Kedokteran Nuklir

KEDOKTERAN NUKLIR

I. PENDAHULUAN

            Kedokteran nuklir merupakan salah satu cabang ilmu kedokteran yang dapat dikatakan relatif masih baru jika dibandingkan dengan disiplin ilmu kedokteran lainnya.

            Berawal dari ditemukannya zat radioaktif pada tahun 1896 oleh Henry Becquerel yang secara kebetulan menemukan sinar nonvisual dari elemen Uranium yang dapat menghitamkan plat foto, manusia mulai memanfaatkan tenaga nuklir walaupun mula-mulanya hanya digunakan untuk keperluan militer. Baru setelah dunia dikejutkan oleh ledakan bom atom di Hiroshima dan Nagasaki pada Agustus 1945 yang dapat menelan ratusan ribu korban jiwa, maka para ahli terutama ahli sarjana kedokteran mengharapkan agar tenaga nuklir dapat dimanfaatkan untuk tujuan damai, diantaranya dalam bidang kedokteran.

            Pada tahun 1946 Badan Tenaga Atom Amerika Serikat mengizinkan menggunakan isotop yang dibuat direaktornya digunakan untuk tujuan damai. Sejak saat itu pemanfaatan zat radioaktif untuk tujuan damai meluas dengan pesat termasuk juga dalam bidang kedokteran yang dikenal dengan kedokteran nuklir.

            Dengan menggunakan tracer radioaktif banyak cara pemeriksaan baru ditemukan yang sebelumnya dengan cara konvensional dianggap tidak mungkin.

            Prof. DR. Johan Mansyur memberi batasan kedokteran nuklir sebagai cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber radiasi terbuka berasal dari desintegrasi inti radionuklida buatan untuk mempelajari perubahan fisiologi dan biokimia sehingga dapat digunakan untuk tujuan diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran.

            Sedangkan IAEA (International Atomic Energy Agency) dan WHO mendefinisikan kedokteran nuklir : Nuclear Medicine is difined as medical special wich uses the nuclear properties of matter to investiges physiology and anatomy diagnosis diseases and threat with unsealed sources of radionulide.

Secara umum kedokteran nuklir didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu kedokteran yang memanfaatkan energi nuklir (inti atom untuk keperluan menyelidiki, mendiagnosa dan terapi penyakit).

Berbeda dengan pencitraan dengan pesawat CT-Scan, USG, maupun MRI yang sifatnya morfologik karena lebih didasarkan pada perubahan atau perbedaan karakter fisik anatomik yang menimbulkan perubahan atau perbedaan transmisi radiasi atau gelombang ultrasonik ataupun radiofrekwensi yang melalui organ bagian tubuh yang diperiksa, maka pencitraan kedokteran nuklir dengan kamera gamma atau kamera PET (positron emission tomography) bersifat fungsional karena didasarkan pada perubahan biokimiawi-fisiologik yang menimbulkan pola emisi radiasi yang mencerminkan fungsi organ atau bagian tubuh yang diperiksa.

Kedokteran nuklir dasarnya adalah prinsip perunut untuk mempelajari perubahan fisiologi dan biokimia pada tingkat seluler bahkan molekuler dan dengan demikian ilmu kedokteran nuklir banyak bersinggungan dengan ilmu kedokteran molekuler.

Praktikum dilaksanakan di Departemen Kedokteran Nuklir RSCM.

II. DASAR-DASAR KEDOKTERAN NUKLIR

            Dibidang kedokteran nuklir informasi gambar yang didapat dari observasi distribusi radiofarmaka dalam tubuh pasien yang dideteksi dengan menggunakan gamma kamera yang dihubungkan dengan sistem komputer untuk menganalisa data-data yang didapat.

1. Radiofarmaka

            Radiofarmaka adalah senyawa aktif yang diberikan ke pasien peroral maupun parental untuk tujuan diagnostik maupun terapi, merupakan sumber terbuka dan ikut metabolisme dalam tubuh. Suatu radiofarmaka berupa isotop radioaktif misalnya Tl-201 atau berupa senyawa yang dilabel dengan pembawa materi contoh I-131 Hipuran, Tc-99m DTPA.

2. Radionuklida

            Radionuklida yang digunakan di kedokteran nuklir adalah hasil produksi dari reaktor nuklir seperti I-131, Cr-51 dan cyclotron seperti Tl-201, In-123 namun harganya jauh lebih mahal dibanding dengan reaktor nuklir atau melalui generator dengan mengilusi isotop induk. Contoh yang paling dikenal dari radionuklida yang berasal dari generator adalah Tc-99m yang diilusi dari isotop induk Mo-99 yang pemakainnya paling banyak di kedokteran nuklir.

            Penggunaan radionuklida di kedokteran nuklir harus dibedakan antara pemakaian untuk keperluan terapi dan diagnostik. Untuk penggunaan terapi diperlukan radionuklida yang massa paruhnya panjang dan memancarkan radiasi sinar beta yang mempunyai efek biologis tinggi. Radionuklida yang mempunyai beban radiasi kecil terhadap pasien dan memiliki energi yang ideal untuk pemeriksaan dengan gamma kamera. Kriteria yang ideal dimiliki oleh suatu radionuklida untuk keperluan diagnostik adalah :

• Waktu paruh    : pendek tetapi tidak lebih pendek dari waktu pemeriksaan
• Radiasi             : memancarkan gamma
• Energi               : 50 – 400 keV
• Sifat kimia        : tidak toxis dan tidak merubah sifat biologis dari farmaka 

                                yang dilabel

• Ekonomis         : murah dan dapat diproduksi dalam jumlah banyak

Dari kriteria di atas Tc-99 merupakan radionuklida yang paling memenuhi syarat karena Tc-99 mempunyai waktu paruh 6 jam, radiasi gamma, energi 146 keV, sifat kimia tidak toxis dan tidak merubah sifat biologis farmaka yang dilabel dan ekonomis.

3. Zat Pembawa

            Untuk membawa aktifitas ke organ yang akan diperiksa diperlukan senyawa yang mempunyai spesitas terhadap organ tersebut yang biasanya disebut zat pembawa. Zat pembawa adalah unsur / zat yang dapat mengikat radionuklida dan membawa ke organ yang akan diperiksa dan dimetabolisir oleh organ tersebut.

