Elektronika biomedik

ELEKTRONIKA BIOMEDIK

PET-SCAN

PERMADI ARDIANSYAH

POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY (PET)-SCAN

PENDAHULUAN

PET-scan adalah suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi penyakit kanker. PET merupakan salah satu hasil di garis depan pengembangan radioisotop untuk dunia kedokteran. PET adalah metode visualisasi fungsi tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron. Alat ini dapat memberikan gambaran lokasi sel-sel tubuh yang mengalami perubahan atau perkembangan tidak normal serta membantu dalam penentuan diagnosis dan derajat beratnya penyakit. Selain untuk mendeteksi penyakit kanker, PET-Scan juga dapat digunakan untuk memberikan informasi penting dalam hal pemeriksaan jantung, otak, dan infeksi.

Baik CT Scan maupun MRI kemampuan mendeteksi kanker hanya terbatas pada aspek anatomi tubuh. Misalnya, CT Scan dan MRI hanya mampu mendekteksi kanker di payudara, kepala, hati, dan sejumlah titik tubuh lainnya. Sedangkan mekanisme kerja organ tubuh yang disebut metabolisme tubuh tidak dapat dipantau oleh CT Scan atau MRI. Sedangkan pada PET-Scan, aspek anatomi dan metabolik sekaligus masuk radar deteksi alat canggih ini. Dimana pun atau kemana pun kanker merambat PET-Scan dapat mendeteksinya. Bahkan kemampuan deteksi alat ini mencakup semua aspek penting tentang kanker seperti jenis, tingkat keganasan (stadium), lokasi, serta cara rambat penyakit mematikan ini.

Konsumsi glukosa yang berlebihan di suatu tempat mengindikasikan adanya metabolisme sel kanker di tempat tersebut. Inilah yang dinamakan menemukan kanker dalam bentuk benih. Meskipun secara bentuk fisik belum ditemukan atau belum terdeteksi, keberadaan kanker telah diketahui ketika metabolisme sel kanker telah terjadi. Kemampuan radioisotop memburu kanker pada stadium ini belum dapat ditandingi oleh metode lain. Penemuan adanya sel kanker pada stadium sangat dini ini akan memudahkan penanganan selanjutnya.

PET dapat pula digunakan pula untuk menganalisis hasil penanganan kanker yang telah dilakukan. Setelah operasi pengangkatan kanker melalui operasi, misalnya, perlu dilakukan pemeriksaan apakah masih ada benih benih kanker yang tersisa. Untuk keperluan ini, PET merupakan metode yang paling tepat karena pada kondisi ini keberadaan kanker sulit dilihat secara fisik.

Prinsip Kerja PET-CT Scan.

Perangkat PET secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian produksi fluor-18, bagian sintesa 18FDG, dan bagian kamera PET. Penggunaan PET diawali dengan proses produksi radioisotop fluor-18. Radioisotop fluor-18 diproduksi dari isotop oksigen-18 menggunakan siklotron.

Gambar 1. PET-CT Scanner

Partikel bermuatan berupa proton ditembakkan dari siklotron ke dalam inti oksigen-18 dan terbentuklah fluor-18 sambil melepaskan sebuah neutron. Oksigen di alam memiliki kandungan isotop oksigen-18 sebanyak 0,20 persen. Sisanya berupa isotop oksigen-16 dan oksigen-17 dengan kandungan masing-masing sebesar 99,76 persen dan 0,04 persen.

Karena kandungan oksigen-18 di alam sangat kecil, maka untuk keperluan ini diperlukan oksigen yang telah ditingkatkan kandungan isotop oksigen-18 di dalamnya. Peningkatan kandungan isotop oksigen-18 ini dapat dilakukan sampai lebih dari 90 persen. Pada proses produksi fluor-18 ini, oksigen-18 digunakan dalam bentuk air(H2O).

Radioisotop fluor-18 yang telah didapatkan digunakan untuk mensintesa 18FDG. Reaksi "menempelkan" fluor-18 ini dikenal dengan reaksi penandaan (labelling). Di beberapa negara yang telah menggunakan PET secara rutin seperti Jepang, Amerika Serikat, dan Korea, reaksi penandaan ini dilakukan menggunakan alat otomatis.

Pertimbangan utama penggunaan alat otomatis ini adalah mempercepat waktu proses. Hal ini dikarenakan fluor-18 memiliki waktu paruh, waktu yang diperlukan untuk meluruh sehingga radioaktivitas tinggal separuhnya, yang pendek kurang dari 2 jam (110 menit). Jadi, reaksi penandaan ini berpacu dengan waktu. Jika proses ini terlalu lama, sebagian besar fluor-18 telah meluruh sehingga radioaktivitasnya akan berkurang jauh dari radioaktivitas awal.

Setelah 18FDG selesai disiapkan, radiofarmaka tersebut segera disuntikkan ke pasien. Jumlah yang disuntikkan antara 10 dan 20 milicurie, tergantung keperluan, kondisi kamera, dan sebagainya. Di University of Iowa, misalnya, secara rutin digunakan 18FDG sebanyak 10 milicurie untuk tiap pasien guna mendeteksi metabolisme sel kanker.

Sebaran fluor-18 di dalam tubuh dideteksi dengan memasukkan tubuh ke dalam rangkaian detektor elektronik berbentuk melingkar. Dari hasil pendeteksian ini dilakukan image reconstruction untuk mendapatkan gambaran sebaran fluor-18 di dalam tubuh. Perangkat kamera PET biasanya telah dilengkapi dengan program untuk keperluan ini sehingga hasil image reconstruction dapat diperoleh dengan mudah.

KAMERA PET memiliki kejernihan citra yang lebih baik dibandingkan dengan kamera gamma yang secara umum digunakan pada kedokteran nuklir. Hal ini dikarenakan pendeteksiannya didasarkan pada coincidence detection. Ketika positron dilepaskan dari fluor-18, partikel ini akan segera bergabung dengan elektron dan terjadilah anihilasi.

Dari anihilasi ini dihasilkan radiasi gelombang elektromagnetik dengan energi sebesar 511 ke V dengan arah berlawanan (180 derajat). Adanya dua buah photon yang dilepaskan secara bersamaan ini memungkinkannya dilakukan coincidence detection. Pada coincidence detection ini, sinyal yang ditangkap oleh detektor akan diolah jika dua buah sinyal diperoleh secara bersamaan. Jika hanya satu buah sinyal yang ditangkap, sinyal tersebut dianggap sebagai pengotor. Oleh karena itu, hampir seluruh sinyal pengotor dapat dieliminasi dengan cara ini.

Gambar2. Hasil foto PET-CT Scan.

Sumber:

• 
  svhie.com
  
• 
  kompas.com
  
• 
  majalah farmacia.com