Makalah Lanjutan mengenai Sinar Gama Penghambat Bagi Kesehatan, Bab II Semoga Bermanfaat.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Sinar Gamma
Sinar gamma (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.
Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama — mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya.
Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4 inchi) “lead” untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% juga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6 inchi).
Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama — mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya.
Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4 inchi) “lead” untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% juga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6 inchi).
Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
2.2 Pengertian Kanker
Kanker (neoplasia) adalah suatu pertumbuhan sel-sel abnormal yang cenderung menginvasi jaringan di sekitarnya dan menyebar ke tempat-tempat yang jauh. Sel-sel kanker ini berproduksi dengan kecepatan yang inheren. Pergerakan sel-sel kanker dari satu bagian tubuh ke bagian yang lain disebut metastasis.
Proses metastasis dibagi menjadi beberapa tahap yaitu:
1. Infiltrasi
Suatu tumor yang menginfiltrasi pembuluh-pembuluh darah ato limfe lokal agar dapat menembus dinding pembuluh tersebut dan memiliki akses kesirkulasi darah. Sel-sel tumor ini mengeluarkan enzim-enzim spesifik untuk dapat mengintegrasi pembuluh.
2. Pelepasan atau detachment.
Keluarnya sel-sel tumor dari sel asalnya setelah masuk ke darah atau limfa. Sel-sel tumor dapat keluar dengan mudah karena memiliki sedikit afinitas terhadap jenis jaringan mereka sendiri. Semakin banyak sel yang dilepaskan maka semakin besar kemungkinan sel-sel tersebut dalam darah dan tumbuh menjadi semakin besar.
3. Penyebaran dan penyemaian
Adalah pergerakan sel-sel tumor di dalam darah atau limfe. Apabila sel-sel ini berpindah secara berkelompok maka sebagian sel-sel tumor akan terperangkapdi suatu kapiler atau jaringan limfe sehingga banyak sel yang mati. Walaupun jumlah sel yang mati cukup banyak, namun sebagian sel tumor dapat bertahan di tempat yang baru dan dapat tumbuh dan berkembang.
Katagori Kanker:
1. Karsinoma, yaitu kanker jaringan epitel, termasuk sel-sel kulit, testis, ovarium, kelenjar penghasil mukus, sel penghasil melanin, payudara, serviks, colon, rektum, lambung, pankreas, dan esofagus.
2. Limfoma, yaitu kanker jaringan limfa yang mencakup kapiler limfa, lakteal, limfa, berbagai kelenjar limfa dan pembuluh limfa, timus, dan sumsum tulang. Limfoma yang spesifik adalah penyakit Hodgkin dan Limfoma Malignum.
3. Sarkoma, yaitu kanker jaringan ikat, termasuk sel-sel yang ditemukan di otot dan tulang.
4. Glioma, yaitu kanker sel-sel glial atau penunjang di susunan saraf pusat.
5. Karsinoma in situ, yaitu sel epitel abnormal yang masih terbatas di daerah tertentu sehingga masih dianggap lesi prainvasif.
2.3 Penyebab Kanker
Sebagian besar bukti menginsyaratkan bahwa pembentukan kanker adalah suatu proses bertingkat yang memerlukan waktu beberapa tahun untuk selesai. Salah satu teori yang memperhitungkan lamanya waktu laten adalah teori Inisiasi-Promosi pada angiogenesis. Teori Inisiasi-Promosi menyatakan bahwa langkah pertama pada karsinogenesis adalah mutasi ireversibel DNA suatu sel selama transkripsi DNA (replikasi). Agar kanker dapat terbentuk dari kejadian awal ini, maka harus terjadi interaksi bertahun-tahun dengan sel-sel melalui berbagai zat promoter. Zat-zat promoter adalah zat yang merangsang reproduksi dan proliferasi sel. Teori Inisiasi-Promosi juga memperhitungkan banyaknya penyebab inisiasi, adanya berbagai promoter, dan peran hereditas serta lingkungan pada pembentukan kanker.
Dalam keadaan normal, replikasi DNA terjadi dengan tingkat presisi yang sangat tinggi. Hal ini terjadi karena adanya enzim-enzim pengoreksi (Proofreading) yang meneliti untai DNA untuk mencari adanya kesalahan transkripsi. Namun kadang-kadang terjadi kesalahan transkripsi dan tidak terdeteksi oleh enzim-enzim tersebut. Pada keadaan tersebut, sebenarnya akan ada protein regulator yang dapat memperbaiki kesalahan tersebut. Namun apabila kembali lolos, kesalahan tersebut menjadi mutasi permanen dan akan bertahan di semua sel keturunannya.
