Senin, 23 Mei 2011

Stereotactic Radiosurgery (SRS)

Definisi :
Stereotactic radiosurgery (SRS) adalah pengobatan pada gangguan otak dengan pengiriman dosis radiasi tinggi dalam sesi satu hari. Fokus berkas radiasi diberikan ke daerah tertentu dari otak untuk mengobati kelainan seperti tumor atau gangguan fungsional. Difraksinasi perawatan radiasi stereotactic yang diterima dalam periode hari atau minggu dapat diberikan ke tubuh dengan bantuan removable masks dan frames yang mencapai tingkat yang lebih rendah dari imobilisasi. Stereotactic radiosurgery terbatas pada kepala dan leher, karena daerah ini dapat bergerak dengan alat fiksasi tulang yang benar-benar membatasi gerakan kepala itu, yang memungkinkan pengobatan yang paling tepat dan akurat Satu sesi perawatan tanpa peralatan fiksasi kerangka tidak dianjurkan karena berpotensi tinggi untuk kerusakan jaringan otak yang sehat, saraf kranial (optik, pendengaran, dll) dan batang otak.

Melalui penggunaan perencanaan dibantu komputer tiga-dimensi dan derajat imobilisasi yang tinggi, perawatan dapat meminimalkan jumlah radiasi yang melewati jaringan otak yang sehat. Stereotactic radiosurgery secara rutin digunakan untuk mengobati tumor otak dan luka. SRS mungkin pengobatan primer, digunakan ketika tumor tidak dapat diakses dengan cara bedah atau sebagai dorongan atau tambahan untuk perawatan lain untuk tumor berulang atau ganas. Dalam beberapa kasus, mungkin tidak tepat.

Cara Kerja :
Stereotactic radiosurgery bekerja seperti bentuk pengobatan radiasi lainnya. Pengobatan ini tidak menghilangkan tumor atau lesi (luka) tetapi mendistorsi DNA dari sel tumor. Sel-sel kemudian kehilangan kemampuannya untuk mereproduksi dan mempertahankan cairan. Penurunan tumor terjadi pada tingkat pertumbuhan normal sel tumor tertentu. Dalam lesi seperti AVMs (jalinan pembuluh darah di otak), radiosurgery menyebabkan pembuluh darah menebal dan menutup. Menyusutnya tumor atau menutupnya pembuluh terjadi selama periode waktu. Untuk tumor jinak dan pembuluh biasanya selama 18 bulan sampai dua tahun. Untuk tumor ganas atau metastasis, hasilnya dapat dilihat dalam beberapa bulan, karena sel-sel ini sangat cepat berkembang.

Efek Samping :
• Pembengkakan
Sebagaimana seperti semua perlakuan radiasi, sel-sel dari tumor iradiasi kehilangan kemampuan mereka untuk mengatur cairan, dan edema atau pembengkakan dapat terjadi. Ini tidak terjadi di semua perlakuan. Jika pembengkakan terjadi, hal itu menyebabkan gejala yang tidak menyenangkan maka pengobatan steroid mungkin diberikan untuk mengurangi cairan di dalam rongga tumor.
• Nekrosis
Jaringan tumor yang tersisa setelah perawatan radiasi biasanya akan menyusut. Pada kasus langka ini jaringan nekrotik atau mati dapat menyebabkan masalah lebih lanjut dan mungkin memerlukan penghilangan. Hal ini terjadi dalam persentase kasus yang sangat kecil.

Sebelumnya Radiasi :
Stereotactic radiosurgery dapat digunakan pada pasien yang telah gagal pada teknik radiasi standar atau pada pasien yang telah menerima radiasi seluruh otak atau dosis radiasi maksimum yang diijinkan. Ada literatur kecil pada radiasi-tumor baru diinduksi disebabkan oleh radiosurgery stereotactic. Diharapkan kemungkinan tumor kembali kambuh adalah 1 dalam 10.000 kasus. Hal ini mungkin disebabkan ketepatan pengobatan pada saraf dan jaringan. Seorang pasien yang telah radiosurgery stereotactic untuk tumor otak atau kondisi lain mungkin memiliki operasi tengkorak terbuka kemudian tanpa masalah. Dalam banyak kasus, stereotactic radiosurgery dapat dilakukan lagi jika diperlukan.

Jenis :
Ada tiga bentuk dasar radiosurgery stereotactic yang diwakili oleh tiga instrumen teknologi yang berbeda. Setiap instrumen beroperasi dengan cara berbeda, memiliki sumber radiasi yang berbeda dan mungkin lebih efektif dalam keadaan yang berbeda. Instrumen tersebut yaitu :
• Particle beam (proton)
• Cobalt-60 based (photon)
• Linear accelerator based (linac)

Indikasi :
Stereotactic radiosurgery mungkin atau mungkin tidak sesuai untuk kondisi. SRS dapat digunakan sebagai pengobatan primer atau direkomendasikan di samping perawatan lain yang diperlukan. Hanya seorang ahli bedah saraf yang mengoperasikan peralatan radiosurgery yang dapat membuat evaluasi, apakah seseorang dapat diobati. Seorang ahli bedah saraf harus selalu hadir selama perawatan dan harus bekerja dengan onkologi radiasi saat otak sedang ditargetkan. Beberapa indikasi yang paling umum untuk pengobatan adalah :
Arteriovenous Malformasi
• Semua tumor otak jinak termasuk
o Acoustic Neuromas
o Meningiomas
o Pineal dan Pituitary Tumors
• Semua tumor otak ganas termasuk
o Glial Tumors dan Astrocytomas
o Low grade tumor
• Tumor otak metastatik
• Gangguan fungsional termasuk:
o Trigeminal Neuralgia
o Essential Tremor
o Parkinson’s Tremor/ Rigidity
http://www.irsa.org/radiosurgery.html

RADIOTERAPI

1.) Defenisi Radioterapi
Radioterapi adalah tindakan medis yang dilakukan pada pasien dengan menggunakan radiasi pengion untuk mematikan sel kanker sebanyak mungkin dengan kerusakan pada sel normal sekecil mungkin. Tindakan terapi ini menggunakan sumber radiasi tertutup. Radiasi pengion adalah berkas pancaran energi atau partikel yang bila mengenai sebuah atom akan menyebabkan terpentalnya elektron keluar dari orbit elektron tersebut. Pancaran energi berupa gelombang elektromagnetik, yang dapat berupa sinar gamma dan sinar X. Akibat dari disintegrasi inti tersebut akan terbentuk satu pancaran energi berupa sinar gamma dan 2 pancaran partikel, yaitu pancaran elektron disebut sinar beta dan pancaran inti helium disebut sinar alfa.

