PERAN FISIKAWAN MEDIS DALAM PEMANFAATAN TENAGA NUKLIR DI BIDANG KESEHATAN: RADIOTERAPI, RADIODIAGNOSTIK, KEDOKTERAN NUKLIR

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

PERAN FISIKAWAN MEDIS DALAM PEMANFAATAN TENAGA NUKLIR  DI BIDANG KESEHATAN: RADIOTERAPI, RADIODIAGNOSTIK,  KEDOKTERAN NUKLIR Djarwani S. Soejoko Departemen Fisika FMIPA UI Depok 16424 [email protected]

PENDAHULUAN

Fisika   Medis   merupakan   ilmu   multidisiplin.   Di   Indonesia   karena   belum  berkembang, tampak seperti ilmu yang masih muda. Padahal di Eropa kontribusi fisika  pada diagnostik dan terapi sudah sejak permulaan abad ke 19. Nama “ Medical Physics”  pertama kali dipakai oleh Neil Arnott dalam bukunya yang dipublikasikan tahun 1827 [1].  Setelah penemuan sinar X, radioaktivitas, elektron, dan radiasi gamma pada akhir abad  ke 19, dimulai era kontribusi fisika dalam bidang medis. Semua riset dan penemuan yang  berkaitan   dengan   radiasi   pengion   yang   disebut   ”fisika   radiasi”   ataupun   ”fisika   inti”  mengawali tumbuhnya ”fisika medis”. Peran fisikawan medis dalam pemanfaatan radiasi pengion di rumah sakit baru  dimulai   sekitar   86   tahun   setelah   publikasi   Arnott.   Pada   tahun   1913   the   Middlesex  Hospital, London adalah rumah sakit pertama yang mempekerjakan seorang fisikawan  (Sydney Russ, D. Sc) [1]. Pada tahun yang sama William B. Duane, Ph.D terpilih oleh the  Cancer Commission of Harvard University sebagai fisikawan full time di rumah sakit [2].  Selanjutnya   dengan   perkembangan   sains,   teknologi,   dan   ilmu   komputer,   fisika   medis  menjadi lebih kompleks, sehingga jumlah dan peran fisikawan medis dalam rumah sakit  juga meningkat.  Dalam   perkembangannya   fisika   medis   menjadi   luas   cakupannya,   dan   saat   ini  dapat   dikelompokkan   menjadi   3   subbagian;   Fisika   Radiasi   Onkologi   atau   Fisika  Radioterapi,   Fisika   Diagnostik,   dan   Fisika   Kedokteran   Nuklir.   Ketiga   subbidang   dalam  praktek   berkembang   secara   paralel   yang   mengakibatkan   tumbuhnya   spesialisasi   bagi  fisikawan   medis.   Peran   fisikawan   medis   dalam   setiap   subbidang   menjadi   berbeda  meskipun   secara   umum   terfokus   pada   optimasi   pemanfaatan   radiasi   pengion   untuk  pasien dengan mengindahkan keselamatan bagi pasien, staf, maupun lingkungan. Dalam 

135

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

kesempatan ini akan disampaikan beberapa contoh peran fisikawan medis dalam rumah  sakit dalam ketiga subbidang. Organisasi fisikawan medis berperan penting dalam pengembangan ilmu fisika  medis. Sebagai kelompok ilmuwan, organisasi akan memberi dukungan pengembangan  dan   riset,   penyebaran   informasi   sains   dan   teknologi,   membantu   pendidikan   dan  pengembangan   profesional   fisikawan   medis,   dan   meningkatkan   ke   kualitas   tertinggi  layanan   pada   pasien   [3].   Berbagai   rekomendasi   rinci   yang   dibuat   berdasarkan   hasil  penelitian   dan   pengalaman   diberikan   atau   didiseminasikan   oleh   organisasi   bagi   para  anggotanya.   Seringkali   peraturan   nasional   maupun   rekomendasi   berbagai   badan  internasional   yang   berkaitan   dengan   fisika   medis   mengacu   pada   rekomendasi   yang  dikeluarkan   oleh   kelompok   ilmuwan   fisika   medis   yang   sudah   mantap,   seperti   AAPM  (American Association of Physicists in Medicine), European Federation of Organisations   of Medical Physics (EFOMP) dan IOMP (International Organisations for Medical Physics).

