TINJAUAN PRINSIP FISIKA POSITRON EMISSION.docx

7/24/2019 TINJAUAN PRINSIP FISIKA POSITRON EMISSION.docx

1/20

TINJAUAN PRINSIP FISIKA POSITRON EMISSION


TOMOGRAPHY(PET)

Tugas Mata Kuliah Biofisika

Oleh :

Willman Faturrohman (0811000!1)

"#i $usanto (0811000%1)

&urusan Fisika

Fakultas Matematika 'an lmu Pengetahuan "lam

ni*ersitas $ri+i,a-a

01.

Halaman 1 dari 20


2/20


KATA PENGANTAR

Pu,i s-ukur /enulis /an,atkan keha#iran "llah $WT -ang telah memerikan

karunia ke/a#a kami #alam men-elesaikan makalah ini2 Makalah ini #iuat seagai

salah satu tugas #alam rangka mengikuti mata kuliah Biofisika2 Makalah ini er,u#ul

3Tinjauan Prinsip Fisika Positron Eemission.

$eagai /enulis /astin-a ti#ak /ernah terle/as #ari kesalahan atau/un

kekurangan2 Oleh karena itu kami mohon maaf atas segala kekurangann-a2

'isa#ari se/enuhn-a ah+a makalah ini masih ,auh #ari sem/urna2 Oleh karena

itu kami menghara/kan kritik #an sarann-a2 $emoga makalah kami #a/at men,a#i

referensi ins/irasi #an ahan renungan agi semua kalangan2

n#rala-a Oktoer 01.

Pen-usun

AFTAR !"!

Halaman 2 dari 20


3/20


KATA PENGANTAR 2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 i

AFTAR !"! 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 ii

#A# !. PENAH$%$AN 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1

1212 4atar Belakang 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1

122 5umusan Masalah22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

1262 Tu,uan Makalah222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

12%2 Meto#e Penulisan 2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

#A# !!. PEAHA"AN 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 6

21 Pengenalan PET (Positron Emission Tomography) 777777 62 Prinsi/ Ker,a PET2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 !

262 Keuntungan 5esiko #an Keteratasan2222222222222222222222222222222222222222222

2%2 "/likasi PET (Positron Emission Tomography) 77777772 11

#A# !!!. PEN$T$P 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 16

6212 Kesim/ulan 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 16

622 $aran 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 16

AFTAR P$"TAKA 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

%A&P!RAN

#A# 1

PENAH$%$AN

Halaman ' dari 20


4/20


1.1 %atar #elakan(

Ke/utusan Menteri Kesehatan 5e/ulik n#onesia nomor 0089Menkes9$K99

00 memerikan #efinisi /ela-anan ke#okteran nuklir a#alah /ela-anan /enun,ang

#an9atau tera/i -ang memanfaatkan sumer ra#iasi2 Pemanfaatan teknologi nuklir #alam

i#ang teknologi ke#okteran su#ah #imulai se,ak a+al aa# ke 02 Beragai /enemuan

ra#ionukli#a untuk kese,ahteraan manusia terus #iu/a-akan se,alan #engan

/engemangan /eralatan teknologi nuklir2 Perkemangan #alam /enggunaan alat

#iagnosti; #itan#ai #engan /engemangan alat /en#eteksi ra#iasi kemu#ian

#ikemangkan alat #engan kemam/uan /en;itraan se#erhana eru/a reti!inear

sanner" Penemuan kamera gamma meru/akan /erkemangan -ang sangat signifi;an#alam i#ang #iagnosti; /en;itraan alat ini ,auh #a/at menghasilkan hasil /en;itraan

,auh leih aik #an leih ;e/at #ian#ingkan #engan menggunakan alat reti!inear

sanner"

Peralatan -ang /aling ;anggih saat ini a#alah kamera gamma #engan teknologi

Positron Emission Tomography (PET) -ang #igaungkan #engan /eralatan


5/20


12 "/a -ang #imaksu# #engan PET >

2 Bagaimana ;ara ker,a #an /rinsi/ fisika /a#a PET >

62 Bagaimana #an keselamatan /enggunakan PET >

%2 Bagaimana a/likasi PET #alam i#ang me#is >

1.' Tujuan &akala)