2.) Jenis Radioterapi
1. Radiasi eksterna/ sinar luar, adalah bentuk pengobatan radiasi dengan sumber radiasi mempunyai jarak dengan target yang dituju atau berada diluar tubuh. Sumber yang dipakai adalah sinar X atau photon yang merupakan pancaran gelombang elektromagnetik yang dikeluarkan oleh pesawat liner akselerator (LINAC).
2. Brakhiterapi, adalah bentuk pengobatan radiasi dengan mendekatkan sumber radiasi kesasaran yang dituju. Sumber radiasi yang umum digunakan antara lain I-125, Ra-226, yang dikemas dalam bentuk jarum, biji sebesar beras, atau kawat dan dapat diletakkan dalam rongga tubuh (intracavitary).

3.) Tujuan Terapi Radiasi
Terapi radiasi dianggap sebagai pengobatan lokal karena hanya sel didalam dan disekitar kanker yang dituju. Hal ini tidak begitu bermanfaat melawan kanker yang sudah menyebar karena terapi radiasi umumnya tidak dibuat untuk menjangkau seluruh bagian tubuh. Radiasi berguna untuk beberapa tujuan, antara lain:
a.) Menyembuhkan atau mengecilkan kanker pada stadium dini
Radiasi digunakan untuk membuat kanker mengecil atau hilang sama sekali. Untuk kasus kanker lain, bisa digunakan untuk mengecilkan tumor sebelum operasi ( pre-operative therapy ) atau setelah operasi yang tujuannya untuk menjaga agar kanker tidak kambuh (adjuvant therapy). Terapi ini dapat juga dilakukan bersamaan dengan chemotherapy.
b.) Mencegah agar kanker tidak muncul di area lain
Apabila suatu jenis kanker diketahui menyebar ke area tertentu, kemungkinan akan dilakukan treatment untuk mencegah agar sel tersebut tidak berubah menjadi tumor. Sebagai contoh, pasien dengan beberapa type kanker paru-paru, mungkin akan menerima prophylactic (preventive) radiasi di kepala sebab tipe kanker ini sering menyebar ke otak.
c.) Mengobati gejala-gejala pada kanker stadium lanjut
Beberapa kanker mungkin telah menyebar jauh dari perkiraan pengobatan. Tetapi hal ini bukan berarti kanker tersebut tidak bisa diobati agar pasien merasa lebih baik. Radiasi bisa untuk membebaskan dari rasa sakit, masalah pada pemasukkan makanan, bernafas atau pada usus besar, yang semua itu disebabkan oleh kanker yang sudah pada stadium lanjut. Cara ini biasa dinamakan palliative radiation.

4.) Prinsip Penggunaan Radiasi
Dalam penggunaan radiasi untuk berbagai keperluan ada ketentuan yang harus dipatuhi untuk mencegah penerimaan dosis yang tidak seharusnya terhadap seseorang. Ada 3 prinsip yang telah direkomendasikan oleh International Commission Radiological Protection (ICRP) untuk dipatuhi, yaitu :
a.) Justifikasi
Setiap pemakaian zat radioaktif atau sumber lainnya harus didasarkan pada azas manfaat. Suatu kegiatan yang mencakup paparan atau potensi paparan hanya disetujui jika kegiatan itu akan menghasilkan keuntungan yang lebih besar bagi individu atau masyarakat dibandingkan dengan kerugian atau bahaya yang timbul terhadap kesehatan.

b.) Limitasi
Dosis ekuivalen yang diterima pekerja radiasi atau masyarakat tidak boleh melampaui Nilai Batas Dosis (NBD) yang telah ditetapkan. Batas dosis bagi pekerja radiasi dimaksudkan untuk mencegah munculnya efek deterministik (non stokastik) dan mengurangi peluang terjadinya efek stokastik.
c.) Optimasi
Semua penyinaran harus diusahakan serendah-rendahnya (as low as reasonably achieveable - ALARA), dengan mempertimbangkan faktor ekonomi dan sosial. Kegiatan pemanfaatan tenaga nuklir harus direncanakan dan sumber radiasi harus dirancang dan dioperasikan untuk menjamin agar paparan radiasi yang terjadi dapat ditekan serendah-rendahnya.
Derajat efek radiasi tergantung pada beberapa faktor yaitu jenis radiasi, lamanya penyinaran, jarak sumber dengan tubuh dan ada tidaknya penghalang (shieldhing) antara sumber radiasi dengan objek. Efek biologis radiasi pengion tergantung pada organ/ bagian tubuh dan pola transfer terkena radiasi, kualitas radiasi dan pola transfer energi yang terjadi di dalam tubuh dan faktor modifikasi lainnya misalkan besarnya dosis, fraksinasi dosis dan distribusi zat radioaktif di dalam tubuh.
Parameter utama yang harus diperhatikan dalam pengobatan menggunakan teknik radiasi adalah :
• Kedalaman
• Lapangan radiasi
• SSD atau SAD
• Energi foton

Pada pembahasan berikut akan dijelaskan beberapa contoh jenis pesawat radioterapi eksternal yang menggunakan foton, yaitu :

