Radiofarmaka

RADIOFARMAKA

Radiofarmaka merupakan sediaan farmasi dalam bentuk senyawa kimia yang mengandung radioisotop yang diberikan pada kegiatan kedokteran nuklir. Sediaan radiofarmaka pada umumnya terdiri dari 2 komponen yaitu radioisotop dan bahan pembawa menuju ke organ target. Pancaran radiasi dari radioisotop pada organ target itulah yang akan dicacah oleh detector (gamma kamera) untuk direkostruksi menjadi citra ataupun grafik intensitas radiasi.. 

Syarat senyawa radioaktif untuk tujuan diagnosa adalah 1) murni satu nuklida saja, 2) murni secara radiokimia, 3) Pemancar sinar-gamma energi tunggal yang besarnya berkisar antara 100-400 KeV , 4) stabil dalam bentuk senyawa , 5) Waktu paruh biologis pendek. Beberapa contoh sediaan radiofarmaka antara lain : Brom Sufatein I-131 (BSP), Hipuran I-131, Radio Iodinated Human Serum Albumin (RIHSA), Rose Bengal I-131, Tc-99m dalam bentuk senyawa Natrium Perteknetat, Thalium -201, Galium-68. Beberapa contoh radiofarmaka untuk terapi : I-131, Bi-212, Y-90, Cu-67, Pd-109. Radiofarmaka yang banyak dipakai untuk keperluan in-vitro test adalah I-125. 

Produksi sediaan radiofarmaka dapat diklasifikasikan menjadi 4 :
1. Radioisotop primer medical yaitu radioisotop dalam bentuk kimia yang sederhana (biasanya an-organik). Diproduksi dengan cara mengiradiasi atom sasaran dalam reaktor nuklir atau dalam siklotron.
2. Senyawa bertanda medikal yaitu senyawa yang salh satu atau lebih dari atom atau gugusnya digantikan dengan atom unsur radioisotop
3. Generator radioisotop ; untuk mendapatkan radioisotop umur pendek pada lokasi yang jauh dari tempat produksi radioisotop terutama bagi rumah-sakit yang tidak memiliki fasilitas reaktor nuklir maka diciptakanlah generator radioisotop. Generator radioisotop adalah suatu sistem yang terdiri dua macam radioisotop yaitu radioisotop induk induk dan radioisotop anak yang keduanya membentuk pasangan kesetimbangan radioaktif. Radioisotop induk memiliki waktu paruh yang lebih panjang daripada waktu paruh radioisotop anak. Radioisotop anak digunakan untuk keprluan diagnostik maupun terapi.
4. Kit Radiofarmaka ; adalah sediaan non-radioaktif yang terdiri dari beberapa senyawa kimia yang akan ditandai dengan radioisotop untuk menjadi sediaan radiofarmaka. Radioisotop yang paling banyak digunakan adalah Technitium -99m (Tc-99m) karena punya beberapa kelebihan, yaitu :
- Waktu Paruh pendek (6,03 jam)
- Memancarkan gamma murni dengan energi 140 kev
- Mempunyai tingkat valensi 1 sampai 7 sehingga mudah bereaksi dengan senyawa lain.
- Dapat diperoleh dengan cara elusi generator radioisotop.
Oleh kerena itu sediaan radiofarmaka yang berkembang sampai saat ini adalah 
sediaan radiofarmaka Technitium yang disiapkan dalam bentuk kit radiofarmaka, 
sedangakan Tc-99m dapat diperoleh dengan elusi generator.