12 Mengetahui tentang teknologi PET2

2 Mengetahui ;ara ker,a #an /rinsi/ fisika /a#a PET2

62 Mengetahui keselamatan /enggunaan PET 2

%2 Mengetahui a/likasi PET #ii#ang me#is2

1.* &etode Penulisan

Meto#e /enulisan -ang #igunakan #alam /emuatan makalah ini a#alah meto#e

literature -aitu mema;a uku uku #an ,urnal -ang ersangkutan #engan

/ermasalahan ini2

#A# !!

Halaman + dari 20


6/20


PEAHA"AN

2.1 Pen(enalan PET ,Positron Emission Tomography-

Keutuhan untuk melihat agian #alam o-ek se;ara non - in.asi.e (tan/a

merusak) mau/un non - instr/ti.e(tan/a memasukan alat) meru/akan keutuhan -ang

men#asar ukan han-a #i #unia ke#okteran teta/i #alam i#ang lainn-a2 'i #unia

ke#okteran teknologi me!ihat tem0/sini #i/erlukan untuk melihat #iagnosa #ini atau

mengamil ke/utusan seelum o/erasi2 ntuk ke/erluan ini /ara ilmuan #an engineer

telah mengemangkan teknologi tomografi2 Kata tomografi erasal #ari kata -unani

-aitu tomos (/enam/ang -ang #ielah) -aitu teknologi -ang #igunakan untuk melihat

/enam/ang #alam (melakukan /emelahan) seuah o-ek tan/a harus memelah o-ek-ang ersangkutan2 Beragai mo#e ini #iiang ke#okteran antara lain


7/20


ra#ioisoto/ /eman;ar /ositron ;itra -ang #i#a/atkan a#alah /enggamaran fungsi

organ tuuh2 PET memiliki /ere#aan #engan alat /en;itraan lainn-a se/erti foto

rontgen


8/20


masing masing ra#iasi gamma -ang #ihasilkan a#alah .11 keC2 $ifat /ositron inilah

-ang #imanfaatkan #alam /engemangan teknologi /en;itraan me#is PET2

2.1.2 PET

Gam0ar '") Positron Emission Tomography

Positron Emission Tomography /a#a #asarn-a a#alah tomografi untuk

memetakan #istriusi unsur /eman;ar /ositron #alam ,aringan tuuh -ang #i/eriksa2

nsur /eman;ar /ositron ini senga,a #imasukan ke#alam tuuh (seara ora! ma/p/n

parentera!)2 4angkah /ertama a#alah memilih Dat -ang ,ika #imasukan ke#alam tuuh

akan #iakumulasikan #i#alam #i#alam ,aringan -ang akan #i/eriksa2 at teseut #ieri

lael unsur ra#ioaktif /eman;ar /ositron (ra#iofarmaka)2 nsur ra#ioakatif

(ra#ioisoto/) -ang iasa #igunakan untuk lael antara lain11

< (0 menit)16

(10menit) 1.O ( menit) #an 18F (110 menit)2 "ngka #alam kurung a#alah umur /aro -aitu

ukuran akti*itas unsur ra#ioaktif tinggal se/aroh #ari semula2 'i/ilih unsur ra#ioaktif

#engan umur /aro /en#ek agar akti*itasn-a segera hais +alau/un masih a#a

ra#iofarmaka tersisa #alam tuuh2 Positron -ang #i/an;arkan akan ertemu elektron

#alam ,aringan (#a-a temus /ositron han-a eera/a mm #alam ,aringan terseut) #an

ter,a#ilah /eristi+a /emusnahan elektron /ositron #an #i/an;arkan #ua uah ra#iasi

elektromagnet (gamma) masing masing #engan energi .11 keC #an #engan arah salingerla+anan serta #alam +aktu ersamaan2 $elan,utn-a /roses s;anning tomografi

