INSTRUMENTASI NUKLIR KAMERA GAMMA

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 NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL  YOGYAKARTA 2009

BAB I PENDAHULUAN 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 = RC2 + 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.