Qualified Medical Physicist Menurut AAPM seorang Fisikawan Medis dikatakan  qualified  apabila kompeten  dalam salah satu atau lebih subbidang fisika medis [3].  I. Fisika Radioterapi.  Subbidang ini berkaitan dengan:

1. Aplikasi terapi sinar­x, radiasi gamma, berkas elektron dan partikel bermuatan,  berkas neutron dan radiasi dari berbagai sumber tertutup lainnya.  2. Berbagai peralatan yang berhubungan dengan produksi, penggunaan, pengukuran  dan evaluasi radiasi pengion. 3. Kualitas citra yang dihasilkan dari produksi dan penggunaannya

4. Fisika kesehatan yang berkaitan dengan subbidang ini.  II. Fisika Diagnostik Subbidang ini berkaitan dengan

1. Aplikasi diagnostik dengan sinar x, radiasi gamma dari sumber tertutup, radiasi  ultrasound, radiasi frekuensi radio dan resonansi magnetik. 2. Berbagai peralatan yang berhubungan dengan produksi, penggunaan, pengukuran  dan evaluasi radiasi pengion. 3. Kualitas citra yang dihasilkan dari produksi dan penggunaannya

136

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

4. Fisika kesehatan medis yang berkaitan dengan subbidang ini.  III. Kedokteran Nuklir Subbidang ini berkaitan dengan 1.

Aplikasi diagnostik dan terapi dengan radionuklda.

2. Berbagai peralatan yang berhubungan dengan produksi, penggunaan, pengukuran  dan evaluasi radiasi pengion. 3. Kualitas citra yang dihasilkan dari produksi dan penggunaannya

4. Fisika kesehatan medis yang berkaitan dengan subbidang ini.  IV. Fisika Kesehatan Subbidang ini berkaitan dengan

1. Keselamatan dalam penggunaan sinar­x, radiasi gamma, berkas elektron ataupun  partikel bermuatan lainnya, berkas neutron atau radionuklida dan radiasi dari  sumber tertutup untuk diagnostik dan radioterapi, kecuali penggunaan radiasi pada  pasien untuk tujuan diagnostik dan terapi.

2. Peralatan yang diperlukan untuk melaksanakan survei  Seseorang   tidak   diharapkan   menyatakan   dirinya  qualified  dalam   salah   satu  subbidang   bila   yang   bersangkutan   belum   memiliki   kompetensi.   Kalau   di   Amerika,  seseorang  akan  dinyatakan  kompeten  dalam  praktek  salah  satu  atau  lebih   subbidang  Fisika   Medis   bila   yang   bersangkutan   telah   memperoleh   sertifikat   dalam   subbidang  tersebut yang dikeluarkan oleh salah satu badan berikut [3]. 1.

The American Board of Radiology

2. The American Board of Medical Physics 3. The American Board of Health Physics

4. The American Board of Science in Nuclear Medicine 5. The Canadian College of Physics of Medicine. Bagaimana   dengan   di   Indonesia?   Perlu   diketahui   bahwa   UI   baru   memiliki  pendidikan S1 dan S2 Fisika Medis pada tahun 1998 dan tahun 2002. Untuk memberikan  clinical training  dalam suatu subbidang dibutuhkan beberapa  supervisor. Saat ini baru  dipersiapkan   supervisor   dalam   bidang   radioterapi   dengan   cara   mengirimkan   kandidat  keluar institusi radioterapi di luar negeri yang memiliki beberapa supervisor. Persiapan  supervisor   ini   penting   agar   di   kemudian   hari   Fisikawan   Medis   di   Indonesia   dapat 

137

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

memenuhi   standar   internasional   sesuai   dengan   rekomendasi   IAEA.   Sebagai   contoh  rekomendasi IAEA untuk fisikawan medis radioterapi: “ The medical physicist should have   at least an advanced university degree in physical science or engineering, at least one   year   of   academic   and   clinical   training   in   radiation   oncology   physics,   and   additional   training   at   least   one   month   in   brachytherapy  physics   at   an   established   centre.....”  [4].  Untuk   subbidang   fisika   diagnostik   dan   fisika   kedokteran   nuklir   direncanakan   sistem  sertifikasi sama dengan subbidang fisika radioterapi. Diharapkan tahun depan persiapan  supervisor sudah dapat dimulai. 

