BAHAN KONTRAS

• . BAHAN KONTRAS RADIOGRAFI
• Bahan Kontras merupakan senyawa-senyawa yang digunakan untuk meningkatkanvisualisasi (visibility) struktur-struktur internal pada sebuah pencitraan diagnostic medik.Bahan kontras dipakai pada pencitraan dengan sinar-X untuk meningkatkan dayaattenuasi sinar-X (Bahan kontras positif) yang akan dibahas lebih luas disini ataumenurunkan daya attenuasi sinar-X (bahan kontras negative dengan bahan dasar udaraatau gas). Selain itu bahan kontras juga digunakan dalam pemeriksaan MRI (MagneticResonance Imaging), namun metode ini tidak didasarkan pada sinar-X tetapi mengubahsifat-sifat magnetic dari inti hidrogen yang menyerap bahan kontras tersebut. Bahankontras MRI dengan sifat demikian adalah Gadolinium.A. SejarahPenggunaan media kontras pada pemerikasaan radiologi bermula dari percobaan Tuffierpada tahun 1897, dimana dalam percobaannya ia memasukkan kawat kedalam uretermelalui keteter., sehingga terjadi bayangan ureter dalam radiograf. Percobaan selanjutnyayaitu dengan menggunakan kontras cair untuk menggambarkan anatomi dari traktusurinarius. Kontras tersebut diantaranya : koloid perak,bismut,natrium iodida,perak iodida,stronsium klorida, dan sebagainya. Berangsur-angsur metode tersebut mulai ditinggalkankarena menimbulkan komplikasi yang berbahaya. Infeksi, trauma jaringan, terjadinyaemboli, dan deposit perak dalam ginjal merupakan akibat sampingan yang tidak bisadihindari.Berpijak dari pengalaman-pengalaman terdahulu kemudian para ahli radiologi sepakatuntuk megadakan pembaharuan dalam pemakaian media kontras pada pemeriksaanradiologi. Dan pada tahun 1928 seorang ahli urologi, Dr.Moses Swick bekerjasamadengan Prof.Lichtwitz,Binz, Rath, dan Lichtenberg memperkenalkan penemuannyatentang media kontras iodium water-soluble yang digunakan dalam pemeriksaan urografisecara intravena. Media kotras yang berhasil disintesa, diantranya dalah :sodiumiodopyridone-N-acetic acid yang disebut Urosectan-B (Iopax), dan sodiumoidomethamate yang disebut Uroselectan-B (Neoiopax). Dari segi radiograf keduamacam media kotras tersebut memberikan hasil yang memuaskan, namun dari pasiennyamasih menimbulkan efek yang merugikan, yaitu : mual dan muntah. SelanjutnyaDr.Swick dan kawan-kawan melanjutkan usahanya dengan mengembangkan Iodopyracetyang sementara waktu bisa menggantikan kedudukan Neoiopax dalam pemerikasaanUrografi intra vena.Usaha mengembangkan media kontras pun terus berlanjut. Mulai pertengahan tahun 1950semua jenis media kontras untuk pemakaian secara intravaskuler untuk pemakaian secaraintravaskular mulai mengalami pergantian. Mulai periode ini media kontras intravaskularmenggunakan molekul asam benzoat sebagai bahan dasarnya dengan mengikat tiga atomiodium. Dari hasil uji coba membuktikan bahwa media kontras jenis ini memilikikelebihan dibanding dengan jenis media kontras sebelumnya. Jenis media kontrastersebut diantarannya ; acetrizoate dibuat tahun 1950, diatrizoate tahun 1954, metrizoatetahun 1961, iothalamate tahun 1962, iodamide tahun 1965 dan ioxithalamate tahun 1968.