PESAWAT SINAR-X

a.) Sejarah sinar - X
Sinar-X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen seorang berkebangsaan Jerman pada tahun 1895. Penemuannya diilhami dari hasil percobaan sebelumnya antara lain dari J.J Thomson mengenai tabung katoda dan Heinrich Hertz tentang foto listrik. Kedua percobaan tersebut mengamati gerak elektron yang keluar dari katoda menuju ke anoda yang berada dalam tabung kaca yang hampa udara. Pembangkit sinar-X berupa tabung hampa udara yang di dalamnya terdapat filamen yang juga sebagai katoda dan terdapat komponen anoda. Jika filamen dipanaskan maka akan keluar elektron dan apabila antara katoda dan anoda diberi beda potensial yang tinggi, elektron akan dipercepat menuju ke anoda. Dengan percepatan elektron tersebut maka akan terjadi tumbukan tak lenting sempurna antara elektron dengan anoda, akibatnya terjadi pancaran radiasi sinar-X, pelat fotoluminesensi yang terletak bersebelahan dengan tabung katoda berpendar ketika tabung katoda digunakan pada ruang gelap dan Roentgen berpikir pasti ada jenis radiasi baru yang belum diketahui terjadi di dalam tabung sinar katoda dan membuat pelat fotoluminesensi berpendar. Oleh karena itu kemudian radiasi ini dikenal sebagai sinar x.

b.) Rangkaian Dasar Pesawat Sinar - X
Rangkaian dasar pesawat sinar-X terdiri dari tiga bagian utama, yaitu tabung sinar-X, sumber tegangan tinggi yang mencatu tegangan listrik pada kedua elektrode dalam tabung sinar-X, dan unit pengatur. Bagian pesawat sinar-X yang menjadi sumber radiasi adalah tabung sinar-X. Didalam tabung pesawat sinar-X yang biasanya terbuat dari bahan gelas terdapat filamen yang bertindak sebagai katode dan target yang bertindak sebagai anode. Tabung sinar-X berisi filament yang juga sebagai katoda dan berisi anoda. Filamen terbuat dari tungsten, sedangkan anoda terbuat dari logam anoda (Cu, Fe atau Ni). Anoda biasanya dibuat berputar supaya permukaannya tidak lekas rusak yang disebabkan tumbukan elektron. Trafo tegangan tinggi berfungsi pelipat tegangan rendah dari sumber menjadi tegangan tinggi antara 30 kV sampai 100 kV. Pada trafo tegangan tinggi diberi minyak sebagai media pendingin. Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk mempercepat elektron di dalam tabung. Setiap tahun pada pesawat sinar-X terjadi penyimpangan cukup besar sehingga perlu dikalibrasi sekurang-kurangnya satu bulan sekali.
Pesawat radioterapi sinar X, menurut energi yang dihasilkan:
1) Sinar X dengan energi rendah, (10 - 125 KV) ini disebut kontak terapi
2) Sinar X energi menengah, (125 - 300 KV) dan dinamakan sinar X orthovoltage


UNIT TELETERAPI (Co-60)

Telah diketahui bahwa daya penetrasi sinar-X dalam jaringan amat tergantung dari energi yang dihasilkan oleh tabung. Makin tinggi perbedaan tegangan antara katoda dan anoda, makin besar pula daya tembus sinar. Berarti untuk tumor-tumor yang letaknya dalam diperlukan pesawat-pesawat dengan tegangan yang tinggi. Pada tahun 1913, Coolidge memperkenalkan tabung sinar-X hampa udara dengan tegangan 200 kV yang pertama. Tabung ini merupakan dasar dari perkembangan teknik radioterapi selanjutnya. Karena dengan tegangan tersebut tidak akan didapatkan dosis yang memuaskan untuk tumor-tumor yang letaknya lebih dalam, maka sesudah perang dunia kedua, lahirlah pesawat "supervoltage" kemudian disusul dengan periode "megavoltage" yang diperkenalkan oleh Schulz. Setelah itu ditemukan pula Co-60 (kobalt 60) yang merupakan isotop buatan yang murah yang dapat menggantikan jarum radium yang mahal harganya. Pada saat ini Co-60 yang mempunyai energi ekuivalen dengan sinar-X 3 mV, digunakan baik sebagai radiasi eksternal (teletherapy) maupun radiasi internal (brachytherapy, yaitu implantasi atau intra-kavitar).

a.) Rangkaian Dasar Pesawat Co-60
Pesawat Co-60 menggunakan sumber radiasi bahan radioaktif Cobalt 60 yang menghasilkan sinar gamma. Sinar Gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Gamma bermuatan 0 (nol) dihasilkan akibat transisi inti nukleon. Sumber (head source) Co-60 berada pada gantry yang dapat diatur penyudutannya dari 00 - 3600. Sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi dibandingkan partikel alpha maupun beta. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma. Pesawat Co-60 memiliki lampu kolimator dan fiber optik yang berfungsi untuk mendapatkan titik sentral dari luas lapangan penyinaran, mengatur jarak sumber ke obyek dengan mengubah ketinggian meja.
Pesawat teleterapi Co-¬60 setiap tahun terjadi penyimpangan/ error sebesar 5%. Selain itu perlu dikalibrasi setiap 6 bulan. Penyimpangan output radiasi pesawat teleterapi Co-¬60 terjadi karena geometri dari isotop berbentuk silinder bukan bola dan berkas radiasi yang digunakan ialah berkas terkolimasi. Keberhasilan pelaksanaan teleterapi dengan menggunakan pesawat telecobalt-60 sangat dipengaruhi oleh faktor ukuran dan geometris sumber, serta jarak sumber kepermukaan kulit pasien. Untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap karakteristik radiasi pesawat telecobalt-60, maka telah dilakukan simulasi dengan menggunakan model sumber berbentuk piringan, model sumber berbentuk titik, dan menggunakan model persamaan empiris.
Dari hasil simulasi, secara umum diperoleh bahwa semakin kecil diameter sumber, maka profil dosis keluaran pesawat akan semakin flatness, yang berarti sebaran dosis pada daerah teradiasinya akan semakin seragam. Semakin jauh sumber radiasi dari bidang pengamatan (SSD semakin besar) maka sebaran dosis pada bidang pengamatan tersebut akan semakin seragam. Untuk SSD konstan, semakin dalam titik pengamatan berada dalam phantom maka sebaran dosisnya akan semakin seragam.
Dengan membandingkan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk medan radiasi standar 10 cm x 10 cm, maka kecenderungan keseragaman ( uniformity) sebaran dosis akibat adanya ukuran sumber (SSD) dan kedalaman (d) hanya terjadi pada daerah disekitar sumbu berkas (-2 cm sampai 2 cm), sedangkan untuk daerah lain ( daerah penumbra dan sekitarnya) di dalam medan kecenderungan ini tidak berlaku. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh adanya pengabaian terhadap efek hamburan phantom.


