Prinsip Kerja PET-Scan
3:36 AM
Edit
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.
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.
