Medrec07.com adalah sebuah website tentang pendidikan dimana semua pelajaran dari SD, SMP, SMA maupun Perguruan Tinggi Lainnya.

Monday, January 19, 2015

Positron Emission Tomography (PET)-SCAN

    Pendahuluan

Positron Emission Tomography (PET) Scan merupakan salah satu modalitas kedokteran nuklir, yang untuk pertama kali dikenalkan oleh Brownell dan Sweet pada tahun 1953. Prototipenya telah dibuat pada sekitar tahun 1952, sedangkan alatnya pertama kali dikembangkan di Massachusetts General Hospital, Boston pada tahun 1970. Positron yang merupakan inti kinerja PET pertama kali diperkenalkan oleh PAM Dirac pada akhir tahun 1920-an. PET adalah metode visualisasi metabolisme tubuh menggunakan radioisotop pemancar positron. Oleh karena itu, citra (image) yang diperoleh adalah citra yang menggambarkan fungsi organ tubuh. Fungsi utama PET adalah mengetahui kejadian di tingkat sel yang tidak didapatkan dengan alat pencitraan konvensional lainnya. Kelainan fungsi atau metabolisme di dalam tubuh dapat diketahui dengan metode pencitraan (imaging) ini. Hal ini berbeda dengan metode visualisasi tubuh yang lain seperti foto rontgen, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) dan single photon emission computerized tomography (SPECT).
Positron Emission Tomography (PET)-SCAN

CT Scan dan MRI hanya mampu mendeteksi kanker terbatas pada aspek anatomi tubuh. Misalnya, CT Scan dan MRI hanya mampu mendekteksi kanker di payudara, kepala, hati, dan sejumlah titik tubuh lainnya. Sedangkan mekanisme kerja organ tubuh yang disebut metabolisme tubuh tidak dapat dipantau oleh CT Scan atau MRI. Sedangkan pada PET-Scan, aspek anatomi dan metabolik sekaligus masuk radar deteksi alat canggih ini. Dimana pun atau kemana pun kanker merambat PET-Scan dapat mendeteksinya. Bahkan kemampuan deteksi alat ini mencakup semua aspek penting tentang kanker seperti jenis, tingkat keganasan (stadium), lokasi, serta cara rambat penyakit mematikan ini.

PET dapat pula digunakan pula untuk menganalisa hasil penanganan kanker yang telah dilakukan. Setelah penanganan kanker melalui operasi perlu dilakukan pemeriksaan apakah masih ada sisa sisa kanker yang tersisa. Untuk keperluan ini, PET merupakan metode yang paling tepat, karena pada kondisi ini keberadaan kanker sulit dilihat secara fisik. Yang diperlukan adalah melihat keberadaan metabolisme sel kanker. Selain itu, PET dapat pula digunakan untuk melihat kemajuan pengobatan kanker baik dengan chemotherapy maupun radiotherapy. Kemajuan hasil pengobatan kanker dapat diketahui dari perubahan metabolisme di samping perubahan secara fisik. Untuk keperluan ini, kombinasi PET dan CT memberikan informasi yang sangat berharga untuk menentukan tingkat efektivitas pengobatan yang telah dilakukan.

Prinsip Kerja PET-Scan.