            Kemajuan dalam bidang bioteknologi sangat membantu dalam perkembangan kedokteran nuklir baik dalam jumlah dan produksi dan jenis zat pembawa tetapi juga teknik-teknik labeling senyawa tersebut berkembang pesat. Sebagaimana radionuklida zat pembawa ini juga harus mempunyai kriteria sebagai unsur dari radiofarmaka, yaitu :

• Mudah dilabel dengan radionuklida serta mudah preparasinya tanpa merubah sifat biologisnya terutama biodistribusi dalam tubuh.
• Harus terakumulasi atau teralokasi sebagian besar di organ yang akan diperiksa.
• Harus bisa dieliminasi dari tubuh dengan waktu paruh yang sesuai dengan lamanya pemeriksaan.

Zat pembawa yang sering digunakan di Departemen Kedokteran Nuklir RSCM adalah sebagai berikut :

NO	ZAT PEMBAWA	RADIONUKLIDA	ORGAN YANG DIPERIKSA
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	MDP DTPA DMSA MAA MIBI HMPAO Hipuran N	Tc-99m Tc-99m Tc-99m Tc-99m Tc-99m Tc-99m I-131 I-131	Tulang Ginjal (glomurolus) Ginjal (parenkin) Paru Jantung Otak Ginjal (tubular) Tiroid

III. KONFIGURASI PERALATAN

            Pada prinsipnya alat / pesawat kedokteran nuklir hanya sebagai detector, yaitu menangkap radiasi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif  dalam tubuh dan merubahnya menjadi data yang dapat dilihat sebagai angka-angka, warna ataupun grafik. Pemeriksaan imaging kedokteran nuklir memerlukan gamma kamera yang mempunyai detector dalam jumlah banyak. Satu gamma kamera biasanya terdiri dari kolimator, detector, Photo Multiplier Tube (PMT), Catode Ray Tube (CRT), Pulse Height Analizer (PHA).

1. Kamera Gamma

      Kamera gamma pada hakekatnya merupakan kamera skintilasi (scintillation cameras). Pencitraan menggunakan kamera gamma merupakan teknologi imeging emisi. Kamera gamma akan merubah photon gamma yang berhasil diterima oleh detektor menjadi pulsa cahaya dan selanjutnya dirubah menjadi pulsa elektronik (voltage signal). Signal tersebut yang akhirnya akan membentuk citra (image) sesuai dengan ditribusi radionuklida yang dimasukkan kedalam tubuh. Setiap unit kamera gamma memiliki komponen dasar yang terdiri dari :

1.      Kolimator

2.      Detektor/ Kristal skintilasi

3.      Photo Multiplier Tube (PMT)

4.      Cathode Ray Tube (CRT)

5.      Pulse Height Analyzer (PHA)

6.      Konsole/Panel Kontrol

Kamera gamma jenis digital memiliki beberapa kelebihan dibanding jenis analog, antara lain dapat melakukan pemrosesan data lebih cepat, karena selalu dilengkapi dengan unit komputasi yang lebih canggih, dan secara umum relatif lebih mudah perawatanya. Kamera gamma yang digunakan di kedokteran nuklir RSCM mempunyai merk ADAC laboratories tipe DPS 3300 Micro Nuklear Medicine.

1. Kolimator

Sebagaimana pada sistem optic yang memerlukan lensa untuk memfokuskan cahaya, dalam kedokteran nuklir juga diperlukan sarana untuk memfokuskan sinar gamma detector. Untuk itu diperlukan kolimator yang terbuat dari timbal yang berisikan pipa-pipa kecil, dimana arah dari pipa-pipa ini tergantung dari jenis kolimator. Dengan kolimator, hanya sinar gamma yang searah dengan pipa-pipa dapat melalui kolimator dan menumbuk detector. Sedangkan sinar gamma yang arahnya miring akan menumbuk pipa-pipa dan akan diabsorbsi sehingga tidak sampai detektor (kristal skintilasi), hanya menerima signal dari radionuklida terbatas pada sebagian tertentu didalam tubuh pasien). Karenanya kolimator dalam menjalankan fungsinya adalah dengan mengabsorbsi dan menghalangi radiasi photon yang datang diluar bidang tertentu yang berhadapan dengan permukaan detektor. Sehingga radiasi yang diterima oleh kolimator dengan posisi oblique tidak dapat mempengaruhi pembentukan citra.

Kolimator yang digunakan di bagian kedokteran nuklir RSCM adalah kolimator tipe paralel hole paralel MEGP (medium energi general purpose) yaitu kolimator dengan jumlah lubang yang banyak dengan kemampuan mengakomodasi photon dengan energi 150 – 350 keV. Bentuk fisik hole/lubang dapat berupa hexagonal atau bulat/lingkaran, dengan septa yang cukup tipis. Bentuk hexagonal memungkinkan untuk terjadinya penetrasi photon gamma lebih banyak dibanding dengan bentuk hole berupa lingkaran.

Dengan kolimator paralel hole, kecuali ukuran citra yang dihasilkan, jumlah cacah persatuan waktu akan banyak berubah apabila jarak dengan kolimator dirubah. Apabila jarak obyek menjadi lebih jauh dari kristal maka jumlah cacah yang diterima akan jauh berkurang sesuai dengan hukum berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Akan tetapi apabila jarak ditambah, maka luas bidang yang dapat dicover oleh kolimator akan meningkat. Sebaliknya apabila jarak obyek semakin dekat dengan permukaan kolimator resolusi akan semakin baik. Pencitraan menggunakan kolimator multihole harus diupayakan jarak permukaan kolimator harus sedekat mungkin dengan obyek (permukaan tubuh pasien).

Efektivitas kolimator dalam memproduksi gambar pada detektor tergantung dari faktor-faktor, antara lain :

1.      Dimensi dari kolimator : besar pipa/ukuran hole, jumlah hole, panjang hole dan tebal septa

2.      Jarak dari obyek : makin dekat obyek dengan kamera makin baik resolusinya, karena itu sangat penting untuk menempatkan pasien sedekat mungkin dengan kamera

3.      Resolusi dan sensitivitas juga sangat dipengaruhi oleh energi sinar gamma yang diterima, makin tinggi energi yang diterima makin buruk cahaya yang dihasilkan detektor.

