BAB II BAB II
ISI ISI
2.1
2.1 Definisi PETDefinisi PET
Positron
Positron emission emission tomographytomography (PET) scan merupakan salah satu modalitas(PET) scan merupakan salah satu modalitas kedokteran nuklir, yang untuk pertama kali dikenalkan oleh brownell dan sweet pada kedokteran nuklir, yang untuk pertama kali dikenalkan oleh brownell dan sweet pada tahun 1953. Prototipenya telah dibuat pada sekitar tahun 1952, sedangkan alatnya tahun 1953. Prototipenya telah dibuat pada sekitar tahun 1952, sedangkan alatnya pertama
pertama kali kali dikembangkan dikembangkan di di massachusetts massachusetts general general hospital, hospital, boston boston pada pada tahun tahun 1970.1970. Positron yang merupakan inti kinerja pet pertama kali diperkenalkan oleh pam dirac pada Positron yang merupakan inti kinerja pet pertama kali diperkenalkan oleh pam dirac pada akhir tahun 1920-an. PET adalah metode visualisasi metabolisme tubuh menggunakan akhir tahun 1920-an. PET adalah metode visualisasi metabolisme tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron. Oleh karena itu, citra (
radioisotop pemancar positron. Oleh karena itu, citra (imageimage) yang diperoleh adalah citra) yang diperoleh adalah citra yang menggambarkan fungsi organ tubuh.
yang menggambarkan fungsi organ tubuh.
2.2
2.2 Prinsip Kerja PETPrinsip Kerja PET
Sel-sel kanker memiliki tingkat metabolisme yang lebih tinggi dari sel-sel lain. Sel-sel kanker memiliki tingkat metabolisme yang lebih tinggi dari sel-sel lain. Salah satu karakteristik adalah bahwa sel-sel kanker memerlukan tingkat yang lebih Salah satu karakteristik adalah bahwa sel-sel kanker memerlukan tingkat yang lebih tinggi gl
tinggi glukosa untuk ukosa untuk energi. Ini energi. Ini adalah langkah-langkah proses adalah langkah-langkah proses biologis pet. biologis pet. PositronPositron emisi tomografi (PET) membangun sistem pencitraan medis gambar 3d dengan emisi tomografi (PET) membangun sistem pencitraan medis gambar 3d dengan mendeteksi
mendeteksi gammagamma sinar radioaktif yang dikeluarkan saat glukosa (bahan radioaktif)sinar radioaktif yang dikeluarkan saat glukosa (bahan radioaktif) tertentu disuntikkan ke pasien. Setelah dicerna, gula tersebut diolah diserap oleh jaringan tertentu disuntikkan ke pasien. Setelah dicerna, gula tersebut diolah diserap oleh jaringan dengan tingkat aktivitas yang lebih tinggi/metabolisme (misalnya, tumor aktif) daripada dengan tingkat aktivitas yang lebih tinggi/metabolisme (misalnya, tumor aktif) daripada bagian tubuh.
bagian tubuh.
Pet-scan dimulai dengan memberikan suntikan FDG (suatu radionuklida Pet-scan dimulai dengan memberikan suntikan FDG (suatu radionuklida glukosa- based)
based) dari dari jarum jarum suntik suntik ke ke pasien. pasien. Sebagai Sebagai FDG FDG perjalanan perjalanan melalui melalui tubuh tubuh pasien pasien ituitu memancarkan radiasi gamma yang terdeteksi oleh kamera gamma, dari mana aktivitas memancarkan radiasi gamma yang terdeteksi oleh kamera gamma, dari mana aktivitas kimia dalam sel dan organ dapat dilihat. Setiap aktivitas kimia abnormal mungkin kimia dalam sel dan organ dapat dilihat. Setiap aktivitas kimia abnormal mungkin merupakan tanda bahwa tumor yang hadir.
merupakan tanda bahwa tumor yang hadir.
Sinar gamma yang dihasilkan ketika sebuah positron dipancarkan dari bahan Sinar gamma yang dihasilkan ketika sebuah positron dipancarkan dari bahan radioaktif bertabrakan dengan elektron dalam jaringan. Tubrukan yang dihasilkan radioaktif bertabrakan dengan elektron dalam jaringan. Tubrukan yang dihasilkan menghasilkan sepasang foton sinar gamma yang berasal dari situs tabrakan di arah yang menghasilkan sepasang foton sinar gamma yang berasal dari situs tabrakan di arah yang berlawanan dan terdeteksi oleh detektor sinar gamma diatur di sekitar pasien.