Penyinaran tabung detektor dilakukan dengan dua variasi, yaitu 1) luas lapangan dan 2) SSD. Pengambilan luas lapangan dan SSD disesuaikan dengan tabel penyinaran yang tersedia. Pengukuran keluaran radiasi dilakukan 3 kali ulangan. Pada awal dan akhir pengukuran dilakukan pencatatan temperatur, tekanan dan kelembaban udara. Data ini digunakan untuk menetapkan nilai faktor koreksi K pt dan fh pada hasil pembacaan ukur.


AKSELERATOR LINEAR (LINAC)

a.) Defenisi Akselerator
Pesawat sinar-X pada umumnya memproduksi sinar-X energi berorde kilo elektron Volt (keV). Untuk mendapatkan sinar-X dengan energi yang sangat tinggi, biasanya digunakan alat pemercepat partikel atau akselerator. Akselerator adalah alat yang dipakai untuk mempercepat gerak partikel bermuatan seperti elektron, proton, inti-inti ringan, dan inti atom lainnya. Mempercepat gerak pertikel bertujuan agar pertikel tersebut bergerak dengan cepat sehingga memiliki energi kinetik yang sangat tinggi. Untuk mempercepat gerak partikel ini diperlukan medan listrik ataupun medan magnet. Akselereator gerak pertama kali dikembangkan oleh dua orang fisikawan Inggris, J.D. Cockroft dan E.T.S Walton, di Laboratorium Cavendish, Universitas Cambrige pada 1929, atas jasanya mereka dianugrahi hadiah Nobel bidang fisika pada 1951. Akselerator partikel biasanya dipakai untuk penelitian fisika energi tinggi dengan cara menabrakkan partikel berkecepatan sangat tinggi ke target tertentu. Namun, ada beberapa jenis akselerator partikel yang dirancang untuk memproduksi radiasi berenergi tinggi untuk keperluan radioterapi.
Akselerator digunakan untuik menghasilkan sinar X dengan energi yang tinggi dengan menggunakan tabung Betatron dan Sinkrotron.
b.) Tabung Betatron
Betatron pertama kali diperkenalkan pada 1941 oleh Donald William Kerts dari Universitas Illinois, Amerika Serikat. Penamaan Betatron mengacu pada jenis sinar radioaktif yaitu sinar-ß, yang merupakan aliran elektron yang berkecepatan tinggi. Betatron terdiri atas tabung kaca hampa udara berbentuk cincin raksasa yang diletakan diantara dua kutub magnet yang sangat kuat. Elektron akselerator pada prinsipnya adalah suatu tabung sinar-X berukuran sangat besar. Penyuntik berupa filamen panas yang berperan sebagai pemancar elektron dipasang untuk menginjeksi aliran elektron ke dalam tabung pada sudut tertentu. Setelah elektron disuntikan ke dalam tabung, ada dua gaya yang akan bekerja pada elektron tersebut.
Gaya yang pertama membuat elektron bergerak mengikuti lengkungan tabung. Di dalam medan magnet, partikel akan bergerak melingkar. Gaya yang kedua berperan mempercepat gerak elektron hingga kecepatannya semakin tinggi. Melalui gaya ke dua ini, elektron memperoleh energi kinetik yang sangat besar. Dalam waktu sangat singkat, elektron akan bergerak melingkar di dalam tabung beberapa ribu kali. Apabila energi kinetik elektron telah mencapai nilai tertentu, elektron dibelokan dari jalur lengkungannya sehingga dapat menabrak target secara langsung yang berada di tepi ruangan. Dari proses tabrakan ini pancaran sinar X berenergi sangat tinggi karena sebagian besar akselerator dapat mempercepat elektron hingga energinya mencapai 20 Mega elektron Volt (MeV). Betatron memiliki kelemahan karena mesin itu memerlukan magnet berukuran sangat besar guna mendapatkan perubahan fluks yang diperlukan untuk mempercepat elektron.

c.) Sinkrotron Elektron
Untuk mengatasi kelemahan ini, diperkenalkan jenis akselerator elektron lainnya yang menggunakan magnet yang berbentuk cincin yang diberi nama sinkrontron elektron. Alat ini berfungsi sebagai pemercepat elektron yang mampu menghasilkan elektron dengan energi kinetik lebih besar di bandingkan Betatron. Elektron dengan energi anatara 50-100 kV dipancarkan dari filamen untuk selanjutnya dipercepat di dalam alat. Pada saat akhir proses percepatan, elektron ditabrakan menuju sasaran sehingga dihasilkan sinar-X dengan energi dan intensitas tinggi.