• 2. Akhirnya media kontras yang dapat pula digunakan secara intravaskular secara kontinyuterus mengalami penyempurnaan.Dari hasil penelitian membuktikan bahwa ionisitas dan osmolalitas merupakan kunciutama terjadinya keracunan pada pasien. Kemudian mulai tahun 1969 dr.Torsten Almenmengembangkan jenis media kontras non-ionik dengan osmolalitas yang cukup rendah.Mula-mula ia mengadakan penelitian terhadap keluarga Metrizamide yang sebelumnyadipakai pada pemeriksaan mielografi. Dengan diciptakannya media kontras water solubleuntuk pemeriksaaan mielografi, penggunaan secara intravaskular mulai dipelajari. Hasilakhir penelitian memberikan jalan yang terbaik untuk segala macam pemeriksaanradiologi yang menggunakan media kontras iodium non-ionik water-soluble secaraintravaskularAda dua jenis bahan baku dasar dari bahan kontras positif yang digunakan dalampemeriksaan dengan sinar-X yaitu barium dan iodium. Sebuah tipe bahan kontras lainyang sudah lama adalah Thorotrast dengan senyawa dasar thorium dioksida, tapipenggunaannya telah dihentikan karena terbukti bersifat karsinogen.B. Barium sulfatBahan kontras barium sulfat, berbentuk bubuk putih yang tidak larut. Bubuk ini dicampurdengan air dan beberapa komponen tambahan lainnya untuk membuat campuran bahankontras. Bahan ini umumnya hanya digunakan pada saluran pencernaan; biasanya ditelanatau diberikan sebagai enema. Setelah pemeriksaan, bahan ini akan keluar dari tubuhbersama dengan feces.C. Bahan kontras IodiumBahan kontras iodium bisa terikat pada senyawa organik (non-ionik) atau sebuahsenyawa ionic. Bahan-bahan ionic dibuat pertama kali dan masih banyak digunakandengan tergantung pada pemeriksaan yang dimaksudkan. Bahan-bahan ionic memilikiprofil efek samping yang lebih buruk. Senyawa-senyawa organik memiliki efek sampingyang lebih sedikit karena tidak berdisosiasi dengan molekul-molekul komponen. Banyakdari efek samping yang diakibatkan oleh larutan hyperosmolar yang diinjeksikan, yaituzat-zat ini membawa lebih banyak atom iodine per molekul. Semakin banyak iodine,maka daya attenuasi sinar-X bertambah. Ada banyak molekul yang berbeda. Mediakontras yang berbasis iodium dapat larut dalam air dan tidak berbahaya bagi tubuh.Bahan-bahan kontras ini banyak dijual sebagai larutan cair jernih yang tidak berwarna.Konsentrasinya biasanya dinyatakan dalam mg I/ml. Bahan kontras teriodinasi modernbisa digunakan hampir di semua bagian tubuh. Kebanyakan diantaranya digunakan secaraintravenous, tapi untuk berbagai tujuan juga bisa digunakan secara intraarterial,intrathecal (tulang belakang) dan intraabdominally – hampir pada seluruh rongga tubuhatau ruang yang potensial.D. Bentuk dan Susunan KimiaBerdasarkan tahap-tahap perkembangannya, bentuk dan susunan kimia media kontrasiodium dapat dibedakan menjadi :
• 3. a. Sebelum tahun 1950Pada periode ini semua media kontras iodium bersifat ionik, dimana dalam susunankimianya terdapat ikatan ion. Ion-ion penyusun media kontras tersebut terdiri dari ;kation dan anion. Adapun contoh bentuk-bentuk media kontras intravaskular yangdisintesa sebelum tahun 1950 adalah sebagai berikut :b. Pertengahan Tahun 1950Mulai pertengahan tahun 1950 ditetapkan penggunaan bahan dasar molekul benzoat yangsetiap molekulnya mengikat tiga atom iodium. Pada tahap ini perkembangan dibagimenjadi :1). Bahan Kontras Ionik Ion-ion penyusun media kontras terdiri dari kation (ion bermuatan positif) dan anion (ion bermuatan negatif). Kation terikat pada asam radikal (-COO-) rantai C1 cincin benzena. Kation juga memberikan karakteristik media kontras, dimana setiap jenis memberikan karakteristik yang berbeda satu sama lain. Ada beberapa macam kation yang digunakan dalam media kontras, di antaranya : a). Sodium (Natrium) Sifat sodium dalam media kontras adalah menurunkan kekentalan (viskositas), dan lebih sedikit menimbulkan reaksi anafilaksis karena dapat mengurangi mnuculnya zat histamin yang mengakibatkan reaksi alergis. Di lain pihak sodium bersifat lebih korosif terhadap sel endotelium dan parenkim organ tertentu, sehingga lebih toksik dari pada zat lain.
