Inti Atom (Nukleus): adalah bagian yang bermuatan positif yang berada di pusat atom.Inti atom terdiri dari proton dan neutron, kecuali atom hidrogen.

Nomor Atom dan Nomor MassaNomor atom (Z) menyatakan :Nomor tempat unsur dalam susunan berkala.Jumlah proton di dalam intiJumlah elektron di kulit (untuk atom netral)Nomor massa (A) menyatakan :Jumlah (proton + neutron) dalam intiBilangan bulat yang terdekat dengan massa atom (dalam sma)

Satuan Massa Atom (u)Suatu satuan massa yang dapat digunakan dalam perhitungan2 nuklir adalah satuan massa atom (u). 1 u = 1,6605 x 10-27 kg = 931,494 MeV/c2

IsotopDi alam, sering terdapat atom2 dari unsur yang sama (Z yang sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda di dalam inti atomnya, yang disebut isotop.Contoh : oksigen biasa terdiri dari 3 isotop, yaitu

RadioaktivitasInti atom di alam dengan Z lebih besar daripada Z timbal, 82, adalah tidak stabil atau radioaktif. Banyak unsur2 buatan dengan Z lebih kecil juga bersifat radioaktif. Sebuah inti atom yang radioaktif secara spontan melepaskan satu atau lebih partikel dalam proses transformasi menjadi inti atom yang berbeda.Stabilitas sebuah inti atom radioaktif terhadap peluruhan spontan diukur dengan waktu-paro t1/2. Waktu-paro didefinisikan sebagai waktu dimana setengah dari sembarang sampel inti atom identik yang besar akan mengalami penguraian. Waktu-paro besarnya tetap untuk setiap isotop. Hanya setengah bahan yang tersisa setelah waktu t1/2: setelah tambahan waktu t1/2 hanya x = dari bahan yang tersisa. Setelah n waktu-paro berlalu, hanya ( )n bahan yang tersisa.

Laju peluruhan, atau aktivitas, dari material radioaktif ditentukan oleh:Konstanta:Waktu paruh - simbol t1 / 2 - waktu yang diperlukan sebuah material radioaktif untuk meluruh menjadi setengah bagian dari sebelumnya.Rerata waktu hidup - simbol - rerata waktu hidup (umur hidup) sebuah material radioaktif.Konstanta peluruhan - simbol - konstanta peluruhan berbanding terbalik dengan waktu hidup (umur hidup).(Perlu dicatat meskipun konstanta, mereka terkait dengan perilaku yang secara statistik acak, dan prediksi menggunakan kontanta ini menjadi berkurang keakuratannya untuk material dalam jumlah kecil. Tetapi, peluruhan radioaktif yang digunakan dalam teknik penanggalan sangat handal. Teknik ini merupakan salah satu pertaruhan yang aman dalam ilmu pengetahuan sebagaimana yang disampaikan oleh [1])Variabel:Aktivitas total - simbol A - jumlah peluruhan tiap detik.Aktivitas khusus - simbol SA - jumlah peluruhan tiap detik per jumlah substansi. "Jumlah substansi" dapat berupa satuan massa atau volume.)Persamaan:

dimana

adalah jumlah awal material aktif.

Terdapat hubungan yang sederhana antara jumlah N atom2 bahan radioaktif yang ada dengan jumlah N yang akan meluruh dalam waktu t yang singkat. Itu adalah

dimana adalah konstanta peluruhan, berhubungan dengan waktu-paro t1/2 melalui

Konstanta peluruhan, yang memiliki satuan s-1, dapat dianggap sebagai laju disintegrasi bagian. Besaran N/t, yang merupakan laju disintegrasi, disebut aktivitas sampel. Ini setara dengan N, dan oleh karena itu berkurang secara tetap dengan berjalannya waktu. Satuan SI untuk aktivitas adalah becquerel (Bq), dimana 1 Bq = 1 peluruhan/detik.