d.) Defenisi Linear acceleration (LINAC)
Akselerator linear (linear accelerator, LINAC) adalah alat terapi radiasi yang eksternal yang paling umum digunakan untuk pasien yang terkena kanker. Linear accelerator digunakan untuk mengobati semua lokasi badan yang terkena kanker, menyampaikan high-energy sinar-x yang sama dosisnya kepada daerah tumor pasien. Alat ini digunakan tidak hanya dalam terapi radiasi eksternal, tetapi juga untuk Radiosurgery Stereotactic dan Badan Stereotactic Radioterapi yang serupa menggunakan gamma. Sinar-Rontgen ini dapat menghancurkan sel kanker selagi melingkupi jaringan normal.
Aplikasi LINAC Akselerator linier (Linear Accelerator, LINAC) pertama kali diperkenalkan oleh R. Wideroe di Swiss pada 1929, namun unjuk kerjanya saat itu kurang memuaskan. LINAC mempunyai kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan akselerator magnetik. Ukuran alat dan biaya yang diperlukan untuk mengoperasikan LINAC kira-kira proporsional dengan energi akhir partikel yang dipercepat. Sedang pada akselerator magnetik, tenaga yang diperlukan akan lebih tinggi untuk menghasilkan energi akhir partikel yang sama besarnya. Oleh sebab itu, untuk mendapatkan partikel berenergi sangat tinggi, LINAC akan lebih ekonomis dibandingkan akselerator magnetik. Di samping itu, penyuntikan partikel yang akan dipercepat dalam akseleratormagnetik sangat sulit dilakukan, sedang pada LINAC partikel dalam bentuk berkas terkolimasi secara otomatis terpencar kedalam tabung akselerator. LINAC dapat dipakai untuk mempercepat partikel hingga berenergi di atas 1 BeV. Betatron praktis tidak mungkin mencapai energi setinggi ini karena memerlukan magnet berukuran sangat besar.

e.) Prinsip kerja dari linear accelerator (LINAC)
LINAC semula dipakai untuk mempercepat partikel bermuatan positif seperti proton. Namun, setelah berbagai modifikasi, mesin dapat pula dipakai untuk mempercepat partikel bermuatan negatif seperti elektron. Dalam hal ini, elektron yang dipercepat mampu bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya (elektron dengan energi 2 MeV bergerak dengan kecepatan 0,98 c, dengan c adalah kecepatan cahaya). Jika elektron berenergi tinggi itu ditabrakan pada target dari logam berat maka dari pesawat LINAC akan dipancarkan sinar-X berenergi tinggi.
Radioterapi dapat juga dilakukan dengan menggunakan elektron berenergi tinggi. Elektron yang dipercepat dalam LINAC dapat langsung di manfaatkan untuk radioterapi tanpa harus ditabrakan terlebih dahulu dengan logam berat. Jadi, LINAC dapat juga berperan sebagai sumber radiasi partikel berupa elektron cepat yang dapat dimanfaatkan untuk radioterapi tumor. Akselerator Linear dalam aplikasinya menggunakan teknologi gelombang mikro yang juga digunakan untuk radar. Gelombang mikro ini dimanfaatkan untuk mempercepat elektron dalam akselerator yang disebut "wave guide".
LINAC menggunakan teknologi microwave (teknologi yang sama seperti yang digunakan dalam radar) untuk mempercepat electron digunakan suatu alat yang disebut sebagai "wave guide", hal tersebutlah yang kemudian mengizinkan elektron bertumbukan dengan heavy metal target. Hasil dari tumbukan antara elektron dan metal adalah high-energy x-rays yang dihasilkan oleh metal target. High energy x-rays tersebut kemudian akan diatur untuk kemudian diberikan pada pasien tumor dan diatur keluarannya dari mesin yang disesuaikan dengan keadaan dari pasien. Sinar yang keluar dari bagian accelerator disebut sebagai gantry yang berotasi di sekeliling pasien.


Pesawat Linac menghasilkan berkas radiasi elektron yang dipercepat atau foton sinar¬X bertenaga tinggi. Sebelum melakukan pengukuran output perlu diketahui berkas mana akan diukur, karena cara pengukuran kedua berkas tersebut tidak sama, dalam metode maupun peralatan yang digunakan untuk pengukuran. Sebelum dilakukan pengukuran, perlu dilakukan pengecekan energi berkas, apakah sama dengan energi berkas pada panel kontrol. Jika terdapat perbedaan maka perlu dilakukan penyesuaian energi dengan memutar tombol pengatur.
Pengecekan energi foton yang dihasilkan pesawat Linac, perlu dilakukan pengukuran dosis pada kedalaman 10 dan 20 cm dalam fantom air. Dari hasil pengukuran ini ditetapkan nilai perbandingan D10/D20 -nya, lalu dicari energi fotonnya melalu kurva D10/D20 vs energi foton.