Detektor PET terdiri dari sebuah array dari ribuan kilau kristal dan ratusan tabung photomultiplier (PMTS) diatur dalam pola melingkar di sekitar pasien. Kilau kristal
mengkonversi radiasi gamma ke dalam cahaya yang dideteksi dan diperkuat oleh PMTS. Sinyal dari setiap output PMT dikonversi menjadi tegangan dan amplitudo oleh low noise amplitudo (LNA). Sinyal yang dihasilkan oleh PMT berupa sinyal pulsa yang lambat. Kekuatan sinyal dari setiap PMT ditentukan dengan mengintegrasikan sinyalnya menjadi pulsa. Setelah LNA, sistem ini menggunakan variabel-gain amplifier (VGA) untuk
mengkompensasi variabilitas sensitivitas dari PMTS.
Output dari VGA dilewatkan melalui lowpass filter, offset kompensasi, dan kemudian dikonversi menjadi sinyal digital dengan bit 10 sampai 12-bit analog-ke-digital (converter ADC sampling) dengan 50Msps untuk menilai 100Msps.
Sinyal-sinyal dari beberapa PMTS harus dijumlahkan, oleh karena itu gabungan sinyal masukan berupa ultra-high-speed. Sebuah DAC menghasilkan tegangan referensi komparator untuk mengkompensasi offset DC. Akurasi yang sangat tinggi diperlukan untuk menghasilkan sinyal output komparator dengan waktu yang berkecepatan tinggi. Sinyal output dari DAC kemudian masuk ke bagian processing unit untuk dikirim ke image processing.
Dari hasil pendeteksian, dilakukan image reconstruction untuk mendapatkan gambaran sebaran glukosa di dalam tubuh. Perangkat kamera PET biasanya telah dilengkapi dengan program untuk keperluan ini, sehingga hasil image reconstruction dapat diperoleh dengan mudah.
Gambar . Proses kerja pet-scan Kelompok orang yang dianjurkan melakukan pemeriksaan PET Memiliki penanda tumor yang tidak normal
Ada sejarah keluarga yang terkena kanker
Orang yang sering kontak dengan zat karsinogen atau zat penyebab kanker Orang yang mempunyai riwayat penyakit yang mudah berubah menjadi kanker
Penderita kanker yang ingin mengetahui lebih lanjut sesuatu yang berkaitan dengan penyakitnya atau keadaan kankernya
Indikasi dilakukan pemeriksaan menggunakan pet
2.3 Beberapa Jenis Pemeriksaan Dengan Pet a. Pet scan untuk otak
Pet scan untuk otak adalah suatu tes pencitraan yang menggunakan bahan radioaktif untuk melihat penyakit atau kerusakan pada otak. Tidak seperti MRI ataupun Ct Scan yang melihat struktur otak, pet scan dapat melihat bagaimana otak dan jaringannya bekerja.
Kerja pet scan otak
Pet Scan menggunakan sejumlah kecil bahan radioaktif (pemicu). Pemicu tersebut dimasukkan ke dalam intravena, atau dengan dihirup sebagai gas. Pemicu tersebut masuk ke dalam darah dan berkumpul dalam organ dan jaringan. Pemicu tersebut akan menolong seorang radiologist untuk melihat area ataupun penyakit lebih jelas. Kemudian, pasien tersebut harus menunggu pemicu tersebut diserap oleh tubuh. Kira
–
kira memakan waktu 1 jam. Hasil yang ditunjukkan di komputer akan berbentuk gambaran 3d. Pasien harus terus berbaring selama pemeriksaan sehingga mesin dapat memberikangambaran otak yang jelas. Pasien akan diminta untuk membaca ataupun menuliskan nama jika fungsi memori ikut diperiksa juga. Pemeriksaan dilakukan berkisar antara 30 menit sampai 2 jam.
