MAKALAH INSTRUMENTASI NUKLIR

KAMERA GAMMA

Oleh :

1. Tedy Tri Saputro

2. Agustin Nurcahyani

3. Prambudi Wicaksono

4. Gunawan Satrio Pratomo

5. Muhammad Syamsudin

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIRBADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL 

YOGYAKARTA2009

BAB IPENDAHULUAN

1 .1  Latar belakang

Kedokteran Nuklir

Kedokteran   Nuklir   didefinisikan   sebagai   suatu   praktek   yang   menjadikan   pasien 

mengandung   radioaktif   untuk   keperluan   diagnosis   dan   terapi.   Bahan   radioaktif   yang   biasa 

disebut radionuklida atau radiofarmaka  diinjeksikan kedalam tubuh pasien (secara internal), atau 

dicampurkan ke cairan organ tubuh yang diambil keluar tubuh (secara eksternal). Kedua cara 

tersebut   dinamakan   teknik   in   vivo   dan   in   vitro.   Dalam   pemeriksaan   kedokteran   nuklir, 

radioisotop yang masuk kedalam tubuh, atau cairan tadi dimonitor dari luar dengan peralatan 

yang disebut instrumentasi kedokteran nuklir. Ada 2 jenis instrumentasi nuklir yakni keperluan 

diagnosis  dan keperluan   terapi.  Dalam kasus   ini,  kamera  gamma dapat  digolongkan sebagai 

instrumentasi nuklir jenis yang pertama.

Untuk kepentingan diagnosis, ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan yaitu 

1. Foton (gelombang elektromagnetik) muncul dari  elektron energi tinggi dengan positron 

yang kemudian menimbulkan peristiwa annihilasi dan menghasilkan sinar gamma yang 

dapat dideteksi dengan alat dari luar. Pada radionuklida tertentu pancaran yang dideteksi 

adalah sinar X dalam energy antara 50 – 300 keV 

2. Umur paroh bahan nuklida radioaktif  yang digunakan berkisar antara beberapa menit 

hingga mingguan. Pada umumnya diinginkan untuk tinggal sebesar 5 rad pada organ 

target setelah proses diagnosis

3. 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 

radionuklida yang dideteksi.

4. Sistem instrumentasi yang digunakan haruslah memiliki unjuk kerja yang bagus meliputi 

low noise, linear, akurasi tinggi, respon energi linear, sensitivitas yang tinggi, bandwidth 

lebar

Radiofarmaka

Radiofarmaka   yang   banyak   digunakan   adalah   Tc­99m.   Penggunaannya   berkembang 

pesat sejak tahun 1961, karena ditunjang oleh beberapa kelebihan sifat inti radionuklida tersebut 

yakni : pemancar gamma murni dan tunggal, energinya memadai untuk deteksi (140 keV) dan 

umur  paruhnya pendek, yaitu 6 jam. Beberapa contoh penggunaannya adalah sebagai berikut: 

1) Tc­99m sulfur koloid, untuk pemeriksaan jantung, hati dan limpa. 

2) Tc­99m diethylenetriamine pentaacetic acid (DTPA), untuk pemeriksaan otak. 

3) Tc­99m sodium tripoliphospate (STPP), untuk penatahan tulang. 

Radionuklida 1­123  juga banyak dipilih  untuk  imaging  Merupakan pemancar gamma 

dengan umur paruh 13 jam, sehingga sangat cocok untuk studi dalam waktu yang tidak terlalu 

pendek. Imaging dengan kamera gamma cukup jelas karena energi gamma yang dipancarkan 

optimal yaitu 159 keV. Keuntungan lain ialah mudah berikatan dengan antibodi, sehingga sangat 

baik untuk menanda antibodi pada pelacakan kanker.

I.2 Batasan Masalah

Ruang lingkup pada pembuatan makalah ini dibatasi pada aplikasi Kamera Gamma dalam 

bidang kedokteran nuklir serta jenis ­ jenis kamera gamma lain yang dijelaskan secara singkat.

1.3  Tujuan

1. Mempelajari prinsip kerja Kamera Gamma.

2. Mengetahui Blok diagram Kamera Gamma 

3. Mengetahui   Parameter   –   parameter   yang   mempengaruhi   kerja   dari   kamera 

gamma.

