Bone Densitometri

1.     Bone Densitometri

Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengukur kandungan mineral tulang dan kepadatan tulang di bagian  tertentu atau seluruh tubuh

DIGUNAKAN UNTUK:
1. Menilai kekuatan tulang
2. Diagnosis penyakit yang berhubungan dengan kepadatan tulang yang rendah (osteoporosis)
3. Memantau efek terapi
4. Memprediksi risiko masa depan
     patah

Pada pemeriksaan Bone Densitometri biasanya digunakan bermacam-macam tekhnik diantaranya:

1. menggunakan radiasi pengion
2. menggunakan USG
3. DXA energi = dual x-ray  penyerapan (banyak digunakan)

Bone Densitometri memiliki berbagai KEUNGGULAN, yaitu :
1. Dosis radiasi rendah
2. Tersedia luas
3. Kemudahan dalam hal penggunaan
4. Waktu pemindaian yang relative singkat
5. Resolusi gambar yang tinggi
6. Presisi nya bagus
7. Kalibrasi relative stabil.

DXA
1. Dikonseptualisasikan sebagai suatu teknik untuk mengurangi.
2. Untuk menghilangkan gambar soft tissue.
3. Mengukur jumlah Bone Mineral Density (BMD).
4. Mengukur pelemahan x-ray yang terjadi pada bagian tulang tertentu.
5. Scanning pada x-ray foton energi yang berbeda.
6. Tulang Lebih mineral melemahkan lebih x-ray.

2.       ULTRASOUND

Adalah gelombang suara yang berfrekuensi tinggi (> 18 KHz)

Ultrasonografi = Echografi
(echo = pantulan = gema)

A. MODEL TAMPILAN CITRA PADA USG

1. A-MODE
(Amplitude mode = tampilan amplitudo)
2. B-MODE
(Brightness mode = tampilan gelap dan terang)
3. C-MODE
(Constant depth mode =tampilan kedalaman tertentu)

B. Instrumen Scan pada USG
• Menggunakan scan dengan satu dimensi
• Menggunakan diagram x, y untuk mengekspresikan echo
• Vertical, pengukuran untuk ukuran sinyal echo
• Horisontal, mengukur waktu yang diambil untuk echo yang kembali, yaitu, ukuran dari  kedalaman permukaan saat memantulkan.

Sebuah pengukuran waktu yang diambil untuk echo yang kembali diartikan sama dengan ukuran dari kedalaman permukaan yang terkena pantulan.

• Terdiri dari gambar dua dimensi
• Transducer bergerak mengelilingi struktur organ

• Echo akan terdeteksi pada setiap posisi berkas yang ditampilkan pada layar CRT sebagai titik terang di sepanjang garis (scan line)
• Pada layar akan menampilkan kecerahan setiap tempat yang berkaitan dengan besarnya sinyal echo (rekaman naungan abu-abu)
• Semakin kuat dalam hal mengembalikan echo maka tempat atau titik yang dituju akan menjadi lebih terang.

C. Tampilan pada USG

Berikut ini merupakan beberapa tampilan yang dapat  dilihat

1.TAMPILAN ORGAN

A. Dilihat dari dimensi bentuk :

a. DUA DIMENSI
b  TIGA DIMENSI
c.  EMPAT DIMENSI

B. Dilihat dari dimensi waktu :

a. STATIS
b. MOVING
c. REAL TIME

2. TAMPILAN  LAPANGAN PENCITRAAN

a. LINIER
Lapangan citra berbentuk segi empat
b. SEKTOR
Lapangan citra berbentuk segi tiga

3. TAMPILAN  ECHO

a. ANECHOIC
(sonolucent)
b. ECHOIC
(hypoechoic dan hyperechoic)
c. ECHOGENIC
(high echo density = sonoopaque

D. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi  citra USG (jika tidak dikelola dengan baik dapat mengakibatkan diagnostic pitfalls)

a. Faktor fisik

- Refractive shadowing

- Back enhancement

- Slice artifact

- Photographic artifact

- Mirror image artifact

b. Faktor Jenis instrument:
-  static image
- motion image
- reverse image

c. Faktor setting instrument:
- low level gain
- receiver gain
- transmiter gain
- near & far gain

d. Faktor anatomi :
- bentuk, ukuran, tekstur wall echo shadow

e. Faktor patofisiologi :
- holow sign
- gallbladder sludge
- tortous aorta
- mets & primary
- etc.