Mekanisme penempatan radiofarmaka dalam tubuh adalah :
1. Active transport : Secara aktif sel-sel organ tubuh, memindahkan radiofarmaka dari darah ke dalam organ tertentu, selanjutnya mengikuti proses metabolisme atau dikeluarkan dari tubuh. Contoh : I-131 akan ditransfer ke sel-sel thyroid untuk pembuatan T3 dan T4, Tc-99m IDA dan I-131 Rose Bengal oleh sel poligonal hati ditransfer dari darah kemudian diekskresi ke usus halus, lewat saluran empedu, I-131 Hippuran diekskresi oleh tubulus sehingga dapat untuk pemeriksaan ginjal.
2. Phogocytosis : Beberapa Radionuklida seperti Tc-99m, In-113m atau Au-198 jika diikat oleh pembawa materi berbentuk”koloid” maka radiofarmaka ini akab difagosit oleh RES tubuh. Bila radiofarmaka ini disuntikkan secara Intra Vena maka dapat memeriksa scanning liver, limpa, dan sumsum tulang, jika disuntikkan secara subcutan untuk memeriksa kelenjar getah bening.
3. Cell Sequestration (pengasingan sel) : Sel darah merah yang ditandai Cr-51 dan dipanaskan 50 derajat celcius selama 1 menit, lalu dimasukkan ke tubuh penderita secara intravena maka akan diasingkan ke limpa untuk pemeriksaan scanning limpa.
4. Capillary Blockage (Penghalang Kapiler) : Bila pembawa materi berbentuk makrokoloid (dengan ukuran 20-30 mikron) dan disuntikkan secara intravena maka akan menjadi penghalang kapiler di paru-paru. Contoh ; Tc-99m MAA untuk scanning perfusi hati
5. Simple or Exchanged Diffusion (pertukaran difus) : Radiofarmaka tersebut akan saling bertukar tempat dengan senyawa yang sama dari organ tubuh, contoh ; Polifosfat bertanda Tc-99m (Tc-99m MDP) akan bertukar tempat dengan senyawa polifosfat tulang dan dalam jangka 2-4 jam Tc-99m MDP akan merata dalam tulang, pemeriksaan untuk mendeteksi lesi otak denagn RIHSA dan cairan interselluler otak.
6. Compartmental Localization (kompartemental) : Bila radiofarmaka dapat menggambarkan blood pool karena keberadaannya yang cukup lama dalam darah maka ikatan ini dapat dipakai untuk scanning jantung dan plasenta (ventrikulografi dan placentografi). Contoh ; RIHSA untuk pemeriksaan plasenta, Cr-51 eritrosit, Tc-99m Sn eritrosit untuk ventrikulografi jantung.

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih radiofarmaka uantuk pemeriksaan adalah :
1. Jenis peluruhan radiasi ; Untuk keperluan pemeriksaan eksternal in vivo, sinar-gamma dengan energi 100-500 kev sangat ideal. Karena radiasi dengan energi lebih besar 500 kev akan mampu menembus pelindung dan sekat-sekat pada kolimator sehingga terjadi penurunan spatial resolution. Juga dengan energi sangat kecil (lebih kecil 20 kev) banyak penyerapan foton oleh jaringan sebelum mencapai detektor. Dengan demikian sinar gamma murni tanpa radiasi partikel yang dibutuhkan untuk diagnostik kedokteran nuklir.
2. Waktu Paruh : meliputi waktu paruh fisik yaitu waktu yang diperlukan zat radioaktif untuk mencapai kativitas setngah dari aktivitas mula-mula, waktu paruh biologis yaitu waktu yang dibutuhkan untuk mengeluarkan setengah radionuklida murni dari suatu organ tubuh serta waktu paruh efektif yaitu waktu yang diperlukan setengah zat yang telah dimasukkan ke dalam tubuh.
3. Biological Behaviour : Menyangkut perlakuan organ tubuh terhadap radiofarmaka tersebut., sehingga penting untuk menentukan paparan radiasi dari suatu organ atau untuk mendapatkan hasil interpretasi. Juga dengan menetahui biological behaviuor kita dapat memperkirakan eskresi suatu radiofarmaka.]
4. Aktifitas tertentu (The specific activity) : Bagian radiofarmaka yang berperan memberikan foton yang penting untuk pendeteksian. Sebab dalam suatu materi dapat ditemui bagian yang bersifat non-radioaktif yang dapat merugikan.
5. Jenis Instrument : Berbagai jenis peralatan kedokteran nuklir sengaja didesain hanaya untuk radioisotop yang memiliki enrgi tertentu.