4. Mengetahui jenis – jenis kamera gamma yang umum digunakan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 SEJARAH KAMERA GAMMA

Peralatan Kamera Gamma merupakan alat diagnostik medik yang dapat menghasilkan 

citra  anatomi dan fungsi  organ dengan cara mendeteksi berkas radiasi  dari  radioisotop yang 

dimasukkan ke dalam tubuh pasien.  Rancangan dasar  dari  kebanyakan kamera gamma yang 

digunakan saat ini dikembangkan oleh Hal Anger, seorang fisikawan amerika pada tahun 1957. 

Dan oleh karena itu seringkali disebut dengan kamera anger.[1]. Sebelum itu sistem pencacahan 

konvesional mulai dikembangkan oleh Copeland dan Benjamin tahun 1949. 

2.2 PRINSIP KERJA

Blok Diagram

Peralatan   Kamera   Gamma   terdiri   dari   3   bagian   utama   yaitu   bagian   deteksi,   bagian 

pencitraan dan bagian mekanik. Bagian deteksi terdiri dari detektor Kristal sintilator NaI(Tl), 

penguat awal dan bagian pengolah sinyal, dari bagian ini dihasilkan sinyal berbobot posisi X, Y 

dan Z. Bagian pencitraan terdiri  dari  modul  antar  muka dan perangkat   lunak akuisisi  dalam 

komputer,   bagian   ini   mengolah   sinyal   masukan   menjadi   suatu   citra   obyek.   Sedang   bagian 

mekanik terdiri dari beberapa sistem mekanik beserta kontrol penggerak mekanik. Blok diagram 

Kamera Gamma diperlihatkan dalam Gambar 1. 

Pemakaian   alat   untuk   pemeriksaan   pasien   secara   ringkas   dapat   diterangkan   sebagai 

berikut. Mula­mula pasien dilakukan penanganan klinis sesuai dengan kasus yang dideritanya, 

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 

dikuatkan oleh rangkaian penguat awal, oleh bagian pengolah sinyal pulsa tersebut dibobotkan 

kedalam bentuk sinyal posisi berdimensi X dan Y. Selain itu, pulsa keluaran detektor juga dicek 

kebenarannya sebagai  bobot  energi  oleh penganalisis   tinggi  pulsa  (Single  Chanel  Analyzer),  

sehingga pulsa yang sesuai dengan bobot energi isotop saja yang dilewatkan, oleh teknik logika 

pulsa ini dibentuk menjadi sinyal Z. Sinyal X, Y dan Z yang dihasilkan,diumpankan ke bagian 

masukan modul antarmuka pencitraan untuk diubah menjadi sinyal digital agar dapat dipahami 

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, 

pelaporan dan pengiriman file kepada dokter maupun bagian lain untuk penanganan lebih lanjut.

2.3 DASAR – DASAR KAMERA GAMMA

Sinar   gamma   dipancarkan   oleh   sebuah   nuklida   melewati   sebuah  collimator  untuk 

menghasilkan kilatan citra didalam sebuah cakram detector yang dibentuk oleh kristal   Sodium 

Iodide.  Sistem   kamera   sintilasi   menentukan   sebuah   lokasi   di   tiap   peristiwa   sintilasi     dan 

kemudian menghasilkan titik fokus cahaya yang baik pada posisi yang bersesuaian dari tabung 

sinar   katoda.   Gambar   yang   dihasilkan     masih 

memiliki   akurasi   dan   karakteristik   yang   belum 

bagus.   Ini  memerlukan pemrosesan sinyal   lanjut 

yang   mampu   memperbaiki   distorsi   yang   terjadi 

pada citra sehingga dihasilkan citra  kualitas yang 

bagus. Gambar 9.1 menunjukan bentuk dari citra 

dalam   kristal   kamera   dengan   sintilasi   yang 

dihasilkan dari penyerapan sinar gamma.

Collimator   terdiri   dari   sejumlah   besar   timbal   dengan   beberapa   lubang   paralel   yang 

memiliki tampang lintang yang sama. Jumlah sinar gamma yang diterima oleh beberapa daerah 

kristal   secara   langsung   sebanding  dengan   jumlah  nuklida  yang  ditempatkan  dibawah  organ. 

