PRINSIP KERJA MAGNETIC RESONANSI IMAGING (MRI)

A.    Prinsip kerja Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Gambar 2.2 Skema prinsip kerja MRI

Prinsip dasar dari cara kerja suatu MRI adalah seluruh inti atom di alam tersusun dari proton dan neutron seperti bumi yang bergerak pada sumbunya sehingga mempunyai kutub utara dan kutub selatan yang akan menghasilkan medan magnet eksternal. Inti atom juga bergerak pada sumbu ( spinning ) muatannya. Spinning menghasilkan momen dipole magnetic yang disebut spin. ( Osbon,1992 )

Tubuh manusia paling dominan terdiri atas cairan sehingga atom – atom yang mendominasi jaringan biologi adalah atom hidrogen. Atom hidrogen hanya mempunyai 1 proton tanpa neutron yang memungkinkan adanya momen dipole magnetic sehingga dapat terjadi fenomena resonansi. Momen dipole magnetic yang kuat yang dimiliki atom hidrogen akan menghasilkan konsentrasi yang besar dan kekuatan yang kuat perinti. Oleh karena itulah, instrumentasi pada MRI memanfaatkan atom hidrogen ini.

Dalam keadaan normal, spinning atom hidrogen adalah acak atau tidak beraturan sehingga orientasi dalam jaringan tubuh manusia tidak menimbulkan nilai magnetisasi. Jika spin proton diletakkan dalam medan magnet eksternal yang sangat kuat maka akan dihasilkan suatu orientasi proton yang searah ( proton dengan kuat energi yang lebih rendah ) dan proton yang berlawanan arah orientasinya ( proton dengan kuat energi yang lebih tinggi ) sehingga terbentuk suatu nilai magnetisasi longitudinal searah sumbu z. ( Brown,2003 )

Proton individual setiap inti tidak berorientasi pada sumbu z, tetapi pada dirinya sendiri. Kecepatan frekuensi presisi atom hidrogen bergantung pada kuat medan magnet ekternal maka semakin cepat presisi proton.

Kecepatan atom frekuensi presisi proton tergantung pada kuat medan magnet yang diberikan pada jaringan. Semakin besar kuat medan magnet yang diberikan pada jaringan maka semakin cepat presisi proton. Frekuensi presisi proton tergantung pada kuat medan magnet tersebut.

Pada saat dalam keadaan presisi proton tubuh diberikan suatu energi berupa gelombang radiofrekuensi ( RF ) yang berubah – ubah baik besar maupun sudutnya sehingga mengakibatkan proton tubuh dalam keadaan tereksitasi karena ikut menyerap gelombang radiofrekuensi tersebut ( beresonansi ). Hanya inti atom yang memiliki frekuensi presisi yang sama dengan frekuensi RF yang diberikan dan arahnya tegak lurus dengan medan magnet eksternal yang akan mengalami resonansi. Gelombang RF yang digunakan biasanya 90^o dan 180^o yang disebut pulsa 90^o dan 180^o.

Pada saat RF dalam keadaan aktif ( on ), keadaan masing – masing proton hidrogen akan berubah, kuat medan magnet yang dahulunya searah dengan medan magnet luar ( Longitudinal magnetisation/Mz ) akan berubah menjadi transversal magnetisation ( Mx ) dan pada saat gelombang RF dihentikan ( off ) maka proton – proton hidrogen tersebut akan kehilangan energi yang diserap sebelumnya dan kembali kepada keadaan  posisi semula ( relaksasi ) sambil mengeluarkan energi dalam bentuk sinyal listrik ( spin echo ). (McRobbie,2006) Sinyal ini lah yang diterima oleh gradien coil dan oleh sistem pencitraan sinyal tersebut diubah menjadi gambaran dalam bentuk irisan sagital, coronal, dan axial. Sinyal listrik ini diteruskan ke radiofrekuensi elektronik . Sinyal listrik yang berupa data analog yang berada di radiofrekuensi elektronik ini akan dirubah menjadi data digital oleh ADC dan berbentuk dalam data biner dan kemudian diteruskan ke CPU berbentuk algoritma. Dari CPU ini data digital tersebut ada yang diteruskan ke data storage , image console , image processor . dan kemudian tampil gambaran di image display.

