21885325 Kamera Gamma

download 21885325 Kamera Gamma

of 26

  • date post

    05-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    68
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of 21885325 Kamera Gamma

MAKALAHINSTRUMENTASINUKLIR

KAMERAGAMMA

Oleh:1. Tedy Tri Saputro 2. Agustin Nurcahyani 3. Prambudi Wicaksono 4. Gunawan Satrio Pratomo 5. Muhammad Syamsudin

SEKOLAHTINGGITEKNOLOGINUKLIR BADANTENAGANUKLIRNASIONAL YOGYAKARTA 2009

BABI PENDAHULUAN1.1Latarbelakang KedokteranNuklir Kedokteran Nuklir didefinisikan sebagai suatu praktek yang menjadikan pasien mengandung radioaktif untuk keperluan diagnosis dan terapi. Bahan radioaktif yang biasa disebutradionuklidaatauradiofarmakadiinjeksikankedalamtubuhpasien(secarainternal),atau dicampurkankecairanorgantubuhyangdiambilkeluartubuh(secaraeksternal).Keduacara tersebut dinamakan teknik in vivo dan in vitro. Dalam pemeriksaan kedokteran nuklir, radioisotopyangmasukkedalamtubuh,ataucairantadidimonitordariluardenganperalatan yangdisebutinstrumentasikedokterannuklir.Ada2jenisinstrumentasinukliryaknikeperluan diagnosis dan keperluan terapi. Dalam kasus ini, kamera gamma dapat digolongkan sebagai instrumentasinuklirjenisyangpertama. Untukkepentingandiagnosis,adabeberapafaktoryangperludiperhatikanyaitu1. Foton(gelombangelektromagnetik)munculdarielektronenergitinggidenganpositron

yangkemudianmenimbulkanperistiwaannihilasidanmenghasilkansinargammayang dapatdideteksidenganalatdariluar.Padaradionuklidatertentupancaranyangdideteksi adalahsinarXdalamenergyantara50300keV2. Umurparohbahannuklidaradioaktifyangdigunakanberkisarantarabeberapamenit

hinggamingguan.Padaumumnyadiinginkanuntuktinggalsebesar5radpadaorgan targetsetelahprosesdiagnosis3. Perangkat instrumentasi nuklir haruslah bisa melakukan diskriminasi dan memilih

informasi yang hanya berasal dari radiasi gamma primer, selain itu harus digunakan

detector yang memiliki respon tinggi pulsa yang berbanding lurus terhadap energi radionuklidayangdideteksi. 4. Sisteminstrumentasiyangdigunakanharuslahmemilikiunjukkerjayangbagusmeliputi lownoise,linear,akurasitinggi,responenergilinear,sensitivitasyangtinggi,bandwidth lebar Radiofarmaka Radiofarmaka yang banyak digunakan adalah Tc99m. Penggunaannya berkembang pesatsejaktahun1961,karenaditunjangolehbeberapakelebihansifatintiradionuklidatersebut yakni:pemancargammamurnidantunggal,energinyamemadaiuntukdeteksi(140keV)dan umurparuhnyapendek,yaitu6jam.Beberapacontohpenggunaannyaadalahsebagaiberikut: 1)Tc99msulfurkoloid,untukpemeriksaanjantung,hatidanlimpa. 2)Tc99mdiethylenetriaminepentaaceticacid(DTPA),untukpemeriksaanotak. 3)Tc99msodiumtripoliphospate(STPP),untukpenatahantulang.

Radionuklida 1123 jugabanyakdipilihuntuk imaging Merupakan pemancar gamma denganumurparuh13jam,sehinggasangatcocokuntukstudidalamwaktuyangtidakterlalu pendek.Imagingdengankameragammacukupjelaskarenaenergigammayangdipancarkan optimalyaitu159keV.Keuntunganlainialahmudahberikatandenganantibodi,sehinggasangat baikuntukmenandaantibodipadapelacakankanker.

I.2BatasanMasalah RuanglingkuppadapembuatanmakalahinidibatasipadaaplikasiKameraGammadalam bidangkedokterannuklirsertajenisjeniskameragammalainyangdijelaskansecarasingkat.