#ilakukan menggunakan se/asang #etektor -ang erha#a/ ha#a/an untuk men#eteksi

ra#iasi .11 keC se;ara ersamaan (Ko/ris+ )7,'+ $iam0i!a $ari 3/sminarto+ '((8)2

Sing!e 1hane! Ana!y2er ($


9/20


KeC)2 "lat koinsi#en han-a men;atat ra#iasi -ang #atang ke /asangan #etektor se;ara

ersamaan #igunakan untuk memastikan ah+a ra#iasi erenergi .11 keC -ang

ter#eteksi a#alah erasal #ari seuah /eristi+a anihilasi2 'engan #emikian se/asang

#etektor terseut men#eteksi ra#iasi hasil anihilasi -ang ter,a#i #i se/an,ang garis

/enghuung ke#ua #etektor2 &ika "(-) a#alah kera/atan unsur /eman;ar /ositron #i

titik (-) maka intensitas ra#iasi hasil anihilasi se/an,ang garis terseut sean#ing

#engan GA#9+y* $s2 Persamaan ini #i/eroleh #engan men-e#erhanakan masalah -aitu

mengaaikan efek /elemahan ra#iasi oleh ,aringan -ang #ile+atin-a2 Pema-aran

#ilakukan se;ara translasi /asangan #etektor untuk men-a/u seluruh i#ang #iikuti

gerakan rotasi untuk men-a/u i#ang -ang sama #ari arah su#ut -ang lain hingga 6!0o 2

Pa#a PET generasi ke . gerakan translasi rotasi ti#ak #i/erlukan lagi karena PET telah

#ilengka/i #engan #eretan #etektor -ang melingkari o,ek /emeriksaan2 'enganantuan kom/uter #ata -ang terkum/ul terseut #igunakan untuk menghitung A#9+y*

-ang meru/akan #istriusi kera/atan unsur /eman;ar /ositron -ang terakumulasi #alam

,aringan -ang se#ang #i/eriksa2 $elan,utn-a hasil /erhitungan #istriusi kera/atan

terseut #itam/ilkan #alam entuk ;itra #ua #imensi2 ntuk /emeriksaan suatu organ

/engamilan ;itra #ilakukan eera/a kali untuk +aktu -ang ere#a2 Peruahan

kera/atan unsur /eman;ar /ositron #i#alam organ -ang #i/eriksa seagai fungsi +aktu

#a/at memeri informasi tentang kiner,a organ terseut (K/sminarto+ '((8)2

2.2 Prinsip Kerja PET

'etektor PET ter#iri #ari seuah arra- #ari riuan kristal #an ratusan taung

/hotomulti/lier (#iatur #alam /ola melingkar #isekitar /asien2 Kristal ini mengkon*ersi

ra#iasi gamma ke #alam ;aha-a -ang #i#eteksi #an #i/erkuat oleh PMT$2

Halaman dari 20


10/20


?amar 221 Prinsi/ Ker,a PET

Pen,elasan mengenai agian agian /a#a lok #etektor a#alah seagai erikut :

$inar tam/ak seagai hasil #ari /roses skintilasi -ang ter,a#i saat sinar gamma

menemus kristal2 $inar terseut meru/akan sinar tam/ak #engan /an,ang gelomang

se/erti ultra *iolet2 ntensitas #an +aktu /en#istriusian sinar #ari /roses skintilasi

terseut tergantung ahan -ang #igunakan untuk kristal skintilator terseut2

Kristal $kintilator

Kristal skintilator terseut #a/at #iuat #ari ahan organik se/erti /lastik atau

inorganik -ang masing masing ahan terseut memiliki keleihan #an kekurangan

masing masing #alam men#eteksi sinar gamma2 $emua kamera -ang #igunakan untuk

ke/entingan klinik ke#okteran nuklir #iuat #engan skintilator inorganik karena

efisiensi /en#eteksiann-a leih tinggi untuk sinar gamma2 Makin tinggi #ensitas ahan