PRINSIP KERJA KEDOKTERAN NUKLIR

1. Prinsip Pencitraan Kedokteran Nuklir

1. Menggunakan radioisotop sbg sumber sinar gamma dengan energi 80-511 keV
2. Radioisotop dimasukkan kedalam organ tubuh yang diperiksa (in vivo)
3. Organ tubuh memencarkan radiasi, detektor mencatat paparan diluar tubuh
4. Radiasi diubah menjadi cahaya, cahaya diubah menjadi data digital, data digital direkonstruksi menjadi citra diagnostik.

2. Alur Pencitraan Kedokteran Nuklir

Dalam prinsip pencintraan pada kedokteran nuklir ada beberapa alur-alur yang harus di ketahui. Berikut alur-alur untuk pencitraan pada kedokteran nuklir :

1. Pembuatan jenis radiofarmaka sesuai dengan jenis pemeriksaan kedokteran nuklir yang akan di lakukan. Radiofarmaka adalah senyawa aktif yang dapat diberikan kepada pasien, merupakan sumber terbuka dan ikut metabolisme tubuh.
2. Radiofarmaka yang sudah di siapkan tersebut lalu di suntikan melalui pembuluh darah pasien, jenis radiofarmaka yang dimasukan sesuai dengan jenis pemeriksaan yang akan di lakukan pada kedokteran nuklir.
3. Setelah disuntikan radiofarmaka melalui pembuluh darah pasien, maka radiofarmaka atau radiasi yang ada di dalam tubuh pasien pasti akan memancar sinar gamma atau radiasi gamma ke segala arah..
4. Radiasi gamma atau sinar gamma yang dipancarkan dari tubuh pasien itu akan di tangkap oleh detektor pada pesawat gamma kamera, lalu akan di saring dengan kolimator, fungsi kolimator pada kedokteran nuklir ini adalah untuk menangkap radiasi gamma atau sinar gamma yang dipancarkan dari tubuh pasien, kolimator yang digunakan pada kedokteran nuklir ini harus di sesuaikan dengan pemeriksaan yang akan dilakukan, misalkan untuk pemeriksaan thyroid, maka kolimator yang digunakan adalah kolimator khusus pemeriksaan thyroid. Jadi, bila kolimator tidak sesuai untuk pemeriksaan yang dilakukan, maka gambaran kedokteran nuklir akan menjadi tidak jelas, atau bisa di sebut blur dan banyak noise.
5. Sinar gamma atau radiasi gamma yang ditangkap oleh detektor ataupun kolimator maka akan di teruskan ke PMT,  PHA, Kordinat x.y,z logic sirkuit amplifikasi. PHA, Kordinat xy, dan logic sirkuit amplifikasi ini berguna untuk menentukan gambaran kedokteran nuklir, apakah gambaran itu bagus atau blur/jelek.
6. Setelah melawati PHA, Kordinat xy dan logic sirkuit amplifikasi maka akan diteruskan melalui komputer untuk menampilkan gambaran kedokteran nuklir ataupun untuk pencatatan dan mencetak gambaran kedokteran nuklir.

 

Berikut bagan atau skema pembentukan citra pada kedokteran nuklir :

 

Berikut instrument-instrumen yang digunakan pada pesawat SPECT :

Ø  Kamera sinar gamma dikopel dengan gantry (head + gantry)

Ø  Dapat bergerak mengelilingi obyek, sebagaimana pada CT

Ø  Menggunakan colimator khusus untuk menangkap foton dari lapisan obyek tertentu

Ø  Konstruksi lobang-lobang colimator (colimator hole) dibuat supaya dapat menangkap foton yang terpancar dari kedalaman tertentu organ tertentu.