PERAN DAN TANGGUNG JAWAB FISIKAWAN MEDIS 

1. Radiasi Onkologi atau radioterapi Peran fisikawan medis utamanya dalam evaluasi, pemberian, dan optimasi terapi dengan  radiasi.   Peranannya   mengandung   komponen   klinis,   riset,   dan   pendidikan.   Tanggung  jawab utama adalah menyediakan supervisi dan layanan klinis  fisika dengan standard  tinggi, yang dapat dirinci antara lain sebagai berikut [5]: a) Perencanaan   alokasi   sumber   bersama   dengan   dokter   onkologi   radiasi,   dan   staf  lain, termasuk •

Penggunaan, pemilihan dan penggantian peralatan

•

Persyaratan, kewajiban, dan pengangkatan staf

•

Persiapan budget

•

Program operasi

•

Reviu berkelanjutan berbagai kebijaksanaan dan prosedur

b) Aspek   fisika   semua   sumber   radiasi   (material   radioaktif   dan   pesawat   penghasil  radiasi) yang dipakai dalam program radioterapi, termasuk: •

Spesifikasi kinerja , penerimaan, dan komisioning pesawat baru

•

Kalibrasi   sumber   dan   perawatan   semua   informasi   yang   diperlukan   sesuai  dengan kebutuhan

•

Mengembangkan   dan   merawat   program   jaminan   kualitas,   yang   menjamin  semua pesawat dan peralatan selalu dalam kondisi prima untuk memberikan  dosis preskripsi pada pasien dengan ketelitian tinggi. 

c) Program   keselamatan  radiasi   (kemungkinan   dilakukan  bersama  dengan  petugas  keselamatan radiasi), termasuk: •

Mengembangkan   program   administrasi   keselamatan   radiasi,   termasuk  pelaksanaan pengurusan berbagai izin dan lisensi.

138

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

•

Program administrasi pemantauan radiasi bagi personil.

•

Supervisi pelaksanaan brakhyterapi (pengaturan dan perawatan sumber)

•

Partisipasi pada badan keselamatan radiasi

•

Kalkulasi   shielding   untuk   renovasi   ruangan   ataupun   pemasangan   pesawat  baru,   tempat   penyimpanan   sumber   radioaktif,   fasilitas   untuk   menangani  sumber radioaktif, dan ruang perlakuan brakhiterapi. 

d) Aspek fisika perlakuan pasien, termasuk: •

Konsultasi   dengan   dokter   onkologi   radiasi   mengenai   aspek   fisika   dan  radiobiologi pada perlakuan pasien, dan membuat perencanaan perlakuan

•

Akuisisi data dan penyimpanan data perlakuan pasien

•

Kalkulasi distribusi dosis dan pengaturan pesawat untuk perlakuan pasien

•

Desain dan pembuatan berbagai alat bantu dan modifikasi berkas

•

Menjamin ketelitian parameter pesawat yang dipakai untuk perlakuan pasien.

•

Pengukuran in vivo untuk verifikasi dosis yang diberikan

•

Membantu   dokter   onkologi   radiasi   dalam   evaluasi   efisiensi   perlakuan   dan  partisipasi dalam percobaan.

•

Mengembangkan   teknik   (perangkat   keras   dan   lunak,   serta   prosedur)   untuk  memperbaiki pemberian dosis pada pasien.

•

Partisipasi dalam pembicaraan kasus pasien.

•

Pendidikan berkelanjutan pada staf onkologi radiasi

e) Interaksi dengan komunitas fisikawan medis, termasuk: •

Partisipasi pada pertemuan fisikawan medis atau komunitas medis yang lain  untuk memperoleh dan menyebarkan berbagai informasi.

•

Partisipasi dalam peer review.

2. Diagnostik Radiologi dan Kedokteran Nuklir Tanggung   jawab   utama   fisikawan   medis   adalah   pada   pasien,   menjamin   berbagai  program   tersedia   untuk   fasilitasi   produksi   citra   diagnostik   dengan   kualitas   sesuai  dengan teknologi yang ada dan dengan melakukan optimasi keselamatan. Kontribusi  fisikawan medis dalam diagnostik antara lain sebagai berikut [6] a). Aspek fisika sistem pencitraan diagnostik, meliputi: •

Spesifikasi kinerja peralatan baru

•

Supervisi tes penerimaan dan verifikasi kinerja pesawat 

•

Supervisi kalibrasi, perawatan, perbaikan peralatan.