Persamaan NuklirDalam persamaan kesetimbangan, nomor atom dan nomor massa harus sama pada kedua ruas persamaan. Contoh :

Simbol2 n, p, d, , e, dan digunakan untuk menyatakan berturut2 neutron, proton, deuteron, sinar alfa, elektron dan sinar gamma.

Mode PeluruhanSebuah inti radioaktif dapat melakukan sejumlah reaksi peluruhan yang berbeda. Reraksi-reaksi tersebut disarikan dalam tabel berikut ini. Sebuah inti atom dengan muatan (nomor atom) Z dan berat atom A ditampilkan dengan (A, Z).

Mode peluruhanPartikel yang terlibatInti anakPeluruhan dengan emisi nukleon:Peluruhan alfaSebuah partikel alfa (A=4, Z=2) dipancarkan dari inti(A-4, Z-2)Emisi protonSebuah proton dilepaskan dari inti(A-1, Z-1)Emisi neutronSebuah neutron dilepaskan dari inti(A-1, Z)Fisi spontanSebuah inti terpecah menjadi dua atau lebih atom dengan inti yang lebih kecil disertai dengan pemancaran partikel lainnya-Peluruhan clusterInti atom memancarkan inti lain yang lebih kecil tertentu (A1, Z1) yang lebih besar daripada partikel alfa(A-A1, Z-Z1) + (A1,Z1)

Berbagai peluruhan beta:Peluruhan betaSebuah inti memancarkan elektron dan sebuah antineutrino || (A, Z+1)Emisi positronSebuah inti memancarkan positron dan sebuah neutrino(A, Z-1)Tangkapan elektronSebuah inti menangkap elektron yang mengorbit dan memancarkan sebuah neutrino(A, Z-1)Peluruhan beta gandaSebuah inti memancarkan dua elektron dan dua antineutrinos(A, Z+2)Tangkapan elektron gandaSebuah inti menyerap dua elektron yang mengorbit dan memancarkan dua neutrino(A, Z-2)Tangkapan elektron dengan emisi positronSebuah inti menangkap satu elektron yang mengorbit memancarkan satu positron dan dua neutrino(A, Z-2)Emisi positron gandaSebuah inti memancarkan dua positrons dan dua neutrino(A, Z-2)

Transisi antar dua keadaan pada inti yang sama:Peluruhan gammaSebuah inti yang tereksitasi melepaskan sebuah foton energi tinggi (sinar gamma)(A, Z)Konversi internalInti yang tereksitasi mengirim energinya pada sebuah elektron orbital dan melepaskannya(A, Z)

PENGERTIAN Kedokteran Nuklir adalah suatu cabang ilmu kedokteranyang memanfaatkan energi inti atom buatan untuk tujuandiagnostic, terapi dan penelitian kedokteran

Perbedaan Rontgen dan Kedokteran Nuklir

Rontgen Gambaran berdasarkan fungsi anatomi Alat sebagai sumber radiasiKedokteran Nuklir Gambaran berdasarkan fungsi organ Alat sebagai detector (penerima radiasi)

Dasar-dasar Kedokteran NuklirKedokteran Nuklir terbentuk oleh beberapa disiplin ilmu yang mendukungnya yang terdiri dari ; Fisika Inti Farmasi Radiofarmaka Biologi Mikro electron Gamma Kamera Alat deteksi Ilmu Kedoteran Bio distribusi

RadiofarmakaRadiofarmaka adalah senyawa aktif yangdapat diberikan kepada pasien, merupakansumber terbuka dan ikut metabolisme tubuh

Senyawa aktif karena merupakan campuran antara radio aktif dan zat pembawaUnsur terbuka karena dapat dimasukkan dalam tubuh dan ikut metabolisme tubuh

Radiofarmaka terbentuk olehZat Radioaktif dan Zat PembawaZat RadioaktifSuatu zat dikatakan radioaktif apabila zat tersebutmempunyai aktivitas yang disebabkan oleh ketidakstabilanjumlah proton di dalam inti atom, dan dalamproses menuju kestabilan zat tersebut akan memancarkan radiasi Jenis Radiasi yang dipancarkan oleh radioisotope adalah , ,, , Yang dimanfaatkan dalam kedokteran nuklir adalah sinar Untuk terapi Ca. Thyroid digunakan radiasi