#ari kristal skintilasi #an makin tinggi nomor atom maka makin aik efisiensi #etektor

terseut untuk sinar gamma2 Makin an-ak sinar skintilasi -ang #i/an;arkan #alamkurun +aktu -ang /en#ek akan memerikan keuntungan /roses #eteksi #alam inter*al

+aktu -ang /en#ek2

$kintilator -ang sering #igunakan /a#a kamera PET a#alah Bismuth ?erminate

(B?O) -ang memiliki efisisensi #eteksi sangat tinggi untuk sinar anihilasi -ang ren#ah

#an +aktu /eluruhan -ang /an,ang2

Photomulti/lier Tue

Halaman 10 dari 20


11/20


PMT erfungsi menggan#akan sinar tam/ak -ang #ile/askan #ari kristal

#etektor2 $inar tam/ak -ang terentuk akiat /eristi+a skintilasi #engan masukn-a sinar

gamma sangat lemah sehingga /erlu #ikuatkan oleh PMT2 $elain mem/erkuat sinar

PMT ,uga mengkon*ersikann-a men,a#i /ulsa elektrik2 $inar -ang ta#in-a erkekuatan

100 C #ili/atgan#akan men,a#i 100 C2

?amar 22 PMT$elan,utn-a sin-al -ang terentuk men,a#i tiga ,enis -ang #ire/resentasikan men,a#i

- D2 $in-al - #an meru/akan sin-al -ang #igunakan untuk menentukan lokasi /a#a

la/ang /an#ang #etektor se#angkan D mere/resentasikan kekuatan #ari sin-al -ang

masuk (Kartarahar$%a+ '()))2

?amar 226 Blok 'iagram PET

$in-al#ari setia/ out/ut PMT #ikon*ersi men,a#i tegangan #an am/litu#o oleh

:o; Noise Amp!it/$o (4")2 $in-al -ang #ihasilkan oleh PMT eru/a sin-al /ulsa

-ang lamat kemu#ian setelah itu sin-al masuk ke C?" (


12/20


'ari hasil /en#eteksian #ilakukan image rekontruksi untuk men#a/atkan

gamaran searan glukosa #i#alam tuuh2 Perangkat kamera PET iasan-a telah

#ilengka/i #engan /rogram ini sehingga hasil image rekontruksi #a/at #i/eroleh

#engan mu#ah (Mar$ati!!ah+ '((,)2

2.' Keuntun(an3 Resiko3 dan Keter4atasan

Penggunaan PET #alam i#ang me#is memiliki eera/a keuntungan resiko

#an keteratasan -aitu :

a) PET #a/at memantu mem/ela,ari fungsi ,aringan atau organ #alam tuuh2

) Karena ra#ionukli#a -ang #igunakan erumur /aro /en#ek maka /a/aran

ra#iasin-a ren#ah2 &umlah ra#ionukli#a -ang #imasukan ke#alam tuuh ,uga relatif

se#ikit sehingga ti#ak menggangu /roses normal tuuh2;) ntuk +anita hamil ra#ionukli#a -ang masuk ke#alam tuuh #a/at memerikan

/a/aran /a#a ,anin2 'engan #emikian /emeriksaan PET ti#ak #ian,urkan untuk

+anita hamil2

#) PET #a/at sa,a keliru2 Kekeliruan ini #a/at #iseakan oleh keseimangan kimia

tuuh /asien -ang ti#ak normal2


13/20


'osis ra#iasi total -ang #iterima oleh /asien a#alah sekitar @ m$*2 Pa#a saat

ra#ionukli#a #imasukan ke#alam tuuh /asien maka /asien terseut telah men,a#i

sumer ra#iasi aru agi /eker,a #i 5umah $akit atau mas-arakat umum #alam

/enelitian -ang #ilakukan oleh (ME!roy $iam0i! $ari Karti3o $an A!amsyah+ '((>)

/eker,a ra#iasi menerima /a/aran ra#iasi /a#a saat /ersia/an /emin#ahan menentukan

