HALAMAN JUDULDIAGNOSA KERUSAKAN FUNGSI GINJAL

MENGGUNAKAN RENOGRAF

MAKALAH

Diajukan Sebagai Syarat Untuk MenyelesaikanMata Kuliah Seminar Fisika

OLEH :

Neng Sholihat0705112429

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKAJURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU2011

i

LEMBAR PENGESAHAN

DIAGNOSA KERUSAKAN FUNGSI GINJALMENGGUNAKAN RENOGRAF

Makalah

Telah Diperiksa dan Telah LulusDiseminarkan Pada Tanggal Maret 2011

Oleh :

Neng Sholihat0705112429

Mengetahui :Dosen Pembimbing

M. Sahal, S.Si, M.SiNIP. 19690201 200112 1 001

Koordinator Mata Kuliah Seminar Fisika

Koordinator I Koordinator II

Fakhruddin, S.Si, M.T Syahril, S.Si, M.TNIP. 19700515 199903 1 001 NIP. 19770404 200501 1 004

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

karunia-Nya sehingga Penulis berhasil menyelesaikan makalah ini. Sholawat

beserta salam tidak lupa dihadiahkan buat Nabi Muhammad saw. Semoga kita

mendapat syafaatnya di Hari Akhir.

Makalah berjudul ”Diagnosa Kerusakan Fungsi Ginjal Menggunakan

Renograf” ini ditulis guna melengkapi syarat mata kuliah Seminar Fisika pada

Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Riau.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

memberikan bimbingan, bantuan fisik dan nonfisik, dan motivasi dalam rangka

penyelesaian penulisan makalah ini, terutama kepada :

1. Bapak M. Sahal, S.Si, M.Si sebagai dosen pembimbing,

2. Bapak Fakhruddin, S.Si, M.T dan Bapak Syahril, S.Si, M.T sebagai

koordinator mata kuliah Seminar Fisika,

3. Bapak Zulirfan, S.Si, M.Si selaku Ketua Program Studi Pendidikan Fisika,

4. Ibu Yennita, S.Si, M.Si selaku dosen Penasehat Akademis (PA),

5. Bapak dan Ibu Dosen di lingkungan Program Studi Pendidikan Fisika,

6. Ayahanda dan Ibunda yang tak henti-hentinya memberikan bantuan dan

dukungan moral dan materiil, serta

7. Sahabat dan teman-teman Penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan.

Untuk itu, kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak sangat

Penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Pekanbaru, Maret 2011

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Hal.

HALAMAN JUDUL................................................................................................iLEMBAR PENGESAHAN.....................................................................................iiKATA PENGANTAR............................................................................................iiiDAFTAR ISI...........................................................................................................ivDAFTAR GAMBAR...............................................................................................vDAFTAR TABEL...................................................................................................vi

BAB I PENDAHULUAN......................................................................................1A. Latar Belakang..............................................................................................1B. Batasan Masalah...........................................................................................3C. Rumusan Masalah.........................................................................................3D. Tujuan...........................................................................................................3E. Manfaat Penulisan.........................................................................................3

BAB II LANDASAN TEORETIS.........................................................................4A. Radioaktivitas...............................................................................................4B. Interaksi Sinar Gamma dengan Materi.........................................................7C. Ionisasi..........................................................................................................8D. Radioisotop...................................................................................................9E. Nilai Batas Dosis (NBD) Radioisotop........................................................10F. Sistem dan Fungsi Ginjal............................................................................11

BAB III PEMBAHASAN....................................................................................13A. Perkembangan Renograf.............................................................................13B. Prinsip Kerja Renograf...............................................................................15C. Dosis Radioisotop Pada Pemeriksaan Renograf.........................................21

BAB IV PENUTUP.............................................................................................26A. Kesimpulan.................................................................................................26B. Saran...........................................................................................................26

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................27

iv

DAFTAR GAMBAR

Hal.

1. Daya tembus masing-masing partikel..................................................................5

2. Sinar-sinar radioaktif...........................................................................................6

3. Efek Fotolistrik....................................................................................................7

4. Hamburan Compton.............................................................................................7

5. Bentuk dan posisi ginjal kiri dan kanan.............................................................11

6. Bagian-bagian Ginjal.........................................................................................11

7. Set Perlengkapan Renograf................................................................................14

8. Perangkat Keras Peralatan Renograf: (a) Detektor probes, (b) Catu daya

detektor dan unit pemroses sinyal....................................................................14

9. Perangkat Lunak Renograf: (a) Add-On Card, (b) Tampilan Reno XP.............15

10. Diagram Prinsip Kerja Renograf.....................................................................16

11. Grafik Fase Pada Renograf..............................................................................19

12. Tipikal Pola Renogram....................................................................................20

v

DAFTAR TABEL

Hal.

1. Perbandingan dosis radioisotop pada kamera gamma dan renograf..................21

2. Hubungan antara aktivitas dan dosis efektif untuk I131......................................24

3. Hubungan antara aktivitas dan dosis efektif untuk Tc99m...................................24

vi

1

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Ilmu pengetahuan dan teknologi Nuklir semakin berkembang dalam

berbagai bidang, antara lain dalam bidang kedokteran. George C de Hevessy yang

merintis pemakaian perunut zat radioaktif dalam bidang kedokteran. Pada saat itu

yang digunakan sebagai perunut adalah radioisotop alam Pb212. Kemudian

ditemukan pula radioisotop buatan I131 dan Tc99m dari hasil fisi.