• 4. b). Meglumine ( NMG ; N-Methylglucamine)Meglumine memiliki sifat toksik yang lebih kecil dibanding sodium, akan tetapimeglumine memberikan efek diuretik (mengurangi konsentrasi iodium dalam urin).Pada jenis asam dan konsentrasi yang sama meglumine lebih kecil menimbulkankenaikan tekanan darah, bradikardia, dan konvulsi dibanding sodium.c). EthanolamineZat ini memiliki sifat yang tidak dimiliki oleh sodium maupub meglumine, yaitu tidakmempunyai sifat racun dan memiliki viskositas yang rendah, tetapi zat inimenimbulkan vasodilatasi yang cukup kuat.Selain bahan tersebut diatas kadang-kadang pula digunakan kation dari calsium (Ca)dan magnesium (Mg).Untuk memperoleh sifat media kontras yang dikehendaki pada pemeriksann radiologitertentu biasanya dilakukan penggabungan antara beberapa jenis kation dalam satujenis media kontras.(1). Bahan Kontras Ionik MonomerBahan Kontras ionik manomer merupakan bentuk bahan kontras ionik yang memilikisatu buah cincin asam benzoat dalam satu molekul
• 5. (2). Bahan Kontras Ionik dimmer Merupakan media kontras ionik yang memiliki dua buah cincin asam benzoat dalam satu molekul. Salah satu contoh bentuk dan susunan kimia jenis bahan kontras ini adalah Ioxaglate (Hexabrix) yang merupakan media kontras ionik dimer pertama dibuat ;2). Bahan Kontras Non-ionik.Du dalam susunan kimia media kontras non-ionik sudah tidak dijumpai lagi adanyaikatan ion antar atom penyusun molekul. Kalau dalam media kontras ionik terdapat duapartikel penyususn molekul (kation dan anion) maka dalam bahan kontras non-ionikhanya ada satu partikel penyusun molekul sehingga memiliki karakteristik tersendiri.
• 6. (1). Bahan kontras Non-ionik ManomerBahan kontras ini berasal dari media kontras ionik monomer yang dibentuk denganmengganti gugus karboksil oleh gugus radikal non-ionik yaitu amida (-CONH2).(2). Bahan Kontras Non-ionik DimerPembentukan struktur kimia bahan kontras ini melalui proses penggantian pada guguskarboksil media kontras ionik dimer juga oleh gugus radikal non-ionik, yang pada kahirsisntesa menghasilkan perbandingan iodium terhadap partikel media kontras 6 : 1.Bahan kontras iodium yang umum digunakanE. OsmolalitasKonsentrasi molekul yang secara aktif memberikan tekanan osmotik larutan, sehinggamemberikan kemampuan suatu pelarut (air) melewati suatu membran. Dapat dinyatakandengan milliosmol per liter (osmolaritas) atau milliosmol per kilogram Air (H2O) padasuhu 37oC (Osmolalitas).
• 7. Osmolalitas tidak dipengaruhi oleh ukuran partikel namun nilainya tergantung dari ;Jumlah partikel dan konsentrasi iodium. Bahan kontras ionik memiliki jumlah partikellebih besar daripada bahan kontras non-ionik karena dalam media kontras ionik terdapatdua partikel (kation dan anion) sehingga osmolalitas dua kali lebih besar.F. Efek SampingBahan Kontras iodium yang modern merupakan obat-obat yang aman; reaksi-reaksiberbahaya bisa terjadi tapi tidak umum. Efek samping utama dari radiokontras adalahreaksi anafilaktif dan nefropati .1. Reaksi-Reaksi AnafilaktifReaksi-reaksi anafilaktif jarang terjadi (Karnegis dan Heinz, 1979 dkk., 1987;Greenberger dan Patterson, 1998), tapi bisa terjadi sebagai respon terhadap bahankontrasyang disuntikkan atau yang diberikan lewat mulut dan rectal dan bahkan memperburukpyelografi. Gejalanya mirip dengan reaksi-reaksi anafilaksis, tapi tidak diakibatkan olehrespon kekebalan yang diperantarai IgE. Pasien-pasien yang memiliki riwayat reaksi-reaksi kontras, berisiko tinggi untuk mengalami reaksi-reaksi anafilaktif (Greenbergerdan Patterson, 1988; Lang dkk., 1993). Pengobatan dini dengan kortikosteroid telahterbukti dapat mengurangi kejadian reaksi-reaksi yang berbahaya (Lasser dkk., 1988;Greenberger dkk., 1985; Wittbrodt dan Spinler, 1994).Reaksi-reaksi anafilaktif bisa mulai dari urticaria dan gatal-gatal, sampai bronchospasmadan edema facial dan laryngeal. Untuk kasus-kasus urtikaria yang sederhana dan gatal-gatal, Benadryl (diphenhydramine) lewat mulut atau IV (intravenous) bisa diberikan.Untuk reaksi-reaksi yang lebih parah, antara lain bronchospasma dan edema leher atauwajah dapat diberikan inhaler albuterol, atau epinefrin IV atau subcutaneous, ditambahdiphenhydramine mungkin diperlukan. Jika respirasi terganggu, saluran udara harusdibebaskan.2. Nefropati yang Ditimbulkan oleh Medium KontrasNefropati oleh media kontras dapat ditimbulkan baik oleh peningkatan kreatinin darahlebih besar dari 25% atau peningkatan mutlak kreatinin darah yang mencapai 0,5 mg/dL.
