FISIKA IMEJING CT SCAN
IMAGE RECONSTRUCTION SYTEM-CT SCAN SIEMENS
Detektor Ada beberapa tipe komponen yang dapat digunakan untuk mendeteksi sinar-X yaitu:
1. PMT (Photo Multiplier tube) Detektor jenis ini tidak digunakan
lagi dalam mesin CT-Scan modern. Detektor jenis ini hanya merupakan
tabung vakum yang besar yang tidak mampu secara langsung mengubah sinar
–X yang diredam menjasi sinyal elektrik yang berguna. Alat ini didesain
untuk merespon terhadap cahaya tampak. Sehingga, PMT harus benar-benar
dibuat sehingga terlindung dari semua sumber cahaya dari luar. Selain
itu, alat ini harus disambungkan secara mekanik dengan kristal
scintillasi. Kristal ini mampu menghasilkan cahaya tampak pada proporsi
intensitas sinar-X yang mengenainya, dan efisiensi dari keseluruhan alat
ini hanya berkisar sekitar 50%. Jika terjadi kebocoran cahaya, atau
sambungan dengan kristal tidak benar, maka efisiensi akan menurun, dan
jika ini terjadi, alat ini harus diganti.
2. Detektor Solid State (Scintillation Crystal) Prinsip kerjanya tak
jauh beda dengan PMT. Detektor solid state tersusun atas barisan-barisan
atau array-array yang masing-masing terdiri atas kristal scintilasi
(berkilau) yang disambungkan tepat pada permukaan dioda cahaya yang
sangat sensitif. Tiap elemen detektor disebut channel. Prinsip kerjanya:
- jika suatu kuanta sinar-X diserap oleh kristal dan menghasilkan
photon-photon cahaya tampak. - Jumlah photon-photon cahaya tampak ini
tergantung oleh energi yang diserap oleh kristal - Kuanta cahaya tampak
sampai pada dioda cahaya secara langsung atau setelah memantul pada
dinding kristal yang dapat menahan kuanta cahaya agar tidak keluar, dan
menghasilkan arus listrik pada kisaran 0 – 2 µA - Arus inilah yang
kemudian diukur dan diproses pada sistem elektronika akuisisi data.
Sambungan antara kristal dan dioda cahaya biasanya merupakan sambungan
khusus agar tidak ada cahaya yang keluar, dan tidak berubah menjadi arus
listrik. Dioda cahaya ini sendiri disolder di atas PCB yang langsung
menuju sistem akuisisi data. Keseluruhan array detektor ini diletakkan
dalam ruang yang tahan cahaya. Alat ini mampu mempertahankan efisiensi
sampai 90%, dan tipe ini yang sampai sekarang masih digunakan di alat
CT-scan modern, termasuk alat yang saya bahas ini. Dioda cahaya Ada dua
kategori umum material penyusun kristal, yaitu crystalline yang terdapat
di alam, dan juga keramik buatan. Keduanya sangat sensitif terhadap
keadaan temperatur dan tekanan udara. Siemens sendiri telah memproduksi
kristal sendiri dan telah dipatenkan yaitu UFC (Ultra Fast Ceramic).
3.
Detektor (gas) Xenon Detektor ini bekerja berdasarkan prinsip Ionisation
chamber. Disini plat katoda-anoda disusun menjadi housing Alumunium.
Tiap-tiap anoda-katoda yang berpasangan membentuk satu Ionisation
chamber. Jumlah ionisation chamber tergantung dari tipe scanner.
Kebanyakan CT-scan model awal yang menggunakan teknologi gas ini,
sedangkan untuk CT-scan modern sudah menggunakan teknologi solid-state.
Teknologi detektor ini datang pada saat yang hampir bersamaan dengan
detektor solid state. Cara kerjanya juga sangat berbeda dengan kedua
detektor sebelumnya.
Detektor ini terdiri atas ruangan-ruangan kecil
yang saling terpisah dan jaraknya masing-masing sangat sempit.