Bidang kedokteran dapat dibedakan menjadi 2 macam. Pertama, radiologi,

yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan

sumber radiasi tertutup (sealed source) ataupun sumber radiasi yang dibangkitkan

dengan bantuan peralatan, misalnya penggunaan jarum berupa sumber radiasi

Co60, Ra226, sinar-X dan linear accelerator (linac). Kedua, kedokteran nuklir, yaitu

aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber

radiasi terbuka (unsealed source), misalnya penggunaan sumber radioaktif I131,

P32, Tc99m, dan lain sebagainya.

Ilmu kedokteran nuklir adalah cabang ilmu kedokteran yang menggunakan

sumber radiasi terbuka yang berasal dari desintegrasi inti radionuklida buatan

untuk mempelajari perubahan fisiologis, anatomi dan biokimia, sehingga dapat

digunakan untuk tujuan diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran. Akhir-akhir

ini, kedokteran nuklir berkembang pesat dan sangat dirasakan manfaatnya oleh

masyarakat. Dewasa ini, hampir semua kota besar di Pulau Jawa mempunyai

2

sedikitnya satu rumah sakit yang dilengkapi dengan unit kedokteran nuklir (PDIN

BATAN, 2008).

Ginjal berperan penting dalam kehidupan manusia, terutama dalam

membuang sampah metabolisme dan racun dalam darah melalui urine. Tidak

berfungsinya ginjal dapat berakibat serius, bahkan dapat berujung pada kematian.

Dewasa ini, jumlah penderita kerusakan fungsi ginjal meningkat terutama di kota-

kota besar, disebabkan oleh pola hidup yang tidak sehat, stress, kurang

berolahraga, makanan yang banyak mengandung lemak jenuh dan lainnya. Selain

itu, kerusakan fungsi ginjal juga dapat disebabkan karena keturunan. Banyak

penderita yang tidak menyadari kelainan fungsi ginjalnya sampai ketika ginjalnya

benar-benar rusak, hal ini karena ginjal termasuk organ dalam yang prosesnya

tidak kasat mata sehingga membutuhkan alat tertentu untuk mendeteksi fungsinya.

Badan Teknologi Nuklir Nasional (BATAN) sejak tahun 1990-an

mengembangkan teknologi nuklir untuk bidang kesehatan. Salah satunya,

BATAN mengembangkan detektor fungsi ginjal renograf yang memiliki

keunggulan dapat dioperasionalkan untuk menunjukkan hasil analisis secara cepat

dan akurat. Dengan menggunakan renograf, kita dapat mengetahui keadaan ginjal

kita apakah dalam keadaan baik atau tidak (PDIN BATAN, 2008).

Penulis ingin membahas tentang penggunaan dan cara kerja renograf serta

radioisotop yang digunakan dalam mempresentasikan kondisi ginjal pasien secara

cermat sehingga kerusakan fungsi ginjal dapat diatasi sejak dini. Oleh karena itu,

Penulis akan mengemas pengetahuan ini dalam sebuah makalah yang berjudul

”Diagnosa Kerusakan Fungsi Ginjal Menggunakan Renograf”.

3

B. Rumusan Masalah

Pada makalah ini, Penulis merumuskan masalah yaitu “Bagaimanakah

diagnosa kerusakan fungsi ginjal menggunakan renograf?“

C. Batasan Masalah

Penulis membatasi makalah ini pada penggunaan dan cara kerja renograf,

serta radioisotop yang digunakan dalam renograf.

D. Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah:

1. Mengetahui cara kerja renograf untuk diagnosa kerusakan fungsi ginjal dan

prinsip kerja instrumentasinya.

2. Mengetahui sumber radioaktif yang digunakan dalam aplikasi renograf.

E. Manfaat Penulisan

Manfaat yang diperoleh dari penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk memperluas wawasan dan pengetahuan dalam bidang ilmu Fisika,

khususnya Fisika Inti dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2. Sebagai bahan bacaan yang dapat memotivasi kita dalam belajar.

3. Sebagai bahan informasi tentang penggunaan renograf dalam diagnosa

kerusakan fungsi ginjal.

4. Sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Seminar Fisika.

4

BAB IILANDASAN TEORETIS

A. Radioaktivitas

Radioaktivitas suatu unsur timbul dari radioaktivitas satu atau lebih

isotopnya. Banyak sekali unsur dalam alam tidak memiliki isotop radioaktif.

Namun demikian, isotop seperti itu dapat disiapkan supaya menjadi radioaktif

secara artifisial (buatan) dan dapat berguna dalam penelitian biologi dan

kedokteran sebagai perunut (Beiser, A., 2005).

Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti

atom yang tidak stabil memancarkan partikel subatomik (partikel radiasi).

Peluruhan terjadi pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah nukleus

anak. Ini adalah sebuah proses acak, sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan

sebuah atom.

Peluruhan radioaktif telah digunakan dalam teknik perunut radioaktif,

yang digunakan untuk mengikuti perjalanan substansi kimia di dalam sebuah

sistem yang kompleks (seperti organisme hidup misalnya). Sebuah sampel dibuat

dengan atom tidak stabil konsentrasi tinggi. Keberadaan substansi di satu atau

lebih bagian sistem diketahui dengan mendeteksi lokasi terjadinya peluruhan.

Dengan dasar bahwa proses peluruhan radioaktif adalah proses acak,

proses peluruhan telah digunakan dalam perangkat keras pembangkit bilangan

acak yang merupakan perangkat memperkirakan umur absolutmaterial geologis.