Syarat syarat Radioaktif yang Digunakan dalam Kedokteran NuklirWaktu paruh harus pendek tetapi tidak lebih pendek dari waktupemeriksaan2. Hanya memancarkan radiasi gamma3. Energi dari radiasi gamma sekitar 50-400 Kev4. Sifat kimianya non toxic5. Harus ekonomis (Radiofarmaka dapat diproduksi secara mudah dan dalam jumlah yang banyak sehingga harganya murah)

Radioaktif yang memenuhi persyaratan diatas adalah Tc-99M karena1. Waktu Paruh = 6 jam2. Radiasi = Gamma3. Energi = 146 Kev4. Sifat = Non Toxic5. Ekonomis

Zat PembawaZat pembawa adalah suatu zat atau unsur yang dapatmengikat zat radioaktif dan membawanya melaluimetabolisme tubuh ke dalam organ yang akandiperiksa .

Syarat syarat Zat Pembawa:Mudah dilabel atau dicampur dengan zat radioaktif sertamudah preparasinya tanpa mengubah sifat atau karakaterbiologinya Harus terakumulasi atau terkumpul sebagian besar didalamorgan yang akan diperiksa Mudah dieleminir atau dilepas oleh tubuh

Contoh Radiofarmaka

Zat PembawaRadioaktifOrgan- MDP(Methyline Diphosponate)- DTPA(Dimethyl Talamine Petacid Acid)- DMSA(Dimecarpo Suseini Acid)- MAA(Macro Agregated Acid)- Koloid

- IDA(Immuno Diacetic)- HMPAO(Hexa Methyl Propiline Amin Oxim)- MIBI(Metaxo Isobutil Isonitril)Na

- HIPPORAN- Tc-99M

- Tc-99M- Tc-99M

- Tc-99M- Tc-99M

- Tc- 99M- Tc-99M- Tc-99MI-131I- 131

- Tl- Tulang

- Ginjal (GFR)- Ginjal (Parenchim)

- Paru-paru- Hati (RES/sel kupfer)

- Hati(Poligonal Sel)- Otak- Jantung- Thyroid- Ginjal (ERPF)

- Jantung

PRODUKSI RADIONUKLIDAReaktor NuklirPrinsip : penembakan target stabil oleh neutron yang dipancarkandari radioaktif atau sebagai sumber pada reactor biasanya unsurUranium

Bentuk : Uranium disimpan dalam wadah berbentuk sumur dimanaair sebagai pendingin. Disekeliling uranium diletakkan target yangstabil sehingga setelah beberapa hari target tersebut akan menjaditidak stabil karena terkena tembakan neutron dari uraniumkemudian dipancing dengan alat tertentu

CyclotronBerbentuk mesin yang dapat mengeluarkan electron dan denganbeda potensial yang tinggi electron akan bergerak padalintasannya, semakin lama semakin cepat dan akan mengenai targetsehingga target menjadi tidak stabil

Generator

Pemisahan isotop induk dan isotop anak yang biasadipakai adalah generator Mo-99 karenaMo(molidenum) akan meluruh menjadi Tc-99Mdalam waktu 68 hari dan Tc-99M akan meluruhmenjadi Tc-99 dalam waktu 6 jam.

Prinsip Penempatan RadiofarmakaTubuh manusia terdiri dari bermacam-macamorgan yang mempunyai sifat dan fungsi yangberbeda satu sama lain. Dari sifat dan fungsiorgan yang berbeda ini kedokteran nuklir dapatmelakukan pemeriksaan organ per organ yaitudengan mengetahui zat-zat apa yang diambiloleh organ tersebut.

