APLIKASI RADIOISOTOP DI BIDANG KEDOKTERAN

Bidang kesehatan dan kedokteran merupakan bidang terbesar yang menggunakan senyawa bertanda radioaktif. Hampir dari 80% dari penggunaan zat radioaktif terletak di bidang ini. Dengan isotop radioaktif telah dapat diselidiki dan dipelajari proses fisiologi, biokimia, patologi dan farmakologi berbagai macam obat.

Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran, sebetulnya telah dimulai semenjak tahun 1936 pada waktu John Lawrence et al. Menggunakan fosfor-32 untuk terapi. Walaupun dimulai untuk terapi, tetapi penggunaan radioisotop selanjutnya hampir 90% ditujukan untuk diagnosis, dan sebagian besar telah dalam bentuk senyawa bertanda.

Cabang ilmu kedokteran yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik pendek, seperti sinar x disebut radiologi. Radiologi dimanfaatkan untuk menunjang diagnosis penyakit. Dalam dunia kedokteran nuklir, prinsip radiologi dimanfaatkan dengan memakai isotop radio aktif yang disuntikkan ke dalam tubuh. Kemudian, isotop tersebut ditangkap oleh detektor di luar tubuh sehingga diperoleh gambaran yang menunjukan distribusinya di dalam tubuh. Sebagai contoh untuk mengetahui letak penyempitan pembuluh darah, digunakan radioisotop natrium. Kemudian jejak radioaktif tersebut dirunut dengan menggunakan pencacah Geiger. Letak penyempitan pembuluh darah ditunjukan dengan terhentinya aliran natrium.

Selain digunakan untuk mendiagnosis penyakit, radioisotop juga digunakan untuk terapi radiasi. Terapi radiasi adalah cara pengobatan dengan memakai radiasi. Terapi seperti ini biasanya digunakan dalam pengobatan kanker. Pemberian terapi dapat menyembuhkan, mengurangi gejala, atau mencegah penyebaran kanker, bergantung pada jenis dan stadium kanker.

1. 1.      Radiodiagnostik

Radiodiagnostik adalah kegiatan penunjang diagnostik menggunakan perangkat radiasi sinar pengion (sinar x), untuk melihat fungsi tubuh secara anatomi. Ahli dalam bidang ini dikenal sebagai radiolog. Salah satu contoh radiodiagnostik adalah rontgen. Radiodiagnostik dilakukan sebelum melakukan radioterapi.

Prinsip dasar digunakannya penunjang diagnostik di bidang radiologi adalah penggunaan pesawat radiologi sebagai sumber tertutup (Tungsten), dengan energi yang besar (kV) untuk menghasilkan sinar x (sinar pengion) yang mengenai tubuh pasien. Transmisi radiasi yang mengenai tubuh tersebut bergantung dari kepadatan organ yang dilalui, makin padat akan memberikan gambaran putih (opakue) hal ini juga dapat ditimbulkan dengan pemberian kontras bubur barium pada pemeriksaan traktus intestinal (saluran cerna), juga pada pemeriksaan traktus urinarius (saluran kemih). Sedangkan sebaliknya akan memberikan warna hitam (lusence). Penggunaan kontras ini harus menggunakan persyaratan yang cukup ketat karena sifat alergik yang mungkin timbul pada diri pasien, sehingga diperlukan uji alergi dan juga ada kontra indikasi tertentu yang dipersyaratankan pada diagnsotik menggunakan kontras. Hasil pencitraan dalam bentuk gambaran anatomi. Pesawat sinar x ini juga dapat dimanfaatkan untuk menentukan umur suatu fosil maupun mummi, juga digunakan di bandara, industri dengan berbeda radiasi pengion yang dihasilkan. Hasil pencitraan pada saat ini mengikuti perkembangan teknologi sehingga dapat direkam dalam film, kertas printer maupun dalam bentuk CD maupun DVD.

1. 2. Mekanisme kerja Radiodiagnostik

I-131 digunakan sebagai terapi pengobatan untuk kondisi tiroid yang over aktif atau kita sebut hipertiroid. I-131 ini sendiri adalah suatu isotop yang terbuat dari iodin yang selalu memancarkan sinar radiasi. Jika I-131 ini dimasukkan kedalam tubuh dalam dosis yang kecil, maka I-131 ini akan masuk ke dalam pembuluh darah traktus gastrointestinalis. I-131 dan akan melewati kelenjar tiroid yang kemudian akan menghancurkan sel-sel glandula tersebut. Hal ini akan memperlambat aktifitas dari kelenjar tiroid dan dalam beberapa kasus dapat merubah kondisi tiroid.

1. 3.      Radioterapi

Radioterapi adalah tindakan medis menggunakan radiasi pengion untuk mematikan sel kanker sebanyak mungkin, dengan kerusakan pada sel normal sekecil mungkin. Tindakan terapi ini menggunakan sumber radiasi tertutup pemancar radiasi gamma atau pesawat sinar-x dan berkas elektron.