• 8. Ada tiga faktor yang terkait dengan meningkatnya risiko nefropati yang dipengaruhi olehmedium kontras, yaitu: gangguan ginjal sebelumnya (seperti penurunan kadar kreatinin <60 mL/menit (1.00 mL/detik), diabetes yang telah ada sebelumnya, dan volumeintravascular yang berkurang (McCullough, 1997); Scanlon dkk., 1999). Osmolalitasbahan kontras diyakini sangat berperan dalam nefropati. Idealnya, bahan kontras harusisoosmolar terhadap darah. Bahan kontras beriodium yang modern biasanya nonionic,tipe-tipe ionic yang terdahulu biasa menyebabkan efek yang lebih berbahaya dan tidakdigunakan lagi. Untuk meminimalisir risiko terjadinya nefropati akibat medium kontras,maka berbagai tindakan bisa dilakukan yang kesemuanya telah dianalisis dalam sebuahmeta-analisis yaitu : 1. Dosis media kontras harus diupayakan serendah mungkin, meskimasih mampu ditmabhkan untuk melakukan pemeriksaan . 2. Bahan kontras bersifat nonionic 3. Media kontras yang nonionic dan iso-osmolar. Salah satu percobaan terkontrolacak menemukan bahwa sebuah bahan kontras nonionic iso-osmolar lebih baik dibandingmedia kontras non-ionik low-osmolar. 4. Hydrasi cairan intravenous dengan larutangaram. Masih ada pertentangan tentang cara yang paling efektif untuk hidrasi cairanintravenous. Salah satu metode adalah 1 mg/kg per jam selama 6-12 jam sebelum dansetelah pemberian kontras. 5. Hidrasi fluida intravenous dengan larutan garam ditambahsodium bikarbonat. Sebagai sebuah alternatif bagi hydrasi intravenous dengan larutangaram biasa, pemberian sodium bikarbonat 3 mL/kg per jam selama 1 jam sebelumnya,diikuti dengan 1 mL/kg per jam selama 6 jam setelah pemberian bahan kontras diketahuilebih baik ketimbang larutan garam biasa pada salah satu percobaan terkontrol acak. Iniselanjutnya didukung dengan sebuah percobaan terkontrol acak multi-senter, yang jugamenunjukkan bahwa hydrasi intravenous dengan sodium bikarbonat lebih baik terhadap0,9% larutan garam normal. Efek renoprotektif dari bikarbonat dianggap diakibatkan olehalkalinisasi urin, yang menciptakan sebuah lingkungan yang lebih rentan terhadappembentukan radikal bebas yang berbahaya. 6. N-asetilcystein (NAC). NAC, 600 mgsecara oral dua kali sehari, pada hari sebelum selama prosedur jika pelepasan kreatinindiperkirakan lebih kecil dari 60 mL/menit (1,00 mL/detik). Sebuah percobaan terkontrolacak menemukan dosis NAC yang lebih tinggi (1200 mg IV bolus dan 1200 mg secaraoral dua kali sehari selama 2 hari) dapat membantu (pengurangan risiko relatif sebesar74%) pasien yang menerima angioplasty koroner dengan volume kontras yang lebihtinggi. Beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa N-asetilcystein melindungiginjal dari efek toksik bahan kontras (Gleeson & Bulugahapitiya 2004). Efek ini, tidakmerata, beberapa peneliti (seperti Hoffman dkk., 2004) telah mengklaim bahwa efek inidiakibatkan oleh gangguan dengan uji laboratorium kreatinin itu sendiri. Ini didukungoleh kurangnya korelasi antara kadar-kadar kreatinin dan kadar cystatin C. Agen-agenfarmakologis lain, seperti furosemida, mannitol, theophylline, aminophylline, dopamine,dan atrial natriuretic peptide telah dicoba, tapi belum ada efek menguntungkan atau justrumemiliki efek yang membahayakan (Solomon dkk., 1994; Abizaid dkk., 1999). ReaksiKemotoksik Pasien yang memiliki kelainan pada kelenjar gondok sering mengalamireaksi kemotoksik setelah menjalani pemeriksaan dengan bahan kontras. Sebenarnyaatom iodium yang terikat kuat dalam senyawa bahan kontras tidak memberikan pengaruhyang besar. Ia hanya sensitif terhadap ion iodida bebas yang sedikit banyak terdapatdalam bahan kontras. Kenaikan intake iodida inilah yang menyebabkan tirotoksikosis.Kontribusi makanan-laut dan alergi-alergi lain Disini harus ditekankan bahwa dugaantentang “alergi” makanan laut, yang seringkali lebih didasarkan pada mitos dibanding