Satuan Internasional (SI) untuk pengukuran peluruhan radioaktif adalah

becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan sebuah kejadian

5

peluruhan tiap satu detik, maka dikatakan material tersebut mempunyai aktivitas 1

Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radioaktif mengandung banyak

atom, 1 Bq akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang rendah. Satuan yang biasa

digunakan adalah dalam orde gigabecquerel. Radioaktivitas terjadi pada beberapa

partikel, di antaranya :

1. Partikel Alpha (α)

Partikel alpha mempunyai volume dan muatan listrik positif yang besar.

Partikel ini tersusun dari 2 proton dan 2 neutron, sehingga identik dengan inti

atom Helium. Daya ionisasi partikel alpha sangat besar. Karena mempunyai

muatan listrik yang besar, maka partikel alpha mudah dipengaruhi oleh medan

listrik yang ada di sekitarnya dan setelah terlepas dari sumbernya hanya mampu

menjangkau jarak sejauh 4-5 cm di dalam media udara. Sedangkan akibat

ukurannya yang besar, maka partikel alpha tidak mampu menembus pori-pori

kulit kita pada lapisan yang paling luar sekalipun, sehingga radiasi yang

dipancarkan oleh partikel alpha tersebut tidak berbahaya bagi manusia apabila

berada di luar tubuh.

Gambar 1. Daya tembus masing-masing partikel(Sumber: http: // www.batan.go.id/ )

6

2. Partikel Beta (β)

Partikel beta mempunyai ukuran dan muatan listrik lebih kecil dari partikel

alpha. Daya ionisasinya di udara 1/100 kali daya ionisasi partikel α. Dengan

ukurannya yang lebih kecil, partikel β mempunyai daya tembus yang lebih besar

dari partikel α. Karena muatannya yang kecil, daya jangkau partikel β di udara

bisa sejauh 9 cm, untuk selanjutnya dibelokkan oleh medan listrik di sekitarnya.

3. Sinar Gamma (γ)

Sinar gamma tidak mempunyai besaran volume dan muatan listrik

sehingga dikelompokkan ke dalam gelombang elektromagnetik. Daya ionisasinya

di dalam medium sangat kecil, yaitu sekitar 1/10.000 kali daya ionisiasi partikel α.

Karena tidak mempunyai muatan listrik, maka sinar gamma tidak terbelokkan

oleh medan listrik di sekitarnya, sehingga daya tembus sangat besar dibandingkan

dengan daya tembus partikel α atau β.

Gambar 2. Sinar-sinar radioaktif(Sumber: http: //edukasi.depdiknas.go.id / )

7

B. Interaksi Sinar Gamma dengan Materi

Ada tiga cara utama sinar X dan sinar gamma dapat kehilangan energinya

ketika melewati materi (Beiser, A., 2005), yaitu :

1. Efek Fotolistrik

Pada efek fotolistrik, energi foton diserap oleh elektron orbit, sehingga

elektron tersebut terlepas dari atom. Elektron yang dilepaskan akibat efek

fotolistrik disebut fotoelektron. Efek fotolistrik terutama terjadi pada foton

berenergi rendah yaitu antara energi +0,01 MeV hingga +0,5 MeV dan juga pada

material dengan nomor atom (Z) yang besar.

Gambar 3. Efek Fotolistrik(Sumber: http: //edukasi.depdiknas.go.id / )

2. Hamburan Compton

Pada efek Compton, foton dengan energi hυ berinteraksi dengan elektron

terluar dari atom, selanjutnya foton dengan energi hυ dihamburkan dan elektron

tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom dan bergerak dengan energi

kinetik tertentu.

Gambar 4. Hamburan Compton(Sumber: http: //edukasi.depdiknas.go.id / )

8

3. Efek Produksi Pasangan

Proses produksi pasangan hanya terjadi bila foton datang 1,02 MeV.

Apabila foton semacam ini mengenai inti atom berat, foton tersebut akan lenyap

dan sebagai gantinya timbul sepasang elektron-positron. Positron adalah partikel

yang massanya sama dengan elektron dan bermuatan listrik positif yang besarnya

juga sama dengan muatan elektron.

C. Ionisasi

Ionisasi bisa terjadi pada saat radiasi berinteraksi dengan atom materi yang

dilewatinya. Radiasi yang dapat menyebabkan terjadinya ionisasi disebut radiasi

pengion. Termasuk dalam kategori radiasi pengion ini adalah partikel alpha,

partikel beta, sinar gamma, sinar-X, dan neutron. Pada saat menembus materi,

radiasi pengion dapat menumbuk elektron orbit sehingga elektron terlepas dari

atom. Akibatnya timbul pasangan ion positif dan ion negatif.

Menurut sifat kejadiannya, ionisasi dikelompokkan ke dalam ionisasi

langsung dan ionisasi tak langsung. Ionisasi langsung terjadi jika radiasi

menyebabkan ionisasi pada saat itu juga ketika berinteraksi dengan atom materi,

dan proses ini bisa disebabkan oleh partikel bermuatan listrik seperti alpha dan

beta. Berbeda dengan yang terjadi pada interaksi partikel bermuatan, interaksi

radiasi yang berupa gelombang elektromagnetik (sinar gamma atau sinar-X)

ataupun partikel yang tidak bermuatan listrik (neutron) tidak secara langsung

menimbulkan ionisasi. Partikel yang dihasilkan dalam interaksi yang pertama ini

9

kemudian menyebabkan terjadinya ionisasi. Proses seperti ini dikenal sebagai

ionisasi tak langsung.