Baik sel-sel normal maupun sel-sel kanker bisa dipengaruhi oleh radiasi ini. Radiasi akan merusak sel-sel kanker sehingga proses multiplikasi ataupun pembelahan sel-sel kanker akan terhambat. Sekitar 50 – 60% penderita kanker memerlukan radioterapi. Tujuan radioterapi adalah untuk pengobatan secara radikal, yaitu untuk mengurangi dan menghilangkan rasa sakit atau tidak nyaman akibat kanker, selain itu juga bertujuan untuk mengurangi resiko kekambuhan dari kanker. Dosis dari radiasi ditentukan dari ukuran, luasnya, tipe, dan stadium tumor bersamaan.

Sumber radiasi terbuka yang umum digunakan antara lain I-125, Ra-226, yang dikemas dalam bentuk jarum, biji sebesar beras, atau kawat dan dapat diletakkan dalam rongga tubuh (intracavitary) seperti kanker serviks, kanker paru, dan kanker esopagus, dalam organ/jaringan (interstisial) seperti kanker prostat, kanker kepala dan leher, kanker payudara, atau dalam lumen (intraluminal).

Kegunaan radioterapi adalah sebagai berikut:

a. Mengobati : banyak kanker yang dapat disembuhkan dengan radioterapi, baik dengan atau tanpa dikombinasikan dengan pengobatan lain seperti pembedahan dan kemoterapi.

b.  Mengontrol : Jika tidak memungkinkan lagi adanya penyembuhan, radioterapi berguna untuk mengontrol pertumbuhan sel kanker dengan membuat sel kanker menjadi lebih kecil dan berhenti menyebar.

c.  Mengurangi gejala : Selain untuk mengontrol kanker, radioterapi dapat mengurangi gejala yang biasa timbul pada penderita kanker seperti rasa nyeri dan juga membuat hidup penderita lebih nyaman.

ü  Membantu pengobatan lainnya : terutama post operasi dan kemoterapi yang sering disebut sebagai “adjuvant therapy” atau terapi tambahan dengan tujuan agar terapi bedah dan kemoterapi yang diberikan lebih efektif.

1. 4.      Mekanisme Kerja Radioterapi

Bila jaringan terkena radiasi penyinaran, maka jaringan akan menyerap energi radiasi dan akan menimbulkan ionisasi atom-atom. Ionisasi tersebut dapat menimbulkan perubahan kimia dan biokimia yang pada akhirnya akan menimbulkan kerusakan biologik. Kerusakan sel yang terjadi dapat berupa kerusakan kromosom, mutasi, perlambatan pembelahan sel dan kehilangan kemampuan untuk berproduksi.

Radiasi pengion adalah berkas pancaran energi atau partikel yang bila mengenai sebuah atom akan menyebabkan terpentalnya elektron keluar dari orbit elektron tersebut. Pancaran energi dapat berupa gelombang elektromagnetik, yang dapat berupa sinar gamma dan sinar X. Pancaran partikel dapat berupa pancaran elektron (sinar beta) atau pancaran partikel netron, alfa, proton.

Dengan pemberian setiap terapi, maka akan semakin banyak sel-sel kanker yang mati dan tumor akan mengecil. Sel-sel yang mati akan hancur, dibawa oleh darah dan diekskresi keluar dari tubuh. Sebagian besar sel-sel sehat akan bisa pulih kembai dari pengaruh radiasi. Tetapi bagaimanapun juga, kerusakan yang terjadi pada sel-sel sehat merupakan penyebab terjadinya efek samping radiasi.

 http://elviamawarni.wordpress.com/2013/11/25/aplikasi-radioisotop-di-bidang-kedokteran/

RADIASI NUKLIR

1. Atom dan Unsur Radioaktif

            istilah atom berasal dari bahasa yunani yaitu “atomos” yang artinya “tidak dapat dibelah lagi”. Atom digunakan untuk menggambarkan unit terkecil dari suatu zat atau materi yang tidak mungkin ada unit lain yang lebih kecil dari atom. Atom sendiri terdiri atas bagian inti atau nukleous dan elekron. Bagian inti terdiri atas proton dan neutron.

            Perkembangan teori mengenai atom bersifat sangat dinamis, terbukti dengan banyak perkembangan teori atom seperti model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dll.

            Unsur atau biasa disebut atom terdiri atas unsur yang stabil (non radioaktif) dan unsur yang tidak stabil (radioaktif). Unsur yang mempunya jumlah neutron dan electron yang seimbang disebut sebagai unsur yang stabil. Kelebihan jumlah neutron dan elektron akan mengakibatkan ketidakstabilan energy. Kelebihan energy ini dilepaskan dalam bentuk pancaran radiasi dalam bentuk radiasi partikel dan gelombang elektro magnetic.

2. Radiasi dan Radioaktifitas

2.1. Radiasi

            Radiasi adalah pancaran energy melalui partikel dalam bentuk partikel atau gelombang elektro magnetic. Radiasi partikel adalah jenis radiasi yang memiliki massa terukur dan bermuatan. Sedangkan radiasi gelombang elektromagnetik atau foton adalah jenis radiasi yang tidak memiliki massa dan muatan.

            Ditinjau dari massanya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik adalah radiasi yang tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik. Radiasi partikel adalah radiasi berupa partikel yang memiliki massa, misalnya partikel beta, alfa dan neutron.