2. Detektor

Detector terdiri dari scintilasi kristal yang diletakkan di belakang kolimator, terbuat dari Natrium Iodida (NaI) kristal plus Thalium. NaI (Tl) ini akan mengeluarkan cahaya/scintilisai apabila tertumbuk sinar gamma

 Interaksi photon gamma dengan kristal detektor akan menyebabkan terjadinya efek penyerapan photoelektrik, sehingga menghasilkan cahaya fluorosensi yang intensitasnya proposional dengan kandungan energi dari photon gamma yang bersangkutan. Pada umumnya diameter kristal detektor bervariasi sekitar 10 s/d 21 inch, dan ketebalan ¼ s.d ½ inch. Semakin luas ukuran bidang kristal semakin luas pula bidang pencitraan yang dimiliki kamera gamma, sehingga harganya semakin mahal. Semakin tebal ukuran suatu kristal detektor, derajat resolusi spatial akan semakin rendah tetapi semakin efektif dalam menangkap radiasi photon gamma. Dibagian kedokteran nuklir RSCM detektor mempunyai luas 25,4 cm².

3. Photo Multiplier Tube (PMT)

PMT berfungsi untuk merubah signal cahaya menjadi signal elektrik secara terukur. PMT ditempatkan dibagian belakang kristal NaI(Tl) dan berjumlah banyak serta tersusun dalam suatu konfigurasi. PMT dihubungkan dengan kristal secara optis dengan bahan silicon-like materials. Signal skintilasi yang dihasilkan dari kristal akan diterima/dicatat oleh satu atau lebih PMT. Signal keluaran PMT memiliki 3 komponen,yaitu : Semua data-data ini akan terkumpul dalam kolektor dan disimpan dalam memori ini akan diproses menjadi data visual berupa gambar, grafik maupun angka.

4. Cathode Ray Tube (CRT)

Signal-signal yang dapat dari PMT akan diproses menjadi 3 (tiga) signal X, Y, Z. spatial coordinates X dan Y sebagai sumbu , dan komponen Z sebagai parameter besarnya energi yang masuk dalam kristal detektor dan diproses oleh PHA. Koordinat X dan Y dapat langsung diamati pada layar display (CRT) atau didalam komputer. Sedang signal Z (intensitas) akan diproses lebih lanjut oleh komponen berikutnya, yaitu PHA.

5. Pulse Height Analyzer (PHA)

PHA pada prinsipnya memiliki fungsi membuang (to discard) signal-signal radiasi yang beraasal dari cacah latar (background) dan sinar hamburan atau radiasi lain dari hasil interferensi isotop, sehingga hanya foton yang berasal dari photopeak yang dikehendaki yang dicatat. PHA akan melakukan pemilahan terhadap signal-signal tersebut, selanjutnya meneruskan signal yang sesuai untuk diteruskan ke sistem komputer, sedang yang tidak sesuai ditolak. PHA mampu melakukan fungsi tersebut karena energi yang diterima oleh detektor akan diubah menjadi signal skintilasi yang memiliki korelasi linier dengan voltage signal yang dikeluarkan oleh PMT.

6. Kontrol Panel

Image exposure time ditentukan melalui panel kontrol, dengan pilihan :

7. preset count
8. preset time atau
9. preset ID (information density) untuk citra kompresi.

g. Generator

Pada prinsipnya generator radioisotop terdiri dari radionuklida yang mempunyai waktu paroh panjang (disebut radionuklida induk) yang spontan meluruh dan menghasilkan radionuklida yang waktu parohnya jauh lebih pendek (disebut radionuklida anak). Keduanya membentuk pasangan keseimbangan transien dan pada suatu saat radioaktivitas generator akan berkurang menurut waktu paro nuklida induk.

                  Sistem generator radioisotop harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

o       Radionuklida induk harus mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang cocok agar mudah diolah dalam bentuk generator

o       Radionuklida induk dapat menghasilkan nuklida anak dengan kemurnian kimia, radiokimia yang tinggi

o       Sistem generator harus aman dan sederhana dalam penggunaanya

o       Radioaktivitas anak harus cukup tinggi

o       Nuklida anak harus mudah dipisahkan dari induknya

o       Struktur generator harus tetap baik setelah berkali-kali dielusi (dalam pemisahan nuklida anak dari induknya)

          Hingga saat ini dari sistem generator telah dapat dihasilkan  beberapa radioisotop, misalnya :

Generator	T1/2 Induk	T1/2 Anak luruh	Eγ Anak Luruh (%)
99Mo                      99mTc 68Ge                       68Ga 81Rb                       81mKr 82Sr                        82Rb 87Y                         87mSr 113Sn                      113mIn 132Te                      132I 137Cs                      137mBa 191Os                      191mIr	2,78 hari 275 hari 4,7 jam 25 hari 3,3 hari 115 hari 3,2 hari 30 tahun 15 hari	6 jam 68 menit 12 detik 1,3 menit 2,8 jam 1,7 jam 2,3 jam 2,6 menit 4,7 detik	140 keV (90) 511 keV (176) 190 keV (65) 511 keV (192) 388 keV (80) 393 keV (64) (banyak) 622 keV (89) 129 keV (25)

Generator yang digunakan di bagian kedokteran nuklir RSCM adalah generator Mo-99 208 mCi sistem tertutup dengan sistem Khromatografi Kolom Alumina. Pada generator jenis ini pemisahan berdasarkan perbedaan relatif koefisien distribusi alumina untuk anion, molibdat dan pertechnetate. Generator sistem ini mempunyai beberapa kelebihan antara lain : sederhana dan mudah dioperasikan, efisiensi pemisahannya tinggi, dan resiko kemungkinan kontaminasi mikro organisme rendah. Karena kelebihan tersebut maka generator sistem generator sistem ini banyak diproduksi dan dipakai tersebut di Indonesia.