Karena sinar gamma memancar ke segala  arah, maka hanya persentase kecil (biasanya 0.01%) 

dari sinar yang dipancarkan oleh organ tersebut yang mampu dideteksi dan mampu membentuk 

citra.  Sinar gamma yang dipancarkan dari tubuh pasien ditangkap oleh kristal­kristal sintilasi 

berdiameter   besar   (NaI(Tl))   setelah   melalui   suatu   kolimator.   Guna   kolimator   adalah   untuk 

memberikan penajaman pada citra karena hanya melewatkan sinar gamma yang searah dengan 

orientasi lubang kolimator dan menahan gamma hamburan. Sedangkan shield  timbal menjamin 

hanya sinar gamma yang datang dari   tubuh pasien saja  yang dideteksi.  Ketika suatu photon 

gamma berinteraksi dengan kristal sodium iodida yang diaktivasi oleh Thallium (NaI(Tl)) maka 

dihasilkan   pulsa   pancaran   cahaya   (fluorescent   light)   pada   titik   interaksi   yang   intensitasnya 

sebanding dengan energi sinar gamma. 

Pulsa   pancaran   cahaya   tersebut   kemudian   dideteksi   dan   dikuatkan   oleh   setiap   PMT 

sepanjang permukaan belakang kristal, dimana tabung dengan jarak terjauh menerima cahaya 

lebih kecil dari pada tabung yang terdekat Efisiensi kristal ini untuk mendeteksi sinar gamma 

dari xenon 133 (81 keV) dan technetium 99m (140 keV) adalah mendekati 90%, artinya hanya 

10% dari foton gamma yang melalui kristal yang tidak menghasilkan suatu pulsa cahaya.

Posisi dari kilatan cahaya ditentukan dengan melihat bagian belakang kristal yang terdiri 

dari   Photomultiplier   tubes   (PMT).   Kamera   gamma   komersial   menggunakan   37   PMT   yang 

disusun sedemikian rupa seperti ditunjukkan pada gambar 9.2. 

Sebuah   pipa   cahaya   transparan   disediakan   untuk  optical   coupling  PMT   ke   kristal. 

Karakteristik  optik  dari  pipa  cahaya   tersebut  memiliki  pengaruh yang sangat  penting  dalam 

resolusi kamera dan keseragaman medan. Pulsa arus keluaran dari tiap – tiap PMT diterapkan ke 

masukan tiap – tiap preamplifier yang memperkuat dan membentuk pulsa sebelum dikirim untuk 

pemrosesan   lebih   lanjut.  Sinyal  keluaran  preamplifier  adalah   tegangan yang memiliki   tinggi 

pulsa yang sebanding dengan arus dari  PMT dan energy radioaktif yang masuk ke detektor. 

Lintang sinyal diset pada level ambang sebagai umpan pada summing ampllifiers yang merubah 

sinyal tersebut menjadi empat posisi koordinat sinyal yakni  X+ , X­, Y+, Y­ dan sinyal energi 

total   ZT    juga dibuat untuk menormalisasi sinyal – sinyal tampilan   (±X ,±Y) sehingga citra 

organ yang ditampilkan pada layar benar – benar replica dari organ asal. 

Akuisisi citra static pada kamera gamma analog digambarkan sebagai berikut : misalkan 

pada koordinat X,Y (45,18) ada pulsa dengan cacah sama dengan N. Sinyal – sinyal tersebut 

dilewatkan pada rangkaian ADC. Bilangan desimal 45 dan 18 dikonversikan ke bilangan digital 

sehingga posisinya dapat dipastikan pada system video display dan apabila terjadi pulsa – pulsa 

diposisi koordinat 48,18 pada kristal maka hasil cacahnya diakuisisi di lokasi yang sesuai pada 

layar display.  Sinyal koordinat X dan Y dapat langsung dikirim ke peralatan penampil gambar 

atau direkam oleh komputer, sedangkan sinyal Z diolah oleh penganalisis tinggi pulsa (PHA). 

Titik cahaya dapat dimunculkan pada layar  monitor hanya apabila  pulsa energinya ada pada 

daerah jendela yang diatur sebelumnya (preset window) dari PHA dengan koordinat titik cahaya 

ditentukan oleh sumbu X dan Y.

2.4 SISTEM KOMPUTER KAMERA GAMMA

Didalam kamera gamma proses pembuatan citra  juga dilakukan secara komputerisasi. 