Hasil dari pemeriksaan
Pet scan dapat memperlihatkan ukuran, bentuk, dan fungsi dari otak, sehingga dokter bisa memastikan otak tersebut masih dapat bekerja dengan baik. Ini paling sering
dilakukan ketika pemeriksaan lain, seperti MRI dan Ct Scan tidak dapat memberikan informasi yang cukup. Pemeriksaan ini dapat digunakan untuk,
a. Mendiagnosis kanker
b. Mempersiapkan operasi untuk epilepsy
c. Membantu untuk mendiagnosis demensia jika pemeriksaan lain belum cukup untuk memberikan informasi
d. Membedakan penyakit parkinson dengan penyakit kelainan gerak lainnya.
Gambar 3. Hasil pemeriksaan dengan fdg pet scan pada pasien aids demensia.
Pembacaan dari kiri: (a) belum dikoreksi dengan pet scan, (b) gambaran dengan mri atas pasien yang sama, (c) gambaran segmen gray matter, (d) gambaran segmen white matter,
(e) gambaran white matter yang buram, (f) gambaran grey matter yang buram, (g) gambaran yang telah terkoreksi oleh pet dengan fdg
Pet scan jantung adalah suatu tes pencitraan yang menggunakan bahan radioaktif untuk melihat penyakit atau gangguan aliran darah pada jantung. Tidak seperti MRI ataupun Ct Scan yang melihat struktur dan aliran darah ke dan dari organ, pet scan dapat melihat bagaimana organ dan jaringannya bekerja. Pet scan jantung dapat memberikan informasi ke dokter tentang area otot jantung yang menerima suplai darah, jika terjadi gangguan jantung atau jaringan parut pada jantung.
Kerja pet scan jantung
Pet Scan menggunakan sejumlah kecil bahan radioaktif (pemicu). Pemicu tersebut dimasukkan ke dalam intravena. Pemicu tersebut masuk ke dalam darah dan berkumpul dalam organ dan jaringan, termasuk jantung. Pemicu tersebut akan menolong
seorang radiologist untuk melihat area ataupun penyakit lebih jelas. Kemudian, pasien tersebut harus menunggu pemicu tersebut diserap oleh tubuh. Kira
–
kira memakan waktu 1 jam. Elektroda dari elektrokardiografi (ekg) terpasang di dada. Pet scanner mendeteksi sinyal dari pemicu. Hasil yang ditunjukkan di komputer akan berbentuk gambaran 3d. Pasien harus terus berbaring selama pemeriksaan sehingga mesin dapat memberikan gambaran jantung yang jelas.. Pemeriksaan dilakukan kurang lebih 90 menit.Hasil dari pemeriksaan
Pet scan dapat memperlihatkan ukuran, bentuk, dan fungsi dari jantung, sehingga dokter bisa memastikan jantung tersebut masih dapat bekerja dengan baik. Ini paling sering dilakukan ketika pemeriksaan lain, seperti ekg dan cardiac arrest stress tidak dapat memberikan informasi yang cukup. Pemeriksaan ini dapat digunakan untuk gangguan jantung dan menunjukkan area yang menerima sedikit aliran darah terhadap jantung.
c. Pet scan paru
Pet scan paru adalah suatu tes pencitraan yang menggunakan bahan radioaktif untuk melihat penyakit pada paru, biasanya kanker paru. Tidak seperti MRI ataupun Ct
Scan yang melihat struktur paru, pet scan dapat melihat bagaimana kondisi paru dan jaringannya bekerja.