1.3Tujuan 1. MempelajariprinsipkerjaKameraGamma.2. MengetahuiBlokdiagramKameraGamma

3. Mengetahui Parameter parameter yang mempengaruhi kerja dari kamera gamma. 4. Mengetahuijenisjeniskameragammayangumumdigunakan.

BABII PEMBAHASAN2.1SEJARAHKAMERAGAMMA PeralatanKameraGammamerupakanalatdiagnostikmedikyangdapatmenghasilkan citra anatomidanfungsiorgandengancaramendeteksiberkasradiasidariradioisotopyang dimasukkankedalam tubuhpasien.Rancangandasardarikebanyakankameragamma yang digunakansaatinidikembangkanolehHalAnger,seorangfisikawanamerikapadatahun1957. Danolehkarenaituseringkalidisebutdengankameraanger.[1].Sebelumitusistempencacahan konvesionalmulaidikembangkanolehCopelanddanBenjamintahun1949.

2.2PRINSIPKERJA BlokDiagram Peralatan Kamera Gamma terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian deteksi, bagian pencitraandanbagianmekanik.BagiandeteksiterdiridaridetektorKristalsintilatorNaI(Tl), penguatawaldanbagianpengolahsinyal,daribagianinidihasilkansinyalberbobotposisiX,Y dan Z. Bagianpencitraanterdiridarimodulantarmukadanperangkatlunakakuisisidalam komputer, bagian ini mengolah sinyal masukan menjadi suatu citra obyek. Sedang bagian mekanikterdiridaribeberapasistemmekanikbesertakontrolpenggerakmekanik.Blokdiagram KameraGammadiperlihatkandalamGambar1.

Pemakaian alat untuk pemeriksaan pasien secara ringkas dapat diterangkan sebagai berikut.Mulamulapasiendilakukanpenangananklinissesuaidengankasusyangdideritanya, kemudian pasien ditempatkan pada meja pasien, detektor diarahkan kebagian organ yang diperiksa. Detektor akan mendeteksi zarah radiasi yang dipancarkan oleh isotop yang terakumulasi dalam organ pasien. Pulsapulsa listrik yang dihasilkan oleh detektor akan dikuatkanolehrangkaianpenguatawal,olehbagianpengolahsinyalpulsatersebutdibobotkan kedalambentuksinyalposisiberdimensiXdanY.Selainitu,pulsakeluarandetektorjugadicek kebenarannyasebagai bobotenergi olehpenganalisis tinggi pulsa (Single Chanel Analyzer), sehinggapulsayangsesuaidenganbobotenergiisotopsajayangdilewatkan,olehtekniklogika pulsainidibentukmenjadisinyalZ.SinyalX,YdanZyangdihasilkan,diumpankankebagian masukanmodulantarmukapencitraanuntukdiubahmenjadisinyaldigitalagardapatdipahami oleh perangkat lunak akuisisi pada komputer. Hasil perekaman data akan dicitrakan oleh perangkat lunak akuisisi Medicview menjadi citra organ pasien, selanjutnya citra organ ini

dilakukan analisis menggunakan studi pasien, pengolahan data citra, penyimpanan file, pelaporandanpengirimanfilekepadadoktermaupunbagianlainuntukpenangananlebihlanjut.

2.3DASARDASARKAMERAGAMMA Sinar gamma dipancarkan oleh sebuah nuklida melewati sebuah collimator untuk menghasilkankilatancitradidalamsebuahcakramdetectoryangdibentukolehkristal Sodium Iodide. Sistem kamera sintilasi menentukan sebuah lokasi di tiap peristiwa sintilasi dan kemudianmenghasilkantitikfokuscahayayangbaikpadaposisiyangbersesuaiandaritabung sinar katoda. Gambar yang dihasilkan masih memiliki akurasi dan karakteristik yang belum bagus.Inimemerlukanpemrosesansinyal lanjut yang mampu memperbaiki distorsi yang terjadi padacitrasehinggadihasilkancitrakualitasyang bagus.Gambar9.1menunjukanbentukdaricitra dalam kristal kamera dengan sintilasi yang dihasilkandaripenyerapansinargamma.