Untuk  itu sebeum sinyal  – sinyal  (digital)  dimasukkan ke dalam Sistem Komputer.  Terlebih 

dahulu   diolah   dan   dikoreksi.   Sebelumnya   sinyal   –   sinyal   analog   dikonversikan   ke   digital 

menggunakan rangkaian ADC. Dengan pemakaian kolimator untuk mengarahkan foton gamma 

perlu dilakukan koreksi spasial dan koreksi energi (oleh adanya scattering bahan kolimator dan 

resolusi). Untuk itu sinyal – sinyal X, Y dan Z dilewatkan pada rangkaian Spatial Linearity  

Correction dan Energy Correction Logic. Selanjutnya untuk normalisasi sinyal – sinyal X dan Y 

dilakukan dengan menggunakan pulsa pengendali energi Z.

Dengan integrasi sistem komputer ke dalam kamera gamma maka computer juga dapat 

dimanfaatkan   sebagai   sistem   pengendalian   proses   (otomatis),   akusisi   data,   sekuensial 

pemrosesan data, kalkulasi data, penyimpanan data, dan penampilan data ( display )

2.5 ANTARMUKA KOMPUTER

Seperti yang telah didiskusikan sebelumnya, 3 pulsa didapat dari interaksi foton gamma 

di kamera gamma. Pulsa X dan Y  tergantung pada lokasi interaksi dan pulsa Zph  yang sebanding 

dengan energi total yang terkumpul di kristal. Antarmuka terdiri dari dua ADC yang mampu 

mengkonversikan dengan cepat pulsa analog ke bentuk digital  untuk mengurangi waktu mati 

sehingga mampu meminimalisasi distorsi citra pada laju cacah tinggi. Sinyal Z digunakan untuk 

mengendalikan transmisi  sinyal – sinyal tersebut ke komputer. Pada umumnya digunakan ADC 

8­10 bit untuk membangkitkan citra pada elemen matriks dengan kemampuan 256 x 256 piksel.

2.6 KENDALI MUTU KAMERA GAMMA

Unjuk kerja kamera gamma secara umum dinilai dari sensitivitas sistemnya,  resolving  

time,  keseragaman medan dan  resolusi spasial.  Kolimator kamera, mempunyai pengaruh yang 

signifikan pada efisiensi dan resolusi spasial.

Sensitifitas.

Sensitifitas   atau   efisiensi   kamera   mendeteksi   foton   radiasi   adalah   parameter   yang 

menunjukkan kemampuan kamera mendeteksi   radiasi  gamma untuk berbagai   jenis  kolimator 

yang dinyatakan dalam satuan cpm/µCi.

Sensitifitas kamera yang diatur dengan menghitung efisiensi dari  komponen kamera ­ 

didefinisikan   sebagai banyaknya cacahan per detik yang diperoleh sistem kamera gamma dari 

masing – masing satuan aktivitas yang diketahui. Kepekaan bergantung pada efisiensi geometris 

dari kolimator, efisiensi Kristal, dan lebar jendela penganalisa tinggi pulsa.

Kebanyakan kamera gamma yang menggunakan Kristal  mempunyai  ketebalan sekitar 

9,5 mm. Bagian dari   foton interaksi yang diserap berbanding terbalik   dengan respon energi 

foton (atau  efisiensi Kristal). Untuk laju cacah yang diinginkan maka dapat digunakan sumber 

radionuklida yang memiliki energi yang lebih besar dan jumlah radioaktivitas yang lebih besar 

untuk diterapkan kepada pasien. Namun untuk meminimalisir dosis radiasi, radionuklida yang 

menghasilkan sinar gamma dibawah 300 keV lebih banyak digunakan karena kamera gamma 

memiliki efisiensi cacah yang lebih tinggi dalam rentang ini. Kepekaan Kristal kamera gamma 

terhadap  energy sinar gamma ditunjukkan dalam gambar 9.5

sensitifitas kamera gamma dipengaruhi oleh beberapa faktor,yaitu :

• Resolusi sistem kamera

• Performance Kristal NaI(Tl)

• Jenis kolimator yang digunakan.

Resolving Time

Pada tingkat aktifitas yang sangat rendah, cacahan yang dihitung pada tiap satuan waktu 

akan berbanding lurus dengan jumlah aktifitas. Ketika intesitas sinar gamma meningkat maka 

kebolehjadian   2   foton   tiba   pada   waktu     yang   samapun   akan   meningkat,   hal   ini   akan 

menghasilkan 2 kilatan cahaya dalam Kristal yang overlapping  sehingga diinterpretasikan oleh 

sistem   sebagai 1 foton dengan energi yang lebih tinggi. Hal ini akan ditolak oleh penganalisa 

tinggi pulsa. Waktu mati elektronik dengan nilai tertentu akan menyebabkan hilangnya sejumlah 

cacahan. Sedangkan Pada laju cacah yang tinggi akan menghasilkan pergeseran  baseline  yang 

membuat  beberapa  pulsa   jatuh  di   luar  window  PHA sehingga  pulsa   tersebut  diabaikan  oleh 

sistem.