Walaupun sebagian kesalahan pada transkripsi DNA terjadi secara acak, bahan-bahan fisik, kimia dan mikroorganisme tertentu diketahui menyebabkan mutasi. Bahan-bahan tersebut antara lain adalah radiasi pengion, radiasi ultraviolet, rokok, hidrokarbon aromatik, zat-zat warna tertentu, nitrosamin, aflatoksin (terdapat pada kacang yang berjamur), dan asbestos. Virus-virus tertentu telah diketahui dapat menyebabkan mutasi DNA. Setiap bahan fisik, kimiawi, atau virus dapat menyebabkan kesalahan replikasi DNA atau merusak enzim-enzim pengoreksi.1
Sel yang telah terinisiasi adalah sel yang telah mengalami mutasi. Sel yang terinisiasi bukanlah sel kanker; harus berlangsung proses-proses promosi selama bertahun-tahun sebelum sel tersebut menjadi sel kanker. Promotor mungkin merangsang proliferasi sel yang telah terinisiasi dengan mengubah fungsi gen regulator, mengubah bagaimana suatu sel berespon terhadap berbagai stimulator kimiawi atau inhibitor pertumbuhan, atau mengubah bagaimana suatu sel berespons terhadap komunitasnya antar sel yang berkaitan dengan kepadatan. Efek suatu promotor pada sel yang telah bermutasi dapat reversibel apabila pajanan ke promotor dihentikan. Contoh bahan promotor antara lain hormon endogen misalnya estrogen, zat-zat tambahan tertentu untuk makanan (sakarin dan nitrat), obat, rokok, dan alkohol. Pada keadaan tertentu, sebagian bahan seperti tembakau dapat berfungsi sebagai inisiator dan promoter.
2.4 Proses Sinar Gamma sebagai Penghambat Sel Kanker
Terapi radiasi, juga disebut Radiotherapy, adalah cara pengobatan yang sangat efektif dan sangat menuju sasaran untuk menghancurkan sel kanker yang mungkin masih tertinggal setelah operasi. Radiasi ini dapat mengurangi resiko kekambuhan.
Radiasi adalah energi yang dibawa gelombang atau aliran partikel. Ini dapat merubah gen ( DNA ) dan beberapa molekul dari sel. Gen-gen ini mengontrol bagaimana sel dalam tubuh tumbuh dan membelah. Untuk mengetahui bagaimana radiasi bekerja untuk pengobatan, perama-tama kita harus mengetahui siklus hidup sel normal dalam tubuh. Siklus sel terdiri dari 5 phase, yang pertama adalah pemisahan sebuah sel didalam tubuh. Ketika sel berpisah atau membelah menjadi 2 sel disebut mitosis.
Siklus Sel :
Go = Sel sedang diam
G1 = RNA dan protein dibuat
S = DNA dibuat
G2 = Perlengkapan untuk pembelahan ( mitosis ) di bangun/dibuat
M = Mitosis ( Sel membelah menjadi dua )
Phase Go ( resting stage ) :
Sel belum mulai membelah. Sel menghabiskan waktu paling banyak adalah pada phase ini. Tergantung dari type sel, langkah ini dapat berlangsung dari beberapa jam hingga bertahun – tahun. Ketika sel mendapat kode untuk menggandakan, maka kemudian dia akan menuju phase Go.
Phase G1:
Selama phase ini, sel mulai membuat lebih banyak protein guna persiapan untuk membelah. Phase ini berlangsung antara 18 hingga 30 jam
Phase S :
Chromosome – chromosome yang berisi kode genetic ( DNA ) dicopy sehingga kedua sel yang baru terbentuk itu akan mempunyai jumlah DNA yang sama. Phase ini berlangsung antara 18 hingga 20 jam.
Phase G2 :
Phase ini adalah phase saat-saat sel mulai akan membelah menjadi 2 sel. Ini berlangsung 2 hingga 20 jam
Phase M :
Phase ini adalah phase pada saat sel membelah menjadi 2 sel. Phase ini berlangsung hanya 30 atau 60 menit.
Siklus sel ini sangat penting dalam pengobatan kanker, sebab Radiasi biasanya bekerja efektif pada sel-sel yang dengan aktif atau secara cepat membelah. Pengobatan ini tidak efektif pada sel yang sedang dalam phase istirahat ( Go ), atau sel yang membelahnya lambat. RADIOSENSITIVITY adalah cara yang digunakan untuk menggambarkan bagaimana mudahnya sebuah sel rusak karena radiasi.
Terapi Radiasi menyerang sel kanker yang sedang membelah. Tetapi dapat juga mengenai sel normal. Kerusakan sel normal inilah yang menyebabkan adanya efek samping. Setiap kali terapi radiasi diberikan, maka akan melakukan secara seimbang antara menghancurkan sel kanker dan melindungi sel normal.