            Jika ditinjau dari "muatan listrik"nya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non-pengion. Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak sesuatu, akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa terjadinya ion ini disebut ionisasi. Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan, termasuk benda hidup. Radiasi pengion disebut juga radiasi atom atau radiasi nuklir. Termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta, alfa dan neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung. Meskipun tidak memiliki massa dan muatan listrik, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik juga termasuk ke dalam radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung. Radiasi non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam radiasi non-pengion adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet.

2.2. Radioaktivitas

Jika suatu inti tidak stabil, maka inti mempunyai kelebihan energi. Inti itu tidak dapat bertahan, suatu saat inti akan melepaskan kelebihan energi tersebut dan mungkin melepaskan satu atau dua atau lebih partikel atau gelombang sekaligus. Setiap inti yang tidak stabil akan mengeluarkan energi atau partikel radiasi yang berbeda. Pada sebagian besar kasus, inti melepaskan energi elektromagnetik yang disebut radiasi gamma, yang dalam banyak hal mirip dengan sinar-X. Radiasi gamma bergerak lurus dan mampu menembus sebagian besar bahan yang dilaluinya. Dalam banyak kasus, inti juga melepaskan radiasi beta. Radiasi beta lebih mudah untuk dihentikan. Seng atap atau kaca jendela dapat menghentikan radiasi beta. Bahkan pakaian yang kita pakai dapat melindungi dari radiasi beta. Unsur-unsur tertentu, terutama yang berat seperti uranium, radium dan plutonium, melepaskan radiasi alfa. Radiasi alfa dapat dihalangi seluruhnya dengan selembar kertas. Radiasi alfa tidak dapat menembus kulit kita. Radiasi alfa sangat berbahaya hanya jika bahan-bahan yang melepaskan radiasi alfa masuk kedalam tubuh kita.

Tanpa kita sadari, sebenarnya kita hidup dalam lingkungan yang penuh dengan radiasi. Radiasi telah menjadi bagian dari lingkungan kita semenjak dunia ini diciptakan, bukan hanya sejak ditemukan tenaga nuklir setengah abad yang lalu. Terdapat lebih dari 60 radionuklida yang berdasarkan asalnya dibagi atas 2 kategori:

a.     Radionuklida alamiah: radionuklida yang terbentuk secara alami, terbagi menjadi dua yaitu:

·      Primordial:

Radionuklida primordial telah ada sejak alam semesta terbentuk. Pada umumnya, radionuklida ini mempunyai umur-paro yang panjang. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida primordial.

Tabel.1. Radionuklida Primordial
Nuklida	Lambang	Umur-paro	Keterangan
Uranium 235	235U	7,04x108 tahun	0,72% dari uranium alam
Uranium 238	238U	4,47x109 tahun	99,2745% dari uranium alam; pada batuan terdapat 0,5 - 4,7 ppm uranium alam
Thorium 232	232Th	1,41x1010 tahun	Pada batuan terdapat 1,6 - 20 ppm.
Radium 226	226Ra	1,60x103 tahun	Terdapat di batu kapur
Radon 222	222Rn	3,82 hari	Gas mulia
Kalium 40	40K	1,28x109 tahun	Terdapat di tanah

·      Kosmogenik

Sumber radiasi kosmik berasal dari luar sistem tata surya kita, dan dapat berupa berbagai macam radiasi. Radiasi kosmik ini berinteraksi dengan atmosfir bumi dan membentuk nuklidaradioaktif yang sebagian besar mempunyai umur-paro pendek, walaupun ada juga yang mempunyai umur-paro panjang. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida kosmogenik.

Tabel.2. Radionuklida Kosmogenik
Nuklida	Lambang	Umur-paro	Sumber
Karbon 14	14C	5.730 tahun	Interaksi 14N(n,p)14C
Tritium 3	3H	12,3 tahun	Interaksi 6Li(n,a)3H
Berilium 7	7Be	53,28 hari	Interaksi sinar kosmik dengan unsur N dan O

b.     Radionuklida buatan manusia

Manusia telah menggunakan bahan radioaktif selama lebih dari 100 tahun. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida buatan manusia.

Tabel.3.Radionuklida Buatan Manusia
Nuklida	Lambang	Umur-paro	Sumber
Tritium 3	3H	12,3 tahun	Dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir, reaktor nuklir, dan fasilitas olah-ulang bahan bakar nuklir.
Iodium 131	131I	8,04 hari	Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir, reaktor nuklir. 131I sering digunakan untuk mengobati penyakit yang berkaitan dengan kelenjar thyroid.
Iodium 129	129I	1,57x107 tahun	Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Cesium 137	137Cs	30,17 tahun	Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Stronsium 90	90Sr	28,78 tahun	Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Technesium 99m	99mTc	6,03 jam	Produk peluruhan dari 99Mo, digunakan dalam diagnosis kedokteran.
Technesium 99	99Tc	2,11x105 tahun	Produk peluruhan 99mTc.
Plutonium 239	239Pu	2,41x104 tahun	Dihasilkan akibat 238U ditembaki neutron.

