PET (Positron Emission Tomography)

PET merupakan salah satu hasil di garis depan pengembangan radioisotop untuk dunia kedokteran. PET adalah metode visualisasi fungsi tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron.Oleh karena itu, citra (image) yang diperoleh adalah citra yang menggambarkan fungsi organ tubuh. Kelainan dan ketidaknormalan fungsi atau metabolisme di dalam tubuh dapat diketahui dengan metode pencitraan (imaging) ini. Hal ini berbeda dengan metode visualisasi tubuh yang lain, seperti MRI (magnetic resonance imaging) dan CT (computed tomography). MRI dan CT scans adalah visualisasi anatomi tubuh yang menggambarkan bentuk organ tubuh. Dengan kedua metode ini, yang terdeteksi adalah kelainan dan ketidaknormalan bentuk organ.

Berbagai kelainan metabolisme di dalam tubuh, termasuk di dalamnya adalah adanya metabolisme sel kanker, dapat diketahui dengan cepat melalui PET.Salah satu bentuk perbedaan sel kanker dengan sel normal di sekelingnya adalah pada bentuk metabolisme glukosa.Sel kanker mengonsumsi glukosa dalam jumlah yang lebih besar dari sel di sekelilingnya.Secara umum, kecepatan pertumbuhan sel kanker yang mencerminkan tingkat keganasannya sebanding dengan tingkat konsumsi glukosa.Bentuk metabolisme glukosa di dalam tubuh ini dapat dideteksi menggunakan bahan radiofarmaka 18FDG (18 F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose).Keberadaan radioisotop fluor-18 yang ada di dalam senyawa tersebut dapat dideteksi dengan mudah dari luar tubuh melalui radiasi yang dipancarkannya.

Dengan meletakkan detektor radiasi di luar tubuh, image reconstruction terhadap sebaran fluor-18 di dalam tubuh dapat dilakukan dengan mengolah sinyal-sinyal yang ditangkap oleh detektor detektor tersebut.Sebaran fluor-18 di dalam tubuh ini menunjukkan pola metabolisme glukosa di berbagai bagian tubuh.Perangkat PET secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian produksi fluor-18, bagian sintesa 18FDG, dan bagian kamera PET. Penggunaan PET diawali dengan proses produksi radioisotop fluor-18. Radioisotop fluor-18 diproduksi dari isotop oksigen-18 menggunakan siklotron.Partikel bermuatan berupa proton ditembakkan dari siklotron ke dalam inti oksigen-18 dan terbentuklah fluor-18 sambil melepaskan sebuah neutron. Oksigen di alam memiliki kandungan isotop oksigen-18 sebanyak 0,20 persen.

Sisanya berupa isotop oksigen-16 dan oksigen-17 dengan kandungan masing-masing sebesar 99,76 persen dan 0,04 persen. Karena kandungan oksigen-18 di alam sangat kecil, maka untuk keperluan ini diperlukan oksigen yang telah ditingkatkan kandungan isotop oksigen-18 di dalamnya.Peningkatan kandungan isotop oksigen-18 ini dapat dilakukan sampai lebih dari 90 persen. Pada proses produksi fluor-18 ini, oksigen-18 digunakan dalam bentuk air (H2O). Radioisotop fluor-18 yang telah didapatkan digunakan untuk mensintesa 18FDG.Reaksi "menempelkan" fluor-18 ini dikenal dengan reaksi penandaan (labelling). Di beberapa negara yang telah menggunakan PET secara rutin seperti Jepang, Amerika Serikat, dan Korea, reaksi penandaan ini dilakukan menggunakan alat otomatis. Pertimbangan utama penggunaan alat otomatis ini adalah mempercepat waktu proses. Hal ini dikarenakan fluor-18 memiliki waktu paruh, waktu yang diperlukan untuk meluruh sehingga radioaktivitas tinggal separuhnya, yang pendek kurang dari 2 jam (110 menit). Jadi, reaksi penandaan ini berpacu dengan waktu. Jika proses ini terlalu lama, sebagian besar fluor-18 telah meluruh sehingga radioaktivitasnya akan berkurang jauh dari radioaktivitas awal.

Setelah 18FDG selesai disiapkan, radiofarmaka tersebut segera disuntikkan ke pasien.Jumlah yang disuntikkan antara 10 dan 20 milicurie, tergantung keperluan, kondisi kamera, dan sebagainya. Di University of Iowa, misalnya, secara rutin digunakan 18FDG sebanyak 10 milicurie untuk tiap pasien guna mendeteksi metabolisme sel kanker. Sebaran fluor-18 di dalam tubuh dideteksi dengan memasukkan tubuh ke dalam rangkaian detektor elektronik berbentuk melingkar.Dari hasil pendeteksian ini dilakukan image reconstruction untuk mendapatkan gambaran sebaran fluor-18 di dalam tubuh. Perangkat kamera PET biasanya telah dilengkapi dengan program untuk keperluan ini sehingga hasil image reconstruction dapat diperoleh dengan mudah.

Kamera PET memiliki kejernihan citra yang lebih baik dibandingkan dengan kamera gamma yang secara umum digunakan pada kedokteran nuklir.Hal ini dikarenakan pendeteksiannya didasarkan pada coincidence detection. Ketika positron dilepaskan dari fluor-18, partikel ini akan segera bergabung dengan elektron dan terjadilah anihilasi. Dari anihilasi ini dihasilkan radiasi gelombang elektromagnetik dengan energi sebesar 511 ke V dengan arah berlawanan (180 derajat).Adanya dua buah photon yang dilepaskan secara bersamaan ini memungkinkannya dilakukan coincidence detection. Pada coincidence detection ini, sinyal yang ditangkap oleh detektor akan diolah jika dua buah sinyal diperoleh secara bersamaan. Jika hanya satu buah sinyal yang ditangkap, sinyal tersebut dianggap sebagai pengotor. Oleh karena itu, hampir seluruh sinyal pengotor dapat dieliminasi dengan cara ini.