• 9. fakta, bukanlah sebuah kontraindikasi yang cukup terhadap penggunaan bahan kontrasberiodum. Sebuah hubungan antara kadar iodium dalam makanan laut dan alergi akibatmakanan laut merupakan bagian dari bidang medis. Meski kadar iodine dalam makananlaut lebih tinggi dibanding pada makanan non-laut, namun konsumsi yang terakhir inimelebihi yang pertama dan tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa kandungan iodinemakanan laut terkait dengan reaksi-reaksi terhadap makanan-laut (Coakley dan Panicek,1997). Data yang ada menunjukkan alergi akibat makanan laut dapat meningkatkan risikosebuah reaksi yang diperantarai bahan kontras dengan jumlah yang kira-kira sama sepertialergi terhadap buah atau sama dengan yang menyebabkan asma (Shehadi, 1975).Dengan kata lain, lebih dari 85% pasien yang mengalami alergi makanan-laut tidak akanmemiliki reaksi yang berbahaya terhadap kontras beriodium (Coakley dan Panicek,1997). Terakhir, tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa reaksi-reaksi kulit yangberbahaya terhadap antiseptic-antiseptik topikal yang mengandung iodium (sepertibetadin, povidin) yang banyak hubungannya dengan pemberian bahan kontras IV(Coakley dan Panicek, 1997; can Ketel dan van den Berg, 1990).F. GadoliniumGadolinium adalah unsur kimia yang dalam tabel sistem periodik memiliki simbol Gddengan nomor atom 64. Gadolinium menjadi superconductive dibawah suatu temperaturkritis1.083 K. Dan merupakan strongly magnetic pada suhu ruang, dan menunjukkan sifatferromagnetic dibawah suhu ruang.Gadolinium memperlihatkan efek magnetocaloric yaitu peningkatan temperature ketikaberada dalam medan magnet dan menurun ketika meninggalkan medan magnet.Diakrenakan sifat paramagnetiknya larutan organic gadolinium kompleks dan senyawagadolinium digunakan secara intravenous sebagai bahan kontras untuk keperluanpencitraan medis magnetic resonance imaging (MRI) . Kontras gambar yang dihasilkanGadolinium pada MRI dipengaruhi oleh perubahan variasi T1 dan T2 jaringan. Nilai T1dan T2 diubah oleh perubahan jumlah fluktuasi medan magnet dekat sebuah inti. Medanparamagnetik oleh gadolinium menghasilkan banyak osilasi medan . Pada umumnyakontras gambar pada MRI diperoleh oleh satu jaringan yang memiliki afinitas yang lebihtinggi (gaya tarik menarik) atau vaskularisasi yang lebih banyak dibandingkan jaringanlain. Sebagai contoh tumor memiliki Gd uptake yang lebih besar dibandingkan jaringandisekitarnya menyebabkan T1 tumor lebih singkat sehinga signal yang dihasilkan lebihkuat.Disamping MRI, gadolinium (Gd) juga digunakan dalam teknik pencitraan lain. Padapemeriksaan dengan sinar-X, gadolinium terdapat dalam lapisan phosphor terdapat dalamsuatu polymer matrix pada detector. Terbium-doped gadolinium oxysulfide (Gd2O2S:Tb) pada lapisan phosphor mengubah sinar-X menjadi cahaya nampak. Gd dapatmemancarkan cahaya dengan panjang gelombang 540nm (spektrum cahaya hijau = 520 –570nm), yang bermanfaaat pada penggunaan dalam photographic film.Gadolinium oxyorthosilicate (GSOadalah sebuah kristal tunggal yang digunakan sebagaiscintillator pada peralatan pencitraan medis seperti Positron Emission Tomography(PET). scintillator lain yang terbaru untuk mendeteksi neutron adalah cerium-dopedgadolinium orthosilicate (GSO - Gd2SiO5:Ce).
• 10. Di masa yang akan datang, gadolinium ethyl sulfate, yang memiliki karakteristik noiseyang sangat rendah, dapat digunakan dalam masers. Selanjutnya gadoliniums highmagnetic movement dan low Curie temperature (yang hanya pada suhu ruang)merupakan aplikasi komponen magnetic untuk menindera panas dandingin.Menyebabkan extremely high neutron cross-section of gadolinium, elemen inisanagt efektif digunakan pada neutron radiography.(
• Disadur dari http://ss-radiology.blogspot.com/2008/08/bahan-kontras-radiografi_12.html
• Diposkan oleh Sumarsono.Dipl.Rad, S.Si)