Disamping  hilangnya cacahan  pada laju cacah input yang lebih tinggi,  Kamera gamma 

akan mengalami penurunan unjuk kerja,khususnya dengan memperhatikan faktor keseragaman 

medan dan karekteristik resolusi citra yang dihasilkan .

Keseragaman

Idealnya   kamera   gamma   memiliki   keseragaman   respon   yang   sama   diseluruh 

permukannya. Namun dalam kenyataanya, terkadang beberapa keseragaman sistem   bervariasi 

berkisar antara 15% dari keseluruhan Kristal. Distribusi cacah (seperti cacah per satuan luas) 

sebagai respon atas suatu perubahan secara terus menerus pada keseragaman gamma, tergantung 

pada   factor   tanggapan   Kristal,   lineritas   dan   kelurusan   ruang  fotopeak.   Untuk   memperoleh 

kualitas  unjuk  kerja  yang baik    dari   sistem,  maka perlu  dilakukan koreksi  pada  energi  dan 

ketidakseragaman aliran  medan.    Suatu  metoda koreksi  keseragaman yang paling   sederhana 

yaitu dengan membagi permukaan kamera kedalam kotak persegi empat kecil – kecil  secara 

elektronik.  Sebuah lokasi memori pada komputer  berhubungan dengan setiap kotak  tersebut. 

Kepekaan  relatif dari tiap – tiap kotak, diukur dengan menghadapkan kamera pada sinar gamma 

yang seragam. Akumulasi cacahan dalam lokasi memori sebanding dengan efisiensi relatif dari 

masing­masing kotak. Dengan membandingkan hasil cacahan pada seluruh kotak diperoleh nilai 

keseragaman dari kamera secara keseluruhan.

Resolusi Energi

Resolusi energi adalah kemampuan system untuk mencegah/menolak peristiwa hamburan 

foton.Hal ini berpengaruh pada  spectrum energi puncak.Pancaran energi ini digambarkan 

sebagai FWHM dari puncak energy foton dan diukur dengan satuan energy.

Penyebab sebaran tersebut adalah flktuasi intrinsic pancaran foton dari waktu ke 

waktu,efisiensi pengumpulan foton dan pelipatan electron di dalam tabng PMT sendiri.Adanya 

penurunan tingkat resolusi energy dapat disebabkan karena kondisi Kristal sintilator,kopling 

optis atau perubahan penguatan PMT.Penetuan parameter ini dilakukan sebagaimana dilakuka 

pada system cacah konvensional.

Ketika sinyal energy diumpankan pada MCA,MCA dapat dengan mudah mencari kanal 

photopeak  dan dan penyebaran  energy pada setengah nilai cacah puncak.Perbandingan antara 

nomor kanal FWHM dengan nomor kanal puncak dikalikan 100 merupakan persentase dari 

resolusi energy.

Jika tidak tersedia MCA dapat digunakan single chanel Analyzer dengan lebar window 

tertentu atau sekitar 1 persen untuk  menggambarkan sebuah puncak energy.

Kesamaan Aliran medan

Pegertian dari parameter ini adalah variasi atau respon system ketika Kristal sintilator 

terpengaruh   oleh   fluks   radiasi   gamma.keseragaman   input,   yang   disebabkan   oleh   peletakan 

sumber yang kuat di atas permukaan detector atau dengan menirukan input yang seragam dengan 

sebuah sumber radioaktif kuat dengan jarak lebih besar dari 5x diameter detector.

Ukuran Derajat ketidaksamaan disebut sebagai Kepadatan Cacah (CD). CD diukur pada 

seluruh bagian permuakan kristal sintilator. Aliran gambar direkam  dan kepadatan cacah pada 

lokasi yang berbeda diperhitungkan. Nilai maksimum dan minimum dari CD dapat diperoleh. 

Integral  ketidaksamaan dirumuskan sebagai berikut:

Semakin kecil nilai integral kesamaan menunjukkan semakin baik spesifikasi dan kualtas system.

