•

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2010

ANALISIS WAKTU PELURUHAN TERHADAP PERSY ARA TAN DOSISRADIOISOTOP UNTUK PEMERIKSAAN GONDOK

Kristiyanti, Wahyuni Z Imran, Lely Yuniarsari

PRPN - BAT AN , Kawasan Puspiptek, Gedung 71, Lt. 2, Serpong, Tangerang, Banten, 15310,Telp. (021) 7560896, Faks. (021) 7560928.

ABSTRAK

ANALISIS WAKTU PELURUHAN TERHADAP PERSYARATAN DOSISRADIOISOTOP PADA PEMERIKSAAN GONDOK. Telah dilakukan analisis perhitunganwaktu peluruhan radioisotope lodium-131 (1-131) untuk diagnosis pasien gondok yangmenggunakan peralatan Thyroid Up-take. Perhitungan untuk mengetahui berapa lama waktupeluruhan yang dibutuhkan Radioisotop tersebut agar mencapai aktivitas yang amansebelum diberikan ke pasien. Diagnosis pada pasien gondok biasanya menggunakan 1-131yang mempunyai aktivitas tertentu dan diberikan ke pasien secara oral dalam bentuk kapsul.Untuk aktivitas yang tersedia dalam kapsul 100 JiCi didapatkan dosisnya 162 mSv. Sesuaidengan Nilai Batas Dosis (NBD) yang direkomendasikan BAPETEN dosis yang diizinkansebesar 50 mSv, sehingga aktivitas tersebut harus diturunkan. Ana/isis perhitungan untukmenurunkan aktivitas menggunakan prinsip dosis serap radiasi internal sesuai dengan yangdirekomendasikan International Commission of Radiological Protection (lCRP). BerdasarkanICRP 68, dosis merupakan fungsi dari aktivitas dan faktor koreksi. Dari hasil perhitunganuntuk menurunkan aktivitas dibutuhkan waktu meluruh paling cepat 14 hari sehingga amanbagi pasien.

Kata kunci: lodium-131, dosis, waktu meluruh.

ABSTRACT.

AN ANALYSIS OF DECAY TIME TO SATISFY RADIOISOTOPE DOSE

REQUIREMENT IN THYROID EXAMINATION. An analysis of decay time of lodium-131 (1­131) for use in thyroid patients using Thyroid Up-take has been done. The calculationreformed was aimed at finding the time needed for the radioisotope to decay for attaining thesave activity before it use by patient. The diagnosis of thyroid patient typically uses 1-131capsules of a specific activity administered orally. It was found that a 100 JiCi capsule gave adose of 162 mSv. The dose limit threshold recommended by BAPETEN is no more then 50mSv, thus the capsule activity has to be reduced. The calculation on activity reduction wereperformed following the principle of internally absorbed radiation dose according to therecommendation of ICRP (International Commission of Radiation Protection). According toICRP 68, dose is a function of activity an correction factor. Calculation showed that at least14 days are needed for the activity to decay to level save for patient

Keywords: lodine-131, dose, decay time

- 83-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN-BATAN, 30 November 2010

1. PENDAHULUAN

Penggunaan Radioisotop dalam ilmu kedokteran akhir-akhir ini berkembang denganpesat. Oi dunia kedokteran untuk menyembuhkan suatu penyakit baik penyakit biasamaupun penyakit yang membahayakan jika sejak dini dapat di deteksi maka prosespenyembuhan dapat dilakukan dengan tepat.Salah satu alat yang digunakan uji tangkap kelenjar gondok adalah Thyroid Up-take yaitusuatu perangkat atau alat untuk mempelajari kecepatan kelenjar gondok (thyroid gland)dalam mengakumulasi dan melepaskan lodium yang menjadi komponen utama dalampembentukan hormon tiroksin yang berg una bagi metabolisme tubuh melalui suatu prosedurkedokteran nuklir.

Ruang lingkup dari kajian ini meliputi penggunaan radioisotop lodium-131 (1-131)dengan aktivitas 100 IJCi dalam bentuk kapsul yang akan diberikan ke pasien untukdiagnostik. Kapsul aktif ini diukur aktivitasnya dengan alat tersebut. Hasil pengukurandigunakan sebagai acuan standar. Setelah itu kapsul tersebut diberikan kepada pasiensecara oral. Isotop lodium tercatat secara otomatis dalam komputer. Hasil serangkaianpengukuran setelah pemberian kapsul lodium dibandingkan dengan referensi (nilaiperhitungan peluruhan). Hasil ini merupakan kurva persensi aktivitas lodium yang terukurdalam kelenjar tadi [1].

