi.

Nilai Batas Dosis (NBD)

Pembatasan dosis radiasi baru dikenal pada tahun 1928 yaitu sejak dibentuknya organisasi internasional untuk proteksi radiasi (International Commission on Radiological Protection/ICRP). Pelopor proteksi radiasi yang terkenal adalah seorang ilmuwan dari Swedia bernama Rolf Sievert. Ia lahir pada tahun 1896 ketika Henri Becquerel menemukan zat radioaktif alam. Sievert kemudian diabadikan sebagai satuan dosis paparan radiasi dalam sistem Satuan Internasional (SI). 1 Sievert (Sv) menunjukkan berapa besar dosis paparan radiasi dari sumber radioaktif yang diserap oleh tubuh per satuan massa (berat), yang mengakibatkan kerusakan secara biologis pada sel/jaringan.

Penetapan NBD oleh ICRF

• Untuk pekerja radiasi radiasi tidak boleh menerima dosis radiasi lebih dari 50 mSv per tahun dan rata-rata pertahun selama 5 tahun tidak boleh lebih dari 20 mSv.

• Untuk masyarakat umum nilai batas dosisnya adalah 1/10 dari pada nilai NBD pekerja radiasi.

• Untuk wanita hamil yang di tempat kerjanya terkena radiasi, diterapkan batas radiasi yang lebih ketat. Dosis radiasi paling tinggi yang diizinkan selama kehamilan adalah 2 mSv.

Tabel NBD Bagi Pekerja dan Masyarakat Umum

Pekerja Radiasi NBD

Seluruh tubuh, sumsum tulang, kelenjar kelamin

5 rem dalam satu tahun atau 3 rem, dalam 3 bulan, dosis seluruhnya tidak melebihi 5 rem (N-18) rem. N=umur

Kulit, Tulang, Kelenjar Thiroid 30 rem dalam 1 tahun

Lengan bagian bawah, pangkal kaki 75 rem dalam 1 tahun

Bagian lain dari tubuh 15 rem dalam satu tahun

Tabel NDB Bagi Pekerja dan Masyarakat Umum

Masyarakat umum Batas Dosis

Seluruh tubuh, sumsum tulang, kelenjar kelamin 0,5 rem dalam 1 tahun

Kulit, Tulang, Kelenjar Thiroid3 rem dalam 1 tahun, anak-anak di bawah umur – 16 tahun, 1,5 rem

dalam 1 tahun untuk kelenjar thiroid

Lengan bagian bawah, pangkal kaki 7,5 rem dalam 1 tahun

Bagian lain dari tubuh 1,5 rem dalam 1 tahun

Prinsip Proteksi Radiasi

1. Menggunakan Pelindung (Shielding)

Penggunaan perisai/pelindung berupa apron berlapis Pb, glove Pb, kaca mata Pb dsb yang merupakan sarana proteksi radiasi individu. Tidak menghandle hewan secara langsung, hewan dapat disedasi atau bila perlu dianestesi.Proteksi terhadap lingkungan terhadap radiasi dapat dilakukan dengan melapisi ruang radiografi menggunakan Pb untuk menyerap radiasi yang terjadi saat proses radiografi.

Prinsip Proteksi Radiasi

2. Menjaga Jarak Radiasi dipancarkan dari sumber radiasi ke segala arah.

Semakin dekat tubuh kita dengan sumber radiasi maka paparan radiasi yang kita terima akan semakin besar. Pancaran radiasi sebagian akan menjadi pancaran hamburan saat mengenahi materi. Radiasi hamburan ini akan menambah jumlah dosis radiasi yang diterima. Untuk mencegah paparan radiasi tersebut kita dapat menjaga jarak pada tingkat yang aman dari sumber radiasi.

3. Mempersingkat Waktu Paparan Sedapat mungkin diupayakan untuk tidak terlalu lama berada

di dekat sumber radiasi saat proses radiografi. Hal ini untuk mencegah jadinya paparan radiasi yang besar.

3 Jenis Proteksi Radiasi

1. Proteksi radiasi terhadap penderita dengan terapi radiasiPada terapi dosis tertentu yang diberikan pada penderita, jaringan sehat sekitarnya perlu mendapatkan perlindungan sebaik-baiknya. Contoh : pada penyinaran mata, penyinaran tumor yang tidak ganas tidak boleh dilakukan secara terus menerus pada anak-anak karena akan bersifat karsinogen atau penyebab kanker.