Pasien ditempatkan pada kursi pengobatan yang dapat bergerak kesegala arah, agar dapat dipastikan pemberian radiasi dalam posisi yang tepat. Radiasi dikirim melalui kursi pengobatan. Akselerator Linear yang merupakan akselerator dengan partikel lurus mangandung unsure-unsur :
1.) Sumber partikel.
Tergantung pada partikel yang sedang bergerak. Proton yang dihasilkan dalam sumber ion memiliki desain yang berbeda. Jika partikel lebih berat harus dipercepat, misalnya ion uranium.
2.) Sebuah sumber tegangan tinggi untuk injeksi awal partikel.
3.) Sebuah ruang hampa pipa vakum.
Jika perangkat digunakan untuk produksi sinar-X untuk pemeriksaan atau terapi pipa mungkin hanya 0,5 sampai 1,5 meter, sedangkan perangkat yang akan diinjeksi bagi sebuah sinkrotron mungkin sekitar sepuluh meter panjangnya, serta jika perangkat digunakan sebagai akselerator utama untuk investigasi partikel nuklir, mungkin beberapa ribu meter.
4.) Dalam ruang, elektrik elektroda silinder terisolasi ditempatkan, yang panjangnya bervariasi dengan jarak sepanjang pipa.
Panjang elektroda ditentukan oleh frekuensi dan kekuatan sumber daya penggerak serta sifat partikel yang akan dipercepat, dengan segmen yang lebih pendek di dekat sumber dan segmen lagi dekat target.
5.) Satu atau lebih sumber energi frekuensi radio,
Sebuah akselerator daya yang sangat tinggi akan menggunakan satu sumber untuk elektroda masing-masing. Sumber harus beroperasi pada level daya yang tepat, frekuensi dan fase yang sesuai dengan jenis partikel dipercepat untuk mendapatkan daya perangkat maksimum.
6.) Sebuah sasaran yang tepat.
Pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya, peningkatan kecepatan tambahan akan menjadi kecil, dengan energi yang muncul sebagai peningkatan massa partikel. Dalam bagian-bagian dari akselerator hal ini terjadi, panjang elektroda tabung akan hampir berjalan konstan.
7.) Tambahan elemen lensa magnetis atau elektrostatik
Untuk memastikan bahwa sinar tetap di tengah pipa dan elektroda nya.
8) Akselerator yang sangat panjang
Akan menjaga keselarasan tepat komponen mereka melalui penggunaan sistem servo dipandu oleh sinar laser.

Dalam fisika terapi atau dalam radioterapi linear accelerator (LINAC) yang biasa digunakan antara lain adalah Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT), Image Guided Radiation Therapy (IGRT), Stereotactic Radiosurgery (SRS) and Stereotactic Body Radio Therapy (SBRT).

KESIMPULAN

1. Radioterapi adalah tindakan medis yang dilakukan pada pasien dengan menggunakan radiasi pengion untuk mematikan sel kanker sebanyak mungkin dengan kerusakan pada sel normal sekecil mungkin.
2. Jenis radioterapi ada dua yaitu radiasi eksterna dan brakhiterapi.
3. Pesawat radioterapi sinar X, menurut energi yang dihasilkan adalah Sinar X dengan energi rendah (10 - 125 KV) ini disebut kontak terapi dan Sinar X energi menengah (125 - 300 KV) dan dinamakan sinar X orthovoltage.
4. Pesawat Co-60 menggunakan sumber radiasi bahan radioaktif Cobalt 60 yang menghasilkan sinar gamma.
5. Linear accelerator (LINAC) digunakan untuk mengobati semua lokasi badan yang terkena kanker dengan menggunakan sinar gamma.
6. LINAC juga digunakan untuk Radiosurgery Stereotactic dan Badan Stereotactic Radioterapi.

SARAN
Dengan makalah ini penulis berharap agar pembaca menjadikan makalah ini sebagai pemicu untuk mencari tahu lebih banyak tentang fisika terapi khususnya radioterapi yang menggunakan alat/ pesawat sinar-x, pesawat Co-60, dan Linier Akselerator. Mengikuti setiap perkembangan yang dilakukan pada alat-alat radioterapi ini.


DAFTAR PUSTAKA
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:zOeNYWa0PgIJ:digilib.unsri.ac.id/download/Dasar- Dasar%2520Radioterapi.pdf+prinsip+kerja+pesawat+cobalt+60&hl=id&gl=id&sig=AHIEtbS23PYBcmkQw1zsyg6w_idC_NHDYQ 19 Maret 2011 11.09
- Akselerator Partikel untuk Radioterapi diunduh dari: http://www.kalbe.co.id/files/cdk/files/04Radioterapi021.pdf/04Radioterapi021.html 10 Maret 2011 17.10

Rabu, 27 April 2011

EEG


Elektro Enselo Grafi (EEG) adalah suatu alat yang mempelajari gambar dari rekaman aktifitas listrik di otak, termasuk teknik perekaman EEG dan interpretasinya. Neuron-neuron di korteks otak mengeluarkan gelombang-gelombang listrik dengan voltase yang sangat kecil (mV), yang kemudian dialirkan ke mesin EEG untuk diamplifikasi sehingga terekamlah elektroenselogram yang ukurannya cukup untuk dapat ditangkap oleh mata pembaca EEG sebagai gelombang alfa, beta, theta dsb. Kalangan kedokteran menggunakan sinyal EEG untuk diagnosa penyakit yang berhubungan dengan kelainan otak dan kejiwaan. Walaupun penggunaan teknik modern seperti CT Scan dan Magnetic Resonance Imaging (MRI) dapat memeriksa otak, namun EEG tetap berguna mengingat sifatnya yang non-destruktif, dapat digunakan secara on line dan sangat murah harganya dibandingkan kedua metoda teresebut. Disamping keunggulan lain, sinyal EEG dapat mengidentifikasi kondisi mental dan pikiran, serta menangkap persepsi seseorang terhadap rangsangan luar.

Transformasi sinyal EEG menjadi suatu model, merupakan suatu cara yang sangat efektif dalam membantu klasifikasi sinyal EEG, mengidentifikasi serta mengestimasi spektrum sinyal EEG. Sinyal EEG mengandung komponen-komponen tertentu, yang dikenal sebagai gelombang alfa (8-13 Hz), beta (14-30 Hz), teta (4-7 Hz), dan delta (0.5-3 Hz), sehingga transformasi sinyal EEG menjadi daerah-daerah frekuensi merupakan hal yang sangat berguna, terutama dalam identifikasi gelombang-gelombang di otak.

Alfa 8 – 13 Hz Relaks, mata tertutup
Beta > 14 Hz Aktifitas/ berfikir
Teta 4 – 7 Hz Tidur ringan/ stres emosional
Delta 0,5 – 3 Hz Tidur nyenyak

Mendapatkan rekaman EEG yang baik dan benar adalah salah satu dari tujuan utama dari pemeriksaan EEG selain interpretasi yang benar. EEG adalah alat untuk menunjang tegaknya diagnosa, selama kita dapat memperoleh rekaman yang baik dan benar. Rekaman yang tidak baik justru akan menyesatkan tegaknya diagnosa. Ada pepatah yang mengatakan “Bad EEG is worse than no EEG at all”.