Untuk memperkirakan variasi cepat spasial dalam CD,digunakan sebuah parameter yang 

disebut   kesamaan   diferensial     Parameter   ini   menyoroti   kemungkinan   terburuk   parameter 

ketidaksamaan   pada   jarak   yang   pendek.Kesamaan   diferensial   menyatakan   ketidaksamaan 

maksimum dalam jendela spasial yang sejajar dengan sumbu Y atau sumbu X detector.Daerah 

window meliputi jarak yang kecil atau sekitar 10% dalam sumbu X dan Y.Persamaan DU adalah 

Di  mana  CD high  dan  CD  low adalah  kepadatan  densitas   rendah  dan   tinggi   dalam daerah 

window.Parameter   tersebut  menyatakan perbedaan nilai   tertinggi  antara  posisi  yang berbeda 

pada window.

Perkiraan  atas  kesamaan aliran  medan dengan  atau   tanpa  kolimator  dapat  digunakan 

untuk mengetahui cacat pada kolimator   atau kerusakan pada kolimator.Test yang sama dapat 

juga digunakan untuk mengetahui kepekaan dalam penguatan PMT.

Resolusi Spasial

Resolusi   Spasial   adalah   kemampuan   kamera   untuk   memproduksi   citra   distribusi 

radionuklida   dari   organ   yang   diamati   secara   detail.   Resolusi   kamera   sangat   dibatasi   oleh 

karakteristik kolimator, hamburan dan kemampuan sistem untuk menentukan secara akurat titik 

–   titik    di  dalam Kristal,   dimana   terjadi  peristiwa   sintilasi.  Ketika  energy meningkat,proses 

kolimasi  menjadi  semakin sulit.    Maka septa   (panjang  lubang kolimator)  harus  cukup  tebal, 

sehingga   dihasilkan   lebih   sedikit   lubang   per   unit   luas   untuk   mengantisipasi   pertambahan 

penetrasi septal  oleh sinar gamma berenergi tinggi. 

Untuk memperoleh resolusi yang baik, maka keluaran Signal to Noise Ratio (SNR) dari 

PMT   yang   terletak   jauh   dari   tempat   sintilasi   akan   menjadi   tinggi.   Perbandingan   tersebut 

tergantung pada jumlah cahaya yang dipancarkan oleh Kristal. Foton dengan energi dibawah 70 

keV, tidak menghasilkan cahaya yang cukup dan oleh karena itu resolusinya menurun. Diatas 

energi 70 keV­ 250keV, resolusi meningkat secara terus­menerus. Melebihi batas ini,  kinerja 

sistem akan mulai menurun lagi karena kolimasi yang buruk dan pertambahan absorbsi oleh 

hamburan  Compton  (Pada eksperimen gamma satu  atau  dua   interaksi  Compton diikuti  oleh 

interasi fotolistrik) 

Secara teoritis, resolusi sistem dapat ditingkatkan dengan menambah banyaknya tabung 

photomultiplier yang digunakan untuk mendeteksi cahaya yang timbul dalam kristal. Namun, 

peningkatan dalam photomultiplier menambah rumit sistem dan biaya operasionalnya.

Resolusi kamera gamma dapat dengan mudah dilakukan dengan membuat citra suatu Bar 

Phantom tanpa kolimator  (Resolusi intrinsic = Ri) atau dengan kolimator (Resolusi Ekstrinsik = 

Rc ) yang disebut Line Spread Function (LSF).Untuk membuat citra tersebut ditempatkan sumber 

titik di depan permukaan kamera.Data Resolusi dipresentasikan dalam bentuk unjuk kerja bar 

phantom dalam bentuk FWHM pada garis line spread ,yang hasilnya ditunjukkan pada gambar 

75.

Resolusi FWHM dalam mm dihitung dari persamaan,sbb :

R = FWHMmm = Jumlah kanal yang terdapat dalam FWHM x K

Dimana K = Faktor kalibrasi mm/kanal

Sehingga FWHM dapat ditulis :

FWHMmm = (N2 – N1) x K

Resolusi   FWHM   sistem   kamera   merupakan   gabungan   resolusi   intrinsic   (Ri)   dan   Resolusi 

Ekstrinsik  (Rc).