Dimasa lalu, di perkirakan bahwa sekali suatu area dilakukan radiasi maka selanjutnya pada area yang sama tidak bisa lagi dilakukan terapi radiasi dikarenakan kerusakan sel normal akibat treatment itu. Namun hasil riset terbaru menyatakan bahwa pada beberapa situasi terapi radiasi kedua dapat diberikan.
2.5 Proses Terapi Radiasi
Metode pengobatan dengan sinar dilakukan dengan cara pemberian sinar luar (radiasi eksterna) dan sinar dalam (brakhiterapi) yang masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Untuk memperoleh hasil yang optimal seringkali kedua metode diberikan secara kombinasi.
Radiasi eksterna dapat diberikan pada hampir semua jenis kanker tidak tergantung pada stadium, baik awal maupun lanjut, seperti pada anak sebar sel kanker di tulang. Cara pemberian sinar luar, radiasi terletak pada suatu jarak tertentu (80 cm sampai 100 cm) dari tubuh pasien sinar diarahkan pada lokasi jaringan kanker, biasanya diikutsertakan pula kelenjar getah bening setempat yang mungkin sudah mengandung sel-sel kanker.
Kelebihan cara ini adalah diharapkan semua sel kanker beserta penyebaran ke sekelilingnya akan memperoleh radiasi sehingga akan mengalami kematian. Sedangkan kerugiannya, selain jaringan kanker jaringan normal yang sehat yang berada di lapangan radiasi juga akan memperoleh sinar. Sekalipun jaringan normal mengalami cedera yang lebih ringan daripada jaringan kankernya, seperti telah diuraikan sebelumnya, namun apabila jaringan normal terlalu banyak yang terlibat maka dikhawatirkan akan terjadi efek samping radiasi yang terlalu berat.
Karena itulah pemberian sinar luar ini harus dibatasi sampai dosis tertentu. Akan timbul pertanyaan lagi, kalau begitu ada kemungkinan bahwa jaringan kanker memperoleh dosis yang tidak mematikan ? Benar, hal itu mungkin dapat terjadi. Untuk mengatasinya diperlukan dosis kompensasi sedemikian rupa sehingga akan tercapai dosis yang mematikan sel kanker. Dosis tambahan ini hanya dapat diperoleh dari cara pemberian sinar dalam.
Sesuai dengan istilahnya maka sinar dalam diberikan dengan cara langsung pada jaringan kankernya, bisa dengan menancapkan sumber radiasi (berupa jarum) langsung ke jaringan kanker seperti pada kanker lidah atau prostat, atau dengan menempatkannya pada struktur anatomis seperti pada kanker rahim. Dengan cara demikian hanya jaringan kanker saja yang memperoleh dosis sinar, sedangkan jaringan normal sekitarnya praktis tidak memperolehnya.
Brakhiterapi atau sinar dalam ini hanya dapat diberikan pada jenis kanker tertentu saja dan yang paling klasik adalah kanker leher rahim yang telah dimulai sejak ditemukan unsur radium oleh Madam Curie. Pada saat ini radium tidak digunakan lagi dan digantikan dengan iridium.
Efek samping yang dirasakan pada umumnya terjadi pada minggu-minggu pertama pengobatan berupa rasa lemah, menurunnya nafsu makan, yang biasanya terjadi karena pasien tidak dapat menerima kenyataan bahwa dirinya menderita kanker, harus menjalani terapi sinar yang dinilai menakutkan, atau perjalanan dari rumah ke tempat pengobatan yang melelahkan.
Pengobatan sinar ini biasanya memakan waktu 5-6 minggu bahkan kadang lebih. Pemberian informasi mengenai penyakit serta metode pengobatan yang akan diterima disamping pemberian pengobatan yang bertujuan menghilangkan keluhan, akan sangat membantu pasien. Disamping efek samping umum seperti di atas, terjadi juga efek samping lokal sesuai dengan tempat radiasi.
Namun, meskipun berbagai metode pengobatan terkini ditopang oleh peralatan modern, kegagalan masih selalu dapat terjadi. Faktor kegagalan tersering adalah lambatnya pasien meminta pertolongan dokter sehingga penyakit telah mencapai stadium lanjut, disamping kepatuhan pasien terhadap program pengobatan.
Karena itu melakukan pemeriksaan penyaring maupun segera berkonsultasi ke dokter bila ada keluhan, merupakan tindakan yang bijaksana.
2.6 Tujuan Terapi Radiasi
Terapi Radiasi dianggap sebagai pengobatan local karena hanya sel didalam dan disekitar kanker yang dituju. Ini tidak begitu bermanfaat melawan kanker yang sudah menyebar. Karena Terapi Radiasi umumnya tidak dibuat untuk menjangkau seluruh bagian tubuh.
