Analisis Campuran CaCO3 dengan Cangkang Rajungan sebagai Alternatif Bahan Kontras Tulang pada Phantom untuk Mesin CT-Scan

DANNIEL YUWONO, Dr. Ing. Ir. Kusnanto;Ir. Anung Muharini. M.T

2023 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Cangkang rajungan memiliki kandungan mineral kalsium sebesar 22-39%. Persentase kalsium pada cangkang rajungan menunjukan bahwa cangkang tersebut dapat digunakan sebagai tulang sintetik pada manusia dengan persentase mineral kalsium 36%. Senyawa CaCO3 merupakan mineral yang mudah ditemui di pegunungan kapur di Indonesia. Pada ICRU-44, CaCO3 merupakan material rekomendasi untuk mengganti jaringan tulang manusia dengan menggunakan epoxy sebagai perekatnya. Cangkang rajungan dan CaCO3 perlu dihaluskan untuk menghasilkan ukuran partikel lebih kecil dari 100 mikron. Kalsinasi diperlukan pada bubuk cangkang rajungan dan CaCO3 adalah untuk menghilangkan kandungan CO2 di dalamnya sehingga tersisa kalsium oksida (CaO) yang merupakan mineral penyusun tulang manusia. Kedua bubuk cangkang rajungan dan CaCO3 hasil kalsinasi (CaO) akan dicampurkan dengan resin epoxy berdasarkan rasio volume yang sudah ditentukan. Variasi rasio volume akan menentukan besarnya densitas pada sampel. Setelah dikalsinasi kedua bubuk memiliki kandungan mineral kalsium yang mendekati mineral kalsium pada tulang manusia. Rasio volume bubuk campuran dengan resin 27 : 73 memiliki densitas sebesar 1,61 g/cm3 sesuai dengan densitas tengkorak manusia. Nilai HU sampel diukur dengan menggunakan CT-Scan milik Rumah Sakit Umum Pusat Sardjito. Sebanyak 83,4% bubuk memiliki diamater partikel lebih kecil dari 83,6 mikron. Rentang nilai HU sampel yang didapat adalah 943,79 hingga 1004,04. Material yang digunakan dapat digunakan sebagai bahan kontras tulang karena berada dalam rentang nilai HU tulang tengkorak manusia dan memiliki densitas tulang tengkorak sesuai ICRU-44.

Crab shells contain a high calcium mineral around 22-39%. The amount of the calcium in human bone is about 36% which is near the amount of the calcium from crab shells. Calcium carbonate (CaCO3) is one of the mineral that can easily be found in limestone moountains in Indonesia. CaCO3 become one of the recommended materials for human bone substitute by ICRU-44 with epoxy as the matrix. To convert the crab shells and CaCO3 powder into calcium, calcination is needed to decompose the CO2 gas and become Calcium Oxide (CaO). The powder need to be filtered with 170 mesh filter, to produce powder that had diameter lower than 100 micron. Molding and casting produce sample cylinder for measuring the Hounsfield Unit and capsule with different mass rasio between powder and epoxy for measuring the density of the sampel. After the calcination, the composition of the calcium from both of the powder close to human bone calcium mineral composition. The 27 : 73 volume ratio's produce a density that close to the human cranium bone density, 1,61 g/cm3. From that the 50 : 50 ratio will be made into a cylinder and measure it with CT-Scan. Using hydrometer, 83,4% of the powder has diameter lower than 83,6%. From the CT-Scan test, the sample's Hounsfield Unit (HU) is between 943,79 to 1004,04 HU. From the density and HU data, the material can be use as a contrast material for CT-Scan phantom.

Kata Kunci : cangkang rajungan, CaCO3, phantom, bahan kontras, densitas, Hounsfield Hnit (HU)