D. Radioisotop

Penggunaan isotop radioaktif dalam bidang kedokteran dimulai tahun

1901 oleh Henri Danlos yang menggunakan Radium untuk pengobatan penyakit

TBC. Namun, yang dianggap sebagai Bapak Ilmu Kedokteran Nuklir adalah

George C De Havessy yang meletakkan dasar prinsip perunut dengan

menggunakan zat radioaktif. Waktu itu yang digunakan adalah radioisotop alam

Pb212. Dengan ditemukannya radioisotop buatan, maka radioisotop alam tidak lagi

digunakan.

Radioisotop buatan yang banyak dipakai pada masa awal perkembangan

kedokteran nuklir adalah I131. Pemakaiannya kini telah terdesak oleh Tc99m, selain

karena sifatnya yang ideal dari segi proteksi radiasi dan pembentukan citra juga

dapat diperoleh dengan mudah, serta harga relatif murah. Namun demikian, I131

masih sangat diperlukan untuk diagnostic dan terapi, khususnya kanker kelenjar

tiroid. Syarat pemakaian radioisotop dalam bidang kedokteran (PDIN BATAN,

2008) antara lain adalah :

1. Radioisotop harus berumur paro pendek

2. Radioisotop harus mudah dibuat dan disiapkan

3. Radioisotop harus sudah teruji baik secara klinis

4. Radioisotop harus dapat segera keluar melalui sekresi

5. Radioisotop harus aman dan tidak menuju organ kritis

10

E. Nilai Batas Dosis (NBD) Radioisotop

Satuan dosis radiasi ialah sievert (Sv), yaitu banyaknya radiasi yang

pengaruh biologisnya sama dengan yang ditimbulkan oleh 1 J sinar-X atau sinar

gamma pada 1 kg jaringan tubuh. Pada penggunaan radioisotop dalam bidang

kedokteran nuklir, perlu diperhatikan dosis pemakaian yang tepat agar tidak

berdampak buruk bagi pasien.

Batasan dosis yang diberikan ke pasien diatur dalam SK. Ka. BAPETEN

No: 01/Ka-BAPETEN/V-99. Peraturan ini mengatur maksimum dosis radiasi

yang diizinkan atau Nilai Batas Dosis (NBD) untuk pekerja radiasi dan

masyarakat umum. Dalam peraturan ini, Nilai Batas Dosis yang diizinkan

(Kristiyanti, 2009) adalah:

1. Nilai Batas Dosis bagi pekerja radiasi untuk seluruh tubuh adalah 50 mSv

per-tahun.

2. Nilai Batas Dosis untuk anggota masyarakat umum untuk seluruh tubuh

adalah 5 mSv per-tahun. Dalam hal penyinaran lokal yaitu hanya bagian-

bagian khusus dari tubuh, dosis rata-rata dalam tiap organ atau jaringan yang

terkena harus tidak lebih dari 50 mSv.

Walaupun tidak terdapat kesepakatan umum, banyak radiobiologiwan

berpendapat bahwa kanker berkembang untuk setiap 10 hingga 70 Sv pendedahan

radiasi. Radiasi alamiah yang tidak dapat dihindarkan seperti sinar kosmik dan

bahan radioaktif dalam bumi dan dalam tubuh menghasilkan laju dosis per-orang

sekitar 0,8 mSv per-tahun (Beiser, A., 2005).

11

F. Sistem dan Fungsi Ginjal

1. Sistem Ginjal

Ginjal adalah organ tubuh yang berbentuk ‘kacang polong’ yang berfungsi

membuang cairan proses metabolisme tubuh yang tidak berguna dalam bentuk

urine. Ginjal manusia terdiri dari dua buah, terletak pada sebelah kiri dan kanan

pada bagian tubuh. Posisi ginjal kiri dan kanan tidak simetris, posisi ginjal kiri

terletak pada kira-kira 2-3 cm di atas garis horizontal posisi ginjal kanan.

Gambar 5. Bentuk dan posisi ginjal kiri dan kanan(Sumber: Djuningran, 2007)

Masing-masing ginjal mempunyai satuan fungsional kira-kira berjumlah

1,2 juta yang disebut nefron. Fungsi nefron dapat dibagi menjadi dua bagian :

Gambar 6. Bagian-bagian Ginjal(Sumber: http://id.wikipedia.org/ )

12

a. Bagian glomerulus, yang berfungsi sebagai penapis (filter).

b. Bagian tubulus yang berfungsi memproses hasil tapisan untuk direabsorbsi

atau dibuang dalam bentuk urine.

Secara bersama-sama masing-masing nefron melakukan penapisan, reabsorbsi,

dan sekresi sehingga terbentuk urine yang harus dikeluarkan. Terbentuknya urine

menunjukkan bahwa ginjal mempunyai kemampuan untuk beraktivitas.

2. Fungsi Ginjal

Secara garis besar, fungsi ginjal adalah :

a. Pengatur keseimbangan volume dan komposisi cairan tubuh yang meliputi

volume darah dan konsentrasi ion-ion unsur K, Na, Mg, Ca, dan sebagainya.