f. Faktor teknik scanning :
- lokasi, kontras, detail
- image orientation
- image perception

g. Faktor imaging :
- transducer displacement
- poor contact skin transducer
- invalid transducer

E. Deskripsi Citra USG pada berbagai pemeriksaan

a. Deskripsi citra USG liver normal

•         Echoic, cenderung  hypoechoic

•         Homogen

•         Tekstur jaringan halus

•         Lobus kanan lebar

•         Lobus kiri sempit dan meruncing

b. Deskripsi citra USG kandung empedu normal

•         Anechoic

•         Back enhancement

•         Cek fundus dan leher

•         Berdinding rata dan tegas

•         Sehabis makan GB mengalami kontraksi.

c. Deskripsi citra USG aorta abdominalis  dan vena cava inferior

•         Keduanya anechoic

•         Keduanya berdenyut dan berdinding tegas

•         Diameter lumen aorta lebih kecil

•         Aorta berdenyut lebih kuat

•         Dinding aorta lebih tebal

d. Deskripsi citra USG vena porta dan vena hepatica

•         Keduanya anechoic

•         Tidak tampak berdinding tetapi berbatas tegas

•         Keduanya banyak percabangannya pada intra hepatik

e. Deskripsi citra USG diafragma

•         Berupa garis tebal echogenic (high echo density)

•         Membatasi tekstur liver pada bagian atas dan belakang

f. Deskripsi citra USG pancreas

•         Echoic, cenderung hiperechoic.

•         Homogen, tekstur sangat halus

•         Dinding rata, tetapi tidak tegas

•         Cek caput, corpus dan tail.

g. Deskripsi citra USG ginjal

•         Kompleks,

•         Gabungan anechoic dengan solid didalamnya.

•         Korteks anechoic, pelvis ginjal solid.

•         Berdinding tegas dan rata.

h. Deskripsi citra USG limfa

•         Echoic, cenderung hiperechoic.     

•         Tekstur halus, homogen

•         Berbatas halus dan rata

i.Deskripsi citra USG batu (pada ginjal atau pada empedu)

•         Echogenic,

•         Menempati sistem kalises ginjal atau,

•         Menempel pada dinding dalam kandung empedu

•         Berbentuk butiraan,dengan berbagai ukuran

•         Mungkin single atau multiple

•         Refractive shadowing dibelakangnya

3.MAGNETIC RESONANCE IMAGING (MRI)

Magnetic Resonance Imaging (MRI) dulu mempunyai nama NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE
(NMR).

A.   Peran MRI dalam Diagnostik

•         Menghasilkan kontras soft tissue yang sangat baik, mengandung informasi yang lebih unik dibanding peperiksaan lain.

•         Penggambaran multiplanar dimungkinkan.

•         Imejing non invasif.

•         Imejing non pengion.

B.   APLIKASI PEMERIKSAAN MRI

MENURUT ORGAN YANG DIPERIKSA :

1.     HEAD AND NECK

2.     SPINE : MRI MYELOGRAPHY.

3.     MUSCULOSCKELETAL

4.     SISTEM VASCULAR

5.     THORAX

6.     ABDOMEN / PELVIS

C.           4 tahap kerja MRI

1. Tempatkan pasien dalam medan magnit 

    yang kuat.

2. Kerjakan gelombang radio frekuensi  khu-

    sus, terhadap pasien.

3. Ukur sinyal gelombang radio yang di pan-

    tul-balikan dari pasien.

4. Kodifikasi sinyal, jadikan data digital,

    rekonstruksi, dan jadi gambar.

          D.      PROSEDUR TEKNIK PENGGAMBARAN MRI

Magnetic Resonance

Kemagnetan pada tubuh pesien

Berada pada kesetimbangannya dengan total kemagnetan eksternal.

Kemagnetan eksternal jutaan kali lebih besar.

Kemagnetan tubuh pasien memberi konstribusi terhadap kemagnetan total.

Kemagnetan pasien

Memiliki spin

Tidak sejajar dengan arah medan magnet utama (Larmor Precession)

Spin – Alignment in an External Magnetic Field

Atom-atom jaringan tubuh

Tidak pada semua jenis atom dapat mengalami Larmor Precession.