Kerja pet scan paru
Pet scan menggunakan sejumlah kecil bahan radioaktif (pemicu). Pemicu tersebut dimasukkan ke dalam intravena. Pemicu tersebut masuk ke dalam darah dan berkumpul dalam organ dan jaringan. Pemicu tersebut akan menolong seorang radiologist untuk melihat area ataupun penyakit lebih jelas. Kemudian, pasien tersebut harus menunggu pemicu tersebut diserap oleh tubuh. Kira
–
kira memakan waktu 1 jam. Hasil yang ditunjukkan di komputer akan berbentuk gambaran 3d. Pasien harus terus berbaring selama pemeriksaan. Jika pasien banyak bergerak, akan menimbulkan gambaran yang tidak jelas dan mengakibatkan kesalahan. Pemeriksaan dilakukan kurang lebih 90 menit.Hasil dari pemeriksaan
Pemeriksaan ini dapat digunakan untuk,:
a. Membantu dalam mendiagnosis kanker paru
b. Memperlihatkan jika kanker paru telah bermetastasis ke organ lain
c. Membantu untuk meyakinkan jika ada sesuatu yang ada di paru (seperti yang terlihat pada ct scan) merupakan sebuah kanker atau bukan
Gambar 3. Gambaran pet scan pada kanker paru yang bermetastasis. (a) kuadran kiri atas, (b) glandula suprarenal, (c) hepar
Pesiapan Pemeriksaan PET
TAHAP PERSIAPAN: Pasien diminta untuk mengganti pakaian dengan gaun pasien yang sudah disediakan dan akan dilakukan pemerikssan berat badan dan level gula darah
Pasien : 6 jam sebelum pemeriksaan, dilarang makan dan minum, infus glukosa serta menghindari olahraga berat
Perawat : memperkenalkan proses pemeriksaan, mengukur tinggi dan berat badan, mengisi data pemeriksaan
Dokter : menanyakan sejarah penyakit, memastikan gula darah, menyetujuinya setelah mengetahui segala kondisi pasien
TAHAP PENYERAPAN: Pasien akan diberikan suntikan radiotracer (FDG) dan dipersilahkan berbaring selama 1 - 1.5 jam agar cairan FDG menyerap dalam tubuh. Harus dalam keadaan
tenang, tidak banyak gerak dan bicara, menguras urin sebelum pemeriksaa. Kemudian pasien akan dipindahkan ke ruang pemeriksaan.
TAHAP SCANNING: Dalam tahap ini, pasien akan dibaringkan di atas meja otomatis. Scanning akan berlangsung selama 30 60 menit, tergantung dari area tubuh yang diperiksa. Oleh karena itu sebaiknya pasien mempersiapkan waktu sekitar 2-3 jam di klinik untuk menyelesaikan prosedur ini.
2.4 Keunggulan Yang Dimiliki PET 1. Aman dan tidak luka :
Masa waktu radio nuklida yang digunakan pada saat pemeriksaan PET lebih singkat, sehingga tidak terjadi kerusakan ataupun efek samping untuk tubuh.
2. Secara akurat mengidentifikasi tumor ganas dan tumor jinak :
Dapat secara jelas memperlihatkan tingkat keganasan tumor, juga dapat memastikan apakah tumor ada menyebar ke kelenjar getah bening maupun organ tubuh lainnya.
3. Meringankan biaya pengobatan :
Diagnosa yang tepat melalui pemeriksaan PET/CT sehingga dapat segera dilakukan pengobatan, deteksi dini dan pengobatan dini, dapat meringankan biaya pengobatan
keseluruhan.
4. Lebih detail dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi, karena kedua scan dilakukan pada satu waktu tanpa pasien harus mengubah posisi, ada sedikit ruang untuk kesalahan.
5. Lebih besar kenyamanan bagi pasien yang menjalani dua ujian (CT & PET) pada satu duduk, bukan di dua waktu yang berbeda.
6. CT-Scan memeriksa fisiknya, sedangkan PET lebih ke metabolismenya
7. PET CT scan ini lebih efisien karena hasilnya dapat dideteksi dari ujung kaki hingga ujung kepala, sedangkan kalau CT scan saja skriningnya tidak bisa langsung seluruh badan
8. Tingkat radiasinya jauh lebih kecil daripada CT Scan
9. Alat ini mampu membantu para dokter lebih akurat menentukan lokasi, besar, dan penyebaran sel kanker, juga bisa menentukan keberhasilan sebuah terapi.
10. Prosedur pemeriksaannya juga mudah, pasien hanya perlu disuntik dengan isotop di lengan satu jam sebelum diperiksa di alat PET-CT
2.5 Kelemahan yang dimiliki PET
Jumlah radiasi yang digunakan ialah rendah. Wanita yang sedang hamil ataupun yang sedang menyusui harus mengatakannya ke dokter sebelum dilakukan pemeriksaan. Janin dan bayi sangat sensitif dengan efek radiasi karena organ
–
organ mereka masih dalam tahap perkembangan. Beberapa orang dapat mengalami nyeri, kemerahan ataupun bengkak pada daerah sekitar tempat injeksi. Pet scan bisa saja memberikan informasi palsu. Gula darah atau kadar insulin dapat mempengaruhi hasil dari pemeriksaan pada pasien diabetes.Fungsi dari PET
a. Diagnosa dan Mengetahui Stadium Kanker
PET Scan sangat sensitif dalam mendeteksi sel kanker dan penyebarannya, serta memberikan informasi stadium dari kanker tersebut. Pemeriksaan PET dapat dilakukan untuk mendeteksi kanker paru-paru, kanker otak dan leher, kanker usus besar, kanker kulit, kanker payudara, lymphoma dan jenis kanker lainnya. Scanning
dapat dilakukan untuk seluruh tubuh guna mengetahui lokasi utama dari sel kanker serta lokasi penyebaran dari sel tersebut.