Kegagalan ginjal dalam mengatur keseimbangan volume komposisi cairan

tubuh akan menunjukkan indikasi kegagalan ginjal menahun atau mendadak.

b. Pengatur keseimbangan asam dan basa meliputi konsentrasi ion H dalam

cairan ekstraseluler tubuh. Kegagalan ginjal dalam mengatur keseimbangan

asam akan mengakibatkan koma untuk penderita yang cairannya bersifat basa.

c. Pengatur tekanan darah, tekanan dalam tubuh, yang juga dilakukan oleh syaraf

dan hormon sebagai pengatur tekanan darah jangka pendek, pergeseran cairan

kapiler dan vaskuler stress relaxtion sebagai pengatur jangka menengah,

sedangkan ginjal sendiri sebagai pengatur tekanan jangka panjang. Kegagalan

ginjal dalam mengatur tekanan darah menunjukkan indikasi kerusakan nefron

atau menunjukkan perubahan koefisien filtrasi glomerolus. Indikasi ini adalah

sebagian dari indikasi penyakit ginjal yang disebabkan oleh kegagalan fungsi

ginjal (Djuningran, 2007).

13

BAB IIIPEMBAHASAN

A. Perkembangan Renograf

Teknik Renografi untuk memeriksa fungsi ginjal telah dikenal sejak tahun

1950-an. Teknik ini pada awalnya menggunakan dua buah detektor (probes)

dengan keluaran berupa kurva urodinamik / renogram pada kertas chart recorder.

Teknik dual-probes sempat terdesak dengan berkembangnya teknologi kamera

gamma yang dapat menyajikan citra (image) dan sekaligus data pendukung

diagnostik yang lebih baik. Dengan perkembangan elektronika dan penguasaan

teknologi komputer saat ini, Badan Tenaga Nuklir Nasional telah berhasil

mengembangkan perangkat renograf berbasis komputer personal (PC). Sistem ini

telah tervalidasi pada Workshop on Refurbishing of Aged Renograph and Thyroid

Up Take System di Yangon, Myanmar pada Januari 2001, yang disponsori oleh

International Atomic Energy Agency. Meskipun tidak menjanjikan pencitraan

(imaging), namun teknik berbasis komputer ini selain mampu memberikan kurva

renogram yang dapat disimpan dalam bentuk data digital, juga memberikan

parameter hasil olahan perangkat lunak sebagai data pendukung diagnostik yang

akurat (PRPN BATAN, 2007).

Waktu yang diperlukan untuk persiapan dan pemeriksaan pasien relatif

singkat. Dosis isotop yang lebih aman (seperempat dari yang diperlukan pada

penggunaan kamera gamma), kelengkapan perangkat lunak (software) yang

mudah digunakan dan kesederhanaan alat yang tidak memerlukan personil

terdidik khusus (high skill personel) untuk pengoperasian dan perawatan alat,

(a) (b)

14

serta biaya investasi kurang dari sepersepuluh kamera gamma, sehingga biaya

operasional per-pasien sangat ekonomis. Renograf Dual Probes sesuai untuk

rumah sakit yang belum memiliki kamera gamma atau rumah sakit yang berusaha

mengurangi beban penggunaan kamera gamma untuk pemeriksaan ginjal.

Gambar 7. Set Perlengkapan Renograf (Sumber: http: // www.batan.go.id/ )

Unit Renograf Dual Probes terdiri dari detektor NaI(Tl), sistem penyedia

daya tegangan DC, penguat awal, penguat utama, TSCA (Teknik Single Channel

Analyzer), counter/timer, interface dan personal komputer sebagai akuisisi data.

Secara garis besar, peralatan Renograf Dual Probes dikelompokkan ke

dalam perangkat keras dan perangkat lunak.

Gambar 8. Perangkat Keras Peralatan Renograf: (a) Detektor probes, (b) Catu daya detektor dan unit pemroses sinyal.

(Sumber: PRPN BATAN, 2007)

15

Perangkat lunak renograf terdiri dari sistem perangkat berbasis kecerdasan buatan

dalam bentuk ISA bus yang memiliki pengetahuan dan analisis komprehensif dari

dokter ahli yang berpengalaman di bidang analisis ginjal untuk menganalisis

kondisi ginjal pasien dengan tepat.

Gambar 9. Perangkat Lunak Renograf: (a) Add-On Card, (b) Tampilan Reno XP(Sumber: PRPN BATAN, 2007)

B. Prinsip Kerja Renograf

Dasar renograf adalah spektrometri gamma yang didesain untuk

kepentingan dalam bidang kedokteran yang menyangkut prinsip keserdehanaan

dan kemudahan dalam pengoperasian artinya alat tersebut mudah dioperasikan,

tidak perlu persyaratan awal maupun pengaturan lebih lanjut. Renograf berperan

sebagai pemantau dan pencacah aktivitas dari perunut radiofarmaka yang datang,

ditangkap dan dikeluarkan oleh ginjal.

(a)

(b)

16

Sistem deteksi radiasi gamma pada renograf terdiri dari detektor sintilasi

(kerlipan cahaya) yang tersusun dari bahan NaI (TI) serta peralatan elektronika

disusun seperti pada gambar dan diset-up pada kondisi kerja optimumnya agar

diperoleh pencacahan yang benar dengan mengacu sistem deteksi radiasi gamma.

Adapun prinsip kerja renograf dapat dilihat pada gambar 8.