Atom-atom berikut banyak terdapat dalam struktur jaringan, dan mengalami Larmor precession, yaitu :

                                  Hidrogen  (¹H)

                                  Sodium (²³Na)

                                  Phosphor (³¹P)

                                  Fluorine (¹⁹F)

Beberapa jenis atom tidak mengalami Larmor Precission, dan tidak dapat dimanfaatkan dalam MRI :

Carbon  (¹²C)
Oxygen (¹⁶O)
Calcium (⁴⁰Ca)

E.      PRODUKSI  RESONANSI

Presisi terjadi pada frekuensi tertentu dimana Presisi akan menyerap enersi jika dikenai sinyal RF yang Cepat terjadi letupan jika dikenai frekuensi yang sama dan Letupan tersebut  menghasilkan resonansi.

Menangkap resonansi

Resonansi juga merupakan sinyal RF.

Dikumpulkan menggunakan coil receiver sinyal RF.

F.      Komponen dan output

KOMPONEN	KINERJA	OUTPUT
Magnet Utama	Menginduksi proton dalam inti	Spin dan presisi
Coil transmiter RF	Sinyal RF untuk dikenakan pada spin dan presisi	Resonansi
Coil receiver RF	Menangkap resonansi	Data gambar

Frekuensi resonansi tergantung pada kekuatan bidang pemindai MRI
       

F.      Gyromagnetic rasio
adalah frekuensi Larmor nilai per unit kekuatan medan magnet.

1. paling rasio gyromagnetic nuklir
    pada kisaran 1-50 / T MHz, hanya
    di bawah radioband FM, sesuai
    untuk gelombang radio.

2. Kebanyakan gyromagnetic rasio electcronic
    kira-kira 1000 kali lebih besar,
    sesuai dengan microwave.

Sifat  gyromagnetic ratio

Kebanyakan GR inti besarnya antara 1-50 MHz/T, berada dibawah gelombang radio FM.

Kebanyakan GR elektrik besarnya 1000 kali lebih besar dari gelombang microvawe.

Mengukur medan magnet pasien

Coil dipasang dengan diameter paralel terhadap medan magnet utama.

Medan magnet pasien akan menyilang diameter coil.

Terjadi induksi, menghasilkan arus listrik pada coil.

G. Faktor-faktor jaringan yang mempengaruhi sinyal dalam penggambaran MRI

a.Nuclear density  (konsentrasi/kerapatan inti)

b.Relaxation rate   (laju relaksasi)

c.Flow phenomena   (fenomena aliran)

Nuclear Density = Proton Density

Sinyal diproduksi oleh inti yang ter-eksitasi.

Jumlahnya proporsional terhadap jumlah inti yang ada.

Sehingga kekuatan sinyal tergantung pada konsentrasi atau densitas inti.

Relaxation rate (Laju relaksasi)  / T₁ dan T₂

Relaxation rate tergantung pada kandungan kimiawi dari lingkungan dimana inti berada. Karena Berbeda jenis jaringan, berbeda pula laju relaksasinya,sehingga berbeda pula intensitas sinyal yang dihasilkan, dan tampilan gambarnya.

Flow phenomena:

Menggerakan substansi yang biasa yang memiliki sinyal MRI yang lemah . Lalu, Computer melakukan proses pengubahan sinyal yang kuat ke  bayangan ke abu-abuan. sinyal yang kuat akan ditampilkan oleh warna putih pada gambra dan sinyal yang lemah dipresentasikan oleh warna hitam

H.      EQUIPMENT

a. console
b. computer
c. magnet room

Magnet types :

a. permanent
b. resistive
c. superconductive (cryogenic)

 Permanent magnet:
a. Lapanganya konstan
b. Tidak dibutuhkan elektrik atau pendingin
c. mempunyai magnet yang berat
d. Sulit digunakan sebagai tempat melakukan klinis

Resistive magnet :
a. Simpel tapi luas.
b. Terdiri dari coil atau kawat.
c. Lapangan magnet diproduksi oleh penggunaan electric tertentu.
d. Hambatan listrik dari kawat menghasilkan panas dan kekuatan batas lapangan.
Kebutuhan sistem pendingin.

Superconductive (cryogenic) magnet:
a. Juga termasuk elektromagnetic
Loop Wire yang didinginkan ke suhu yang sangat rendah dengan helium cair untuk mengurangi hambatan listrik dan akan memberikan

4.       KEDOKTERAN NUKLIR

A.   Prinsip pencitraan

Menggunakan radioisotop sbg sumber sinar gamma dengan energi 80-511 keV  kemudian Radioisotop dimasukkan kedalam organ tubuh yang diperiksa (in vivo) lalu Organ tubuh memencarkan radiasi, dan yang terakhir detektor mencatat paparan diluar tubuh

Pada kedokteran nuklir Radiasi diubah menjadi cahaya, cahaya diubah menjadi data digital, data digital direkonstruksi menjadi citra diagnostik.                        