139

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

•

ISSN: 1412­3258

Pengembangan   dan   melakukan   program   managemen   kualitas   pada   semua  peralatan   pencitraan   untuk   fasilitasi   produksi   citra   dengan   kualitas   optimum  dengan meminimalkan dosis radiasi pada pasien. 

•

Bertanggung   jawab   pada   semua   peralatan   untuk   kontrol   kualitas,   dan  pengukuran eksposi pada pasien. 

•

Penentuan dosis pada berbagai prosedur radiologi 

•

Menjamin penggunaan teknik radiologi yang baik oleh penata roentgen 

b). Menetapkan dan melaksanakan program keselamatan radiasi •

Mengembangkan program keselamatan radiasi

•

Administrasi   pemantauan   radiasi   bagi   personil   sehingga   selalu   mengikuti  program ALARA (as low as reasonably achievable)

•

Supervisi persiapan, penanganan, dan pembuangan radionuklida.

•

Partisipasi dengan komisi keselamatan radiasi yang lain

•

Partisipasi pengembangan kriteria  persetujuan bagi pengguna radiasi baru. 

•

Penentuan  shielding  ruangan   baru   ataupun   yang  direnovasi   untuk   peralatan  radiasi pengion, radiofrekuensi dan medan magnet.

•

Desain berbagai alat shielding

•

Fasilitasi keperluan berkaitan dengan peraturan dan sertifikasi.

•

Tanggapan terhadap kondisi darurat

•

Riview  kebijakan dan prosedur berkaitan dengan keselamatan radiasi, tahap  tindakan, dan fungsi pekerja keselamatan radiasi. 

c). Optimasi prosedur pencitraan klinis yang antara lain meliputi: •

Konsultasi dengan staf lain mengenai aspek radiobiologi pemeriksaan pasien.

•

Pemantauan eksposi radiasi pada pasien.

•

Optimasi prosedur pencitraan

•

Penentuan dosis organ pada pasien pada pasien khusus (contoh pada wanita  hamil)

•

Membantu dokter dalam melaksanakan prosedur pengukuran kuantitatif

•

Desain dan pembuatan alat bantu pemeriksaan.

•

Membantu staf lain dalam evaluasi efesiensi pemeriksaan.

•

Pendidikan awal pada staf dalam penggunaan teknologi baru

•

Konsultasi dengan pasien mengenai eksposi radiasi. 

d). Partisipasi dalam perencanaan untuk alokasi sumber

140

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

•

Penggunaan, pemilihan dan penggantian peralatan

•

Persyaratan, kewajiban, dan pengangkatan staf

•

Persiapan budget

•

Program operasi

•

Review berkelanjutan berbagai kebijaksanaan dan prosedur

e). Partisipasi dalam program pendidikan  f). Interaksi dengan komunitas fisikawan medis, termasuk: •

Partisipasi pada pertemuan fisikawan medis atau komunitas medis yang lain  untuk memperoleh dan menyebarkan berbagai informasi.

•

Partisipasi dalam peer review.

Di bawah ini diberikan contoh tanggung jawab fisikawan medis yang lebih rinci dalam QA  radioterapi yang diberikan oleh AAPM [7]:

1. Kalibrasi   pesawat   terapi,   menjamin   bahwa   pesawat  terapi   dan   sumber   radiasi  dikalibrasi mengikuti protokol yang telah ditentukan.

2. Spesifikasi   peralatan   terapi.   Fisikawan  medis   membantu   menentukan   spesifikasi  pesawat dan peralatan yang akan dibeli. Disamping itu fisikawan medis ikut serta  dalam desain fasilitas memenuhi persyaratan keselamatan radiasi.

3. Tes penerimaan, komisioning dan QA. Fisikawan medis bertanggung jawab dalam  tes penerimaan, komisioning , kalibrasi, dan QA secara periodik pesawat terapi.  Khususnya fisikawan medis harus menyatakan bahwa pesawat terapi dan sistem  perencanaan   mempunyai   kinerja   sesuai   dengan   spesifikasinya,   menyediakan  semua data berkas, menentukan prosedur QA, toleransi yang diperbolehkan, dan  frekuensi tes.  4. Pengukuran dan analisis data berkas. Dalam komisioning tidak hanya koleksi data,  namun   juga   evaluasi   kualitas   data   dan   kesesuaian   data   yang   akan   digunakan  dalam layanan klinis.  5. Pembuatan semua tabel yang digunakan dalam klinis.