Radionuklida terdapat di udara, air, tanah, bahkan di tubuh kita sendiri. Setiap hari kita terkena radiasi, baik dari udara yang kita hirup, dari makanan yang kita konsumsi maupun dari air yang kita minum. Tidak ada satupun tempat di bumi ini yang bebas dari radiasi.

3. Energy Nuklir dan PLTN

3.1. Energy nuklir

Sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia. Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali.

3.2.PLTN

Semua pembangkit tenaga listrik, termasuk PLTN, mempunyai prinsip kerja yang relatif sama. Bahan bakar (baik yang berupa batu bara, gas ataupun uranium) digunakan untuk memanaskan air yang akan menjadi uap. Uap memutar turbin dan selanjutnya turbin memutar suatu generator yang akan menghasilkan listrik.

Perbedaan yang mencolok adalah bahwa PLTN tidak membakar bahan bakar fosil, tetapi menggunakan bahan bakar dapat belah (bahan fisil). Di dalam reaktor, bahan fisil tersebut direaksikan dengan neutron sehingga terjadi reaksi berantai yang menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap air bertekanan tinggi, kemudian uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin. Dengan digunakannya bahan fisil, berarti tidak menghasilkan CO2, hujan asam, ataupun gas beracun lainnya seperti jika menggunakan bahan bakar fosil.

Dibandingkan pembangkit listrik lainnya, PLTN mempunyai faktor keselamatan yang lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan oleh studi banding kecelakaan yang pernah terjadi di semua pembangkit listrik. Secara statistik, kecelakaan pada PLTN mempunyai persentase yang jauh lebih rendah dibandingkan yang terjadi pada pembangkit listrik lain. Hal tersebut disebabkan karena dalam desain PLTN, salah satu filosofi yang harus dipunyai adalah adanya “pertahanan berlapis” (defence in-depth). Dengan kata lain, dalam PLTN terdapat banyak pertahanan berlapis untuk menjamin keselamatan manusia dan lingkungan. Jika suatu sistem operasi mengalami kegagalan, maka masih ada sistem cadangan yang akan menggantikannya. Pada umumnya, sistem cadangan berupa suatu sistem otomatis pasif. Disamping itu, setiap komponen yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar aman pada saat mengalami kegagalan, sehingga walaupun komponen tersebut mengalami kegagalan, maka kegagalan tersebut tidak akan mengakibatkan bahaya bagi manusia dan lingkungannya.

Dari sisi sumber daya manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai operator reaktor yang dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). Untuk mendapatkan sertifikat tersebut, mereka harus mengikuti dan lulus ujian pelatihan. Sertifikat tersebut berlaku untuk jangka waktu tertentu dan setelah lewat masa berlakunya maka akan dilakukan pengujian kembali.

4. Pemanfaatan Dibidang Non Energi

4.1. Pertanian

a. Efisiensi Pemupukan

Pupuk harganya relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan, sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label” pupuk yang digunakan dengan suatu isotop, seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada tanaman dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada tanaman tersebut.

b. Penelitian Tanaman Varietas Baru

Seperti diketahui, radiasi pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel keturunan suatu mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip tersebut, maka para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari tanaman yang telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis tanaman baru.

Varietas baru tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.

c. Pengawetan Makanan

Kerusakan makanan hasil panen dalam penyimpanan akibat serangga, pertunasan dini atau busuk, dapat mencapai 25-30%. Kerugian ini terutama diderita oleh negara-negara yang mempunyai cuaca yang panas dan lembab. Pengawetan makanan banyak digunakan dengan tujuan untuk menunda pertunasan pada umbi-umbian, membunuh serangga pada biji-bijian, pengawetan hasil laut dan hasil peternakan, serta rempah-rempah.

Pada teknik pengawetan dengan menggunakan radiasi, makanan dipapari dengan radiasi gamma berintensitas tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa mempengaruhi nilai nutrisi makanan tersebut dan tidak meninggalkan residu serta tidak membuat makanan menjadi radioaktif. Teknik iradiasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi kemasan. Di banyak negara kemasan karton untuk susu disterilkan dengan iradiasi.

4.2. Kesehatan

a. Diagnosa

Radioisotop merupakan bagian yang sangat penting pada proses diagnosis suatu penyakit. Dengan bantuan peralatan pembentuk citra (imaging devices), dapat dilakukan penelitian proses biologis yang terjadi dalam tubuh manusia. Dalam penggunaannya untuk diagnosis, suatu dosis kecil radioisotop yang dicampurkan dalam larutan yang larut dalam cairan tubuh dimasukkan ke dalam tubuh, kemudian aktivitasnya dalam tubuh dapat dipelajari menggunakan gambar 2 dimensi atau 3 dimensi yang disebut tomografi. Salah satu radioisotop yang sering digunakan adalah technisium-99m, yang dapat digunakan untuk mempelajari metabolisme jantung, hati, paru-paru, ginjal, sirkulasi darah dan struktur tulang. Tujuan lain dari penggunaan di bidang diagnosis adalah untuk analisis biokimia yang disebut radio-immunoassay. Teknik ini dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi hormon, enzim, obat-obatan dan substansi lain dalam darah.