Gambar 10. Diagram Prinsip Kerja Renograf(Sumber: Djuningran, 2007)

Prinsip kerjanya adalah sinar radiasi gamma yang datang akan diterima

oleh detektor NaI (Tl) dan oleh detektor akan diubah menjadi pulsa listrik,

selanjutnya pulsa keluaran detektor akan dibentuk menjadi pulsa semi gaussian

dan dikuatkan oleh penguat awal, kemudian dikuatkan lagi pada penguat utama

sehingga pulsa keluaran berupa pulsa gaussian dengan tinggi pulsa yang sudah

memenuhi syarat untuk dianalisa dan diubah menjadi bentuk digital pada TSCA

yang selanjutnya pulsa digital akan dicacah pada counter. Pulsa keluaran TSCA

disamping masuk ke counter juga sebagai masukan interface untuk ditampilkan

dalam bentuk grafik pada layar monitor (Djuningran, 2007).

17

Metoda renografi adalah memonitor kedatangan, sekresi, ekskresi (arrival,

uptake, transit, elimination) dari radiofarmaka pada ginjal sesaat setelah injeksi

intravena. Pemonitoran dari luar tubuh ini dimungkinkan karena radiofarmaka

yang digunakan mengandung isotop yang memancarkan radiasi gamma.

Pada proses pendeteksian sebelumnya, pasien diberikan air minum

(hydrate) sebanyak 250 s/d 500 ml sebelum prosedur pemeriksaan. Pasien diminta

buang air kecil sebelum pengaturan posisi pemeriksaan. Atur posisi pasien (duduk

atau tiduran), arahkan masing-masing probe ke ginjal kiri dan kanan, pasien

diminta untuk tidak menggerakkan punggung selama pemeriksaan. Ketepatan

posisi dan pengaturan arah probe sangat menentukan keberhasilan pengukuran.

Injeksikan radiofarmaka melalui pembuluh darah (intravena) pada lengan

kanan atau lengan kiri pasien. Lalu, perunut akan sampai di pembuluh darah

ginjal, ditangkap dan dikeluarkan bersama urine. Pendeteksian dilakukan pada

daerah ginjal kiri dan kanan dengan detector NaI (TI). Detektor NaI (TI) adalah

detektor sintilasi yang biasa digunakan untuk mendeteksi sinar gamma. Waktu

pemeriksaan berlangsung antara 15-25 menit (PRPN BATAN, 2007).

Di dalam paranchym ginjal, perunut akan masuk pada sistem nefron dan

akhirnya dikeluarkan melalui pelvis renalis ke ureter. Pola perjalanan radioaktif

tersebut identik dengan pola urodinamik dan mencerminkan kapasitas fungsi

ginjal sebagai excretory organ. Hasil pemantauan detector yang dipasang tepat

pada area posisi ginjal berupa pulsa listrik, di mana jumlah pulsa persatuan waktu

berbanding lurus dengan intensitas dari radiasi perunut.

18

Secara lebih rinci, cara kerja renograf setelah injeksi radiofarmaka ke

dalam tubuh melalui pembuluh darah (intravena) dapat dijelaskan sebagai berikut:

Dua buah detektor yang ditempelkan pada posisi punggung daerah ginjal

akan menangkap sinar gamma, maka akan terjadi interaksi antara sinar gamma

dengan bahan detektor. Interaksi di dalam detektor itu terjadi efek fotolistrik.

Karena interaksi ini, elektron-elektron atom bahan detektor akan terpental keluar

sehingga atom-atom itu berada dalam keadaan tereksitasi dan akan kembali ke

keadaan dasarnya sambil memancarkan kerlipan cahaya (sintilasi).

Cahaya kerlipan diubah menjadi sinyal listrik dengan menggunakan

tabung pengganda foton (photomultifilier tube / PMT) yang berupa tabung kaca

hampa yang dilengkapi dengan fotokatoda di bagian masukan dan beberapa

dinoda di dalamnya. Foton atau cahaya kerlipan mengenai fotokatoda dan

membebaskan elektron-elektron melalui efek fotolistrik. Elektron-elektron yang

dibebaskan oleh fotokatoda ini dipercepat menuju dinoda pertama karena adanya

beda potensial yang dipasang. Dinoda yang tertabrak elektron ini melepaskan

elektron-elektron sekunder yang selanjutnya dipercepat ke dinoda kedua dan

seterusnya, elektron-elektron diperbanyak setiap kali mengenai dinoda. Akhirnya

seluruh elektron yang telah dihasilkan dikumpulkan di anoda dan memberikan

pulsa listrik (Kusminarto, 1993).

Dengan demikian, sinar gamma yang dideteksi akan menghasilkan pulsa

listrik sebagai keluaran dari detektor NaI (TI). Pulsa listrik dari detektor akan

diproses lebih lanjut oleh penguat awal yang membentuk sinyal menjadi pulsa

Gaussian, dan memisahkan pulsa sesuai pilihan energi isotop dengan teknik

19

Single Channel Analyzer (SCA) serta mencacah pulsa per-empat detik, sehingga

pada layar penganalisis itu dapat ditampilkan spektrum radiasi gamma yang

ditangkap detektor.

Data hasil tampilan detektor ini hanya dapat menilai keadaan ginjal secara

kualitatif. Hasil pengukuran adalah kurva berbentuk renogram.

Gambar 11. Grafik Fase Pada Renograf(Sumber: Djuningran, 2007)

Fisiologis renogram (normal) terdiri atas tiga segmen (fase).

Fase I disebut fase pembuluh darah (respon vaskuler), yaitu :

Memberikan informasi tentang kapasitas respon renovaskuler. Kurva memiliki

up-slope yang tajam dan berlangsung cepat (sekitar 12 sampai 30 detik).

Terjadinya setelah perunut radioisotop disuntikkan ke dalam pembuluh darah.