Collimator terdiri dari sejumlah besar timbal dengan beberapa lubang paralel yang memilikitampanglintangyangsama.Jumlahsinargammayangditerimaolehbeberapadaerah kristal secara langsung sebanding dengan jumlah nuklida yang ditempatkan dibawah organ. Karenasinargammamemancarkesegalaarah,makahanyapersentasekecil(biasanya0.01%) darisinaryangdipancarkanolehorgantersebutyangmampudideteksidanmampumembentuk citra. Sinargammayangdipancarkandaritubuhpasienditangkapolehkristalkristalsintilasi berdiameter besar (NaI(Tl)) setelah melalui suatu kolimator. Guna kolimator adalah untuk

memberikanpenajamanpadacitrakarenahanyamelewatkansinargammayangsearahdengan orientasilubangkolimatordanmenahangammahamburan.Sedangkanshieldtimbalmenjamin hanya sinargammayangdatangdaritubuhpasiensajayangdideteksi.Ketikasuatuphoton gammaberinteraksidengankristalsodiumiodidayangdiaktivasiolehThallium(NaI(Tl))maka dihasilkan pulsa pancaran cahaya (fluorescent light) pada titik interaksi yang intensitasnya sebandingdenganenergisinargamma. Pulsa pancaran cahaya tersebut kemudian dideteksi dan dikuatkan oleh setiap PMT sepanjangpermukaanbelakangkristal,dimanatabungdenganjarakterjauhmenerimacahaya lebihkecildaripadatabungyangterdekatEfisiensikristaliniuntukmendeteksisinargamma darixenon133(81keV)dantechnetium99m(140keV)adalahmendekati90%,artinyahanya 10%darifotongammayangmelaluikristalyangtidakmenghasilkansuatupulsacahaya. Posisidarikilatancahayaditentukandenganmelihatbagianbelakangkristalyangterdiri dari Photomultiplier tubes (PMT). Kamera gamma komersial menggunakan 37 PMT yang disusunsedemikianrupasepertiditunjukkanpadagambar9.2.

Sebuah pipa cahaya transparan disediakan untuk optical coupling PMT ke kristal. Karakteristik optik dari pipa cahaya tersebut memiliki pengaruh yang sangat penting dalam resolusikameradankeseragamanmedan.PulsaaruskeluarandaritiaptiapPMTditerapkanke masukantiaptiappreamplifieryangmemperkuatdanmembentukpulsasebelumdikirimuntuk pemrosesan lebih lanjut. Sinyal keluaran preamplifier adalah tegangan yang memiliki tinggi pulsayangsebandingdenganarusdariPMTdanenergyradioaktifyangmasukkedetektor. Lintangsinyaldisetpadalevelambangsebagaiumpanpadasummingampllifiersyangmerubah sinyaltersebutmenjadiempatposisikoordinatsinyalyakniX+,X,Y+,Ydansinyalenergi total ZT jugadibuatuntukmenormalisasisinyalsinyaltampilan (X,Y)sehinggacitra organyangditampilkanpadalayarbenarbenarreplicadariorganasal. Akuisisicitrastaticpadakameragammaanalogdigambarkansebagaiberikut:misalkan padakoordinatX,Y(45,18)adapulsadengancacahsamadenganN.Sinyalsinyaltersebut dilewatkanpadarangkaianADC.Bilangandesimal45dan18dikonversikankebilangandigital sehinggaposisinyadapatdipastikanpadasystemvideodisplaydanapabilaterjadipulsapulsa diposisikoordinat48,18padakristalmakahasilcacahnyadiakuisisidilokasiyangsesuaipada layardisplay.SinyalkoordinatXdanYdapatlangsungdikirimkeperalatanpenampilgambar ataudirekamolehkomputer,sedangkansinyalZdiolaholehpenganalisistinggipulsa(PHA). Titikcahayadapatdimunculkanpadalayarmonitorhanyaapabilapulsaenerginyaadapada daerahjendelayangdiatursebelumnya(presetwindow)dariPHAdengankoordinattitikcahaya ditentukanolehsumbuXdanY.

2.4SISTEMKOMPUTERKAMERAGAMMA Didalamkameragammaprosespembuatancitrajugadilakukansecarakomputerisasi. Untuk itu sebeumsinyalsinyal(digital)dimasukkankedalamSistemKomputer.Terlebih dahulu diolah dan dikoreksi. S