MRI


Apakah Arti MRI ?
MRI( Magnetic Resonance Imaging ) merupakan suatu alat diagnostik mutakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh anda dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio, tanpa operasi, penggunaan sinar X, ataupun bahan radioaktif. selama pemeriksan MRI akan memungkinkan molekul-molekul dalam tubuh bergerak dan bergabung untuk membentuk sinyal-sinyal. Sinyal ini akan ditangkap oleh antena dan dikirimkan ke komputer untuk diproses dan ditampilkan di layar monitor menjadi sebuah gambaran yang jelas dari struktur rongga tubuh bagian dalam

Apakah manfaat pemeriksaan dengan MRI ?
MRI membuat gambar yang dapat menunjukkan perbedaan sangat jelas dan lebih sensitive untuk menilai anatomi jaringan lunak dalam tubuh, terutama otak,.sumsum tulang belakang, susunan saraf dibandingkan dengan pemeriksaan x-ray biasa maupun CT scan Juga jaringan lunak dalam susunan musculoskeletal seperti otot, ligament , tendon , tulang rawan , ruang sendi seperti misalnya pada cedera lutut maupun cedera sendi bahu. Pemeriksaan lain yang dapat dilakukan dengan MRI yaitu evaluasi anatomi dan kelainan dalam rongga dada, payudara , organ organ dalam perut, payudara, pembuluh darah, dan jantung, . Pada umumnya struktur tulang akan dapat lebih diteliti dengan lebih baik dengan CT scan daripada dengan MRI.


Apakah pemeriksaan dengan MRI aman ?

Prosedur MRI tidak menimbulkan sakit, kerusakan jaringan dan sebagainya. Namun karena berada di medan magnet yang besar,pada saat pemeriksaan berlangsung akan dapat menarik benda-benda yang bersifat logam, dan menyebabkan tempatnya bergeser .Bisa dibayangkan jika letaknya di dalam tubuh maka akan dapat melukai pasien. Oleh karena itu sangatlah penting diingatkan kepada pasien untuk melepas benda-benda yang bersifat logam sebelum pasien menjalani pemeriksaan MRI. Fasilitas MRI tentu saja mengharuskan operator atau staf radiologi untuk mengetahui keberadaan benda-benda logam di dalam tubuh dengan menanyakan riwayat operasi atau riwayat kesehatan pasien sebelumnya. Benda-benda logam yang ditanamkan di dalam tubuh (implant) antara lain dapat berupa clip pada operasi aneurisma, pacemaker pada jantung, alat bantu dengar (hearing-aid), gigi palsu, dan sebagainya. Pada pasien dengan keadaan-keadaan tersebut diatas prosedur MRI dapat dibatalkan karena takut akan melukai pasien.

Apakah Keunggulan MRI ?
Kelebihan MRI berbanding peralatan lain ialah gambar yang dihasilkan lebih jelas serta dapat dilihat dari berbagai sisi tanpa melibatkan pengunaan radiasi, memberikan hasil tanpa perlu mereposisi pasien, tidak menggunakan kontras untuk sebagian besar pemeriksaan MRI. Fasilitas MRI di Rumah Sakit Medistra dilengkapi dengan kemampuan untuk menilai funksi organ tertentu secara dinamik ( Functional MRI ), untuk menilai distribusi darah baik di otak maupun di jantung ( Perfusion Imaging ) serta melihat metabolisme yang ada didalam sebuah tumor (Spectroscopy Imaging )




Bagaimana pemeriksaan MRI dilakukan dan bagaimana persyaratan pemeriksaan ?
Apa saja yang harus dipersiapkan untuk menjalani pemeriksaan MRI ?
Tidak ada persiapan khusus untuk pemeriksaan MRI. Hanya saja pasien akan diminta untuk melepaskan beberapa benda-benda logam seperti :
• dompet, kartu kredit, dam kartu-kartu lainnya
• peralatan elektronik seperti telepon genggam
• alat bantu pendengaran (hearing-aid)
• perhiasan atau jam tangan
• bolpen, klip kertas, kunci, dan koin
• ikat rambut ,bulu mata palsu
• baju yang memiliki kancing logam / resleting logam
• sepatu, sabuk, pin, dsb.
Sebelum prosedur MRI pasien akan diminta untuk mengisi kuesioner / selembar kertas mengenai keadaan pasien sebelum dilakukan pemeriksaan MRI. Selain itu pasien akan ditanyakan juga riwayat kesehatan atau operasi sebelumnya.
Seperti pada pemeriksaan CT scan dan Radiologi lainnya , kadang kadang dokter memerlukan penyuntikan kontras media intra vena pada kasus tertentuk untuk memperjelas kelainan yang ada didalam tubuh .Untuk hal ini pasien diharapkan puasa untuk tidak makan padat 4 jam sebelum pemerikaan . Dan untuk menghindari kemungkinan risiko penyuntikan kontras intravena terhadap gangguan funksi ginjal , maka diperlukan penilaian funksi ginjal ( cek ureum dan creatinine darah ) sebelum pemeriksaan dilakukan
MRI dilakukan di ruangan khusus dan pasien akan diminta oleh staf radiologi untuk berbaring didalam meja pemeriksaan . Selanjutnya dipasang penutup telinga untuk mengurangi bunyi mesin yang tidak diinginkan.( beberapa jenis suara akan terdengar dari mesin selama pemeriksaan berlangsung ) .
Hal penting yang harus dilakukan oleh pasien adalah berbaring dengan tenang dan relaks. Pemeriksaan MRI biasanya berlangsung antara 20-60 menit tergantung dari bagian tubuh mana yang akan diperiksa .
Saat pemeriksaan berlangsung petugas MRI akan dapat berkomunikasi dengan Anda dapat mendengar Anda, serta mengobservasi Anda setiap saat. Segera sampaikan kepada petugas MRI jika ada perasaan yang tidak nyaman pada saat pemeriksaan berlangsung. Setelah prosedur MRI selesai, Anda dapat melakukan aktivitas normal.