b. Membedakan antara Tumor Jinak dan Ganas
Pemeriksaan PET mampu menunjukkan lokasi sel kanker dengan akurat dan mengidentifikasi pertumbuhan sel jinak atau ganas serta membedakan antara jaringan sel kanker dan jaringan sehat.
c. Monitor Hasil Pengobatan
PET mampu mendeteksi respon kemoterapi lebih baik dari CT Scan atau MRI. Hasil tersebut amat membantu dokter dalam menentukan langkah pengobatan lebih
lanjut (seperti radiasi atau pembedahan). Juga memudahkan dokter untuk menentukan efektifitas dari suatu pengobatan dan mengganti jenis pengobatan jika perlu.
d. Deteksi Dini Pertumbuhan Ulang Sel Kanker
PET merupakan metode pemeriksaan yang paling sensitif dalam mendeteksi pertumbuhan ulang sel kanker dan penyebarannya. Deteksi dini dari pertumbuhan tersebut amat membantu dalam memutuskan pencegahan dan pengobatan lebih dini.
e. Membedakan antara Pertumbuhan Ulang dan Perubahan Struktural setelah Pengobatan
Karena PET mendeteksi perubahan secara metabolis ketimbang struktural, pemeriksaan ini lebih akurat daripada CT dan MRI dan dapat membedakan antara pertumbuhan ulang sel kanker dengan perubahan struktural sebagai akibat dari terapi pengobatan. Hal ini memungkinkan dokter memberikan diagnosa pengobatan
lanjutan jika perlu.
2.6 Tingkat keakuratan PET terhadap diagnosis tumor/kanker yang sering ditemukan :
JENIS TUMOR/KANKER TINGKAT KEAKURATAN
kanker paru-paru 94%
kanker kolorektal 90%
Melanoma 100%
tumor kelenjar getah bening 95%
kanker payudara 90%
kanker leher dan kepala 90%
2.7 Unsur Yang Diperlukan Dalam Pemeriksaan
1. Radioisotop
Radionuklida yang digunakan dalam PET scan adalah radiosotop yang memiliki waktu paruh yang singkat, seperti:
o carbon-11 (~20 min),
o nitrogen-13 (~10 min),
o oxygen-15 (~2 min),
o fluorine-18 (~110 min).
Radionuklida tersebut memperhatikan komponen yang ada dalam tubuh seperti
glukosa, air, amonia. Komponen senyawa tersebut disebut radiotracer . Ini
penting karena teknologi PET dapat digunakan untuk melacak struktur biologi dari banyak komponen dalam tubuh manusia.
2. Radiofarmaka
Radiofarmaka pada PET yang sering digunakan adalah (F-18) Fluoro-D-Glocose (FDG) yang merupakan radioaktif yang terbentuk dari glukosa, dimasukkan kedalam tubuh pasien melalui intravena. Glukosa merupakan substansi yang sangat diperlukan oleh tubuh. FDG mempunyai waktu paruh sekitar 110 menit sehingga sangat cepat keluar dari tubuh.
Hal yang Harus Diperhatikan
FDG adalah molekul glukosa bertanda dengan dosis radioaktif yang rendah. Memiliki
waktu paruh sangat pendek, sehingga tidak dapat disimpan sebagai persediaan. Produksi setiap dosis dilakukan di pagi hari, pada saat akan dilakukan pemeriksaan dengan PET
Dilarang membawa anak-anak atau pendamping yang sedang hamil, karena pemeriksaan
Hindari kontak secara dekat dan lama dengan anak kecil, bayi, dan ibu hamil selama 6
jam setelah pemeriksaan