                        

Diagram generator sistem tertutup

IV. PENYIAPAN BAHAN RADIOAKTIF (Tc-99m)

1. Siapkan vial (botol steril) vacum
2. Buka tutup jarum pada generator Mo
3. Tusukan vial pada jarum generator
4. Buka penyekat slang pada generator dengan menggeser ke posisi ON
5. Tunggu 2-3 menit
6. Penyekat slang putar lagi ke posisi OFF
7. Ambil vial yang telah berisi radioaktif Tc-99m dan tempatkan dalam kontainer Pb
8. Pasang kembali tutup jarum generator
9. Hitung aktiviatas sumber dalam vial dengan alat dose calibrator (curiemeter)
10. Simpan di glove box

V. LABELING

1. Siapkan kit sesuai dengan pemeriksaan yang akan dilakukan
2. Ambil bahan radioaktif (Tc-99m) kedalam spuit, aktivitas dan volumenya disesuaikan dengan ketentuan kit
3. Kocok selama 30”-60” agar campurannya merata
4. Radiofarmaka ini telah dapat digunakan

VI. PEMILIHAN RADIONUKLIDA

1. ¹³¹I ; Dengan waktu paruh T_1/2 8,1 hari, dapat disimpan dan dengan energi gamma 364 keV mudah dideteksi dari luar tubuh. Disamping itu juga memancarkan sinar betha, ¹³¹I dapat digunakan untuk internal radiasi pada hyperthyroidism (graves disease) dan kanker thyroid.
2. ^99mTc ; Tahun 1965, Andreas dkk mencatat bahwa ^99mTc dapat digunakan untuk pemeriksaan scanning thyroid, karena mempunyai bentuk molekul yang hampir sama dengan ¹³¹I, sehingga diambil oleh kelenjar thyroid namun kemudian dilepas kembali.
3. Dengan energi gamma 140 keV, sangat efisien dideteksi oleh kristal skintilasi kamera ukuran 3/8 – ½ inch, dan waktu paruh yang pendek (6 jam) beban radiasi terhadap pasien rendah.
4. ¹²³I ; Tahun 1970, dengan berkembangnya produk radionuklida buatan melalui accelerator (cyclotron), ¹²³I mulai dikenal untuk pemeriksaan thyroid. Dengan waktu paruh 13,3 jam dan energi gamma 159 keV sangat ideal untuk pemeriksaan thyroid.
5. Dari radionuklida di atas, ^99mTc merupakan radionuklida yang sekarang banyak dipakai untuk pemeriksaan thyroid. Sedang pada kasus post thyroidektomi untuk melihat ada tidaknya sisa thyroid masih dipakai ¹³¹I.

VII. PROTEKSI RADIASI

Proteksi radiasi seharusnya diberikan kepada pekerja radiasi (radiografer) dan orang-orang yang terkait pada saat pemeriksaan (keluarga pasien dan petugas lain dilingkungan kedokteran nuklir).

1. Proteksi radiasi bagi radiografer dilakukan dengan :

o       Hot lab yang terperisai dengan baik pada saat elusi radionuklida

o       Memakai sarung tangan Pb pada saat melakukan elusi, pencampuran dengan zat pembawa, penyuntikan radiofarmaka ke pasien dan selama pemeriksaan.

o       Tidak berada terlalu lama di ruangan pemeriksaan dan jika diperlukan radiografer menggunakan apron.

2. Proteksi radiasi bagi keluarga pasien dan petugas lain dilingkungan kedokteran nuklir dilakukan dengan :

o       Hot lab dan ruang pemeriksaan yang terperisai dengan baik.

o  Tidak diperkenankan berada di dalam ruang pemeriksaan selama proses pemeriksaan berlangsung.

o       Isolasi pasien yang sudah disuntik radiofarmaka.

      Di Departemen kedokteran nuklir RSCM proteksi hanya berupa penempatan generator dan hot lab yang dikelilingi oleh balok-balok Pb dan ruang pemeriksaan yang terperisai. Pada saat melakukan elusi, pencampuran dengan zat pembawa, penyuntikan radiofarmaka dan selama pemeriksaan radiografer tidak menggunakan sarung tangan Pb, apron dan lama berada di rungan pemeriksaan pada saat pemeriksaan berlangsung. Pasien yang sudah disuntik radiofarmaka juga tidak diisolasi.

VI. KESIMPULAN

Keodokteran Nuklir merupakan cabang ilmu kedokteran yang masih diperlukan untuk pemeriksaan baik diagnosa maupun terapi dan untuk tujuan penelitian, menggunakan sumber radiasi terbuka dari proses desintegrasi/peluruhan inti radionuklida.

USG (Ultrasonography)

