Radiologi Kedokteran Nuklir dan Radioterapi; oleh Dr. Ir. Hj Rusmini Barozi, AIM., M.M.; Daniel Kartawiguna, S.T., M.M., M.Acc. Hak Cipta © 2015 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-882262; 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail:
[email protected] Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-449-3 Cetakan Pertama, tahun 2015
BAB ..... KATA PENGANTAR
P
ada jaman super modern ini dunia kedokteran semakin maju. Demikian juga tidak ketinggalan perihal peralatan kedokteran. Dalam bidang diagnosis maupun terapi, para dokter dibantu dengan peralatan yang bermacam-macam jenisnya dan menggunakan teknologi modern termasuk penggunaan tenaga NUKLIR. Tenaga Nuklir yang sangat dahsyat tidak hanya digunakan untuk senjata perusak dan pembunuh manusia dalam peperangan antar negara, tetapi dapat juga digunakan untuk tujuan damai dan untuk menyelamatkan nyawa manusia. Buku yang kami tulis ini memuat tentang peralatan kedokteran yang menggunakan tenaga nuklir sebagai bahan untuk tujuan kemanusiaan yaitu untuk penyelamatan nyawa manusia dan yang dimasukkan dalam kategori Kedokteran Nuklir. Penulis dalam menyusun buku ini bekerja sama antara saya, DR. Ir. Rusmini B, AIM, MM., dengan Daniel Kartawiguna, ST., MM., M.Acc. Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Bapak Almarhum Sombu Pilai yang telah mentransfer ilmu Kedokteran Nuklir kepada kami, semoga beliau diterima di sisi Tuhan Yang Maha Kuasa.
vi
Radiologi Kedokteran Nuklir dan Radioterapi
Dalam penulisan buku ini tentu ada kekurangan maupun kesalahan, kami menerima kritik yang membangun dan saran untuk penyempurnaannya.
Jakarta, 3 April 2015
Penulis,
BAB ..... DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I
KEDOKTERAN NUKLIR A. Sejarah Kedokteran Nuklir B. Kedokteran Nuklir sebagai Pencitraan Diagnostik dan Terapi C. Pemanfaatan Teknik Nuklir di luar Kedokteran Nuklir D. Kedokteran Nuklir Molekuler
v vii xiii xvii 1 1 3 5 7
BAB II
FISIKA NUKLIR A. Inti Atom B. Keluarga Nuklida C. Kestabilan Inti
9 9 10 12
BAB III
RADIOAKTIVITAS A. Peluruhan (Disintegrasi) Radioaktif 1. Aktivitas 2. Konstanta Peluruhan
15 16 16 17
viii
Radiologi Kedokteran Nuklir dan Radioterapi
3. Waktu-Paruh (Umur-Paro) 4. Persamaan Dasar Peluruhan B. Transformasi Nuklir 1. Peluruhan Alfa (α) 2. Peluruhan Beta-negatif ( β- ) atau Negatron 3. Peluruhan Beta-positif (β+) atau Emisi Positron 4. Penangkapan Elektron 5. Peluruhan Gamma ( γ ) atau Transisi Isomerik
18 21 23 24 25 27 29 31
BAB IV
INTERAKSI RADIASI DENGAN PARTIKEL A. Interaksi Partikel Radiasi dengan Zat 1. Eksitasi, Ionisasi dan Radiative Losses 2. Interaksi Neutron dengan Materi B. Interaksi Foton Berenergi Tinggi dengan Bahan 1. Hamburan Rayleigh 2. Hamburan Compton 3. Efek Fotolistrik 4. Produksi Pasangan C. Sumber-sumber Radiasi Pengion 1. Sumber Radiasi Alam 2. Sumber Radiasi Buatan D. Sumber Radiasi Brachytherapi
33 33 33 40 41 41 42 45 48 48 49 49 50
BAB V
SISTEM TERAPI AFTERLOADING A. Alat Afterloading Elektro-Mekanik B. Alat Afterloading dengan Komputer
53 54 57
BAB VI
PESAWAT TELEGAMMA A. Sumber Telegamma B. Sistem Pengendali Penyinaran 1 Pemegang Sumber Berbentuk Drum 2. Pemegang Sumber Berbentuk Sepotong Balok Logam
61 62 63 63 64
Daftar Isi
ix
BAB VII
PESAWAT KAMERA GAMMA A. Konfigurasi Pesawat Kamera Gamma B. Console Gamma Camera C. Collimator D. Detektor Skintilasi (Scintillation Detector) E. Photo Multiplier Tube F. Pre-Ampilifier G. Pulse Height Analyzer (PHA) H. Cathoda Ray Tube (CRT) / Monitor I. Kualitas Gambar J. Pemeliharaan Pesawat Gamma Camera
67 68 73 75 77 80 82 84 88 89 90
BAB VIII
SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY (SPECT) A. Prinsip B. Aplikasi 1. Pencitraan Perfusi Miokard 2. Pencitraan Fungsional Otak C. Rekonstruksi D. SPECT/CT
93 94 98 98 99 101 102
BAB IX
POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY A. Prinsip Kerja PET B. Karakteristik Pemindai PET C. Keunggulan PET D. Aplikasi Klinik E. Pencitraan Molekuler
105 106 118 120 121 123
BAB X
PEMERCEPAT PARTIKEL LINEAR A. Cara Kerja Pemercepat Partikel Linear B. Sistem Dosimetri C. Pesawat Mevatron 60 D. Sistem Interlock E. Proteksi Radiasi F. Data Teknis
125 125 131 132 133 135 136
x
BAB XI
Radiologi Kedokteran Nuklir dan Radioterapi
LABORATORIUM KLINIK KEDOKTERAN NUKLIR A. Klinik Kedokteran Nuklir B. Penggolongan Radioisotop C. Syarat-syarat Umum untuk Tempat Kerja D. Laboratorium Radioisotop E. Syarat-syarat Khusus untuk Laboratorium Isotop F. Ruang Perantara untuk Masuk ke Laboratorium Isotop G. Penyimpanan Sumber Radioaktif H. Pengamanan Limbah Radioaktif I. Pengaturan Aliran Udara (Ventilasi)
139 141 142 142 143 146 147 148 150 153
BAB XII
INSTALASI LABORATORIUM DIAGNOSTIK 155 A. Diagnostik 155 B. Laboratorium Radiokimia 157 C. Ruang Penakaran (Dispensing) dan Pengukuran 158 Isotop D. Ruang Penyimpanan Radioisotop 159 E. Ruang Peluruhan 160 F. Ruang Cuci Peralatan 161 G. Ruang Pemberian Isotop kepada Pasien 162 H. Ruang Periksa 163 I. Ruang Pengukuran Cuplikan 164 J. Ruang Pengukuran Fungsi (Saluran Tunggal) 165 K. Ruang Pengukuran Fungsi (Saluran Ganda) 166 L. Ruang Pengukuran Lokalisasi (Pencacah Skintilasi)167 M. Ruang Pengukuran Lokalisasi dan Fungsi 168 (Kamera Gamma) N. Klinik Kedokteran Nuklir Kecil untuk Diagnostik 169
BAB XIII
INSTALASI LABORATORIUM TERAPI A. Penggunaan Sumber Radioaktif B. Terapi dengan Isotop
173 173 174
