Positron Emission Tomography (PET)-SCAN

Apa itu Positron Emission Tomography (PET) SCAN?

Positron Emission Tomography (PET) Scan merupakan salah satu modalitas kedokteran nuklir, yang untuk pertama kali dikenalkan oleh Brownell dan Sweet pada tahun 1953. Prototipenya telah dibuat pada sekitar tahun 1952, sedangkan alatnya pertama kali dikembangkan di Massachusetts General Hospital, Boston pada tahun 1970. Positron yang merupakan inti kinerja PET pertama kali diperkenalkan oleh PAM Dirac pada akhir tahun 1920-an. PET adalah metode visualisasi metabolisme tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron. Oleh karena itu, citra (image) yang diperoleh adalah citra yang menggambarkan fungsi organ tubuh. Fungsi utama PET adalah mengetahui kejadian di tingkat sel yang tidak didapatkan dengan alat pencitraan konvensional lainnya. Kelainan fungsi atau metabolisme di dalam tubuh dapat diketahui dengan metode pencitraan (imaging) ini. Hal ini berbeda dengan metode visualisasi tubuh yang lain seperti foto rontgen, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) dan single photon emission computerized tomography (SPECT).

CT Scan dan MRI hanya mampu mendeteksi kanker terbatas pada aspek anatomi tubuh. Misalnya, CT Scan dan MRI hanya mampu mendekteksi kanker di payudara, kepala, hati, dan sejumlah titik tubuh lainnya. Sedangkan mekanisme kerja organ tubuh yang disebut metabolisme tubuh tidak dapat dipantau oleh CT Scan atau MRI. Sedangkan pada PET-Scan, aspek anatomi dan metabolik sekaligus masuk radar deteksi alat canggih ini. Dimana pun atau kemana pun kanker merambat PET-Scan dapat mendeteksinya. Bahkan kemampuan deteksi alat ini mencakup semua aspek penting tentang kanker seperti jenis, tingkat keganasan (stadium), lokasi, serta cara rambat penyakit mematikan ini.

PET dapat pula digunakan pula untuk menganalisa hasil penanganan kanker yang telah dilakukan. Setelah penanganan kanker melalui operasi perlu dilakukan pemeriksaan apakah masih ada sisa sisa kanker yang tersisa. Untuk keperluan ini, PET merupakan metode yang paling tepat, karena pada kondisi ini keberadaan kanker sulit dilihat secara fisik. Yang diperlukan adalah melihat keberadaan metabolisme sel kanker. Selain itu, PET dapat pula digunakan untuk melihat kemajuan pengobatan kanker baik dengan chemotherapy maupun radiotherapy. Kemajuan hasil pengobatan kanker dapat diketahui dari perubahan metabolisme di samping perubahan secara fisik. Untuk keperluan ini, kombinasi PET dan CT memberikan informasi yang sangat berharga untuk menentukan tingkat efektivitas pengobatan yang telah dilakukan.

Bagaimana prinsip dan cara kerja PET Scan?

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 tinggi glukosa untuk energi. Ini adalah langkah-langkah proses biologis PET.  Positron emisi tomografi (PET) membangun sistem pencitraan medis gambar 3D dengan mendeteksi gamma sinar radioaktif yang dikeluarkan saat glukosa (bahan radioaktif)  tertentu disuntikkan ke pasien. Setelah dicerna, gula tersebut diolah diserap oleh jaringan dengan tingkat aktivitas yang lebih tinggi / metabolisme (misalnya, tumor aktif) daripada bagian tubuh.

PET-scan dimulai dengan memberikan suntikan FDG (suatu radionuklida glukosa-based) dari jarum suntik ke pasien. Sebagai FDG perjalanan melalui tubuh pasien itu memancarkan radiasi gamma yang terdeteksi oleh kamera gamma, dari mana aktivitas kimia dalam sel dan organ dapat dilihat. Setiap aktivitas kimia abnormal mungkin merupakan tanda bahwa tumor yang hadir.

Sinar Gamma yang dihasilkan ketika sebuah positron dipancarkan dari bahan radioaktif bertabrakan dengan elektron dalam jaringan. Tubrukan yang dihasilkan 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.