Pengukuran dosis dihitung dengan mempertimbangkan prinsip proteksi radiasi untukradiasi secara internal. Penggunaan radioisotop yang dipergunakan dalam bidangkedokteran nuklir, perlu diperhatikan dosis pemakaian yang tepat berdasarkan atasmaksimum dosis radiasi yang diizinkan atau Nilai Batas Oosis (NBO) sesuai dengan SK. KaBAPETEN No: 01/Ka-BAPETENN-99 tentang Ketentuan Keselamatan Kerja TerhadapRadiasi, yang mengacu pada rekomendasi International Comission on RadiologicalProtection (ICRP) No 26 tahun 1997 dan Safety Series IAEA NO.9 tahun 1983 yangmenyatakan bahwa [21:

• Nilai Batas Oosis bagi pekerja radiasi untuk seluruh tubuh 50 mSv per tahun .• Nilai Batas Oosis untuk masyarakat umum untuk seluruh tubuh 5 mSv per tahun. Oalam

hal penyinaran local yaitu bagian-bagian khusus dari tubuh, dosis rata-rata dalam tiaporgan atau jaringan yang terkena harus tidak lebih dari 50 mSv.Aktivitas lodium yang tersedia dalam kapsul sebesar 100 IJCi, sehingga diperlukan

perhitungan waktu peluruhan radioisotop tersebut untuk memenuhi NBO. Oenganmenggunakan perhitungan hubungan antara aktivitas dengan faktor konversi dosis ataudosis terikat efektif per satuan intake maka bisa didapatkan dosis yang aman.

2. TEORI

Perhitungan waktu peluruhan radioisotop untuk mencapai aktivitas yang diinginkanberdasarkan waktu paruh. Waktu paruh (tY:z)suatu radioisotop adalah waktu yang diperlukanradioisotop untuk meluruh menjadi setengahnya.[3] .

At=Ao.e-A1Y,

dimana :At = aktivitas pada saat tAo = aktivitas mula-mula

A = tetapan peluruhantY:z= umur paro

(1)

Aktivitas zat Radioaktif.

Aktifitas zat radioaktif menyatakan jumlah zat radioaktif yang melakukan peluruhan(desintegrasi) setiap satuan waktu (satuan waktu yang lazim digunakan adalah detik). Untukmenyatakan aktivitas zat radioaktif digunakan satuan Becquerel, yang disingkat Bq. Zatradioaktif dikatakan beraktifitas satu Bq apabila zat itu melakukan satu kali peluruhan. Jadi [3]

- 84-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2010

1 Sq = 1 disentegrasi per sekon (dps)Satuan Sq merupakan satuan yang sangat keci!.

Selain Sq, kita juga dapat menemui satuan lain untuk menyatakan aktivitas zatradioaktif, yaitu dalam Curie yang disingkat dengan Ci. Pad a umumnya untuk zat radioaktifdengan tingkat aktivitas rendah digunakan satuan Sq, sedang untuk aktivitas tinggidigunakan satuan Ci. Satu Curie semula didefinisikan sebagai aktivitas 1 gram Radium-226yang melakukan peluruhan 3,7x1010 disintegrasi per sekon (dps). Karena 1 dps = 1 Sq,maka:

1 Ci = 3,7 x 1010 Sq

Satuan Ci menunjukkan tingkat aktivitas zat radioaktif yang sangat tinggi. Untukmenyatakan aktivitas yang lebih kecil seringkali digunakan satuan-satuan sebagai berikut:

1 milicurie (mCi) = 10-3Ci1 microcurie (IJCi) = 10-6 Ci1 nanocurie (nCi) = 10-9 Ci1 picocurie (pCi) = 10-12 Ci

Aktivitas zat radioaktif hanya nenunjukkan jumlah inti radioaktip yang melakukan peluruhan,tetapi tidak menunjukkan jumlah radiasi yang dipancarkannya. Oalam setiap kali melakukanpeluruhan, zat radioaktif dapat memancarkan lebih dari satu macam radiasi.

Oasimetri RadiasiMetode pengukuran dosis radiasi dikenal dengan sebutan dosimetri radiasi. Selama

perkembangannya, besaran yang dipakai dalam pengukuran jumlah radiasi selaludidasarkan pad a jumlah ion yang terbentuk dalam keadaan tertentu atau pada jumlah energiradiasi .yang diserahkan kepada bahan. Radiasi mempunyai satuan karena radiasimembawa atau menstransfer energi dari sumber radiasi yang diteruskan kepada mediumyang menerima radiasi. Sampai saat ini ICRP masih tetap menggunakan besaranmakroskopis yang disebut besaran dosimetri.