A. Pengertian
USG itu adalah kepanjangan dari Ultrasonography yang artinya adalah alat yang prinsip dasarnya menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi yang tidak dapat didengar oleh telinga kita. Dengan alat USG ini sekarang pemeriksaan organ-organ tubuh dapat dilakukan dengan aman (tidak ada Efek radiasi). Jadi kesimpulannya apabila pemeriksaan kehamilan seminggu sekali menggunakan alat USG ini sama sekali tidak ada efeknya negatifnya kepada bayi yang dikandung.
B. Manfaat
Ultransonografi atau USG memiliki banyak manfaat. Alat yang menggunakan gelombang suara ini digunakan dalam dunia kedokteran kandungan sejak 1961. Tidak ada efek samping berarti dari USG asal tidak digunakan terus menerus selama berjam-jam. Beberapa hal yang bisa diketahui dari penggunaan USG antara lain adalah :
1.Konfirmasi kehamilan : Di usia kehamilan lima setengah minggu, embrio dapat dilihat
lewat USG. Di usia 7 minggu, detak jantung janin dapat diketahui
2.Usia kehamilan : ukuran tubuh fetus biasanya digunakan untukj mengukur usia
kehamilan. Ukuran ini bisa diketahui lewat pemantauan dengan USG > Tanggal
persalinan pun dapat diperkirakan dengan mudah.
3.Pertumbuhan dan perkembangan janin
4.Ancaman keguguran : jika terjadi pendarahan vagina awal, USG dapat menilai
kesehatan dari tetus. Detak jantung janin jelas berarti prospek yang baik untuk
melanjutkan kehamilan
5.Plasenta bermasalah : USG dapat menilai kondisi plasenta dan menilai adanya masalah
seperti plasenta previa (plasenta menutup jalan lahir)
6.Hamil ganda/kembar : jumlah fetus dapat dipastikan lewat USG. Karena itu, bila ada bayi kembar, orangtua dapat mengetahuinya sejak awal.
7.Ukuran cairan ketuban : lewat USG, cairan ketuban bisa diukur. Jumlah cairan ketuban yang berlebih maupun kurang dapat mempengaruhi kondisi janin. Mengecek lewat USG sangat bermanfaat untuk keperluan ini.
8.Kelainan posisi janin : kelainan posisi atau letak janin seperti sungsang dan melintang juga bisa dipantau lewat alat canggih ini
9.Jenis kelamin bayi : bagi banyak orang, hal ini merupakan abgian terpenting dalam proses kontrol kehamilan.
* Pada kehamilan trimester I:
- Menduga usia kehamilan dengan mencocokkan ukuran bayi.
- Menentukan kondisi bayi jika ada kemungkinan adanya kelainan atau cacat
bawaan.
- Meyakinkan adanya kehamilan.
- Menentukan penyebab perdarahan atau bercak darah dini pada kehamilan muda,
misalnya kehamilan ektopik.
- Mencari lokasi alat KB yang terpasang saat hamil, misalnya IUD.
- Menentukan lokasi janin, di dalam kandungan atau di luar rahim.
- Menentukan kondisi janin jika tidak ada denyut jantung atau pergerakan janin.
- Mendiagnosa adanya janin kembar bila rahimnya terlalu besar.
- Mendeteksi berbagai hal yang mengganggu kehamilan, misalnya adanya kista,
mioma,
*Pada kehamilan trimester II & III:
- Untuk menilai jumlah air ketuban. Yaitu bila pertumbuhan rahim terlalu cepat
disebabkan oleh berlebihnya cairan amnion atau bukan.
- Menentukan kondisi plasenta, karena rusaknya plasenta akan menyebabkan
terhambatnya perkembangan janin.
- Menentukan ukuran janin bila diduga akan terjadi kelahiran prematur. Jadi,
lebih ke arah pertumbuhan janinnya normal atau tidak.
- Memeriksa kondisi janin lewat pengamatan aktivitasnya, gerak nafas, banyaknya
cairan amnion, dsb.
- Menentukan letak janin (sungsang atau tidak) atau terlilit tali pusar sebelum persalinan.
- Untuk melihat adanya tumor di panggul atau tidak.
- Untuk menilai kesejahteraan janin (bagaimana aliran darah ke otaknya, dsb).
Dengan demikian, jika hasilnya menunjukkan hasil yang tidak normal, maka kita dapat bertindak lebih cepat untuk menyelamatkan janin. Karena gangguan aliran darah pada janin dapat mengakibatkan pertumbuhan janin terhambat dan pada keadaan yang sudah berat dapat mengakibatkan kematian.
C. Dampak Penggunaan Mesin USG
Sejumlah wanita berpendapat, pemeriksaan USG yang terlampau sering dapat menyebabkan kerusakan janin dalam kandungan. Akhirnya, ketika menjalani kehamilan, mereka hanya bersedia sekali atau dua kali menjalani pemeriksaan USG.
Sebenarnya, anggapan tersebut keliru. Menurut sejumlah studi eksperimental pada manusia dan hewan yang dilakukan di manca negara, tak pernah ditemukan efek negatif akibat penggunaan USG. Sementara, dalam situs Ikatan Dokter Anak Indonesia (IDAI), disebutkan bahwa USG baru berakibat negatif jika telah dilakukan sebanyak 400 kali.
USG memang tak berbahaya buat janin. Sebab, USG tak mengeluarkan radiasi gelombang suara yang bisa berpengaruh buruk pada otak si jabang bayi. Hal ini berbeda dengan penggunaan sinar rontgen.
Dampak yang timbul dari penggunaan USG hanya efek panas yang tak berbahaya bagi ibu maupun bayinya. Pada kepentingan tertentu, misalnya kehamilan resiko tinggi, seharusnya sang ibu semakin sering menjalani pemeriksaan USG. Tujuannya, agar cepat terdeteksi jika ada perkembangan yang tak dikehendaki.
Misalnya, pada kasus bayi kembar, jika tanpa USG, Bagaimana kita tahu, kalau bayi yang satu dapat makan, sementara yang satu lagi tidak. Memang tidak bisa dideteksi, kecuali kita punya kemampuan supranatural.

DICOM

Pengertian DICOM (Digital Imaging dan Communications in Medicine) adalah standar penanganan untuk menyimpan, mencetak, dan mengirimkan informasi dalam pencitraan medis. Pencitraan medis ini dapat berupa hasil rekam medis dari peralatan medis seperti: Rontgen / Sinar X, CT-Scan (Computed Tomograpy), USG (Ultra Sono Grapy), juga pencatatan sinyal, grafik dan data dari peralatan di ruang ICU (Intensif Care Unit), serta data-data pasien dalam satu file. Dan ini termasuk definisi format file dan jaringan protokol komunikasi. Protokol komunikasi merupakan protokol aplikasi yang menggunakan TCP / IP untuk berkomunikasi antara sistem. File DICOM dapat dipertukarkan antara dua entitas yang mampu menerima data gambar dan pasien dalam format.

Pemegang hak cipta untuk standar ini adalah The National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Dan DICOM sendiri dikembangkan oleh Komite Standar DICOM dengan anggota yang sebagian juga anggota NEMA. DICOM memungkinkan integrasi scanner, server, workstation, printer dan perangkat keras jaringan dari beberapa produsen menjadi sebuah gambar yang dikenal dengan format PACS ( Picture Archiving and Communication Systems). Saat ini DICOM telah di adopsi secara luas oleh rumah sakit dan membuat terobosan dalam aplikasi yang lebih kecil, seperti penggunaan oleh dokter gigi, dan kantor praktek dokter.

Untuk pada monitor, proyektor, dan printer terdapat teknik penggambaran citra DICOM secara visual yang disebut DICOM Simulation. Dan gambar yang dihasilkan berupa gambar dengan 16 gradasi warna greyscale yang akurat, sehingga para medis dapat memberi diagnosa berdasarkan perbedaan warna gambar yang terlihat. Namun tidak semua proyektor dapat menampilkan gambar DICOM secara benar dan sesuai dengan standar DICOM. Jika terjadi kesalahan dalam menampilkan warna, maka akan berakibat hasil diagnosa yang salah dari tenaga medis, sehingga dapat membahayakan keselamatan pasien dikarenakan penanganan medis yang salah. Untuk itu dibutuhkan proyektor untuk diagnosa kesehatan yang mempunyai fitur DICOM Simulation agar dapat menampilkan file-file DICOM, sehingga gambar yang dihasilkan mampu menghasilkan warna yang benar dan sesuai dengan standar DICOM.