Sel-sel kanker memiliki tingkat metabolisme yang lebih tinggi dari sel-sel lain. Salah satu karakteristik adalah bahwa sel-sel kanker memerlukan tingkat yang lebih tinggi glukosa untuk energi. Ini adalah langkah-langkah proses biologis PET.  Positron emisi tomografi (PET) membangun sistem pencitraan medis gambar 3D dengan mendeteksi gamma sinar radioaktif yang dikeluarkan saat glukosa (bahan radioaktif)  tertentu disuntikkan ke pasien. Setelah dicerna, gula tersebut diolah diserap oleh jaringan dengan tingkat aktivitas yang lebih tinggi / metabolisme (misalnya, tumor aktif) daripada bagian tubuh.
PET-scan dimulai dengan memberikan suntikan FDG (suatu radionuklida glukosa-based) dari jarum suntik ke pasien. Sebagai FDG perjalanan melalui tubuh pasien itu memancarkan radiasi gamma yang terdeteksi oleh kamera gamma, dari mana aktivitas kimia dalam sel dan organ dapat dilihat. Setiap aktivitas kimia abnormal mungkin merupakan tanda bahwa tumor yang hadir.
Sinar Gamma yang dihasilkan ketika sebuah positron dipancarkan dari bahan radioaktif bertabrakan dengan elektron dalam jaringan. Tubrukan yang dihasilkan menghasilkan sepasang foton sinar gamma yang berasal dari situs tabrakan di arah yang berlawanan dan terdeteksi oleh detektor sinar gamma diatur di sekitar pasien.

Detektor PET terdiri dari sebuah array dari ribuan kilau kristal dan ratusan tabung photomultiplier (PMTS) diatur dalam pola melingkar di sekitar pasien. Kilau kristal mengkonversi radiasi gamma ke dalam cahaya yang dideteksi dan diperkuat oleh PMTS.

           Blok  Diagram Sistem PET-Scan

Sinyal dari setiap output PMT dikonversi menjadi tegangan dan amplitudo oleh low noise amplitudo (LNA). Sinyal yang dihasilkan oleh PMT berupa sinyal pulsa yang lambat. Kekuatan sinyal dari setiap PMT ditentukan dengan mengintegrasikan sinyalnya menjadi pulsa. Setelah LNA, sistem ini menggunakan variabel-gain amplifier (VGA) untuk mengkompensasi variabilitas sensitivitas dari PMTS.
Output dari VGA dilewatkan melalui lowpass filter, offset kompensasi, dan kemudian dikonversi menjadi sinyal digital dengan bit 10 sampai 12-bit analog-ke-digital (converter ADC sampling) dengan 50Msps untuk menilai 100Msps.  
Sinyal-sinyal dari beberapa PMTS harus dijumlahkan, oleh karena itu gabungan sinyal masukan berupa ultra-high-speed. Sebuah DAC menghasilkan tegangan referensi komparator untuk mengkompensasi offset DC. Akurasi yang sangat tinggi diperlukan untuk menghasilkan sinyal output komparator dengan waktu yang berkecepatan tinggi. Sinyal output dari DAC kemudian masuk ke bagian processing unit untuk dikirim ke image processing.
Dari hasil pendeteksian, dilakukan image reconstruction untuk mendapatkan gambaran sebaran glukosa di dalam tubuh. Perangkat kamera PET biasanya telah dilengkapi dengan program untuk keperluan ini, sehingga hasil image reconstruction dapat diperoleh dengan mudah.

         Kamera PET

Kamera PET memiliki kejernihan citra yang lebih baik dibandingkan kamera gamma yang secara umum digunakan pada kedokteran nuklir. Hal ini dikarenakan pendeteksiannya didasarkan pada coincidence detection.
Ketika positron dilepaskan dari fluor-18, partikel ini akan segera bergabung dengan elektron dan terjadilah anihilasi. Dari anihilasi ini dihasilkan radiasi gelombang elektromagnetik dengan energi sebesar 511 V dengan arah berlawanan (180o). Adanya dua buah proton yang dilepaskan secara bersamaan ini memungkinkannya dilakukan coincidence detection. Pada coincidence detection ini, sinyal yang ditangkap oleh detektor akan diolah jika dua buah sinyal diperoleh secara bersamaan.  Jika hanya satu buah sinyal  yang ditangkap, maka sinyal tersebut dianggap sebagai pengotor. Oleh karenanya, hampir seluruh sinyal pengotor dapat dieliminasi dengan cara ini.

Hasil foto PET-Scan.

Hasil foto PET-Scan

Positron Emission Tomography (PET)-SCAN Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Abdi Basariyadi

0 komentar:

Post a Comment

Budayakan lah berterima kasih, Harap tinggalkan komentar yang relevan.