Radiasi berguna untuk beberapa tujuan :
a. Menyembuhkan atau mengecilkan kanker pada stadium dini. Beberapa kanker sangat sensitive pada radiasi. Radiasi digunakan untuk membuat kanker mengecil atau hilang sama sekali. Untuk kasus kanker lain, bisa digunakan untuk mengecilkan tumor sebelum operasi ( pre-operative therapy ). Atau setelah operasi yang tujuannya untuk menjaga agar kanker tidak kambuh ( adjuvant therapy ). Bisa juga, terapi ini digunakan bersamaan dengan chemotherapy.
b. Mencegah agar kanker tidak muncul di area lain. Apabila suatu jenis kanker diketahui menyebar ke area tertentu, dokter sering beranggapan bahwa kemungkinan beberapa sel kanker telah menyebar kesana, meskipun imaging scan ( CT atau MRI ) tidak menunjukkan adanya tumor . Pada area itu kemungkinan akan dilakukan treatment untuk mencegah agar sel tersebut tidak berubah menjadi tumor. Sebagai contoh, pasien dengan beberapa type kanker paru-paru, mungkin akan menerima prophylactic ( preventive ) radiasi di kepala sebab type kanker ini sering menyebar ke otak.
c. Mengobati gejala-gejala pada kanker stadium lanjut.Beberapa kanker mungkin telah menyebar jauh dari perkiraan pengobatan. Tetapi ini bukan berarti kanker itu tidak bisa diobati agar pasien merasa lebih enakkan. Radiasi bisa untuk membebaskan dari rasa sakit, masalah pada pemasukkan makanan, bernafas atau pada usus besar, yang semua itu disebabkan oleh kanker yang sudah pada stadium lanjut. Cara ini biasa dinamakan palliative radiation.
2.7 Jenis-jenis Radiasi pada Pengobatan Kanker
Radiasi yang digunakan untuk pengobatan kanker disebut ionizing radiation. Sebab ketika electron-electron keluar dari atom,dan menembus jaringan, akan membentuk ion-ion didalam sel dari jaringan.( ion adalah atom yang telah memperoleh aliran listrik melalui tambahan atau ketika kehilangan electron ). Ini dapat membunuh sel atau merubah gen. Bentuk lain dari radiasi, diantaranya adalah gelombang radio, gelombang micro atau gelombang cahaya yang disebut non-ionizing.Jenis ini tidak mempunyai energy yang besar dan tidak bisa meng-ionize sel. Ada dua macam type Ionizing Radiation :
Photons ( Sinar X dan Sinar Gamma ). Ini sering digunakan
Radiasi Particle ( electron, proton, neutron,partikel Alpha dan partikel Beta ) Beberapa type Ionizing Radiasi mempunyai energy yang lebih besar daripada yang lain. Semakin besar energy, semakin dalam energy dapat menekan / menembus jaringan. Mengetahui cara kerja tiap-tiap jenis radiasi adalah sangat penting dalam perencanaan pengobatan radiasi. Dokter Radiasi Oncology akan memilih type dan energy radiasi yang cocok untuk tiap pasien kanker.
Jenis-jenis Radiasi yang biasa digunakan untuk Terapi Radiasi pada pengobatan kanker adalah :
High-energy photon
Berasal dari radioactive seperti : Cobalt, Cesium atau mesin yang disebut linear accelerator ( atau disingkat linac ). Jenis-jenis ini yang sekarang banyak digunakan.
Electron Beams
Diperoleh dari linear accelerator yang digunakan untuk tumor-tumor yang dekat dengan permukaan tubuh, dan tidak terlalu menekan kedalam jaringan.
Proton
Termasuk bentuk pengobatan baru. Proton adalah bagian dari atom yang menyebabkan sedikit kerusakan jaringan yang dilewati, tapi sangat bagus dalam membunuh sel dan jalan yang dilaluinya.Ini artinya, bahwa Proton Beams bisa lebih banyak mengalirkan radiasi ke kanker meskipun begitu efek samping yang diakibatkan pada jaringan normal disekitarnya sangat kecil.Tapi untuk penggunaan secara rutin untuk pengobatan kanker, masih perlu studi lebih lanjut.Proton beams untuk terapi radiasi masih memerlukan peralatan special dan hanya digunakan pada rumah sakit tertentu.
Neutrons
Digunakan untuk beberapa kanker pada kepala, leher,dan prostate. Ini bisa juga digunakan apabila terapi radiasi lain tidak efektif.Sekarang jarang digunakan karena untuk jangka panjang, efek sampingnya agak berbahaya.