Magnetic Resonance Imaging

Magnetic resonance Imaging (MRI)

Apa arti MRI itu???

MRI( Magnetic Resonance Imaging ) merupakan suatu alat diagnostik mutakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh anda dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio, tanpa operasi, penggunaan sinar X, ataupun bahan radioaktif.

Dan berdasarkan dari pengertian secara fisis, MRI adalah suatu alat kedokteran di bidang pemeriksaan diagnostik radiologi, yang menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh / organ manusia dengan menggunakan medan magnet berkekuatan antara 0,064 – 1,5 Tesla (1 tesla = 10000 Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen.

Dasar dari pencitraan resonansi magnetik (MRI-Magnetic Resonance Imaging) adalah fenomena resonansi magnetik dari inti benda dimana sebuah inti benda yang dikenai medan meagnet kemudian mengasilkan gambar benda tersebut. Resonansi magnetik itu sendiri merupakan getaran inti atom karena adanya penyearahan momen magnetik inti dari bahan oleh medan magnetik luar dan rangsangan gelombang EM yang tepat dengan frekuensi gerak gasing inti tersebut.

Sebelumnya telah dijelaskan bahwa medan magnet yang digunakan berkekuatan dari 0,064 – 1,5 tesla. Dari interval tersebut, MRI dibagi menjadi 3 macam yang ditinjau dari kekuatanmedan magnetnya :

a. MRI Tesla tinggi ( High Field Tesla ) memiliki kekuatan di atas 1 – 1,5 T

b. MRI Tesla sedang (Medium Field Tesla) memiliki kekuatan 0,5 – T

c. MRI Tesla rendah (Low Field Tesla) memiliki kekuatan di bawah 0,5 T. 

Bagaimana cara kerja MRI??

1. Pertama, putaran nukleus atom molekul otot diselarikan dengan menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi.
2. Kemudian, denyutan/pulsa frekuensi radio dikenakan pada tingkat menegak kepada garis medan magnet agar sebagian nuklei hidrogen bertukar arah.
3. Selepas itu, frekuensi radio akan dimatikan menyebabkan nuklei berganti pada konfigurasi awal. Ketika ini terjadi, tenaga frekuensi radio dibebaskan yang dapat ditemukan oleh gegelung yang mengelilingi pasien.
4. Sinyal ini dicatat dan data yang dihasilkan diproses oleh komputer untuk menghasilkan gambar otot.
5.  

Computer Tomografi (CT Scan)

Computed Tomography (CT)

            Nama lain dari Computed Tomography yaitu : Computerized aided tomography (gambaran yang asli), Reconstructive tomography (Gambar tidak langsung jadi, harus direkonstruksi terlebih dahulu melalui komputer), Computed Transmission Tomography (eksposi dengan kV yang rendah menghasilkan gambaran yang kurang baik.  Sehingga untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik, sinar-X yang dihasilkan harus banyak untuk mendapatkan kV yang tinggi), Computerized Axial Tomography (biasanya dikerjakan untuk melihat potongan-potongan jaringan otak. Posisi axial merupakan posisi yang populer dan paling baik. Karena sejajar dengan basis cranii), Computerized Transverse Axial Tomography yaitu CT yang dapat memotong secara transversal.

            Berdasarkan perkembangan teknologi, CT mengalami beberapa perkembangan sesuai dengan kemajuan teknologi. Pesawat CT scan ditemukan pada tahun 1970 oleh Allan Carmack (fisikawan nuklir) dan Geoffrey Hounsfield (engineer). Dimana mereka menemukan dengan memproses sejumlah penyerapan sinar-X pada pertemuan baris dan kolom dari matrix jaringan tubuh, sehingga dengan teknik tersebut dapat dihasilkan citra lapisan tubuh.  CT awalnya digunakan untuk pemeriksaan jaringan otak yang mengkomersilkan atau memasarkan di Atkinson Morleys’s Hospital tahun 1971. CT pertama yaitu EMI CT Unit. Mempunyai ciri yaitu pemutarannya masih bersamaan dengan gantry dan meja kontrol seperti meja kontrol pada konvensional. Saat ini CT tersebut masih disimpan di Museum Jerman.

 

Gambar CT Generasi Pertama EMI CT Unit

            Terdapat beberapa perbedaan dari radiografi konvensional, Computed Radiography (CR), Computed Tomography (CT) yaitu :

      1.   Radiografi Konvensional

X-ray tube yang terdapat pada radiografi konvensional bersifat general. Film digunakan sebagai Image reseptor. Jenis film yang digunakan yaitu blue sensitive (monocromatic), yaitu film yang hanya peka terhadap 1 warna saja yaitu warna biru. Yang mempunyai ciri-ciri yaitu butiran yang dihasilkan tidak rapat (bentuk emulsi tidak beraturan), kontras yang dihasilkan pada gambar rendah. Image data berupa Laten Image. Display pada radiografi konvensional juga berupa film dan sifat imagingnya direct (secara langsung).

2.   Computed Radiography (CR)

X-ray tube pada CR sama seperti radiografi konvensional yaitu bersifat general. Pada computed radiography (CR) yang berperan sebagai image receptornya adalah Imaging Plate. Imaging Plate pada CR berfungsi menyimpan energi sinar x, imaging plate terbuat dari bahan Photostimulabel phosphor. Dengan menggunakan Imaging Plate  memungkinkan proses gambar pada sistem komputer radiografi untuk melakukan berbagai modifikasi. Image data pada CR berupa Digital Image. Display berupa monitor dan film. Sifat imaging bersifat indirect (tidak langsung).

3.   Computed Tomography (CT)

      X-ray tube pada CT sudah bersifat khusus. Image receptor yang digunakan berupa detektor. Image data sama seperti CR yaitu Digital Image. Display pada CT berupa monitor dan film. Sifat imaging pada CT bersifat indirect (tidak langsung).