Selanjutnya resolusi sistem ditentukan dengan persamaan :

RS2 = RC

2 + RI2

Dimana RC = Resolusi Kolimator

  RI   = Resolusi Intrinsik

Penentuan   resolusi  kamera  gamma secara   langsung  bisa   juga  dilakukan  dengan  cara 

praktis,yaitu denngfan melihathasil citra yang diperoleh dengan menempatkan sumber radiasi di 

depan kamera sejauh 5x diameter detector (2.5 – 4 meter) dan meletakkan phantom di depan 

detector.Bagian   terkecil   dari   gambar   citra   garis   –   garis   phantom   yang   masih   terlihat   jelas 

pemisahannya satu dengan yang disebelahnya,dianggap sebagai resolusi kamera (dalam mm).

Nilai resolusi intrinsic Ri akan semakin baik dengan semakin bertambahnya jumlah PMT 

atau   dengan   semakin   tingginya   energy   foton   gamma   yang   digunakan   (sumber),   sementara 

resolusi ekstrinsik akan semakin baik dengan semakin banyaknya lubang kolimator dan semakin 

panjang lubang tersebut.

Distorsi Spasial

Koordinat posisi citra dihitung oleh decoder dari beberapa kejadian kesalahan acak dan 

kesalahan sistematik. Karena itu, hal tersebut dicitrakan pada lokasi yang salah di dalam citra 

akhir.

Salah Satu contoh adalah tekanan yang progresif dari koordinat pada peristiwa sekeliling 

dalam   kaitan   pada   sudut   ruang   yang   lebih   kecil   yang   dicapai   oleh   system   pengarah   foto. 

Ketidaklurusan mengenai ruang juga dihubungkan dengan tanggapan sudut ruang itu dari cahaya 

ruang dari tiap tabung dan koreksi pada penerusan cahaya yang nyata. Penyimpangan diukur 

dengan gambar suatu set sumer garis sejajar atau pola sejajar. 

Count­rate Loss

Laju   cacah  yang  ditunjukkan  oleh  pembacaan  kamera  gamma mempunyai  hubungan 

yang   non   linier   terhadap   intensitas   atau   aktifitas   radiasi   sumber   yang   datang   pada 

detector.Semakin tinggi laju cacah maka respon kamera tidak lagi linier dan pada suatu nilai laju 

cacah   yang   tinggi,kamera   tidak   mampu   lagi   mencatat   semua   cacah   yang   timbul.Hal   ini 

disebabkan karena adanya factor DEAD Time pada sistem detector.Untuk lebar window pada 

SCA sebesar  10%,pada laju cacah di atas 50 kcps terjadi penurunan respon.Jika terlalu banyak 

kehilangan   laju   cacah   teramati,dapat   menurunkan   kualitas   citra.Oleh   karena   itu,kamera 

hendaknya dioperasikan pada laju cacah di bawah 50 kcps.Hubungan antara laju cacah tercatat 

terhadap laju cacah sesungguhnya adalah sebagai berikut :

Dimana :  R = Laju cacah terbaca

                  N = Laju cacah sesungguhnya

                    =  Dead Time

waktu mati  detector  dapat  ditentukan dengan melakukan pencacahan menggunakan 2 

sumber  radiasi  yang berbeda aktivitasnya.Laju cacah dicatat  untuk pemakaian    sumber  ke­1 

saja,kemudian sumber ke­2 saja dan kedua sumber secara bersamaan.Waktu mati detector adalah 

:

2.7 JENIS­JENIS KAMERA GAMMA

1. Kamera Gamma Tipe Removeable Plug

Kamera tipe ini termasuk yang sederhana dan cocok untuk penyinaran yang searah. Kamera 

ini dapat digunakan untuk aktivitas sampai dengan 2 curie untuk sumber Co­60 dan 100 curie 

untuk Ir­192. Pada saat kamera ini digunakan, maka sumber kamera yang berbentuk konis dapat 

diangkat keatas sehingga radiasi  akan keluar. Kamera ini  juga dapat digunakan untuk teknik 

penyinaraan   panoramik,   dengan   mendorong   sumber   keluar   kamera   dengan   bantuan   sebuah 

graduate rod.

2. Kamera Gamma Tipe D

Kamera ini termasuk tipe shutter berputar dan cocok digunakan untuk radiografi pipa­pipa 

dengan teknik  double wall single  image.  Kamera ini tersedia untuk aktivitas diatas 7,5 curie 

untuk   Ir­192  atau  1  curie  Cs­137.  Kamera   tipe   ini  dapat  ditempelkan  pada  pipa  yang  akan 

diradiografi  dengan menggunakan rantai  pengikat  dan dapat  diputar  ke berbagai  posisi  yang 

diinginkan bila diperlukan.