/osisi /asien #alam PET s;anner2 $elama rangkaian kegiatan terseut untuk

menangani satu /asien /eker,a menerima ra#iasi seesar 6 H$* #an 0018 H$*9MBI

untuk setia/ kegiatan /emasukan ra#ionukli#a ke #alam tuuh /asien2

'engan #emikian a#a ;atatan ;atatan -ang harus #i/erhatikan :

a2 ntuk keselamatan /asien hal ter/enting a#alah as/ek klinik #alam menentukan

,enis ra#ioaktif #an #osisn-a serta /engkon#isian /asien seelum #an selama

/engoatan2 "s/ek fisik ,uga #i/erlukan #alam memastikan kemurnian #an #osisra#ionukli#a serta /en;am/uran #engan molekul aktif metaolik -ang akan

#igunakan2

2 $eagaimana #alam ke#okteran nuklir /a#a umumn-a untuk keselamatan /eker,a

ra#iasi ah+a /engaturan ,arak /enggunaan +aktu #an /erisai #ari /asien -ang

telah men#a/atkan ra#ionukli#a a#alah meto#e -ang #a/at mengo/timalkan

/enerimaan ra#iasi agi /eker,a ra#iasi itu sen#iri2

;2 Keselamatan untuk mas-arakat umum harus #i,amin #engan sistem #an /rose#ur-ang memisahkan antara /asien -ang telah men#a/atkan ra#ionukli#a #engan

mas-arakat umum2


14/20


d. Perlin#ungan terha#a/ lingkungan hi#u/ #alam ke#okteran nuklir /a#a umumn-a

#ilakukan #engan /en-im/anan sementara seelum /emuangan akhir (#ela- an#

#e;a- metho#) atas sekresi /asien -ang telah menerima ra#ionukli#a selama

/erlakuan #an arang arang lain se/erti ,arum suntik -ang #i#uga

terkontaminasi2 =al ini harus /ula #i/ertimangkan #alam #esain fasilitas (Karti3o+

$an A!amsyah+ '((>)2

2.* Aplikasi PET ,Positron Emission Tomography-

2.*.1 #idan( 5nkolo(i

PET s;an -ang menggunakan ra#ionukli#a F 18 (fluoro#eo-glu;ose9F'?

F'? PET) telah an-ak #igunakan #alam i#ang onkologi2 5a#iofarmaka ini

meru/akan glukosa analog -ang #isera/ oleh sel mengalami /roses /hos/or-lasi olehenDim heokinase serta akan #itahan (retaine#) oleh ,aringan tuuh2 &aringan -ang akan

menahan ra#iofarmaka ini memiliki akti*itas metaolik tinggi se/erti : /a-u#ara /aru

/aru usus /rostat otak hati #an kean-akan tumor ganas lain2 ?amar -ang #i/eroleh

#igunakan untuk : #iagnosis /enentuan sta#ium (staging) /enentuan /en-earan

/emantauan /engoatan /en-akit kanker #ll2 ntuk /en-akit tumor sta#ium a+al

/emeriksaan PET s;an leih sensitif #ari/a#a


15/20


/emeriksaan #igunakan untuk men#iagnosis s-stem #isor#es ,aringan s-araf se/erti

/en-akit a!2heimer+ par3inson+ transient ashemi atta3+ amyothropi !atera! s!erosis

#A:S*+ H/ntington+ stro3e+ shi2ophrenia"

2.*.' #idan( Kardiolo(i

'alam i#ang kar#iologi F'? PET #a/at mengi#entifikasi hy0ernating

myoar$i/m2 $elain itu #a/at memantu #alam /enentuan erkurangn-a

aliran9tersumatn-a /emuluh #arah ke ,antung2 =al ini #iin#ikasikan #engan a#an-a

/eningkatan metaolisme glukosa2 Pasien #engan ge,ala ini #i#iagnosis men#erita

oronary artery $isease (


16/20


#A# !

Documents

TINJAUAN PRINSIP FISIKA POSITRON EMISSION.docx