Metode kalibrasi sistem tomografi komputer berbasis detektor photodioda

BAHRI, Syamsul, Dr. Gede Bayu Suparta

2004 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Metode kalibrasi sistem Tomografi Komputer (TK) translas-rotasi berbasis detektor photodioda telah diusulkan. Sinogram TK obyek yang dihasilkan diperoleh dengan menggunakan sumber radiasi I-131 untuk puncak tenaga sekitar 364 keV, dengan menggunakan detektor CsI(Tl) dan detektor NaI(Tl). Sinogram yang dihasilkan sistem TK dengan menggunakan detektor CsI(Tl) dikalibrasi relatif terhadap sinogram yang dihasilkan sistem TK dengan menggunakan detektor NaI(Tl). Kanal puncak tenaga spektrum I-131 yang dihasilkan detektor CsI(Tl) bergeser 154 kanal ke kiri relatif terhadap kanal puncak tenaga yang sama yang dihasilkan oleh detektor NaI(Tl). Pergeseran ini menunjukkan bahwa kedua detektor memiliki karakteristik yang berbeda ketika semua parameter lain yang berkaitan dengan akuisisi data adalah sama. Perbandingan intensitas cacah sekitar puncak tenaga NaI(Tl) relatif terhadap CsI(Tl) adalah sekitar 32. Perbandingan ini juga mengindikasikan perlunya upaya penguatan sinyal ketika menggunakan detektor CsI(Tl) agar diperoleh spektrum yang serupa dengan NaI(Tl). Intensitas sinogram yang dihasilkan dari pemayaran obyek dengan menggunakan detektor CsI(Tl) bervariasi diantara 21 ± 4 to 107 ± 10 sedangkan intensitas sinogram ketika menggunakan NaI(Tl) diantara 2524 ± 50 to 3730 ± 61. Secara normal, perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan karakteristik kedua detektor. Kemudian secara intuitif, semua intensitas pada sinogram CsI(Tl) dikalikan dengan faktor 32, supaya mirip kinerja NaI(Tl). Rekonstruksi citra menggunakan metode summation convolution filter back projection dengan filter Ram-Lak. Kontras citra rekonstruksi yang dihasilkan NaI(Tl) lebih rendah dari kontras citra rekonstruksi CsI(Tl). Perbedaan ini berkaitan dengan sensitivitas detektor, yang bukan merupakan perhatian penelitian ini. Sementara itu, kontras sinogram CsI(Tl) yang tidak dikalibrasi, sama seperti nilai koefisien atenuasi linear, tidak berubah setelah kalibrasi. Oleh karena itu, untuk melakukan kalibrasi CT selanjutnya perlu juga mempertimbangkan faktor sensitivitas detektor

A method for calibrating a translate-rotate Computed Tomography (CT) system based on photodiode detector has been proposed. The CT sinogram of an object made from lead was obtained using radiation source of I-131 at the energy peak around 364 keV, both using CsI(Tl) detector and NaI(Tl) detector. The sinogram yielded from CT system using CsI(Tl) detector was calibrated relative to the one using NaI(Tl) detector. The channel of the energy peak of the spectrum of I-131 resulted by CsI(Tl) detector shifted by 154 channels to left relative to the channel of the same energy peak resulted by NaI(Tl) detector. This indicated that both detectors have different characteristics as all other parameters related with data acquisition were same. The ratio of counts at around the energy peak from the NaI(Tl) relative to the CsI(Tl) was about 32. This also indicate that there should be an effort for signal amplification when using CsI(Tl) detector in order to achieve similar spectrum with NaI(Tl). The sinogram intensity resulted from the object scanning using CsI(Tl) detector varied between 21 ± 4 to 107 ± 10 whereas the sinogram intensity when using NaI(Tl) varied between 2524 ± 50 to 3730 ± 61. This difference normally caused due to the characteristic differences between the two detectors. Then intuitively, all intensities in the sinogram from the CsI(Tl) were multiplied by factor 32, in order to suit with the typical NaI(Tl) performance. The image reconstruction was using the method of summation convolution filter back projection with Ram-Lak filter. The contrast of the reconstructed image resulted from the NaI(Tl) was lower than the contrast of the reconstructed image from the CsI(Tl). This difference should be related to the detector sensitivity that was out of the concern of this research. Meanwhile, the contrast, as well as the linear attenuasi coefficience values, of the uncalibrated sinogram of the CsI(Tl) remained unchanged after calibration. Therefore, to perform further CT calibration, the sensitivity of detectors should be considered.

Kata Kunci : Kalibrasi,Tomografi Komputer,Detektor Photodioda, computed tomography, photodiode detector, calibration method