Fase II disebut fase uptake (konsentrasi), yaitu:

Memberikan informasi tentang kapasitas uptake, konsentrasi, dan sekresi

jaringan parenchym ginjal (nefron). Kurva memiliki up-slope yang lebih landai

dan berlangsung antara 2 sampai 5 menit setelah injeksi.

20

Fase III disebut fase ekskresi (eliminasi), yaitu:

Memberikan informasi tentang kapasitas ekskresi perunut radioisotop dari

ginjal. Kurva menurun (down-slope) dimulai dari puncak fase II sampai akhir

pemeriksaan. Laju dan bentuk kurva dari fase ketiga ini mencerminkan keadaan

fungsional segmen ekskresi dari ginjal mulai dari pelvis renalis sampai ureter.

Ketiga fase merupakan refleksi keadaan urodinamik kedua ginjal.

Gangguan pada masing-masing fase memiliki makna klinis yang berbeda.

Walaupun secara komprehensif dapat saling mempengaruhi. Maka gambar yang

akan terlihat pada komputer adalah sebagai berikut :

Gambar 12. Tipikal Pola Renogram(Sumber: PRPN BATAN, 2007)

21

C. Dosis Radioisotop Pada Pemeriksaan Renograf

Salah satu alasan dikembangkannya renograf adalah mahalnya deteksi

menggunakan kamera gamma. Selain itu, dosis isotop yang digunakan renograf

lebih rendah sehingga relatif lebih aman (PRPN BATAN, 2007). Perbandingan

dosis radioisotop yang digunakan pada kamera gamma dan renograf disajikan

pada tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan dosis radioisotop pada kamera gamma dan renograf

Radiofarmaka

Aktivitas Akibat Dosis yang Diberikan

Kamera Gamma Renograf Dual Probes

(MBq) (µCi) (MBq) (µCi)

I131-OIH 12 300 2 50

Tc99m-DTPA 75 2000 6 150

Jenis radioisotop yang digunakan pada pemeriksaan fungsi ginjal adalah

Iodium (I131–Hippuran) dengan waktu paruh delapan hari atau Teknisium (Tc99m)

dengan waktu paruh hanya enam jam. Waktu paruh menunjukkan masa peluruhan

zat radioaktif (Wardhana, W.A., 2002).

Seperti radioisotop Iodium yang memiliki waktu paruh sampai delapan

hari, di dalam tubuh akan meluruh lebih cepat karena terbuang melalui urine. Pada

praktiknya, dalam dua hari zat radioaktif dari iodium itu sudah meluruh sehingga

aman digunakan. Pasien tidak perlu berpuasa, hanya perlu mengosongkan kantung

kemih dengan cara kencing saja.

Dosis yang dipergunakan pada pemeriksaan yang sesungguhnya adalah

sekitar ½ µCi per kg berat badan sehingga tidak berbahaya bagi tubuh atau

menurut petunjuk dokter. Berikut disajikan kajian tentang penggunaan radioisotop

22

I131 dengan aktivitas antara 20 μCi sampai dengan 50 μCi dan Tc99m dengan

aktivitas antara 100 μCi sampai dengan 200 μCi yang memancarkan sinar gamma

(γ) yang diterima oleh pasien renograf. Pengukuran dosis dihitung dengan

mempertimbangkan prinsip Proteksi Radiasi untuk radiasi secara internal. Dengan

menggunakan perhitungan hubungan antara aktivitas dengan dosis terikat, maka

akan didapatkan dosis yang harus diberikan ke pasien (Kristiyanti, 2009).

Untuk mempermudah perhitungan, maka ICRP (International Commission

on Radiological Protection) menghitung dosis ekuivalen DT,R yaitu :

DT ,R=I (t )× e ( g ) …………………………………………………………. (1)

dimana :

DT,R = dosis ekuivalen (mSv)

I(t) = aktivitas (Bq)

e(g) = faktor konversi dosis (Sv/Bq)

Harga e(g) merupakan effective dose per unit intake yaitu dosis koefisien melalui

suntikan langsung ke darah. Dalam proteksi radiasi, besaran dosimetri yang lebih

bermakna adalah dosis rata-rata dalam organ yang telah dibobot (dosis tara) dalam

organ T, dan ditentukan melalui persamaan :

HT ,R=wR ∙ DT , R …………………………………………………………. (2)

dimana :

HT,R = dosis tara

DT,R = dosis serap yang dirata-ratakan untuk daerah organ atau jaringan

T yang disebabkan radiasi R

wR = faktor bobot radiasi menurut jenis dan energi radiasi

23

Hubungan antara kemungkinan terjadinya akibat stokastik dengan dosis

tara ternyata juga bergantung pada kepekaan organ atau jaringan yang tersinari.

Faktor bobot yang digunakan untuk dosis serap dalam setiap organ T disebut

faktor bobot wT. Apabila organ T yang mempunyai faktor bobot jaringan wT

diberi dosis tara HT, maka dosis efektifnya adalah :

H E=HT ∙wT …….…………………………………………………………. (3)

dimana :

HE = Dosis efektif

HT = Dosis tara

wT = faktor bobot jaringan

Perhitungan dengan persamaan (1), (2), dan (3) dari ICRP digunakan

untuk menghitung dosis yang aman. Sesuai dengan yang direkomendasikan oleh

BAPETEN, maka NBD untuk anggota masyarakat umum untuk seluruh tubuh

adalah 5 mSv per-tahun. Dalam hal penyinaran lokal yaitu hanya bagian khusus

dari tubuh, dosis rata-rata dalam tiap organ atau jaringan yang terkena harus tidak

boleh lebih dari 50 mSv.