6. Penentuan prosedur kalkulasi dosis yang digunakan oleh institusi. 7.

Penentuan perencanaan dan prosedur perlakuan bersama dengan dokter onkologi  radiasi dan anggota lainnya. 

8. Perencanaan   perlakuan.   Fisikawan   medis   menentukan   distribusi   dosis   dalam  pasien bersama dengan dokter onkologi radiasi.

141

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

9. Penentuan   prosedur   QA.   Fisikawan   medis   harus   me   review   secara   periodik,  misalnya tahunan prosedur QA. 10. Supervisi perawatan pesawat terapi

11. Pendidikan. Fisikawan medis mempunyai tanggung jawab memberi training kepada  staf   lain   maupun   mahasiswa   mengenai   fisika   radioterapi   beserta  perkembangannya.  Peran dan tanggung jawab fisikawan medis di Indonesia masih jauh dari yang dituliskan  di   atas.   Dalam   subbidang   radioterapi,   beberapa   butir   sudah   dilaksanakan.   Sebagai  gambaran,   beberapa  rumah  sakit  yang  dilengkapi  dengan  linac,  pada  umumnya telah  memiliki   beberapa   peralatan   untuk   QA,   disamping   dosimeter   absolut   dan   dosimeter  relatif. Tidak demikian dengan subbagian diagnostik dan kedokteran nuklir, yang hampir  seluruh   butir  belum   dilaksanakan.  Padahal   jumlah  pengguna  dan  peralatan  diagnostik  jauh   lebih   banyak   dibanding   dengan   dalam   subbidang   radioterapi.   Kenapa   demikian?  Karena   diagnostik   berkaitan   dengan   dosis   relatif   lebih   rendah,   sehingga   memperoleh  prioritas juga lebih rendah. Namun penyebab utama sebetulnya adalah belum tersedia  fisikawan   medis   yang  qualified  beserta   berbagai   peralatan   terutama   untuk   jaminan  kualitas. 

KESIMPULAN

Peran dan tanggung jawab fisikawan medis dalam pemanfaatan tenaga nuklir di bidang  kesehatan   di   negara   maju   telah   tertata   baik   dan   bahkan   telah   banyak   menghasilkan  inovasi­inovasi   baru   dalam   bidangnya.   Di   Indonesia   karena   jumlah   tenaga   fisikawan  medis masih sangat terbatas, belum dapat melaksanakan peran dan tanggung jawabnya  secara penuh. Saat ini kita semua, termasuk BAPETEN dan BATAN, sedang berusaha  keras, tahap demi tahap, agar fisikawan medis dapat melaksanakan peran dan tanggung  jawabnya sesuai dengan kemajuan sains dan teknologi pada zamannya. 

142

Seminar Keselamatan Nuklir  2 – 3 Agustus 2006 

ISSN: 1412­3258

REFERENSI

1. Arnott N., Elements of Physics or Natural Philosophy, General and Medical, 3nd ed.  (longman, Rebs, Orme, Brown and Green; and T. and G Underwood, London,  England, 1828); reviewed by L. H. Lanzl, Med. Phys. 20, 1571 – 1572, 1993. 

2. Del Regato J. A, Radiological Physicists, American Institute of Physics for the  American Association of Physicists in Medicine 1985, pp 1­9.

3. American Association of Physicists in Medicine, Membership Directory 2006. 4. IAEA­TECDOC­1040, Design and implementation of a radiotherapy programme:  clinical, medical physics, radiation protection and safety aspects, IAEA, Vienna, 1998.

5. American Association of Physicists in Medicine Report No. 38, The role of a physicist  in radiation oncology, American Institute of Physics, New York, 1993. 6. American Association of Physicists in Medicine Report No. 42, The role of the clinical  medical physicist in diagnostic radiology, Woodbury, 1994.

7. Kutcher G. J., Coia L., Gillin M., Hansen W. F., Leibel S., Morton R. J., Palta J. R.,  Purdy   J.   A.,   Reinstein   L.   E.,   Svenson   G.   K.,   Weller   M.,   and   Wingfield   L.,  Comprehensive   QA   for   radiation   oncology:   Report   of   AAPM   Radiation   Therapy  Committee Task Group 40, Med. Phys. 21 (4), p 581 – 618, 1994.

143