CT-Scan

CT Scan ( Computed Tomography Scanner ) adalah suatu prosedur yang digunakan untuk mendapatkan gambaran dari berbagai sudut kecil dari tulang tengkorak dan otak. CT-Scan merupakan alat penunjang diagnosa yang mempunyai aplikasi yang universal utk pemeriksaan seluruh organ tubuh, seperti sususan saraf pusat, otot dan tulang, tenggorokan, rongga perut.
CT-Scan (computed tomography) pertama kali digunakan untuk diagnosa kedokteran pada awal tahun 1970-an. Teknik diagnosa ini dilakukan dengan melewatkan seberkas sinar-X terkolimasi (lebar ±2 mm) pada tubuh pasien dan berkas radiasi yang diteruskan ditangkap oleh suatu sistem detektor. Sumber sinar-X berikut detektor bergerak di suatu bidang mengitari tubuh pasien. Berdasarkan perbedaan respon detektor pada berbagai posisi penyinaran kemudian dibuat suatu rekonstruksi ulang untuk mendapatkan gambar bidang tomografi dari objek (pasien) yang disinari.

USG


USG (ultrasonografi) yaitu suatu alat yang menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi yang dipancarkan oleh suatu penjejak (yang disebut transduser) pada organ yang diperiksa (perut dan rongga rahim) menghasilkan citra (sonogram) dari bayi dan plasenta.
Gema kembali (echo) akan diterima dan dipancarkan kembali oleh transduser. Selanjutnya, akan diubah menjadi bentuk gambar titik-titik pada layar monitor. Dengan demikian dokter dan ibu hamil dapat melihat janin. Walaupun gambar yang dihasilkan belum sempurna, namun ahli USG akan dapat menunjukkan bagian mana yang kepala dan mana yang kaki pada gambar yang masih kabur tersebut.
Kemajuan teknologi membuat hasil USG saat ini jauh lebih baik. Jika dulu gambar yang dihasilkan kasar. Namun dengan teknologi baru yang disebut USG 3 Dimensi, tampilan gambarnya lebih jelas dan dapat berwarna. Selain itu, alat ini memungkinkan kita mendapat gambaran yang lebih jelas tentang berbagai hal yang menyangkut kondisi janin pada setiap tahap perkembangannya. Karena alat ini memungkinkan untuk melihat organ-organ janin dari berbagai sudut. Sayangnya mengingat mahalnya alat ini belum semua rumah sakit bisa memilikinya.

CARA KERJA
USG bekerja dengan cara memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai prinsip kerjanya. USG mempunyai frekuensi gelombang suara di atas 20 KHz (20. 000 gelombang per detik). Untuk keperluan diagnostik dibutuhkan sumber suara dengan frekuensi 1-20 MHz. Namun yang digunakan pada umumnya adalah 3,5 MHz, 5 MHz, serta 7,5 MHz. Penggunaan 3,5 Mhz atau lebih untuk USG perabdominam dan 5 Mhz atau lebih untuk USG pervaginam.

JENIS PEMERIKSAAN
Perabdominal (lewat perut)
Pemeriksaan USG perabdominal biasanya dilakukan pada kehamilan yang sudah cukup besar (lebih dari 12 minggu). Karena ukuran janin yang sudah cukup besar, sehingga diperlukan probe (transduser yang mirip mikrofon) yang lebih besar pula. Karena memang tak memungkinkan untuk lewat vagina.

Pervaginal (lewat vagina)
Pemeriksaan USG pervaginal biasanya dilakukan pada kehamilan kurang dari 12 minggu. Dengan dilakukan di usia muda kehamilan inilah maka kita dapat menentukan secara lebih pasti usia janin. Juga jumlah janin (kembar atau tidak), ukurannya, lokasi, denyut jantung, dan keadaan uterus maupun organ-organ di sekitarnya. Selain itu, dengan pemeriksaan USG pervaginal, probe USG bisa lebih dekat ke organ genetalia interna. Probe inilah yang akan merekam gelombang suara yang dipantulkan oleh organ-organ tubuh si janin. Nah, dengan lebih dekat ke janin maka memungkinkan untuk mendapat gambaran yang lebih jelas.

Instrumentasi Medis

Instrumentasi medis dirancang untuk membantu dalam pemantauan, diagnosis atau pengobatan kondisi medis. Perangkat ini biasanya dirancang dengan standar keamanan yang ketat ( ya iyalh kan menyangkut nyawa seseorang, bisa melayang tu nyawa kalo ceroboh dalam pengamanan).

Ada beberapa tipe dasar:
• Peralatan Diagnostik, termasuk mesin pencitraan medis, digunakan untuk membantu dalam diagnosis. Contoh : mesin USG dan MRI, PET dan CT scanner, dan mesin x-ray.
• Terapi peralatan termasuk pompa infus, dan mesin laser medis bedah LASIK.
• Peralatan pendukung, yang digunakan untuk mempertahankan fungsi tubuh pasien. Contoh : ventilator medis, mesin anestesi, mesin jantung-paru, ECMO, dan mesin dialisis.
• Monitor medis, memungkinkan staf medis untuk mengukur keadaan medis pasien. Monitor dapat mengukur tanda vital pasien dan parameter lainnya termasuk ECG, EEG, tekanan darah, dan gas terlarut dalam darah.
• Peralatan laboratorium medis, bekerja secara otomatis atau membantu menganalisa darah, urin dan gen.
• Diagnostik Medical Equipment juga dapat digunakan di rumah untuk tujuan tertentu, misalnya untuk kontrol diabetes mellitus.