Dalam pengobatan modern, zat kontras radioaktif merupakan bahan penting yang digunakan dalam pencitraan sinar-X, khususnya dalam pemindaian CT dan teknologi pencitraan lainnya. Yodium dan barium, zat kontras radioaktif utama, masing-masing memiliki sifat unik, khususnya dalam penyerapan energi oleh kulit K-nya. Artikel ini akan membahas lebih dekat mengapa kedua unsur ini menjadi zat kontras radioaktif yang sempurna.
Kulit K iodin menyerap energi pada 33,2 keV, sedangkan barium menyerap energi pada 37,4 keV. Rentang energi ini hanya sekitar energi rata-rata sebagian besar sinar-X diagnostik. Ketika energi sinar-X melebihi energi pengikatan spesifik ini, terjadi peningkatan penyerapan yang dramatis, yang disebut fenomena tepi-K. Dalam proses ini, foton sinar-X harus memiliki energi pengikatan yang lebih tinggi daripada elektron kulit-K untuk menyebabkan penyerapan fotolistrik.
Fenomena ini memungkinkan dokter untuk mengamati perbedaan antara bahan biologis klinis dan agen kontras radioaktif dengan lebih jelas, sehingga meningkatkan kejelasan dan akurasi gambar.
Teknologi pemindaian CT energi ganda memanfaatkan peningkatan sifat penyerapan agen kontras yodium di bawah sinar-X energi rendah untuk lebih menonjolkan kontras antara agen kontras yodium dan bahan biologis lain yang sangat menyerap dalam tubuh, seperti darah dan pendarahan. Kemajuan dalam teknologi ini memungkinkan dokter untuk mengidentifikasi tumor atau lesi lain dengan lebih efektif.
Selain agen kontras radioaktif tradisional, teknologi spektroskopi tepi-K metalik juga secara bertahap menarik perhatian. Teknologi ini berfokus pada struktur elektronik atom dan kompleks logam transisi, dan memperoleh puncak penyerapan karakteristik dengan mengukur eksitasi elektron 1s. Puncak serapan ini tidak hanya mengungkap keadaan oksidasi logam, tetapi juga memberikan informasi tentang medan ligan.
Misalnya, keadaan oksidasi logam yang lebih tinggi menghasilkan orbital 1s yang lebih stabil, sehingga meningkatkan tingkat energi yang diserap oleh tepi depan.
Teknologi spektroskopi tepi-K ligan berfokus pada studi kompleks logam-ligan. Teknik ini mengukur penyerapan sinar-X yang disebabkan oleh eksitasi elektron 1s ligan ke orbital p yang tidak terisi. Teknik ini memungkinkan para ilmuwan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang interaksi antara logam dan ligan, yang mengarah pada penemuan katalis atau obat baru.
Baik dalam pencitraan sinar-X maupun penelitian laboratorium, energi yang diserap oleh cangkang K dari yodium dan barium telah menunjukkan nilai yang besar dalam meningkatkan kualitas gambar dan akurasi penelitian. Sebagai dua elemen utama dari agen kontras radioaktif, sifat-sifatnya telah memungkinkan pengembangan lebih lanjut dari teknologi pencitraan medis.
Di masa depan, dengan kemajuan teknologi, agen kontras radioaktif baru apa yang akan muncul untuk lebih mempromosikan pengembangan pencitraan medis?