B.   Unsur utama yang menentukan perkembangan pemeriksaan kedokteran nuklir

a. Jenis dan formula radiofarmaka

b. Instrumen penangkap dan pengubah foton

c. Komputer pengolah data dan kemampuan rekonstruksi citra

C. Perkembangan teknik pencitraan kedokteran nuklir

a. Gamma kamera

b. SPECT

c. PET

D.  Gamma kamera     ke   SPECT

- Menggunakan radiofarmaka yang sejenis.

- Perubahan/modifikasi pada instrumen penangkap radiasi (kolimator dan detektor).

- Tujuannya untuk menangkap energi foton tunggal yang mewakili lapisan/potongan organ tertentu

Organ:    radiofarmaka:      energi:

Thyroid    ¹³¹ I                          364 keV

SSP          ^99m Tc DTPA            140 keV

CSF          ¹³¹ I RISA                 364 keV

Tulang      ^87m Sr                      388 keV

Paru         ^99m Tc MAA              140 keV

Liver         ^99m Tc sulfur coll     140 keV

GB            131 I Rosebengal    364 keV

a. Instrumen SPECT

- Kamera sinar gamma dikopel dengan gantry (head + gantry) yang dapat bergerak mengelilingi obyek, sebagaimana pada CT dan menggunakan colimator khusus untuk menangkap foton dari lapisan obyek tertentu

1.  Colimator

Konstruksi lobang-lobang colimator (colimator hole) dibuat supaya dapat menangkap foton yang terpancar dari kedalaman tertentu organ tertentu. Apabila head bergerak (scanning) maka detektor akan menangkap foton-foton dari lapisan tertentu saja, yang dibutuhkan untuk penggambaran

2. Perkembangan head dan gantry pada SPECT

a. Single head, double head dan triple head

b. Rotasi dari 180⁰ sampai 360⁰

c. Gambaran : planar, bi-planar, multi planar dan cross-sectional

E. SPECT menjadi PET

Foton gamma diubah ke  radiasi annihilasi dimana Radionuklida C,N,O pemancar positron, diproduksi dengan cyclotron dan menggunakan Data koinsiden (detektor,sirkuit) yang memiliki Konstruksi gantry dan detektor seperti pada CT scan    dan menghasilkan Pencitraan : planar, crosssectional, coronal dimana Resolusi gambar hampir sama dengan SPECT

                F.  PET

Elemen stabil C,N,O dijadikan radionuklida menggunakan cyclotron untuk menghasilkan positron kemudian Dimasukkan kedalam tubuh sehingga positron bertemu elektron menghasilkan radiasi annihilasi, enersinya kembar (0.51 MeV) arah berlawanan, keluar tubuh ditangkap oleh detektor koinsiden dan C,N,O diproses dengan cyclotron  menjadi radioisotop pemancar positron (b+) dimasukkan ke organ lalu b+ bertemu dengan elektron dari atom-atom organ yang diperiksa,
menghasilkan annihilasi yang terpancar keluar tubuh dg arah berlawanan (E=0,51 MeV) diterima oleh detektor koinsiden diteruskan menjadi data gambar dan direkonstruksi menjadi gambar

a. Kharakteristik positron

Definisi                    :  elektron bermuatan positif

Asal                         :  inti yang kekurangan netron

Produksi                  :  accelerator

Peluruhan inti         :  p           n  + e⁺ + neutrino

Peluruhan positron :  annihilasi,

                                       foton kembar 0,511 MeV,

                                       arah berlawanan

Radionuklida

    dalam PET              :    ¹¹C,  ¹³N,  ¹⁵O,  ¹⁸F,  ⁶⁸Ga

Radionuklida dalam PET

             Carbon    Nitrogen     Oksigen

Inti        :   ¹¹C                ¹³N                   ¹⁵O

Half-life :   20,4 min       9,97 min          2,03 min

Proton   :   ¹⁴N(p,a)¹¹C   ¹⁶O(p,a)¹³N       ¹⁵N(p,n)¹⁵O

Target   :   N₂ (gas)        H₂O (liquid)     N₂+1%O(gas)