b. Terapi

Penggunaan radioisotop di bidang pengobatan yang paling banyak adalah untuk pengobatan kanker, karena sel kanker sangat sensitif terhadap radiasi. Sumber radiasi yang digunakan dapat berupa sumber eksternal, berupa sumber gamma seperti Co-60, atau sumber internal, yaitu berupa sumber gamma atau beta yang kecil seperti Iodine-131 yang biasa digunakan untuk penyembuhan kanker kelenjar tiroid.

c. Sterilisasi Peralatan Kedokteran

Dewasa ini banyak peralatan kedokteran yang disterilkan menggunakan radiasi gamma dari Co-60. Metode sterilisasi ini lebih ekonomis dan lebih efektif dibandingkan sterilisasi menggunakan uap panas, karena proses yang digunakan merupakan proses dingin, sehingga dapat digunakan untuk benda-benda yang sensitif terhadap panas seperti bubuk, obat salep, dan larutan kimia.

Keuntungan lain dari sterilisasi dengan menggunakan radiasi adalah proses sterilisasi dapat dilakukan setelah benda tersebut dikemas dan masa penyimpanan benda tersebut tidak terbatas sepanjang kemasannya tidak rusak.

Daftar Pustaka

Parmanto dan Irawan Dimas, Mengenal PLTN dan Prospeknya di Indonesia. Pusat diseminasi nuklir BATAN

http://www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/acuan.html
 http://fuadrofiqi.blogspot.com/2012/05/radiasi-nuklir.htmlhttp://fuadrofiqi.blogspot.com/2012/05/radiasi-nuklir.html

RADIASI BENDA HITAM

Panas (kalor) dari matahari sampai ke bumi melallui gelombang elektromagnetik. Perpindahan ini disebut radiasi, yang dapat berlangsung dalam ruang hampa.
Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya disebut radiasi panas (thermal radiation).

Setiap benda secara kontinu memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombangelektromagnetik. Bahkan sebuah kubus es pun memancarkan radiasi panas, sebagian kecil dariradiasi panas ini ada dalam daerah cahaya tampak. Walaupun demikian kubus es ini tak dapat dilihat dalam ruang gelap. Serupa dengan kubus es, badan manusia pun memancarkan radiasi panas dalam daerah cahaya tampak, tetapi intensitasnya tidak cukup kuat untuk dapat dilihat dalam ruang gelap.
Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umunya benda terlihat oleh kita karena benda itu memantulkan cahaya yang dating padanya, bukan karena ia memacarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K. Pada suhu ini benda mulai berpijar merah sepeti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di atas 2000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti besi berpijar putihatau pijar putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari spectrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam warna-warna spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir suhu suatu benda (lihat gambar di bawah ini).

Teori kuantum dimulai dengan fenomena radiasi benda hitam. Apabila suatu benda dipanaskan maka akan tampak mengeluarkan radiasi (misalnya ditandai dengan terpancarnya cahaya yang berwarna warni). Dalam keadaan kesetimbangan maka cahaya yang dipancarkan akan tersebar dalam seluruh spektrum frekuensi f atau panjang gelombang λ, dan kita berusaha mendefinisikan daya yang terpancar sebagai energi emisi pada panjang gelombang λ per satuan luas per satuan waktu, E(λ,T). Ini adalah fingsi universal. Berbicara tentang radiasi benda hitam, berrti kita membahas tentang benda yang memiliki karakteristik penyerap sempurna terhadap radiasi yang mengenainya. Secara praktis kita dapat mengilustrasikan benda hitam sebagai sebuah kotak dengan lubang kecil sedemikian sehingga sembarang radiasi yang masuk ke dalam benda hitam melalui lubang kecil, akan terpantul pantul diantara dinding bagian dalam benda hitam dan tidak ada kemungkinan lolos keluar (karakteristik penyerap sempurna) lewat lubang tersebut seperti pada gambar berikut:

Kirchhoff (1859) menunjukkan dari hukum kedua termodinamika, bahwa radiasi di dalam rongga benda hitam bersifat isotropik yaitu fluks radiasi bebas dari arah/orientasi, kemudian juga bersifat homogeny yaitu fluks radiasi sama untuk disetiap titik, dan juga sama dalam semua rongga pada suhu yang sama, untuk setiap sepanjang gelombang.
Daya emisi (dengan alas an geometric sederhana) lalu dikaitkan dengan rapat energi u(λ,T) di dalam rongga adalah:

u(λ,T) = [4E (λ,T)]/c

Selanjutnya pada tahun 1879, seorah ahli fisika dari Australia mengemukakan suatu hasil eksperimen bahwa emisivitas dari benda padat yang panas sebanding dengan temperatur absolut benda pangkat empat”. Dengan demikian, total emisi adalah radiasi intensitas pada semua frekuensi. Persamaan total emisi ini dikenal sebagai persamaan Stefan-Boltzmann yang dapat dituliskan sebagai berikut:

E = ∫Ef df = τ T4

Dimana:               E = daya emisi benda hitam persatuan luas
Ef= daya emisi benda hitam per satuan luas per satuan frekuensi/waktu
T = temperatur absolut/mutlak benda (oK)
Τ = konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10-8 w.m-2.K-4
Suatu benda yang bukan radiator ideal juga memenuhi persamaan di atas, tetapi mempunyai koefisien absorbsi “e” yang nilainya kurang dari 1, sehingga dituliskan :