3 Jenis Proteksi Radiasi

2. Proteksi radiasi terhadap pekerja diagnostik radiologiPekerja diagnostik radiologi umumnya mendapat radiasi dari

tabung sinar X. Untuk menghindari radiasi dari sinar X, maka sinar X yang digunakan harus sekecil mungkin, kurang lebih 50% tanpa mengganggu informasi medis yang diperlukan.

3. Proteksi radiasi terhadap kedokteran nuklirSeorang dokter harus berkompeten dalam hal-hal berikut :

a. Penggunaan radiofarmasi secara tepatb. Penderita bagaimanakah yang layak mendapat terapi radioisotopc. Memberikan obat radioaktif pada penderita yang benar-benar

memerlukand. Memastikan bahwa instrumen deteksi bekerja secara baik dan

benar.

Peralatan Dasar Kedokteran Nuklir

• Alat untuk menetapkan jumlah radioaktivitas suatu sampel

a) Filmb) Layar Skintilasic) Geiger Muller Counterd) Photomultiplier tube (PMT)e) Solid states semiconduktor detectorf) Liquid scintilation detectorg) Well counter

Film

Film sangatlah tidak memuaskan untuk mendeteksi radioaktivitas. Namun film masih digunakan untuk autoradiografi (suatu bidang riset) untuk memperoleh bayangan image dari sinar beta yaitu dengan cara meletakan film dekat dengan contoh zat radioaktif.

Layar Skintilasi

Layar skintilasi digunakan untuk mendeteksi partikel beta. Sinar beta ini apabila menembus kristal ZnSO4 akan menimbulkan cahaya kelip yang lemah (proses skintilasi). Para peneliti dapat menghitung dan mengamati kelipan tersebut.

Geiger Muller Counter

Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Muller adalah sebuah alat pengukur radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha dan beta. Sensornya adalah sebuah tabung Geiger-Muller, sebuah tabung yang diisi oleh gas yang akan bersifat konduktor ketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas (umumnya Argon) menjadi konduktif. Alat tersebut akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada indikatornya yang bisa berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger dapat digunakan untuk mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak bisa digunakan untuk mendeteksi neutron.

Photomultiplier tube (PMT)

Cara kerja PMT

photomultiplier tube adalah tabung hampa yang kedap cahaya dengan photokatoda yang berfungsi sebagai masukan pada salah satu ujungnya dan terdapat beberapa dinode untuk menggandakan elektron. Photokatoda yang ditempelkan pada bahan sintilator (merupakan suatu bahan padat, cair maupun gas, yang akan menghasilkan percikan cahaya bila dikenai radiasi pengion), akan memancarkan elektron bila dikenai cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai. Elektron yang dihasilkannya akan diarahkan, dengan perbedaan potensial, menuju dinode pertama. Dinode tersebut akan memancarkan beberapa elektron sekunder bila dikenai oleh elektron. Elektron-elektron sekunder yang dihasilkan dinode pertama akan menuju dinode kedua dan dilipatgandakan kemudian ke dinode ketiga dan seterusnya sehingga elektron yang terkumpul pada dinode terakhir berjumlah sangat banyak. Dengan sebuah kapasitor kumpulan elektron tersebut akan diubah menjadi pulsa listrik yang akan dianalisa lewat skala tinggi yang ada.

Solid states semiconduktor detector

Solid states semiconduktor detector atau detektor radiasi dimana bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium kristal merupakan media mendeteksi . Dan terdapat sambungan pada salah satu perangkat tersebut di mana pulsa arus berkembang ketika partikel melintasi radiasi pengion itu.

Liquid scintilation detectorLiquid skintilasi sebagai

pengganti NaI(Ti). Liquid ini dicampur dengan sampel yang akan diperiksa dan akan dibuang setelah pemeriksaan selesai. Detektor ini mempunyai kemampuan mendeteksi dan mengukur sinar beta yang sangat lemah dan yang sangat sulit dihitung dengan sistem apapun.

Well Counter

Merupakan kristal NaI(Ti) detektor yang dilengkapi dengan sebuah tempat untuk tabung reaksi yang letaknya di atas kristal. Well counter ini dipergunakan untuk mengukur volume darah penderita pada suatu kejadian atau operasi dengan teknik dilusi.

Distribusi radioaktivitas dalam tubuh atau imaging

prinsip peralatan dalam imaging kedokteran nuklir, yaitu :

1. Rektilinier skanner ada sua macam imaging /bayangan yang dibentuk dari distribusi radiasi :a. Bayangan yang tersimpan pada osiloskop atau suatu tanda kesan pada kertas .bisa dilihat selama skanning (pemeriksaan) berlangsung.b. Bayangan yang dibentuk dengan menggerakkan suatu sumber cahaya diatas film fotografi.