Adapun hasil dari perhitungan menurut ICRP untuk dosis radioisotop I131

dan Tc99m yang diberikan kepada pasien adalah:

1. Untuk Radioisotop I131 dengan aktivitas 25 μCi sampai dengan 50 μCi,

ditentukan harga :

Faktor koreksi e(g) untuk suntikan = 2,2.10-8 Sv/Bq

Faktor bobot radiasi wR = 1

Faktor bobot jaringan wT = 0,05

24

Maka dapat dihitung harga dosis efektif sesuai dengan Tabel 2 :

Tabel 2. Hubungan antara aktivitas dan dosis efektif untuk I131

No. Aktivitas (µCi) Dosis Efektif (mSv)

1. 25 41

2. 30 49

3. 35 57

4. 40 65

5. 45 73

6. 50 81

2. Untuk Radioisotop Tc99m dengan aktivitas 100 mCi sampai dengan 200 mCi,

ditentukan harga :

Faktor koreksi e(g) untuk suntikan = 1,9.10-11 Sv/Bq

Faktor bobot radiasi WR = 1

Faktor bobot jaringan WT = 0,05

Maka didapatkan harga dosis efektif sesuai dengan Tabel 3 :

Tabel 3. Hubungan antara aktivitas dan dosis efektif untuk Tc99m

No. Aktivitas (µCi) Dosis Efektif (mSv)

1. 100 1,4

2. 125 1,7

3. 150 2,0

4. 175 2,4

5. 200 2,7

25

Dari hasil perhitungan, diketahui bahwa untuk penggunaan radioisotop I131

aktivitas 20 μCi sampai dengan 50 μCi dihasilkan dosis serap antara 41 mSv

sampai dengan 81 mSv. Sedangkan untuk radioisotop Tc99m aktivitas 100 mCi

sampai dengan 200 mCi dihasilkan dosis serap 1,4 mSv sampai dengan 2,7 mSv.

Dalam perhitungan dosis serap untuk radioisotop I131 dan Tc99m didapatkan bahwa

I131 dengan aktivitas yang kecil akan didapatkan dosis serap yang besar,

sedangkan untuk Tc99m dengan aktivitas yang besar akan didapatkan dosis serap

yang lebih kecil (Kristiyanti, 2009).

26

BAB IVPENUTUP

A. Kesimpulan

1. Renograf adalah alat untuk mendiagnosa kerusakan fungsi ginjal dengan

memanfaatkan deteksi radiasi sinar gamma dari radioisotop yang

diinjeksikan pada tubuh pasien.

2. Pemeriksaan renograf ini dapat menilai fungsi ginjal secara kualitatif dan

menghasilkan kurva renogram yang berdasarkan bentuk kecuraman kurva

tiap fase dan waktu yang dibutuhkan oleh fase tersebut.

3. Isotop yang digunakan dalam pemeriksaan renograf adalah I131 atau Tc99m,

dimana dari hasil analisis disimpulkan bahwa kedua dosis radioisotop (I131

dan Tc99m) masih di bawah Nilai Batas Dosis (NBD) yang dipersyaratkan

oleh BAPETEN. Walaupun aktivitas Technicium (Tc99m) yang disuntikan

ke pasien lebih tinggi dari aktivitas Iodium (I131), namun dosis serap pasien

lebih rendah.

B. Saran

Penggunaan radioisotop Technicium (Tc99m) lebih disarankan untuk

diagnosa kerusakan fungsi ginjal menggunakan renograf. Renograf hanyalah salah

satu alat untuk mendeteksi ginjal yang sudah umum digunakan di beberapa rumah

sakit. Untuk itu, ke depannya Penulis menyarankan agar penulisan sebaiknya

diarahkan ke alat deteksi ginjal kamera gamma yang dapat menghasilkan citraan

dari pemeriksaan ginjal.

27

DAFTAR PUSTAKA

Beiser, A., 2005, Konsep Fisika Modern, Terjemahan: The Houw Liong, Erlangga, Jakarta.

Djuningran dan Jumari, 2007, Uji Fungsi dan Rekalibrasi Renograf Dual Probe Type Bi-756 Periode Tahun 2006 di Balai Elektromekanik,http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/06/22-djuningran-229-239.pdf [diakses Februari 2011]

Kristiyanti, dkk., 2009, Analisis Dosis yang Diterima Pasien Pada Pemeriksaan Renograf, http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2010/03/C-17_ok.pdf [diakses Februari 2011]

Kusminarto, 1993, Pokok-Pokok Fisika Modern, Depdikbud, Jakarta.

PDIN BATAN, 2008, Info BATAN: RS Bethesda Mulai Operasikan Alat Uji Fungsi Ginjal Renograf, http://www.batan.go.id/view_news.php?id_berita=542&db_tbl=Berita [diakses Januari 2011]

PRPN BATAN, 2007, Renograf Dual Probes Berbasis Komputer Akurat, Aman dan Ekonomis, http://www.aagos.ristek.go.id/nuklir/renograf_dual_robes.pdf[diakses Januari 2011]

Wardhana, W.A., 2002, Radioekologi, Penerbit Andi, Yogyakarta.

Wikipedia, , Ginjal, http://id.wikipedia.org/wiki/Ginjal [diakses Januari 2011]

Wikipedia, , Peluruhan Radioaktif,http://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhan_radioaktif [diakses Januari 2011]