E = e τ T4

Dimana, e = emisivitas (0 ≤ e ≤ 1)
Selain Kirchhoff dan Stefan-Boltzmann, ada juga persamaan Wien dan Rayleigh mengenai radiasi benda hitam.
Menemukan benda hitam sempurna di alam itu sulit. Namun ada contohnya, yaitu Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (CMB). Spektrum Planck terukur di setiap posisi di peta ini. Ada sedikit ingsutan dalam suhu pada posisi berbeda menghasilkan sedikit perbedaan kurva Planck dalam posisi berbeda. Kurva Planck rata-rata global diberikan dalam gambar berikut dan sesuai dengan suhu 2.73 Kelvin.

Saat kita melihat ke kedalaman ruang angkasa, yang kita lihat adalah cahaya bintang dari galaksi kita sendiri, galaksi yang dekat dengan kita, hingga kluster galaksi yang jauh. Radiasi benda hitam adalah yang paling relevan dengan apresiasi visual kita pada keindahan langit.










http://lesprince.com/fisika/radiasi-benda-hitam/

semakin majunya peralatan-peralatan di bidang radiologi,, baca-baca yuk!!!

Modalitas pencitraan radiologi diagnostik

1. Radiografi
2. Fluoroskopi
3. Digital radiologi
4. CT (Computed Tomography)
5. Kedokteran Nuklir dan PET (Positron Emission Tomography)
6. MRI (Magnetic Resonance Imaging)
7. USG (ultrasonography)

Radiografi

Secara skematis, proses radiografi dapat dilihat dengan jelas dalam gambar, .
Berkas sinar X setelah melewati obyek akan sampai ke detector film. Citra pada film terbentuk karena adanya perbedaan atenuasi antara obyek satu dengan obyek yang lain. Grid digunakan untuk menyerap radiasi hambur yang akan mengaburkan citra. Film dengan resolusi tinggi dipakai agar mampu untuk menghasilkan citra struktur halus. 

Fluoroskopi

Fluoroskopi digunakan untuk observasi obyek dalam tubuh real time, sehingga dapat mengamati gerakan berbagai organ. Untuk fluoroskopi digunakan tabung intensifikasi pencitraan (image intensifyer, II), yang memiliki komponen detector layar fluoresensi. Pada mulanya citra yang dibentuk oleh layar fluoresensi dilihat langsung oleh pengamat (dokter). Dengan kemajuan ilmu dan teknologi, citra yang dihasilkan oleh layar fluoresensi ditangkap oleh system kamera yang langsung dihubungkan dengan TV, dan/atau oleh system video. Selain itu dapat pula hasil citra di ubah menjadi sampel digit yang kemudian diteruskan ke computer. Dengan demikian citra yang ditayangkan TV adalah hasil rekonstruksi computer. 

Digital radiologi

Komputer berkontribusi besar dalam kemajuan pencitraan radiologi diagnostik. Hampir semua modalitas diagnostik memanfaatkan komputer, diantaranya Kedokteran Nuklir (SPECT, PET), USG, MRI, CT, dan juga saat ini radiografi (CR dan DR). Oleh komputer citra dinyatakan dalam bentuk matriks piksel (citra 2 dimensi, 2D) dan voxel (untuk citra 3 dimensi, 3D). Nilai pada piksel menjadi representasi tingkat keabuan atau warna citra. Untuk radiografi, citra dapat berukuran 1024 x 1024 piksel, sedangkan untuk CT dan MRI dapat sekitar 512 x 512 piksel. Dengan citra digital, memungkinkan dibentuk suatu jaringan yang memudahkan komunikasi data medis, yang dikenal sebagai PACS (picture archiving communication systems).
Angiografi konvensional dilakukan untuk memandu pemasukan kateter percutaneously ke dalam arteri femoral menuju aorta dan ke dalam carotid, sampai dengan daerah yang dimaksud. Untuk kontras media digunakan yodium (iodine). Hasilnya citra fluoroskopi yang sering diikuti pula dengan citra video, ataupun seri film radiografi yang dibuat secara cepat. Subtraksi citra sesudah pasien diberi kontras dengan citra sebelum diberi kontras akan menghasilkan citra subtraksi yang memperjelas detail citra yang dimaksud.

Dalam digital subtraction angiography, pemeriksaan diawali dengan membuat citra fluoroskopi digital pada daerah yang dimaksud, kemudian disimpan dalam komputer. Kontras media kemudian disuntikkan, dan dibuat citra kedua yang selanjutnya melalui program komputer disubstraksi dengan citra pertama. 

CT (computed tomography)

Radiografi konvensional menghasilkan citra 2 dimensi, dan tidak dapat dihindarkan seringkali citra organ satu saling tumpang tindih dengan citra organ lain. Dengan adanya komputer, dapat dibuat citra anatomi irisan tubuh dengan modalitas CT. Pengambilan citra dari berbagai arah, yang hasilnya disimpan dalam komputer (sekitar 1000 citra). Selanjutnya berdasarkan data tersebut direkonstruksi citra penampang lintang tubuh 2 dimensi. Dengan menggabungkan citra irisan yang saling berdekatan, citra tubuh 3 dimensi dapat dibentuk. 