Distribusi radioaktivitas dalam tubuh atau imaging

2. Gamma kamera Gamma kamera juga disebut kamera sintilasi atau

kamera Anger, adalah perangkat yang digunakan untuk gambar gamma memancarkan radiasi radioisotop.

pengertian lain adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi emisi sinar gamma untuk mencapai informasi yang fungsional. Instrumen yang digunakan dalam Kedokteran Nuklir untuk mendeteksi sinar gamma dikenal sebagai kamera Gamma.

Komponen penyusun kamera gamma adalah kolimator, kristal detektor, photomultiplier tabung array, posisi sirkuit logika, dan analisis data komputer.

Gamma Kamera

PET dan SPECT

Dua alat imaging yang sangat bermanfaat dalam kedokteran nuklir adalah Positron Emission Tomography(PET) dan Single Photon Emission Computed Tomography(SPECT). Kedua peralatan ini memberikan informasi fungsi dan anatomi organ dan sangat cocok untuk memantau proses dinamik seperti metabolisme sel atau aliran darah dalam jantung, paru, dan juga otak. Keduanya menggunakan kamera gamma untuk mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan radioisotop tertentu yang ada dalam tubuh pasien.

PET(Positron Emission Tomography)

Contoh SPECT

PENGGUNAAN RADIOISOTOP PADA DIAGNOSTIK KLINIK

KELENJAR THIROIDpemeriksaan yang disebut “24 hours up take test of radio aktive iodine” merupakan suatu evaluasi fungsi thiroid dengan menggunakan detektor skintilasi

Contoh detektor skintilasi

Cara pemakaian detektor skintilasi pada fungsi kelenjar thiroid

• Sehari sebelum pemeriksaan penderita disuruh menelan kapsul atau sebagian kecil 131I kira-kira 300 KBq(setara dengan 8 U Ci).

• 24 jam kemudian, hitung jumlah 131I pada tiroid selama 1 menit.

• 24 jam berikutnya , 131I tersebut diletakkan pada neck pantom untuk diukur jumlahnya dengan membandingkannya dengan 131I standar.

Koreksi pada neck phantom

X 100%

Nilai-nilai yang diperoleh :• Euthiroid 10-40 %, rata-rata 20 %• Hipothiroid kurang dari 10 %• Hiperthiroid lebih besar dari 40 %

Contoh Deteksi Kelenjar Tiroid

Ginjal

Untuk mengetahui fungsi ginjal dapat mempergunakan detektor skintilasi.Kira-kira 7 MBq(setara dengan 200 U Ci) dari 131I yang tersegel oleh asam hippurat diinjeksi ke dalam aliran darah.

Zat radioaktif ini akan dikeluarkan dari darah melalui ginjal. Lakukan monitor dari masing-masing ginjal dengan menggunakan ratemeter sehingga dapat diperoleh percatatan yang permanen mengenai hubungan count rate dan waktu pada kertas pencatat.

Metastasis kanker ke heparPenyebaran kanker ke liver atau hepar dapat

dideteksi melalui suatu scanning liver. Sifat jaringan hati yang normal akan dengan sendirinya menyaring partikel radioaktif sedangkan tumor hepar tidak bisa.

Pada skanning akan terlihat suatu daerah yang kurang zat radioaktif. Berdasarkan prinsip ini maka dilakukan hepar skanning untuk mengetahui apakah ada tumor di hepar.

Tumor Otak

Tumor otak memberi gejala maupun keadaan penderita sangat serius, sehingga dalam kedokteran nuklir timbul upaya untuk mendeteksi dan mengidentifikasi tumor otak. Zat radioaktif berupa 500 MBq 99mTC yang disuntikan ke dalam darah akan banyak tertumpuk di dalam jaringan tumor ketimbang jaringan di sekitarnya.

Metastasis Kanker ke tulang

Sering terjadi metastasis kanker ke dalam tulang dan melakukan skanning tulang adalah lebih berguna dibandingkan menggunakan sinar X untuk melakukan deteksi.

Skanning tulang yaitu dengan menyuntikan ke dalam vena 500 MBq senyawa fosfat tersegel 99mTC. Tiga jam kemudian diambil bayangan.

Contoh skanning tulang

Skanning tulang biasanya dilakukan untuk menilai pertumbuhan tulang dan mencari tumor tulang. Tumor adalah daerah gelap yang terlihat dalam gambar.

• Prisela : penyebab perbedaan nilai batas dosis untuk pekerja radiasi dan masyarakat umum?

• Prisela : apakah penyebaran karsinogen hanya terjadi pada anak-anak

• Dian :