Ada beberapa satuan dasar yang berhubungan dengan radiasi pengion yangdisesuaikan dengan kriteria penggunaannya yaitu [4] :

1. Oasis SerapYaitu besaran yang tidak bergantung pad a jenis radiasi, energi radiasi maupun sifat bahanpenyerap, tetapi hanya bergantung pada jumlah energi radiasi yang diserap persatuanmassa bahan yang menerima penyinaran tersebut. Jadi dosis radiasi merupakan jumlahenergi yang diserahkan oleh radiasi atau banyaknya energi yang diserap oleh bahanpersatuan massa bahan.Sisa dirumuskan :

O=Oe/dm

dimana :

o = Oosis serapdE = energi yang diserap oleh medium bermasa dm.

Jika dE dalam Joule (J) dan dm dalam kilogram (kg)Sehingga 0 = J/kg atau Gray (Gy) atau 100 radiation absolud dose (rad)Sehingga dosis serap terhadap waktu disebut laju dosis serap dirumuskan sebagai :

o = Od/dt

Oimana 0 dinyatakan sebagai Gray/detik.

(2)

2. Oasis Ekuivalen.

Oalam proteksi radiasi, besaran dosimetri yang lebih berguna karena berhubunganlangsung dengan efek biologi adalah dosis ekivalen. Sesaran dosis ekivalen lebih banyakdigunakan berkaitan dengan pengaruh radiasi terhadap tubuh manusia atau sistim biologilainnya. Oalam konsep ini radiasi apapun jenisnya asal nilai dosis ekivalen sama akan

- 85-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN-BATAN, 30 November 2010

menimbulkan efek biologi yang sama pula terhadap jaringan tertentu. Oalam perhitungandosis ekivalen ada faktor yang ikut menentukan yaitu kualitas radiasi.

Kualitas radiasi ini mencakup jenis dan energi dari radiasi yang bersangkutan. ICRP60 memperkenalkan kualitas radiasi sebagai faktor bobot radiasi WR.Oosis ekuivalen dalamorgan T yang menerima penyinaran radiasi R (H TR)ditentukan melalui persamaan :

(3)

dimana :

OT.Radalah dosis serap yang dirata-ratakan untuk daerah organ atau jaringan Tyang menerima radiasi R.WRadalah factor bobot dari radiasi R yang tidak berdimensi.

Karena WRtidak berdimensi maka satuan dari dosis ekivalen sama dengan dosis serap yaituJ/Kg. Namun untuk membedakan antara kedua besaran tersebut dosis ekivalen diberisatuan Sievert (Sv).

3. Oosis SerapKeefektifan radiasi dalam menimbulkan efek tertentu pada suatu organ diperlukan besaranbaru yang disebut besaran dosis efektif. Besaran ini merupakan penurunan dari besarandosis ekivalen yang dibobot. Faktor pembobot dosis ekivalen untuk organ T disebut faktorbobot jaringan, WT . Nilai ini dipilih agar setiap dosis ekivalen yang diterima seragam diseluruh tubuh menghasilkan dosis efektif yang nilainya sama dengan dosis ekuivalen yangseragam itu. Oosis efektif dalam organ T, HE yang menerima radiasi dengan dosis ekuivalenHT ditentukan melalui persamaan :

(4)

4. Oosistara terikatYaitu dosis yang diterima seseorang dari radiasi yang dipancarkan oleh radionuklida yangada dalam tubuh. Radioaktif yang terdeposit dalam tubuh merupakan fungsi dari jenisradionuklida, waktu para dan metabolisme radionuklida terse but. ICRP menerapkanperhitungan untuk dosis tara total pad a organ yang akan diterima selama 50 tahun setelahmasuknya radionuklida kedalam tubuh.

Perhitungan dosis menurut ICRP 68.

Untuk memJ;>ermudah perhitungan, maka ICRP 68 menghitung dosis yaitu denganpersamaan [ ]:

HT,R=I(t)xe(g)

dimana :

HT.R= dosis ekivalen (mSv)I(t) = aktivitas (Bq)e(g) = faktor konversi dosis (Sv/Bq)

Sedangkan

I(t)=m/m(t)

dimana

m = aktivitas terdeteksi (Bq) atau laju ekskresi (Bq/hari)

(5)

(6)

m(t) = fraksi intake yang ada dalam tubuh (in vivo) atau fraksi intake yang dikeluarkandari tubuh (infitro) pada waktu t (hari) setelah intake.