Bila   kamera   akan   digunakan   maka   silinder   pemegang   sumber   dikeluarkan   dari   posisi 

shielding  dengan   memutar   operating   handle.   Posisi   sumber   harus   berada   ditengah­tengah 

shielding bila digunakan.

3. Kamera Gamma model Torch

Kamera tipe ini mempunyai bentuk yang sangat sederhana dan umumnya digunakan untuk 

meradiografi las pada jaringan pipa dan konstruksi lainnya. Pada saat kamera digunakan maka 

torch  dikeluarkan   dari   dalam   kamera  dan  kemudian   diletakkan  pada   shielding   holder   yang 

ditempelkan pada pipa yang akan diradiografi.  Shielding yang terdapat  pada  torch berfungsi 

sebagai  pengaman atau  pelindung bagi  operator   saat  bekerja.  Kamera  model   torch   ini   tidak 

direkomendasikan oleh standard internasional dan bahkan dilarng penggunaannya oleh banyak 

standard nasional. Kamera ini didesain  untuk sumber dengan aktivitas kecil. 

4. Kamera Gamma Radiografi Remote Kontrol

Kamera   tipe   ini   dapat   dioperasikan   dari   jarak   agak   jauh   dari   posisi   kamera,   sehingga 

penggunaan kamera jenis ini lebih aman dibandingkan dengan kamera jenis lainnya. Selain itu, 

kamera   ini   sangat   cocok   digunakan   untuk   sumber   dengan   aktivitas   yang   besar,   dan   dapat 

digunakan untuk aktivitas sampai dengan 500 curie untuk Ir­192 dan Co­60.

BAB III

KESIMPULAN

1. Peralatan Kamera Gamma terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian deteksi, bagian pencitraan 

dan bagian mekanik. Bagian deteksi terdiri dari detektor Kristal sintilator NaI(Tl), penguat 

awal dan bagian pengolah sinyal, bagian mekanik terdiri dari beberapa sistem mekanik beserta 

kontrol penggerak mekanik dan bagian pencitraan adalah display sistem.

2.  Prinsip kerja kamera gamma berdasarkan interaksi gamma dengan materi,dimana sumber 

gamma yang telah diinjeksikan ke dalam organ dideteksi oleh detector sintilasi untuk 

kemudian diolah oleh sistem menjadi citra.

3. Unjuk kerja sistem dipengaruhi oleh :  Sensitivitas sistem, Resolving Time, Keseragaman, 

Resolusi  Energy, dan Distorsi Spasial.

4. Sensitivitas kamera diatur dengan menghitung efisiensi dari komponen kamera ­ didefinisikan 

sebagai banyaknya cacahan per detik yang diperoleh sistem kamera gamma dari masing – 

masing satuan aktivitas yang diketahui.

5. Resolving time dengan nilai tertentu akan menyebabkan hilangnya sejumlah cacahan. Semakin 

tinggi resolving time,maka semakin buruk unjuk kerja sistem.

6. Keseragaman adalah Distribusi cacah (seperti cacah per satuan luas) sebagai respon atas suatu 

perubahan secara terus menerus pada interaksi gamma, tergantung pada factor tanggapan 

Kristal, lineritas dan kelurusan ruang fotopeak.Semakin tinggi keseragaman sistem,semakin 

baik unjuk kerja sistem.

7. Resolusi energy adalah kemampuan system untuk mencegah/menolak peristiwa hamburan 

foton.hal ini berpengaruh pada  spectrum energy puncak.Semakin besar resolusi energy 

sistem,semakin baik unjuk kerja sistem.

8.  Kesamaan Aliran medan adalah variasi alam respon system ketika Kristal sintilaor 

terpengaruh oleh fluks radiasi gamma.keseragaman input disebabkan oleh peletakan sumber 

yang kuat di atas permukaan detector atau dengan menirukan input yang seragam dengan 

sebuah sumber radioaktif kuat dengan jarak lebih besar dari5x diameter detector.

9. Resolusi Spasial adalah kemampuan kamera untuk memproduksi citra distribusi radionuklida 

dari organ yang diamati secara detail.

10. Jenis­jenis kamera gamma adalah Kamera Gamma Tipe Removeable Plug, Kamera Gamma 

Tipe D, Kamera Gamma model Torch,dan Kamera Gamma Radiografi Remot Kontrol.