Deteksi radioisotop dapat dibagi dalam 5 kategori :
1. Delution, absoption dan excretion sudies : Bila penderita disuntikkan sejumlah radiofarmaka yang telah diketahui jumlahnya, maka delution yang terjadi atau prosentase absorsi atau kapan dieskresi dapat ditentukan melalui sampel darah, urin, feses dan lain-lain.
2. Concentration sudies : bila suatu radiofarmaka diberikan pada seorang pasien kemudian diukur berapa persen yang ditangkap suatu organ, misal Thyroid Up-take.
3. Dinamic function study : Suatu radiofarmaka dipelajari saat mencapai atau meninggalakan suatu organ. Misal ; pada pemeriksaan cerebral blood flow, renogram.
4. Organ system atau pool Visualization : Setalah radiofarmaka dimasukkan ke dalam tubuh pasien maka distribusinya akan tersaji dalam bentuk gambar. Misalnya pada pemeriksaan scanning otak, cardiac blood pool , Bone scan.
5. In vitro test
6. Radiofarmaka dicampur dengan sampel penderita, misalnya pada pemeriksaan T3 x T4.

Ada 2 macam gambaran yang diperoleh dari hasil scanning :
1. Hot area, artinya daerah abnormal yang menunjukkan kenaikan up take (distribusi yang berlebihan) radiofarmaka. Contoh ; bone scanning dan brain scanning.
2. Pada keadaan dimana radiofarmaka diikat oleh organ tubuh yang normal sehingga pada keadaan abnormal timbul penurunan aktivitas atau cold area. Contoh : scanning liver, thyroid. 

Sejarah Ultrasonografi (USG)

Sejarah Ultrasonografi (USG)

      USG adalah pemeriksaan dengan gelombang suara frekuensi tinggi lebih dari pendengaran manusia sehingga tidak dapat di dengar sama sekali (Aswar Boer, 2006).  Suara yang dapat di dengar oleh manusia di sebut audiosonic yang mempunyai frekuensi 20-20.000 Hz.Pemeriksaan USG menggunakan gelombang suara berfrekuensi 1-10 MHz.bahkan teknologi terkini sudah ada penggunaan frekuensi sampai 16 MHz.Gelombang suara itu berasal dari kristal-kristal yang berada pada sebuah alat yang di sebut transduser.USG merupakan miodalitas pencitraan diagnostik yang memanfaatkan gelombang suara untuk menghasilkan gambar suatu objek atau organ dalam tubuh manusia.USG dapat digunakan untuk memeriksa organ tubuh manusia kecuali organ yang berisi udara atau tulang.USG pertama kali digunakan untuk radar, yaitu teknik SONAR ( Sound, Navigation and Ranging) oleh Langevin (1918), seorang Perancis, pada waktu perang dunia ke I, untuk mengetahui adanya kapal selam musuh. Kemudian digunakan dalam pelayaran untukmenentukan kedalaman laut.Menjelang perang dunia ke II (1937), teknik ini digunakan pertama kali untuk pemeriksaan jaringan tubuh, tetapi hasilnya belum memuaskan.

        Berkat kemampuan dan kemajuan teknologi yang pesat, setelah perang dunia keII, USG berhasil digunakan untuk pemeriksaan alat-alat tubuh.Hoery dan Bliss pada tahun 1952, telah melakukan pemeriksaan USG pada beberapa organ, misalnya pada hati dan ginjal.Sekarang USG merupakan alat praktis dengan pemeriksaan klinis yang luas.Dan kemudian, sejarah alat USG dimulai akhir tahun 1970an. Generasi awal alat USG ini masih sangat tidak praktis, dikarenakan alat ini memiliki ukuran sebesar lemari es 2 pintu. Selain itu, teknologi fisika juga masih “kuno”, tetapi perkembangan ilmu pengetahuan demikian pesat sampai dalam kurun 2 dekade saja sudah telah ada teknologi yang ditambahkan dan dikembangkan.