Ø  Apabila head bergerak (scanning) maka detektor akan menangkap foton-foton dari lapisan tertentu saja, yang dibutuhkan untuk penggambaran .

Prinsip kerja Gamma kamera (Detector)

Gamma kamera adalah alat untuk mengolah radiasi gamma dari tubuh manusia untuk dapat dirubah dalam bentuk data yang dapat dilihat, baik berup gambar, angka maupun grafik. Sehingga dari situ dapat diketahui mengenai bentuk, letak dan apakah organ itu berfungsi baik atau tidak.

Komponen gamma kamera :

-          Collimator

-          Detektor

-          Photo Multipier Tube (PMT)

-          Cathoda Ray Tube (CRT)

-          Pulse High Analizer (PHA)

1. Kollimator

            Collimator terdiri dari plat timbal yang berisikan banyak pipa kecil (Septa), collimator pada gamma kamera mempunyai beragam bentuk atau tipe, diantaranya adalah :

a. Collimator Pinhole

b. collimator multihole

            - collimator konvergen

            - collimator divergen

            - collimator menjajar

Fungsi dari collimator ini adalah untuk menyerap energi foton yang tidak tegak lurus terhadap detector.

Efektifitas dari kollimator dalam menghasilkan gambaran tergantung dri beberapa faktor :

1. dimension kolimator

Artinya tergantung pada besar pipa, jumlah dan panjang pipa.

2. Jarak dari objek

Makin dekat objek dengan camera gamma maka akan semakin baik.

3. tergantung dari energy radioisotope yang digunakan

Makin tinggi energinya, maka makin buruk cahaya yang dihasilkan oleh detector, oleh karena itu jenis kollimator yang dipakai harus disesuaikan dengan jenis kollimator yang didesain untuk energy tertentu.

2. Detektor

Sistem detector terdiri dari beberapa komponen, komponen ini saling berkaitan sehingga sinyal dari objek dapat dideteksi kemudian diproses.komponen dari detector ini adalah Kristal sodium iodide, kaca untiuk jalan sinar, dan kumpulan tabung PMT. Sinar gamma yang membentur kristal membangkitkan cahaya, yang intensitasnya sebanding dengan energi yang hilang dari sinar gamma itu.

      Sinar gamma diteruskan pada Kristal melalui melalui sebuah collimator yang diletakkan pada permukaan detector. Secara fisik Kristal yang dipakai pada detector mengandung sodium yodida, thallium aktif dicampur dengan NaI. Kemudian ditutup dengan kaleng allumunium yang diberi jendela kaca pada satu sisisnya, jendela ini berguna agar sintilasi dapat diterima oleh PMT.  Diameter Kristal menentukan jumlah PMT yang dipakai dan efisiensi yang diinginkan, makin tipis kristal makin besar efisiensinya, tetapi makin kurang resolusinya.

      Pada saat sinar gamma membentur kristal pada detektor, diahsilkan sintilasi cahaya, dan terjadi peristiwa efek fotolistrik. Pada efek fotolistrik, sinar gamma menabrak orbital elektron atom pada kristal dan memberikan energi pada elektron dalam orbital itu. Elektron yang mendapat energi itu keluar dari orbital sambil memancarkan energi dalam bentuk cahaya.

3. Tabung Photo Multiplier (PMT)

Tabung ini terdiri dari fotokatoda, dinoda-dinoda dan anoda, didalam tabung ini terjadi penyerapan cahaya, sehingga elektron tereksitasi. Melalui medan listrik yang terpasang antara fotokatoda dengan dinoda. Elektron-elektron tersebut dipercepat dan diperbanyak serta dikumpulkan pada anoda sehingga diperoleh pulsa arus listrik.