Masing-masing memiliki bukaan kecil tempat masuknya gas Xenon, dengan
tekanan yang relatif sama untuk tiap ruangan. Hasilnya merupakan
chamber-chamber yang masing-masing identik satu sama lain. Dengan
memberikan tekanan pada gas Xenon, molekul gasnya menjadi berdekatan.
Hal ini sangat penting karena detektor ini bekerja berdasarkan prinsip
ionisasi. Ketika quanta mengenai molekul Xenon, elektron-elektron akan
terlepas dari kulit terluar Xenon, dan menghasilkan sebuah elektron dan
sebuah ion Xenon+. Dinding-dinding tiap chamber disupply dengan tegangan
positif sekitar +250 V, dan di tengahnya diberikan kutub negatif. Kutub
negatif ini akan menarik ion positif Xenon dan berubah menjadi arus
listrik sebanding dengan ionisasi yang terjadi.
Hal inilah yang
me-representasikan jumlah kuanta X-ray yang diterima, dan kemudian
diteruskan oleh sistem processing. Detektor ini dapat meningkatkan
efisiensi pembacaan sinar-X sampai dengan 85 persen, tetapi untuk
mencapai hasil ini, pasien harus diberikan sinar-X dengan dosis yang
lebih tinggi, jika dibandingkan dengan detektor solid state. Di lain
pihak, kelebihan detektor ini relatif lebih konstan untuk interval suhu
yang besar, dan pembuatannya lebih sederhana dan lebih akurat jika
dibandingkan dengan detektor solid state. Detektor Monitor Energi yang
dihasilkan oleh CT-scan dapat bervariasi sekitar 1-2 %. Walaupun angka
ini cukup stabil, tetapi tidak terlalu presisi. Detektor ini merupakan
alat yang digunakan untuk mengukur sinyal yang belum teredam oleh objek
scan, dan digunakan untuk sebagai referensi untuk semua sinyal detektor
pada tahap ‘preprocessing’. gambar Sistem Akuisisi data CT-Scan keluarga
Sensation ini merupakan CT-Scan generasi ketiga, yang memiliki sorotan
sinar-X yang berbentuk kipas (fan beam) dan array detektor yang keduanya
dapat berputar satu putaran penuh.
Sistem akuisisi data dimulai dari
sistem pengumpulan data, penguatan sinyal, dan konversi sinyal-sinyal
analog ke digital. Sistem Akuisisi Data pada CT-Scan Sistem akuisisi
data merupakan bagian yang sangat krusial dalam CT-scan. Fungsinya
secara umum untuk mengumpulkan, mengintegrasikan, menguatkan,
mengubahnya dari bentuk analog ke digital. Array detektor merupakan
tempat masuknya data-data tersebut. Selain itu, sistem akuisisi data
juga harus menserial-kan data dan mengirimkannya ke Image Processor
untuk merekonstruksi image tersebut. Semua tugas ini harus dilakukan
dalam waktu yang sangat singkat. Sistem ini juga harus dapat membedakan
sinyal dengan nilai yang sangat kecil, seperseribu Volt, sampai puluhan
Volt dengan akurat.
Contohnya dapat kita ambil mesin Somatom Plus yang
dapat melakukan semua operasi di atas ect, integrate and convert from
analog to digital, a huge amount of data from a detector array. It must
also serialize and transmit the same over to an Image Processor for
reconstruction into an image .On top of it all, it must perform all of
these functions in a very short period of time. It must also be capable
of discerning signals from as small as one ten thousandth of a volt to
ten volts with equal accuracy. For example, let's look at a Somatom
Plus. It can perform all of the required operations above for a detector
array containing 768 elements or "channels" -- 1,242 times in one
second. The act of reading out all of the channels of a detector array
one time is called a "reading". Therefore, we may say that the Somatom
Plus can process 1,242 readings per second. Let's break down the DAS
into it's primary components. They are as follows:
1. Integrators
2. PGA/ADC 's
3. Transmitter
No comments:
Post a Comment