Kedokteran Nuklir

Dalam kedokteran nuklir pemeriksaan menggunakan radiofarmaka yang memiliki 2 karakteristik esensial. Pertama material terkonsentrasi dalam daerah tertentu dalam tubuh, dalam organ ataupun dalam jaringan yang dimaksud. Kedua, material harus pemancar radiasi gamma, agar citra organ ataupun jaringan yang dimaksud dapat dideteksi dari luar tubuh. 

Tujuan radioterapi

Tujuan terapi cancer, menghilangkan atau mematikan sel cancer dan menunda proliferasi lebih lanjut.
Terapi utama :
• bedah, membuang bagian terbesar tumor
• obat, membunuh dan menghalangi proliferasi sel cancer
• immunoterapi, menaikkan pertahanan tubuh
• radiasi pengion, membunuh sel cancer

Semua sel hidup dapat dibunuh oleh radiasi pengion, namun dosis yang diperlukan untuk membunuh sel sangat bervariasi (sel mempunyai radiosensitivitas berbeda-beda). Masalah utama, sel tumor tidak terisolasi dari sel jaringan normal.
• Tumor terletak pada jaringan yang harus masih berfungsi setelah radioterapi
• Tumor dalam jaringan yang harus masih berfungsi setelah radioterapi
• Tumor menyebar dan infiltrasi dalam jaringan lain

Tumor diradiasi, jaringan sehat ikut terradiasi dengan dosis tinggi. Pembunuhan sel oleh radiasi tergantung pada kemungkinan terjadi interaksi sel dengan radiasi (sifat alami, stochastic). Efek radiasi pada sejumlah sel (organ, massa tumor) mempunyai dosis ambang (tidak ada efek klinis untuk dosis di bawah dosis ambang, efek deterministik).
Tanggapan tumor dan jaringan normal terhadap dosis (contoh, kedua kurva terpisah). D0 merupakan dosis perlakuan yang dinginkan. Perhatikan perubahan tanggapan akibat perubahan dosis yang kecil.

Keberhasilan radioterapi bila kedua kurva terpisah lebar.
Optimasi, dosis tinggi pada tumor dan dosis rendah pada jaringan sehat, tidak mungkin dicapai bila tumor sudah infiltrasi ke jaringan sehat. Kurva tanggapan juga tergantung pada waktu keseluruhan penyinaran dan fraksinasi.

Metoda radioterapi

1. Radioterapi eksternal (teleterapi), sumber radiasi di luar tubuh pasien (sinar X, radiasi gamma, elektron, proton, neutron, dan partikel lain)
2. Brakhiterapi, sumber tertutup, sumber radiasi diletakkan dalam volume tumor. Dosis tinggi pada tumor, memperkecil dosis jaringan sehat di sekelilingnya.
3. Radioterapi internal, sumber radiasi terbuka dimasukkan ke dalam tubuh

Dalam 20 th terakhir, komputer sangat berpengaruh dalam praktek radioterapi. Kalkulasi komputer lebih cepat dan teliti dibanding dengan tangan, kemudian berkembang untuk optimasi pemberian dosis

Pesawat terapi eksternal

Kilovoltage units

• Terapi kontak (40 - 50 kV, 2 - 5 mA).
SSD (source skin distance) pendek, sekitar 2 - 5 cm, filtrasi 0.5 - 1.0 mm Al untuk memperoleh kualitas sinar X sekitar 0.6 mm Al.

• Terapi superfisial (50 - 150 kV, 5 - 10 mA). Tambahan filtrasi 1 mm Al, 1 mm Al + 0.25 mm Cu, menghasilkan sinar X dengan kualitas 1.0 - 8.0 mm Al. Pada umumnya perlakuan terapi menggunakan SSD 15 - 20 cm.

• Orthovoltage, deep therapy (150 - 500 kV). Umumnya pesawat orthovoltage beroperasi dengan kondisi 200 - 300 kV, 10 - 20 mA, untuk memperoleh sinar X dengan kualitas 1 - 4 mm Cu (filter tambahan Thoreaus yang merupakan susunan dari Sn, Cu, dan Al dengan Z yang tinggi dekat dengan target sinar X). Penyearah sinar X berbentuk kerucut dengan SSD biasanya 50 cm.

• Teleterapi Co 60
Radiasi gamma dari sumber Co 60 mempunyai energi 1.33 dan 1.17 MeV (rata-rata 1.25 MeV). Pada umumnya isosenter pesawat Co 60 menggunakan SAD 80 cm. Ukuran sumber 1.5 dan 2.0 cm, aktivitas sekitar 6000 - 7000 Ci, memberikan dosis 1.5 sampai 2.0 Gy/menit bila sumber masih baru. Penggunaan lapangan maksimum sekitar 40 x 40 cm2 pada jarak perlakuan 80 cm, d1/2 sekitar 10 cm dalam jaringan.

• Terapi megavoltage, untuk terapi tumor dengan kedalaman tinggi. Pesawat lama, Van de Graaf generator, betatron. Pesawat modern linac (linear accelerator.