Ø  Scanning yaitu selama eksposi, tabung dan detector dalam gantry mengelilingi objek pada terowongan gantry.

Ø  Detector yaitu menangkap sinar-x yang menembus objek, mengubah menjadi pulsa listrik kemudian mengirimkan ke ADC ( Analog to Digital Converter ).

Ø  ADC ( Analog to Digital Converter ) yaitu mengubah pulsa listrik menjadi data digital dan mengirimkan ke DAS.

Ø  DAS ( Data Acquisition system ) yaitu mengakuisisi data dan mengirim ke CPU.

Ø  CPU ( Central Processing Unit ) yaitu merekonstriksi gambar dan mengirim ke monitor, memori atau ke output devices.

Bagian-bagian yang terdapat pada CT yaitu :

Prinsip Kerja dari CT yaitu :

 

           

            Dalam perkembangan waktu scanning dari CT Scan ini berkembang semakin cepat sejalan dengan perkembangan teknologi komputer yang telah ada. Dengan bertambahnya cepatnya waktu scanning, maka dikembangkan pula jumlahnya. Secara perkembangan CT dapat digambarkan sebagai berikut :

1.      CT Generasi Pertama

Perintis dari CT generasi pertama yaitu EMI, London pada tahun 1977. Pada CT generasi ini digunakan berkas sinar x tipis tunggal yang disebut “Pencil Beam”. Berkas sinar ini bertranslasi dan berotasi (gerakan menyilang dan berputar) mengelilingi pasien sampai 180º diikuti oleh detektor tunggal pada sisi yang lain. CT generasi ini hanya untuk CT kepala, karena waktu scanning yang sangat lama. Alasan yang utama adalah karena otak merupakan organ yang relatif tidak bergerak, sehingga lebih mudah untuk difoto dalam waktu yang cukup lama. Waktu scan dari CT generasi ini adalah 4,5-5,5 menit.

 

                                                                            

Gambar 1. CT Generasi Pertama

2.   CT Generasi Kedua

      Merupakan pengembangan dari CT generasi pertama. Pada CT generasi kedua ini dipakai berkas sinar-X tipis yang melebar yang disebut “Narrow Fan Beam”. Gerakan scanning adalah sama dengan generasi sebelumnya, yaitu bertranslasi dan berotasi mengelilingi objeknya sampai 180º. Detektor yang digunakan berjumlah 3-60 buah (Multy Detector) “Linear Array Detector”. CT pada generasi inipun masih hanya untuk scanning kepala saja, walaupun waktunya sudah semakin cepat. Waktu scanning 20 detik - 2 menit per slice.

 

Gambar CT Generasi Kedua

3.   CT Generasi Ketiga

      Merupakan pengembangan dari CT generasi kedua. Pada CT generasi ketiga dipakai berkas sinar-X tipis dan melebar seperti pada generasi kedua, tetapi dengan sudut yang lebih lebar hingga seluruh lingkaran tubuh pasien berada dalam berkas sinar-X tersebut. Berkas sinar-X ini biasa disebut “Wide Fan beam”. Karena sudut yang lebih lebar hingga seluruh tubuh pasien berada dalam berkas sinar-X tersebut, generasi ini tidak lagi diperlukan gerakan translasi seperti gerakan sebelumnya. Jadi gerakannya hanya berotasi saja. Gerakan rotasi ini diikuti oleh detektornya. Untuk menangkap berkas sinar yang semakin melebar itu, maka jumlah detektor yang dipergunakan berjumlah 10-280 (Multi Detektor) dengan “Curve Array Detector”. Waktu scanning yang dibutuhkan pada CT generasi ini untuk berotasi hanya 1,4-14 detik per scan slice, sehingga dapat dipakai untuk scanning seluruh organ tubuh pasien yang disebut dengan “Whole Body Scanner”.

 

Gambar CT Generasi Ketiga

4. CT Generasi Keempat

Merupakan pengembangan dari generasi ketiga. Pada CT generasi keempat dipakai berkas sinar-X tipis dan melebar seperti pada generasi ketiga. Berkas sinar-X ini biasa disebut “Wide Fan Beam”. CT scan generasi ini detektornya berbentuk seperti cincin (ring) yang dinamakan “Slip Ring Detector”. Sehingga hanya tabungnya saja yang berputar. Detektornya statis (diam). Gerakannya biasa disebut stationary-rotate system. Detektor tersusun melingkar berbentuk lingkaran. Sekitar 424-2400 detektor (multi detektor) yang diperlukan. Tabung sinar-X berotasi mencapai 360º. Waktu yang dibutuhkan untuk satu kali scanning selama < 10 detik. CT pada generasi keempat ini bisa dipakai untuk scanning “Whole Body Scanner”.

 

Gambar CT Generasi Keempat

5.   CT Generasi Kelima

Merupakan pengembangan dari CT generasi keempat. Berkas sinar-X pada generasi ini sama dengan generasi sebelumnya yaitu “Wide fan Beam”. Gerakannya stationary-rotate system yaitu meja bergerak dalam terowongan gantry selama scanning yang biasa disebut Spiral CT. Detektornya juga tersusun melingkar berbentuk lingkaran seperti cincin yaitu slip ring detektor. Diperlukan sekitar 424-2400 detektor (multi detektor). Berkas sinar ini berotasi mencapai 360º. Keistimewaan dari CT generasi kelima yaitu : ukurannya relatif kecil dan compact,lebih tahan terhadap goncangan, memiliki kapasitas penahan panas yang tinggi, khusus untuk generasi kelima memiliki teknik memfokuskan berkas (Electron Beam Technique).