   Sebelumnya, pada tahun 1880, Pierre Curie dan Jacques Curie dari Perancis menemukan efekpiezo-listrik.Mereka menemukan bahwa USG bisa menghasilkan dan diterima dalam frekuensi megahertz.Sistem deteksi sonarpertama kali diciptakan untuk eksplorasi bawah air dan navigasi.Penemuan diodadan trioda di tahun 1900an juga mendorong perkembangan USG. Paul Langevin dan Constantin Chilowsky dari Perancis mengembangkan sebuah perangkat suara frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh USG.Lahirlah hidrofon,dengan menggunakan transduser dan menggunakan kristalkuarsa yang ditemukan oleh Curie bersaudara.

     Dr Ian Donald menyarankan agar sonar dapat digunakan untuk diagnosismedis.Praktik ini dimulai setelah USG digunakan secara terbatas setelah Perang Dunia II.Pada tanggal 21 Juli 1955, beliau mulai bekerja pada eksperimen yang melibatkan detektor logam cacat ultrasonic industri. USG kemudian dirasakan sangat berguna dalam mendeteksi dan membedakan fibroid,  tumor perut dan  kista.Dr Karl Theodore Dussik dari Austria menyelidiki USG transmisi di otak pada tahun 1942 dan menerbitkan beberapa karya ultrasonic medis. Dr Ian Donald bersama rekan lain dari Glasgow telah berjasa melakukan banyak hal dalam pengembangan aplikasi dan teknologi praktis. Karya-karya mereka telah menyebabkan penggunaan teknologi yang lebih luas dalam praktik medis ini.

    Lebih banyak lagi tersedia sistem yang lebih komersial, seperti gambargreyscale dan bistable.  Doppler USG juga dikembangkan dengan mengkombinasikan pindai Duplex dan pindai berwarna.  Bahkan sekarang aliran darah melalui pembuluh tubuh dapat dilihat.  Pencitraan 3D dan 4D juga sekarang tersedia, yang dimula dengan penciptaanmicrochip pada tahun 1970. Untuk mendapat gambar-gambar tersebut, operator USG tetap membuat gambar-gambar 2 dimensi kemudian memori potongan-potongan gambar tersebut direkonstruksi oleh komputer dan tampak dengan tampilan 3 dimensi di layar monitor.

  

    Ada beberapa jenis USG yang tersedia pada saat ini, dan penggunaan masing-masing USG tergantung pada kondisi pasien dan organ tubuh yang perlu diperiksa.Semua relatif aman, nyaman dan terjangkau untuk digunakan.Semuanya juga memiliki risiko yang sangat rendah dan tidak memerlukan persiapan apapun oleh pasien.Prosedurnya juga non-invasif dan tidak menimbulkan rasa sakit, sehingga seseorang dapat segera melanjutkan kegiatan normal setelah pemeriksaan.

Komponen utama dari pesawat USGmeliputi :

Transduser

Salah satu bagian dari alat USG adalah transduser.  Tranduser merupkan alat yang nantinya akan ditempelkan pada tubuh pasien.  Didalam alat ini terdapat material piezoelektrik yang mampu menghasilkan “piezoelektrik effect” yaitu bila diberikan energi listrik akan menimbulkan suatu getaran yang kemudian menghasilkan gelombang suara, begitu pula sebaliknya apabila ada gelombang suara yang dipantulkan oleh organ, maka piezoelektrik ini akan menangkap dan merubah menjadi sinyallistrik. Pulsa yang di pancarkan kemudian dipantulkan oleh organ dan ditangkap kembali oleh tranduser. Pulsa itu akan di ubah menjadi data digital dan diolah secara komputer sehingga menjadi sebuah gambar yang di tampilkan pada layar monitor.

Teknologi transduser digital sekiar tahun 1990an memungkinkan sinyal gelombang suara yang diterima menghasilkan tampilan gambar suatu jaringan tubuh dengan lebih jelas.Penemuan komputer pada pertengahan 1990 jelas sangat membantu teknologi ini.

Gelombang suara akan melalui proses sebagai berikut, pertama, gelombang akan diterima transduser. Kemudian gelombang tersebut diproses sedemikian rupa dalam komputer sehingga bentuk tampilan gambar akan terlihat pada layar monitor. Transduser yang digunakan terdiri dari transducer penghasil gambar 2 dimensi atau 3 dimensi. Hingga USG berkembang sedemikian rupa hingga saat ini.