Linac (sinar X, elektron) menggunakan frekuensi tinggi gelombang elektromagnet untuk mempercepat elektron. Elektron energi tinggi yang dihasilkan dapat digunakan untuk terapi tumor dekat permukaan, atau dikenakan target untuk menghasilkan sinar X energi tinggi yang digunakan untuk terapi tumor pada kedalaman tinggi.

Elektron yang dihasilkan oleh pemercepat merupakan berkas pensil (2 - 3 cm diameter). Untuk tujuan terapi lapangan radiasi elektron diperluas dengan cara melewatkan berkas elektron pada lapisan penghambur. Untuk memproduksi sinar X energi tinggi, berkas elektron ditumbukkan target. Sinar X yang dihasilkan dilewatkan pada “flattening filter” agar profil sinat X rata.
CT scanner dan CT simulator

CT simulator, gantri dapat berotasi, pada mulanya gambar yang dihasilkan tidak setajam CT diagnostik. CT simulator mutakhir menghasilkan citra hampir seperti hasil untuk diagnostik. Geometri CT simulator lebih leluasa dapat disesuaikan dengan perencanaan terapi, namun kecepatan scan lebih lambat, belum memadai untuk perencanaan 3 dimensi.
CT simulator diintegrasikan dengan CT scanner khusus untuk perencanaan terapi (3 dimensi, volumetrik), rekonstruksi radiografi secara digital dapat dilakukan. 

 http://radiologiymc.blogspot.com/2011/01/modalitas-pencitraan-radiologi.html

mau tau terapi radiasi itu apa aja ??

ONKOLOGI RADIASI

Di dalam dunia penanganan kanker, onkologi radiasi merupakan ilmu pasti yang memerlukan teknologi canggih serta tenaga ahli profesional untuk mengaplikasikannya. Dengan mengarahkan sinar yang difokuskan pada satu bagian tubuh, terapi radiasi menanggulangi tumor baik ganas maupun jinak, dengan membunuh sel-sel yang ditargetkan. Dengan tujuan untuk mencapai tingkat kesembuhan tertinggi dan tingkat efek samping terendah bagi para pasien, kami bangga bahwa kami dapat memberikan terapi radiasi dengan kecepatan dan presisi tinggi.
Hal ini dimungkinkan melalui teknologi pengobatan canggih seperti TomoTherapy HI-ART® System, yang mana memungkinkan kami menjadi yang pertama di Asia Tenggara untuk menawarkan TomoTherapy®. Terapi radiasi dengan panduan visual ini memberikan dosis yang tepat dan tanpa rasa sakit dalam membunuh sel tumor, meminimalisir deposit radiasi disekitar jaringan tubuh yang sehat untuk hasil keseluruhan yang lebih baik.
Kami juga menawarkan metode pengobatan dengan radiasi yang telah terbukti, yang dapat dikombinasikan dengan pengobatan melalui kemoterapi ataupun bedah.
Pengobatan ini termasuk

Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT)

Dengan teknologi canggih, sinar radiasi dengan presisi tinggi dimanipulasi untuk mengikuti bentuk tumor sehingga eksposur terhadap jaringan tubuh yang sehat dapat diminimalisir

Image-Guided Radiation Therapy (IGRT)

Metode ini menggunakan teknologi pencitraan untuk mengarahkan sinar radiasi. Panduan visual dari lokasi tumor diciptakan untuk memudahkan perencanaan serta memandu pengobatan yang terlokalisir

3D Conformal Radiation Therapy

Metode ini melibatkan simulasi virtual yang menampilkan gambar 3D dari lokasi tumor. Dengan tingkat kesesuaian tinggi atau terfokus, radiasi dapat diberikan bahkan dengan dosis yang lebih tinggi dimana disaat yang bersamaan mengurangi deposit radiasi yang akan terjadi pada jaringan sehat disekitarnya.

Conventional Radiation Therapy

Sinar radiasi dalam bentuk sinar-X, sinar Gamm atau photons digunakan untuk membunuh sel-sel tumor atau menghambat kemampuan mereka untuk tumbuh.

Stereotactic Radiation Therapy

Metode pengobatan spesialis ini bergantung pada pencitraan yang terperinci, perencanaan pengobatan dalam bentuk gambar maya 3D serta pengobatan yang akurat untuk pemberian dosis radiasi secara stereotaktis, atau bisa dikatakan dengan tingkat akurasi tertinggi.

Radiosurgery

Metode ini merupakan bentuk pengobatan non invasif yang mengaplikasikan sinaran terfokus dari berbagai arah. Sinar-sinar tersebut kemudian menyatu pada lokasi tumor, dan mengantarkan dosis radiasi yang kuat, dan pada saat yang bersamaan jaringan tubuh disekitarnya hanya terpapar oleh radiasi tingkat rendah.

Brachytherapy and Implants

Sumber radioaktif ditanamkan ke dalam tubuh dekat atau langsung pada lokasi tumor guna mengantarkan dosis radiasi yang tinggi dengan dampak minimal terhadap jaringan sehat tubuh yang ada disekitarnya.
 
http://www.parkwaycancercentre.com/id/services/onkologi-radiasi/