     Elektron-elektron hasil penggandaan yang terkumpul pada anoda dari PMT akan menghasilkan pulsa arus listrik. Pulsa-pulsa ini yang kemudian akan masuk kedalam unit pemerosesan.

4. Cathode Ray Tube

Signal-signal yang didapat dari PMT akan diproses menjadi tiga signal yaitu x,y,z, dimana signal x dan y digunakan untuk lokasi ruang yang diproses olh CRT yang merupakan tampilan pada layar monitor. Sedangkan signal z menunjukan besarnya energi yang masuk kedalam kristal detektor dan diproses oleh PHA.

5. Pulse Height Analizer (PHA)

Setelah menggunakan kristal sintilasi yang mengubah pancaran radiasi menjadi cahaya, maka cahaya itu akan diubah oleh PMT menjadi besaran listrik. Tetapi cahaya yang dihasilkan oleh kristal dipengaruhi juga oleh efek-efek akibat interaksi antara foton dengan benda seperti halnya efek fotolistrik. Oleh karena itu sinyal yang dihasilkan oleh PMT harus diolah sedemikian rupa sehingga dapat dihasilkan data sesungguhnya dari hasil benturan antara sinar gamma dengan Kristal sintilasi.

Untuk mendapatkan data sebenarnya digunakan rangkaian PHA. Sinyal dari PMT dimasukkan kedalam pre amplifier untuk dikuatkan, kemudian sinyal itu diteruskan kedalam delay line clipper yang akan menghasilkan sinyal-sinyal dengan lebar pulsa yang sama. Output dari delay line clipper ini kemudian merupakan input dari rangkaian Pulse Height Analizer.

INTERNET DI BIDANG RADIOLOGI

Pengertian internet

—Umum atau (bahasa) : kumpulan dr jaringan komputer yang terhubung & bekerja  sebagai sistem.

—Khusus : suatu jaringan komputer terbesar di dunia krna menghubungkan seluruh jaringan komputer yg ada di dunia ini

 Internet dapat diartikan sebagai jaringan komputer luas & besar yg mendunia, yaitu menghubungkan pemakai komputer dari suatu negara ke negara lain di seluruh dunia, dimana di dalamnya terdapat sumber daya informasi dari mulai yg statis hingga yg dinamis & interaktif

—Manfaat internet

 

—Informasi u/ kehidupan pribadi : kesehatan, rekreasi, hobby, pengembangan pribadi, rohani, sosial

—Informasi u/ kehidupan profesional/ pekerja : sains, teknologi, perdagangan, saham, komoditas, berita bisnis, asosiasi profesi, asosiasi bisnis, berbagai forum komunikasi.

 

—Paling menarik adalah keanggotaan internet tdk mengenal batas negara, ras, kls ekonomi, ideologi or faktor2 lain yg dpt menghambat pertukaran pikiran.

—Internet adalah suatu komunitas dunia yg sifatnya sngat demokratis serta memiliki kode etik yg dihormati segenap anggotanya.

—Manfaat internet diperoleh melalui kerjasama antar pribadi or kelompok tanpa batas jarak & waktu.

Pengertian WEB or SITUS

—Situs dpt diartikan sbgai kumpulan halaman2 yg digunakan u/ menampilkan informasi, gmbr gerak, suara, & atau gabungan dr smuanya baik yg bersifat statis maupun dinamis yg membentuk satu rangkaian bangunan yg saling terkait dmn masing2 dihubungkan dgn link2.

Unsur-unsur WEB or SITUS

—A. Domain Name (Nama Domain)

  adlh yg digunakan u/ menemukan situs pd dunia internet.

  Istilah yg umum digunakan adlh URL, contoh : http://octa_haris.tripod.com

     Design Web

—Design sangat menentukn kualitas & keindahan situs. Design sngat berpengaruh kpd penilaian pengunjung akan bagus tidaknya sebuah web site.

—Kualitas situs sangat ditentukan o/ kualitas designer.