Mesin USG

Mesin USG merupakan bagian dari sistem alat USG dimana fungsinya untuk mengolah data yang diterima dalam bentuk gelombang. Mesin USG adalah pusar kontrol USG sehingga di dalamnya terdapat komponen-komponen yang sama seperti CPU pada komputer. Dimana cara kerja USG merubah gelombang menjadi gambar.Mesinpada USG digunakan sebagai pengolah data.Sinyal suara yang diterima transduser akan dirubah menjadi sinyal listrik dan akan dikirim ke mesin.  Komputer merubah sinyal listrik menjadi data gambar dan merekonstruksi gambar.  Kemudian hasil olahan komputer akan di tampilkan pada monitor.Komputer terletak pada main unit.

Dalam peralatan USG, layarmonitor merupakan salah satu media output dari gambaran yang diperoleh yang diperoleh setelah sinyal listrik dari pengolahan komputer, dahulu layar monitor yang digunakan adalah jenis CRT dengan resolusi gambar yang baik. Namun dengan siring kemajuan teknologi, saat ini tersedia layar monitor berupa LCD maupun LED yang lebih simpel dan mempunyai banyak variasi warna.  Layar ini biasanya lebih datar dan tipis sehingga lebih praktis
 

Printer

Pada peralatan USG,  printer merupakan media output dari gambaran yang diperoleh dari pengolahan komputer, pada zaman dahulu piranti printer ditempati oleh foto Polaroid namun sekarang sudah diganti dengan film khusus, yaitu film termal. 

( Gambar 2.9  Printer USG, sumber: manual book sony printer )

Saat ini terdapat dua jenis printer yang digunakan yaitu printer berwarna dan printer hitam putih.  Printer warna akan lebih mahal dari printer hitam-putih.  Jika tidak ada printer USG, dapat juga digunakan printer lain seperti printer pada komputer pada umumnya, maupun printer foto.  Kekurangan jika menggunakan printer lain, gambar tidak sejelas printer khusus USG dan printer ini tergantung dari isi tinta di dalamnya.

Jenis – jenis mode dalam USG

1. A- mode  

Merupakan scan 1 dimensi , digunakan pada organ yang memiliki struktur anatomiyang tidak lengkap. Misalnya pada pengukuran detak jantung.

Tampilan gema suara di mana sumbu horizontal merupakan waktu yang dibutuhkan untuk kembalinya gema dan sumbu vertikal mewakili kekuatan gema.Mode ini digunakan dalam echoencephalograph. 

2. B- mode 

Berupa gambar 2 dimensi. Echo yang terdeteksi pada posisi berkas ditampilkan sebagai garis gelap terang.

Hasil gambar USG B-Mode,

Terang gelap pada gambar berhubungan dengan magnitude dari sinyal suara. Semakin kuat gelombang suara yang kembali maka semakin terang pula gambar yang ditampilkan.

3)   M- mode 

M-mode umumnya digunakan dalam pencitraan jantung atau yang sering disebutEkokardiogram.M-mode Ekokardiogramdiperoleh dengan gelombang suara tunggal ditransmisikan melalui jaringan jantung atau target, dan gambar yang dihasilkan ditampilkan dari waktu ke waktu.Ekokardiogram M-mode memiliki kedalaman pada sumbu Y dan waktu pada sumbu X. Hal ini dapat dikonseptualisasikan sebagai pandangan dari jantung yang ditampilkan dalam gerakan sepanjang waktu.

Hasil gambar USG B-Mode

Dalam pencitraanM-mode, lebar berkas USG diminimalkan, dan akuisisi frame rateumumnya meningkat mengakibatkan peningkatan resolusi spasial dan temporaldibandingkan dengan pencitraan2 dimensi. Informasi yang dapat diperoleh dariekokardiogram M-mode termasuk ketebalan dinding ventrikel kanan dan dimensi ruang pada berbagai titik waktu sepanjang siklus jantung, namun paling umum pada akhir sistol dan diastole.