 

     

CT Generasi Kelima

Computed Tomography (CT) memiliki beberapa komponen, yaitu :

1.      Gantry

      Merupakan tempat yang besar, mempunyai terowongan. Gantry terdiri dari : X-ray tube, detektor, DAS. X-ray tube mempunyai karakteristik yaitu : memiliki fokus kecil (supaya tajam), anoda putar (agar tidak cepat aus), bekerja di atas tegangan 100 kV (agar dapat melakukan tembusan dengan baik), anoda heat unit capacity sampai dengan 2 juta HU (karena menghsilkan panas yang besar),  tahan terhadap goncangan (karena bergerak terus-menerus). Pada x-ray tube terdapat kolimator. Kolimator berfungsi sebagai alat pembatas berkas sinar-X. Kolimator yang terdapat pada rumah tabung dan detektor. Kolimator yang terdapat pada rumah tabung adalah : pencil beam collimator, fan beam collimator, open beam collimator. Sedangkan kolimator yang terdapat pada detektor terletak antara detektor dengan pasien. Fungsinya mengatur radiasi yang menuju detektor. Bagian dari gantry selanjutnya adalah detektor. Jenis detektor ada dua, yaitu : detektor padat (kristal) dan detektor gas.Konstruksi detektor pada tiap generasi berbeda. Seperti pada CT generasi pertama konstruksinya single detector, generasi kedua konstruksinya linier areay detector, generasi ketiga curve array detector, generasi keempat,dst konstruksi detektornya adalah stationary multy detector.

2.   Meja Pemeriksaan

Bahannya terbuat dari carbon graphite fiber. Konstruksi dari meja pemeriksaan diantaranya : dapat bergerak naik-turun, top table bergerak maju-mundur untuk keluar masuk terowongan, pada spiral CT,selama scanning meja bergersk masuk atau keluar.

3.   Operator Console

Terdiri dari meja kontrol, monitor. Sistem kontrol pada operator console diantaranya : kV, mA, HTT, Tube Indicator,dll. Operator console berfungsi sebagai sistem pengendali, pengoperasian, scanning, display, output device. Selain itu srbagai sistem archiving, menyimpan data, membuka kembali, dan mengirim.

4.      Komputer (CPU)

Terdiri dari ALU yang merupakan unit untuk melakukan operasi data, logika matematika), control unit, memory unit, display console, central processing unit. Jadi, fungsi dari CPU diantaranya adalah mengolah data, merekonstruksi gambar, memanipulasi gambar, dan menyimpan gambar.

5.      Output Devices

Terdiri dari image recording yang berfungsi untuk menyimpan gambar (di dalam magnetic disk, floppy disk), TV monitor berfungsi untuk menayangkan gambar, multiformat camera berfungsi untuk membuat format gambar, laser imager atau printer yang berfungsi untuk mencetak gambar pada film single emulsi.

Proses kerja dari CT diantaranya adalah :

            Pertama proses pada CT adalah scanning. Dengan menggunakan tube sinar-X sebagai sumber sinar radiasi yang berkas sinarnya dibatasi oleh kolimator, sinar-X tersebut menembus objek dan diarahkan ke detektor. Intensitas sinar-X yang diterima oleh detektor akan berubah sesuai dengan kepadatan tubuh sebagai objek dan detektor akan merubah sinar-X menjadi pulsa listrik. Kemudian pulsa listrik tersebut diubah menjadi data digital oleh ADC (Analog to Digital Converter). Kemudian data tersebut dkirim ke DAS (Data Acquisition System) yang nantinya data tersebut akan diatur dan dikelompokkan oleh DAS. Kemudian dicatat oleh komputer. Terutama pada CPU (central processing unit) dilakukan proses rekonstruksi gambar, kemudian proses penyimpanan gambar dan dibentuk gambar yang ditampilkan ke layar monitor pada komputer, yang akhirnya akan dicetak hasil gambaran tersebut dicetak oleh printer.

Ada beberapa proses dari rekonstruksi gambar yaitu :

1.      Matriks

Memanfaatkan sistem diagram kolom dan lajur untuk membuat rekon gambar, memanfaatkan sistem koordinat cartesius untuk menentukan posisi dan lokasi bagian atau komponen dari struktur organ, jumlah matriks makin besar, resolusi makin baik.

2.      Pixel (Picture Element)

Merupakan elemen terkecil dari gambar CT, dihasilkan oleh tembusan x-ray terhadap objek. Ditentukan oleh besar kecilnya tembusan dan tebal tipisnya potongan. Fungsi dari pixel sebagai satuan data dalam sistem rekonstruksi gambar.

3.   Voxel (Volume Element)

Merupakan sejumlah elemen gambar yang dapat disatukan untuk membentuk satu volume tertentu dari organ yang direkonstruksi. Ditentukan oleh jumlah pixel dan kemampuan perangkat rekonstruksi. Fungsinya untuk merekonstruksi sebagian dari volume organ.

4.   CT Number (Bilangan CT)

Merupakan rentang nilai untuk mewakili densiti, nilainya -1000 (udara) sampai dengan +1000 (tulang). 0 adalah nilai CT number untuk air. Besar kecil atau tinggi rendahnya dari CT Number dapat ditentukan dan diatur oleh komputer. Fungsi dari CT Number untuk mendisain kontras dan ketajaman pada penayangan gambar.

5.   Gray Scale

Yaitu skala yang dibuat untuk mengekspresikan rentang nilai densiti gambar CT pada CRT. Berupa skala abu-abu yang merupakan ekspresi dari tiap-tiap pixel. Tampilannya menurut besarnya window-width dan window-level yang ditentukan.

6.   Window Width

Merupakan rentang gelap terang atau rentang densiti. Window width dapat diperlebar maupun dipersempit menurut kebutuhan tampilan gambar tiap jenis organ yang menghasilkan ekspresi kontras gambar. Dikerjakan oleh komputer.

7.   Window Level

      Merupakan nilai densiti median dari gambar yang ditampilkan. Menghasilkan ekspresi ketajaman organ tertentu dan juga dikerjakan oleh komputer.

8.   Window Setting

Variabel yang diatur adalah window width dan window level. Tiap-tiap organ membutuhkan pengaturan tertentu untuk memperoleh resolusi gambar yang diharapkan. ROI yang berbeda dari organ yang sama, memerlukan pengaturan yang berbeda.

9.   Artifact

      Artifact adalah gangguan pada tampilan gambar akibat dari berbagai kesalahan. Contoh dari artifact diantaranya : streak artifact, beam hardening artifact, shading, ring artifact, noise.

10. Indikator Perkembangan CT

Makin compact atau ringkas komponennya, makin cepat scanning timenya, makin halus resolusinya, makin banyak slicenya, makin luas dimensinya, makin banyak manfaatnya, makin kecil bahayanya.