Berdasarkan sifat dan fungsi organ ini penempatanradiofarmaka dalam tubuh digolongkan menjadi :1. Transportasi AktifPada prinsip ini sel-sel tubuh secara aktif akanmengambil radiofarmaka dari darah yangselanjutnya dimetabolisme

Contoh :

NaI jika diberikan ke dalam tubuh akan diambiloleh sel kelenjar thyroid . Prinsip ini dipakai dalampemeriksaan uptake dan scaning thyroid Hipporan jika dimasukkan dalam tubuh akandisekresi melalui kupular ginjal. Prinsip ini digunakandalam pemeriksaan renogram

2. Pertukaran DifusDi dalam tubuh selalu terjadi sirkulasi danpertukaran pospat dalam plasma darah danpospat dalam tulang.

Contoh : MDP Tc-99M jika dimasukkan dalam tubuh akanbertukar tempat dengan pospat di tulang . prinsip ini digunakan dalam pemeriksaan scaning tulang atau bonescan

3. PagositoseSemua farmaka dengan diameter 2-3 micron jikadimasukkan dalam tubuh akan dipagosit oleh kupfer hati

Contoh :

Tc-99M micro koloid jika dimasukkan dalam tubuh akandipagosit oleh sel kupfer hati. Prinsip ini dipakaidalam pemeriksaan scaning hati

4. Penghalang KapilerSemua farmaka dengan diameter 20-30 micron jikadimasukkan dalam tubuh akan tersumbat atau terhalangdi alveoli paru yang mempunyai diameter 7 micron.Contoh:Tc-99M MAA jika dimasukkan dalam tubuh akanterhalang dialveoli paru . Prinsip dipakai dalampemeriksaan scaning perpusi paru

5. Blood PoolDisini farmaka yang dimasukkan akan berada lama didalamsirkulasi darah

Contoh : Tc-99M RBC jika dimasukkan dalam tubuh maka akanberada lama dalam sirkulasi darah. Prinsip inidigunakan dalam pemeriksaan perdarahan usus

6. Pengasingan SelSel yang dapat diasingkan adalah sel darah merah yangrusak

Contoh : Ct-51 RBC yang dipanaskan 49C apabila dimasukkandalam tubuh akan diasingkan oleh limpa. Prinsip inidipakai dalam pemeriksaan scaning limpa

JENIS-JENIS PEMERIKSAANDI KEDOKTERAN NUKLIRDidalam aplikasinya atau penggunaannya dikenaldengan Study In Vitro dan Study In Vivo Study In Vitro, adalah prosedur diagnostic klinik denganmemberikan radiofarmaka untuk menganalisa specimenatau jaringan yang berasal dari dalam tubuh pasien sepertidarah, urine, dan feces

Study In Vivo, adalah prosedur diagnostic klinik denganmemberikan radiofarmaka di dalam tubuh pasien baikmelalui oral maupun injeksi untuk mempelajari morfologidan fungsi organ .Dari study in vivo ini dapat diperoleh informasi yangbersifat pencitraan atau gambaran baik static,dynamic, maupun tomogram

Pemeriksaan StatikPemeriksaan dilakukan beberapa saat setelahpemberian radiofarmakaContoh :- Pemeriksaan thyroid- Pemeriksaan bone scan- Pemeriksaan wholebody Pemeriksaan DinamikPemeriksaan dilakukan segera setelah pemberianradiofarmakaContoh :Pemeriksaan RenogramPemeriksaan ini biasanya dilakukan untuk mendapatkangambaran fungsi atau metabolisme dari suatu organ yaitu denganmendeteksi perubahan aktifitas pada organ tersebut sejakradiofarmaka dimasukkan sampai waktu yang telah ditentukan

Pemeriksaan TomogramPemeriksaan yang dilakukan dengan pengambilan gambar dari beberapa sudut selama kamera berputar mengelilingi tubuh pasien . Data terakhir yang didapat adalah hasil rekonstruksi dari gambar-gambar yang diambil dari beberapa sudut tadi . Untuk pemeriksaan tomogram inidikenal dengan nama SPECT (Single Positron EmmisionComputer Tomogram)