Harga m(t) bergantung :waktu intake

jenis pengukuran

- 86-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2010

ukuran partikelklasifikasi faktor penyerapan dalam darah (tipe F, m,s)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sumber radioisotop yang digunakan pada pemeriksaan gondok biasanya dosis yangtersedia tidak tepat sesuai dengan yang akan digunakan. Pihak penyedia radioisotop akanmenyerahkan radioisotop dengan besaran aktifitas yang mudah dalam pengukuran misalnya100 !-ICi. Sedangkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku besarnya dosis yang diizinkandiberikan ke pasien 50 mSv, sehingga aktivitas tersebut perlu diturunkan diantaranyadengan cara peluruhan.

Perhitungan peluruhan dilakukan untuk mengetahui berapa lama atau pad a hari keberapa dosis bisa memenuhi batas aman. Sesuai dengan NBO dari BAPETEN, dosis yangdiperkenankan diberikan ke pasien.

Perhitungan waktu peluruhan untuk 1-131.Perhitungan waktu peluruhan untuk 1-131 dilakukan untuk mengetahui berapa lama

waktu yang diperlukan untuk meluruh sehingga didapatkan dosis yang diperkenankan.Contoh perhitungan peluruhan 1-131 untuk aktivitas 100 !-ICi,Jika diketahui :Faktor bobot radiasi WR = 1 [4]

faktor bobot jaringan WT untuk jaringan tiroid = 0,05 [4]

Faktor koreksi e(g) untuk pemberian secara oral 1,9.1 0-11 Sv/Bq [6].

waktu paro t Y:z untuk 1-131 = 8,05 jam [4]

Oengan menggunakan rumus (1),(3),(4) dan (5) maka didapatkan hasil perhitunganhubungan antara waktu peluruhan dan aktivitas untuk hari ke 1 dan seterusnya dari aktivitasmula-mula 100 !-ICi seperti pada Tabel1.

Karena aktivitas 1-131 dalam kapsul yang tersedia 100 !-ICi, didapatkan besarnyadosis 162 mSv sehingga perlu dilakukan peluruhan. Oari Tabel1 bisa diketahui bahwa untukmencapai 50 mSv maka baru pada hari ke 14 didapatkan dosis 53 mSv dengan aktivitas 33!-ICi.Jadi bila digunakan aktivitas 100 !-ICi maka dibutuhkan waktu meluruh lebih dari hari ke 14untuk mencapai batas aman sesui NBO dari BAPETEN.

Tabel1. Hubungan antara waktu peluruhan dengan aktivitas.

Hari ke Aktivitas Hari keAktivitas1.

100 11.422.

92 12.393.

84 13.364.

77 14.335.

71 15.306.

65 16.277.

60 17.258.

55 18.239.

I

50

I I

19.I

2110.

46 20.19

4. KESIMPULAN

Bila untuk keperluan diagnosis aktivitas 1-131 yang tersedia 100 !-ICi , makadibutuhkan waktu meluruh sesudah hari ke 14 dimana 1-131 telah mengalami peluruhandengan aktivitas menjadi 33 !-ICi dengan dosis 53 mSv. Sehingga dosis yang akan diterimapasien sesuai dengan rekomendasi yang diberikan oleh BAPETEN yaitu maksimal 50 mSv.

- 87-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN- SATAN, 30 November 2010

5. DAFTAR PUSTAKA

1. WIRANTO dkk. "Pencacah Thyroid Up-take untuk diagnosis fungsi kelenjar gondok"PRPN-BATAN,2009.

2. SK Ka. BAPETEN No : 01/Ka-BAPETENN-99 tentang Ketentuan KeselamatanKerja Terhadap Radiasi, 1999.

3. MUKHLlS AKHADI, Dasar-dasar Proteksi Radiasi, Rineka Cipta, Jakarta, 1997.4. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN BATAN, Prinsip Proteksi Radiasi, BATAN

Serpong, 2006.5. ICRP 68, Evaluation of radiation doses to body tissues from Internal contamination

due to occupational Commission on Radiation Protection, Publikasi No 10,Pergamon Press, Oxford, 1968.

6. SAFETY REPORT SERIES No 37, Methodes for Assessing Occupational RadiationDoses Due to Intakes of Radionuclides.

7. KRISTIYANTI "Anatisis Perhitungan Aktivitas lodium untuk Diagnosis PasienThyroid" Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuklir PRPN-BATAN,2009.

- 88-