Peran Fisika Nuklir dalam Dunia Kedokteran
Pada saat mendengar kata “Nuklir” apa yang kalian pikirkan mengenai kata tersebut?
Mungkin pikiran yang muncul adalah “Nuklir” merupakan sesuatu yang menakutkan seperti (bom atom). Tetapi, bagaimana jika saya mengatakan bahwa dibalik kata menakutkan itu ada sisi yang lain bahwa, fisika nuklir bisa menyelamatkan jutaan nyawa dan membantu tenaga medis dalam bidang kedokteran? apakah kalian percaya?
Mari kita belajar Bersama mengenai Fisika Nuklir dalam Bidang kedokteran. Menurut IAEA (International Atomic Energy Agency) Energi Nuklir adalah bentuk energi yang dilepaskan dari nucleus, inti atom, yang terdiri dari proton dan neutron. Dan menurut Studi yang di Publikasikan di jurnal Youngster Physics Journal Fisika Nuklir dalam Bidang kedokteran merupakan salah satu cabang dari ilmu kedokteran yang memanfaatkan zat radioaktif dalam bentuk terbuka (tidak dibungkus dalam wadah tertutup secara permanen) untuk berbagai keperluan medis.
Zat radioaktif ini digunakan tidak hanya untuk membantu proses diagnosis berbagai penyakit, tetapi juga dapat dimanfaatkan dalam pengobatan serta kegiatan penelitian di bidang kesehatan. Dalam praktiknya, penggunaan radioisotop dalam kedokteran nuklir dapat dilakukan dengan dua pendekatan. studi in-vivo, yaitu radioisotop dimasukkan langsung ke dalam tubuh pasien melalui suntikan, oral, atau cara lain yang memungkinkan.
Tujuannya adalah untuk mengamati langsung fungsi organ tubuh, mendeteksi adanya kelainan, atau memantau perkembangan penyakit. studi in-vitro, yaitu radioisotop tidak dimasukkan ke dalam tubuh pasien, melainkan hanya direaksikan dengan sampel biologis yang telah diambil dari pasien, seperti darah, urin, atau cairan lambung. Sampel ini kemudian dianalisis di laboratorium menggunakan alat khusus untuk mengetahui kondisi kesehatan pasien secara tidak langsung.
Dalam studi yang dipublikasikan di Asian Journal of Natural Science (AJNS) Ada beberapa penerapan Fisika Nuklir dalam bidang kedokteran yaitu:
1) Teknologi Diagnostik Medis, “bagaimana dokter bisa melihat bagian dalam Tubuh dalam melakukan Pembedahan?” dalam teknologi inilah yang disebut teknologi pencintraan medis. Contohnya: sinar-X memanfaatkan radiasi elektromagnetik untuk menghasilkan gambaran bagian dalam tubuh.
Dalam proses ini, sifat penyerapan dan penyebaran radiasi oleh jaringan tubuh menjadi kunci dalam menciptakan gambar yang bisa dibaca oleh dokter. MRI, atau Magnetic Resonance Imaging, menggunakan medan magnet kuat dan gelombang radio untuk mendeteksi respon atom hidrogen dalam tubuh. Berbeda dengan sinar-X, MRI tidak menggunakan radiasi ion, sehingga lebih aman terutama untuk penggunaan berulang. Kemudian, ada juga ultrasonografi (USG) yang menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi.
Alat ini bekerja seperti “pantulan gema”, di mana gelombang suara yang dipantulkan jaringan tubuh dikonversi menjadi gambar. Metode ini sangat populer karena tidak menyakitkan dan aman, bahkan untuk ibu hamil. Teknologi-teknologi tersebut tidak hanya mempercepat proses diagnosis, tetapi juga membantu mengurangi kesalahan dalam menentukan penyakit. Pemahaman mendalam tentang prinsip fisika memungkinkan para dokter menafsirkan hasil dengan lebih cermat dan menentukan langkah penanganan yang tepat.
2) Terapi Medis yang Mengandalkan Fisika, “apakah Fisika Berperan dalam Pengobatan?” Tentu saja. Contohnya: radioterapi, yang biasa digunakan dalam penanganan kanker. Teknik ini menggunakan zat radioaktif untuk menghancurkan sel-sel kanker tanpa banyak merusak jaringan sehat di sekitarnya. Konsep seperti peluruhan radioaktif dan interaksi radiasi dengan jaringan tubuh merupakan penerapan langsung dari fisika nuklir. Cryotherapy, atau terapi dingin, adalah metode lain yang cukup menarik.
Dalam terapi ini, suhu rendah digunakan untuk membekukan dan menghancurkan jaringan tidak normal, seperti kutil atau sel tumor kecil. Proses ini melibatkan konsep perpindahan kalor dan termodinamika. Dan penggunaan laser dalam kedokteran merupakan penerapan dari fisika optik. Dengan sinar yang sangat terfokus dan akurat, laser banyak digunakan dalam prosedur bedah mata, dermatologi, hingga penanganan kanker tertentu. Kelebihan laser adalah tingkat presisinya yang tinggi, sehingga dapat meminimalkan luka pada jaringan di sekitar area tindakan.
3) Biokimianika dan Fisika Fluida dalam Medis, “apakah dalam fisika bisa menjelaskan cara kerja tubuh?” Di sinilah peran Biomekanika, yaitu cabang fisika yang mempelajari gerakan tubuh dan gaya yang bekerja pada sendi, otot, serta tulang. Dari pengetahuan ini, para ahli bisa merancang alat bantu gerak seperti kaki atau tangan palsu (prostetik), serta perangkat untuk rehabilitasi pasien. Biomekanika juga digunakan untuk mengevaluasi penyebab cedera dan mengembangkan terapi fisik yang lebih efektif.
Selain itu, fisika fluida juga sangat penting, terutama dalam menjelaskan bagaimana darah mengalir dalam pembuluh darah dan bagaimana udara bergerak dalam sistem pernapasan. Misalnya, hukum Bernoulli digunakan untuk memahami tekanan dalam arteri, sedangkan hukum Poiseuille membantu menjelaskan bagaimana aliran darah dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk pembuluh darah. Pemahaman ini sangat berguna dalam perancangan alat medis seperti pompa jantung, kateter, atau mesin cuci darah (dialisis). Dengan bantuan prinsip-prinsip fisika, alat-alat ini bisa bekerja lebih efisien dan memberikan hasil yang lebih baik bagi pasien.
Jadi, siapa sangka bahwa fisika khususnya fisika nuklir ternyata punya peran besar dalam dunia kedokteran? Di balik kesan “menakutkan” dari kata nuklir, tersimpan potensi luar biasa dalam membantu manusia, mulai dari mendeteksi penyakit secara akurat hingga mengobatinya dengan teknologi canggih. Melalui alat-alat seperti sinar-X, MRI, dan radioterapi, prinsip-prinsip fisika telah dimanfaatkan untuk menyelamatkan banyak nyawa.
Bahkan, pemahaman tentang gerak tubuh dan aliran darah juga tak lepas dari ilmu fisika. Dengan terus berkembangnya teknologi dan ilmu pengetahuan, pemanfaatan fisika dalam bidang medis akan semakin luas dan bermanfaat. Karena itu, penting bagi kita untuk tidak hanya melihat “nuklir” dari sisi bahayanya saja, tetapi juga menghargai peran pentingnya dalam meningkatkan kualitas layanan kesehatan di masa kini dan masa depan.