Gambar 1. Sistem PET

Gambar 2. Cara Kerja PET-Scan

 

Gambar 3. Hasil Foto PET-Scan

Sumber:

http://beritaiptek.istecs.org/menyongsong-era-baru-kedokteran-nuklir-di-indonesia/

http://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography

http://psychology.wikia.com/wiki/Positron_emission_tomography

Aplikasi Nano Teknologi dalam Dunia Medis

Nanoteknologi dalam dunia medis (kedokteran) melibatkan aplikasi dari nanopartikel yang saat kini sedang dalam pengembangan dan penelitian yang melibatkan penggunaan robot berukuran nano ini diproduksi dengan tujuan untuk melakukan perbaikan (repair) pada tingkat sel. Para ilmuwan sekarang bekerja untuk menciptakan struktur nano yang berfungsi sebagai obat baru untuk mengobati kanker. Bagi para ahli Nanomaterials hal ini ditujukan untuk digunakan sebagai jaringan buatan yang akan menggantikan ginjal dan hati yang sakit atau tidak berfungsi, dan bahkan memperbaiki kerusakan saraf, serta untuk mengintegrasikan peralatan – peralatan nano (Nanodevices) dengan sistem saraf untuk membuat implan yang memulihkan penglihatan dan pendengaran, dan membangun anggota badan buatan baru.

Nanorobot Dalam Dunia Medis

Nanorobotics adalah teknologi untuk menciptakan mesin atau robot dengan skala mikroskopis nanometer (10-9 meter). Lebih khusus lagi, nanorobotics mengacu pada disiplin teknik yang sebagian besar perangkatnya dimulai dalam ukuran 0,1-10 mikrometer dan terbuat dari komponen nano atau molekul. Mesin ini akan menghadapi beberapa keadaan fisika yang unik. Pada skala kecil, cairan kental muncul sebagai sebagai molase, dan gerak Brown membuat segalanya bergerak tanpa henti. Mengambil inspirasi dari motor biologis sel-sel hidup, ahli kimia sedang belajar bagaimana memanfaatkan dinamika protein untuk daya mikron dan nanosize mesin dengan reaksi – reaksi katalitik. Pada tahun 2010 tidak ada yang belum dibangun nanorobots non-biologis buatan: mereka tetap menjadi konsep hipotetis. Nama nanobots, nanoids, nanites atau nanomites juga telah digunakan untuk menggambarkan perangkat hipotetis ini. Aplikasi untuk nanorobotics dalam pengobatan termasuk diagnosis dini dan pemberian obat yang targetnya untuk kanker, operasi instrumentasi biomedis, pemantauan farmakokinetika pada diabetes dan perawatan kesehatan.

Aplikasi Dari Medicine

Beberapa aplikasi nano di dunia medis antara lain, mulai dari penggunaan biosensor untuk mendeteksi anomali dalam tubuh, seperti sebagai konsentrasi gula darah tinggi  yang akan memicu diabetes, yang dengan konsep nanorobots, dikembangkan dengan menggunakan nanoteknologi molekular. Tujuan akhir dari nanomedicine adalah untuk melakukan prosedur terapeutik nanorobotic pada sel-sel individu tertentu yang terdiri dari tubuh manusia. Saat ini, nanomedicine memiliki aplikasi dalam:

1. Sistem Pengantar Obat - sebagaimana sekarang obat semakin kecil, mereka akan dapat dengan mudah "menyelinap" melewati mekanisme pertahanan tubuh dan akan mampu mencapai tempat-tempat yang obat yang tersedia saat ini tidak bisa tercapai. Karena senyawa yang lebih kecil memiliki area permukaan besar dengan rasio volume, obat baru ini juga harus lebih reaktif.

2. Deteksi Penyakit - nanopartikel kecil dikenal sebagai "titik kuantum"  yang dapat dibuat untuk mengeluarkan warna yang berbeda tergantung pada ukuran mereka. Mereka juga dapat dibuat untuk melampirkan komponen biologis yang berbeda, seperti protein tertentu dalam warna tertentu, sehingga lebih mudah untuk menganalisis darah untuk komponen tertentu.

3. Penghancuran Jaringan yang Sakit - teknologi ini memanfaatkan nanoshells, mikroskopis bola kaca yang dilapisi emas. Nanoshells juga dapat dirancang untuk mengikat komponen-komponen tertentu dalam tubuh, dan kemudian dapat dipanaskan dengan laser untuk menghancurkan jaringan yang rusak tanpa menimbulkan kerusakan pada kulit lainnya oleh jaringan.

4. Penemuan Obat - perusahaan farmasi sudah mulai menggunakan teknologi nano untuk mengembangkan obat genetik yang ditargetkan. Hal ini memungkinkan untuk pengembangan obat yang lebih tepat, dan membuatnya lebih cepat untuk memutuskan apakah substansi tersebut cocok untuk digunakan dalam obat.

Hal - hal di atas hanya sebagian kecil dari banyak aplikasi nanomedicine dan dapat dipastikan bahwa nanomedicine akan bersinar beberapa tahun mendatang. Sudah dikatakan bahwa keberhasilan pengembangan suatu nanorobot medis akan "mengubah dunia kedokteran selamanya."

Sumber : http://www.boolokamonline.net/?p=805